En la práctica los colectores no se instalan nunca por separado, si no que se agrupan for- mando baterías, reduciendo de esta forma el número de accesorios a utilizar por colector, con el consiguiente abaratamiento de la obra.
Los acoplamientos entre captadores para formar una batería de captadores pueden seren paralelo y en serie(fig. 6.10. y fig. 6.11.).
Figura 6.10: Acoplamiento en paralelo de captadores
Figura 6.11: Acoplamiento en serie de captadores Figura 6.9: Esquema de estructura soporte
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA: MANUAL DEL PROYECTISTA 83
Dado que por cada panel ha de circular el caudal de diseño establecido por el fabricante, el acoplamiento en paralelo implicará un caudal trasegado por toda la batería igual al cau- dal unitario de diseño de cada colector por el número de éstos. En este tipo de conexión cada colector trabajará proporcionando el mismo salto térmico, que será idéntico al que de la batería al completo.
Si el acoplamiento se realiza en serie, el caudal de toda la batería será igual al de diseño de un único colector, es decir, por todos ellos circula el mismo caudal, obteniéndose una temperatura de salida de la batería, en teoría, igual al salto térmico de un colector por el número de éstos que conforman la propia batería.
Así, la diferencia fundamental entre ambos tipos de conexionado es la temperatura que se obtiene a la salida de la batería (mayor en serie) y el caudal que es calentado a esa tem- peratura (mayor en paralelo).
Por tanto, el conexionado de los captadores se revela como uno de los aspectos más importantesde una instalación de energía solar.
El acoplamiento entre baterías de captadores puede ser en serie (Fig. 6.12.), en paralelo (Fig. 6.13.) y en serie-paralelo (Fig. 6.14.)
Figura 6.12: Acoplamiento en serie de baterías de captadores
DISEÑO DEL SISTEMA DE CAPTACIÓN 84 Figura 6.14: Acoplamiento en serie-paralelo de baterías de captadores
Para la disposición de los captadores, habrá que tener siempre presentes, los criterios generales que establece el Plan Solar de Castilla y León.
En algunas ocasiones, la limitación de la superficie disponible, obligará al proyectista a buscar soluciones que le permitan ubicar el número de captadores necesarios, combinán- dolos en serie y en paralelo según la aplicación concreta de que se trate.
Según el Plan Solar de Castilla y León:
•Los captadores se instalarán en baterías constituidas por el mismo número de captadores.
•Los captadores en las baterías podrán estar conectados en serie o en paralelo.
•Las baterías de captadores podrán conectarse entre sí en paralelo, en serie o en serie-paralelo.
•El número de captadores que se pueden conectar en paralelo, tendrá en cuen- ta las limitaciones del fabricante, recomendándose no superar las 8 unidades.
•El número de captadores conexionados en serie pertenecientes a una misma batería no será superior a cinco y el número de baterías conectadas en serie no podrá ser mayor de dos.
•La conexión entre sí de las baterías de captadores asegurará igual recorrido hidráulico en todos ellos debiendo quedar plasmado en el esquema de cone- xionado.
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA: MANUAL DEL PROYECTISTA 85
Figura 6.15: Acoplamiento de 18 captadores
SUR
Figura 6.16: Diferentes orientaciones de las líneas de captadores
En el diseño de la batería de captadores hay que tener en cuenta que la instalación debe permitir el acceso a los captadores, de forma que su desmontaje sea posible en caso de avería o degradación.
Para optimizar el funcionamiento de la instalación solar, se hace necesario regular el cau- dal a fin de que por cada batería circule el caudal de diseño de la misma, para lo cual la solución más sencilla es realizar el retorno invertido.
Este sistema permite equilibrar hidráulicamente la instalación, de forma que la pérdida de carga del fluido en su recorrido por el campo de colectores siempre sea la misma, inde- pendientemente de la batería de captadores por la que circule.
DISEÑO DEL SISTEMA DE CAPTACIÓN 86
En la figura 6.17 se observa que los tres recorridos entre A y B (en gris) tienen la misma longitud desde que se bifurca el fluido hasta que se vuelve a juntar, produciéndose así una pérdida de carga igual en todos ellos.
Figura 6.17: Esquema del retorno invertido en una instalación solar
Evidentemente, las tuberías de conexionado de las baterías, en cada uno de los tramos, deberán dimensionarse de acuerdo a los caudales a trasegar por cada uno de ellos. El acoplamiento en serie-paralelo es una solución muy utilizada cuando se tienen gran cantidad de captadores, ya que reduce el diámetro de las tuberías a montar, disminuyen- do así el coste de las mismas que se incrementa considerablemente según aumenta su diámetro.
Polideportivo Municipal Anduva (Miranda de Ebro - Burgos)
7Dimensionado y diseño
del resto de componentes
y equipos
DIMENSIONADO Y DISEÑO DEL RESTO DE COMPONENTES Y EQUIPOS 88
Dimensionado y diseño del resto de
componentes y equipos
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7.1. Sala de máquinas
Se define como sala de máquinas el local o conjunto de locales donde se debe instalar la maquinaria y demás elementos necesarios para la producción, intercambio, acumulación e impulsión de frío y/o calor.
El proyectista de energía solar térmica se podrá encontrar una sala de máquinas ya cons- truida, con el sistema convencional existente o que no exista sala de máquinas. En el pri- mer caso, hay dos soluciones, bien utilizar la existente porque hay espacio suficiente para la colocación de los elementos necesarios, o bien realizar una nueva, lo más próxima posi- ble a la existente. Si es un edificio sin sala de máquinas habrá que construir una para poder ubicar los acumuladores, intercambiadores, bombas, vasos de expansión, etc.
Según normativa (RITE – ITE 02):
•Las salas de máquinas se diseñarán de forma que se satisfagan unos requisitos mínimos de seguridad para las personas y los edificios donde se emplacen y en todo caso se faciliten las operaciones de mantenimiento y conducción.
•Se estará a lo dispuesto en UNE 100020 en los aspectos relativos a ventilación, nivel de iluminación, seguridad eléctrica, dimensiones mínimas de la sala, separación entre máquinas para facilitar su mantenimiento así como en lo con- cerniente a la adecuada protección frente a la humedad exterior y la previsión de un eficaz sistema de desagüe.
•Las salas de máquinas no pueden utilizarse para fines diferentes a los de alojar equipos y aparatos al servicio de la instalación de climatización; y en ellas, además, no podrán realizarse trabajos ajenos a los propios de la instalación.
•En particularse prohibe la utilización de la sala de máquinas como almacén,
así como la colocación en la misma de depósitos de almacenamiento de com- bustibles.
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA: MANUAL DEL PROYECTISTA 89
El sensor de la temperatura del acumulador del sistema de control se situará en la parte inferior del depósito, en una zona no influenciada por la circulación del circuito secun- dario o por el calentamiento del intercambiador si este fuera incorporado.
La entrada de agua fría, situada en la parte baja del acumulador, estará equipada con una placa deflectora en la parte interior a fin de que la velocidad residual no destruya la estra- tificación en el acumulador.
Las conexiones de entrada y salida se situarán de forma que se eviten caminos preferen- tes de circulación del fluido.
En depósitos horizontales las tomas de agua caliente y fría estarán situadas en extremos opuestos.
Cuando sea necesario que el sistema de acumulación esté formado por más de un depó- sito, éstos se conectarán en serie invertida en el circuito de consumo o en paralelo con los circuitos primarios y secundarios equilibrados.