Instalación de energía solar térmica

8/14/2019 Instalacin de energa solar trmica

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ENERGIA SOLAR TRMICA

1.INTRODUCCIN:

Una energa garantizada para los prximos 6.000 millones de aos

El Sol, fuente de vida y origen de las dems formas de energa que el hombre ha utilizado desde los albores dela Historia, puede satisfacer todas nuestras necesidades, si aprendemos cmo aprovechar de forma racional laluz que continuamente derrama sobre el planeta. Ha brillado en el cielo desde hace unos cinco mil millones deaos, y se calcula que todava no ha llegado ni a la mitad de su existencia.

Durante el presente ao, el Sol arrojar sobre la Tierra cuatro mil veces ms energa que la que vamos aconsumir. Espaa, por su privilegiada situacin y climatologa, se ve particularmente favorecida respecto alresto de los pases de Europa, ya que sobre cada metro cuadrado de su suelo inciden al ao unos 1.500kilovatioshora de energa. Esta energa puede aprovecharse directamente, o bien ser convertida en otrasformas tiles como, por ejemplo, en electricidad.

No sera racional no intentar aprovechar, por todos los medios tcnicamente posibles, esta fuente energticagratuita, limpia e inagotable, que puede liberarnos definitivamente de la dependencia del petrleo o de otrasalternativas poco seguras o,

simplemente, contaminantes.

Es preciso, no obstante, sealar que existen algunos problemas que debemos afrontar y superar. Aparte de lasdificultades que una poltica energtica solar avanzada conllevara por s misma, hay que tener en cuenta queesta energa est sometida a continuas fluctuaciones y a variaciones ms o menos bruscas. As, por ejemplo, laradiacin solar es menor en invierno, precisamente cuando ms la necesitamos.

La energa solar es igual de gratis que las dems fuentes de energa. Todas se encuentran all esperando a quelas tomemos, pero al cogerlas cuestan dinero, y en especial coger la energa solar cuesta ms que las dems.Acto seguido se expecifica el porqu la energa solar es tan costosa de aprovechar, agrupando los distintosmtodos de aprovechamiento para ver comparativamente cules son sus posibilidades.

Uno de los obstculos para el aprovechamiento en general de la energa solar es su baja intensidad. Inclusopara las condiciones de tiempo despejado, ha quedado claro que la baja intensidad (y la variabilidad) de laenerga son desventajas importantes en una potencial fuente de energa.

A medioda, en los trpicos, la intensidad puede acercarse a 1 kW por m 2 de superficie expuesta. Incluso elmejor de los muchos dispositivos que estudiaremos ms adelante para la conversin de la energa solar enformas ms convenientes, no nos dara ms de unos 150 W/ml aun en estas condiciones ideales. La energa

diaria sera tan slo de 0,5 a 1 kWh/m'. Evidentemente, el tamao de los colectores por s slo haraantieconmico abastecer por este procedimiento otra cosa que no fuese una demanda de energa local ypequea.

En los pases ms desarrollados, la demanda total de energa ya es del orden de 50 kWh por persona y da.Para satisfacer esa demanda en una comunidad de tamao medio por ejemplo 100.000 personas, mediante elmtodo de mayor rendimiento con el que pudisemos contar en la actualidad, se necesitaran unos colectorescon una superficie total mayor de 5 km'. Esta superficie es del mismo orden que el rea de terreno sobre la quese construye la ciudad, incluso para las intensidades medias de una ciudad antigua. Si se utilizase una zonaalrededor del permetro de esta ciudad, tendra que ser de una anchura de varios cientos de metros. Donde el

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clima es menos favorable, hay muchos pases del mundo donde el consumo de energa excede a la energasolar que incide sobre todo su territorio, habitado o no.

Se han hecho proyectos para situar colectores solares en autopistas y vas de ferrocarril y, en todos aquelloslugares donde no obstaculicen la incidencia de la luz en las apreciadas tierras de labor. Se puede demostrarque con esos sistemas se podra conseguir una parte importante del suministro de energa en zonasdesarrolladas. No obstante, aunque no se puede decir que no llegar el da en que se lleven a la prctica esosproyectos, podemos afirmar sin riesgo a equivocarnos que durante bastante tiempo las comunidades de estas

zonas seguirn obteniendo su energa por otros procedimientos.

Sin embargo, para las demandas ms modestas de una comunidad en desarrollo o rural, la perspectiva puedeser muy diferente. En este Caso, el aprovechamiento de la energa, en unas cantidades muy inferiores a laenerga incidente sobre la regin, producira unos cambios espectaculares para el futuro de la zona. Adems,los dispositivos solares seran competitivos con otras fuentes de energa. La prueba la tenemos en el xito delas instalaciones de agua caliente solar. La demanda de agua caliente, incluso en los pases desarrollados,puede satisfacerse por medio de dispositivos cuya rea de colectores sea menor que la superficie de cubiertade los edificios normales de viviendas. Los millones de estos aparatos hoy en uso son una prueba de sucompetitividad en estas aplicaciones.

Hay cantidad de pequeas labores, en la actualidad realizadas a mano o utilizando trabajo animal o que no serealizan en absoluto, cuya demanda energtica estara dentro de las posibilidades de los sistemas solares consuperficies de colector desde unos cuantos metros cuadrados hasta unos cuantos cientos de metros. Al igualque con otras innovaciones, la introduccin de estos aparatos es en gran medida una cuestin econmica,materia especialmente difcil. Mientras tanto, sin embargo, estudiaremos de nuevo otra causa de dificultades,que existe incluso cuando la intensidad solar es la mxima posible. Es la variacin de la intensidad segn lahora y la estacin, y la gran proporcin de tiempo al da en que no podemos contar con la energa solar.

Siempre que se disee un sistema de calefaccin o de refrigeracin de edificios, produccin de energaelctrica para uso continuo y cualquier otra utilizacin en la que la variacin de la demanda no coincida con lavariacin de suministro, hay que habilitar un sistema de almacenamiento de la energa. Para un cielocontinuamente despejado, que se da durante gran parte del ao en algunas zonas desrticas, puede sernecesario habilitar un almacenamiento equivalente nicamente al suministro de un da, ya que al da siguienteel suministro se volver a restablecer. Este pequeo almacenamiento puede seguir siendo suficiente cuando seprevea la utilizacin de una fuente auxiliar, para aquellas ocasiones en que el surninistro no pueda satisfacer lademanda.

La mayora de sistemas de calefaccin para viviendas que funcionan con energa solar suelen llevar unsistema auxiliar, ya que sera antieconmico disear un sistema de calefaccin solar de forma que pudiesesatisfacer la demanda en el da ms nublado y fro del ao, ya que para el resto del tiempo resultara unainstalacin sobredimensionada. Evidentemente hay una relacin en este caso, entre la variabilidad de laradiacin solar, la variabilidad de la demanda de calefaccin, la capacidad del sistema auxiliar y la capacidadde almacenamiento que hay que habilitar. El equilibrio que hay que establecer entre estos factores depende

fundamentalmente de razones econmicas. No podemos entrar aqu en demasiadas profundidades; depende defactores tales como el coste del combustible, materiales, maquinaria y mano de obra, y de la variacin de latemperatura del aire exterior.

De alguno de estos factores, como el soleamiento, no se puede hacer una prediccin exacta para unemplazamiento dado, sino que se debe hacer un acopio de datos estadsticos durante un perodo largo detiempo, para ese emplazamiento concreto. Se ver, sin embargo, que en la relacin entre estas magnitudes nose incluyen tanto los valores de asoleo mximos o mnimos que se hayan registrado, sino el tiempo que duranesos perodos de mximo o mnimo.

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Contando con este tipo de datos, el ingeniero puede empezar a equilibrar las distintas partes del sistema: elconvertidor de energa, la maquinaria auxiliar (si hace falta) y el sistema de almacenamiento.

Es de vital importancia proseguir con el desarrollo de la incipiente tecnologa de

captacin, acumulacin y distribucin de la energa solar, para conseguir las condiciones que la hagandefinitivamente competitiva, a escala planetaria.

Qu se puede hacer con la energa solar?

Bsicamente, recogiendo de forma adecuada la radiacin solar, podemos obtener calor y electricidad.

El calor se logra mediante los colectores trmicos, y la electricidad, a travs de los llamados mdulosfotovoltaicos. Ambos procesos nada tienen que ver entre s, ni en cuanto a su tecnologa ni en su aplicacin.

Hablemos primero de los sistemas de aprovechamiento trmico a grandes rasgos, ya que ms adelante seexplicaran estos mismos con ms detalle. El calor recogido en los colectores puede destinarse a satisfacernumerosas necesidades. Por ejemplo, se puede obtener agua caliente para consumo domstico o industrial, obien para dar calefaccin a nuestros hogares, hoteles, colegios, fbricas, etc. Incluso podemos climatizar las

piscinas y permitir el bao durante gran parte del ao.

Tambin, y aunque pueda parecer extrao, otra de las ms prometedoras aplicaciones del calor solar ser larefrigeracin durante las pocas clidas .precisamente cuando ms soleamiento hay. En efecto, para obtenerfro hace falta disponer de un foco clido, el cual puede perfectamente tener su origen en unos colectoressolares instalados en el tejado o azotea. En los pases rabes ya funcionan acondicionadores de aire queutilizan eficazmente la energa solar.

Las aplicaciones agrcolas son muy amplias. Con invernaderos solares pueden obtenerse mayores y mstempranas cosechas; los secaderos agrcolas consumen mucha menos energa si se combinan con un sistemasolar, y, por citar otro ejemplo, pueden funcionar plantas de purificacin o desalinizacin de aguas sinconsumir ningn tipo de combustible.

Las clulas solares, dispuestas en paneles solares, ya producan electricidad en los primeros satlitesespaciales. Actualmente se perfilan como la solucin definitiva al problema de la electrificacin rural,con clara ventaja sobre otras alternativas, pues, al carecer los paneles de partes mviles, resultantotalmente inalterables al paso del tiempo, no contaminan ni producen ningn ruido en absoluto, noconsumen combustible y no necesitan mantenimiento. Adems, y aunque con menos rendimiento,funcionan tambin en das nublados, puesto que captan la luz que se filtra a travs de las nubes.

La electricidad que as se obtiene puede usarse de manera directa (por ejemplo para sacar agua de un pozo opara regar, mediante un motor elctrico), o bien ser almacenada en acumuladores para usarse en las horasnocturnas. Incluso es posible inyectar la electricidad sobrante a la red general, obteniendo un importante

beneficio.

Si se consigue que el precio de las clulas solares siga disminuyendo, inicindose su fabricacin a gran escala,es muy probable que, para primeros de siglo, una buena parte de la electricidad consumida en los pases ricosen sol tenga su origen en la conversin fotovoltica.

La energa solar puede ser perfectamente complementada con otras energas convencionales, para evitar lanecesidad de grandes y costosos sistemas de acumulacin. As, una casa bien aislada puede disponer de aguacaliente y calefaccin solares, con el apoyo de un sistema convencional a gas o elctrico que nicamentefuncionara en los periodos sin sol. El coste de la factura de la luz sera slo una fraccin del que alcanzara

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sin la existencia de la instalacin solar.

1.1 Sistemas de captacin:

La energa solar presenta dos caractersticas que la diferencian de las fuentes energticas convencionales:

Dispersin: su densidad apenas alcanza 1 kW/m2, muy por debajo de otras densidades energticas, lo quehace necesarias grandes superficies de captacin o sistemas de concentracin de los rayos solares.

Intermitencia: hace necesario el uso de sistemas de almacenamiento de la energa captada. Ello lleva a unreplanteamiento en el aprovechamiento de la energa, totalmente distinto al clsico, lo que requiere un granesfuerzo de desarrollo. As pues, el primer paso para el aprovechamiento de la energa solar es su captacin,aspecto dentro del que se pueden distinguir dos tipos de sistemas:

Pasivos: no necesitan ningn dispositivo para captar la energa solar, cuyo aprovechamiento se lograaplicando distintos elementos arquitectnicos

Activos: captan la radiacin solar por medio de un elemento de determinadas caractersticas, llamado"colector"; segn sea ste se puede llevar a cabo una conversin trmica (a baja, media o alta temperatura),

aprovechando el calor contenido en la radiacin solar, o bien una conversin elctrica, aprovechando laenerga luminosa de la radiacin solar para generar directamente energa elctrica por medio del llamado"efecto fotovoltico"

Colector solar SOLAHART 300J con circuito cerrado. (mas adelante se hablar ms en concreto sobre l).

1.1.1.Sistema de captacin de BAJA Temperatura:

El colector es una superficie, que expuesta a la radiacin solar, permite absorber su calor y transmitirlo a unfluido. Existen tres tcnicas diferentes entre s en funcin de la temperatura que puede alcanzar la superficiecaptadora. De esta manera, los podemos clasificar como:

Baja temperatura: captacin directa, la temperatura del fluido es por debajo del punto de ebullicin.

Media temperatura: captacin de bajo ndice de concentracin, la temperatura del fluido es ms elevada de100C.

Alta temperatura: captacin de alto ndice de concentracin, la temperatura del fluido es ms elevada de300C

BAJA temperatura:

Generalmente el aprovechamiento trmico a baja temperatura se realiza a travs de colectores planos, cuya

caracterstica comn es que no tienen poder de concentracin, es decir, la relacin entre la superficie externadel colector y la superficie captadora, la interior, es prcticamente la unidad.

Consta de los siguientes elementos:

Cubierta exterior. Generalmente formada por una lmina de cristal, lo ms transparente posible, aunque aveces es sustituida por algn tipo de plstico (Tedlar, EVA). Se pueden encontrar con varias capas decristales, evitando as prdidas de calor, pero encareciendo el colector. Es la parte ms propensa a la rotura, yasea por agresiones externas o por efecto de la dilatacin del propio cristal.

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Placa absorbente. Es prcticamente una placa plana pintada de negro, con objeto de aumentar su poder deabsorcin y disminuir la reflexin. Podemos encontrar los tubos para el fluido caloportador, que van soldadosa la placa o sencillamente son parte de ella.

Aislamiento. Es el recubrimiento en todos los lados del panel, excepto en la parte acristalada, que evitaprdidas trmicas. El material es cualquier tipo de aislante (fibra de vidrio, poliuretano) y el grosor dependede la aplicacin, lugar, tipo de aislante.

Caja exterior. Es la que alberga a todos los componentes (cubierta exterior, placa absorbente, aislamiento)generalmente de aluminio, por su poco peso y aguante a la corrosin.

Existen otro tipo de colectores planos que no responden a esta descripcin:

Colectores para piscinas. Son colectores sin cubierta, sin aislante y sin caja, solamente estn compuestos porla placa absorbente, que por lo general es de un material plstico. Aumenta la temperatura del agua entre 2 5C, y solo funciona en pocas veraniegas ya que tiene grandes prdidas, por eso se usa para calentar el aguade las piscinas.

Colectores de vaco. Estn compuestos de una doble cubierta envolvente, hermticamente cerrada, en la cual

se ha hecho el vaco, de esta forma las prdidas por conveccin se reducen considerablemente. El problema deestos colectores es el precio elevado y la prdida de vaco con el tiempo.

1.1.2.MEDIA y ALTA temperatura:

Para la obtencin de elevadas temperaturas es necesario recurrir a colectores especiales, ya que con los planoses imposible, estos colectores son los colectores de concentracin, cuya filosofa no es ms que aumentar laradiacin por unidad de superficie. Hay varias formas y sistemas, pero la parte comn a todos es que necesitanorientacin.

Estos se componen de las siguientes partes:

Superficie reflectora. Constituido por una lmina reflectora, generalmente Mylar, Hostaflon u otro materialplstico de caractersticas similares, tambin pueden ser de vidrio con recubrimiento de espejo, estos no muyhabituales, ya que tienen que soportar las inclemencias del medio y es difcil la fabricacin de forma curvada.En todos los casos deben de tener una reflectividad superior al 95%.

Superficie absorbente. Dependen de la forma de la superficie reflectora, pero generalmente son de formacilndrica o plana pintadas de negro o recubiertas con una capa de material selectivo.

Cubierta protectora. Generalmente protegen a la superficie absorbente y casi nunca a la superficie reflectora,el aislante habitual es el vaco.

Sistema de seguimiento. Puede ser de varios tipos:

De movimiento longitudinal, de un eje, con movimiento de Este a Oeste.

De movimiento latitudinal, de un eje, con movimiento de Norte a Sur.

De movimiento completo, de dos ejes, puede orientarse en todas direcciones.

Podemos destacar de estos que la parte ms importante es la forma de la superficie reflectora y quepueden ser:

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Concentradores cilindroparablicos compuestos (CPC) constituidos por dos ramas de parbola, cuyosfocos se encuentran en el extremo de la rama opuesta.

CPC sin truncar, son los que las ramas de parbola son simtricas, cubriendo ngulos iguales a amboslados de la superficie reflectora.

CPC truncados, son los que las ramas de parbola no son simtricas, teniendo truncadas una o ambasramas.

Asimtricos, como indica su nombre, no poseen simetra respecto del eje del concentrador.

Lentes de fresnel, que son una derivacin de las lentes planoconvexas

Lentes de fresnel

Paraboloidales, que son los

formados por una paraboloide,

dotados de una geometra muy

compleja de fabricar, llegando a

tener una razn de concentracin

superior a 2000

Deformacin elstica de membrana, formada por membranas metalizadas,

montadas sobre una estructura, parecida a la de un tambor, adquiriendo una forma parecida a una paraboloidecuando son sometidas a una depresin mediante vaco.

1.2. Disposicin de los sistemas de captacin:

Estanques solares.Disposicin en tejados o azoteas.

1.2.1. Estanque solar:

Los estanques solares son un sistema para el almacenamiento de energa solar en forma de calor de un modosencillo y econmico.

Estos estanques solares permiten el almacenamiento en largos periodos de tiempo. Se encuentran estanquessolares naturales en lagos muy salados de Hungra.

Estos consisten en: Lagos o estanques donde penetra la radiacin solar, calentando el agua. El agua caliente altener menor densidad que el resto del lquido, asciende por conveccin. En la superficie es mayor que en elfondo y se enfra.

Estos fenmenos tienen lugar por conveccin, que es el modo ms comn de transporte de calor en losfluidos. Si se logra impedir la conveccin, la zona de agua caliente no podr ascender ni descender en la masadel lquido. Consiguiendo de esta forma almacenar agua caliente.

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El estanque solar se compone de tres capas:

La capa superficial, que es convectiva a causa de la lluvia, viento, evaporacin...

La capa intermedia, que no es convectiva y es donde se acumula el agua caliente

La capa inferior, que es convectiva, transmitiendo calor al fondo del estanque o lago.

Para anular la conveccin:

Se diluye sal cuya solubilidad no vara con la temperatura (sal comn). El agua se distribuye por capas desalinidad, menor conforme este ms en la superficie. Teniendo un estanque o lago con la superficie de aguadulce y el fondo saturado de sal.

Por lo tanto la densidad del agua es mayor a mayor profundidad. Ahora al recibir la radiacin solar, el aguasalada se calienta ms que el resto que le rodea. Al calentarse, disminuye su densidad, con lo que tendratendencia a ascender. Pero como las capas superiores tienen densidades menores, no existen fuerzasascensionales.

La zona de agua caliente permanece inmvil. Lo mismo ocurre al enfriarse.

Es difcil de imaginar, la creacin de un lago solar, ya que conlleva la utilizacin de un recurso natural ymedioambiental, mucho ms valioso y apreciado que la energa que se pueda extraer de l.

Instalaciones industriales para el aprovechamiento de este tipo de sistemas, lo podemos encontrar ah, dondede forma natural existe, por ejemplo, en Israel, en el Mar Muerto donde hay dispuesta una planta que produce150 kW.

1.2.2. Disposicin en tejados o azoteas:

Las instalaciones centrales estn formadas por "bateras" de colectores, ya sean unos pocos, para un edificiopequeo de viviendas o una piscina, hasta centenares de colectores para Hospitales, grandes hoteles queposeen grandes tanques de acumulacin de agua, preparados para recibir una energa convencional de apoyocomo electricidad o gas.

Los colectores se montan en bateras ya sea en serie o en paralelo. Gracias a la energa solar el agua consiguela temperatura requerida, ahorrando combustible y reduciendo la polucin causada por los sistemasconvencionales.

Sistema de clculo de coeficiente de medicin de la eficiencia en instalaciones de Energa SolarTrmica para determinacin de las ayudas de IDAE

Partiendo de que se ha fijado una subvencin mxima posible por metro cuadrado instalado y queprincipalmente se pretende optimizar la produccin energtica lograda por los paneles a lo largo de suvida til y fomentar el uso de la energa solar, la cuanta de la subvencin se calcula con la siguientefrmula:

Cuanta de la subvencin = Subvencin fijada mxima posible (PTA./m2) x Coeficiente de eficiencia xCoeficiente de otros factores a evaluar

La subvencin mxima fijada mxima posible depender del tipo de colector empleado:

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Para colectores cuyo coeficiente global de perdidas sea menor que 4 W/(m2C) la subvencin mximaposible ser de 40.000 PTA/m2.

Para colectores cuyo coeficiente global de perdidas sea mayor que 4 W/(m2C) y menor de 9W/(m2C) la subvencin mxima posible ser de 35.000 PTA/m2.

Los colectores cuyo coeficiente global de perdidas sea mayor que 9 W/(m2C) de materialesplstico o sin vidrio no tendrn derecho a subvencin.

En el caso de que el resultado para el clculo del Coeficiente sea superior a uno se tomar la unidad.

Este Coeficiente de eficiencia se calcula con los siguientes parmetros ponderados:

Parmetros incluidos en el coeficientePonderacin

1. Produccin terica de la instalacin solar (K)40%

2. Integracin, demostracin e innovacin ()20%

3. Garanta del colector y mantenimiento ()20%

4. Caractersticas de la instalacin ()20%

La forma de clculo ser:

Coeficiente de eficiencia = 0'4+0'2+0'2+0'2

Produccin terica de la instalacin solar (K).

En principio, la nica forma de comparar la calidad de los colectores solares es sobre la base del diferenterendimiento de los mismos, segn su curva homologada por el INTA, ya que no existen pruebas homologadasde su durabilidad. Segn lo indicado anteriormente se consideran dos casos:

K podr tomar como valor mximo 1,2.1.1. Colectores cuyo coeficiente global de perdidas sea menor que 4 W/(m2C)

Como procedimiento de comparacin para este tipo de colectores se elige un punto de trabajo y separticulariza la curva para el mismo. Se toma como base una radiacin de 700 W/m2, y una diferencia detemperaturas de 58 C.

En el siguiente cuadro se recogen los parmetros de algunos colectores a analizar a ttulo de ejemplo, ascomo el rendimiento () obtenido:

ColectorCoeficiente a

Coeficiente bW/(m2C) (%)

col 10,80 2,28 61,1%

col 20,68 2,57 46,7%

col 30,84 1,82 68,9%

col 40,67 1,79 52,2%

col 50,46 1,71 31,8%

col 60,72 1,33 61,0%

col 70,83 4,00 49,9%

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Tomando estos resultados, se puede adoptar como instalacin base aquella que proporciona un rendimiento de50%. El coeficiente K resulta de la siguiente frmula:

K = (a b * 0,08286) / 0,5

Donde r es el rendimiento obtenido por el procedimiento indicado.

1.2. Colectores cuyo coeficiente global de perdidas sea mayor que 4 W/(m2C) y menor que 9 W/(m2C)

Con el objeto de establecer un procedimiento de comparacin mas completo que en el caso anterior seestablece un mtodo para determinar producciones tericas calculadas empleando dichas curvas integrada enunas determinadas hiptesis y sometindolos a un proceso de simulacin. A ttulo de ejemplo, se aplica aalgunos colectores de presentes en el mercado.

Como hiptesis de clculo se considerar una instalacin tipo solar trmica de baja temperatura de 100 m2 desuperficie colectora y 7.500 litros de acumulacin solar. El consumo considerado ser constante a lo largo delao de 7.500 litros/da a 45C. Como configuracin bsica se supone circulacin forzada con intercambiadorindependiente. El mtodo de clculo ser el fchart.

Otros datos de entrada tomados para realizar la simulacin han sido:

Distribucin mensual de las temperaturas medias de agua fra en cada zona del pasDistribucin mensual de las radiaciones solares medias en cada zona del pas.

En el siguiente cuadro se recoge la superficie y parmetros de los colectores a analizar.

SuperficieCoeficiente Coeficiente

Util (m2)a

b

W/(m2C)

Colector 1 2,00 0,7410 7,5000Colector 2

2,10 0,7978 6,1672Colector 3

1,88 0,7693 6,6585Colector 4

0,66 0,8430 8,7670Colector 5

1,70 0,7508 7,5170Colector 6

1,70 0,7550 8,4100

Estas instalaciones se han simulado en cuatro zonas representativas de Espaa (Norte, Centro, Sur y Canarias)Los resultados obtenidos, con las hiptesis y datos de partida comentados, son:

Termias/m2.ao Colector 1 Colector 2 Colector 3 Colector 4 Colector 5 Colector6

Zona Sur569 662 629 628 594 575

Zona Centro482 576 543 534 487 487

Zona Norte379 466 436 429 384 398

Zona de Canarias547 626 601 594 551 565

Se aprecia la sensible diferencia de prestaciones obtenidas al instalar, dentro de cada zona, un metro cuadradode uno u otro colector. Sin embargo estas diferencias entre los distintos colectores mantienen una ciertaproporcionalidad entre las diferentes zonas.

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Tomando las hiptesis y resultados anteriormente indicados, se puede tomar como instalacin base aquellaque est situada en la zona centro con una produccin mxima de 576 termias por m2 y ao. El coeficiente Kresulta de la siguiente frmula:

K = 1 + [ (r 576) / 576 ]

Donde r es la produccin anual, en termias por metro cuadrado, de cada colector homologado por el INTA ysituado en la instalacin tipo definida en la zona centro y con las caractersticas definidas anteriormente.

Para otros colectores diferentes de los considerados como ejemplos, la obtencin del coeficiente K serealizara de forma idntica a partir de la curva caracterstica.

Integracin, demostracin e innovacin ().

Se trata de potenciar la integracin arquitectnica (I) de este tipo de instalaciones, as como favorecer las queresulten demostrativas (E), ayudando a fomentar este tipo de energa renovable. Por otro lado se introduce unparmetro de utilizacin anual (U) estacionalidad para introducir la utilizacin prevista de la instalacin.

Integracin (I):

1 Integracin arquitectnica demostrada y certificable.0,8 Sin demostrarse su integracin arquitectnica.

Demostracin (E):

1 Claramente demostrativa.0,8 Sin demostrarse su carcter demostrativo.

Innovacin (In)

1 Claramente innovadora.0.8 Sin demostrar su carcter innovador

El parmetro de Integracin, demostracin e innovacin () se definir como:

= I * E0,5 * In0,5

Garanta del colector y mantenimiento()

El periodo mnimo de garanta de la instalacin completa as como el contrato de mantenimiento sern de 3aos.

La garanta de la instalacin (), la garanta de los colectores (C), la duracin del contrato de mantenimiento() determinarn el parmetro de clculo de la siguiente forma:

= (/3) * (C/5) * (/8)

podr tomar valores hasta 1,5.

Caractersticas de la instalacin ()

Parmetro que valora la eficiencia energtica de la instalacin solar trmica, as como la introduccin de

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elementos que optimizan o perfeccionan su funcionamiento.

Se considera un parmetro C que dependa de la calidad de la instalacin en su conjunto

(diseo, aislamiento, materiales, redundancia de equipos etc.) valorado y verificado a criterio de IDAE, R quedepende del rendimiento simulado de la instalacin solar en su conjunto (que desarrollar IDAE y comunicara los interesados) y T que depende de la existencia de teleseguimiento y del nivel de instrumentacin,

= C * R * T 0,5

Calidad de la instalacin(C):

1,0 Calidad demostrada.0,9 Calidad intermedia.0,8 Peor calidad

Rendimiento de la instalacin (R):

1 ms de 45%.

0,9 entre 40% y 45%.

0,8 menos de 40%.

Teleseguimiento (T)

1 Incorpora teleseguimiento con al menos seis variables independientes (incluyendo caudal ytemperatura) o menor de 100 m2.

0.9 Incorpora seguimiento con al menos seis variables independientes (incluyendo caudal ytemperatura) de lectura local

0,8 Resto

Adicionalmente se establecern los coeficientes (de valor entre 0 y 1) que ponderen:

a) el resto de factores a tener en cuenta en la evaluacin:

La minimizacin de costes y la rentabilidad del proyecto.

El inters social del proyecto.

b) reduccin del alcance de l proyecto respecto a lo que se considera una instalacin completa.

ENERGA SOLAR TRMICA

3. Pliego de condiciones tcnicas de una instalacin de energa solar trmica

NDICE

ESPECIFICACIONES TCNICAS DE LAS INSTALACIONES

1. OBJETO

2. GENERALIDADES

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3. DEFINICIONES

3.1. PARMETROS AMBIENTALES

3.2. INSTALACIN

3.3. COLECTORES

3.4. COMPONENTES

4. DISEO

4.1. REQUISITOS GENERALES

4.1.1. FLUIDOS.

4.1.2. HELADAS

4.1.3. TEMPERATURAS

4.1.4. PRESIN.

4.1.5. FLUJO INVERSO

4.2. CONFIGURACIONES BASICAS

4.2.1. CRITERIOS DE CLASIFICACIN.

4.2.2. CONFIGURACIONES BSICAS.

4.2.3. SELECCIN DE LA CONFIGURACION BASICA

4.3. DISEO DEL SISTEMA DE CAPTACIN

4.3.1. GENERALIDADES

4.3.2. ORIENTACIN E INCLINACIN

4.3.3. SOMBRAS

4.3.4. CONEXIONADO

4.3.5. ESTRUCTURA SOPORTE

4.4. DISEO DEL SISTEMA DE ACUMULACIN


4.4.2. SITUACIN DE LAS CONEXIONES

4.4.3. VARIOS ACUMULADORES

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4.5. DISEO DEL SISTEMA DE INTERCAMBIO

4.6. DISEO DEL CIRCUITO HIDRULICO


4.6.2. tuberas

4.6.3. Bombas

4.6.4. Expansin

4.6.5. Vlvulas de seguridad

4.6.6. Sistema de llenado

4.6.7. Vlvulas de corte

4.6.8. Purga de aire

4.6.9. Aislamiento

4.6.10. requisitos especificos adicionales para INSTALACIONES POR TERMOSIFN.

4.7. DISEO DEL SISTEMA DE ENERGIA AUXILIAR


4.7.2. CONEXIN DEL SISTEMA AUXILIAR

4.8. DISEO DEL SISTEMA ELECTRICO Y DE CONTROL

4.9. DISEO DEL SISTEMA DE MONITORIZACIN

4.10. INTEGRACIN ARQUITECTNICA

5. DIMENSIONADO Y CLCULO

5.1. DATOS DE PARTIDA

5.2. CONDICIONES DE USO

5.3. CONDICIONES CLIMTICAS

5.4. PARMETROS FUNCIONALES

5.5. DIMENSIONADO BSICO

5.6. CRITERIOS DE DIMENSIONADO

5.7. CLCULO DE COMPONENTES

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5.7.1. INTERCAMBIADOR DE CALOR independiente

5.7.2. INTERCAMBIADOR incorporado en el acumulador solar.

5.7.3. TUBERAS.

5.7.4. BOMBA DE CIRCULACIN

5.7.5. VASO DE EXPANSIN

6.1. GENERALIDADES

6.2. COLETORES SOLARES

6.3. ACUMULADORES

6.4. INTERCAMBIADORES DE CALOR

6.5. BOMBAS DE CIRCULACIN

6.6. TUBERAS

6.7. VLVULAS Y ACCESORIOS

6.8. VASOS DE EXPANSIN

6.9. AISLAMIENTOS

6.10. SISTEMA ELCTRICO Y DE CONTROL

6.11. EQUIPOS DE MEDIDA

6.11.1. Medida de temperatura

6.11.2. Medida de caudal

6.11.3. Medida de energa

6.12. EQUIPOS PARA LOS SISTEMAS DE MONITORIZACIN

6.12.1. MEDIDA DE LA RADIACIN SOLAR

6.12.2. MEDIDA DE TEMPERATURA Y CAUDAL

6.12.3. MEDIDA DE LA VELOCIDAD DEL VIENTO

6.12.4. SISTEMAS DE TOMA Y REGISTRO DE DATOS

7. CONDICIONES DE MONTAJE

7.1. MONTAJE DE LA INSTALACION. GENERALIDADES

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7.2. MONTAJE DE ESTRUCTURA SOPORTE Y COLETORES

7.3. MONTAJE DE ACUMULADOR

7.4. MONTAJE DE INTERCAMBIADOR

7.5. MONTAJE DE BOMBA

7.6. MONTAJE DE TUBERAS Y ACCESORIOS

7.7. MONTAJE DE AISLAMIENTO

7.8. MONTAJE DE CONTADORES

7.9. MONTAJE DE INSTALACIONES POR TERMOSIFN

8. RECEPCION Y PRUEBAS FUNCIONALES

8.1. ENSAYOS DE RECEPCIN Y PRUEBAS FUNCIONALES

9. PARTICULARIDADES EN USOS INDUSTRIALES

9.1. GENERALIDADES

9.2. DISEO

9.3. DIMENSIONADO Y CLCULO

10. PARTICULARIDADES EN USOS INDUSTRIALES

10.1. GENERALIDADES

10.2. DISEO

10.3. DIMENSIONADO Y CLCULO

ANEXO 1. PROYECTO

ANEXO 2: NORMATIVA APLICABLE

ANEXO 3: PRECIOS DE VENDA DE LAS INSTALACIONES

ANEXO 4: MODELO DE SOLICITUD PARA UNA INSTALACIN DE ENERGIA SOLAR TRMICA

INDICE DE FIGURAS

Termosifn directo (fig. 1).Termosifn con intercambiador de calor en el acumulador solar (figs. 2a y 2b).Circulacin forzada sin intercambiador de calor (fig. 3).Circulacin forzada con intercambiador de calor en el acumulador solar (figs. 4a y 4b).Circulacin forzada con intercambiador de calor independiente (fig. 5).Circuito primario abierto (fig. 6).

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Circuito primario cerrado (fig. 7).Sistema de energa auxiliar en depsito secundario centralizado (fig. 8).Sistema de energa auxiliar en depsitos secundarios distribuidos (fig. 9).Sistema de energa auxiliar en lnea centralizado (figs. 10a y 10b).Sistema de energa auxiliar en lnea distribuido (fig. 11).Conexionado de COLECTORES en serie (fig. 12).Conexionado en COLECTORES en paralelo (fig. 13).Conexionado de bateras de COLECTORES en paralelo (fig. 14).

Conexionado de bateras de COLECTORES en serieparalelo (fig. 15).Conexiones de entrada y salida que eviten caminos preferentes de circulacin del fluido (figs. 16a y 16b).Conexin en serie invertida con el circuito de consumo (figs. 17a y 17b).Conexin en paralelo con los circuitos primario y secundario equilibrados (figs. 18a y 18b).Sistemas de llenado (figs. 19a, 19b y 19c).Control diferencial. Ubicacin de sondas de temperatura (fig. 20).Medida de energa. Ubicacin de sondas (fig. 21).

ESPECIFICACIONES TCNICAS DE LAS INSTALACIONES.

1. OBJETO.

Fijar las condiciones tcnicas mnimas que deben cumplir las instalaciones solares trmicas paraproduccin de agua caliente, que por sus caractersticas estn comprendidas en el apartado segundo de estepliego.

El mbito de aplicacin de este pliego de condiciones tcnicas (en lo que sigue, PCT) se extiende a todoslos sistemas mecnicos, hidrulicos, elctricos y electrnicos que forman parte de las instalaciones.

En determinados supuestos para los proyectos se podrn adoptar, por la propia naturaleza del mismo o deldesarrollo tecnolgico, soluciones diferentes a las exigidas en este PCT, siempre que quede suficientemente

justificada su necesidad y que no impliquen una disminucin de las exigencias mnimas de calidadespecificadas en el mismo.

Este Pliego de Especificaciones Tcnicas se encuentra asociado a las lneas de ayudas para la Promocin deinstalaciones de energa solar trmica de baja temperatura en el mbito de Plan de Fomento de EnergasRenovables. Determinados apartados hacen referencia a su inclusin en la memoria a presentar con lasolicitud de la ayuda o en la memoria de diseo o proyecto a presentar previamente a la verificacintcnica. En este ltimo caso se presentar memoria de diseo o proyecto segn la instalacin sea menor (oigual) o mayor de 200 m2 respectivamente.

Este pliego no ser aplicable a instalaciones de energa solar trmica para produccin de energa elctrica(captadores cilindroparablicos, discos solares, centrales de torre,...).

2. GENERALIDADES

2.1. Este pliego es de aplicacin en su integridad a todas las instalaciones solares trmicas destinadas a la

produccin de agua caliente de uso sanitario o para procesos industriales. Para otros usos, se considerarnaquellas condiciones tcnicas marcadas en este Pliego que, segn la finalidad de la instalacin, le puedan serde aplicacin, debiendo tenerse en cuenta complementariamente aquellos criterios de diseo,dimensionamiento y clculo, definicin de componentes y materiales, condiciones de montaje, pruebas derecepcin, alcance de los manuales y requerimientos del contrato de mantenimiento que den como resultadouna instalacin con un nivel de calidad y de exigencia mayor o igual al que este Pliego considera para los usosantes indicados de agua caliente y procesos industriales. Las prescripciones que correspondan debern sermejoradas en los casos en que por el tipo de aplicacin fuera requerido para asegurar las prestaciones ydurabilidad del proyecto.

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2.2. A efectos de requerimientos mnimos, se consideran dos grandes grupos de instalaciones.

Las instalaciones destinadas exclusivamente a producir agua caliente sanitaria, calentamiento de piscinas,precalentamiento de agua de aporte de procesos industriales, calefaccin por suelo radiante o fancoil u otrosusos a menos de 45C, podrn emplear colectores cuyo coeficiente global de prdidas este comprendido entre9 W/(m2.C) y 4 W/(m2.C) y el rendimiento medio anual calculado de la instalacin deber ser mayor del40%

Las instalaciones destinadas a climatizacin, calefaccin por sistemas diferentes a suelo radiante o fancoil, uotros usos en los cuales la temperatura del agua de aporte a la instalacin solar y la de referencia deproduccin se siten en niveles semejantes, debern emplear colectores cuyo coeficiente global de prdidassea superior a 4 W/(m2.C) y el rendimiento medio anual calculado de la instalacin deber ser mayor del30%.

No se consideran instalaciones con coeficiente global de prdidas superior a 9 W/(m2.C) o de materialesplstico o sin vidrio.

En todo caso es de aplicacin toda la normativa que afecte a instalaciones solares trmicas segn se disponeen el Reglamento de Instalaciones Trmicas en la Edificacin (RITE).

3. DEFINICIONES

3.1. PARAMETROS AMBIENTALES.

Radiacin solar: es la energa procedente del sol en forma de ondas electromagnticas.Irradiancia solar directa: es la radiacin solar por unidad de tiempo y unidad de rea, que sin haber sufridomodificacin en su trayectoria, incide sobre una superficie.

Irradiancia solar difusa celeste: es la radiacin por unidad de tiempo y unidad de rea que, procedente de ladispersin de la radiacin solar directa por las molculas de aire, partculas slidas, vapor de agua ensuspensin en la atmsfera, etc., incide directamente sobre una superficie.

Irradiancia solar reflejada: es la radiacin por unidad de tiempo y unidad de rea que, procedente de lareflexin de la radiacin solar en el suelo y otros objetos, incide sobre una superficie.

Radiacin difusa: es la suma de la radiacin difusa celeste y la radiacin solar reflejada.Irradiancia solar global: es la suma de la radiacin directa y difusa.Irradiancia solar global media: es la integral de la radiacin solar global incidente sobre una superficie enun perodo de tiempo, dividido por este perodo de tiempo.

3.2. INSTALACIN.

Instalaciones abiertas: instalaciones en las que el circuito primario est comunicado de forma permanentecon la atmsfera.

Instalaciones cerradas: instalaciones en las que el circuito primario no tiene comunicacin directa con la

atmsfera.

Instalaciones de sistema directo: son aquellas en las que el fluido de trabajo es el propio agua de consumoque pasa por los colectores.

Instalaciones de sistema indirecto: en las que el fluido de trabajo se mantiene en un circuito separado, sinposibilidad de comunicarse con el circuito de consumo.

Instalaciones por termosifn: en la que el fluido de trabajo circula por conveccin libre.Instalacin con circulacin forzada: instalacin equipada con dispositivos que provocan la circulacinforzada del fluido de trabajo.

Circuito primario: circuito del que forman parte los colectores y las tuberas que los unen, en que el fluidorecoge la energa solar y la transmite.

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Circuito secundario: circuito en el que se recoge la energa transferida del circuito primario para serdistribuida a los puntos de consumo.

Circuito de consumo: circuito por el que circula agua de consumo.Equipo solar domstico: sistema de aprovechamiento de la energa solar para produccin de agua calientesanitaria, fabricado mediante un proceso estandarizado que presupone resultados uniformes en prestaciones,se ofrece en el mercado bajo un nico nombre comercial y se vende como una unidad preparada para suinstalacin.

Equipo compacto: equipo solar domstico cuyos elementos se encuentran montados en una sola unidad,

aunque fsicamente pueden estar diferenciados.

Equipo partido: equipo solar domstico cuyos elementos principales (captacin y acumulacin) se puedenencontrar a una distancia fsica relevante.

Equipo integrado: equipo solar domstico cuyos elementos principales (captacin y acumulacin)constituyen un nico componente y no es posible diferenciarlos fsicamente.

3.3. COLECTORES.

Colector solar trmico: es un sistema capaz de transformar la radiacin solar incidente en energa trmicade un fluido de trabajo.

Absorbedor: es la parte del colector solar donde tiene lugar la transformacin de la energa.

Apertura: es la mxima proyeccin plana de la superficie del colector transparente a la radiacin solarincidente no concentrada.

Area total expuesta: superficie neta del absorbedor expuesta a la radiacin solar incidente.Cubierta: es el elemento de material transparente a la radiacin solar que cubre la apertura, para disminuirlas prdidas de calor y proteger el absorbedor del medio ambiente.

Fluido de transferencia de calor o fluido de trabajo: es el fluido encargado de recoger y transmitir la energacaptada por el absorbedor.

Carcasa: es el componente del colector que conforma su superficie exterior, fija la cubierta, contiene yprotege a los restantes componentes del colector y soporta los anclajes del mismo.

Materiales aislantes: son aquellos materiales de bajo coeficiente de conductividad trmica, cuyo empleo enel colector solar tiene por objeto reducir las prdidas de calor por la parte posterior y laterales.

Junta de cubierta: es un elemento cuya funcin es asegurar la estanqueidad de la unin cubiertacarcasa.

3.4. COMPONENTES.

Intercambiador de calor: dispositivo en el que se produce la transferencia de energa del circuito primario alcircuito secundario.

Acumulador solar o depsito solar: depsito en el que se acumula el agua calentada por energa solar.Depsito de expansin: dispositivo que permite absorber las variaciones de volumen y presin en uncircuito cerrado producidas por las variaciones de temperatura del fluido circulante. Puede ser abierto ocerrado, segn est o no en comunicacin con la atmsfera.

Bombas de circulacin: dispositivo electromecnico que produce la circulacin forzada del fluido a travsde un circuito.

Purgador de aire: dispositivo que permite la salida del aire acumulado en el circuito. Puede ser manual oautomtico.

Vlvula de seguridad: dispositivo que limita la presin mxima del circuito.Vlvula antiretorno: dispositivo que evita el paso de fluido en un sentido.Controlador diferencial de temperaturas: dispositivo electrnico que regula las bombas en funcin de ladiferencia de temperaturas prefijada entre los colectores y el acumulador solar.

Termostato de seguridad: dispositivo que controla la temperatura mxima del fluido de trabajo.Controlador antihielo: dispositivo que impide la congelacin del fluido de trabajo.

4. DISEO.

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4.1. REQUISITOS GENERALES.

FLUIDOS.En la memoria de diseo o proyecto se especificarn las caractersticas del agua y de los fluidos de trabajoseleccionados.

Al objeto de este PCT podr utilizarse como fluido de trabajo en el circuito de consumo agua potable de lascaractersticas aceptadas por la legislacin vigente.

Como fluido de trabajo en el circuito primario se utilizar agua de la red, o agua desmineralizada, o agua

con aditivos, segn las caractersticas climatolgicas del lugar y del agua utilizada. Los aditivos msusuales son los anticongelantes, aunque en ocasiones se puedan utilizar aditivos anticorrosivos.

La utilizacin de otros fluidos trmicos requerir incluir su composicin y calor especfico en la de diseo oproyecto y la certificacin favorable de un laboratorio acreditado.

En cualquier caso el pH del fluido de trabajo estar comprendido entre 5 y 12 y el contenido en sales seajustar a los sealados en los puntos siguientes. Fuera de estos valores, el agua deber ser tratada.

La salinidad del agua del circuito primario no exceder de 500 mg/l totales de sales solubles.El contenido en sales de calcio no exceder de 200 mg/l. expresados como contenido en carbonato clcico.El lmite de dixido de carbono libre contenido en el agua no exceder de 50 mg/l.El diseo de los circuitos evitar cualquier tipo de mezcla de los distintos fluidos que pueden operar en lainstalacin. En particular, se prestar especial atencin a una eventual contaminacin del agua potable por

el fluido del circuito primario.

Para disminuir los riesgos de fallos se evitarn los aportes incontrolados de agua de reposicin a loscircuitos cerrados y la entrada de aire que pueda aumentar los riesgos de corrosin originados por eloxgeno del aire.

4.1.2. HELADAS.

En la memoria de solicitud se especificar la existencia de riesgo de helada en funcin de las temperaturasmnimas histricas y las condiciones microclimticas particulares del lugar de instalacin. Se especificar,asimismo, el sistema de proteccin antiheladas utilizado.

Se considerarn zonas con riesgo de heladas aquellas en las que se hayan registrado, alguna vez en losltimos 20 aos, temperaturas ambientes inferiores a 0 C.

En las zonas con riesgo de heladas se utilizarn sistemas de proteccin adecuados para evitar la posiblerotura de cualquier parte de la instalacin.

A los efectos de este PCT, como sistemas de proteccin antiheladas podrn utilizarse:Mezclas anticongelantes.Recirculacin de agua de los circuitos.Drenaje automtico con recuperacin de fluido.

a. Mezclas anticongelantes.

La configuracin de los circuitos utilizar un intercambiador de calor para asegurar la completa separacindel circuito primario del agua de consumo.

Como anticongelantes podrn utilizarse los productos, solos o mezclados con agua, que cumplan lareglamentacin vigente. En todo caso, su calor especfico no ser inferior a 0,7 kcal/kgC

La proporcin de anticongelante de las mezclas asegurar que la temperatura de congelacin del fluido sea5C por debajo de la temperatura mnima local registrada.

Las mezclas anticongelantes no se degradarn, ni se separarn los componentes de la mezcla, para lastemperaturas mximas de funcionamiento de la instalacin.

Cuando se utilicen mezclas anticongelantes preparadas comercialmente el fabricante especificar lacomposicin del producto y su duracin o tiempo de vida en condiciones normales de funcionamiento.

El programa de mantenimiento especificar los plazos mximos de revisin peridica de la composicin delfluido de trabajo para asegurar que se mantienen las caractersticas iniciales y, en cualquier caso, se

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recomienda, al menos, una revisin completa antes de la temporada invernalLa instalacin dispondr de los sistemas necesarios para facilitar el llenado de la instalacin y para asegurarque el anticongelante est perfectamente mezclado.

El sistema de llenado no permitir las prdidas de concentracin producidas por fugas del circuito yresueltas con reposicin de agua de red.

b. Recirculacin del agua del circuito.

Este mtodo de proteccin antiheladas asegurar que el fluido de trabajo est en movimiento en todas laspartes de la instalacin expuestas a heladas.

El sistema de control actuar la circulacin del circuito primario cuando la temperatura detectada encolectores alcance un valor ligeramente superior al de congelacin del agua (+3C).

Se evitar, siempre que sea posible, la circulacin de agua en el circuito secundario.El sistema es adecuado para zonas climticas con periodos de baja temperatura de corta duracin.Debe restringirse el uso de este sistema en zonas climticas con prolongados periodos de bajas temperaturasy, en estos casos, se evaluarn los tiempos de funcionamiento del sistema de proteccin y se estimarn lasprdidas de energa trmica acumulada.

El programa de mantenimiento especificar los plazos mximos de revisin peridica del sistema deproteccin antiheladas y, en cualquier caso, se recomienda, al menos, una revisin completa antes de la

temporada invernal

c. Drenaje automtico con recuperacin del fluido.

Este mtodo de proteccin antiheladas asegurar que no hay fluido de trabajo en ninguna parte de lainstalacin expuestas a heladas.

El sistema de control actuar la electrovlvula de drenaje cuando la temperatura detectada en colectoresalcance un valor ligeramente superior al de congelacin del agua (+3C).

El vaciado del circuito se realizar a un tanque auxiliar de almacenamiento, debindose prever un sistemade llenado de colectores para recuperar el fluido.

El diseo de los circuitos permitir el completo drenaje con el vaciado de todas las partes de la instalacinexpuesta a heladas. El circuito debe permanecer vaco hasta que aumente la temperatura del colector.

Requiere especial atencin, asimismo, el estudio del purgado automtico del aire en la instalacin durantelos rellenados.

El sistema requiere utilizar un intercambiador de calor entre los colectores y el acumulador para manteneren ste la presin de suministro de agua caliente.

A los efectos de este PCT no estn permitidos los sistemas de drenaje de la instalacin sin recuperacin delfluido.

4.1.3. TEMPERATURAS.

La instalacin solar debe estar diseada para soportar el amplio rango de temperaturas al que puede estarsometida.

Se considerarn las diferentes temperaturas mximas de funcionamiento de los colectores y del circuitoprimario, del circuito secundario y de la red de distribucin.

Las mximas temperaturas que pueden alcanzarse ocurrirn en periodos de bajo o nulo consumo y deelevada radiacin. A los efectos de este PCT, la temperatura mxima de trabajo del circuito primario sersiempre superior a la temperatura de estancamiento del colector.

La temperatura de estancamiento del colector corresponde a la mxima temperatura del fluido que seobtiene cuando, sometido a altos niveles de radiacin y temperatura ambiente y siendo la velocidad delviento despreciable, no existe circulacin en el colector y se alcanzan condiciones casiestacionarias.

El diseo de la instalacin asegurar que no se sobrepasan las temperaturas mximas de trabajos de cadauno de los componentes del sistema

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La instalacin debe disponer de los medios necesarios para que las temperaturas no alcancen valoresperjudiciales para los materiales del mismo, para la durabilidad de los circuitos o para los propios usuarios.

Los materiales de la instalacin deben soportar las mximas temperaturas de trabajo que puedan alcanzarsey no debe causar ninguna situacin en la que el usuario tenga que tomar medidas especiales para que elsistema vuelva a la situacin original.

Cuando las aguas sean duras se realizarn las previsiones necesarias para que la temperatura de trabajo decualquier punto del circuito de consumo no sea superior a 60C y, en cualquier caso, se dispondrn losmedios necesarios para facilitar la limpieza de los circuitos.

Cuando la temperatura de agua caliente destinada a consumo pueda superar los 60C se recomienda que lainstalacin disponga de un sistema automtico de mezcla o cualquier otro dispositivo que limite latemperatura a 60C.

4.1.4. PRESIN.

La memoria de diseo o proyecto especificar las presiones mximas de trabajo en los circuitos primario ysecundario.

Se tendr en cuenta la mxima presin de la red para verificar que todos los componentes del circuito deconsumo soportan dicha presin.

La instalacin debe estar diseada de forma que nunca se sobrepase la mxima presin soportada por todos

los materiales.

Todos los circuitos deben ir equipados con vlvulas de seguridad que garanticen que no se superan laspresiones mximas de trabajo. Las vlvulas de seguridad deben soportar la mxima temperatura a la quepuedan estar sometidas.

Los componentes y sistemas que no dispongan de certificado de timbre, debern cumplir lo previsto en elReglamento de Aparatos a Presin y, en cualquier caso, soportar el ensayo de resistencia a presin con 1.5veces la presin mxima de trabajo sin apreciarse ningn dao permanente o fuga en el circuito.

Cuando la instalacin contenga algn material no metlico, el ensayo de presin del circuitocorrespondiente debe realizarse a la temperatura mxima de trabajo y debe soportar las presiones anterioresal menos durante una hora.

4.1.5. FLUJO INVERSO.

El diseo y el montaje de la instalacin asegurar que no se producen circulaciones naturales no previstasen ningn circuito hidrulico del sistema.

La circulacin natural que produce el flujo inverso se puede favorecer cuando el acumulador se encuentrapor debajo del colector por lo que habr que tomar, en esos casos, las precauciones oportunas para evitarlo.

Se colocarn sistemas antirretorno en los circuitos primario y secundario para evitar la circulacin inversa.En equipos con circulacin forzada se aconseja utilizar una vlvula antirretorno que slo permite elmovimiento del fluido en el sentido de calentamiento.

CONFIGURACIONES BSICAS.

4.2.1. CRITERIOS DE CLASIFICACIN.

En consideracin con los diferentes objetivos atendidos por este PCT, se aplicarn los siguientes criteriosde clasificacin:

El principio de circulacin.El sistema de transferencia de calor.El sistema de expansin.El sistema de energa auxiliar.

Por el principio de circulacin se clasificarn en:

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Instalaciones por termosifn o circulacin natural.Instalaciones por circulacin forzada.

Por el sistema de transferencia de calor

Instalaciones de transferencia directa sin intercambiador de calor.Instalacin con intercambiador de calor en el acumulador solar.Instalaciones con el intercambiador de calor independiente.

Por el sistema de expansin:

Sistema abierto.Sistema cerrado.

Por el sistema de aporte de energa auxiliar

Sistema de energa auxiliar en depsito secundario individualSistema de energa auxiliar en depsito secundario centralizado.Sistema de energa auxiliar en depsitos secundarios distribuidos.

Sistema de energa auxiliar en lnea centralizado.

Sistema de energa auxiliar en lnea distribuido.

4.2.2. CONFIGURACIONES BSICAS.

La combinacin de los anteriores criterios proporciona las siguientes configuraciones bsicas:

Configuracin n 1: instalaciones por termosifn directas (fig. 1).Configuracin n 2: instalaciones por termosifn indirectas con intercambiador de calor incorporadoen el acumulador solar (figs. 2a y 2b).

Configuracin n 3: instalaciones por circulacin forzada directa (fig. 3).Configuracin n 4: instalaciones por circulacin forzada indirectas con intercambiador de calorincorporado en el acumulador solar (figs. 4a y 4b).

Configuracin n 5: instalaciones por circulacin forzada indirectas con intercambiador de calorindependiente (fig. 5).

Las configuraciones bsicas anteriores admiten dos variantes segn que el circuito primario sea abierto (fig.6) o cerrado (fig. 7).

Las configuraciones bsicas se completan con cualquiera de los sistemas de aporte de energa auxiliarincluidos en el punto 4.2.1.5.:

Sistema de energa auxiliar en depsito secundario centralizado (fig. 8).Sistema de energa auxiliar en depsitos secundarios distribuidos (fig. 9).

Sistema de energa auxiliar en lnea centralizado (figs. 10a y 10b).Sistema de energa auxiliar en lnea distribuido (fig. 11).

4.2.3. SELECCIN DE LA CONFIGURACIN BSICA.

Tanto la memoria de solicitud como la memoria de diseo o proyecto incluirn la seleccin de laconfiguracin bsica y el sistema de energa auxiliar.

La configuracin elegida estar dentro de las especificadas en el apartado 4.2.2.En instalaciones con volumen de acumulacin superior a 500 litros es aconsejable no utilizar lasconfiguraciones 1 y 2.

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En instalaciones con volumen de acumulacin superior a 5.000 litros se utilizar con carcter general laconfiguracin 5.

4.3. DISEO DEL SISTEMA DE CAPTACIN.

4.3.1. GENERALIDADES.

Tanto en la memoria de solicitud, como en la memoria de diseo o proyecto, se especificar el modelo de

colector, nmero, orientacin, inclinacin y el esquema completo de conexionado elegidos.

El colector seleccionado cumplir las especificaciones del apartado 6.1.Todos los colectores que integren la instalacin sern del mismo modelo, o en el caso de modelos distintos,el diseo debe garantizar totalmente la compatibilidad entre ellos y la ausencia de efectos negativos en lainstalacin por dicha causa.

4.3.2. ORIENTACIN E INCLINACIN

Los colectores se orientarn al sur geogrfico. A los efectos de este PCT se admitirn desviaciones de 30.

En instalaciones de uso anual la inclinacin de los colectores respecto del plano horizontal ser 10 superior

a la latitud del lugar. A los efectos de este PCT se admitirn desviaciones respecto de la latitud de 20.

En instalaciones de uso estival la inclinacin de los colectores respecto del plano horizontal ser 10 menorque la latitud del lugar. A los efectos de este PCT se admitirn desviaciones de 10 respecto a lo indicado.

Cuando, por razones justificadas, no se cumplan los requisitos anteriores se evaluar la reduccin producidaen las prestaciones energticas de la instalacin.

En instalaciones integradas en cubiertas no ser necesario ajustarse a lo especificado en los tres puntosanteriores.

4.3.3. SOMBRAS

La instalacin del campo de colectores se realizar de forma que se asegure que al medioda solar delsolsticio de invierno no haya ms de un 5% de la superficie til de captacin en sombra.

Cuando, por razones justificadas, no se cumpla el requisito anterior se evaluar la reduccin producida porlas sombras en las prestaciones energticas de la instalacin.

La distancia d, medida sobre la horizontal, entre una fila de colectores y un obstculo, de altura h, quepueda producir sombras sobre la instalacin ser superior al valor obtenido por la expresin:

d = h/tg(67 latitud)

donde

1/tg(67 latitud) es un coeficiente adimensional denominado k.

Algunos valores significativos de k se pueden ver en la tabla I en funcin de la latitud del lugar.

TABLA I

Latitud29 37 39 41 43 45

k1,280 1,732 1,881 2,050 2,246 2,475

Con el fin de clarificar posibles dudas respecto a la toma de datos relativos a h y d se muestra la figura 22 conalgunos ejemplos:

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La separacin entre la parte posterior de una fila y el comienzo de la siguiente no ser inferior a la obtenidapor la expresin anterior aplicando h a la diferencia de alturas entre la parte alta de una fila y la parte bajade la siguiente, efectuando todas las medidas de acuerdo con el plano que contiene a las bases de loscolectores.

4.3.4. CONEXIONADO.

Los colectores se instalarn en bateras constituidas, preferentemente, por el mismo nmero de colectores.

Los colectores en las bateras podrn estar conectados en serie (fig. 12) o en paralelo (fig. 13).Si fuera necesario, las bateras de colectores podrn conexionarse entre s en paralelo (fig. 14), en serie o enserieparalelo (fig. 15).

El nmero de colectores que se pueden conexionar en paralelo tendr en cuenta las limitaciones delfabricante.

El nmero de colectores conexionados en serie no ser en ningn caso superior a cinco. En caso contrario,deber ser justificado adecuadamente, tanto en la memoria de solicitud como en la de diseo o proyecto.

La conexin entre s de las bateras de colectores asegurar igual recorrido hidrulico en todos ellosdebiendo quedar plasmado en el esquema de conexionado.

4.3.5. ESTRUCTURA SOPORTE

La estructura soporte de colectores ha de resistir, con los colectores instalados, las sobrecargas del viento ynieve, de acuerdo con lo indicado en la normativa bsica de la edificacin NBEAE88.

El diseo y la construccin de la estructura y el sistema de fijacin de colectores, permitir las necesariasdilataciones trmicas, sin transmitir cargas que puedan afectar a la integridad de los colectores o el circuitohidrulico.

Los puntos de sujecin del colector sern suficientes en nmero, teniendo el rea de apoyo y posicinrelativa adecuadas, de forma que no se produzcan flexiones en el colector superiores a las permitidas por elfabricante.

El diseo de la estructura se realizar para la orientacin y el ngulo de inclinacin especificado para elcolector y teniendo en cuenta la facilidad de montaje y desmontaje.

La estructura se proteger superficialmente contra la accin de los agentes ambientales. Las estructuras deacero podrn protegerse mediante galvanizado por inmersin en caliente, pinturas orgnicas de zinc otratamientos anticorrosivos equivalente.

La realizacin de taladros en la estructura se llevar a cabo antes de proceder al galvanizado o proteccin dela estructura. La tornillera y piezas auxiliares estarn protegidas por galvanizado o zincado, o bien sern deacero inoxidable.

Los topes de sujecin de colectores y la propia estructura no arrojar sombra sobre los colectores.En el caso de instalaciones integradas en cubierta que hagan las veces de la cubierta del edificio, el diseode la estructura y la estanqueidad entre colectores se ajustar a las exigencias de las Normas Bsicas de laEdificacin y a las tcnicas usuales en la construccin de cubiertas.

4.4. DISEO DEL SISTEMA DE ACUMULACION.


La memoria de solicitud y la memoria de diseo o proyecto incluirn el nmero de acumuladores, volumentil de cada uno, as como la configuracin y ubicacin de los depsitos de acumulacin.

Para cada depsito acumulador la memoria de diseo o proyecto deber especificar el material deconstruccin y la proteccin interior, as como el tipo, conductividad y espesor del aislamiento.

Deber especificarse, asimismo, las temperaturas y presiones mximas de trabajo.Los acumuladores cumplirn con las especificaciones del apartado 6.2.El volumen cubicado real del acumulador solar seleccionado ser igual al calculado en el apartado 5 o el

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normalizado inmediatamente superior.Preferentemente, el sistema de acumulacin solar estar constituido por un solo depsito, ser deconfiguracin vertical y se ubicar en zonas interiores.

Cuando los acumuladores solares tengan el intercambiador de calor incorporado se cumplirn los requisitosestablecidos en 4.5.

4.4.2. SITUACIN DE LAS CONEXIONES.

La situacin de las tomas para conexiones en los depsitos sern las establecidas en los puntos siguientes:La conexin de entrada de agua caliente procedente del intercambiador o de los colectores al acumulador serealizar, preferentemente a una altura comprendida entre el 50 y el 75% de la altura total del mismo.

La conexin de salida de agua fra del acumulador hacia el intercambiador o los colectores se realizar porla parte inferior de ste.

La alimentacin de agua fra al depsito se realizar por la parte inferior.La extraccin de agua caliente del depsito se realizar por la parte superior.El sensor de la temperatura del acumulador del sistema de control se situar en la parte inferior del depsitoen una zona no influenciada por la circulacin del circuito secundario o por el calentamiento delintercambiador si este fuera incorporado.

La entrada de agua fra, situada en la parte baja del acumulador, estar equipada con una placa deflectora en

la parte interior a fin de que la velocidad residual no destruya la estratificacin en el acumulador.

Las conexiones de entrada y salida se situarn de forma que se eviten caminos preferentes de circulacindel fluido (figs. 16a y 16b).

En depsitos horizontales las tomas de agua caliente y fra estarn situadas en extremos opuestos (fig. 16b).

4.4.3. VARIOS ACUMULADORES.

Cuando sea necesario que el sistema de acumulacin solar est formado por ms de un depsito, estos seconectarn en serie invertida en el circuito de consumo (figs. 17a y 17b) o en paralelo con los circuitosprimarios y secundarios equilibrado (figs. 18a y 18b).

Preferentemente, la conexin de los acumuladores permitir la desconexin individual de los acumuladoressin interrumpir el funcionamiento de la instalacin.

4.5. DISEO DEL SISTEMA DE INTERCAMBIO.

La memoria de solicitud y la memoria de diseo o proyecto incluirn el tipo, independiente o incorporadoal acumulador solar y el material de construccin. La memoria de diseo o proyecto incluir lascaractersticas de funcionamiento definidas en 5.7.

El intercambiador independiente ser de placas de acero inoxidable o cobre y deber soportar lastemperaturas y presiones mximas de trabajo de la instalacin.

El intercambiador incorporado al acumulador solar estar situado en la parte inferior del acumulador ypodr ser de tipo sumergido o de doble envolvente.

El intercambiador sumergido podr ser de serpentn o de haz tubular y estar construido en cobre o acero

inoxidable.

4.6. DISEO DEL CIRCUITO HIDRAULICO.


La memoria de diseo o proyecto incluirn un esquema de lnea de la instalacin, el clculo del caudal dediseo, el dimensionado de tuberas y componentes y la especificacin del aislamiento trmico.

El esquema de lnea de la instalacin especificar sobre planos a escala del lugar, la ubicacin de loscolectores solares, el depsito de acumulacin, el intercambiador de calor, las bombas, el vaso de

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expansin, dems elementos y el trazado de tuberas del circuito primario y secundario.El esquema de lnea de la instalacin tendr el grado de definicin necesario para efectuar todos losclculos de dimensionado del circuito.

El esquema de lnea especificar las secciones de tuberas.Debe concebirse en fase de diseo un circuito hidrulico de por s equilibrado. Si no fuera posible, el flujodebe ser controlado por vlvulas de equilibrado.

Para asegurar igual recorrido hidrulico en los colectores solares el trazado de tuberas del circuito primariose realizar con retorno invertido.

Siempre que sea posible, el montaje en retorno invertido se realizar de forma que la parte ms corta delcircuito primario corresponda a los tramos de la salida caliente de los colectores.

4.6.2. tuberas.

La memoria de solicitud y la memoria de diseo o proyecto especificarn la clase de material. La memoriade diseo o proyecto especificarn las siguientes caractersticas de las tuberas: tipo de unin, dimetronominal y presin nominal de trabajo.

4.6.3. Bombas.

Las bombas de circulacin preferentemente sern del tipo en lnea.

Siempre que sea posible, las bombas en lnea se montarn en las zonas ms fras del circuito y en tramos detubera verticales, evitando las zonas ms bajas del circuito.

En instalaciones superiores a 50 m se montarn dos bombas idnticas en paralelo, una de reserva, tanto enel circuito primario como en el secundario. En este caso se prever el funcionamiento alternativo de lasmismas, de forma manual o automtica.

Para la aplicacin de estas bombas en circuitos de agua caliente para usos sanitarios, debern utilizarsemateriales resistentes a la corrosin.

Las bombas en lnea se instalarn con el eje de rotacin horizontal y con espacio suficiente para que elconjunto motorrodete pueda ser fcilmente desmontado. El acoplamiento de una bomba en lnea con latubera podr ser de tipo roscado hasta el dimetro DN 32.

Las tuberas conectadas a las bombas en lnea se soportarn en las inmediaciones de las bombas de formaque no provoquen esfuerzos recprocos. El dimetro de las tuberas de acoplamiento no podr ser nuncainferior al dimetro de la boca de aspiracin de la bomba. La conexin de las tuberas a las bombas nopodr provocar esfuerzos recprocos de torsin o flexin.

Las vlvulas de retencin se situarn en la tubera de impulsin de la bomba, entre la boca y el manguitoantivibratorio, en cualquier caso aguas arriba de la vlvula de interceptacin.

4.6.4. Expansin

El diseo de la instalacin deber prever un sistema que absorba la dilatacin del fluido y asegure un valormnimo de la presin en el circuito.

Los vasos de expansin se instalarn en todos los circuitos cerrados de la instalacin en los lugares

indicados en los planos. Podrn ser de tipo abierto o cerrado.

Los vasos de expansin preferentemente se conectarn a la aspiracin de la bomba.Cuando no se cumpla el punto anterior, la altura a la que se situarn los vasos de expansin abiertos ser talque asegure el no desbordamiento del fluido y la no introduccin de aire en el circuito primario.

La tubera de conexin del vaso de expansin cerrado no se aislar y tendr volumen suficiente para enfriarel fluido antes de alcanzar el vaso.

4.6.5. Vlvulas de seguridad.

El circuito primario y el circuito secundario debern ir provistos de vlvulas de seguridad taradas a una

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presin que garantice que en cualquier punto del circuito no se superar la presin mxima de trabajo de loscomponentes.La descarga de las vlvulas de seguridad debe garantizar, en caso de apertura, la no provocacin deaccidentes o daos.

4.6.6. Sistema de llenado.

Los sistemas con vaso de expansin abierto podrn utilizarlo como sistema de llenado (fig. 19a).

Los circuitos con vaso de expansin cerrado deben incorporar un sistema de llenado manual o automticoque permita llenar el circuito y mantenerlo presurizado (fig. 19b y 19c).

Las instalaciones que requieran anticongelante deben incluir un sistema que permita el relleno manual delmismo.

4.6.7. Vlvulas de corte.

La memoria de diseo o proyecto especificar el tipo y aplicacin de las vlvulas y accesorios de lainstalacin, dimetros, formas de las conexiones y presin nominal.

La eleccin de las vlvulas se realizar, de acuerdo con la funcin que desempean y las condicionesextremas de funcionamiento (presin y temperatura) siguiendo los siguientes criterios:

Para aislamiento: vlvulas de esfera.Para equilibrado de circuitos: vlvulas de asiento.Para vaciado: vlvulas de esfera o de macho.Para llenado: vlvulas de esfera.Para purga de aire: vlvulas de esfera o de macho.Para seguridad: vlvula de resorte.Para retencin: vlvulas de disco de doble compuerta, o de clapeta.

Se har un uso limitado de las vlvulas para el equilibrado de circuitos, debindose concebir, en fase dediseo, un circuito de por s equilibrado, como se especifica en el punto 4.6.1.5.

A los efectos de este PCT, no se permitir la utilizacin de vlvulas de compuerta.Se montarn vlvulas de corte, para facilitar la sustitucin o reparacin de componentes sin necesidad derealizar el vaciado completo de la instalacin, que independicen bateras de colectores, el intercambiador, elacumulador y la bomba.

Se instalarn vlvulas de corte a la entrada de agua fra y salida de agua caliente del depsito deacumulacin solar.

Se instalarn vlvulas que permitan el vaciado total o parcial de la instalacin de acuerdo con el criterioespecificado en el punto 4.6.7.5.

En cada zona de las bateras de colectores en que se hayan situado vlvulas de corte se instalarn vlvulasde seguridad.

4.6.8. Purga de aire.

En los puntos altos de la salida de bateras de colectores se colocarn sistemas de purga constituidos porbotellines de desaireacin y purgador manual o automtico. El volumen til del botelln ser superior a 100cm3.

Se evitar el uso de purgadores automticos cuando se prevea la formacin de vapor en el circuito. Lospurgadores automticos debern soportar, al menos, la temperatura de estancamiento del colector.

En el trazado del circuito deber evitarse, en lo posible, los sifones invertidos, pero cuando se utilicen sesituarn sistemas similares a los descritos en 4.6.8.1 en el punto ms desfavorable del sifn.

En general, el trazado del circuito evitar los caminos tortuosos para favorecer el desplazamiento del aireatrapado hacia los puntos altos.

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Los trazados horizontales de tubera tendrn siempre una pendiente mnima del 1% en el sentido decirculacin.

4.6.9. Aislamiento.

La memoria de diseo o proyecto especificar, para las distintas tuberas utilizadas en la instalacin, el tipo,conductividad y espesor del aislamiento empleado.

Se especificar el tipo de proteccin exterior del aislamiento que para trazados al exterior, en particular,

deber resistir la accin de los rayos ultravioletas y otros agentes externos.

Las tuberas y accesorios se aislarn y protegern con materiales que cumplan con lo especificado en elapartado 6.9.

4.6.10. requisitos especificos adicionales para INSTALACIONES POR TERMOSIFN.

La batera de colectores estar situada preferentemente, en su totalidad, por debajo del acumulador.El diseo del colector y su conexionado debe favorecer el funcionamiento por termosifn, por esta raznpreferentemente no se instalarn colectores con conductos horizontales o cambios complejos de direccinde los conductos internos.

A los efectos de este PCT, no podrn utilizarse intercambiadores de calor independientes.

El diseo del cambiador de calor evitar caminos de circulacin del fluido que impliquen cambios dedireccin que impidan el efecto termosifn.

Todas las instalaciones dispondrn de un sistema antirretorno para evitar la circulacin inversa.En ningn caso el dimetro de las tuberas ser inferior a DN15. En general, el dimetro de lastuberas se calcular de forma que corresponda al dimetro normalizado inmediatamente superior alnecesario en una instalacin equivalente con circulacin forzada.

La construccin del circuito debe evitar restricciones internas, por esta razn no se instalarn filtros,vlvulas u otros estrangulamientos al flujo.

El trazado de tuberas deber ser de la menor longitud posible, situando el acumulador cercano a loscolectores.

Deben evitarse en lo posible las tuberas horizontales y en todo caso montarlas con una pendienteascendente de al menos 5% y siempre en sentido ascendente hacia el tanque.

4.7. DISEO DEL SISTEMA DE ENERGIA AUXILIAR.


Para asegurar la continuidad en el suministro de agua caliente sanitaria las instalaciones de energa solardeben disponer de un sistema de energa auxiliar.

La memoria de diseo o proyecto contemplarn, aunque se trate de un sistema existente, la configuracinelegida, el tipo de energa, la capacidad de acumulacin secundaria y las especificaciones del equipogenerador de calor.

Las configuraciones que se podrn utilizar sern cualesquiera de las representadas en las figuras 8 a 11.

El clculo del volumen de acumulacin secundario y/o de la potencia del sistema de energa auxiliar serealizar de acuerdo con la reglamentacin vigente.

Con independencia de lo especificado en el punto anterior se recomienda que el volumen de acumulacinsecundario est comprendido entre el 30% y el 100% de la carga de consumo diario.

El sistema de aporte de energa auxiliar, con acumulacin o en lnea, siempre dispondr de un termostato decontrol sobre la temperatura de preparacin que en ningn caso ser superior a 50C. Este requisito no serde aplicacin en los calentadores instantneos de gas no modulantes.

Cuando el sistema de energa auxiliar sea elctrico, la potencia correspondiente ser inferior a 300 W porcada metro cuadrado de colector solar. Para instalaciones de tamao inferior a 5 metros cuadrados lapotencia podr ser de 1.500 W. En el caso de resistencias sumergidas, los valores de potencia disminuirn

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hasta 150 W y 750 W. En el caso de sistemas preexistentes, no existir ningn limite.

4.7.1.8. No se permitir el aporte de energa auxiliar dentro del acumulador solar salvo que sea debidamentejustificado y sea previamente aprobado. Igualmente podr ser aceptada mediante aprobacin previa, laconexin de un retorno desde el acumulador de energa auxiliar al acumulador de energa solar cuando sunecesidad est suficientemente justificado en el proyecto (por ejemplo: periodos de bajo consumo estacionalesque provoquen un enfriamiento del agua contenida en el acumulador de energa auxiliar que no esconsumida).

4.7.2. CONEXIN DEL SISTEMA AUXILIAR.

La conexin del sistema auxiliar, salvo las excepciones que se indican, siempre ser en serie con elacumulador solar.

Se permitir la conexin del sistema de energa auxiliar en paralelo con la instalacin solar cuando secumplan los siguientes requisitos:

El sistema de energa auxiliar sea del tipo en lnea, est constituido por uno o varios calentadoresinstantneos no modulantes o no sea posible regular la temperatura de salida del agua.

Exista una preinstalacin solar que impida o dificulte el conexionado en serie.

Cuando el recorrido de tuberas de agua caliente desde el acumulador solar hasta el punto de consumoms lejano sea superior a 15 metros lineales a travs del sistema auxiliar.

En todos estos casos, la conmutacin de sistemas ser fcilmente accesible y ser obligatorio disponer unindicador de la temperatura del acumulador solar fcilmente visible y accesible por el usuario.

4.8. DISEO DEL SISTEMA ELCTRICO Y DE CONTROL.

La memoria de diseo o proyecto incluir un esquema elctrico del sistema.El control de funcionamiento normal de las bombas ser siempre del tipo diferencial, actuando en funcindel salto de temperatura entre la salida de la batera de colectores y el depsito de acumulacin solar.

La precisin del sistema de control y la regulacin de los puntos de consigna asegurar que en ningn casolas bombas estarn en marcha con diferencias de temperaturas menores de 2C y en ningn caso paradascon diferencias superiores a 7C.

La diferencia de temperaturas entre el punto de arranque y parada del termostato diferencial no ser inferiora 2C.

El sistema de control asegurar que en las instalaciones para agua sanitaria en ningn caso se alcancentemperaturas superiores a 45C en los puntos de consumo recomendndose el uso de vlvulas mezcladoras.

El sistema de control asegurar que en ningn caso se alcancen temperaturas superiores a las mximassoportadas por los materiales, componentes y tratamientos del circuito secundario.

Cuando la proteccin contra heladas se realice por arranque de la bomba o vaciado automtico del circuito

primario, el sistema de control asegurar que en ningn punto la temperatura del fluido caloportadordescienda por debajo de una temperatura tres grados superior a la congelacin del fluido.

La ubicacin de las sondas ha de realizarse de forma que detecten exactamente las temperaturas que sedesean, instalndose los sensores en el interior de vainas y evitndose las tuberas separadas de la salida delos colectores y las zonas de estancamiento en los depsitos (fig. 20).

Preferentemente las sondas sern de inmersin. Se tendr especial cuidado en asegurar una adecuada uninentre las sondas de contactos y la superficie metlica.

4.9. DISEO DEL SISTEMA DE MONITORIZACIN.

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La memoria de solicitud y la de diseo o proyecto, en su caso, especificarn las caractersticas del sistemade adquisicin de datos, los elementos de medida, las condiciones de funcionamiento y la estrategia deevaluacin.

El sistema de monitorizacin se encargar de realizar la medida de parmetros funcionales necesarios paraevaluar las prestaciones de la instalacin.

Cuando se utilice un sistema de telemonitorizacin se incluirn adems, las caractersticas del sistema decomunicaciones y el modo de operacin, tanto en la memoria de solicitud como en la memoria de diseo oproyecto.

El sistema de monitorizacin realizar la adquisicin de datos, al menos, con la siguiente secuencia:

Toma de medidas o estados de funcionamiento... cada minuto.Calculo de medias de valores y registro........ cada 10 minutos.

La tabla siguiente indica las variables analgicas que, como mnimo, deben ser medidas por el sistema demonitorizacin:

Temperatura de entrada de agua fra.Temperatura de suministro de agua caliente solar.Temperatura de suministro de agua caliente a consumo.

Caudal de agua de consumo.

El sistema de monitorizacin registrar, con la misma secuencia, el estado de funcionamiento de lasbombas de circulacin de primario y secundario, la actuacin de las limitaciones por mxima o mnima y elfuncionamiento del sistema de energa auxiliar.

Opcionalmente, el sistema de monitorizacin medir, adems, las siguientes variables:

Temperatura de entrada a colectores.Temperatura de salida de colectores.Temperatura de entrada secundario.Temperatura de salida secundario.

Radiacin global sobre plano colectores.Temperatura ambiente exterior.Presin de agua en circuito primario.Temperatura fra del acumulador.Temperatura caliente del acumulador.Temperaturas de salidas de varios grupos de colectores.

El tratamiento de los datos medidos proporcionar, al menos, los siguientes resultados:

volumen de consumo diario.temperatura media de suministro de agua caliente a consumo.

temperatura media de suministro de agua caliente solar.demanda de energa trmica diaria.energa solar trmica aportada.energa auxiliar consumidafraccin solar media.consumos propios de la instalacin (bombas, controles, etc.).

Con los datos registrados se proceder al anlisis de resultados y evaluacin de las prestaciones diarias de lainstalacin. Estos datos quedarn archivados en un registro histrico de prestaciones.

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4.10. INTEGRACIN ARQUITECTNICA.

En el caso de pretender realizar una instalacin integrada desde el punto de vista arquitectnico, la memoriade solicitud y la memoria de diseo o proyecto especificarn las condiciones del edificio y de la instalaciny la descripcin y justificacin de las soluciones elegidas.

Las condiciones del edificio se refieren al estudio de caractersticas urbansticas, implicaciones en el diseo,actuaciones sobre la construccin, necesidad de realizar obras de reforma o ampliacin, verificacionesestructurales, etc. que, desde el punto de vista del profesional competente en la edificacin, requeriran su

intervencin.

Las condiciones de la instalacin se refieren al impacto visual, la modificacin de las condiciones defuncionamiento del edificio, la necesidad de habilitar nuevos espacios o ampliar el volumen construido,efectos sobre la estructura, etc.

En cualquier caso el IDAE podr requerir un informe de integracin arquitectnica con las medidascorrectoras a adoptar. La propiedad del edificio, por si o por delegacin, informar y certificar sobre elcumplimiento de las condiciones requeridas.

Cuando sea necesario a criterio de IDAE, a la memoria de diseo o proyecto se adjuntar el informe deintegracin arquitectnica donde se especifiquen las caractersticas urbansticas y arquitectnicas delmismo, los condicionantes considerados para la incorporacin de la instalacin y las medidas correctorasincluidas en el proyecto de la instalacin.

A efectos del informe de integracin, se considerar que las partes ms importantes de una instalacin a losefectos de detectar y evaluar los problemas de integracin en la edificacin son los colectores y elacumulador. La problemtica del resto de sistemas puede considerarse prcticamente de segundo orden aestos efectos. Debern considerarse, asimismo, todos los aspectos relativos al correcto uso, funcionamientoy mantenimiento de los equipos.

En los criterios adoptados para fijar las medidas correctoras, se deber haber analizado si las partes mssignificativas de la instalacin solar deben quedar ocultas o vistas y, en este caso, los medios para conseguirun diseo esttico.

Deben evitarse, en lo posible, las instalaciones solares con impacto visual importante desde el exterior yque no estn integradas con el edificio ya que no hacen, actualmente, un buen servicio al desarrollo de estatecnologa.

En relacin con la integracin que actualmente cabe hacer con las instalaciones solares, una reglafundamental a seguir es la de mantener, dentro de lo posible, la alineacin con los ejes principales de laedificacin. Se debe evaluar la disminucin de prestaciones que se origina al modificar la orientacin einclinacin de la superficie de captacin y, con ello, decidir si una instalacin debe desviarse de su ptimodesde el punto de vista energtico.

Otro criterio importante es el de evitar que la instalacin sea un sistema independiente de la edificacin. Sedebe buscar la continuidad de la construccin resolviendo la unin de la instalacin con el edificio conelementos constructivos que proporcionen la continuidad deseada. En este mismo sentido, debe evitarse quela instalacin solar genere un volumen importante que sobresalga en exceso del volumen del edificio.

Cabe plantearse, siempre que sea posible, si la integracin debe buscarse en el propio edificio o debebuscarse la incorporacin como construccin anexa y constructivamente independiente de la edificacinprincipal.

5. DIMENSIONADO Y CLCULO.

5.1. DATOS DE PARTIDA.

Los datos de partida necesarios para el dimensionado y clculo de la instalacin estn constituidos por tresgrupos de parmetros que definen las caractersticas de uso, de clima y de funcionamiento.

La memoria de solicitud y la memoria de diseo o proyecto especificarn todos los datos de partida que sehan considerado y, en particular, aquellos que son utilizados en el proceso de clculo y diseo.

La memoria de solicitud incluir, al menos, los datos de partida especificados en 5.2, 5.3 y 5.4.

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Para los datos de partida cuyos valores evolucionen en funcin del tiempo se especificarn, al menos, losvalores medios diarios mensuales.

El uso de datos de partida distintos a los especificados que requiera el mtodo de clculo a emplear,debern ser justificados, indicando la procedencia y proceso de obtencin de los mismos.

5.2. CONDICIONES DE USO.

La memoria de solicitud y la de diseo o proyecto especificarn las cargas de cons

Instalación de energía solar térmica

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