Tema: sumar instalacion solar a biomasa

Hola a todos!!

Un familiar tiene una caldera de biomasa (en realidad es una termoestufa) con deposito de inercia de 500 litros, para la calefaccion por suelo radiante y un calentador para el agua caliente sanitaria de 150 litros con intercambiador (conectado a la caldera traves de una valvula de 3 vias, por la cual, calienta el deposito de inercia o el calentador ACS).

En invierno, al funcionar la instalacion de calefaccion practicamente de continuo, tiene el agua caliente "incluida", pero al llegar el verano, tiene que tirar de la resistencia electrica de apoyo del calentador, y claro, sube el recibo un pico, a parte de infinidad de disparos del ICP por alto consumo electrico.

La idea seria la de instalar unos paneles solares, para su utilizacion fundamentalmente en los meses calidos, cuando no se usa la calefaccion (desde Mayo-Junio a Septiembre-Octubre), lo mas economico posible, debido a su reducido tiempo de uso.

He estado leyendo, y para la zona norte (la casa esta en Burgos, donde en invierno por la noche se alcanzan -15ºC, y tiene un tejado direccion practicamente sur) recomiendan tubos de vacio, por lo que optare por eso, pero tengo dudas respecto a si usar drain-back, lo que me encarecerá la instalacion, o podria usar anticongelante.
Soportará esas temperaturas? Merecerá la pena un desembolso superior por un sistema que se va a infrautilizar en invierno?

Tengo muchas mas dudas para ir perfilando la instalacion, pero iremos poco a poco...

Un saludo

Si quieres ACS desde mayo hasta octubre y, quieres que sea lo mas económico posible, un termosifón te vale para tus deseos.
No te metes con drain-back, forzados o otras cosas. Para otros deseos los parámetros cambian.
La instalación te la haces según tus necesidades no como te lo quieren vender.

Saludos.

Desde luego es lo mas barato con diferencia, aunque tiene el inconvemiente de tener el deposito en el exterior, lo que nos obligaría a vaciarlo cuando acaba la temporada estival, porque me imagino que este sistema tan simple no soportará noches de -15ºC...
Existen automatismos que lo vacien en caso de riesgo de congelacion, o seria cuestion de hacerlo con un mini-automata o similar?
Y en verano, cuando el calor aprieta de verdad (30-35ºC), llega a disparar la valvula de seguridad? Hay que tener alguna precaucion especial?

Iniciado por jlgarcia55

Desde luego es lo mas barato con diferencia ...

Para empezar, quiero comentar que la idea que expondré no es original mía, es de carlos6025.
Encontraréis más información en este hilo.

Parece que hay opciones más baratas, aunque menos conocidas.
Yo, que soy aficionado a la fotovoltaica, en tu caso montaría unos cuantos paneles FV y los conectaría directamente a un termo eléctrico. Sin regulador ni batería ni inversor ni nada.

Te pongo un ejemplo numérico:
- El termo que sea de 180 litros y 2400W a 230Vac. La intensidad que fluye por la resistencia es 2400W/230V = 10.5A
- 6 paneles de 280Wp en serie generan 1680W a unos 200Vcc. La intensidad es 1680W/200V = 8.4A

A la resistencia del termo le da completamente igual, si se calienta gracias a corriente alterna (CA) o corriente contínua (CC). Puedes conectar los paneles directamente al termo. Lo único que tienes que hacer, es quitar (o puentear) el termostato (se quemaría con CC).

Los paneles nunca darán esos 8.4A teóricos, porque no trabajan en su punto de máxima potencia (MPP). Durante las horas a pleno sol, pueden dar unos 6A. El resto del día darán menos. Como promedio, en un día de verano producirán unos 6kWh, en Asturias.
En función normal, a 230Vac con termostato, el termo estará en marcha unas 2-3 horas al día. Esto hace 2400W x 2.5h = 6kWh

Ya ves que con placas solares entra más o menos la misma energía (6kWh) que en uso normal (6kWh). En un día nublado será menos. Y en un dia negro, negro no entrará nada. En estos días tendrás que tirar de red.

Las placas generan menos amperios que en uso normal. Eso significa, que la resistencia del termo se calentará menos, pero para más tiempo (te lo agradece con larga vida). En un día soleado, tendrás agua caliente para quemarte (70C) y en un dia nublado tendrás agua tibia, a 35C o 40C.

Es recomendable desconectar las placas, si te vas para unos días o semanas de vacaciones. Y en invierno, tambien las desconectas. Tan fácil es. No tendrás problemas ni con frio, ni con hielo ni con nada.

Hablemos de dinero:
Las 6 placas FV te costarán unos 1200 euros. Material de montaje y cableado unos 300 euros. Te basta cable "normal" de 2.5mm². El montaje en el tejado es muy fácil, lo puedes hacer tu mismo. El termo, si no te sirve el que tienes, otros 300 euros. En total menos de 2000 euros. Y no necesitas tubería ni caldera ni cuentos.
Y lo mejor: Nada de mantenimiento!

A ver si por este dinero te montan unos colectores solares
Tu decidirás ...

Interesante aportacion... precisamente en la sección de fotovoltaica he abierto un post, en el que explico mi intención de dar autosuficiencia electrica a una cochera que actualmente no tiene luz contratada, y en la que instalé un par de baterias de coche (de desguace), unas luces LED y un control mediante Arduino, y que, aunque regularmente hay que llevarse a casa a cargar, esta dando un resultado excelente.

De hecho he pedido unas placas por Aliexpress (40 x 1.1Wp), y estoy deseando que lleguen junto con el material necesario para hacer un regulador MPPT casero controlado con Arduino, y comenzar el montaje y las pruebas.

Teniendo en cuenta que ya disponemos del termo electrico, y que la instalacion es bastante menos engorrosa y mas flexible, es todo hacer numeros... sin embargo me surge una duda: sirve la misma resistencia del termo? No están pensada para un rango de tension y/o corriente?

Saludos.

Iniciado por jlgarcia55

. sin embargo me surge una duda: sirve la misma resistencia del termo? No están pensada para un rango de tension y/o corriente?

Saludos.

En teoría, las resistencias no son de una tensión o intensidad X. Las resistencias solo tienen ohmios. Puedes aplicarle la tensión que quieras, siempre y cuando sean capaces de disipar la potencia térmica que generan sin llegar a calentarse excesivamente y quemarse.
La potencia y el diseño de las resistencias de los termos están calculadas para disipar la energía inmersas en el agua del propio termo. Si estuviesen "al aire" podrían disipar menos energía, con lo cual serían de menos potencia.

Eso quiere decir que, si no te pasas de la tensión nominal, puedes aplicarle cualquier tensión sin problemas.

Iniciado por jlgarcia55

... sirve la misma resistencia del termo? No están pensada para un rango de tension y/o corriente?

Posiblemente sirva la ley de Ohm para aclarar lo que dice carlos6025:

La resistencia R (ohmios) deja pasar cierta intensidad I (amperios), dependiendo de la tensión U (voltios) que se aplica: I = U / R
Lo que calienta la resistencia R es la intensidad I. No importa, si la tensión U sea contínua o alterna.

El calor producido al pasar la corriente I por la resistencia R es P x t (P en watios, t en horas).
Sabiendo que P = I x U, el calor producido será I x U x t
El resultado son Wh o calorías (1Wh = 860cal o tambien 1kWh = 860kcal).


Ejemplo: Supongamos un termo de 2400W a 230Vac. La intensidad será I = 2400W / 230V = 10.5A
La resistencia es de 230V / 10.5A = 22 ohmios

Si tenemos este termo durante 1 hora en marcha, el calor producido será 10.5A x 230V x 1h = 2400Wh
(lógico, si el termo es de 2400W y 1 hora en marcha)

Si usamos placas FV a 200V e intensidad 4A durante 3 horas, el calor producido será 4A x 200V x 3h = 2400Wh
(3 horas de placa FV producen el mismo calor que una hora de corriente de red)

Para tener una idea de cuanto se calienta el agua con 2400Wh:
Se necesitan 1000 calorías para elevar la temperatura de 1 litro de agua en 1 grado centígrado.
Tenemos 2400Wh, lo que son 2400 x 860 = 2064000 calorías o 2064 kcal
Pongamos que el termo sea de 150 litros.
Estos 150 litros de agua, con 2400Wh, se calentarán 14 grados (2064 / 150 = 14).

Si queremos calentar estos 150 litros de 20 grados a 70 grados, necesitaremos 8600Wh.
El termo tiene que estar 3.6 horas en marcha, a 230Vac.

-----------------------------------

Temo que he liado más que aclarado. Pero posiblemente a alguno le sirva ...

He olvidado comentar el tema de la seguridad.
En CC no existen diferenciales baratos como en CA, lo que implica que el manejo de corriente CC a altas tensiones (por ejemplo, 200Vcc) es peligroso. Más si se trata de un termo para ducharse con su agua.
Por otra parte, los inversores que inyectan a red, suelen trabajar con strings de hasta 10 o 12 paneles FV en serie, lo que son 300Vcc o 400Vcc. Esta tensión es mortal. Sin embargo, se instalan.

Más información acerca del tema "seguridad con termo FV" podéis encontrarla en este hilo.

Entonces, y por seguridad, lo interesante es no pasar de 48 Vcc (considerada tension segura), y calentar la resistencia a base de intensidad, o sea, con conjuntos de placas formando 48V y conectando en paralelo esos conjuntos, teniendo en cuenta, eso si, que el cable deberá ser de mayor sección para evitar perdidas y perdidas extras por calentamiento.
Por cierto, he leido noticias sobre el famoso Real Decreto de autoconsumo: registros de instalacion, peajes, multas, etc...da miedo!! Está en vigor?
Esto aplica si hago esta instalacion, teniendo en cuenta que la vivienda donde se instalaría esta conectada normalmente a la red, pero el termo, por las razones economicas expuestas, pasara a fotovoltaica? Porque en caso afirmativo, lo haria inviable, teniendo obligatoriamente que volver a la alternativa solar termica.

Iniciado por jlgarcia55

Entonces, y por seguridad, lo interesante es no pasar de 48 Vcc (considerada tension segura) ...

A 48V sería más seguro, indudablemente, pero no funciona. La resistencia lo impide.
Mira, la resistencia es de 22 ohmios. Si aplicas 48V, la intensidad sería I = U / R = 48V / 22 ohmios = 2.2 A. No aumentarían estos 2.2A, por muchos paneles que pongas en paralelo.
Recuerda que los paneles, en su MPP, pueden dar unos 6A. Esto basta para calentar el agua, pero con solo 2A no se calentaría.

Posibles soluciones:
- Cambiar la resistencia por una de menos ohmios, por ejemplo, 8 ohmios. Problemas: Encontrar, pagar e instalar esta R.
- Trabajar a 200Vcc, como tenías previsto. Problema: La seguridad

En cuanto a la seguridad, puedes seguir leyendo en este hilo.

Iniciado por jlgarcia55

Por cierto, he leido noticias sobre el famoso Real Decreto de autoconsumo ... Está en vigor?

No, no está en vigor. Solo existe el borrador, tercera versión. Ha sido un "asusta viejas" muy eficaz, este borrador.
Menos mal, que se han visto obligados a eliminar el "peaje al sol". Esto fue el 17 de agosto de 2015
No creo que consigan que el borrador entre en vigor, con las elecciones ante puertas.
Y todos esperamos que con las elecciones cambien las cosas (a favor de la FV, claro está )

Iniciado por jlgarcia55

... la vivienda donde se instalaría esta conectada normalmente a la red, pero el termo, por las razones economicas expuestas, pasara a fotovoltaica?

Esto es un buen ejemplo, de lo ridículo que es el tema (no es culpa tuya, es culpa del RD).
Es que lo que preguntas es idéntico a si preguntarías:
"Y si tengo un móvil, al que cargo un día con célula FV y otro día con red - se aplicará el RD?"
Los abogados del gobierno dirían "si" en el caso del termo y "no" en el caso del móvil - pero nadie sabe, por qué.

... la vivienda donde se instalaría esta conectada normalmente a la red, pero el termo, por las razones economicas expuestas, pasara a fotovoltaica?

Si el termo no esta conectado a la red no te pueden poner ningun problema, sería un sistema aislado en toda regla.

Respcto al peligro de trabajar a mas de 50V (tension de contacto segura en ambiente seco) yo creo que no debería de temerse de mas, para empezar la resistencia tiene su aislamiento para mas de 220V, ademas siempre se debe y puede colocar elemontos de seguridad que con altas intensidades se pueden usar disyuntores de activacion magnetica y fusibles, ambos dos accesibles y no muy caros.

Un saludo.

Iniciado por jamin89

Si el termo no esta conectado a la red no te pueden poner ningun problema, sería un sistema aislado en toda regla.

No estoy tan seguro. He leido interpretaciones que dicen, si en la misma casa hay posibilidad de consumo de red y tambien de FV, ya no es aislada. Con la argumentación, de que calentando el termo con FV, uno se ahorra los kWh correspondientes, que de otra forma hubiese consumido de la red.

En un principio, yo había pensado, que el mismo termo se calienta con FV, si hay sol. Si no hay, un automatismo conmutaría a red.
Este constructo no se puede considerar como aislada, de ninguna forma.
En el caso de que fuera como dice jamin89, una posible solución serían dos termos completamente independientes, uno conectado a la FV y el otro a la red.

El caso que se presenta es solo para los meses de verano, en teoria con la acumulación del termo se podría evitar cualquier tipo de apoyo. Este sistema es totalmente independiente de la red y por tanto que tengan co**nes de poner pegas. Sino mis farolillos solares tambien deberían estar dados de alta en el registro de productores de electricidad , buuuua y además cuando se quedan sin batería enciendo las luces del jardín¡¡¡¡¡¡¡ que no se entere Soria¡¡¡ por favor que no se nos vaya de madre con el miedo que quieren meternos los de UNESA, por que son ellos los que legislan a traves del gobierno (tambien pasaban por el despacho de Bárcenas).

Un saludo.