- La producción de ACS será con una temperatura de consumo de 45 ºC generalmente.
- El diseño de la instalación solar para la producción de ACS se basará en datos históricos energéticos basados en periodos mensuales.
- Existen otros métodos validos para el diseño de la instalación aparte del basado en la demanda energética, como el método f-chart.
- La instalación solar deberá regirse por las diferentes normativas aplicables a cada uno de sus componentes por separado y a sus sistemas de control y de circulación.
- El diseño de una instalación solar para ACS no solo es calcular la superficie colectora, hay otros elementos como las bombas, intercambiadores y red de tuberías.
- Para evitar el desperdicio de agua caliente de forma inútil siempre utilizaremos mezcladores termostáticos con limitador de temperatura, que controlan de forma automática la temperatura del agua mezclada.
- Existen otro tipo de instalaciones solares que no se utilizan para producir ACS sino que se usan para climatización de piscinas, calefacción por suelo radiante, etc.
- El consumo energético que la instalación solar debe satisfacer, será proporcional al consumo volumétrico.
- En la elección del sistema que se va a utilizar en una instalación solar influyen muchas variables, tanto de orden económico como técnico.
- El dimensionado básico de una instalación solar es el cálculo de la superficie colectora y, en caso de que exista, del volumen de acumulación solar para la aplicación a la que se destine la instalación.
- Como paso previo a todo el proceso de cálculo de la superficie colectora de una instalación solar, lo primero que tendremos que hacer será calcular el consumo energético de cada mes.
- La intensidad incidente sobre una superficie de colectores varía a lo largo del día por lo que para efectuar los cálculos trabajaremos con una intensidad media.
- La energía diaria que aportan los colectores no coincide con la disponible para el consumo, debido a las pérdidas producidas en todos los elementos de la instalación, principalmente en el acumulador.
- Nunca se debe sobredimensionar una instalación en superficie colectora, ya que se producirán con frecuencia altas temperaturas que acortarán la vida de sus elementos.
- Para conseguir la integración o superposición de una instalación solar se debe mantener dentro de lo posible la alineación con los ejes principales de la edificación.
- Los colectores que forman una instalación serán siempre del mismo modelo, tanto por criterios energéticos como constructivos, y, además, se dispondrán en filas constituidas preferentemente por el mismo número de colectores.
- Los circuitos primario y secundario se diseñarán de manera que se evite cualquier tipo de mezcla de los diferentes fluidos que operen en la instalación.
- Con objeto de evitar pérdidas térmicas, la longitud de las tuberías será tan corta como sea posible, evitando al máximo posible codos y pérdidas de carga en general.
- Para la elección de la bomba de circulación tendremos que calcular las pérdidas de carga totales en la instalación. Una vez calculadas, elegiremos la bomba fijándonos en las curvas características de distintos modelos, teniendo en cuenta el caudal unitario de diseño.
- En los puntos más altos de la salida de baterías de colectores se colocarán siempre sistemas de purga de aire.
- La elección de las válvulas en una instalación solar se realiza según la función que desempeñan y las condiciones de funcionamiento que estas deben soportar. No está permitido el uso de válvulas de compuerta
en instalaciones pequeñas.
- El aislamiento térmico es necesario para evitar altas pérdidas de calor y, con ello, de rendimiento de la instalación.
- La potencia térmica del sistema de energía auxiliar será tal que pueda proporcionar la energía necesaria para la producción total de agua caliente.
- El sistema de control se encarga del funcionamiento óptimo de la instalación, evitando riesgos y mejorando su rendimiento.
RECAPITULACIÓN
- El criterio que elegiremos para dimensionar la superficie colectora es que el área de la misma sea tal que haga que la aportación solar total en el periodo que la instalación esté activa sea igual al consumo, es decir, que la fracción aportación/consumo del mes medio sea igual a la unidad.
- La demanda energética se determina por medio del volumen de ACS de consumo diario, su temperatura de consumo y la temperatura del agua de red fría.
- En la hoja de cargas térmicas se especifican los consumos medios considerados en función de las características de la instalación, su ubicación, etc., y a partir de estos valores calcularemos la energía necesaria para satisfacer dichos consumos.
- En el cálculo de la superficie colectora se deberán determinar los valores medios diarios de la demanda energética y el aporte solar real. Se recogerán, con los datos así calculados, las prestaciones globales para determinar el rendimiento medio anual, prestaciones globales, etc.
- El cálculo del rendimiento del colector para cada mes se obtendrá a partir de su curva característica dada por el fabricante del mismo.
- Las pérdidas de energía en el acumulador se suelen estimar en un 15%.
- La superficie de colectores necesaria se obtiene dividiendo las necesidades energéticas totales entre la energía neta disponible por m2 de colector.
- El número de colectores a instalar se obtiene dividiendo la superficie necesaria entre la útil o efectiva del colector elegido, dato dado por el fabricante del mismo.
- El método f-chart permite realizar el cálculo de la cobertura de un sistema solar, es decir, de su contribución a la aportación de calor total necesario para cubrir las cargas térmicas, y de su rendimiento medio en un largo periodo de tiempo.
- En sistemas directos las conducciones serán de cobre, acero inoxidable o materiales plásticos acreditados.
- Los intercambiadores exteriores serán siempre de placas de acero inoxidable o cobre y su potencia P en W estará en función del área de la superficie colectora A, en m2, cumpliendo la condición: P≥500A.
- Los vasos de expansión se conectarán preferentemente en la aspiración de la bomba y podrán ser abiertos o cerrados.
- Todos los componentes de una instalación deberán disponer de un aislamiento térmico.
- El acumulador será preferentemente de configuración vertical y estará ubicado en una zona interior.
- Pueden utilizarse acumuladores de acero vitrificado de volumen inferior a 1.000 l, de acero inoxidable, de cobre o con tratamiento de acero epoxídico.
- La función del sistema de energía auxiliar es asegurar la continuidad en el abastecimiento de la demanda térmica, añadiendo la cantidad de energía auxiliar estrictamente precisa para conseguir la temperatura mínima aceptable para el uso, aprovechándose lo máximo posible la energía extraída del campo de colectores.
- El sistema de apoyo siempre se colocará en serie con el acumulador y después de este, admitiéndose la producción instantánea de energía o la producción de energía de apoyo en un acumulador independiente.
- Las medidas de temperatura se realizarán mediante sondas de temperatura que serán preferentemente de inmersión.
- En instalaciones de más de 20 m2 es obligatorio disponer de un sistema de monitorización de al menos 6 variables controlables.
