INSTRUMENTOS DE MEDIDA Y SEGURIDAD DE UNA INSTALACIÓN SOLAR TÉRMICA.

INSTRUMENTOS DE MEDIDA Y SEGURIDAD DE UNA INSTALACIÓN SOLAR TÉRMICA.

Una parte importante del control de una instalación reside en medir con precisión todos los parámetros que varían en los procesos. Mediciones de temperatura por contacto, mediante vainas, con distintas formas de conexionado, etc. Para la presión también disponemos de multitud de opciones que se adaptan a cada caso.

Temperatura de trabajo El material empleado en las tuberías debe soportar las temperaturas de trabajo de la instalación; para prevención de la legionelosis deben ser capaces de soportar periódicamente 70 °C, siendo las temperaturas habituales superiores a 50 °C. Respecto al acero galvanizado, aunque se admite en el documento HS4 en el apartado 3.2.2 del HE4, se prohíbe expresamente para temperaturas superiores a 60 °C, que periódicamente se van a presentar en las instalaciones; el resto de los materiales metálicos indicados no tienen problemas por temperatura de trabajo. En cuanto a los termoplásticos, la resistencia a la temperatura de trabajo se define por la clase que se tiene en las diversas normas de cada tipo de tubería (Tabla 10); para ACS a 70 °C 

 es una tubería que puede trabajar permanentemente a 70 °C, que periódicamente puede alcanzar los 80 °C y esporádicamente pueden alcanzarse incluso 95 °C y la tubería seguiría resistiendo con una esperanza de vida de al menos 50 años.

Termómetros de dial con tira bimetálica y elementos internos en aleación de cobre.

Fabricados de acuerdo con la norma EN 13190. Entrada del tubo capilar en la caja radial o posterior.Son instrumentos ecónomicos especialmente diseñados para su uso en sistemas de calefacción y refrigeración,

Elemento Sensor: Tira bimetálica.Material caja: acero cincado.Clase: 2.5.

Escala: Celsius.Material elementos internos: Aleación de cobre.Grado de

protección IP: IP56.

Conexión a la instalación: Funda 1/2"BSP Macho Ø Diámetro funda: 11mm.

Caja y aro aluminio. Mirilla de plástico. Doble escala ºC – ºF. Vaina en latón.

Rosca macho BSP.

PARÁMETROS A TENER EN CUENTA EN UNA INSTALACIÓN SOLAR:

Además de las temperaturas hay que tener en cuenta la presión de trabajo; en el campo de aplicación del ACS los metales, con la excepción del galvanizado, no presentan problemas de temperatura ni de presión. Los termoplásticos, sin embargo, cuanto mayor es la temperatura de trabajo menor presión soportan, por lo que al seleccionar el material hay que tener en cuenta los dos criterios. La presión de trabajo de los materiales termoplásticos se define por la serie; en la Tabla 11 se muestran las diferentes series en función de la clase y de la presión de trabajo, para los tipos de tuberías más empleados en ACS, obtenidos de las diferentes normas UNE-EN ISO. En el apartado 2.1.3 del HS4 se indica que se debe garantizar en todos los puntos de consumo una presión mínima de 1 bar y una máxima de 5 bar; por lo que se puede tomar 5 bar como presión para la selección de la serie, si bien teniendo en cuenta que las válvulas de seguridad de los depósitos suelen estar taradas a 8 bar esta es una presión de diseño más adecuada.

Especialmente indicados para condiciones de uso difíciles por la existencia de vibraciones o cambios rápidos de presión. También aptos para su uso en sistemas de refrigeración

o con fluidos de baja viscosidad y que no ataquen las aleaciones de cobre.

Material caja: Acero inoxidable AISI 304.Visor: Policarbonato.Cierre de la caja: Aro sellado

Clase: 1.6.Elemento elástico: Tubo Bourdon.Grado de protección IP: IP65.

Líquido antivibratorio: Glicerina.

Aplicaciones: Manómetros para medir la presión del agua en sistemas de riego, Manómetros rellenos de glicerina antivibratorios para motores de barco, Manómetros estancos para calderas o sistemas de climatización

De precisión para el control de la temperatura en estaciones TACOSOL. Diám. esfera: 65 mm. Escala: 0 - 160ºC. Precisión: 2ºC.

Instrumentación presión mecánica, Caja de acero inox. Mirilla de lástico, sistema de 

presión y conexión en latón. Precisión 1,6%. Fabricado según Norma EN-837-1.

Ø 50 mm Caja de plástico. Mirilla de plástico conaguja roja posicionable ,

sistema de presión y conexión en latón.Precisión 1,6bar.

Las válvulas de seguridad, o  también llamadas válvulas de alivio de presión:

La válvula de seguridad para un circuito de placas solares permite evacuar la

presión que se crea dentro de la instalación por la subida de temperaturas en verano.

El exceso de calor hace que el fluido dilate y aumente de volumen, y esto provoca 

una gran presión contra las paredes de las tuberías.La válvula de seguridad

detecta el incremento de presión y deja salir un poco de fluido para aliviar

la instalación.Tienen como función reducir la presión de los fluidos cuando alcanza 

un límite preestablecido previamente, y entraña  riesgo de rotura del sistema.

Las válvulas de seguridad son utilizadas en calderas,captadores, acumuladores de ACS

y termos eléctricos, todos ellos susceptibles de acumular una presión excesiva. 

En el caso de que alcance el límite establecido, la válvula de seguridad dejará salir parte

del agua caliente que está generando tan alta presión, debemos diferencial entre válvulas 

de ACS,Solar y Agua fría de color azul.Características técnicas:

Cuerpo en latón. •Temperatura máxima de trabajo: 130ºC. •Conexión: 1/2 H. •

Descarga: 3/4 H.

Válvula de seguridad: Dispositivo que limita la presión máxima del circuito agua fría.

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También existen Válvulas de Seguridad combinadas de presión y temperatura.

Válvula de seguridad especialmente indicada para instalaciones solares.Termostato

de seguridad: Dispositivo utilizado para detectar la temperatura máxima admisible 

del fluido de trabajo en el algún punto de la instalación.

Como sistema de control de las temperaturas de la instalación se usa los termómetros 

de contacto como señal de sentralita para controlar la temperatura de la bomba de 

recirculación  o puesta en marcha de la caldera.Para acabar tenemos los

guardamotores de las bombas.

ELEMENTOS DE CONTROL DE TEMPERATURA Y PRESIÓN.INSTALACIONES REALES:

https://www.termometros.com/es/termometro-bimetalico-economico

CIRCULADORES (BOMBAS) DE VELOCIDAD VARIABLE USADAS EN CALEFACCIÓN Y ACS.

TIPOS DE BOMBAS (CIRCULADORES) USADOS EN CALEFACCIÓN  Y ACS.

Circuladores para instalaciones de Calefacción   y agua caliente hasta 10 bar pueden funcionar desde unos rangos de -10 °C a 110 °C. y de -20 °C a 130 ºC. Son circuladores de velocidades seleccionadas dentro de un rango determinado normalmente llevan dentro incorporado un selector de tres velocidades y seleccionamos la más adecuada a nuestra instalación una vez realizado los cálculos oportunos de perdidas de carga y trazado de la instalación.ESTE TIPO DE BOMBAS O CIRCULADORES DE ACS TIENEN UN BAJO RENDIMIENTO ENTORNO AL 20% SIENDO EL RESTANTE EN CALOR POR LO QUE EL TRAMO DE TUBERÍA DONDE SE INSTALA COGE TEMPERATURA DISIPADA EN FORMA DE CALOR DE LA BOMBA Y PUEDE CONFUNDIR ESTE DATO AL TECNICO AL PENSAR QUE HAY RECIRCULACIÓN DE AGUA CALIENTE.

Las características principales son: Motor de rotor sumergido. Piezas móviles en contacto con el agua, en material resistente a la corrosión. Cojinetes de grafito autolubricados por el agua de la instalación. Funcionamiento silencioso. No precisa mantenimiento. Estanquidad enlace-cuerpo mediante arandela de EPDM. Motor autoprotegido contra sobrecargas. No precisa guardamotor.Conexión directa a la tubería mediante racores. Reducido consumo eléctrico. Conexión eléctrica de enchufe rápido.Motor bi-tensión 230-400 V.Visualización del sentido de rotación del motor, de la velocidad escogida y de la tensión de utilización. - Permite el paso directo del agua (circulación por termosifón) colocando el selector de velocidades en la posición 1,es aconsejable instalar un BAY-PASS con un manómetro para ver las presiones de funcionamiento y posibles intervenciones de mantenimiento.

Estos circuladores aunque eficaces y duraderos tecnológicamente están desfasados ya que no permiten una adaptación a las necesidades reales de las instalaciones en los regímenes de funcionamiento que demande la instalación en momentos puntuales es decir no son flexibles estando su rango de funcionamiento muy limitado dentro de las velocidades que lleva de fábrica.

Para conseguir Bombas, Circuladores que se adapten a las necesidades reales de una instalación en todo momento y que ofrezcan flexibilidad a dicha instalación produciendo un caudal adecuado y eficiente en todo momento se a desarrollado unos CIRCULADORE DE CAUDAL VARIABLE que se integran en las instalaciones y no producen perdidas de energía ni consumo energéticos inadecuados haciendo que las instalaciones estén en todo momento reguladas con el caudal que la instalación demanda en todos los intervalos de funcionamiento de la instalación.

LA SOLUCIÓN IDEAL PARA TODAS LAS INSTALACIONES:

LAS BOMBAS DE VELOCIDAD VARIABLE Y SUS CURVAS DE FUNCIOAMIENTO:

Propiedades de este tipo de equipos:

Tres modos pre-programados para su adaptación a cada necesidad.

Regulado en fábrica para la mayoría de las instalaciones: 80% de los casos.

Sin necesidad de otra regulación, el circulador se adapta a las necesidades automáticamente.

Aplicable a todas las necesidades:

Instalaciones nuevas, renovaciones y sustituciones.

Para instalaciones: con o sin griferia termostática o con suelo radiante.

Evita los silbidos de las griferías termostáticas.

Reduce el ruido de la circulación del agua en la instalación.

No necesita la utilización de válvula diferencial.


TIPOS DE BOMBAS DOBLES: 

Cuando una instalación tiene la necesidad de impulsar grandes caudales o trabajar en condiciones variables según la demanda originada en la instalación se usan este tipo de circuladores que aseguran en todo momento el buen funcionamiento de la instalación.

INTEGRACIÓN DE ESTE TIPO DE CIRCULADORES EN UNA INSTALACIÓN REAL.

PANELES SOLARES HÍBRIDOS.

Paneles solares híbridos. 

Aprovechan la Energía solar Fotovoltaica y la Energía Solar Térmica.

¿Que son los paneles híbridos? 

Los paneles híbridos o mixtos unen  dos sistemas, pudiendo generar con un único panel tanto electricidad como agua caliente(ACS). Los paneles solares que más se utilizan son los paneles simples, que son los que utilizan el sistema solar fotovoltaico o los usados en el sistema solar térmico. Los paneles híbridos unen estos dos sistemas, pudiendo generar con un único panel tanto electricidad como agua caliente.Estos paneles tienen como ventaja la disminución de espacio para la instalación solar al agrupar las dos tecnologías en un mismo espacio, o sea que hace falta poner un panel en vez de dos, y además tienen otras ventajas.la principal ventaja de este sistema reside en la característica que hace que baje el rendimiento de las placas solares fotovoltaicas a medida que sube la temperatura, para temperaturas de trabajo superiores a los 25ºC. Este tipo de panel funciona como una placa solar fotovoltaica común pero refrigerada por agua, o sea que no se ve afectada por una bajada de rendimiento debido al aumento de la temperatura del panel, ya que el sistema solar térmico incluido en el mismo panel, disipa el calor generado en el panel utilizando este calor para calentar agua. Este efecto de aumento en el rendimiento de la producción de energía eléctrica, sobretodo se nota en los meses de verano que es cuando más temperatura pueden alcanzar los paneles solares. Con este sistema se estima que se puede llegar a ganar un 15 % de media anual en la generación de energía eléctrica, llegando a estar alrededor del 45% durante los meses de verano.Mejorando su rendimiento y disminuyendo las emisiones de CO2 al medio ambiente,ES NUESTRO OBJETIVO.Gracias a un flotador del intercambiador de calor especial e independiente de los paneles solares, "captura" este exceso de calor y fluye a través de un circuito donde lo transfiere el fluido solar a un intercambiador de calor. A través de este proceso, la célula solar se mantiene a una temperatura muy cerca del ideal para la producción de potencia máxima.

La energía térmica recuperada se puede utilizar en diferentes sistemas térmicos para ahorrar energía.

¿Cuándo es aconsejable usar este tipo de dispositivo Térmico?

Los paneles híbridos estás especialmente diseñados para las instalaciones en donde se pretenda aprovechar ambas generaciones, la eléctrica y la calorífica, pero debido al aumento de rendimiento de los paneles fotovoltaicos, también se utilizan en algunas aplicaciones solo de generación eléctrica. Se tiene que tener en cuenta que al igual que en los paneles solares térmicos, el agua caliente que se obtiene de un panel híbrido se puede utilizar para calentar agua para el circuito de agua caliente sanitaria, para el circuito de la calefacción y para producir aire acondicionado mediante el sistema de refrigeración por absorción.

Ventajas de este tipo de Paneles:

• Reduce la superficie de captación un 40%
• Triplica la producción térmica
• Incrementa la producción eléctrica un 15%

PANELES DE ALTA EFICIENCIA TERMODINÁMICOS.

Los Paneles Solares Termodinámicos:
Se usan tanto para producir  ACS  como  Calefacción y pueden producir desdes un 80% al 100% de la energía consumida (Autosuficiente) reduciendo las emisiones de CO2 al medio ambiente siendo una tecnología muy demandada para procesos de mejoras en Instalaciones de Eficiencia Energética actuales.(Instalaciones de Mediano Tamaño).Con estos paneles solares termodinámicos se puede calentar o enfriar agua gracias a los principios de la termodinámica el uso de la tecnología solar termodinámica  consigue que los  COPs (coeficiente de rendimiento) medios anuales superiores a 4, ahorros energéticos superiores al 70% y económicos de entorno al 50% frente a otras fuentes de energía.Estas Instalaciones tienen un periodo de  retorno (amortización)  de la inversión de entorno a los 5 años.Estos sistemas son especialmente indicados para  medianas y grandes demandas de agua caliente, como  hoteles, hospitales, residencias, piscinas,viviendas de grandes dimensiones, spas.

Como es el  funcionamiento de la termodinámica en estas Instalaciones:

Al estar formados por  bombas de calor de gran eficiencia debido a una mayor zona de evaporación formada por una serie de paneles solares termodinámicos estos paneles están expuestos directamente al sol(directamente sobre la cubierta sin necesidad de instalar aparamentos de aluminio como los tradicionales soportes) potenciando un ciclo capaz de enfriar y calentar agua, en torno a los  65ºC  en cualquier condición climatológica, todo el año, de día y de noche.Los paneles solares termodinámicos utilizan un fluido refrigerante ecológico que circula a baja temperatura (-10ºC),a medida que el refrigerante 134a va circulando por el interior de los paneles y capta la radiación solar que incide en el panel así como la energía ambiental,la diferencia de temperatura existente entre los  agentes externos como el sol, la lluvia o el viento garantiza que el fluido se evapore.En el compresor que aspira este gas caliente y lo comprime, elevando su temperatura y presión,el fluido entra en el condensador que está  formado por un serpentín que rodea al depósito, donde se transmite la energía desde el fluido hacia el agua del interior a  alta presión y después de haber cedido gran parte de su calor al condensador, el fluido refrigerante llega a la válvula de expansión de nuevo en fase líquida,donde sufre una reducción de presión lo que hace que el fluido esté en condiciones de entrar de nuevo en los paneles.

Las ventajas de la Termodinámica:

Las ventajas frente a otras opciones solares,son en primer lugar, la flexibilidad en la instalación, además, si bien la exposición directa al sol es beneficiosa, no es necesaria y pueden ser colocados en posición tanto vertical como horizontal y en cualquier superficie.El reducido peso de los paneles (aprox. 8kg) los hacen flexibles a todo tipo de instalaciones siendo sus dimensiones (cada panel es de 1,70 x 0,80m cuadrado) el color negro, preferiblefavorece el ciclo,otra gran ventaja es su robustez, al estar fabricados en chapa de aluminio anodizado de 30 micras, para dar una vida en torno a los 25 años, al ser térmico, es un sistema muy eficiente y su bajo coste de mantenimiento al ser un circuito cerrado, simplifica el mantenimiento siendo imprescindible como tal el verificar que no haya fugas en el circuito y que la carga de gas sea correcta.