CORTESÍA
![](3D"RendimientoCalentadoresSolares_archivos/image002.jpg")
|
ENSAYO DE RENDIMIENTO
INSTANTANEO DEL CAPTADOR ATESA-EXPORT TRIDIMENSIONAL Y CARACTERÍST=
ICAS
TÉCNICAS |
PARA MAYOR INFORMACIÓN
http://www.saecsaenergiasolar.c=
om
PATENTE DE INVENCI&Oac=
ute;N
ESPAÑOLA Nº
P 9801180
PATENTE DE INVENCI&Oac=
ute;N
EUROPEA =
; Nº
99 500 092.4
ENSAYO INTA Nº CA=
/RPT/484
A/004/INTA/99
AUDITORIA DE CALIDAD D=
E LA
ECA
HOMOLOGACIÓN GP=
S -
8002
EN PROCESO DE
IMPLANTACIÓN DE LA NORMA ISO 9002
1.
PRESENTACIÓN
El captador solar ha sido desarrollado para su a=
plicación
en sistemas de aprovechamiento de la energía solar con fines
térmicos, en particular para :
=
producción de agua caliente sanitaria en viviendas, hoteles,=
campings, hospitales, polideportivos, colegios, vestu=
arios,
etc.
=
calentamiento del agua de los vasos de piscinas
=
sistemas de calefacción
- =
Etc.
El colector ha sido ensayado oficialmente en el
banco de pruebas del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial.
2.
CARACTERÍSTICAS=
DEL
CAPTADOR SOLAR
Dimensiones :
![](3D"RendimientoCalentadoresSolares_archivos/image004.gif")
Figura 1. Dimensiones =
del
captador solar
Componen=
tes:
·
Carcasa. Caja de acero inoxidable AISI 304 (0,6 mm de espesor) sold=
ada
y sellada con silicona.
·
Aislamiento. Manta de aluminio y 55 mm de lana de vidrio
·
Cubierta transparente.
Vidrio templado de 4 mm de espesor.
·
Absorbedor. Parrilla de 10 tubos verticales de cobre Æ 10 soldada a dos cole=
ctores
horizontales de cobre de Æ=
22.
·
La superficie absorbedora está constituida por una chapa de
aluminio con 6030 embuticiones en forma de media esfera y 10 estampaciones =
en
forma semicilíndrica para alojar los 10 tubos verticales de <=
span
style=3D'font-size:13.0pt;mso-bidi-font-size:10.0pt;font-family:Symbol;
mso-ascii-font-family:"Times New Roman";mso-hansi-font-family:"Times New Ro=
man";
mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol'>Æ 10. La superficie
absorbedora dispone, en su parte superior, de un recubrimiento selectivo a
partir de óxido de Cu negro Mg y Si aplicado por proyección a
pistola.
El absorbedor y la par=
rilla
de tubos están unidos por soldadura.
·
Otras características.
=
Peso del captador lleno de líquido : =
44,8
Kg
=
Capacidad de líquido : =
; &n=
bsp; =
; =
2,8
Kg
=
Temperatura máxima de funcionamiento : 120 ºC
=
Presión máxima de trabajo : =
&nb=
sp; 7
bares
=
Superficie útil de captación : =
&nb=
sp; 1,852
m2
3.
PRESTACIONES
ENERGÉTICAS
El cuidado diseño del captador solar y la
calidad de los materiales empleados permite la
obtención de elevados rendimientos de conversión de la
energía solar incidente en energía térmica útil=
.
Los ensayos realizados, han permitido determinar=
la
curva de rendimiento del colector solar según la siguiente
expresión:
![](3D"RendimientoCalentadoresSolares_archivos/image006.gif")
EL
RENDIMIENTO SE DEFINE POR LA ECUACIÓN =
ECUACIÓN RECOMENDADA
= &nb= sp; = &nb= sp; = &nb= sp; =
=
![](3D"RendimientoCalentadoresSolares_archivos/image008.gif")
=
&nb=
sp; =
=
=
&nb=
sp; =
&nb=
sp; =
&nb=
sp; =
&nb=
sp; =
&nb=
sp; =
h =3D
Rendimiento &n=
bsp; =
; &n=
bsp; =
; &n=
bsp; ![](3D"RendimientoCalentadoresSolares_archivos/image010.gif")
A=3D Área de referencia (m2
) =
; &n=
bsp;
Qu=3D Energía útil=
en el
captador (w) T**=3D Tempe=
ratura
adimensional.
I =3D
Irradiación solar (W/m2) =
&nb=
sp;
U0=3D
Coeficiente Normalizado (10W/m2ºC)
La expresión indicada anteriormente y repres=
entada
en el grafico siguiente, ha sido obtenida según el procedimiento
descrito en la norma INTA 600001.
![](3D"RendimientoCalentadoresSolares_archivos/image012.gif")
Figura 2. Curva de
rendimiento del captador solar.
4.
RECOMENDACIONES DE INS=
TALACIÓN
Generali=
dades.
Los captadores solares forman parte de un circui=
to
hidráulico de calentamiento de agua. Para el buen funcionamiento de =
la
instalación y la obtención de las óptimas prestaciones=
del
colector solar, recomendamos =
la
intervención de técnicos y empresas cualificadas en la fase de
diseño y montaje del conjunto de la instalación.
Las recomendaciones recog=
idas en
este apartado pueden servir de gran ayuda a los profesionales encargados de
hacer el diseño de la instalación.
CALCULO PARA DIMENSIONAR INSTALACIONES
Imaginemos
que queremos obtener 1000 litros diarios de Agua a 60&=
ordm;C.
DATOS:
Temperatura
ambiente =
; &n=
bsp; =
; &n=
bsp; =3D
15ºC
Irradiación
solar &n=
bsp; =
; &n=
bsp; =
; &n=
bsp; =
; =3D
1000 W/m²
Horas
de Sol (Depende de la época del año) =
&nb=
sp; =3D
5
Área
de apertura del Captador &=
nbsp; &nbs=
p; &=
nbsp; &nbs=
p; =3D1’852
m²
0’86 Kcal =
&nb=
sp; =
&nb=
sp; =
&nb=
sp; =3D1
Wh
CALCULOS:
Temperatura media – Temperatura ambiente =3D 45 ºC
![](3D"RendimientoCalentadoresSolares_archivos/image014.gif")
=
® Es la potencia necesa=
ria..
Aplicamos
la formula de la tabla, para determinar cuantos captadores necesitamos para
obtener dicha energía. =
![](3D"RendimientoCalentadoresSolares_archivos/image016.gif")
![](3D"RendimientoCalentadoresSolares_archivos/image018.gif")
0.6725 x 0.45 =3D 0.302625<= o:p>
=
h=3D 0.9471 ─ 0.3=
02625 =3D
0.644475 de
rendimiento por m2.
Ahora
que sabemos el rendimiento que da el captador por m2 para obtene=
r la
temperatura del ejemplo, aplicamos los datos siguientes para calcular el
Necesidades 52325 W.
Aportación por m2 por 5 horas =
del
captador 3222 W.
Numero =
de m2
de captador necesarias 52325 W: 3222 W =3D 16.24 m2: 2.538 AREA
TRIDIMENSIONAL =3D 6,39 Captadores.
COMO UN
CAPTADOR NO SE PUEDE PARTIR, HARAN FALTA 7 CAPTADORES.
Uo =3D Coeficiente norm=
alizado
(10 W/m2)
=
&nb=
sp; =
&nb=
sp; =
&nb=
sp;
Los captadores solares deberán estar
instalados en un lugar libre de sombras, con la orientación y la
inclinación indicadas por el proyectista y fijados sobre una superfi=
cie
estable y sólidamente anclada.
Conexi&o=
acute;n.
Los captadores solares se pueden conectar entre s&i= acute; en paralelo, mediante las uniones roscadas, formando grupos de hasta 6 colectores en paralelo. La entrada del fluido caloport= ador al grupo, se realizará por la parte inferior del primer captador (a = la derecha o la izquierda, indistintamente) y la salida, por la parte superior= del último captador. Las salidas no utilizadas de los captadores de los extremos del grupo se cerrarán con tapones roscados.
Se recomienda dotar a cada grupo de captadores de válvulas de aislamiento a la entrada y la salida, que permitan independizar el grupo del resto de la instalación ante eventuales reparaciones.
En la salida del grupo, en la parte superior del
último captador, se instalará un purgador de aire apto para
soportar temperaturas de 120ºC, preferente=
mente
de tipo automático y con válvula de aislamiento para facilitar
las operaciones de puesta en marcha de la instalación y las tareas de
mantenimiento posteriores.
![](3D"RendimientoCalentadoresSolares_archivos/image019.gif")
Figura 3. Longitud del=
grupo
en función del número de captadores.
Las uniones de los grupos de captadores a las
tuberías del circuito primario deben realizarse de modo que las
dilataciones del material no produzcan esfuerzos en los puntos de uni&oacut=
e;n,
por ejemplo, mediante la utilización de tubos flexibles de malla de
acero inoxidable de Æ=
1”.
Los grupos de captadores se pueden unir entre
sí en paralelo para formar un campo de captación solar del
tamaño adecuado a las necesidades del edificio. La conexión de
grupos de captadores solares en serie es también posible cuando se
requieran temperaturas elevadas, aunque este tipo de conexión puede
penalizar el rendimiento energético global de la instalación.=
El fluido caloportador = del circuito primario deberá ser apto para su utilización en tuberías de cobre. En zonas donde exista riesgo de heladas, el circu= ito primario de captadores deberá ser protegido con la adición de líquidos anticongelantes en proporción suficiente para elimin= ar cualquier riesgo de congelación o un método de similar eficac= ia.
El caudal recomendado para el circuito primario de captadores está comprendido entre 120 y 150 litros/hora por captador= . En instalaciones con más de un grupo de captadores, se deberá to= mar las precauciones necesarias para garantizar que el reparto del caudal del circuito primario se realiza de forma homogénea, con la instalación de válvulas de equilibrado hidráulico o mediante el trazado de circuitos con retorno invertido.
En la figura 4 se muestra la pérdida de carga en un
captador solar en función del caudal, considerando que el fluido
![](3D"RendimientoCalentadoresSolares_archivos/image022.gif")
Figura 4. Pérdi=
da de
carga del captador solar.
Puesta en
marcha.
Los captadores solares expuestos al
sol (llenos o vacíos) pueden alcanzar temperaturas elevadas.
Deberán tomarse las precauciones necesarias para evitar quemaduras,
especialmente durante los trabajos de montaje de la instalación.
Durante la puesta en marcha de la instalaci&oacu=
te;n
solar se prestará especial atención al llenado del circuito
primario, evitando la formación de bolsas de aire que pudieran imped=
ir
la correcta circulación del fluido caloportador=
por los colectores.
5.
POSIBLES ESQUEMAS DE
INSTALACIÓN
A continuación se proponen algunos esquem=
as
simplificados de instalación. Esta relación no pretende ser
exhaustiva; será el proyectista el que deberá diseñar =
la
instalación solar según las necesidades particulares del edif=
icio
y del usuario.
![](3D"RendimientoCalentadoresSolares_archivos/image023.gif")
En todo caso,
deberá prestarse especial atención para garantizar que el esq=
uema
asegura la utilización prioritaria de la energía solar ante el
apoyo.
Figura 5. Instalaci&oa=
cute;n
solar de producción de agua caliente sanitaria con apoyo eléctrico y con c=
aldera
mural modulante.
![](3D"RendimientoCalentadoresSolares_archivos/image024.gif")
Figura 6. Instalaci&oa=
cute;n
solar colectiva de producción de agua caliente sanitaria con
=
intercambiador de calor exterior (hoteles,
hospitales, centros deportivos,… )
![](3D"RendimientoCalentadoresSolares_archivos/image025.gif")
Figura 7. Instalaci&oa=
cute;n
solar producción de agua caliente sanitaria y calefacción por suelo
radiante.