Regulacion y Puesta en Marcha Solar Termica
Regulacion y Puesta en Marcha Solar Termica
Regulacion y Puesta en Marcha Solar Termica
ndice
(0) Cmo funciona una instalacin solar? 0.1. Recomendaciones previas (I) Cmo se realiza la instalacin del campo de colectores? I.1. Colectores y conexionado entre colectores I.2. Conexionado hidrulico del campo de paneles (II) Cmo se realiza la instalacin del circuito primario? II.1. Bomba circuladora - instalacin de la bomba - manmetro II.2. Contador de caloras II.3. Vaso de expansin II.4. Conexionado del depsito acumulador II.5. Aislamiento del circuito primario (III) Regulacin de la instalacin III.1. Adecuacin de la instalacin existente III.2. Funcionamiento de la regulacin de la instalacin solar (IV) Cmo pongo en marcha la instalacin solar? Los 5 pasos
0.1. -
Recomendaciones previas en el montaje y al finalizar la instalacin Tener cuidado con los materiales frgiles y delicados, durante el almacenamiento en la obra y una vez instalados, que debern quedar debidamente protegidos (como son los equipos de medida, materiales aislantes, acristalamiento de colectores, etc.) Evacuar de la obra todos los materiales sobrantes Limpiar perfectamente todos los equipos (captadores, acumuladores, etc.), cuadros elctricos, instrumentos de medida, etc., de cualquier tipo de suciedad, dejndolos en perfecto estado. Aplicar pintura rica en zinc u otro material equivalente en las partes daadas por roces en los equipos. Recubrir con dos capas de pintura antioxidante todos los elementos metlicos que no estn debidamente protegidos contra la oxidacin por el fabricante. Las placas de identificacin tienen que estar en un lugar visible.
(I)
En la prctica los colectores no se instalan nunca por separado, si no que se agrupan formando bateras, reduciendo de esta forma el nmero de accesorios a utilizar por colector. Los criterios de conexionado son los siguientes: - Los captadores se instalarn en bateras constituidas por el mismo nmero de captadores. A no ser que se indique especialmente. - La conexin entre s de bateras de captadores asegurar igual recorrido hidrulico en todos ellos. - Para asegurar el mismo recorrido hidrulico por todos los colectores se hace necesario regular el caudal a fin de que por cada batera circule el caudal de diseo de la instalacin, para lo cual se realiza un retorno invertido, y se har una disposicin de las bateras tal como se indica en el plano anexo. A continuacin se muestra un esquema de la valvulera necesaria para el conexionado de los colectores. La sonda de temperatura ha de colocarse en la una de las bateras. La ptima colocacin de esta sonda de temperatura sera en aquella batera en la que la radiacin sea la media aproximada de la instalacin.
(II)
Para transportar el fluido caloportador desde los captadores hasta los acumuladores atravesando un intercambiador exterior o uno incorporado en el propio acumulador. Instalacin de la bomba Los criterios para instalacin de la bomba circuladora son los siguientes: se ubicar en la zona ms fra del circuito y en tramos de tubera verticales, evitando las zonas ms bajas del circuito. se ubicarn con espacio suficiente para que puedan ser desmontadas sin necesidad de desarmar las tuberas adyacentes todas las bombas estarn dotadas de tomas para la medicin de presiones en aspiracin e impulsin los materiales de la bomba del circuito primario sern compatibles con las mezclas anticongelantes y en general con el fluido de trabajo utilizado la bomba debera permitir efectuar de forma simple la operacin de desaireacin o purga
manmetro
En la instalacin de la bomba circuladora, el manmetro se instalar tal como se indica en el diagrama adjunto
La bomba que recomendamos para el correcto funcionamiento de esta instalacin trmica de apoyo a la produccin de agua caliente sanitaria es: una bomba cuyas caractersticas sean que haga circular un caudal de 3,2 m2/h y que venza una prdida de carga de 6,5 mca. Recomendamos que dicha bomba sea doble o que en su defecto se instalen dos bombas paralelamente. En concreto el modelo recomendado es la bomba UPSD 32-120.
TUBERAS CIRCUITO PRIMARIO Dimetro 15 mm 18 mm 22 mm 28 mm 35 mm 42 mm 54 mm Longitud 0m 0m 48 m 23 m 21 m 0m 0m TOTAL (litros) Volumen 0,0 litros 0,0 litros 15,1 litros 12,4 litros 18,0 litros 0,0 litros 0,0 litros 45,5 litros
8,700000E-04 -2 120
VLVULA DE SEGURIDAD 6 bar CLCULOS Pe Pst V1 V2 V3 5,40 1,70 0,10614000 3,00 litros 12,68 litros 72,00 litros
VOLUMEN EN COLECTORES N colectores 40 V. por colector 1,8 litros Total litros 72,0 litros
119,5 litros 2m
II.4. Conexionado del depsito acumulador El acumulador dispone de distintas tomas para conexin de la instalacin y funcionamiento ptimo de esta. Estas diferentes tomas sern:
-el sensor de temperatura: se situar en la parte inferior del depsito, en una zona no influenciada por la circulacin del circuito secundario o por el calentamiento del intercambiador si este fuera incorporado. -la entrada de agua fra: situada en la parte baja del acumulador. -en los depsitos horizontales las tomas de agua caliente y fra estarn situadas en extremos opuestos. -cuando sea necesario que el sistema de acumulacin est formado por ms de un depsito, este se conectar en serie invertida en el circuito de consumo o en paralelo con los circuitos primarios y secundarios equilibrados. Proponemos que el sistema de intercambio entre el calor generado por los colectores solares trmicos y el agua de consumo se realice a travs de un intercambiador incorporado al acumulador o acumuladores, situado obligatoriamente en la parte inferior del acumulador para favorecer la estratificacin del agua almacenada. El intercambiador sumergido podr ser de serpentn o de haz tubular y estar construido en cobre o acero inoxidable. Las recomendaciones a tener en cuenta a la hora de realizar la instalacin del acumulador son las siguientes: - se debe dejar suficiente espacio a la hora de ubicar el acumulador para poder montar el intercambiador y efectuar las operaciones de sustitucin o reparacin. - cada intercambiador debe llevar llaves de corte en las entradas y a las salidas del mismo, adems de llevar vlvulas de corte a la entrada de agua de red y a la salida de agua de consumo. - Debe instalarse de manera que pueda vaciarse sin necesidad de desmontarlo - la placa de caractersticas del acumulador debe quedar a la vista Para esta instalacin en concreto recomendamos una acumulacin de 5.000 litros, por lo que puede optarse por instalar un solo acumulador o instalar dos conectados entre s. Para el intercambiador o serpentn, el rea de intercambio que este debe tener para garantizar que todo el calor se intercambia de los colectores al agua de consumo es de 12 m2 En caso de disponer 2 acumuladores o mas, esta superfcie de intercambio de dividir entre el nmero de acumuladores. Para el conexionado del acumulador o acumuladores proponemos que se siga el siguiente esquema:
Se recomienda, en el caso en el que el aislante no venga protegido con algn elemento aislante en concreto para proteccin contra rayos UVA, que se le aplique una pintura especial para protegerlo de dichos agentes climticos.
(III)
Regulacin de la instalacin
El objetivo fundamental de los sistemas de regulacin y control es optimizar el rendimiento de la instalacin y evitar que sta alcance condiciones extremas que puedan provocar averas. Si la instalacin est mal regulada puede: no aprovechar toda la energa til que se puede obtener. disipar al ambiente energa previamente almacenada
(IV)
Para evitar problemas de conexiones defectuosas o posibles poros se hace la primera prueba de estanqueidad, con agua o aire en las tuberas del campo de colectores. . El aire permite retocar las soldaduras sin tiempo de espera. Esta comprobacin se har a presiones altas (cercanas a las mximas admisibles por los captadores y tuberas), asegurndose de no tener conectados aquellos componentes de la instalacin cuya mxima presin de trabajo sea inferior la usada para la prueba, es decir, vaso de expansin, sistema de bombeo
El vaso de expansin ha de ser capaz de absorber la dilatacin del fluido que se produce en los momentos de estancamiento con el consecuente riesgo de sobrecalentamiento. Generalmente los vasos de expansin vienen tarados de fbrica a presin superior a la de trabajo, por lo que ser necesario adaptarla a las necesidades de cada instalacin Es importante recordar que el contenido del vaso de expansin es nitrgeno ya que en su interior contiene una membrana con partes metlicas que con oxgeno se oxidara. Para ello es necesario disponer de un manmetro como el de la imagen para llevar cabo esta comprobacin. a
Es recomendable hacer una limpieza de toda la instalacin a circuito abierto con agua para eliminar posibles restos de soldaduras que obstruiran el paso del fluido adems de alterar sus propiedades. Es muy importante que la fase de llenado se haga con escasa radiacin solar (a primera o ltima hora del da) ya que, al estar la bomba de primario parada, el fluido estancado podra llegar a altas temperaturas y evaporarse, formando bolsas de aire en la instalacin ocasionando problemas en la circulacin y por supuesto en el llenado. Si esto no fuera posible, se puede realizar tapando los captadores. Debido a la capacidad del glycol de penetrar en ranuras finas, por su menor tensin superficial en comparacin con el agua, es necesario hacer una nueva prueba de estanqueidad, esta vez con el fluido caloportador.
El fluido caloportador es imprescindible para evitar congelaciones y que debe ser capaz, a su vez, de resistir altas temperaturas. Se comprobar su temperatura de congelacin con un medidor de densidad como el de la imgen.
La estacin de llenado (ver imgen) suministra presin y caudal que permiten velocidades de fluido ptimas para el arrastre de burbujas de aire, purgando as la instalacin mientras se llena, limpiando el circuito y permitiendo mezclar previamente anticongelante con agua.
En una instalacin las bolsas de aire es uno de los principales problemas: afecta a las conexiones de los colectores, reduce el caudal del fluido de trabajo y por tanto el rendimiento del sistema, y estropea el fluido caloportador. Por todo ello un correcto purgado es imprescindible. Es importante colocar una llave de corte antes del purgador para asegurarse de que el circuito es completamente estanco;
La presin y el caudal son los ltimos parmetros a controlar en la puesta en marcha. Para regular la presin final de la instalacin, se abrir la vlvula de vaciado hasta conseguir la presin adecuada mencionada anteriormente. Como el vaso de expansin tiene 0,3 bar por debajo de la presin final de la instalacin se consigue as un remanente del fluido caloportador en el vaso que podra reponerse al circuito en el caso de temperaturas exteriores menores a las del momento del llenado, as como evitar sequedad o que sta quede adherida a la pared del vaso En cuanto al caudal final de la instalacin, ser recomendable ajustarlo, en cada caso, en nuestro caso el caudal ptimo de funcionamiento de la instalacin solar trmica es de 3,200 l/h. Su ajuste se har a travs de la velocidad de la bomba, estrangulando su vlvula de cierre hasta conseguir ese caudal buscado. El caudal que circula por la instalacin se puede medir con el contador de caloras en funcin caudalmetro.
Sistema de Regulacin :
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