Tema: Equipo de apoyo en sistema solar para industria vitivinicultora

Estimados,

Estoy realizando mi tesis de grado y necesito su ayuda. Estoy avanzando con un proyecto de energi­a solar para una bodega aqui­ en Argentina. El proyecto se enfoca en el proceso de limpieza CIP (Clean In Place) que se lleva a cabo todos los di­as en las lineas de envasado/fraccionamiento. Este proceso demanda una gran cantidad de agua tibia: 12000 litros/dia a 40°C. Actualmente, el agua se calienta en unos tanques de acero inoxidable haciendo circular unas serpentinas por su interior, por las cuales circula vapor que proviene de una caldera situada en otro sector de la planta, a unos 700 metros de distancia, y toda la canieri­as sin aislacion (super ineficiente!). La idea es reemplazar este sistema por un sistema de captacion solar colocado en el techo de la nave de fraccionamiento.

Esta demanda tiene la particularidad de que es espontanea, es decir, se consume siempre a partir de las 19.00 hs despues de la jornada laboral que es cuando tiene lugar el lavado de las lineas, y de forma continua; no hay picos ni fluctuaciones.

El esquema de la instalacionn seria el siguiente:



Hasta ahi­ tengo todo resuelto; hice el dimensionado de los paneles, el intercambiador, acumuladores, canierias, vaso de expansion, etc. Mi problema viene con el sistema de apoyo. Resulta que en este proyecto, el equipo de apoyo tiene que estar preparado no solo para cubrir lo que habitualmente no llegara a cubrir el sistema solar, sino para suministrar el 100% de la demanda por si fallara el sistema solar, ya que el proceso de limpieza de la lineas es de vital importancia para esta industria. Estamos hablando de mucha potencia, unos 700 kW para calentar el agua requerida (12000 litros) de 13°C a 40°C en media hora (1800 seg).

Mi duda basicamente es que equipo elegir dadas estas circunstancias como equipo de apoyo, y como conectarlo con el resto del sistema. La opcion dada la cantidad de potencia requeri­a, creo que claramente es alguna tipo de caldera, pero no se que tipo de caldera podri­a andar con un sistema asi­ (acuotubular, humotubular, termotanque, caldera vertical, etc), ni como conectarlo con el resto del sistema. Las opciones de conexion que estuve barajando son:

- Del intercambiador directamente a la caldera, con una bomba que haga circular el agua entre la caldera y el intercambiador, anulando los acumuladores (el acumulador seria la misma caldera). No se si esto es viable, o si es muy ineficiente. Los paneles pre-calentari­an el agua de la caldera durante las horas de sol, para luego darle la caldera el golpe de calor final que le faltari­a para llegar a las 40°C.

- La caldera conectada a la salida de agua caliente del sistema de acumulacion con una valvula de 3 vi­as y un controlador que regule la mezcla para sacar agua a 40°C.

- Una caldera de agua caliente o vapor que haga circular fluido por el interior de unos serpentines colocados adentro de los acumuladores.

La realidad es que solo se me ocurre una caldera como solucion, por la cantidad de potencia, pero a su vez, me parece una inversion muy grande para que esta trabaje solo media hora por dia.

Estoy realmente muy trabado en esta instancia, y no se como avanzar. Cualquier idea o sugerencia es mas que bienvenida! Si alguien hubiera hecho o tuviera algun trabajo similar, le agradeceri­a infinitamente si me lo compartiera

Infinitas gracias a todos los que se tomen el tiempo de leer todo esto, y mas todavia a los que puedan hacer algun aporte!