guía sobre aplicaciones de la energía solar térmica - Sedigas

Purgador
Bomba
Válvula de
corte
Válvula
antirretorno
Intercambiador de placas
Válvula de
seguridad
Válvula de
tres vías
Válvula de
vaciado
Vaso de
expansión
3.6.2 Vivienda unifamiliar con drenaje automático
(Drain Back)
Se han estudiado diversas alternativas para el uso del agua sin aditivos,
evitando las heladas. El método que parece más sencillo es recircular
el agua, de forma que gane calor del depósito de acumulación
y no baje en ningún momento de 3 ºC, valor que se considera el
mínimo para evitar este riesgo. El inconveniente es el consumo de
energía, por lo que sólo es aconsejable en climas templados con escaso
riesgo de heladas. Además, como requiere energía eléctrica para la
circulación del fluido, existe el riesgo de deterioro si falla el suministro.
Otro sistema muy sencillo es el vaciado automático de la instalación
al depósito si existe riesgo de heladas, con lo que no es necesario el
uso de productos anticongelantes. Estos sistemas se denominan de
drenaje automático o “drain-back” y pueden encontrarse en grandes
instalaciones, o como sistemas prefabricados para edificios pequeños
que no utilizan depósito para drenaje siendo el propio serpentín del
intercambiador quien hace esta función.
Los pequeños sistemas prefabricados de drenaje automático se basan
en la convivencia de aire y líquido solar en el circuito primario de
la instalación. La combinación de líquido solar y aire, correctamente
C
Sonda de Interacumula-
Caudalímetro T
temperatura IAS dor solar AF Agua Fría
Sonda de
Captador solar
Caldera Sistema de llena-
P
presión CS CI individual SLV do vaciado
Figura 30. Esquema de instalación en vivienda unifamiliar para calentamiento de A.C.S. con acumulación y calentamiento de piscina descubierta con energía residual.
gestionada, evita los problemas de las instalaciones convencionales
como las heladas o las temperaturas excesivas.
Las instalaciones solares incorporan líquido solar en el interior de su
circuito primario. Este líquido está sometido a altas temperaturas
en períodos de mucha radiación solar y a heladas en períodos de
temperaturas mínimas. Para evitar que esto se produzca, el sistema
llena la instalación de líquido solar cuando tiene que entrar en
funcionamiento.
Si la temperatura del depósito está por encima de la temperatura
demandada por el usuario o no existe energía suficiente en los captadores
la bomba de circulación estará parada.
Cuando la bomba está parada el líquido solar permanece en la parte
inferior del circuito mientras que el aire ocupa los captadores. Así no
le afectan ni las heladas ni las altas temperaturas.
Si la temperatura del depósito es inferior a las necesidades del usuario
la bomba de circulación se pone en marcha automáticamente.
Cuando la bomba está en funcionamiento el líquido solar empuja al
aire hacia el serpentín del depósito, que ha sido sobredimensionado
para acoger todo el volumen de aire además del líquido caloportador
que está en circulación, transmitiendo el calor al depósito.
Sistema con bomba parada
Captador
Líquido solar
Sistema con bomba en funcionamiento
6
4
Captador
2
3
Líquido solar
1. Captadores solares
2. Depósito solar
3. Salida agua caliente acumulador
4. Bomba de circulación
5. Caldera, calentador o termo eléctrico
6. Serpentín solar
7. Kit solar o placa de conexionado
7
5
1
Entrada de agua fría
Aire
Interacumulador
Bomba
Interacumulador
Bomba
Aire
Imagen extraída del catálogo de Fagor
Figura 31.- Instalación para vivienda unifamiliar con
drenaje automático (Drain Back)
Imagen extraída del catálogo de Fagor
3.6.3 Acumulación solar y sistema de energía
auxiliar centralizados
El esquema de energía convencional auxiliar centralizado puede encontrarse
tanto en instalaciones muy grandes, que incluyen centrales
de barrio, de usuario único o colectivo, como en pequeñas instalaciones
para viviendas unifamiliares o locales comerciales. Se consideran
cuatro variantes del esquema, aunque las posibilidades son enormes
dependiendo del tamaño del suministro y las opciones elegidas de
cada componente.
Características principales:
• La captación de energía solar se realiza de forma colectiva, a través
de un conjunto de captadores solares (CS) situados en una
zona soleada del edificio, habitualmente la cubierta. En países
nórdicos y Centroeuropa existen incluso campos de captadores
de gran tamaño ocupando superficies libres de suelo.
• La acumulación de la energía captada es también comunitaria
y tiene lugar en uno o más acumuladores de agua caliente (A,
AS), dependiendo del volumen de consumo. El agua de red se
calienta en el depósito solar mediante un intercambiador de calor
exterior de placas o un intercambiador de calor incorporado en
el acumulador (IA).
• El agua procedente del acumulador solar se distribuye hasta
cada vivienda mediante una red de distribución de agua. Es
necesaria la interposición de un acumulador de regulación conectado
a la caldera, para cumplir con el punto 4º del apartado
3.3.3.2. El circuito cuenta con un retorno conectado al propio
acumulador solar.
• La aportación de la energía de apoyo necesaria para alcanzar
la temperatura de servicio tiene lugar mediante una caldera
central (CC).
El consumo de energía y de agua caliente son colectivos, por lo que
es típico de grandes colectividades, como hoteles, hospitales, cuarteles
etc. en el caso de viviendas, es necesaria la instalación de un contador
de agua para cada vivienda, cuya medida sirve para el reparto
del coste de energía y agua.
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