CAP. 4 CRITERIOS DE DISEÑO DE LOS SST

4.1 CAP. 4 CRITERIOS DE DISEÑO DE LOS SST 4.2 I.T. 3.1. SISTEMA DE CAPTACIÓN 3.1.1 CST del registro actualizado SEC 3.1.2 Inclinación similar a la latitud del lugar 3.1.3 Asegurar circuito hidráulico equilibrado 3.1.4 Estructuras de soporte deben cumplir: 4.3 I.T. 3.1.1 CST DEL REGISTRO SEC La marca, modelo y número de serie de los colectores solares que se utilicen en el SST debe estar dentro del registro actualizado, que mantiene la SEC, de colectores solares o de colectores solares con depósito integrado autorizados para acceder al beneficio tributario establecido en la Ley 20.365. Criterio de calidad mínimo exigido e incorporado en los criterios de selección de colectores solares térmicos 1

4.4 I.T. 3.1.2 INCLINACIÓN SIMILAR A LA LATITUD DEL LUGAR La instalación de los colectores solares debe considerar una inclinación idealmente similar a la de latitud del lugar donde se instale (ej: para Santiago 33 ), y como mínima de 10 Dos criterios independientes: 1. Maximizar el aporte energético anual (ver cap. 6) 2. Garantizar fuerza impulsora en el colector (ver cap. 2) 2.200 Radiación global anual 2.100 (kwh/m2) 2.000 4 3 Altura 4 3 1.900 1.800 5 5 1.700 1.600 Depósito 1.500 1.400 2 2 1.300 1.200 0 10 20 3 0 4 0 50 60 70 80 90 Inclinación Captador 1 1 Temperatura 4.5 I.T. 3.1.3 ASEGURAR CIRCUITO HIDRÁULICO EQUILIBRADO Las conexiones del CST deberá diseñarse de forma de asegurar un circuito hidráulico equilibrado, mediante conexiones cruzadas, es decir entrada por abajo y salida por arriba en el extremo diagonalmente opuesto. SI NO El desequilibrio produce caudales y temperaturas diferentes en cada tubo. Disminuye el rendimiento. 4.6 CONEXIÓN DE COLECTORES EN PARALELO? Caudal total se reparte entre los distintos colectores: - Tienen la misma temperatura de entrada, y - Si trabajan con el mismo caudal, - la temperatura de salida es la misma Al dividirse el caudal entre todos los colectores, la pérdida de carga es inferior que si todo el caudal pasase por uno sólo. Lo más importante: asegurar la distribución del caudal 2

4.7 CONEXIÓN DE COLECTORES EN PARALELO INTERNO Cuando los colectores disponen de: - Tubos distribuidores internos, y - Cuatro conexiones Se utilizan los distribuidores como tuberías de reparto: - importante ahorro de tuberías exteriores - reducción de las pérdidas térmicas Para asegurar la distribución del caudal: número de colectores y los rangos de caudal limitados por el fabricante 4.8 CONEXIÓN DE COLECTORES EN SERIE Paralelo Serie El caudal total recorre cada uno de los colectores de la batería: - Se garantiza el mismo caudal para todos - La temperatura de salida de uno es la de entrada del siguiente, con lo que los rendimientos de los distintos colectores van disminuyendo La pérdida de carga de la batería es suma de las pérdidas de carga de cada uno de los colectores. Lo más importante: controlar la pérdida de carga total 4.9 CONEXIONES DE COLECTORES EN SERIE Y PARALELO En paralelo: En serie: Caudal total se reparte entre los colectores. Como todos tienen la misma temperatura de entrada, si trabajan con el mismo caudal, la temperatura de salida es la misma La pérdida de carga es inferior que si todo el caudal pasase por un colector. Lo más importante: asegurar la distribución del caudal El caudal total recorre cada uno de los colectores y se garantiza el mismo caudal para todos. La temperatura de salida de uno es la de entrada del siguiente, y los rendimientos de la serie de colectores van disminuyendo. La pérdida de carga total es la suma de las pérdidas de carga de cada uno de los colectores. Lo más importante: controlar la pérdida de carga total 3

4.10 I.T. 3.1.4 ESTRUCTURAS SOPORTES Deberán cumplir las siguientes condiciones generales de instalación: - Puntos de sujeción suficientes y permitir dilataciones - Proyecto estructural por profesional competente. - Protección frente a la acción de agentes ambientales Integración de los proyectos estructurales del SST y de la vivienda incorporando una estructura intermedia si fuera necesaria (ver cap. 6) 4.11 PROTECCIÓN DE LA ESTRUCTURA Todos los materiales de la estructura de soporte deberán contar con protección contra la acción de los agentes ambientales, en particular contra el efecto de la radiación solar y la acción combinada del aire y el agua. - Las estructuras de acero deben protegerse mediante galvanizado por inmersión en caliente, pinturas orgánicas de zinc o tratamientos anticorrosivos equivalentes. - La realización de taladros en la estructura se deberá llevar a cabo antes de proceder al galvanizado o protección de la estructura. - La tornillería y piezas auxiliares deberían estar protegidas por galvanizado o zincado, o bien serán de acero inoxidable. 4.12 I.T. 3.2 SISTEMA DE ACUMULACIÓN SOLAR 3.2.1 Depósitos acumuladores autorizados por SEC 3.2.2 La parte inferior del DA por encima del CST 3.2.3 Volumen del DA entre 60 y 120 litros/ m² 3.2.4 Válvula de retención en alimentación agua fría 3.2.5 Completamente aislados (mínimo 65 mm) 3.2.6 Situación de las conexiones de entrada y salida 4

4.13 I.T. 3.2.1 ACUMULADOR DEL REGISTRO AUTORIZADO La marca, modelo y número de serie de los depósitos acumuladores que se utilicen en el SST debe estar dentro del registro actualizado, que mantiene la SEC, de depósitos acumuladores, o de colectores solares con depósito integrado, autorizados para acceder al beneficio tributario establecido en la Ley 20.365. 4.14 I.T. 3.2.2 ACUMULADOR POR ENCIMA DEL CST La parte inferior del depósito de acumulación deberá situarse por encima de la parte superior de los colectores solares. La diferencia de alturas favorece el efecto termosifón de calentamiento (ver cap. 2) y dificulta el flujo inverso (ver cap. 3) 4.15 3.2.3 RELACIÓN V/A El volumen del depósito de acumulación debe tener un valor que cumpla con la siguiente condición: 60 V/A 120 A= Superficie instalada de CST [m²]; V= Volumen del depósito de acumulación solar [litros]. Rendimiento IST1 IST2 IST3 0,60 0,55 0,50 0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 Volumen de acumulación (litros/m2) 5

4.16 3.2.4 VÁLVULA DE RETENCIÓN ENTRADA FRÍA Los SST deberán llevar una válvula de retención que impida que el agua del acumulador se pueda devolver por la línea de alimentación de agua fría. Esta válvula de retención normalmente se utiliza acoplada a una válvula de seguridad para el acumulador 4.17 3.2.5 ACUMULADOR COMPLETAMENTE AISLADO Los acumuladores deberán estar completamente aislados de forma tal de reducir las pérdidas de calor. El espesor mínimo del aislamiento estará dado por la siguiente ecuación: e mín 65 * λ / 0,04 e mín = Espesor mínimo (mm) λ = Conductividad térmica del material aislante (W/m K) Es importante, además, el aislamiento de todas las conexiones del acumulador para evitar puentes térmicos. (ver cap. 2) 4.18 I.T. 3.2.6 CONEXIONES DE ENTRADA Y SALIDA Deberán cumplir con los siguientes requisitos: - La toma de salida de fluido caloportador del intercambiador de calor del acumulador hacia el colector se realizará desde la parte inferior de éste. - En los acumuladores horizontales las tomas de agua caliente y fría estarán situadas en extremos diagonalmente opuestos de forma que se eviten caminos preferentes de circulación del fluido. - La alimentación de agua fría al acumulador solar se realizará por la parte inferior. - La extracción de agua caliente del acumulador solar se realizará por la parte superior del acumulador. Ver cap. 2 6

4.19 I.T. 3.3 SISTEMA INTERCAMBIADOR DE CALOR 3.3.1. El intercambiador deberá cumplir con las siguientes condiciones: - Soportar las temperaturas y presiones de trabajo - Relación entre la superficie útil de intercambio y la superficie instalada de CST no será inferior a 0,2. Se considera como superficie útil de intercambio la parte de la superficie del intercambiador situada en la mitad inferior del acumulador. 4.20 TIPOS DE SISTEMAS DE INTERCAMBIO Aunque el más utilizado es el de doble envolvente, existen otros tipos: DE HORQUILLA DE DOBLE ENVOLVENTE DE SERPENTÍN DE BAÑO INTERIOR 4.21 I.T. 3.4 SISTEMA DE CIRCULACIÓN HIDRÁULICO 3.4.1 Condiciones de generales de instalación 3.4.2 Las tuberías del circuito primario 3.4.3 Las conexiones de las tuberías deberán soportar 3.4.4 Circuito primario presurizado, un manómetro 3.4.5 El aislamiento a la intemperie protección externa 3.4.6 Aislamiento térmico de tuberías en el interior 3.4.7 Aislamiento térmico de tuberías en el exterior 3.4.8 Las condiciones para los vasos de expansión 3.4.9 Purga de aire 7

4.22 SISTEMAS DE PURGA - El aire reduce la capacidad de transferencia de calor entre circuitos y puede dificultar la circulación si se crean bolsas de aire - Debe evitarse su entrada y facilitar su evacuación - El aire interior puede proceder de: - el existente en circuitos antes del llenado - entradas por cualquier elemento en depresión - del disuelto en el agua o el fluido caloportador - Acumulación de aire: - en puntos altos - en sifones invertidos que deben evitarse - Mejor utilizar purgadores de aire manuales 4.23 SISTEMAS DE PURGA Definir el único punto de purga del SST 4.24 I.T. 3.5 SISTEMA DE ENERGÍA CONVENCIONAL AUXILIAR 3.5.1 Se deberá cumplir con las siguientes condiciones respecto del sistema convencional de calentamiento de ACS - El diseño del SST debe considerar que el sistema auxiliar sólo entrará en funcionamiento cuando la temperatura del ACS a la salida del depósito acumulador sea menor a la temperatura definida para el consumo de ACS. - El sistemas convencional auxiliar no debe interferir la eficiencia del SST. - La conexión de entrada de agua fría del sistema auxiliar deberá soportar una temperatura de salida del sistema de acumulación solar de al menos 50 ºC 8

4.25 DISEÑO DEL SISTEMA DE APOYO 1. El sistema de apoyo, alimentado por otra fuente de energía garantiza la continuidad del suministro 2. Un mal diseño o funcionamiento puede afectar significativamente a la instalación solar 3. Siempre deberían disponer de un sistema de control sobre la temperatura de preparación 4.26 CONEXIONADO DEL SISTEMA DE APOYO El conexionado normal debe ser en serie con el acumulador solar de forma que éste haga la función de precalentador. Considerar para altas temperaturas: 1. Protección del equipo 2. Protección del usuario 4.27 TIPOS DE EQUIPOS DE APOYO Podrán utilizarse los sistemas convencionales de preparación de acs: instantáneos con acumulación Envolvente ACGas AF Serpentín de calentamiento Llama piloto Quemador atmosférico Válvula de gas termostática Válvula principal de gas Válvula de seguridad y antirretroceso Válvula presostática Venturi Salida de agua caliente Ais lam iento Acum ulador con protección interior Anodo de magnesio Term os tato Elemento calefactor Entrada de agua fría con deflector Válvula de seguridad Válvula de retención Válvula de corte Válvula de vaciado Elementos que pueden agruparse en un "Grupo de seguridad" 9

4.28 OTROS CONEXIONADOS CON LOS EQUIPOS DE APOYO La conexión del equipo con el sistema de energía auxiliar debe verificar el correcto posicionamiento de las válvulas: 1 2 1 2 SISTEMA AUXILIAR EN SERIE CON BY-PASS SISTEMA AUXILIAR EN PARALELO SERIE CON BY-PASS: SÓLO ENERGÍA SOLAR: LLAVE 1 ABIERTA LLAVE 2 CERRADA SOLAR + AUXILIAR: LLAVE 1 CERRADA LLAVE 2 ABIERTA PARALELO: SÓLO ENERGÍA SOLAR: LLAVE 1 ABIERTA LLAVE 2 CERRADA SOLO AUXILIAR: LLAVE 1 CERRADA LLAVE 2 ABIERTA 4.29 TERMÓMETRO INDICADOR A DISTANCIA Cuando el sistema de apoyo se conecte en paralelo, además de que la conmutación de sistemas debe ser muy simple, se recomienda instalar un termómetro indicador de la temperatura del acumulador solar fácilmente visible y accesible por el usuario 4.30 REQUISITOS DE LOS EQUIPOS DE APOYO 1. Resistencia a la temperatura máxima de trabajo 2. Capacidad de abastecer la demanda punta. 3. Confort del servicio (caudal y temperatura) 4. Ahorro energético efectivo 5. Pérdidas térmicas 6. Optimización rendimiento global 7. Implicaciones en durabilidad de los equipos 10