Tema: Propuesta de modificación a Sistema

Estimados:

En un edificio se tiene la idea de implementar energía solar para calefaccion y ACS.

Actualmente tienen dos calderas en paralelo que calientan el Agua para ACS a través de un intercambiador de calor de placas, la cual se va a los estanques acumuladores y después al consumo.

El agua ingresa de la red y se calienta a 60°C en el intercambiador de placas con otro fluido caliente proporcionado por la caldera.

Mi duda es la siguiente:

Si yo precaliento esa agua de la red, a través de un intercambiador de calor de placas alimentado con un fluido caliente proveniente de un sistema solar, proporcionaré agua más temperatura en el segundo intercambiador de calor, haciendo que la caldera trabaje menos.

es verdad lo que digo?

Si mi liquido caliente viene a 60°C, luego de pasar por el intercambiador de calor, que temperatura le transmitirá al liquido frio (agua de red), está bien depende del rendimiento del intercambiador, pero generalmente a cuanto asciende ese rendimiento?



saludos y muchas gracias.

primeramente decirte que efectivamente tienes razon, si el agua entra caliente en la caldera el salto termico pues sera menor , por lo cual en consumo de la caldera tambien sera menor.
bueno lo del intercambiador depende de la potencia de este en cuanto a las placas que posee asi sera el intercambio, tendria que mirar los apuntes por que lo que yo se lo he aprendido a traves de un curso de fpo, pero creo recordar que la formula de para saber la potencia de intercambio era:

Q=C1 x CE1 (Te1 - Ts1) = C2 x Ce2 ( Ts2-Te2)

donde: Te1=temperatura entrada primario
Ts1= temperatura salida primario
Te2=temperatura entrada secundario( el agua fria)
Ts2=temperatura salida secundario ( acs)
C1=caudal primario en litros/segundos
C2=caudal secundario en litrs/s
Ce1=caudal especifico circuito caloportador
Ce2=calor especifico del agua

para saber el salto termico sera: la potencia termica dividida entre peso especifico del fluido caloportador multiplicado por calor especifico del fluido caloportador multiplicado por el caudal del circuito primario.

bueno he tenido que miral algo los apuntes pero eso me sirve para repasar espero haberte ayudado.

Sabianju:

Muchísimas gracias por la respuesta... Ese punto me quedó super claro...

Pero se me genera la siguiente duda:

Cual de estas alternativas es la mejor, considerando el mejor rendimiento posible teniendo en cuenta el siguiente sistema: Entra el agua desde la red, pasa por un intercambiador de calor alimentado por una caldera a gas y luego el agua se va a un estanque de acumulación para pasar a consumo posteriormente. Si el agua en el estanque no tiene la suficiente temperatura será recirculada una vez más al intercambiador de calor.

Las alternativas para aplicar un sistema solar que se me ocurren son:

1.- Poner un intercambiador de calor (alimentado por el circuito primario) que eleve la temperatura del agua de consumo (la que viene directamente de la red) que luego pasará por el intercambiador de calor de la caldera para luego dirigirse al estanque que el edificio ya tiene (luego a consumo). (Si el agua llega a tener una temperatura menor de la establecida, recirculará el líquido nuevamente al intercambiador de la caldera para volver a ingresarla al estanque a mayor temperatura)

2.- Poner un segundo estanque que reciba el agua de red y la precaliente con un intercambiador de calor con el circuito primario, para que de ahí el agua pase al intercambiador de calor de la caldera (la cual no funcionará si el agua ya está a una temperatura elevada) y luego al estanque del edificio para irse al consumo.


Cual de estas opciones es más eficiente?

De la primera me queda la duda de que si no hay demanda por un periodo por ejemplo de 1 hora (es decir que el sistema no esté sacando agua desde la red) se perderá toda la energía captada del sol, ya que el agua de red no estará circulando por el intercambiador de calor.

En cambio en la seguda, si no hay consumo desde la red, estaré de igual forma precalentando agua contantemente en el estanque...

Ayudenme con sus opiniones por favor...

Muchos saludos y gracias!

una pregunta, por que antes de hablar me gusta esudiar los datos....jejejej

¿de cuantos litros o m2 estamos hablando? te lo pregunto por la segunda obcion, por que en vez de un intercambiador de placas te vale un interacomulador.

yo quizas me decantaria por 2ª opcion, aun que pondria un interacomulador, asin me ahorraria el intercambiandor de placas vale mas caro, aun que tambies es verdad que da mas rendimiento(si es viable claro esta).

en cuanto lo de estar calentando agua constantemente eso no es del todo acertado por que la radiacion no es continua solo en ciertas horas del dia, y para eso esta el buen dimensionado de la istalacion, y los mecanismos de seguridad, para evita los estancamientos y las heladas, al igual necesitamos una reserva de energia para que la caldera salte lo menos posible, por que piensa que la mayoria de la gente se ducha por la noche o por la mañana temprano, donde hay una radiacion solar nula o casinula, por lo cual la caldera arrancara (para eso el grupo de apoyo)por lo cual vuelvo al salto termico si le entra el agua precalentada el ahorro de energia de la caldera es mayor.


perdona mi ignorancia, como ya dije no soy un experto simplemente un aprendiz y acepto de buen grado cualquier rectificacion, pues no hay nada mejor en la vida que aprender.

Estamos hablado de aproximadamente 6000 litros, separados en dos sistemas de 3000 litros. (por ende el edificio ya tienen 2 acumuladores, dos calderas, etc etc.)

De poner un intercambiador de calor de placas que intercambie directamente el calor al agua de red, mi problema está en que por ejemplo:

Si son las 5 de la tarde y la capacidad de acumulación de ACS está al tope, (por ende no existirá consumo desde la red), me da la idea de que estaremos en precencia de radiación solar para calentar agua pero no la estaremos utilizando, ya que no hay demanda (en ese momento, ya que el fluido del circuito primario continuará circulando por el intercambiador, pero el agua de red no estará circulando)... Cosa que nos evitaríamos con un estanque adicional, el que se encargaría de calentar el agua independientemente de que exista o no demanda para el consumo en un momento X...

Espero se entienda, muchísimas gracias sabiaju por tu ayuda, me ha servido de mucho!

Saludos.!

bueno esta es una comversacion muy gratificante...sigamos

pienso que el circuito del primario no estara continuamente circulando solo circula en tres ocasiones: cuando la temperatura no es la deseada, cuando hay peligro de estancamiento y cuando hay peligro de heladas,eso es la funcion de la bomba y los dispositivos de seguridad( siempre en mi humilde opinion ,no quiero pasarme de listo).

y por lo que leo ¿estas tratando de evitar un estancamiento ayudandote de otro acomulador digamos donde se almazanera el calor escedente de los captadores en caso de que no haya consumo de acs, es asi?

Si, está bastante buena la conversación... =)

De tu post anterior puedo comentar dos cosas:

Con lo que dijiste de la circulación del circuito primario:

1.- Protección contra diferencias de T°: Los entiendo, es cuando cuando la temperatura del primario es menor a la del agua a calentar, por ende la bomba del primario se detiene.
2.- Protección contra heladas: La resuelvo mediante el uso de anticongelantes verdad?
3.- Protección contra estancamiento: No entiendo a que te refieres, agradecería me pudieses explicar.

Y si entiendo bien, mi problema es el que mencionas, es decir, no quiero que deje de haber transferencia de calor (mientras esta sea posible) entre el circuito primario y el agua que viene de la red, sólo por que está ultima estará "estancada" mientras no exista consumo de agua. Me entiendes?. (el agua que viene de la red sólo estará en movimiento mientras exista requerimientos de agua, es decir, consumo)

Saludos sabianju!

buenas, esta claro que el circuito tiene sistemas de proteccion de temperaturas, pero yo me referia a que la bomba arranca cuando hay una diferencia de temperatura entre 3 y 6grados mas menos, en cuanto al anticongelante ymaginate que le hemos puesto un 10%de anticongelante y ese anticongelante nos protege a una temperatura de -15ºc y ahora por circustancias especiales la temperatura una noche de invierno baja a -20ºc tu circuito se helaria si esta parado, pues hay es donde entra en juego las bombas ya que un fluido en movimiento tarda mucho mas en helarse que uno estancado.

en cuanto al problema de estancamiento, te explico es muy sencillo...si el circuito primario esta continuamente circulando y no hay una trasmision termica que baje la temperatura, pues es logico que la temperatura subira hata reventar la instalcion ( si los pulgadores y valvulas de seguridad no funcionasen)

en cuanto a la istalacion del la est(energia solar termica) lo que yo haria seria poner un intercambiador de placas, donde iria el agua de red(fria), el cual iria a un deposito de los que ya tienes, y de este deposito al intercambiador de placas de la caldera y de este al otro deposito de consumo.

ha mi profesor me ha dicho que mires, que la regualacion de temperatura de la caldera este bien, por que si no es asi estria sienpre calentendo.


espero haberte ayudado. y como siempre te digo solo soy estudiante.

por cierto estoy pensando en irme a trabajar a peru, haber si me recomiendas alguna empresa pra ponerme en contacto con ellos, para realizar instalaiones y dimensionados. un saludo

bueno a latinoamerica como instalador de energia solar termica

Estimado Sabianju:

Primero que todo gracias por la respuesta. lamentablemente, aunque estoy deacuerdo contigo, no me será posible hacer lo que planteas, por espacio y por posibilidad de modificar lo que ya existe.

Por eso planteaba esas dos soluciones que se me ocurrieron. Uff, jejeje, está medio complicado esto...jejeje

Porque... si pongo un intercambiador de calor de placas que eleve la temperatura del agua de red, y además inconrporo un buen sistema de protección contra el sobracalentamiento producto del estanco de agua... crees que resulte?, ¿será el sistema eficiente? (yo creo que igual puede ser, ya que justamente el agua se consume en la mañana y ahí comienza el consumo desde la red, justo cuando más horas de sol se tienen)... Que opinas?, ¿porqué si o porqué no es una buena o mala idea?

Saludos, si se de algun lugar donde necesiten instaladores aquí en Chile te aviso... ;-)

Muchas gracias.

encantado de saber de ti nuevament...jejeje

bueno si por la mañana tienes consumo no deve de haber el problema del sobrecalentamiento.

pero vamos por pasos, si ponemos EST(energia solar termica) es para ahorrarnos el gasto de la caldera ¿cierto?
pues lo que me interesa que la caldera salte lo menos posible por lo cual intentare sacar la EST como la energia primaria y la caldera como secundaria.
entonces...
pondremos los captadores solares a un intercambiador de placss sonde entrara el agua de red, de hay el agua de red precalentada ira al intercambiador de placas de la caldera donde" si no tiene la temperatura deseada saltara la caldera, pero si la temperatura es la deseada( aprox 45º a 60º para eliminacion de la legionela) la caldera no saltara.
hasta ahy todo bien?...jejejej

bueno sigo escribiendo...
cual seria el problema? pues que no haya consumo, pero eso es casi imposible a no ser que me hables de un hotel de temporada donde solo se hay consumo en unos dias o meses puntuales.

como evitamos el sobrecalentamiento pues con mas demanda y menos temperatura.
entonces el numero de captadores se reducira, tienes 6000l pues dimensiona el 60% para la energia solar.
no se si me explico con claridad.

Si, justamente... esa es la idea, ya que el consumo es contante, me intereza que la caldera trabaje menos...

Actualmente tengo dimensionado el sistema a un aporte solar de 100% en verano, 75% en otono y primavera y 50% en invierno... esto principalmente por las limitaciones de espacio para instalar los colectores.

con una configuración así debería tener problemas?,

Ahora que lo pienso bien, si podría tener problemas, ya que al producirse consumo de agua caliente en la mañana, automaticamente el sistema calentará más agua, y si nos ponemos en el caso de que la gente se bañe a las 7:30 AM, tendría deficit de energía solar para calentar el agua, ya que no tengo tanta radiación a esa hora.

Pero.., poniendo un estanque auxiliar donde precalentar agua me evitaría ese problema?

saludos!

haber para el carro amiguitooooooo.....jejeje espera que me centre
¿eso como se hace?

haber la demanda es anual, yo haria un dimensionado del 70% anual.

y claro dlo del estanque es loque llevo diciendote desde que empezamos..jajajjaja
si pones un deposito donde valla el agua de red del intercambiador de placas de los captadores siempre tendras una acomulacion de energia, po lo cual independientemente de la hora o del sol (imaginate que un dia esta nublado) el agua que permanece en el acomulador o deposito estara a una temperatura mayor que la de la red, por lo cual al entrar en la caldera ..blablabla lo de antes

luego otra cosa que te digo que a lo mejor no has tenido en cuenta, el agua estara muy caliente a ultima hora de la tarde, pero se deve de manterner asi hsata la mañana con muy pocas perdidas, ahora bien cuando mezclamos el agua al ducharnos, si el agua sale del acs a 60º echamos mas de la fria por lo cual el gasto del acs es menor, pero si el agua del acs sale a 40º apenas utilizamos fria por lo cual mas consumo de acs y a su vez mas circulacion del agua etc...
que lo pillas ....jajajaja

si quieres mandame los calculos que tengas y los reviso, aun que ahora ando un poquito liado con el proyecto final...mira parezco ingeniero...jajajjaa

Gracias sabianju, ahora si estoy claro..jejeje

te sirve si te amndo un archivo censol? o quizas la captura de pantalla?

haber si me puedes mandar esquima de principio y los datos del censol.

si no hazme un esquema de principio a mano escanealo y me lo mandas.

y a las malas una captura de la pantalla....tamos apañao con la tecnologia...jajajajajaj

por cierto si tienes msn apunta el mio para chatear y posibles consultas mutuas.jejeje
[email protected]

Con respecto al esquema estoy en eso, así que me será dificl mandarlo ahora (además estoy calculando las perdidas en tuberias, bombs intercambiadores, etc...)

pero si me das un correo te mando una captura de pantalla del censol..

gracias!

un pequño apunte yo aun que tenfo f-chart censol etc..siempre lo primero que hago es hacerlo a la antigua usanza y te aseguro que en algunos casos (no siempre) el programa no ha sido del todo acertado.

[email protected]

te entiendo perfectamente, y comencé a hacerlo así pero tuve algunos problemas en el camino...jejeje

Y bueno, ya cuando resolví esos "problemas" me dio flojera volver a hacerlo, pero lo consideraré!

saludos, gracias.

no se puede montar agua de red directamente a un intercambiador de placas ya que y demostrado lo unico que conseguiriamos seria enfriar el sistema solar y calentar el agua aproximadamente a 20º

tampoco podemos conectar las placas solares directamente al intercambiador porque nos pasaria lo mismo

lo suyo es recircular el agua de red desde los depositos hacia el intercambiador y viceversa y consumirla desde la parte superior del deposito ya que el agua caliente sube y damos tiempo a ir calentando el agua mas fria, a su vez debemos interponer un deposito de inercia de 100litros entre los paneles y el intercambiador para asegurar una carga de calor optima y evitar el enfriamiento del sistema y conseguir la temperatura deseada de 60º, si hacemos esto de cualquier otra forma solo conseguiremos enfriar el sistema solar .

bueno ya se otra cosa mas, sabia que no daba el mismo rendimiento pero no tan exacto, eso es bueno , a un tu gran aporte yo le indique que el agua de red se conexionara con el deposito del acs solar de hay al intercabiador de placas de la caldera y de hay al deposito acomulador del acs consumo.
se lo he dicho bien verda o estoy equivocado, corrigeme con toda la confianza, estoy aqui para aprender.
gracias whys