6. DESCRIPCIÓN DE LA INSTALACIÓN SOLAR TÉRMICA
6.6 Elementos integrantes en la instalación de solar térmica
El sistema de la instalación de solar está compuesto:
Captador Solar
Circuito Primario y secundario
Interacumulador
Grupo de bombeo
Vaso de expansión
Disipación de calor
Sistema de Regulación y Control
Captador solar
Ilustración 17 Característica técnica del captador PA – E
Y presenta la siguiente curva de rendimiento:
Ilustración 18 Curva de rendimiento del captador PA-E
Circuito Primario y Secundario
El circuito primario comprende el circuito hidráulico que transporta el fluido caloportador desde los captadores en cubierta hasta el interacumulador situado en la plata baja (garaje). El fluido que circula por este circuito es agua mezclada con anticongelante, en ningún momento dicho fluido debe llegar a mezclarse con el agua del acumulador solar.
El material de los tubos será cobre, por tratarse de un sistema directo de aportación de energía, e irá recubierto con un aislamiento de modelo K-FLEX K-ROCK. Se trata de un aislante, compuesto por coquilla concéntrica de Lana Mineral protegida con un recubierto exterior de aluminio reforzado. Sus principales características son:
Ilustración 19 Características técnicas del aislamiento para las conducciones
El circuito secundario está compuesto básicamente por los interacumuladores y las tuberías que los conectan. Todas ellas también serán de cobre y recubiertas con el aislamiento anteriormente citado.
El diámetro de cada tramo de tubería ha sido determinado en función de la velocidad, caudal y longitud, para que no se produzca una pérdida de carga por metro lineal superior a 40 mm.c.a, según el DB HE4 del CTE. El dimensionamiento integro se muestran detalladamente en el capítulo de Cálculos Justificativos del presente proyecto.
Todas las tuberías del circuito primario que transcurran horizontalmente dispondrán de una pendiente mínima del 1% en el sentido de circulación, según indica el CTE.
Para una comprensión mejor, se adjunta en el apartado de Planos, el correspondiente esquema hidráulico de la instalación solar.
Interacumulador
El interacumulador es lo correspondiente a la unión entre el sistema necesario para trasferirr energía calorífica proveniente del circuito primario al acumulador solar, sin mezclar en ningún momento el fluido anticongelante con el agua de servicio, que se trata del intercambiador, junto con el sistema necesario para acumular el agua de servicio calentada mediante este trasferencia de calor, sin la necesidad de tener en nuestra instalación dos elementos por separado y tenerlo juntos ahorrando dinero y espacio.
Para la vivienda descrita se tiene una demanda de 140 l/día, por lo que se va a instalar un interacumulador con una capacidad de 200 l. Capacidad con la que cumplimos con el CTE, y abastecemos nuestra instalación sin ningún problema.
Se trata de un acumulador con serpentin (interacumulador), donde el intercambio de calor (el paso del circuito primario al secundario) se realiza en el interior del mismo. Cuenta con una superficie de intercmabio de 0,6 m2.
A continuación se muestra las características que posee el interacumulador seleccionado de la marca Chromagen:
Ilustración 20 Interacumulador
Ilustración 21 Características y dimensiones del interacumulador
Grupo hidráulico
Para la circulación del fluido caloportador, se va a dotar al circuito primario, ya que el fluido caloportador discurre por el, de una bomba circuladora que nos proporciona el fabricante Chromagen, junto con los captadores solares y el interacumulador. La cual posee la siguiente curva característica de funcionamiento:
Ilustración 22 Gráfico con la curva característica de la bomba circuladora de la instalación
Vaso de expansión
El vaso de expansión se situará en la aspiración de la bomba. Su principal función será absorber las variaciones de volumen que experimenta el fluido caloportador a causa de los cambios de temperatura a los que se somete. Tras realizar los cálculo de diseño de este elemento se obtiene un volumen de 1,66 l , con lo que se ha seleccionado el modelo TWB 4LX, del catálogo de Salvador Escoda, que cuenta con las siguientes características:
Ilustración 24 Características vasos de expansión, Catalogo Salvador Escoda
Disipador de calor
Al dimensionar el campo solar hemos visto que en el mes de Julio la instalación recibe más radiación solar de la que necesita, por lo tanto este calor se debe disipar de alguna manera. Para ello se ha instalado un aerotermo, que entrará en funcionamiento siempre que el colector esté recibiendo demasiada radiación.
Dadas las características de la instalación, la potencia necesaria para este elemento es de 5,5 kW, por lo que para tener un margen de seguridad se ha instalado un aerotermo de la casa Salvador Escoda (Escosol), con una potencia de 8 kW.
Sistema de regulación y control
La casa Chromagen, que proporciona los captadores solares, el interacumulador y la bomba circuladora también tiene sistemas de regulación de este tipo de instalaciones.
El modelo Centralita Chromagen 4E/2S PLUS, cuenta con una pantalla de monitorización del sistema, hasta 4 sondas de temperatura Pt1000, 2 relés semiconductores para la regulación de velocidad, 1 entrada para un sensor Grundfos Direct Sensor VFD, 10 sistemas básicos a elegir, balance térmica, VBus, control de funcionamiento, función termostato temporizada y control del sistema mediante el Service Center Software.
En circulación forzada, el control de funcionamiento normal de la bomba del circuito de captadores, deberá ser de tipo diferencial y, en este caso, al haber depósito de interacumulación solar, deberá actuar en función de la diferencia entre la temperatura del fluido portador en la salida de los captadores y la del depósito de acumulación. El sistema de control actuará y estará ajustado de manera que la bomba no esté en marcha cuando la
diferencia de temperaturas sea menor de 2 OC y no estén paradas cuando la diferencia sea mayor de 7 OC. La diferencia de temperaturas entre los puntos de arranque y de parada de termostato diferencial no será menor que 2 OC.
Es necesario explicar que para fijar los puntos a controlar, se han tenido en cuenta las recomendaciones del fabricante, de forma que, en general controlaremos la temperatura en algunos puntos clave del circuito, se realizará un control diferencial para regular el activado/desactivado de la bomba y la temperatura del agua de retorno.
Las sondas de temperatura para el control diferencial se colocarán en la parte superior de los captadores de forma que representen la máxima temperatura del circuito de captación.