Tema: Cuantos intercambiadores de calor

Hola a todos! Soy nuevo y estoy realizando un proyecto para dotar de energía solar a una piscina cubierta, para la climatización de los vasos y la producción de la A.C.S. estimada. Todo esto hay que implementarlo en una instalación previa y en funcionamiento (con caldera de gas), siendo un sistema previo al actual, es decir, como un calientamiento total o parcial de la demanda.

Al principio pensé en poner 2 intercambiadores, uno para el ACS y otro para el calentamiento de los vasos, en éste segundo mediante válvulas de 3 vías se controlaría que vaso precalienta, pero me he encontrado con el problema que la variación de caudal en el secundario (condicionada por el sistema previo) sería excesiva, produciendo un salto térmico en uno de los vasos de más de 80ºC. Tras esto me sale la siguiente duda que espero me pueda resolver alguien. Éste problema lo seguiré teniendo aunque ponga intercambiadores independientes, ya que el caudal del primario y la potencia del intercambiador me viene definida por el campo de camptadores.

Finalmente (y tras este rollo), me gustaría que alguien me comentara como soluciona este problema, pone intercambiadores independientes para cada cosa regulando el caudal del primario, utiliza uno para todo y aumenta el caudal en el secundario del que se requiera... Me han surgido multitud de posibilidades y ando un poco perdido.

Espero alguien me de alguna sugerencia, muchas gracias de antemano y felicidades por el foro, me ha ayudado en más de una ocasión.

Bueno he decidido poner 3 intercambiadores, uno para cada sistema, pero me gustaria saber si es factible la conexión de la salida del primario de un intercambiador a la entrada del secundario del siguiente. Provocando un salto térmico a continuación del anterior con el mismo caudal. Muchas gracias

Hola Solaro. En una instalación bien diseñada, el intercambiador debe ceder la mayor cantidad posible de calor del fluido primario al secundario, por lo que se debe suponer que a la salida del aparato, el fluido a perdido su capacidad para dar calor. Por lo tanto, no creo, a mi modo de ver, que sea factible colocar otro intercambiador a la salida del primero.

Vería mejor colocar los tres en paralelo, con derivaciones de un ramal principal que salga de los colectores y que den prioridad a cada uso. No se si lo entendí bien tu problema y espero haberte ayudado algo.

Un saludo a tod@s

Gracias Ronaldo, la idea me gusta, el caso es que quiero acertar con la forma óptima para el aprovechamiento y ahí me surgen las dudas.

Según lo que has explicado podría dividir el caudal en el primario, en función de la demanda energética de los secundarios mediante válvulas en 3 partes ,y con ello calcular los 3 intercambiadores y colocarlos en paralelo, funcionando todo el tiempo y evitando complicaciónes con electroválvulas.

¿Según esto la suma de potencias de los tres intercambiadores es lo que ha de cumplir ser mayor a los 500W/m2 de superficie captadora?

Un saludo

Esos 3 intercambiadores para que sistemas son? ACS+piscina+?. Es que no termino de entender lo que pretender suministrar.

Un saludo a tod@s

Es que hay dos piscinas una grande y una pequeña con circuitos independientes. todo funciona a partir de 2 calderas y se distribuye el fluido caloportador a 90ºC por colector común. Lo que pretendo es diseñar el sistema solar para que aporte energía antes del que se encuentra en funcionamiento.

Intercambiador ACS
Intercambiador vaso pequeño
Intercambiador vaso grande

Despues de calcular las 3 demandas me sale una superficie total de 552m2 y ahora donde ando perdido es en la forma de aprovechar la energía para los tres circuitos de forma óptima.

Gracias por tu paciencia

Ok. Vaya, es una movida buena eh?. Supongo que habrá una caldera compartida para ACS y piscinas y que la instalación podría ser un polideportivo. En este caso, has de dar prioridad al ACS, y yo lo que haría sería considerar a las dos piscinas como una sola para ver el volumen total del vaso y dar un valor porcentual a las dos (p.ej. 75% demanda vaso grande y 25% pequeño) para poner en paralelo sus intercambiadores, de forma que estén dimensionados según su volumen.

Por ahora es una idea, habrá que ir depurando más. Ah, otra cosa, lo de los 500W/m2 de potencia de intercambiador por unidad de captación debe corresponderse con la suma de todos los intercambiadores sin duda, igual que se suman las superficies de los captadores.

Un saludo

Iniciado por Solaro

Hola a todos! Soy nuevo y estoy realizando un proyecto para dotar de energía solar a una piscina cubierta, para la climatización de los vasos y la producción de la A.C.S. estimada. Todo esto hay que implementarlo en una instalación previa y en funcionamiento (con caldera de gas), siendo un sistema previo al actual, es decir, como un calientamiento total o parcial de la demanda.

Al principio pensé en poner 2 intercambiadores, uno para el ACS y otro para el calentamiento de los vasos, en éste segundo mediante válvulas de 3 vías se controlaría que vaso precalienta, pero me he encontrado con el problema que la variación de caudal en el secundario (condicionada por el sistema previo) sería excesiva, produciendo un salto térmico en uno de los vasos de más de 80ºC. Tras esto me sale la siguiente duda que espero me pueda resolver alguien. Éste problema lo seguiré teniendo aunque ponga intercambiadores independientes, ya que el caudal del primario y la potencia del intercambiador me viene definida por el campo de camptadores.

Finalmente (y tras este rollo), me gustaría que alguien me comentara como soluciona este problema, pone intercambiadores independientes para cada cosa regulando el caudal del primario, utiliza uno para todo y aumenta el caudal en el secundario del que se requiera... Me han surgido multitud de posibilidades y ando un poco perdido.

Espero alguien me de alguna sugerencia, muchas gracias de antemano y felicidades por el foro, me ha ayudado en más de una ocasión.

solaro, si colocas un esquema de lo que quieres es más rápido que te ayuden.
lo digo por experiencia, (yo he colococado intercambiadores donde la entrada del primero es la salida del segundo, y funcionan, todo depende del diseño y propósito de tu circuito, y por ende de las tº deseadas)
saludos

Si Ronaldo, movidita buena jeje, es para unas instalaciones deportivas, quizá debí especificarlo. Los cálculos de demanda energética los hice por separado ya que al ser la piscina pequeña mucho menos profunda que la grande, las pérdidas por transmisión se reducen considerablemente, el caso es que obtengo diariamente:

Demanda vaso grande (considero constante durante todo el año): 36538 kcal/h (51% de la demanda) 283m2
Demanda vaso pequeño (considero constante durante todo el año): 5596 kcal/h (7.87% de la demanda) 43m2
Demanda ACS en Julio (dimensiono para cubrir ese mes y el resto del año q haga la aportación posible): 29000 kcal/h (43% de la demanda) 224m2

A partir de ahí saco la potencia de cada intercambiador, pero ¿los caudales tb son proporcionales?

Soy nuevo y no se como va lo de cargar archivos, intentaré mirar a ver para poner los conexionados que se me ocurren en los intercambiadores.

Gracias a todos

El primer esquema es el que pensé para conectar dos intercambiadores, lo ideé así para aprovechar el mismo caudal y aprovechar que el salto para calentamiento de vasos es menor.

El segundo esquema es el que veo más resolutorio ahora mismo, y a que evito un algoritmo de control para la válvula de 3 vias, además los itnercambiadores serán de menor potencia.

Un saludo a todos

Ok Solaro, he visto los esquemas y atendiendo a lo que dijo pampo, si dice que no hay problema en conectar la salida de un intercambiador a la entrada de otro, supongo que el podrá ayudarte si optas por el esquema 1.

En cuanto al esquema 2 no se cómo funcionan esas válvulas de equilibrado, ¿son térmicas o de caudal también? Esto es una pregunta porque no se como funcionan.

Y por último, la válvula de tres vías por si quieres dar prioridad al acs no la has puesto en el segundo esquema, pero claro, depende del tipo de instalacion y de como conectes la caldera.

Un saludo

Buenos dias, en el segundo esquema pensaba dejarlos funcionando todo el rato todos, ya que cada uno se supone q lleva la potencia que requiere su parte, por eso no he puesto la válvula de 3 vias. ¿Si la pusiera tu sabes como debería estimar su conmutación?

Veo que no hay problema en conectarlos en serie pq es lo que hago en el secundario, conecto en serie el secundario del intercambiador solar con el de energia convencional, para que este último aporte la energía que no se disponga por solar.
Así y todo me parece más sencilla la segunda configuracion porque los he calculado y me dan saltos térmicos lógicos en el secundario, para introducirlos en el sistema actual. El problema es q el sistema actual funciona alternativamente mediante bombas cuando es necesario, y claro, no se si la recirculación hacia los captadores sería mucho problema en el momento de no funcionamiento, ¿quiza deberia forzarzar que en ausencia de funcionamiento del secundario de los vasos circulara todo el caudal por el primario de ACS.

Las válvulas de equilibrado son como que se utilizan en ausencia de retorno invertido, introducen una pérdida de carga diferente en cada tubería para que se distribuya el caudal por ellas a mi antojo, ¿crees que eso funciona?

Un saludo

Hola Solaro. En varano seguro no habrá problemas pero en invierno si los colectores no dan a basto, cosa probable, puede que el agua de la piscina en el intercambiador ceda calor al contrario y la caldera tenga que suministrar mas calor que sin solar (esto sería bastante contradictorio con ahorrar energía).

Te digo esto porque no se muy bien cómo funcionan las válvulas de equilibrado. No obstante, leí algo de que regulan el flujo según su temperatura, y si es asi, supongo que no debería haber problema una vez bien dimensionada la instalación.

Respecto a lo de estimar la conmutación de las válvulas de tres vías creo que debe hacerse cuando vayas a diseñar el sistema de control, y lo hables con el fabricante de la centralita, para fijar la temperatura a la que deben abrir o cerrar las válvulas.

La segunda pregunta no la entiendo bien. Espero que con mis respuestas se aclare algo y no se líe la cosa mas ejeje, pero es cuestión de preguntar y responder para que los fallos salten a la vista solos ¿no? Seguimos en contacto.

Un cordial saludo

Pues claro, tienes razón! de eso va lo de anteponer la producción de ACS... ya sabía yo que me perdía en algo, gracias tio! Pero entonces tengo un problema con los caudales, la pregunta es ¿cómo se debería estipular para un funcionamiento óptimo? ¿se pasa todo el caudal por un intercambiador u otro? ¿o se varían los tres mediante válvulas controladoras de caudal? ¿existen?

Mi segunda pregunta era si creías que mediante válvulas de equilibrado se podía definir el caudal a la entrada de los 3 intercambiadores a partir del caudal general, pero mi idea era fijarlo, no hacerlo variable, después de lo que me has dicho ya no se.

Igual hay q plantear un foro preguntando como se hace la configuración de los primarios. Pero bueno, en mi caso, como se trata de aportación de energía a un sistema previo, tengo predefinidos los caudales en 2 de los secundarios (los de calentamiento de vasos) y el control para evitar la cesión de calor del primario al secundario se realiza básicamente paralizando los secundarios mientras no vayan a recibir calor. Mi única duda en ese caso es si debería hacer pasar todo el caudal al intercambiador de ACS cuando esto pase.

Me ayuda hablar contigo, mañana estaré por la mañana lo más probable así que si andas por aquí podremos poner en común más cosas. Un saludo

Solaro! Me acabo de dar cuenta de que el circuito primario no funcionará si no ve aporte calorífico respecto al secundario, así que nunca cederá calor el secundario de los vasos al primario. Pero si se puede discernir entre calentamiento de ACS y de ACS más vasos con el esquema siguiente, en caso de que la temperatura de los captadores sea suficiente para calentar ACS pero no para vasos.

Esquema para selección entre ACS y ACS+calentamiento de vasos

Buenos dias. A ver si empiezo a aclarame un poco y logramos una solución buena. La producción de ACS solar, si la consideras primordial, viene de los capatadores a una válvula de tres vías regulada de forma automática según el esquema. Pasa por el intercambiador y después debe existir un acumulador solar.

Como hay una caldera instalada previamente, probablemente haya un acumulador de ACS que proviene de la caldera también. Si es así, confírmamelo, ya que hemos de trabajar con lo que tienes de antemano.

Me alegra serte de ayuda y espero hacerlo mucho mas, para eso estamos aqui, para ayudarnos. Por cierto en el esquema no has puesto el retorno de los intercambiadores. Es una tonteria que no te habrás dado cuenta, te lo digo por si es asi.

A ver si alguien más se anima a proponer cosas!!! Un saludo

Existen 3 acumuladores solares de 4000 litros cada uno, que se cargan y descargan según un protocolo de temperaturas para optimizar el proceso, pero eso es otro tema. Después de ellos existen 2 acumuladores más de 4000 litros cada uno, éstos son los del sistema convencional, que los aprovecho poniéndolos después, así bien tengo una acumulación de 20000 litros (12000 solares y 8000 convencionales)

El retorno no lo puse en el esquema pero si lo tengo en el plano que tengo diseñado. Finalmente voy a usar ese esquema decidiendo únicamente si caliento sólo ACS o ACS+vasos, en función de la temperatura de salida de los captadores, de acumulación, el salto térmico que se requiere para las piscinas (de 28 a 33ºC) y de la estimación energética del mes en curso. Lo último se refiere a que en diciembre la energía probablemente se utilice solo para calentar ACS y los vasos se calienten mediante el sistema ya instalado convencional no conmutando ni una vez la válvula de 3 vías.

¿Te parece coherente?

Un saludo

Vaya, 12000 litros de solar en un polideportivo me parece demasiado, solo contando el ACS claro. Yo lo que haría sería poner un acumulador solo en base a la demanda de ACS, y para los vasos que vaya directo la energía sobrante solar.

Ese acumulador de ACS alimenta a su vez al otro acumulador ya instalado que viene de la caldera.

Sobre lo que me dices de la temperatura de los captadores depende de la demanda para la que se ha dimensionado el sistema de captación. De todas formas, no se como estarán conectados tantos acumuladores y eso te va a marcar el conexionado.

Un saludo

La demanda la calculé para 800 personas a 30l/persona, por eso me sale una burrada de acumulación. La misma tiene que estar entre 50 y 180 l/m2 de superficie captadora. Tengo 236m2 de superficie captadora dedicados a ACS, asi que necesito una acumulación de como mínimo 11800. Ahí tenia una duda: ¿los 8000 de convencional los incluyo dentro de la acumulación total? ¿Es decir con añadir 4000 más llegaría?

Otra cosa como utilizo una demanda de 24000 litros y se supone que la acumulación tiene que ser aproximada a la demanda, por eso elegí 3 de 4000 solares + los 2 de 4000 que ya había (20000).

Tengo dispuesto, como dices tu, la acumulación para ACS y para los vasos va el intercambio directo, pero solo cuando lo demanda el secundario, es decir, cuando se pone el circuito de calentamiento de vasos previo en funcionamiento y el sistema solar está en condiciones de dar energía se realiza el conexionado del intercambiador solar antes que el del sistema convencional. ¿Que te parece?

Solaro te he mandado un mensaje privado. Si te llega me contestas y sino pues me lo comentas.

Un saludo