Para transportar el fluido caloportador desde los colectores hasta el almacenamiento emplearemos un electrocirculador, que se define como un aparato, accionado por un motor eléctrico, capaz de suministrar al fluido una cierta cantidad de energía con la finalidad de transportarlo por un circuito abierto o cerrado, a una determinada presión.
La energía así transferida al fluido deberá vencer las pérdidas de carga existentes en la instalación, permitiendo así su circulación por toda la red y equipos de la instalación solar, manteniendo la presión de trabajo deseable.
Los electrocirculadores o bombas más utilizados en instalaciones de producción de ACS por radiación solar son los centrífugos.
ELECTROCIRCULADORES CENTRÍFUGOS
Este tipo de electrocirculadores debe vencer la resistencia que opone el fluido a su paso por tuberías y accesorios, nunca la presión hidrostática, pues la columna de agua, aunque gravite sobre el electrocirculador, ejerce fuerza tanto en el sentido de la impulsión como en el de la aspiración, anulándose sus efectos.
Un electrocirculador centrífugo está compuesto por los siguientes elementos:
- Orificio de aspiración, lugar por el que entra el fluido al electrocirculador.
- Rodete impulsor, elemento que gira.
- Cámara de impulsión, elemento que recoge el fluido y lo conduce hasta la descarga del electrocirculador.
- Orificio de impulsión, lugar por el que sale el fluido del electrocirculador.
- Aspiración, boca de contacto entre el electrocirculador y la tubería. Por esta boca el fluido entra al electrocirculador.
- Difusor, conducto de salida del fluido dentro del electrocirculador.
- Álabes, palas del rodete impulsor.
La bomba o electrocirculador aspira el fluido por el orificio de aspiración en el centro del rodete, desde allí se impulsa hasta los álabes del rodete, donde se transfiere la energía cinética del eje del motor eléctrico al fluido.
El giro del rodete genera una presión de aspiración o de vacío parcial que introduce el fluido en el cuerpo de la bomba y, además, genera en él una presión de impulsión (por la energía cinética transferida). La presión total aportada al fluido es la suma de la presión de aspiración y la de impulsión.
Tras esto los álabes, por medio de la fuerza centrífuga tangencial (de aquí el nombre de la bomba), conducen al fluido a la cámara de presión, donde será descargado hacia el orificio de impulsión mediante un difusor al exterior.
El óptimo funcionamiento de una bomba centrífuga se da cuando la presión de entrada del fluido a la misma no es inferior a un valor dado.
Un fenómeno que habrá que evitar es la cavitación. El fluido bombeado forma burbujas al pasar por zonas de presión inferiores a la presión vapor del mismo, cuando estas burbujas llegan a una zona de mayor presión desaparecen.
La cavitación se debe a la fuerte aspiración de la bomba que provoca una bajada de presión en el fluido y la generación de burbujas.
La cavitación es la formación de burbujas (de aire o vapor) en el seno de un fluido debido a variaciones de presión en el mismo.
Si se produce cavitación en la entrada del rodete de la aspiración, las burbujas de vapor así formadas disminuirán la sección de paso del fluido, y, en consecuencia, el caudal del mismo, el rendimiento, etc.
Además de estas pérdidas se producirán erosiones y daños en el recorrido de estas burbujas que causan al chocar contra las paredes interiores del rodete y tubo de aspiración. Cuando llegan a una zona del rodete con una presión superior a la presión vapor desaparecen al pasar a estado fluido, este proceso es violento provocando vibraciones y ruidos que se transmiten al eje, cojinetes, etc.
Si el fenómeno de la cavitación persiste durante la operación de la bomba, esta puede dañarse de gravedad, al corroerse el rodete por la presencia de oxígeno en las burbujas de vapor.
El principio de funcionamiento de los electrocirculadores centrífugos es análogo al de las turbinas hidráulicas, salvo que el proceso energético es inverso; en las turbinas se aprovecha la altura de un salto hidráulico para generar una velocidad de rotación en la rueda, mientras que en los electrocirculadores centrífugos la velocidad comunicada por el rodete al fluido se transforma, en parte, en presión, lográndose así su desplazamiento y posterior elevación.
