Tema: Calcular nuevo caudal con nueva perdida de carga.

Buenas a todos,

¿como va todo?. Bueno, a ver si podeis echarme una mano. Continuo con el proyecto que tengo entre manos y cuando me atasco es el FIN absoluto porque ya no doy pie con bolo.

Al calcular el diámetro de la tuberia de la instalación me da 23,4 mm por lo que pillo la tuberia de 25, eso hace que mi caudal sea nuevo, por lo que lo calculo y tomo ese caudal ya como referencia... hasta aqui todo bien. Sin embargo, el problema viene cuando voy a dimensionar la bomba. Aqui, según los pasos que voy siguiendo tengo que tener en cuenta la perdida de carga de los colectores, que es de 18 mm.c.a según el catálogo del fabricante para un caudal recomendado de 135 l/h. Mi nuevo caudal es de 180 l/h y entonces... ¿cual es la nueva pérdida de carga de los captadores?

Estuve mirando apuntes de hidraúlica pero la tengo tan oxidada que no pude encontrar nada que me ayudase. ¿podriais echarme una mano (y no al cuello)? jajaja.

Y otra consulta rápida. ¿creeis conveniente que despues de tener dimensionadas las tuberias calcule el número de reynolds para ver si, por algún motivo, no es laminar y pudiera tener problemas? o en instalaciones pequeñas no es preciso...?

MUCHAS GRACIAS.

Un saludo.

Hola,
Tuberia de 25 cobre no hay,hay de 22 o de 28.Asi que creo que es mejor que te quedes con la de 22.
Normalmente los fabricantes tienen y diagramas para averiguar la perdida de carga.

Un saludo.

Bueno, muchisimas gracias... ya he cambiado los cálculos con el nuevo diámetro... el caso es que lo busque y si que había encontrado un diámetro asi, pero entiendo que estaría mal... menudo fallo que habría presentado en el proyecto... puf. GRACIAS.

Sin embargo, sigo parado con el tema. En el catálogo que encontré de los captadores que he usado no vienen las tablas que me comentas... la verdad es que no se como hacerlo... ¿una reglade tres entiendo que no vale, nop? jaja

Un saludo.

Normalmente en el ensayo del laboratorio al fabricante le facilitan un ábaco con las pérdidas de carga en función del caudal.

Ten en cuenta por otra parte que si asocias un número determinado de captadores en una misma batería mayor que uno, la pérdida de carga de la batería no será simplemente multiplicar el número de captadores por la pérdida de carga unitaria, si no que crece exponencialmente, ten en cuenta que por el colector del primer captador de la batería ha de pasar el caudal de la batería entera...

Hola,

Creo que no estas enfocando bien el problema. El caudal que debes conseguir en el circuito solar es el nominal indicado por el fabricante, si quieres variar algo ese caudal nominal, puedes hacerlo, aunque no es recomendable.
Has calculado el diametro, tomando una velocidad de flujo "X" (supongo 1m/s) y lo has aproximado a un diametro comercial, hasta ahí ok.
Lo que debes hacer ahora es recalcular las perdidas de carga para ese diametro y caudal nominal (135l/h por captador). Si tomando el diametro de 22 te salen mas de 40mmca/m, pasate al de 28, y vuelve a recalcular.
Tambien es recomendable que las perdidas de carga totales no excedan de 7mca, a menos que sea una instalacion muy grande.
Con estos datos de caudal y PdC selecciona la bomba. Siempre por encima de la curva de PdC. A efectos practicos ,si se va a realizar la instalacion, yo la suelo sobredimensionar un 20%. Si te pasas de caudal al realizar la instalacion, se ajusta con el regulador de caudal (supongo una bomba estandar, no electronica). Si te quedas corto de bomba, la cag...ste.
En el tema de las perdidas de carga en los captadores discrepo con el compañero. Conectando los captadores en paralelo dentro de una bateria las PdC aumentan un poco de las dadas por el fabricante segun vas añadiendo colectores en paralelo, pero desde luego no exponencialmente. Incluso si la bateria no es muy grande (3 o 4 captadores), puedes suponerla igual a la de un captador. Si quieres calcularla hay una correlacion en la guia de diseño del IDAE o en la de ASIT. Son exponenciales en el caso de que aumentes el caudal unitario por captador.

Un saludo

Buenos dias por la mañana,

primero gracias a todos por las respuestas. Voy sacando las cosas y teniendolas un pelin mas claras. Pero... acerca de lo que me indicas Javiergracia... es que los pasos son justo los que sigo para dimensionar la bomba... pero queda "un hueco" que no entiendo.

Tras tomar la tuberia de 22 mm (como bien me dices) he hecho todo lo que me indicas y tambien la comprobacion (lo de los 40 mm.c.a). Pero claro, aqui viene la historia. Para comprobar lo de los 7 m.c.a (que es donde me he quedado) debo tener en cuenta 3 perdidas de carga en todo el circuito = COLECTORES + TUBERIA + INTERCAMBIADOR... y... claro, ¿cual es la nueva perdida de carga de los colectores? es justo donde me pierdo ya que yo sé que para los 135 l/h (caudal recomendado por el fabricante) tengo una perdida de carga de 18 mm.c.a (bueno, que aqui tengo otra, porque si veis el catálogo porne =

-caudal recomendado = 135 l/h
- perdida de carga = 18 mm.c.a y 120 l/h (supongo que debo tomar 135 l/h y pdc = 18 mm.c.a)

Resumiendo:

- Tomando el diametro de 22 me salen mas de 40mmca/m por lo que me paso al de 28, y vuelvo a recalcular que ya si que me cumple. (justo como me has dicho). Con ese diámetro calculo un nuevo caudal. (me queda diametro = 28 y caudal = 33,16 l/h) que ya si me queda por debajo de los 40 mm.c.a.

- Con estos datos de caudal y PdC seleccionaría la bomba, pero aqui es donde ya no avanzo por estar parado... Ya que el caudal a tener en cuenta será sería solo el de los captadores no? que es la parte "mas sensible" y es justo ese caudal de los colectores el que no sé calcular... porque entiendo que no es ya el recomendado al poner la tuberia de 28 mm... Lo que no entiendo es lo de: "Siempre por encima de la curva de PdC". que lio,,, y es que es una mier_dina donde me quedo parado.

Bueno, muchas gracias... a ver si esta ya "microdudilla" que me queda la quito de encima y puedo continuar.

un saludo,

Mario.

En el tema de las perdidas de carga en los captadores discrepo con el compañero. Conectando los captadores en paralelo dentro de una bateria las PdC aumentan un poco de las dadas por el fabricante segun vas añadiendo colectores en paralelo, pero desde luego no exponencialmente. Incluso si la bateria no es muy grande (3 o 4 captadores), puedes suponerla igual a la de un captador. Si quieres calcularla hay una correlacion en la guia de diseño del IDAE o en la de ASIT. Son exponenciales en el caso de que aumentes el caudal unitario por captador.

En captadores tipo arpa, conectados racor a racor, y para un caudal dado por metro cuadrado, la pérdida de carga crece exponencialmente. Ten en cuenta que cuando sólo tienes un captador, por la entrada (normalmente de 22) pasan por ejemplo 120 l/h, pero si la batería es de por ejemplo 6 captadores, por ese punto está pasando 6x120=720 l/h, y por el ramal de entrada del siguiente colector de la batería 600 l/h y por el siguiente 480 y así sucesivamente, por tanto las pérdidas de carga si crecen exponencialmente.
Tan es así que te doy datos facilitados por un fabricante:
PdC de un captador a 60 l/h*m2= 4 mm.c.a.
PdC de una batería de 2 captadores del mismo modelo al mismo caudal/m2=35 mm.c.a.
PdC de una batería de 3 captadores del mismo modelo al mismo caudal/m2=187 mm.c.a.
PdC de una batería de 4 captadores del mismo modelo al mismo caudal/m2=236 mm.c.a.
PdC de una batería de 5 captadores del mismo modelo al mismo caudal/m2=434 mm.c.a.
PdC de una batería de 6 captadores del mismo modelo al mismo caudal/m2=715 mm.c.a.

Estos son valores calculados por un fabricante y comprobados empíricamente, y eso que este captador tiene unas pérdidas de carga bajísimas... Imagínate con otros que tienen mucha más...

A ver chicos,,, no sé. Yo entiendo todo lo que poneis, pero no soy experto y ante el proyecto de fin de carrera que estoy haciendo se me abren campos que a veces me resultan "grandes"... y el problema es que ahora no sé que hacer ni como seguir...

¿que perdidas de carga tomo finalmente? y que caudal? no sé... estoy totalmente parado aqui.

Gracias (aprender desde luego que estoy aprendiendo un monton...

Un saludo

Por partes.
Primero intentar explicar a marito el proceso de calculo. Se que la primera vez que se enfrenta uno al proceso de perdidas de carga suele resultar bastante engorroso (a todos nos ha pasado).
Partimos de que tu diseñas el circuito solar para que por el circule el caudal recomendado por el fabricante, que en teoria es que que te dara rendimientos optimos, ok? Entonces ese caudal nominal es una CONSTANTE para todas las ecuaciones que utilices. Como bien has dicho, el diametro adecuado que calculas por perdidas de carga unitarias es 28. Debes calcular las PdC para el CAUDAL NOMINAL. En colectores las sabes (te las da el fabricante).
-Para la tuberia de 28 y el CAUDAL NOMINAL (135 l/h*nº captadores) debes de calcular las PdC correspondientes.
-Para intercambiadores y accesorios, lo mismo, siempre con el caudal nominal.
Al fina tendras unas PdC totales que seran para el circuito que tengas y el CAUDAL NOMINAL:
PdC en colectores+Pdc en tuberia+PdC en accesorios, etc.
Si seleccional una bomba que para ese caudal venza las PdC totales, aseguras que por el circuito circule el CAUDAL NOMINAL.
Si te "quedas corto de bomba", esto es, la bomba no puede vencer las PdC totales para el caudal nominal, la bomba no puede recircular el caudal nominal. Circulara un caudal menor.
Si sobredimensionas algo la bomba, circulara un caudal mayor, hasta el punto de equilibio del sistema circuito-bomba.
A ver si te he aclarado un poco.

Una pregunta, ¿que captador estas utilizando?¿seguro que las PdC te las da el fabricante en mmca, o en milibares? Igual es ignorancia mia, pero es que me parece muy poco 18mmca. Los capradores que conozco oscilan entre 100-200mmca los de parrilla de tubos y 800-1000mmca los de serpentin.

Un saludo

Muy buenas de nuevo,

como bien dices por partes:

-> Gracias por lo del caudal. Aun no pude ponerme con ello despues de leerte, asi que, en cuento lo haga volvere a preguntaros. Me queda un poco mas clara la cosa, pero hasta que no me ponga con los calculos no digo nada, que luego entre medias siempre terminan saliendo alguna duda mas... GRACIAS.

-> En cuento a lo de la perdida de carga, como creo que puse antes, no soy un experto en esto... así que no sé porque, pero el dato que te di es real. (tomado del catálogo). El captador es un TERSO 180 y perdida de carga 18 mm.c.a. Tambien te digo (no sé si es importante) que es pequeñito, ya que tiene una superficie total de 2,07 m2... supongo que los que tu me dices de valores superiores serán captadores grandes... De todos modos es cierto que, ahora que lo veo y que lo dices, hay algo raro... Porque resulta que acabo de ver los datos de otro captador de la misma marca (TERSO 260) que es mayor (2,67 m2 de superficie total) y de mayor capacidad (1,67 litros, el TERSO 180 es de 1,44 litros) y pone que la perdida de carga es 16 mm.c.a ... y digo yo... al ser mayor sería una perdida de carga mayor no? Puf... vivan las ciencias. No sé... espero que no esté mal, porque tengo el proyecto muy avanzado y veo quye me toca cambiar todo... ¿tu como lo ves? :S

Un saludo,

y gracias por seguir ayudando.

Mario.

Hola,

pues he consultado el catalogo del fabricante, y tienes razon, 18mmca. En cuanto a que un captador mayor tenga unas PdC mayores, no tiene por qué. Las PdC dependen mas de la geometria de la tuberia que tengan dentro que del tamaño. No te comas el coco. Por ejemplo, un captador de serpentin normalmente siempre tendra mas PdC que uno de parrilla de tubos, aunque sea mas pequeño.

Saludos

Bueno, pues perfecto entonces que ese dato no sea erroneo... voy a ponerme con ello a ver si por fin puedo terminar el proyecto. Si necesito alguna cosilla mas os lo haré saber, jajaja.

Gracias y un saludo

Me alegro de haber sido de ayuda. Si la cosa va bien te vas a tener que pagar unas cañas .

saludos

jajaja, ok... te lo apunto y cuando te pases por salamanca nos emborrachamos, jajaja.

Un saludo.

Buenas,

Javier, estoy con los planos (aun no me metí con lo del caudal pq me da una pereza...) y ya puse los captadores en el tejado y tal, todo muy bonito, pero los quiero colocar en paralelo y no tengo ni idea de como hacerlo.

A ver si puedes entender este esquema:

Cada [] es un captador, ok?, me quedan así colocados en el tejado siendo el que está solo el que está arriba del todo y los 4 de abajo, pues eso, abajo... jajaja. ¿como conecto esto en paralelo?

[]

[] [] []

[] [] [] []

Se me ocurre:

[]

[]=[]=[]

[]=[]=[]=[]

hasta aqui, supongo que bien, pero como voy de una fila a otra? subiendo tuberia en C ?

Ya sé que tendré mas opciones de conexión, pero no quiero liarme con los cálculos, que ya tuve mucho con lo del caudal... jajajaj

Bueno, gracias de nuevo, a este paso pasaremos de las cañas a una buena parrillada...

Un saludo

A ver, creo que encontré la solucion:

[]
// ||
-> [] [] = []
||
[] = [] = [] = [] ->

Creo que se ve bien, pero te lo explico = entra por el del medio, sube al de arriba, baja al segundo del medio y de ahí todo recto hasta la salida... ¿está bien? o es demasiado jaleoso y me dará problemas...?

Puf, esperate, que al enviarlo se ha movido...

.......[]
.....//.||
.->[]..[]=[]
.............||
.............[]=[]=[]=[]->

Creo que ahora no se moverá...

Hola,
Que has hecho tu es serie-paralelo y te complicas demasiado.Llevas una tuberia hasta el ultimo y de ella sale la entrada para cada bateria(incluso el captador de arriba) y luego hay otra tuberia que une las salidas de cada bateria (incluso el de ariba).
Un saludo.

Hola Donc,

A ver, los captadores son térmicos, por lo que no hay bateria sino acumulador. Yo he hecho un curso solar que si ves los esquemas de unión dicen esto:

->[]_[]-[]_[]-> Esto se supone que está en serie. Con una única conexión entre captadores.

->[]=[]=[]=[]-> Y esto, por lo que he visto en los esquemas, está en paralelo... que es como conecté en mi proyecto...

¿no está bien?

Gracias por contestar.

Un saludo

Hola,
Cuando he dicho "bateria" me refereria a una bateria de captadores,asi se llama cuando se estan conectando los captadores uno a otros formando baterias de 3,4,5,6 depende hasta dondes te lo permite el fabricante.
Y si,es verdad me he equivocado yo cuando he dicho que son serie-paralelo.Estan en paralelo,pero asi como te he dicho, cada fabricante tiene un numero maximo de captadores que se pueden conectar en paralelo para poder asegurar un randamiento optimo a la instalacion.O en tu caso creo que estan demasiados en paralelo.Tambien ademas de como te lo he dicho yo,puedes conectar los captadores en retorno invertido.

Un saludo.

Un saludo.

Buenas tardes,

siento la confusión de lo de "bateria". Tienes toda la razón, nada mas que al leerlo me fui por el otro lado.

Referente a la instalación a ver: si quiero ponerlo en paralelo (ya escribí un correo al fabricante para que me diga cuantos se pueden poner en paralelo como maximo porque en el catálogo no lo dice) y con retorno invertido. Ya estoy con los planos y al final lo puse asi: (¿podrias decirme que te parece?

..===[] ->
.||.
..=[]=[]=[]
.............||
.............[]=[]=[]=[]<--|
____________________ |


No sé si se ve la conexión, creo que sí,

Un saludo,

Y gracias

Hola,
Sigo creyendo que hay demasiados en paralelo.Mira,cuando hablamos de bateria de captadores hablamos de captadores conectados entre si:[]=[]=[]=[]= hasta donde nos permite el fabricante.O en tu caso no es asi,entre la bateria de 4 y la de 3 hay un tramo largo de tuberia lo que hace que se aumenta mucho la perdida de carga.En final cuantos captadores tienes?

Un saludo.

Buenas,

a ver, como ya dibuje la instalación en AutoCAD te puedo dar datos reales. Mi numero final de captadores es de 8 (los mismo que puse en el esquema y en la misma colocación) y la longitud de tuberia entre la salida del 4º (de la primera bateria) a la llegada del 1º (de la segunda bateria) es de exactamente 3,97 metros si no lo he calculado mal.

¿como lo ves? ¿imposible de seguir así?

Un saludo.

Mira, despues de estrujarme la cabeza un poco y mirar el espacio del tejado, he conseguido mejorar la instalación y me queda así:

........[]=[]=[]=[]->
.........\\
..........[]=[]=[]=[]<--|
__________________ |

Creo que mejora y mucho y quito tambien muchos metros de tuberia, aun asi, la distancia entre el captador de abajo y el de arriba sigue saliendo los 3,97 metros.

Supongo que podria conectarlos 4 en paralelos y estas dos en serie... y eso mejora?

Gracias

Hola,
Como bien sabes el conexionado en paralelo hace que el caudal se suma pero tienen un randamiento mejor.La instalacion de los captadores debe asegurar que el recorrido hidraulico sea el mismo para todos,de forma que se obtengan perdidas de carga similares.Por eso los fabricantes te dan una tabla con la perdida de carga admisible.Puedes conexionar en paralelo o en serie hasta un numero de captadores para tener una perdida de carga razonable.Pero solo si estan conexionados entre si.Si tu tienes una bateria de 4 y luego sigues despues de 4m,en paralelo,con otros vas a tener una perdida de carga grande,un caudal mayor,rendimiento muy bajo,etc.
No se si me he explicado bien,pero tienes que entender que no puedes conectarlo de esta manera.

Un saludo.