Thermo-a1 Spa - Vers 2012 (vers 1)

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ENTRENADOR DE ENERGIA SOLAR DL THERMO-A1

DL THERMO-A1

 

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II

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PARTE 1

Pag. 1

1. ENERGÍA SOLAR

Pag. 3

2. SISTEMAS PARA UTILIZAR LA ENERGÍA SOLAR

Pag. 7

3. TIPOS DE SISTEMAS DE CALEFACCIÓN SOLAR 3.1 Sistemas de circulacion natural 3.2 Sistemas de circulacion forzada 3.3 Sistemas de drenaje

Pag. 9 Pag. 9 Pag. 10 Pag. 11

4. COMPONENTES PRINCIPALES DE UN SISTEMA DE CALENTAMIENTO SOLAR 4.1 Colectores 4.1.1 Colectores solares de plato plano 4.1.2 Las superficies del colector sin esmalte 4.1.3 Colectores de tubo de vacío (Pipa de calor) 4.1.4 Concentrado de colectores solares 4.1.5 Colectores de Aire 4.1.6 Colectores térmicos fotovoltaico combinado 4.2 Tanques (cilindros) 4.2.1 Tanques con cavidad 4.2.2 Tanques con bobina interna 4.2.3 Tanques combinados 4.2.4 Tanques con intercambiadores de calor externos 4.3 Unidades de circulacion hidraulica 4.3.1 Unidad unidireccional de retorno 4.3.2 Flujo y unidad de regreso 4.3.3 Válvulas de ventilación de aire automático 4.3.4 Las válvulas de seguridad 4.3.5 Unidad de Control Electrónica 4.3.6 Vaso de expansión 4.3.7 Tuubería 4.3.8 Liquido antigelo

Pag. 13 Pag. 13 Pag. 13 Pag. 14 Pag. 15 Pag. 16 Pag. 16 Pag. 17 Pag. 18 Pag. 18 Pag. 19 Pag. 20 Pag. 21 Pag. 22 Pag. 22 Pag. 23 Pag. 24 Pag. 25 Pag. 25 Pag. 27 Pag. 27 Pag. 28

5. EJEMPLO DEL DIMENSIONAMIENTO DEL SISTEMA 5.1 Análisis de los requisitos de agua caliente 5.2 Dimensionamiento de la superficie de los colectores 5.3 Dimensionando el tanque 5.4 Tubería

Pag. 29 Pag. 29 Pag. 30 Pag. 31 Pag. 31

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III 

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PARTE 2

Pag. 33

6. DL THERMO-A 6.1 Sistema principalimpianto principale 6.1.1 Bomba del circuito principal (solar) P1 6.1.2 Bomba del circuito secundario P2 6.1.3 Bomba del circuito de reserva P3 6.1.4 Panel sinóptico del sistema 6.1.5 Depósito (Caldera) 6.1.6 Unidad de control diferencial electrónica 6.1.7 Entradas 6.1.8 Salidas 6.1.9 Convector térmico 6.1.10 Colector solar

Pag. 35 Pag. 35 Pag. 36 Pag. 37 Pag. 37 Pag. 38 Pag. 38 Pag. 39 Pag. 40 Pag. 41 Pag. 41 Pag. 42

7. CONEXIONES HIDRÁULICAS 7.1 Llenado del circuito solar

Pag. 43 Pag. 45

8. CONEXIONES ELÉCTRICAS

Pag. 47

9. PRÁCTICA 9.1 Messa puesta en marcha del sistema 9.2 Grupo retorno monovia 9.2.1 Uso del regulador de caudal para la carga del sistema 9.2.2 Listado de ejercicios Práctica N°1 – Comprobación del entrenador Práctica N°2 – Control local de la central Práctica N°3 – Conexión y comprobación del aerotermo Práctica N°4 – Forzado de la energía de apoyo Práctica N°5 - Forzado de la bomba de recirculación P2

Pag. 49 Pag. 49 Pag. 50 Pag. 51 Pag. 53 Pag. 55 Pag. 57 Pag. 59 Pag. 61 Pag. 63

10. SOLUCIÓN DE PROBLEMAS

Pag. 65

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PARTE 1

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1. ENERGÍA SOLAR La energía solar es la energía que se deriva de la radiación solar y es la principal fuente de energía en la tierra Casi todas las otras fuentes de energía disponibles para el hombre se derivan más o menos de la energía solar, como los combustibles fósiles, energía eólica, energía de las olas, energía hidroeléctrica y la energía de la biomasa con excepción de la energía nuclear, la energía geotérmica y la energía de las mareas. Este puede ser utilizado directamente con varios tipos de plantas para fines energéticos para producir calor o electricidad. Desde un punto de vista energético, es una alternativa para los fósiles clásicos, combustibles renovables y limpios (energía verde) así como uno de las energías que apoyan la llamada economía verde en la sociedad moderna. Se puede hacer uso apropiado a través de diferentes tecnologías y para diversos propósitos, aún cuando se utilizan en varias de las tecnologías, la producción puede cambiar y ser intermitente, por ejemplo; no puede ser programada en su totalidad debido a los ciclos día-noche y nube. El sol se compone de una enorme masa incandescente con un volumen 1.300.000 veces mayor al de la tierra y con temperaturas que pueden alcanzar 16.000.000°C. El sol se compone de una enorme masa incandescente con un volumen 1.300.000 veces mayor al de la tierra y con temperaturas que pueden alcanzar 16.000.000 ° C. La superficie de esta masa emite radiación electromagnética, la energía que equivale a unos 400.000 billones miles de millones de kilovatios; una energía que va más allá de la imaginación. Las fusiones nucleares ocurren continuamente en el sol, las cuales transforman 4 núcleos de hidrógeno (el componente principal del sol) en un núcleo de helio. La masa de este último es menor que el dado por la suma de los núcleos de hidrógeno y la diferencia se transforma en energía. Las fusiones nucleares son autorreguladas de una manera tal para garantizar una emisión de energía que es substancialmente estable a través del tiempo. En promedio, el sol irradia 1367Wm² en el umbral de la atmosfera de la tierra, conocida como la constante solar y se distribuye de acuerdo al espectro solar. Sin embargo, la energía es menor en la tierra ya que la atmósfera actúa como un filtro para los rayos solares. Teniendo en cuenta que la tierra es una esfera giratoria, el promedio de radiación solar o insolación en latitudes europeas está cerca de los 1000W/m² con un cielo despejado y 200W/m² con nubes. Un valor de energía que es menor con respecto a la constante solar, se graba en la superficie terrestre. Esto se debe a fenómenos de absorción y reflexión, lo que llevará a cabo a lo largo de la ruta a través de la atmósfera. En el estándar de referencia y en la ingeniería de planta, el valor máximo de la radiación disponible instantáneamente en el suelo se asume a cerca de 1000 W/m². La radiación solar que llega a la superficie terrestre se distingue de: - radiación directa - radiación difusa - radiación reflejada

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La radiación directa golpea cualquier superficie con un ángulo de incidencia única y bien definida. Sin embargo, se puede difundir dicha superficie de hits de radiación con diferentes ángulos. La radiación reflejada proviene de las superficies de suelo o reflectantes (lagos y estanques o paredes de edificios adyacentes). A esta contribución se le llama Albedo y se debe evaluar cuidadosamente. La radiación directa se le llama ID, la radiación difusa es IS y la R es albedo. Por lo tanto, la radiación solar total que afecta a la superficie es: IT = ID + IS + R. Condiciones climáticas: En un día nublado, la radiación es casi totalmente difusa. En un día claro seco, es viceversa, el componente directo domina el cual puede alcanzar hasta los 90 de la radiación total. Inclinación de la dirección de la superficie: una superficie horizontal recibe una máxima radiación difusa y una radiación reflejada mínima; el componente reflejado aumenta en el aumento de la inclinación. Presencia de elementos de reflexión: La mayor contribución a la reflexión se da por las superficies claras; por lo tanto la radiación refleja un incremento durante el invierno, debido a la presencia de nieve y disminuye en el verano, debido al efecto de absorción de colores oscuros como la hierba y la tierra. La intensidad de la radiación solar sobre una superficie en el suelo se ve afectada por el ángulo de inclinación de la radiación en sí mismo. Cuanto menor sea el ángulo que forma con una superficie horizontal y entre más gruesa sea la atmósfera, estas pasaran a través de los rayos del sol, la energía de la radiación que golpea la superficie es por lo tanto menor. El ángulo de inclinación de la radiación es una cantidad que varía durante el día.

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DL THERMO-A1 Utilizaremos dos ángulos para describir el movimiento del sol: la altura (o "elevación") del sol respecto al horizonte y respecto al ángulo de hora o "acimut" (el ángulo que forma la dirección del sol, proyectada sobre la superficie horizontal, con dirección sur).

La cantidad de energía solar que llega a la superficie terrestre por lo tanto es enorme, unos diez mil veces más alto que toda la energía utilizada por toda la humanidad, pero no muy concentrada, lo cual significa que es necesario guardar energía de áreas muy extensas para poder tener una cantidad importante ya que es difícil convertirla en energía la cual puede usarse fácilmente con una eficacia aceptable. Los productos tecnológicos caros son necesarios para hacer uso de la energía, por este motivo, la energía solar es mayor en costo que en otros métodos de producción de energía. El desarrollo de tecnologías que pueden hacer económico el uso de la energía solar es un sector muy activo de investigación, que pronto dará los resultados esperados.

Fig.1.1 - Mapa mundial de la radiación solar

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DL THERMO-A1 El 18TWE corresponden a una producción de energía de 13, 567MToe (Mega toneladas de petróleo equivalente) por año.

Fig.1.2 - Mapa de la Radiación Solar de Italia y Europa La insolación anual es la cantidad de energía solar que puede ser capturado por una superficie a lo largo de un año. Su valor depende de las características climáticas del lugar y su posición: latitud, longitud, altura sobre el nivel del mar. Debes tener cuidado de estas mediciones las cuales permiten cuantificar la energía térmica que puede obtenerse con un sistema solar (en cierto lugar) y por lo tanto, evaluar si su realización es conveniente o no. Una de las autoridades más fuentes sobre este tema es sin duda el Atlas Europeo de radiación Solar, cuyos datos, en relación con las investigaciones se realizan en períodos de más de diez años, lo podemos ver en los mapas y tablas. El Atlas Europeo de radiación Solar da valores de insolación anual, no sólo en lo referente a los principales lugares europeos, sino también sobre la base de dirección e inclinación de la unidad de superficie en relación con el horizonte.

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2. SISTEMAS PARA UTILIZAR LA ENERGÍA SOLAR Para hacer uso de sistemas de energía solar, requerimos ciertos sistemas que normalmente se definen como pasivo o activo. Los sistemas pasivos son aquellos que hacen uso de medios y configuraciones firmemente integrados en los edificios y no requieren fuentes de energía externa para la operación. Por ejemplo, los que prevén el uso de invernaderos, claraboyas, persianas, que reflejan las superficies o estructuras con alta inercia térmica. En cambio, los sistemas activos son los que hacen uso de sistemas de apoyo técnicos verdaderos y propios, con medios de captura, conversión, transportar y utilizar la energía solar. En la práctica son paneles fotovoltaicos y sistemas térmicos. Los paneles fotovoltaicos transforman la energía solar directamente en energía eléctrica. Los paneles térmicos (o colectores) transforman la energía solar en calor, que luego puede utilizarse para activar turbinas de centrales especiales o para producir ACS y calor por ejemplo.

Sistema pasivo (efecto invernadero)

Sistema activo (colectores solares)

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3. TIPOS DE SISTEMAS DE CALEFACCIÓN SOLAR 3.1 SISTEMAS DE CIRCULACION NATURAL

Los sistemas de circulación natural no requieren ajuste y sólo se utilizan en zonas con alta irradiación solar. Su uso en toda Europa está limitado. Los sistemas solares de circulación natural se componen de colectores y de un tanque montado en el mismo marco. Son sistemas de circuito cerrado, que funcionan con un intercambio indirecto, lo que significa que el calor que lleva fluido circuito siempre es independiente de la del agua dirigido a la utilidad. Además, como son los sistemas de circulación natural, las piezas mecánicas o eléctricas no son necesarias para su funcionamiento. El sol es la única fuente de energía con la que deben ser entregadas. Es por ello que este tipo de sistema es prácticamente libre de mantenimiento. El calor que lleva fluido es empujado debido a la diferencia en la densidad entre la columna más caliente de líquido liberando el colector, la cual tiende a aumentar, y la columna más fría liberando el tanque de almacenamiento, que tiende a caer. Los tanques tienen una cubierta exterior en aleación de acero, recubierta con material plástico tratados a altas temperaturas, los cuales aseguran su protección contra agentes atmosféricos. I serbatoi sono dotati di una copertura esterna in lega d’acciaio ricoperta di materiale plastico trattato ad alte temperature che ne assicura la protezione dagli agenti atmosferici.

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DL THERMO-A1 3.2 SISTEMAS DE CIRCULACION FORZADA

Un sistema de calefacción solar de circulación forzada se compone generalmente de un tanque colector, ajustador y de almacenamiento. El dimensionamiento de los sistemas de calefacción solar siempre es un compromiso entre una potencia alta durante todo el año y los problemas de sobrecalentamiento durante el verano. Como su nombre lo indica, este sistema requiere el uso de una bomba que transporta el líquido desde el panel hasta el intercambiador de calor. Hay sensores dentro del panel que puede detectar la temperatura del líquido presente dentro del mismo panel y poner en marcha la bomba sólo si el agua ha alcanzado una cierta temperatura. La velocidad del flujo del calor el cual lleva el líquido también es otro factor importante para tomarse en consideración al seleccionar el panel de circulación forzada. Entre más rápido la velocidad del fluido, mayor será el calor intercambiar con el ACS y, en consecuencia, el rendimiento del panel solar por sí mismo también será mayor. Muy a menudo en estos sistemas de calefacción de circulación forzada hay también un elemento de calefacción eléctrica o una caldera de gas para dos propósitos principales: para calentar el agua si la insolación no ha sido suficiente o precalentar el hogar agua de sistema de la calefacción (si se ha decidido también utilizar el panel solar para ello).

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DL THERMO-A1 3.3 SISTEMAS DE DRENAJE

El sistema de drenaje funciona según los principios diferentes de otros sistemas solares. De hecho, no está completamente lleno de fluido portador de calor y nunca se presuriza. Por esta razón no se preveé la integración de piezas de construcción común para los otros sistemas solares, tales como la válvula de expansión buque, manómetro y ventilación. Cuando no se usa la bomba solar, el fluido portador de calor se acumula en la bobina, en la bomba y la tubería adyacente a la unidad de tanque de almacenamiento. Por esta razón, es importante que el colector y todas las tuberías solares estén instalados de manera que el fluido portador de calor pueda fluir hacia la unidad de almacenamiento por gravedad (gradiente mínima de 4). De esta manera, la tubería y el colector permanecen llenos de aire. El fluido portador de calor se compone de una mezcla de agua y glicol ya insertado en el tanque de almacenamiento. Tan pronto la diferencia de temperatura entre la sonda de colector y la sonda inferior del cilindro exceda un valor límite determinado, la unidad de control enciende la bomba solar, que empuja el fluido portador de calor de la bobina a través de la tubería de retorno solar al colector. Aquí se calienta el fluido portador de calor y se envía detrás para el almacenaje del tanque a través de la tubería de flujo. El volumen de líquido en la tubería solar estrecha y en el colector es menor con respecto a la bobina grande que se encuentra en el tanque de almacenamiento. Por esta razón, el nivel del líquido sólo gotea limitadamente durante el funcionamiento de la bomba. El aire expulsado por la tubería solar y el colector se acumula en la parte superior de la bobina. Después de un cierto tiempo de funcionamiento, la diferencia de temperatura entre la sonda y la sonda de colector cilindro desciende por debajo del valor establecido, la unidad de control detiene la bomba y el portador de calor fluido retorna al intercambiador de calor solar debido a la gravedad. Al mismo tiempo, el aire en la parte superior del intercambiador de calor solar vuelve a ocupar la parte por encima del intercambiador de calor solar, ya que es más ligero.

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4. COMPONENTES PRINCIPALES CALENTAMIENTO SOLAR

DE

UN

SISTEMA

DE

4.1 COLECTORES La principal característica que identifica la calidad de un colector solar es eficiencia, entendido como la capacidad de conversión de energía solar en energía térmica. Hay tres tipos de colectores solares: plano de la placa; tubo de vacío; concentración. El primero se puede dividir en dos categorías más: vidrio paneles y sin esmaltar.

4.1.1

Colectores solares de plato plano

Ejemplo de Logasol SKN3.0 - Colector solar plano Buderus Los colectores solares de placa plana son actualmente los más usados. Los paneles de vidrio se componen esencialmente de una cubierta protectora de vidrio que soporte lluvia, viento, granizo y temperaturas frías, filtra los rayos solares y crea el efecto invernadero con el fin de atrapar el calor, un colector de calor aislado en la parte inferior de la placa y contenido lateralmente por una caja de metal o plástica.

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DL THERMO-A1 La placa del colector puede ser: - Con superficie no selectivo: es decir, el absorbedor de calor simplemente está pintado de negro; un color que contribuye a captar mejor y más con la celebración de los rayos del sol. Este panel se recomienda para los hogares que se viven por períodos cortos durante el verano. - Con superficie selectiva: es decir, el absorbedor de calor se ve reforzado por una superficie que permite el panel para retener el mayor calor del sol, lo que refleja los rayos infrarrojos que se irradian dentro de sí mismo, reduciendo así la reflexión al mismo tiempo. Un posible concepto gracias a una superficie de vidrio que se puede pasar a través de los rayos solares, pero refleja los rayos infrarrojos procedentes del selector. Este tipo de paneles es muy eficientes y costoso, y permite un uso más eficaz de los mismos.

4.1.2

Las superficies del colector sin esmalte

Las superficies del colector sin esmaltar las encontramos normalmente en un material plástico expuesto directamente a la radiación solar. El agua a calentar pasa directamente dentro de los tubos del absorbedor. Cuestan mucho menos que los paneles de vidrio. Obviamente, tienen muy bajo rendimiento y requieren temperaturas externas relativamente altas para funcionar. Estos colectores son capaces de suministrar agua a temperaturas de 10 a 40°C según el modelo. Por esta razón, son adecuados para su uso durante el verano (establecimientos de playa, temporadas Hoteles, campings, etc.). El uso de los colectores se limita a ser utilizado con temperaturas que no son demasiado altas. Dado a que la cubierta de vidrio y el aislamiento térmico no están presentes, las aplicaciones a altas temperaturas y la pérdida de calor será demasiado grande y el rendimiento insuficiente.

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Colectores de tubo de vacío (Pipa de calor)

El problema más grande con los coleccionistas es la de retener el calor de los rayos del sol en su interior. Los colectores de tubo de vacío están diseñados con el propósito de reducir la dispersión del calor hacia el exterior. De hecho, el calor recogido dentro de cada elemento (tubo de vacío) se transfiere a la placa, generalmente de cobre, presente en el interior del tubo. De esta manera, el fluido portador de calor se calienta y, gracias al tubo de vacío, se minimiza la dispersión del calor hacia el exterior por convección y conducción. La presión del aire interno es muy bajo, a fin de evitar la transferencia de calor por conducción del absorbedor. En la fase de ensamble, el aire entre el amortiguador y la cubierta de vidrio es succionado hacia fuera y el sellado que se mantiene a través del tiempo deben estar garantizado. Los colectores de tubo de vacío tienen un rendimiento anual del 15 % mayor que los mejores colectores solares. Puede suministrar agua caliente hasta 100° C. Aunque su vida útil se considera cerca de 20 años, estos colectores ya pierden parte del vacío, disminuyendo así el rendimiento. Actualmente, la relación costo-beneficio es ventajosa para el colector plano, dado que los colectores de vacío son demasiado caros, debemos tomar en cuenta que el rendimiento es sólo ligeramente mayor y su vida es más corta.

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DL THERMO-A1 4.1.4

Concentrado de colectores solares

Los colectores solares de concentración son cóncavos y diseñados para optimizar la concentración de energía solar en un punto determinado (punto focal). Sólo son efectivos con la luz solar directa, ya que tienen que seguir al sol. Dado a que este tipo de colector puede alcanzar temperaturas muy elevadas (400-600°C), está sería una opción lógica para generadores solares o estaciones electro-solar.

4.1.5

Colectores de Aire

Se componen de un contenedor de caja con la superficie superior transparente (cristal o plástico) y con un aislamiento térmico en la base y en las paredes laterales. El absorbente es una como una hoja de metal simple (de acero o de cobre) sobre el cual, y a veces bajo, corre un flujo de aire. Estos paneles (por Grammer Solar Technology en Hamburgo, Alemania) tienen la ventaja de ser baratos y no requieren la intervención de un intercambiador de calor. Además, son muy ligeros y diferentes a los paneles que llevan calor líquido, estos no están expuestos a los peligros de congelación o para hervir. Algunos tipos están equipados con células solares, los cuales cuentan con potencia pequeña de ventiladores para la circulación del aire. Se utilizan principalmente para calentar el aire del ambiente. 16

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DL THERMO-A1 4.1.6

Colectores térmicos fotovoltaico combinado

Pueden producir energía eléctrica y ACS al mismo tiempo. El acoplamiento de los dos sistemas nos brinda las siguientes ventajas:  la exposición del módulo al sol produce calor, por lo tanto produce un calentamiento en las células fotovoltaicas.  la sección térmica solar recoge el calor manteniendo la temperatura de las células en un nivel bajo, aumentando su rendimiento por hasta 20% El proyecto Beghelli hace uso de estos principios y se estudia los modelos de energía PVT, combinando un lado compuesto de 72 celdas fotovoltaicas con un amortiguador de aluminio posterior con alta conductividad térmica, en el cual hay una bobina para la circulación de un calor que lleva el líquido. El calor desarrollado a partir de la producción de energía FV se transmite al líquido refrigerante, que a su vez, se convierte en un portador de calor para transportar el calor acumulado en el sistema de producción de ACS.

Módulo de energía Beghelli

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DL THERMO-A1 4.2 TANQUES (CILINDROS) La función del tanque es la de garantizar la reserva de agua caliente. Se dividen en los siguientes tipos principales:

4.2.1

Tanques con cavidad

Son tanques que tienen una cavidad entre el contenedor de DHW y el líquido procedente de los colectores, dentro del cual circula el líquido sí mismo. Se utilizan normalmente en sistemas pequeños.

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DL THERMO-A1 4.2.2

Tanques con bobina interna

El líquido procedente de los colectores circula en una bobina (intercambiador de calor) colocada dentro del mismo tanque. Los Intercambiadores de calor ocurren entre la bobina y el agua del tanque, que se calienta. El tanque puede tener varias bobinas, por ejemplo cuando está integrado con una caldera de gas o un elemento eléctrico para calentar el agua en los períodos cuando los coleccionistas no garantizan una temperatura suficiente. Un ánodo de magnesio también está normalmente presente en los tanques para garantizar la protección catódica contra la corrosión.

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DL THERMO-A1 4.2.3

Tanques combinados

Son tanques donde el gran contenedor contiene uno más pequeño (también llamado tanque en tanque) así como las bobinas del circuito solar y cualquier caldera. Estos tanques también pueden alimentar un circuito de calefacción (suelo radiante por ejemplo).

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DL THERMO-A1 4.2.4

Tanques con intercambiadores de calor externos

Estos tanques solo contienen el agua destinada para su uso doméstico. El Intercambiador de calor se lleva a cabo con intercambiadores externos, normalmente el tipo de placa para permitir mayores potencias, mediante una bomba. Se utilizan en sistemas grandes.

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DL THERMO-A1 4.3 UNIDADES DE CIRCULACION HIDRAULICA Utilizado para la circulación de comando en el circuito solar. La unidad de circulación se utiliza en el circuito primario de los sistemas solares para el ajuste de la temperatura en el cilindro. La unidad de bomba está activado por la señal que proviene del regulador de temperatura diferencial (unidad de control). Los dispositivos de seguridad y los dispositivos funcionales se insertan en la unidad de control del circuito. En relación a los componentes hidráulicos normales, estos son convenientes para el funcionamiento a temperaturas más altas (que podrían dañar las juntas). Las unidades de circulación pueden ser: Unidad de retorno unidireccional o flujo y retorno de la unidad. 4.3.1

Unidad unidireccional de retorno

A=

La válvula esférica en la válvula de retención devuelve la rama insertada en la válvula esférica, garantizando el sellado y goteo de baja presión. Para excluir la válvula de retención, si el sistema es vaciado, por ejemplo, gire la perilla 45 grados en el sentido de las manecillas del reloj

B=

La unidad de seguridad protege el sistema contra sobre presiones. Normalmente está calibrado a 6 bar, en el que interviene la unidad. También está equipado con un manómetro y conexión con el vaso de expansión.

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DL THERMO-A1 C = Ajuste de la tasa de flujo: el Ajustador permite adaptar el flujo a los requisitos del sistema, mediante una válvula de bola de 3 vías. La circulación normal se interrumpe cuando la válvula está cerrada, y la válvula lateral se puede utilizar para cargar el sistema. Existe una segunda válvula de lado para el drenaje. La vecindad de las dos válvulas facilita las operaciones, minimizando las vías entre la carga y el drenaje. El rango de flujo es indicado por el cursor pertinente: el efecto es inmediato gracias a las proximidades de la válvula de ajuste. D = Bomba de 3 velocidades ajustables manualmente. Gracias a que las válvulas de bola aguas contracorriente y aguas abajo de la bomba están selladas, pueden eliminarse sin vaciar el sistema.

4.3.2

Flujo y unidad de regreso:

Lo mismo que el anterior pero con un flujo de línea (a la izquierda en la figura) incluyendo: Termómetro con corte de flujo y válvula de retención. Desaireador para la descarga del aire.

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DL THERMO-A1 4.3.3

Válvulas de ventilación de aire automático

Las válvulas de ventilación de aire automática eliminan el aire que se acumula dentro de los circuitos del sistema de aire acondicionado, sin tener que intervenir manualmente. De esta manera, se previene los fenómenos negativos, que puede poner en peligro la duración y el rendimiento del sistema de calefacción, tales como: - corrosión por oxígeno; - bolsas de aire en los cuerpos de las resistencias; - fenómenos de cavitación en las bombas de circulación. La válvula se instala verticalmente en los colectores, en los montantes y, generalmente, en los puntos del sistema donde se puede formar burbujas de aire (normalmente en los puntos más altos).

Principio de funcionamiento: Las Bolsas de aire se acumulan en el cuerpo de la válvula, que causan que el flotador baje y por lo tanto abra el obturador. Este fenómeno y por lo tanto el correcto funcionamiento de la válvula, está garantizado mientras que la presión del agua es inferior a la presión máxima de descarga.

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DL THERMO-A1 4.3.4

Las válvulas de seguridad

Las válvulas de seguridad se utilizan para controlar la presión en los circuitos primarios de los sistemas solares. Cuando se alcanza la presión de calibración, la válvula se abre y drena el líquido en exceso, evitando que la presión en el sistema alcance los límites peligrosos para la operación de los componentes.

Al alcanzar la presión de calibración, la barra para cerrar se levanta, empujada por un resorte calibrado, y abre completamente el paso de drenado La presión de calibración se elige según la presión máxima del sistema. Si la presión cae, la acción es inversa y la válvula se cierra.

4.3.5

Unidad de Control Electrónica

En un nivel de proceso de parada de inicio, las bombas de circulación en los circuitos principales están comandadas por una unidad de control electrónico, que recibe la información con respecto a la temperatura de los sensores ubicados en diferentes puntos claves, a través del cual fluye el líquido. La unidad de control solar funciona según el principio de la regulación de la gradiente de calor. La bomba del circuito principal (colector) está conectada; la diferencia de temperatura (temperatura del colector menos la temperatura del cilindro) es mayor que la temperatura del sistema de introducción. La unidad de control desconecta la bomba del colector; la diferencia de temperatura (temperatura del colector menos la temperatura del cilindro) es menor que el interruptor de modo apagado.

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DL THERMO-A1 Esta función básica puede controlarse mediante un termostato diferencial, en la que está programado el gradiente de temperatura necesario para iniciar y detener la bomba del circuito principal. Un control más avanzado puede realizarse mediante una unidad de control basada en el microcontrolador, con múltiples entradas conectadas a los sensores y con salidas de activación para bombas y circuito de reserva, con conexión a la PC para las actividades de gestión.

NTC, PTC las sondas de temperatura, sensors de irradiación y los medidores de energía etc.. se utilizan con la unidad de control. Los más avanzados también pueden suministrar los datos sobre el rendimiento del sistema y tienen un sistema de telemetría.

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DL THERMO-A1 4.3.6

Vaso de expansión

El vaso de expansión se compone de un recipiente dividido en dos volúmenes variables: uno que contiene el líquido del circuito (casi incompresible) y el otro que contiene aire o gas (compresible), cargado en una presión determinada mediante válvula pertinente. Las dos cámaras pueden dividirse gracias a un bolsillo o membrana elástica. Cualquier variación de la presión hará que el bolsillo cambie el volumen a fin de compensar la variación de la presión. Entre mayor sea el volumen de bolsillo, mayor será la capacidad para compensar los cambios.

4.3.7

Tuubería

El doble tubo se utiliza normalmente para las conexiones de conexiones solares primarias. En modelos pequeños, las tuberías de servicio son de cobre recocido, mientras que en los modelos superiores son de corrugado de acero inoxidable con perfil de espiral. El Aislamiento de calor es inflexible(EPDM CFC), con características excepcionales de aislamiento, cubierta con malla protectora hecha de nylon resistente a los rayos UV, reforzadas con alambre de acero inoxidable (como protección mecánica).

Los cables de las sondas de temperatura también se insertan en el tubo de aislamiento del material.

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DL THERMO-A1 4.3.8

Liquido antigelo

Para proteger los sistemas de congelación y para bajar el punto de ebullición del agua, se agregará al agua un porcentaje de líquido anticongelante de glicol Polipropileno atóxico con inhibidores de corrosión.

Los porcentajes para mezclarse con el agua son especificados por los fabricantes en función de la temperatura de trabajo. A diferencia de los circuitos de ACS, las juntas de alta temperatura (Dimonometro de etilenopropileno EPDM) se utilizan en un circuito primario solar. Las tuberías de hierro galvanizado y los accesorios no se utilizarán ya que están sometidas a corrosión por las mezclas de agua-glicol.

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5. EJEMPLO DEL DIMENSIONAMIENTO DEL SISTEMA 5.1 ANÁLISIS DE LOS REQUISITOS DE AGUA CALIENTE En edificios residenciales, la demanda de calor para la producción de agua caliente permanece constante durante todo el año. Con respecto a la demanda de agua caliente se aplica por el número de personas que viven en el edificio. Normalmente, el consumo diario de agua caliente a 45°C se estima en torno a los siguientes números: comfort bajo comfort promedio comfort alto

35 l/(persona/día) 50 l/(/(persona/día) 75 l/(/(persona/día)

Si la lavadora y lavavajillas también deben estar conectados al sistema solar, y se debe aumentar la demanda por: lavadora lavatrastes

20 l/día (1 lavada por día) 20 l/día (1 lavada por día)

Ejemplo: En promedio, una familia de cuatro requiere (50 litros x 4) por día 200lt de agua caliente. Considerando también la lavadora, se calculan unos 230 litros por día. Si un circuito de recirculación se prevé para la distribución del agua caliente en el sistema, entonces también sus dispersiones deben considerarse como una demanda de agua caliente. Es importante calcular estos datos porque esta dispersión también puede estar cubierta por el sistema solar. La cantidad de este calor depende estrechamente de la longitud del circuito de recirculación, de su aislamiento y del tipo de operación (gestión de contador de tiempo o temperatura) y por lo tanto debe ser cuidadosamente estimada caso por caso. La demanda de agua caliente depende directamente de la conducta del individuo. Para un cálculo más exacto, se puede utilizar los datos de las facturas de gas y electricidad. La demanda también puede calcularse mediante el montaje de un contador de flujo simple en la tubería de agua caliente.

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DL THERMO-A1 5.2 DIMENSIONAMIENTO DE LA SUPERFICIE DE LOS COLECTORES Para una situación con orientación ideal (sur, inclinación de 30°), los valores de referencia que figuran a continuación deben usarse para el dimensionamiento de la superficie del colector. Luego se calcula en relación con la demanda diaria de agua caliente. Las zonas de Italia y valores de referencia para la acotación. Norte Centro Su

1.2 m2 (50 l/day) 1.0 m2 (50 l/day) 0.8 m2 (50 l/day)

Estos valores de dimensionamiento permiten cubrir una demanda totalmente durante los meses de verano, es decir, en el verano que todos ACS se calienta por el sistema solar. Calculado sobre todo el año, se obtiene un ahorro de energía de 50-80. Los valores de la tabla deben reducirse en 30% si se utilizan los colectores de tubo de vacío. Los valores indicados son indicativos. La superficie real de los colectores debe calcularse con eficacia sobre las dimensiones de los módulos existentes. Las diferencias de -20 pueden ser consideradas no problemáticas. Los valores de referencia son válidos para colectores planos. Los colectores de tubo de vacío sólo requieren 2/3 de la superficie calculada. La orientación diferente a la posición ideal reduce el rendimiento del sistema menos imaginado. En la mayoría de los casos, esto puede compensarse con un aumento mínimo de la superficie del colector. El uso de una estructura de apoyo para obtener la mejor orientación del colector, siempre que sea posible, deberá evitarse por razones estéticas. La siguiente tabla indica los valores de corrección para las diferentes orientaciones.

Tab.4.2 – Los factores de corrección para la orientación de los colectores (estos valores sólo son válidos para sistemas solares utilizados para la calefacción) La superficie del colector calculado como se describe, debe estar dividido por el factor de corrección de orientación del ángulo de inclinación.

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DL THERMO-A1 5.3 DIMENSIONANDO EL TANQUE El tanque se utiliza para equilibrar la diferencia de tiempo entre la presencia de irradiación y uso del agua caliente. Los grandes tanques permiten pasar largos períodos de mal tiempo, sin embargo provocan un mayor calor de dispersión. El volumen del tanque corresponderá a unos 50-70 l (m² superficie de colector plano). En los sistemas con calefacción auxiliar integrado en el depósito (por ejemplo un intercambiador de segundo de calor o una bobina eléctrica, ver también fig. 3.3 y 3.4) el volumen en la temperatura, es decir, la parte del tanque que se mantiene siempre a la temperatura deseada para el agua caliente, siempre se calcula según la demanda diaria de agua caliente. Debe ser alrededor de 20 por persona. Cuando los grandes sistemas son dimensionados, se debe calcular la temperatura del el volumen guardado (a menudo es un tanque más pequeño por segundo), y también se debe tomar en cuenta la potencia de la caldera.

5.4 TUBERÍA El cobre o acero inoxidable corrugado flexible puede utilizarse para las tuberías del circuito solar. No se utilizarán materiales galvanizados en el sistema solar si existe una mezcla de agua y glicol. El diámetro de las tuberías de cobre se dimensiona en relación con el flujo seleccionado, como lo demuestran los datos en la tabla siguiente: Flujo [l/h] < 240 240 – 410 410 – 570 570 – 880 880 – 1450

diámetro externo x espesor [mm] 16 x 1 18 x 1 22 x 1 28 x 1,5 35 x 1,5

El cobre flexible y los tubos de acero inoxidable corrugado pueden encontrarse en el mercado, con el nombre 'Salvavidas'. Están aislados en pares con cables de sensores de temperatura colocados. La caída de presión es mayor con tubos de acero inoxidable corrugado respecto a los tubos con paredes interiores lisas; por lo tanto se debe aumentar la sección, como se indica en los datos proporcionados por el productor.

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PARTE 2

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DL THERMO-A1

6. DL THERMO-A1 El DL THERMO-A1 es un sistema didáctico que permite familiarizarse con el funcionamiento de los sistemas térmicos de energía solar destinados al suministro de ACS (agua caliente sanitaria), servicios de calefacción y similares. En este equipo es posible familiarizarse con los componentes usados en los sistemas de energía solar térmicos. Composición y descripción de los elementos 6.1 SISTEMA PRINCIPALIMPIANTO PRINCIPALE

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DL THERMO-A1 La estructura corresponde a la unidad central con los componentes hidráulicos de control y almacenamiento del agua caliente sanitaria (ACS), con racores de entrada de agua fría, al colector solar y al convector térmico destinado a la acción de calentamiento. La conexión a los antedichos componentes se realiza por medio de tubos flexibles. En la parte posterior, existen tomas de conexión a los tubos. La función de cada toma se indica en la parte frontal del equipo.

Bombas de circulación que tienen las siguientes características:

6.1.1

Bomba del circuito principal (solar) P1

Se trata de una bomba tradicional normalmente presente en sistemas forzados. Es una bomba de circulación del líquido del circuito principal controlado por un procesador de programación electrónica que permite activar o detener la bomba en función del gradiente de temperatura previsto, cuyos valores típicos son los siguientes: -

La bomba es activada cuando la temperatura de salida del líquido del circuito principal supera los 6ºC a la del acumulador (temperatura diferencial). Además es posible programar un valor diferente.

-

Su funcionamiento se interrumpe cuando se encuentra entre 2-4ºC (histéresis).

Con este fin, la unidad de control recibe la información acerca de estas temperaturas por medio de los sensores instalados en los componentes a través de los cuales fluye el líquido.

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DL THERMO-A1 6.1.2

Bomba del circuito secundario P2

La bomba del circuito secundario obliga al agua caliente sanitaria a ir en dirección a los terminales de consumo. La bomba se activa cuando la circulación del líquido se lleva a cabo frente a una demanda.

6.1.3

Bomba del circuito de reserva P3

Para esta aplicación específica se simuló una bomba que obliga al líquido en el circuito de reserva, constituido por una caldera de apoyo de gas o por una resistencia eléctrica (como en el caso del DL THERMO-A1).

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DL THERMO-A1 6.1.4

Panel sinóptico del sistema

En la parte superior del equipo se encuentra el esquema del sistema, con las descripciones, los circuitos eléctricos, la unidad de control, etc.

6.1.5

Depósito (Caldera)

El aislamiento necesario de los líquidos presentes en los circuitos principal (solar) y secundario (ACS) se realiza, en los sistemas solares, por medio de la instalación de un intercambiador de calor entre el líquido que proviene del colector solar y el agua sanitaria del depósito. En el depósito está instalada una resistencia eléctrica para el denominado circuito de reserva, cuya finalidad es la de contribuir al calentamiento del agua donde, por causas atribuibles a las condiciones climáticas, el colector solar no sea capaz de alcanzar la temperatura desea.

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DL THERMO-A1 6.1.6

Unidad de control diferencial electrónica

Las bombas de circulación de los circuitos principales y secundarios y la resistencia de la reserva energética del acumulador intermedio están controladas, a nivel de procesos de inicio/detención, por una unidad de control electrónica que recibe la información de temperatura por medio de los sensores ubicados en diferentes puntos clave a través de los cuales fluye el líquido.

El control de esta función básica puede ser realizado por un termostato diferencial, en el cual se programa el gradiente de temperatura necesario para el inicio y la parada de la bomba del circuito principal; se puede realizar un control más avanzado a través de una unidad de control basada en microcontroladores, con entradas conectadas a los sensores y con salidas de activación para bombas y circuito de reserva, con conexión al PC para las actividades de gestión. El simulador dispone de este último tipo de control. Las principales entradas y salidas se muestran en las páginas siguientes.

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DL THERMO-A1 6.1.7

Entradas

Las entradas se corresponden con los sensores de temperatura y la irradiación solar que se contempla en los siguientes puntos:

S1 = Temperatura del agua caliente del colector solar. S2 = Temperatura del agua de entrada en el colector solar. S3 = Temperatura del agua ACS del depósito en el lado caliente. S4 = Temperatura del agua ACS del depósito en el lado frío. S5 = Temperatura del agua ACS de retorno del consumo. S6 = Temperatura de entrada fría sanitaria. S12 = Sensor de irradiación solar. Los sensores de temperatura S1-S6 usados son del tipo de resistencia NTC y se colocan en los pozos (en el colector y en el depósito) o en contacto con los tubos. Sus variaciones en térmicos de resistencia eléctrica son proporcionales a la de la temperatura del líquido y se corresponden con la magnitud a la que la unidad de control procesa las acciones de inicio/parada de las bombas. El sensor S12 corresponde a una aplicación específica, ya que se compone de una fotocélula con un filtro óptico para la medición de la irradiación solar. Este sensor tiene la tarea de proporcionar al procesador dicho parámetro de modo que este último pueda procesar los cálculos energéticos necesarios al sistema, cuyos valores dependen de la energía solar recibida. 40

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DL THERMO-A1 6.1.8

Salidas

El procesador electrónico dispone de tres salidas para el control de los siguientes componentes:  Inicio/parrada de la bomba de circulación del circuito principal de acuerdo con la temperatura del colector solar y del acumulador.  Inicio/parada de la bomba del circuito secundario de acuerdo con la temperatura del ACS.  Activación/desactivación del circuito eléctrico de reserva (resistencia eléctrica en el DL THERMO-A1) del depósito de acuerdo con la temperatura mínima programada. La unidad de control recibe los datos de la temperatura desde los sensores y la información necesaria a través del teclado o del puerto serie en el caso de que se disponga de un PC y del software específico. La pantalla alfanumérica local proporciona información de las variables según las situaciones, por ejemplo, en relación a la temperatura de un punto seleccionado, el gradiente de temperatura prevista, a los dispositivos activados en ese momento, etc.

6.1.9

Convector térmico

El uso del agua caliente sanitaria puede conectar con diferentes aplicaciones. Por ejemplo, para un convector térmico destinado al calentamiento, para un sistema de suelo radiante, etc. El convector térmico, como cualquier elemento difusor de calor, se compone de:

Las especificaciones propias del convector térmico son el caudal térmico, la presión máxima que puede soportar y la temperatura de salida del aire caliente y los correspondientes cálculos incluyen dos factores: Q(m3/h) = Capacidad de aire en condiciones estándar. R(Kcal/h) = Energía entregada. El convector térmico está conectado a las tomas del simulador a través de dos racores colocados en el lado posterior derecho. El ventilador está conectado a la línea externa e insertada mediante el interruptor luminoso.

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DL THERMO-A1 6.1.10 Colector solar El simulador está compuesto por una estructura metálica con ruedas. Dispone de entradas y salidas de agua, interruptor magnetotérmico diferencial y su correspondiente indicador de presencia de red en el lado superior, sensor de radiación en el lado superior y conector para la conexión de los sensores a la consola. El simulador se basa en un calentador eléctrico que permite aumentar la temperatura del agua caliente. Está equipado con un circuito eléctrico que integra protectores contra la presión y la temperatura, con desconexión en presencia de cambios imprevistos.

El calentador eléctrico contenido en el simulador (accesible retirando el panel frontal y la cubierta de plástico del mismo calentador) funciona en base al flujo de agua que lo atraviesa (ver el correspondiente manual técnico para todos los detalles). En el manual existen unas tablas que indican la diferencia de temperatura entre el agua de entrada y de salida del calentador en base al flujo, simulando la diferencia de temperatura de un colector solar térmico. Cuanto mayor es la magnitud del flujo, menor será la temperatura del agua de salida: para observar mejor los valores correspondientes a los sensores se aconseja mantener un flujo mayor. El flujo se regulable tanto desde la unidad de circulación primaria como desde el propio calentador, siguiendo las indicaciones de su manual. La regulación del flujo puede ser necesaria dependiendo de las características de presión, etc. de los sistemas de agua de la zona. El calentador está equipado de sistemas de protección térmica, consultar el correspondiente manual para más aclaraciones. El uso del sistema con el simulador es similar al que usa el colector real, para el funcionamiento del simulador se debe accionar la bomba P1 desde el teclado del panel de control colocado sobre la unidad central siguiendo la información proporcionada por el manual de control.

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7. CONEXIONES HIDRÁULICAS Conectar las tuberías según los esquemas siguientes: Lado del convector térmico:

Para rellenar el circuito de agua sanitaria usar la toma 1, equipada con un mango para la aplicación de un tubo de goma y de una llave de paso accionable con tuerca incluida. Teniendo ligeramente abierta la toma 3 libre, se hará salir el aire. (Mantener un recipiente bajo la toma hasta que empiece a salir el agua, después cerrar). Para la descarga del sistema usar la toma 6 conectando un tubo de goma.

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DL THERMO-A1 Lado del colector

ADVERTENCIA: todas las partes, incluidas las tuberías y los componentes del colector están sujetas a altas temperaturas, se recomienda no tocarlas durante el funcionamiento para evitar quemaduras. 44

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DL THERMO-A1 7.1 LLENADO DEL CIRCUITO SOLAR

El llenado de un circuito primario real se lleva a cabo conectando una bomba, manual o eléctrica a las dos tomas del grupo de circulación. El líquido es empujado por la bomba en el circuito hasta que salga de la toma de descarga. En este punto la toma de descarga se cierra y se lleva el circuito a la presión requerida, cerrando luego también la toma de carga.

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DL THERMO-A1 A nivel didáctico es posible usar también sólo el agua, conectando las tomas de entrada y descarga con un tubo al fregadero doméstico. La presión aconsejada en frío es de aproximadamente 1 bar.

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8. CONEXIONES ELÉCTRICAS Realizar las conexiones eléctricas según el esquema siguiente.

Conectar también los sensores del simulador con su cable.

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DL THERMO-A1 El encendido del equipo se realiza a través del interruptor magnetotérmico general. Con los cables proporcionados conectar los sensores S1, S2 y S12. Los otros sensores están ya conectados. Los casquillos de las sondas pueden ser usados como test point para medir, por medio de un multímetro, la variación en base a las temperaturas. El sensor S8 (representa los trazos) puede estar conectada a un dispositivo externo (medidor de carga, etc.) Los casquillos P1, P2 y P3 de 4 mm pueden ser usados por medio de un multímetro para detectar el funcionamiento de las bombas y de la resistencia de la caldera, indicada también por las correspondientes luces piloto.

Advertencia: en estos casquillos circulan 230V

La luz piloto °C indica una temperatura excesiva en el colector y simula la intervención de un sistema de refrigeración de los colectores generalmente realizada en los sistemas reales con termoventiladores situados a lo largo del circuito primario. Disponiendo de un software dedicado es posible conectar a través de la salida RS232 el equipo a un ordenador para la detección y la gestión de los datos proporcionados por la unidad de control. La entrada C1 está dispuesta para la conexión de un contador de impulsos con fuente de alimentación de 12V.

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9. PRÁCTICA En esta sección se presentan algunos ejercicios prácticos, incluyendo la puesta en marcha del sistema, que permiten familiarizarse con el funcionamiento de los diferentes componentes del sistema. Evitar absolutamente de proporcionar tension al equipo antes de haber llenado primarios y segundarios con agua.

los circuitos

Esto causaria el calentamiento excesivo de las resistencias con la intervencion de las protecciones dedicadas. En estas circunstancias la caldera no funcionara. 9.1 MESSA PUESTA EN MARCHA DEL SISTEMA Antes de usarlo, lavar todo el sistema de posibles residuos haciendo circular el agua por su interior. Durante el llenado, que se puede realizar con una bomba manual o automática, es necesario seguir las instrucciones siguientes:  Girar en posición horizontal los tornillos colocados cerca de la toma de carga  Girar ligeramente en sentido de las agujas del reloj (aproximadamente 45º) la tuerca con el termómetro colocado sobre el termostato, con el fin de abrir la válvula de no retorno  Hacer circular el agua hasta eliminar las burbujas de agua.  Comprobar la presión del sistema (aproximadamente 1 bar).  Volver a colocar el tornillo entre la toma de carga y descarga en posición vertical y girar la tuerca con el termómetro en posición normal como se indica en las páginas siguientes.

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DL THERMO-A1 9.2 GRUPO RETORNO MONOVIA

(A) Válvula de esfera en el retorno (termómetro escala 0-120°C) Válvula de no retorno insertada en la válvula de esfera. Garantiza la caída de presión y baja pérdida de carga. Para excluir la válvula de no retorno, por ejemplo en caso de vaciado del sistema, girar el mango 45º en sentido de las agujas del reloj. (B) Grupo de seguridad El grupo de seguridad protege el sistema de sobrepresiones. Está calibrado a 6 bar, sobre los cuales el grupo intervine. Está equipado con un manómetro y conexión hacia el tanque de expansión. (C) Regulador de caudal El regulador permite adaptar el caudal a las exigencias del sistema, mediante una válvula de esfera de 3 vías. Cuando la válvula está en posición cerrada, la circulación normal es interrumpida, y es posible usar la toma lateral para la carga del sistema. Existe una segunda toma lateral, para la descarga. La proximidad de las dos tomas agiliza las operaciones minimizando el trecho entre carga y descarga. El caudal es indicado por el correspondiente cursor deslizante: la verificación es inmediata gracias a la cercanía a la válvula de regulación. (D) Circulador Circulador de tres velocidades regulable manualmente. 50

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DL THERMO-A1 9.2.1

Uso del regulador de caudal para la carga del sistema

Carga del sistema: Insertar La manguera en las válvulas laterales, cerrar la válvula de esfera y abrir las válvulas laterales de carga y descarga.

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DL THERMO-A1 Puesta en marcha del sistema: Abrir la válvula de esfera y cerrar las válvulas laterales de carga y descarga. Es posible quitar las mangueras que no se utilizan. Para evitar una apertura accidental de las tomas laterales, es aconsejable bloquear en posición de cerrado los mandos, como se muestra al lado.

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DL THERMO-A1 Ajustar el caudal actuando sobre la varilla de ajuste hasta leer el caudal deseado. N.B. El caudal se indica tomando el perfil inferior del cursor deslizante (ver figura). El freno de gravedad está integrado en la válvula de esfera sobre el retorno. Su activación depende de la rotación de la tuerca de la toma.

Para evitar la circulación de gravedad, el disco de la válvula no debe ser abierto. El freno de gravedad está en posición de funcionamiento (cerrado). La flecha sobre la tuerca está en posición vertical. Para el llenado y para el total vaciado del circuito solar abrir el freno de gravedad girando la tuerca hacia la derecha. Las muescas sobre la tuerca forman con la vertical un ángulo de 45° Rotación de la tuerca hacia la derecha 90°. Las muescas de la tuerca son horizontales. La válvula de esfera está cerrada. 9.2.2

Listado de ejercicios:

Práctica N°1 – Comprobación del entrenador Práctica N°2 – Control local de la central Práctica N°3 – Conexión y comprobación del aerotermo Práctica N°4 – Forzado de la energía de apoyo Práctica N°5 - Forzado de la bomba de recirculación P2 Para las prácticas se deberá usar también el manual de la unidad de control con las instrucciones de uso.

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DL THERMO-A1 PRACTICA N°1 – COMPROBACIÓN DEL ENTRENADOR Finalidad: Poner en funcionamiento el entrenador y comprobar su funcionamiento mediante el monitorizado de las temperaturas de sus circuitos principales. Descripción: Con posterioridad a las operaciones de unión hidráulica del colector solar con el pupitre de control y el llenado del circuito primario con el líquido anticongelante, se hace necesario ponerlo en funcionamiento con la programación por defecto de su central electrónica, que corresponde a los siguientes parámetros: Temperatura diferencial = (S1-S4) = 7ºC Temperatura del agua caliente con respecto al retorno (S3-S5) = 12ºC Arranque del sistema de apoyo (S3) = < 40ºC Temperatura máxima del ACS = 60º Equipamiento necesario:  Consola unida al colector.

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DL THERMO-A1 Procedimientos: a) Conectar el agua fría de la red de abastecimiento. b) Conectar el entrenador a la red y poner el equipo en funcionamiento a través del interruptor magnetoo térmico posterior. c) Espera un tiempo prudencial para que el efecto térmico caliente el agua del sistema. d) Observar en el visualizador LCD de la central las temperaturas captadas por las sondas S1 a S6 y el detector de la irradiación del sol, S12.

e) Observar en el panel frontal el arranque y parada de las bombas de circulación mediante el encendido de los pilotos correspondientes. f)

A criterio de los docentes, hacer uso del ACS que proporciona la instalación.

NOTE:

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DL THERMO-A1 PRACTICA N°2 – CONTROL LOCAL DE LA CENTRAL Finalidad: Manejar la central del entrenador mediante su teclado local. Descripción: La central electrónica que gobierna el sistema solar puede manejarse para consultar datos y para programar sus condiciones de funcionamiento mediante el teclado dispuesto en su lateral izquierdo, tal como muestra la siguiente figura.

Las teclas de subir y bajar permite el desplazamiento por el menú y la # para validar la función deseada. El uso del controlador se describe en el manual correspondiente I. Del conjunto de sus funciones, dos son las que se proponen en esta práctica para familiarizarse con sus prestaciones: 1. VISUALIZACIÓN Este menú tiene tres submenús, que son 

Temperaturas. Proporciona datos de las temperaturas del sistema, las cuales proceden de las sondas S1 a S6.



Caudales. Da información del caudal en litros minuto



Fecha/hora. Permite establecer sus valores.



Salidas. Da información del estado de las salidas de la central, las cuales controlan las bombas P1 y P2 y el sistema de apoyo (P3).

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DL THERMO-A1 2. CONTROLLO Mediante este menú es posible establecer los valores de arranque/parada de las bombas en función de diferenciales de temperatura. Tiene cuatro submenús: 

Antihielo. Valor de la temperatura captada por S6 (lado frío del colector) para poner en marcha el sistema. El valor por defecto es < 4 ºC.



Termostato (S1-S4). Valor del diferencial del lado caliente del colector y el lado frío del interacumulador para arrancar el sistema. El valor por defecto es > 7ºC.



Termostato (S3-S4). Valor diferencial del agua caliente del interacumulador para arrancar. El valor por defecto es de > 12 ºC.



Termostato (S3). Valor del agua caliente para arrancar Su valor por defecto es de < 40 ºC.

Equipamiento necesario:  Entrenador completo. Procedimientos: a) Conectar el entrenador a la red de suministro de agua y a la eléctrica y ponerlo en funcionamiento. b) Haciendo referencia al procedimiento descrito en el manual de la unidad de control, manejar la central y llevar a cabo las funciones del menú 1. VISUALIZACIÓN. c) Repetir operaciones para el menú 2. CONTROL. d) Opcionalmente, realice las funciones restantes del procesador, como se indica en el manual de la unidad de control. NOTE:

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DL THERMO-A1 PRACTICA N°3 – CONEXIÓN Y COMPROBACIÓN DEL AEROTERMO Finalidad: Conectar el aerotermo a la consola de control y comprobar su funcionamiento. Descripción: El aerotermo es el difusor de calor se utiliza con el simulador. Tal componente externo tiene que recibir dos fuentes energéticas para cumplir con tal finalidad:  El agua caliente para alimentar su batería, por cuyo interior circula para su efecto térmico. Debe formar un circuito cerrado de agua, con entrada de agua caliente y retorno.  La energía eléctrica para mover el ventilador, cuyo eje acciona el difusor de aire caliente.

Attrezzatura necessaria:  Equipo completo Procedure: a) Conectar las tuberías b) Conectar a la red eléctrica el aerotermo. c) Poner en funcionamiento el conjunto y comprobar la salida de aire caliente del aerotermo.

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DL THERMO-A1 PRACTICA N°4 – FORZADO DE LA ENERGÍA DE APOYO Finalidad: Controlar el encendido o apagado de la energía de apoyo del entrenador. Descripción: La energía de apoyo se simula en el entrenador con una resistencia eléctrica dispuesta en el interior del interacumulador, y es pilotada por la salida P3 del controlador. El controlador apaga la energía de apoyo cuando el agua del interacumulador supera los 40ºC y la pone en marcha si desciende por debajo de los 40ºC. Se pretende con esta práctica invertir la situación que tenga la energía de apoyo en el momento de su realización, Esto supone apagarla si está encendida o encenderla y está apagada de forma remota.. Equipamiento necesario:  Consola de control y almacenamiento con el circuito secundario lleno. Procedimientos: a) Conectar la toma de agua fría de la consola de control a la red de abastecimiento y llenar el circuito secundario. b) Arranque el equipo. c) Esperar unos instantes hasta que el controlador de la consola muestre de forma secuencial las temperaturas de cada una de las sondas. d) Seguir los pasos descritos en el manual de la unidad de control, para cambiar la situación actual de la bomba P3, que es la que controla la energía de apoyo. e) Verificar el cambio de estado del piloto indicador presente en el panel de la consola de control y almacenamiento. f) Verificar en la pantalla LCD del controlador el cambio de estado del icono correspondiente a la bomba P3.

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DL THERMO-A1 PRACTICA N°5 - FORZADO DE LA BOMBA DE RECIRCULACIÓN P2 Finalidad: Controlar el encendido o apagado de la bomba de recirculación de ACS del entrenador. Descripción: La bomba de recirculación de ACS del entrenador envía agua caliente procedente del interior del interacumulador al aerotermo y es pilotada por la salida P2 del controlador. El controlador enciende la bomba de recirculación cuando el agua del interacumulador supera los 12ºC de diferencia con el retorno del aerotermo y la apaga si la diferencia desciende por debajo de los 9ºC. Equipamiento necesario:  Aerotermo conectado a la consola de control.  Consola de control y almacenamiento con el circuito secundario lleno Procedimientos: a) Conectar las dos tomas de agua del aerotermo a las de la consola de control. b) Conectar la toma de agua fría de la consola de control a la red de abastecimiento y llenar el circuito secundario. c) Arranque el equipo. d) Esperar unos instantes hasta que el controlador de la consola muestre de forma secuencial las temperaturas de cada una de las sondas e) Seguir los pasos descritos en el manual de la unidad de control, para cambiar la situación actual de la bomba P2, que es la que controla la energía de apoyo. f) Verificar el cambio de estado del piloto indicador presente en el panel de la consola de control y almacenamiento. g) Verificar en la pantalla LCD del controlador el cambio de estado del icono correspondiente a la bomba P2.

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10.

SOLUCIÓN DE PROBLEMAS

Evitar absolutamente de proporcionar tension al equipo antes de haber llenado los circuitos primarios y segundarios con agua. Esto causaria el calentamiento excesivo de las resistencias con la intervencion de las protecciones dedicadas. En estas circunstancias la caldera no funcionara. Si esto sucede, proceder a su reactivación como sigue: 1. Retire la perilla de ajuste de la temperatura, situada debajo de la caldera

2. Si accede alla base del termostato

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DL THERMO-A1 3. Presionar el boton rojo indicado por la flecha, visibil en la aspillera

Una otra operacion importante a mantener bajo control a la primera la puesta en marcha y periodicamente es el control del llenado de los circuitos primarios y segundarios. Durante estas fases es necesario purgar el aire contenida en los circuitos. Incluso después de los primeros funcionamientos de la planta todavia pueden haber focos de aire. Si las temperaturas superiores e inferiores de la caldera no cambian con el pasar del tiempo y la bomba P2 se calienta excesivamente siñifica que en el circuito todavia se encuentra del aire. En este caso añadir agua. En el circuito primario (colector) mantener controlada la presion (de 1 a 1,5 bar)

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