Bombas de Circulación

Para la elección de la bomba de circulación habrá que calcular las pérdidas totales en el circuito de las tuberías por el método anteriormente expuesto.

También tendremos que hallar las pérdidas de carga locales que se producen en los accesorios del circuito hidráulico.

Además, deberemos sumar a estas dos primeras la pérdida de carga de los colectores y del intercambiador, ya que no están introducidas en las suposiciones anteriores, y que obtendremos de los datos que el fabricante nos dará en su catálogo o libro de instrucciones.

Aunque se conozca a priori la pérdida de carga de un solo colector para un caudal determinado, no es fácil calcular la pérdida de carga de una batería o combinación de baterías de colectores, ya que depende del tipo de conexionado y de las características de flujo. Si el fabricante no suministra tablas de las pérdidas de carga de las combinaciones más frecuentes, hasta que no se midan experimentalmente con la instalación en marcha no estaremos seguros de su valor.

Las pérdidas de carga de los colectores o grupos de colectores en serie han de sumarse para obtener la pérdida de carga total.
Si la conexión es en paralelo, a falta de datos y como primera aproximación, podremos obtener los valores de la pérdida de carga mediante la fórmula:

ΔpT = ΔpN(N+1)
4

Donde ΔpT es la pérdida de carga del grupo de N colectores en paralelo con caudal total NC, teniendo cada uno de ellos una pérdida de carga Δp con caudal C.

En cualquier caso, la pérdida de presión debida a los colectores es siempre mucho menor que la debida a los accesorios y conexiones de los mismos.

Si la pérdida de carga total del circuito superase los 7 metros de columna de agua, convendría rediseñar el circuito para reducirla, utilizando tubería de mayor diámetro, modificando su trazado, etc.

Una vez calculado el valor definitivo de la pérdida de carga total que tendrá que vencer la bomba, esta se seleccionará fijándonos en las curvas características de los diferentes modelos, teniendo en cuenta el caudal unitario que debe suministrar, que es de unos 75 litros/hora por m2 de superficie colectora para el caso de fluido caloportador con anticongelante.

Si el fabricante del modelo de colector elegido nos da un caudal recomendado de circulación, se tomará este valor como caudal unitario de diseño para seleccionar la bomba.

Por supuesto, cuando se habla de un determinado caudal siempre se supone que nos estamos refiriendo al volumen que realmente atraviesa cada metro cuadrado de colector en la unidad de tiempo considerada, siendo el caudal total del primario igual al producto del área de colectores por el caudal de cada unidad de área, siempre suponiendo que todos los colectores están conectados en paralelo, como es lo habitual.

Sin embargo, es importante advertir que lo anterior no sería válido en el supuesto de que hubiera colectores, o filas de colectores, conectados en serie, ya que, evidentemente, en este caso el caudal total sería igual al caudal de cada fila, y no a su suma. En este supuesto el caudal del primario se calcularía dividiendo el producto del caudal unitario y, la superficie total colectora, entre el número de filas conectadas en serie.

Entre el caudal de circulación del circuito primario y el del secundario habrá como máximo una diferencia de un 10%, siendo mayor siempre el primero.

La disposición de las bombas será en línea o en bancada, pudiendo ser estas de rotor húmedo o seco.

Se buscará siempre un montaje en línea con el circuito, con el eje de rotación de la misma situado en horizontal para evitar las cavitaciones que pondrían en riesgo la instalación. Además se situarán en las zonas mas frías del circuito para evitar su deterioro por la temperatura.
Los materiales utilizados para la bomba deberán ser resistentes a la corrosión y, en el caso del circuito primario con anticongelante, tendrán que ser compatibles con este.

Las características de la bomba a instalar deberán ser las siguientes:

  • Resistente a las incrustaciones calizas por la dureza del agua (evita averías).
  • Resistente a la presión máxima del circuito.
  • Facilidad en la purga y desaireación.
  • Materiales resistentes a la corrosión.

El acoplamiento de la tubería a la bomba no será nunca con un diámetro inferior al diámetro de la aspiración de la bomba.

Para evitar el paro total en caso de avería de la bomba, en instalaciones con una superficie colectora de más de 50 m2, se montarán 2 bombas iguales en paralelo tanto en el circuito primario como el secundario, dejando una de ellas en reserva, o se podrá hacer un uso alternativo (manual o automático) de cada una para evitar un desgaste excesivo en una de ellas.
Habrá que tener especial cuidado en las inmediaciones de la bomba, ya que si no se sujetan adecuadamente las tuberías próximas se pueden generar esfuerzos de torsión y flexión excesivos en las mismas.

Se buscará en la selección de la bomba, que el caudal y la pérdida de carga de diseño estén dentro del rendimiento óptimo del fabricante.
En conexiones en paralelo el caudal será igual al caudal unitario de diseño (75 l/h por defecto o el dado por el fabricante) por la superficie total de colectores en paralelo.

Q = QU x Scolectores

 

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