Tema: Nº de aerotermos??

Hola a todos.

Tengo una instalación de unos 60 captadores aprox. que van a 2 acumuladores. El aerotermo me sale de 78 Kw, mi pregunta es: ¿es posible poner 2 aerotermos de menor potencia? o lo suyo es poner 1 de 78kw.

Es posible poner dos de menor potencia, incluso puedes arrancar uno solo y después otro en caso de necesidad, de esta manera ahorras electricidad.

Por cierto, cómo has calculado la potencia del aerotermo?, yo creo que con 50 kW ya harías.

Q = m·Cp·Inc.T = 1 x 4182 x 10 = 42 kW

He supuesto superfície captadores 120 m2 y caudal 30 l/hm2
Incluso si disminuyes el caudal con un aerotermo mas pequeño haces.

Saludos
Normalmente la potencia requerida para los aerotermos en instalaciones térmicas solares es de 8kw cada 10m2 de captación, watio arriba watio abajo. El calculo exacto depende de factores directamente relacionados con el captador seleccionado y el caudal medio del fluido caloportador. Si lo que quieres es una relación rápida y fiable de la potencia a instalar, toma esta referencia.

Para 10m2=>8kw de aerotermo
para 60m2=>48 kw de aertermo

Salvador Escoda tiene aerotermos con gama de potencia justa cada 8kw.
solaris vende también aerotermos, pero de 10 y 40kw.

Solo tienes que comprobar que el caudal y las conexiones hidraulicas se ajustan a la de tu instalación.

Perdon, para 60 CAPTADORES, que es lo que tu has planteado, supongo que de 2m2 de captación cada uno, se necesitan 96kw de aerotermo, pero ya te digo que si quieres puedes hacer el calculo ajustado de disipación. Piensa que la potencia del aerotermo la marca el caudal del fluido y la rapidez con la que se quiera disipar.

Si lo que quieres es partir la disipación, puedes instalar dos de 50, o uno de 40 y otro de 50 y dar prioridad al de mayor potencia.

Ten en cuenta que este calculo rapido es una ponderación a la alza. Seguro que si realizas el calculo ajustado te sale menos potencia de disipación. Piensa también que la diferencia de precio entre colocar 90kw de disipación y 50kw de disipación es de 1000€ que, para una instalación de 120m2, el coste es proporcionalmente irrisorio y te aseguras una disipación segura.

Muy buenasss.

Yo tenía entendido que para calcular la potencia del aerotermo tenía que multiplicar la superficie util de los captadores por 500, eso sería la potencia mínima, así que yo lo suelo multiplicar por 650.

60(captadores)x2(m cada uno)x650= 78 Kw.

Yo tengo que dar un presupuesto, asi que no puedo jugar ahora con caudales y demás, por lo que se toma como caudal inicial de 50 l/h m2.

Que opinais.

Viva la termodinámica!!!

Pos estamos apañaos, uno dice 42kw, otro 90 y yo 72. Hay mucha diferencia entre las opiniones no??? Alguno tiene que estar equivocado me da a mi.

Si, viva la termodinamica.

En realidad no hay una única ecuación para calcular la potencia necesaria de un aerotermo o de un sistema de disipación de calor.
Se trata de un sistema de ecuaciones que tiene en cuenta la energía captada por los paneles solares, la entregada al acumulador, la consumida por la demanda, la perdida en los conductos y estaciones de intercambio, y, finalmente, la resultante de todas estas es la potencia sobrante, que es la que se tiene que disipar. Todo ello considerando una fracción de tiempo para su disipación, normalmente de 10 minutos para picos de sobretemperaturas, y dependiente de la temperatura puntual del fluido calorportador.

Yo lo calculo con un modelo matemático que implementé en una hoja de excel y con el matlab, pura formulación matemática y teoria de sistemas. Al final siempre me sale, para las condiciones mas desfavorables y con una disipación relativamente rápida (eficaz), mas o menos lo mismo que recomiendan los fabricantes: 8kw por cada 10m2 de captación.

si lo que quieres es evitar un calculo farragoso, si no lo tienes masticado y preparado en alguna herramienta de calculo, toma esta referencia. Sabes que no vas a tener problemas si lo dimensionas así. Ademas, ya te digo que para una instalación de esas dimensiones, poner un aerotermo de 60kw o uno de 90kw implica 1000€ mas, algo irrisorio comparado con el precio de una instalación de 120m2 de captación.

Ok, entonces para dimensionarlo, en vez de multiplicar por 0.65 como hacía yo, lo multiplico por 0.8 no?? y asi me cubro mejor las espaldas.

Entonces 60 x 2 x 0.8= 96 Kw aprox

Una vez solucionado la potencia aproximada que debería tener el aerotermo, la pregunta es: ¿qué es mejor, un aerotermo así de grande, o dividirlo en dos más pequeños?

La disipación en un aerotermo la calculo como si fuera para calefacción o frío, la potencia a disipar es el caudal por el salto térmico que le queramos forzar, en este caso pasaremos de 90º a 80º y el caudal será el de las placas.

También se puede calcular suponiendo una intensidad de radiación de 800 W/m2, multiplicarlo por los metros cuadrados de la instalación i por el factor óptico (despreciando pédidas), este método lo utilizo para cálculo en sistemas de disipación por termosifón (los famosos radiadores).

No digo que unos métodos estén bien o estén mal, pero yo los míos los fundamento.

Salu2

Hola estoy leyendo lo que comentais y me pregunto varias cosas. La primera, zona geografica de la instalacion, la segunda volumen de acumulacion para esos 60 captadores y por ultimo y mas importante el volumen del vaso de expansion. Yo como instalador no soy partidario de instalar aerotermos por su consumo electrico, ya que entiendo que hacer instalaciones para ahorrar energia y derrocharla luego en disipacion por aerotermos lo veo innecesario, teniendo en cuenta que nuestra instalacion no deberia sobrepasar el 110% dos meses al año. Si nuestra instalacion esta bien dimensionada nuestro vaso de expansion deberia de ser capaz de albergar el total del volumen de dilatacion del fluido, lo que no nos afectaria en caso de estancamiento, el cual en parada de bomba sabemos que es lineal por la IDA hasta el acumulador. Si esto no te convence el antes mencionado Salvador escoda tiene unos disipadores con una valvula de 4 vias que funciona sola por temperatura, tiene un problema que solo los tienes para baterias de 3 y 6 captadores,si no me equivoco, de esto tienes mas info en su pagina. Igual vosotros teneis alguna experiencia que os dice que teneis que instalar aerotermos? Un saludo

100% de acuerdo contigo Solmax, dimensionando un vaso de expansión para volumen de vapor igual a todo el campo solar y un buen mantenimiento te ahorras el aerotermo.

Es mas, no me extraña que SE y cía quieran vender aerotermos de 85 kW con sus tablas, si yo vendiera pantalones con tres piernas los defendería a capa y espada.

Salu2

Bueno,vamos a ser puristas.

Q=dm/dt*cp*(Tmax-Tconsigna)*t=(120m2*30l/h.m2)*(0.95kcal/kg*ºK)*10*1hora=34200kcal=39.75kwh

Esto para propilenglicol al 40% y a 90ºC.

O sea, para evacuar en una hora la energía sobrante para una temperatura del fluido calorportador de 90ºC y dejarla en 80ºC, es de 40kw. Bien, si la temperatura del fluido caloportador sube a 100ºC, o queremos bajar un poco mas la temperatura de consigna, variaremos el intervalo de temperatura. Con una variación adicional de 10ºC mas, obtenemos un gradiente detemperaturas a evacuar de 20ºC, algo normal en termica solar, por lo que la potencia necesaria para disipar se multiplica por dos, y se nos quedaría en 80 kw.
Para zonas cálidas, sería recomendable que el aertermo osistema de disipación realizara esta operación para sobrecalentamientos medios de 100ºC del fluido caloportador.

Ahora ya tienes el metodo directo para dimensionar los aerotermos.

Te recomiendo separar la disipación con varios aerotermos, justamente por esto, para que en peridos de sobrecalentamiento medio funcione uno y en picos o peridos cortos de alta producción termica pueda evacuar el siguiente escalón energético.

El aerotermo se considera un elemento adicional de disipación. Y es útil cuando hablamos de instalaciones centralizadas con mucha superficie decaptación solar o en unifamiliares cuando se apoya la calefacción.

ESto es como todo, si dimensionas bien los purgadores y vasosde expansión, no tiene porqué haber ningún problema, pero siempre hay imprevistos, y fallos en loscalculos. Sin ir mas lejos, el propio metodo de calculo de la cobertura solar, el f-chart, que sobredimensiona las instalaciones. Este metodo no es muy realista que digamos, y, independientemente de si se elige este metodo de calculo o no, se tiene que tener en cuenta que puede llegarse a sobredimensionar una instalación sin saberlo, o que los captadores produzcan masde lo que dicen en catalogo,y si vas justo, problemon. Esta claro que para la ACS de una unifamiliar no vale la pena, pero para instalaciones grandes no estádemas asegurarse su corrercto funcionamiento.

Muchas gracias FER_NANDO. Una pregunta, donde puedo encontrar más datos sobre esa fórmula para calcular la potencia de los aerotermos??

muy bien fernando, entonces lo del Matlab era un farol no?

Hola.

Fernando, yo me inclino a pensar que el método f-chart subdimensiona las instalaciones, es decir que la cobertura que arroja este método es mayor de lo que en realidad es, pero es una opnión personal.

Saludos.

Hay que enteder una cosa.

Para poder dimensionar un sistema termico de este tipo, no existe una única ecuación universal.
Hay un sistema de ecuaciones, y dos procesos básicos: un proceso de balance energético "estático" por decirlo de alguna manera, en el que se analiza la potencia y energías globales anuales Y/o mensuales producidas, perdidas, entregadas, acumuladas, etc. Y otro proceso de termodinámica en el que se analiza el sistema diseñado minuto a minuto, hora a hora, durante un intervalo de tiempo de muestra. Ahí es donde entra el matlab.
Esto es el analisis fino, frente a la ecuación de dimensionado directo que he propuesto en el foro, que simplemente tiene en cuenta la energía media a evacuar. Si lo hicieramos como un proceso dinamico puro, tendriamos que tener en cuenta la variacion del caudal en intervalos de tiempo cortos (minutos), junto con la irradiancia puntual o media estadística para ese periodo, la temperatura ambiental y del agua fría puntual o media para ese periodo de tiempo para evaluar la temperatura minuto a minuto del fluido caloportador, la eficiciencia de intercambio, las pérdidas del aislameinto minuto a minuto, en definitiva, UN MODELO TERMODINÍMICO MINUTO A MINUTO, implementado en una herramienta que pueda calcular UN SISTEMA DE ECUACIONES MODELIZADO y obtener así las gráficas de los procesos, para despues analizar la energía media a disipar y los picos existentes, para poder diseñar los escalones y potencias de disipación.
Yo creo que la ecuación que he puesto en el foro se ajusta a la realidad, con la suposición de que el fluido caloportador está a 90-100ºC, el caudal de los paneles es el medio recomendado por la mayoria de los fabricantes, y como única variable a "probar" el intervalo de temperaturas. En función de este intervalo, se coloca mas o menos potencia.

En cuanto al sub/sobredimensionado del f-chart, si, es cierto que para algunos casos SUBDIMENSONA, pero a mi se me han dado mas casos de sobredimensionado que de subdimensionado. De todos modos, cualquiera de estas dos consecuencias es mala para el calculo final. Yo creo que, si se tiene un mínimo de consciencia a la hora de realizar proyectos de este tipo, y un poco de cultura de los números (y me remito a los que nos hemos pasado media vida calculando y moviéndose en un mar de ecuaciones ininteligibles), se ve a simple vista que el F-CHARt es un método basado en datos empíricos en un 65% de su formulación, y que dempende de la demanda existente, algo lógico si hay un circuito primario con circulación forzada con regulación diferencial. Pero para dimensionar un sistema termico, no cuesta nada realizar un modelo de calculo generérico que contemple todos los procesos termicos existentes en el circuito primario, acumulación y consumo de ACS, y con él poder dimensionar de un modo mas exacto el sistema. Ademas, los datos que se obtienen de este modelo pueden servir para mas cosas, como por ejemplo, para dimensionar los disipadores, evaluar los consumos y ahorros combinando con apoyo auxiliar, con biomasa, con geotermica, etc. EN DEFINITIVA, SER INGENIEROS Y CURRARSELO, QUE PARA ESO NOS PAGAN, y dejar las excel de f-chart colgadas en internet para el que no tiene los conocimientos que se requieren para hacer este tipo de modelos. Que no es nada malo, ni mucho menos, simplemente, obliguemonos los que si podemos a hacerlo.

Un saludo a todos.

La ecuación es la que es, no tiene ningun misterio


Q=dm/dt*cp*(Tmax-Tconsig)*dt

donde dm/dt=flujo másico fluido (kg/h)
cp = calor específico fluido calorportador a Tmax (kcal/kg.ºK)
Tmax=temperatura máxima permitida en fluido o pico estadístico o escalón de temperatura)
Tconsig=temperatura consigna, a la que se quiere bajar el fluido
Q=energía en kcal
dt=intervalo de tiempo de evaluación (h)

1 kcal=1.16E-3 Kwh

Potencia=Q/t -> se toma el mismo tiempo que el intervalo de evaluación

Aplicado a lo que hablabamos, para 120m2 captación, con 30l/h.m2, intervalo de 10ºC y propilenglicol al 40%, tenemos que:


P(kw)=dm/dt*cp*(Tmax-Tconsig)*1.16e-3=120*30*0.95*10*1.16E-6=39,672 kw

Para intervalo de 20ºC --> P=80.18kw (tomando el propilenglicol a 100ºC)


Si os fijais, con lo comentado antes, si el caudal es variable minuto a minuto, y también las temperaturas, no hay ninguna variable constante en esta ecuación, y todas son dependientes de otras, con lo que tenemos que ir a un modelo dinámico analizado, por ejemplo, en matlab, mathcad, etc. O a mano, que tambien es posible, infumable pero posible.

Hola.

Para realizar un buen análisis dinámico no hace falta irse a Matlab, ya que existe el TRNSYS. Yo he trabajado mucho con él, ya que mi PFC lo hice con este "maravilloso" programa. De normal suelo trabajar con hojas excel basadas en f-chart, ya que después de comparar la cobertura de una misma instalación con distintos programas se observa que quizá los modelos de TRNSYS (que calcula sistemas de ecuaciones algebricas y diferenciales para distintos pasos de tiempo) se parezcan más a la realidad (tampoco creas que hay una diferencia abismal).

Pero hay que tener en cuenta de que todos los calculos que hagas se basarán datos históricos de radiación y climatológicos por lo que creo que en general no hace falta irse a programas tan complejos (también depende de la instalación a proyectar) ya que la incertidumbre va a estar siempre ahí, no te parece?

Saludos.

Correcto

Yo también he tocado el TRNSYS, de hecho quiero profundizar un poco mas en él, y va muy bien.
Pero es mi metodo de trabajo, no me creo nada hasta que lo pruebo con mis propias herramientas. Si que es verdad que el TRNSYS se ajusta a la realidad, de hecho, he realizado compartivas entre los modelos en matlab y este programa y las gráficas son calcadas.

Esta claro que para dimensionar la ACS DE una unifamiliar o DE un edificio multivivienda no vale la pena irse a un programa tan fino, ya que se pierde mucho tiempo introduciendo datos y el resultado final es similiar al f-chart, que en 5 minutos lo tienes dimensionado. Pero cuando entra en juego la calefacción, la piscina, la refrigeración, comparar producción energética de distintos sistemas, independientes y/o mixtos (biomasa, calderas convenc., geotermia, etc), calculo de potencias de disipación, en definitiva, un proceso termodinamico completo, el f-chart no te vale para nada. Es mas, si le metes por ejemplo la demanda por calefacción en el cálculo, la energía solar útil resultante no tiene nada que ver con la realidad.

Otra cosa, el TRNSYS es muy potente y un progrmaa en el que se basan el 90% del software de calculo de termica solar (aiguasol, escosol, etc), pero hay que comprarlo, y sus módulos también. Y para alguien no iniciado en el tema, es complicado de trabajar. Lo digo para los que se crean que con pillarse el programa esta todo solucionado. Con este software hay que modelizar también. Y lleva su tiempo.

Un saludo a todos.

Hola.

Eso a lo que me refería, que para según que cosas no merece la pena usar programas como Trnsys.

Yo he tenido la suerte de no tener que comprarlo porque me lo dió la Universidad, con bastantes módulos (Types) ya creados, también te puedes descargar de la página web o hacerlos tu mismo en lenguaje Fortran, el propio Trnsys te crea el esqueleto del programa y tu añades las ecuaciones y variables. Por ejemplo, yo me creé una válvula termostática o un aerotermo.

Además tiene más programas en el paquete Trnsys, como Trnbuild que te creas tu vivienda y puedes calcular las necesidades energéticas para calefacción o refrigeración y te lo llevas a Trnsys para usarlo en tu modelo. También tiene el Trnedit para crear estudios paramétricos y un programa a partir de tu modelo del estilo ACSOL, PACSOL, ESCOSOL....

Pero en mi opinión es muy complejo y para que un modelo funcione tienes que meterle horas y el tratamiento de resultado también es laborioso (o usar el Trnedit). Además, por ejemplo en ACS, al ser un modelo dinámico tienes que meter no solo que gastas 200L de agua al día, sino el perfil de demanda, yo utilice unos archivos de la IEA que se basan en estudios estadísticos.

Vamos, en general se podría decir que Trnsys es un mundo...

Saludos.

Un mundo no, un universo entero.
Yo tengo estos modulos de los que hablas, de modelizar vivienda, esquemas, etc.
He estado algunos ratos con este programa, y es muy potente, pero tela para modelizar algo
Por eso me resultaba mas rapido peder el tiempo en hacer un modelo matematico del sistema e implementarlo en excel y matlab, para poder tener una herramienta rapida de decision, y con el tiempo ya ire haciendo esquemas tipo y demas con el trnsys.
ahora que voy a tener a ingenieros en practicas, compañeros mios de carrera, les voy a poner 12 horas al dia delante del trnsys = jajajajjajaja.

Hola.

Bueno, cuando hablo de módulos me refiero a componentes (types), como es la placa, una bomba... Lo que si que existen en el propio Trnsys esquemas a modo de ejemplo. Lo de la vivienda, aunque al final es un type realmente es con otro programa (Trnbuild).

En matlab y excel no se muy bien como haces una simulación dinámica, a menos que lo hagas en visual basic, porque no solo hay que resolver sistemas de ecuaciones algebraicas sino también diferenciales, con diferentes pasos de tiempo.

Yo he hecho mi PFC sobre análisis y sumulación de sistemas solares térmicos (ACS, calefacción y refirgeración) y te digo que más de una vez me han dado ganas de pegarle una patada al ordenador (porque no tengo a mano al hombre que hizo el Trnsys).

Lo de los ingenieros en prácticas me ha ofendido profundamente , ya que hasta hace muy poco he sido uno de esos, aunque así es cómo se aprende sobre este mundillo. Haz la prueba de ponerles 12h con Trnsys y a la semana ya se les ha ido la pinza y aparecen con un cuchillo a por ti ejejjejjeje

Saludos.

Pues yo el transys no lo he utilizado, pero tengo licencia del transol, por lo que en simulación de ACS y calefacción ya me sirve. Me pillo los dedos cuando tengo que simular sistemas con máquina de absorción, ahí sí que el transys me iría de p.m. ahora bien, vale una pasta y dudo que la empresa quiera hacerse cargo de algo así, para ellos es de flipaos.

Por cierto, yo en la uni trabajé con matlab pero para simular sistemas de control, lo de las transformadas de laplace y toda la óstia, pero muy por encima. No sabía que se pudieran simular sistemas dinámicos...., estaría bien que FERNANDO nos diera una clases virtuales de matlab y jmg_wf de Trnsys.

Salu2