MANUAL DE INSTALACION Y USUARIO EQUIPO COMPACTO HEAT PIPE

Transcripción

1 ENERGIA SOLAR MANUAL DE INSTALACION Y USUARIO EQUIPO COMPACTO HEAT PIPE

2 ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN ELEMENTOS DE LA INSTALACIÓNELEMENTOS DE LA INSTALACIÓN TUBOS DE VACÍO HEAT PIPE ACUMULADOR SOLAR PROGRAMADOR REMOTO DE ENERGIA AUXILIAR ESTRUCTURA SOPORTE VALVULA MEZCLADORA TERMOSTATICA EMBALAJES FUNCIONAMIENTO ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO FUNCIONAMIENTO SOLAR VALORES NOMINALES LIMITES FUNCIONALES PRESTACIONES INSTRUCCIONES DE MONTAJE LLENADO Y PUESTA ENMARCHA PRUEBAS FUNCIONALES Y DE RECEPCIÓN RECOMENDACIONES DE USO MANTENIMIENTO CONDICIONES GENERALES DE LA GARANTIA Error! Marcador no definido. 1

3 1. INTRODUCCIÓN Agradecemos de antemano su confianza en nuestros productos demostrada al adquirir este equipo. La tecnología del tubo de calor Heat Pipe. En este tipo de colectores el intercambio de calor se realiza mediante la utilización de un tubo de calor, su morfología y modo de funcionamiento son: Consiste en dos tubos concéntricos de borisilicato endurecido, entre los cuales se ha hecho el vacío, sobre la superficie exterior del tubo interno, lleva la capa absorbente altamente selectiva que atrapa la radiación incidente dejando escapar solamente un 5% de perdidas, gracias al excelente aislamiento que le proporciona el vacío, independientemente de la climatología exterior, transfiriendo este calor al tubo de calor que se encuentra en su interior, dentro de ese tubo de cobre se encuentra el fluido vaporizante (mezcla de alcohol y agua destilada), cuando se calienta este se evapora absorbiendo el calor latente de vaporización. Este vapor se desplaza hasta alcanzar la parte del tubo que se encuentra a menor temperatura, produciéndose allí su condensación y la consiguiente liberación del calor latente asociado a este cambio de estado. El líquido retorna debido a la acción de la gravedad y el ciclo de evaporacióncondensación se repite. A los tubos de calor se les suela llamar los superconductores del calor, ya que cuentan con una capacidad calorífica muy baja y una conductividad excepcional (miles de veces superior a la del mejor conductor sólido del mismo tamaño). Su uso es muy extendido y se pueden encontrar tubos de calor en procesos industriales, ordenadores de bolsillo, vehículos espaciales, etc. Entre las características principales de los colectores de vacío con tubo de calor, cabe destacar las siguientes: 1- Sistema indirecto: El intercambio de calor se realiza, sin contacto directo entre el fluido caloportador y el agua de consumo, lo que los hace particularmente adecuados en áreas con cualidades desfavorables del agua. 2- Función diodo: La transferencia de calor se realiza siempre en un solo sentido, desde el absorbedor hacia el fluido caloportador, y nunca al revés. 3- Limitación de temperatura: El ciclo de evaporación-condensación tiene lugar mientras no se alcance la temperatura crítica del fluido vaporizante, evitando así los riesgos de un aumento incontrolado de la temperatura en el interior de los tubos. Estas características eliminan la necesidad de utilizar complejas unidades de control en el sistema y quedando así garantizada la seguridad del mismo. 2

4 2. ELEMENTOS DE LA INSTALACIÓN TUBOS DE VACÍO HEAT PIPE. El equipo consta de 24 tubos de vacío de un diámetro de 47 mm. y una longitud de 1500mm. con los siguientes parámetros: Longitud ( mm) 1500 Diámetro tubo exterior (mm) 47 diámetro tubo interior (mm) 37 Peso (Kg) 1.53 Espesor del cristal (mm) 1.6 Dilatación térmica (mm) 3.3x10-6 K Material Borisilicate glass 3,3 Recubrimiento absorbente AL-N/AL Absorción >92%(AM 1.5) Pérdida <8%W/(80ºC) Presión de vacío P<5x10-3 Pa Temperatura de estancamiento >200ºC Presión máxima de trabajo 10 bar Heat pipe en cobre Condensador Espacio vacío entre tubos Tubo de vidrio exterior Interior del tubo de calor (Presión atmosférica) El vapor sube al condensador donde se enfría y vuelve a bajar Tubo de vidrio interior 3

5 2.2. ACUMULADOR SOLAR. El acumulador está formado por un depósito interno de acero inoxidable con una capacidad de 195 litros. Está recubierto de una capa aislante de poliuretano de 55mm.de espesor y protegido exteriormente de una chapa de acero inoxidable lo que le confiere una excelente resistencia a los agentes atmosféricos. Las medidas son un cilindro de diámetro 475mm. Por un largo de 2035mm. Y un peso de 45 Kg. Como protección catódica está dotado de un ánodo de magnesio que será conveniente verificar periódicamente y en su caso, sustituir al cabo de los tres años. Opcionalmente podrá tener una resistencia como energía de apoyo de 1.5 Kw. *NO ESTÁ AUTORIZADO SU UTILIZACIÓN BAJO EL PROGRAMA PROSOL DE SUBVENCIONES DE LA JUNTA DE ANDALUCÍA. Presión máxima de trabajo 8 Bares. Equipado con válvula de seguridad tarada a 6 bar. Temperatura máxima de trabajo 100ºC. 4

6 2.3. PROGRAMADOR REMOTO DE ENERGIA AUXILIAR. Potencia de alimentación: AC 220V 50 Hz. Consumo propio < 3 W. Potencia máxima de la resistencia 3 Kw. Para instalar el sensor de temperatura del depósito utilizar las conexiones 3 y 4 (mirar el esquema del dibujo inferior. Para conectar el programador a la corriente utilizar las conexiones N1 neutro L1 fase E toma de tierra, mirar dibujo del esquema. El programador lleva unos parámetros ya grabados que se pueden modificar, como se indica a continuación: En la pantalla digital aparece la temperatura del agua del depósito acumulador. Para cambiar los limites de temperatura máximo y mínimo del apoyo eléctrico, presionar el botón Reset durante 10 segundos, con las flechas subir o bajar el limite inferior en un rango de 00 40, presionando de nuevo Reset cambiamos el limite superior entre El siguiente parámetro es la programación horaria de actuación del apoyo eléctrico, pulsando de nuevo Reset para modificar usar las flechas, para la hora de arranque y Reset y las flechas para la hora de parada, permite programar hasta tres horarios en las 24 h. del día, siguiendo los mismos pasos. Mientras esta en funcionamiento el apoyo eléctrico permanecerá encendido el indicador luminoso Heating. 5

7 Posibles anomalías y su tratamiento: Anomalía Posible causa Tratamiento La pantalla digital no Mal contacto con el Revisar las conexiones y en enciende suministro eléctrico caso necesario sustituir el El indicador de temperatura está mal El indicador del apoyo eléctrico está encendido pero la temperatura no sube. El sensor del depósito tiene una mala conexión ó esta averiado. Mala conexión eléctrica, ó resistencia estropeada. cable de alimentación. Revisar las conexiones y en su caso cambiar el sensor. Revisar conexiones y en su caso sustituir la resistencia ESTRUCTURA SOPORTE. La estructura de apoyo del equipo está diseñada con perfiles de acero inoxidable. La unión entre las distintas barras que componen la estructura se realiza mediante tortillería de acero inoxidable. El peso de toda la estructura es de 25Kg. Una vez montada ocupa una superficie proyectada incluido el depósito de: 1560mm x 2035mm.. x 1430mm. Compuesto por: 3 largueros apoyo reflectores 1600mm 4 patas apoyo detrás de 1150mm 4 cruces de refuerzo de 1225mm 3 barra de refuerzo de 460mm 3 barra de refuerzo de 795mm 3 barra nivel de inclinación de 1092mm 2.5. VALVULA MEZCLADORA TERMOSTATICA La válvula mantiene el rango de temperatura entre 30 a 60 ºC a elección. Esta válvula no va incluida en el equipo compacto, aunque es de carácter obligatorio su instalación, para evitar una posible quemadura por el agua a temperaturas superiores a los 60ºC EMBALAJES Los equipos se sirven desmontados en cajas de cartón. Los 24 tubos en una caja de cartón con protección de poliestireno para que no se toquen entre sí, el depósito en otra caja con protecciones de poliestireno, los reflectores en otra caja, y la estructura en otra caja. Se recomienda no apilar más de 6 cajas de tubos en posición horizontal. El peso total del equipo vacío es de 110 kg. Y lleno es 310 Kg. 6

8 3. FUNCIONAMIENTO 3.1. ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO 3.2. FUNCIONAMIENTO SOLAR El funcionamiento del equipo es muy simple, los tubos de vacío Heat Pipe reciben la radiación del sol convirtiéndola en energía calorífica, que transfieren al interior del depósito, produciendo el calentamiento del agua allí acumulada. Sin riesgos de congelación de los mismos con temperaturas superiores a -40ºC. Sin depósitos de cal ya que no entra agua en los tubos de vacío VALORES NOMINALES Los valores nominales de funcionamiento deben estar comprendidos entre los siguientes parámetros: 7

9 Presión entre 0,5 a 6 bar Temperatura entre 10 a 60ºC 3.4. LIMITES FUNCIONALES Los valores limites de funcionamiento son: Presión 6 bar (se ha ensayado los depósitos a 10 bar) el sistema esta protegido con válvula de seguridad a 6 bar. Temperatura 100ºC. Se le dotará al equipo de una válvula mezcladora para evitar escaldamiento. Calidad del agua, contenidos máximos: Cal menor de 200mg/l. Salinidad menor de 500mg/l. Acidez comprendida entre 5 y PRESTACIONES Equipo compacto ANP-C-HP-1500/47-24 Mes Demanda Mj/día Aporte solar Mj/día Cobertura solar Enero ,.3 % Febrero % Marzo % Abril % Mayo % Junio % Julio % Agosto % Septiembre % Octubre % Noviembre % Diciembre % Total del año % *Consumo 200 litros La distancia del equipo hasta los puntos de consumo, disminuyen el rendimiento del mismo, debido a las perdidas térmicas de las tuberías de conducción, que deberán estar debidamente aisladas según RITE 1. 1 Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios 8

10 4. INSTRUCCIONES DE MONTAJE 1. Monte los tres apoyos tal como se ve en el esquema, teniendo cuidado de no confundirlos de lado, incluida la pata de apoyo. 2. Fije los reflectores entre los apoyos y la barra de apoyo de los tubos de vacío. 3. Fije las cruces de refuerzo. 4. Instale el depósito, insertando los espárragos roscados de este en los orificios de las piezas de fijación del mismo. Sin apretar los tornillos. 5. Para insertar los tubos de vacío, girar el depósito para que los orificios de entrada queden bien alineados con los tubos. Introduzca el anillo anti-polvo sobre el tubo aproximadamente 10cm, luego inserte el heat pipe y el ala de aluminio en el tubo. Dejando el heat pipe aproximadamente 25cm afuera del tubo. Inserte el heat pipe en el tanque aproximadamente 15cm, atornillar la tuerca con fuerza. Luego insertar el tubo de vacío en el agujero del tanque, subir el anillo anti-polvo hasta tocar el depósito. Póngale al tubo de vacío la fijación de la parte inferior, luego móntelo sobre la barra de apoyo inferior de la estructura. 6. Apriete bien todos los tornillos. 7. Realice bancadas de mortero, hormigón u hormigón prefabricado y apoye la estructura sobre estos atornillándola por los agujeros previstos en las patas de fijación. Cuando la cubierta sea inclinada realice la bancada sobre la teja dejando previsto un sistema de drenaje para evitar remansos de agua que puedan producir goteras. 8. Proceda a conectar el equipo compacto con el suministro de la red y con el de consumo, sin olvidar poner una válvula mezcladora anti escaldamiento. 9

11 Se recomienda montar como mucho dos equipos en serie o tres en paralelo. 5. LLENADO Y PUESTA ENMARCHA Antes de realizar el llenado y puesta en marcha conviene hacer las siguientes verificaciones: - Correcto apoyo de la estructura soporte. - Apriete de todos los tornillos de la estructura y de sujeción de componentes. - Comprobar que la estructura está totalmente protegida contra la oxidación y repasar con pintura adecuada las partes que ha podido arañarse. - Si el equipo está en el tejado, revisar si hay alguna teja rota o zona que pueda ocasionar futuras goteras. - Apriete de racores, tapones y accesorios de los circuitos hidráulicos. - Conexionado completo de la instalación eléctrica. 6. PRUEBAS FUNCIONALES Y DE RECEPCIÓN Se especificarán las pruebas funcionales que se deben realizar para comprobar el adecuado funcionamiento del equipo: Garantizar la estanqueidad del circuito hidráulico. Comprobación de actuaciones de valvulería y accesorios. Comprobación de actuaciones del sistema de control. Prueba de funcionamiento diario según especificaciones, calentamiento mediante energía solar. Verificación de las prestaciones de la conexión con el sistema de energía auxiliar. Debe revisarse el correcto acabado de toda la instalación como paso previo a su entrega al usuario y recepción por el mismo. 10

12 7. RECOMENDACIONES DE USO Es muy importante que tenga en cuenta que este equipo esta diseñado para calentar 200 litros de agua a una temperatura de referencia de entre 60 y 90ºC. en los meses de mayor radiación, con lo que estaremos protegidos de la legionela y mediante una válvula mezcladora obtendremos un volumen real de consumo de 300 litros a 45ºC. La diferencia entre las necesidades energéticas para calentar el volumen total y el aporte que le proporcionará el equipo solar debe compensarse con la utilización de un sistema de calentamiento auxiliar con energía convencional. Su empleo debe realizarse teniendo en lo posible un criterio de ahorro, pues en ningún caso es aconsejable derrochar unos bienes tan preciados como son la energía y el agua. Para conseguirlo le recomendamos: - Ducharse en vez de bañarse. - No deje correr el agua cuando no la esté utilizando. - En caso de aguas especialmente duras, le recomendados instalar un filtro adecuado en la entrada de agua de la vivienda. - En caso de no utilización del equipo por un largo periodo, si son accesibles cubrir los tubos de vacío, si no es accesible, actuar de la siguiente manera: cerrar la entrada de agua fría al acumulador solar, abrir un grifo de agua caliente y dejar correr el agua hasta que se pare, (utilice esta agua, no la tire) aproximadamente 50 litros, dejar el grifo de la caliente abierto, ya puede marcharse tranquilo. Al volver mantenga abierto el grifo de agua caliente, abra la entrada de agua fría al depósito, de correr un poco de agua caliente, cierre el grifo de caliente y ya tiene su equipo disponible de nuevo. - Por baja temperatura no existe riesgo ya que su equipo soporta hasta -40ºC. 8. MANTENIMIENTO El equipo que acaba de adquirir debido a su diseño y a sus componentes de tecnología Heat Pipe, casi no requieren mantenimiento, no obstante para asegurar el alto rendimiento de los equipos, el usuario podrá hacer una serie de comprobaciones semestralmente encaminadas a mantener en perfecto estado su instalación: - Limpieza periódica de los tubos de vació, si es posible o un manguerazo de agua. - Verificar que no existen fugas en las conexiones. - Verificar el aislamiento de las tuberías. - Verificar el estado de la estructura: apriete de tornillos, degradación y corrosión. - Actuar sobre las válvulas de corte abriéndola y cerrándola para evitar su engarrotamiento. Otras operaciones a realizar anualmente por personal debidamente autorizado para este tipo de instalaciones son: - Verificar el ánodo de sacrificio y reemplazar en su caso (mínimo cada 3 años). - En caso de tener conectada la resistencia eléctrica comprobar conexiones su funcionamiento y en caso necesario sustituirla. 11