Tema: Dudas de un novato (casi todas de circuitos hidráulicos)

Hola, buenos días. Me presento: soy un ingeniero que está haciendo el primer proyecto de solar térmica de su vida. Desde que empecé hace un mes, este foro ha sido como un faro en el mar, que me ha resuelto la mayoría de dudas que pudiera tener sobre este tema. Acudo ahora a vosotros con unas cuantas dudas, que espero podáis resolver.

Primero, mi instalación: un colegio que consume 10000 L/día de ACS. Para producir el 70% de dicha cantidad, he diseñado un circuito primario con 84 placas solares, distribuidas en 2 grupos de 42. En cada grupo, las placas están en paralelo en bloques de 3 placas en serie (14 bloques).

Un grupo está 3m por encima del nivel del otro. Ambos están en retorno inverso.






Primero, la duda que me reconcome desde hace 1 semana y que no me deja dormir, pues hace que potencialmente todo lo que he hecho hasta ahora pueda estar mal:

El caudal del primario y del secundario deben ser parecidos. Partiendo de esto, para calcular el caudal del circuito secundario he dividido el volumen de agua a calentar por el número de horas solar pico aquí: 4,25.

Ahora es cuando me entran las dudas: el agua en el circuito secundario NO va a circular sólo durante 4,25 horas, sino todo el día (unas 12 horas). Entonces...¿cómo se supone que se calienta sólo el agua que necesitas, y no acabas con 15000 litros de agua a 35ºC? ¿Hay que dividir por 3 el caudal, o multiplicar por 3 el número de placas? La teoría que tengo es esperar a que el primario alcance una cierta temperatura, para después empezar a pasar el agua al intercambiador...¿es así como lo hacéis vosotros en vuestras instalaciones?



Una vez quitado esto del medio (en que espero tener razón, no querría volver a empezar de nuevo), llegamos a la parte que me resulta más peliaguda: el circuito hidráulico. Resumiendo: no tengo ni puñetera idea de válvulas, sólo se que hay que poner muchas (de esfera, de tarado, de equilibrado, antiretorno, etc.).

1.-¿Hay que poner válvulas de equilibrado a la entrada de cada bloque de 3 placas, o el retorno inverso es suficiente?

2.-¿Y a la entrada de cada grupo ?(sabiendo que están a difierente altura, por lo tanto con diferentes pérdidas de carga) ¿ Pongo sólo en una rama o en las dos?

3.-¿Dónde pongo la purga de aire? Sé que va en el punto más alto de la instalación. ¿Cuántas pongo?

4.-Antiretorno: ¿una en cada bloque?



Por el momento éstas son todas mis dudas. Pido perdón por haberos hecho leer todo este tocho, pero si pudiérais responderme me sería de gran ayuda. Gracias por adelantado.



EDIT: Y bueno, ya que estamos...

Estoy calculando las pérdidas de carga (con el Excel de la Junta Andaluza). Los colectores están bastante lejos de la sala de calderas (120 m, no había sitio más cerca), lo que hace que tenga 15 mca > 7mca...si no hay más remedio, ¿puede pasar por bueno?

Vamos por partes...

El circuito secundario evidentemente no va a funcionar esas 4.25 horas... Por eso tienes el sistema de acumulación. No estás generando según consumes. ¿Has hecho los cálculos para el sistema de acumulación?

De las otras preguntas:

1. No sabría decirte ahora mismo. Tendría que ver el esquema, aunque creo que una buena práctica sería tenerlas en cualquier caso
2. Que estén a diferente altura no quiere decir que tengas que vencer una diferencia de presión... Es un sistema cerrado, no abierto
3. Efectivamente en el punto más alto. Considera también los puntos de altura máxima "relativa", es decir, donde preveas que se podrían formar bolsas de aire
4. Yo creo que una antirretorno es suficiente

Respecto a la última cuestión... Si te sale 15 frente a 7, creo que es mucho. ¿Has probado a aumentar el diámetro de las tuberías del primario para bajar la velocidad de circulación?

Hay te dejo un ejemplo.....


Uploaded with ImageShack.us

O este otro....


Uploaded with ImageShack.us

¡Muchas gracias por las respuestas! Creía que os habíais olvidado de mí...

Primero, gracias por los esquemas, MDOSOl, me van a ser muy útiles para saber dónde va qué.

Para Vega:

Ya he arreglado lo de la pérdida de carga. Efectivamente, había puesto un diámetro mal calculado, aumentándolo ya tengo un valor decente. Y sobre lo de la acumulación, también resuelto: me había pasado por encima el párrafo que explica que el intercambiador funciona si DeltaT>2ºC.

Y respecto a la válvula antirretorno: aunque no influya la diferencia de altura, cada ramal es de una longitud diferente, así que mejor ir sobre seguro, ¿no?



Ya estoy empezando a ver la luz al final del túnel para este proyecto...pero la semana que viene empiezo otro en fotovoltaica...