Instalaciones solares de A.C.S
Tanto en verano como en invierno se necesita agua caliente sanitaria (ACS), ya sea para duchas, baños, lavadora, lavavajillas o para otros usos domésticos. La instalación se dimensiona para que la fracción solar no alcance el 100% (la fracción o cobertura solar es el % de energía que conseguimos mediante el sol, del 100% de la energía necesaria), ya que en invierno necesitaríamos un campo de colectores muy grande y en verano tendríamos mucho excedente de energía pudiéndose dañar la instalación, además de no ser demasiado rentable este planteamiento.
En resumen si planteamos una fracción solar del 80%, el resto de energía necesaria la obtendremos del apoyo de un sistema convencional (caldera de gas, gas-oil, eléctrica o biomasa).
Es importante la orientación del tejado
Si que lo es, porque es la base donde se instalaran los colectores; la orientación óptima debe ser al Sur, aunque también podemos permitirnos una desviación Sureste o Suroeste dentro de unos limites.
Si tenemos cubierta plana o podemos situar los colectores en el suelo, los dirigiremos al Sur, siempre evitando obstáculos que nos puedan hacer sombra, como árboles u otros edificios,...
¿Qué inclinación es la óptima para los colectores?
La inclinación o ángulo con la horizontal con que deben disponerse es de fundamental importancia, si se desea optimizar el rendimiento anual de la instalación. Es aconsejable una inclinación aproximadamente de unos 10º mayor que la latitud del lugar, tolerándose unos márgenes de ±15º, en función de la época del año en que deseemos favorecer la captación. Así una inclinación mayor, favorecería la captación del sol en los meses invernales, y una inclinación menor a los meses de primavera y verano. Esto es debido a la altura ala que está el sol durante los meses del año ya que esta altura cambia con los comienzos y finales de las estaciones, variando entonces también la incidencia de los rayos solares sobre los colectores.
Planificar la vivienda, para instalar sistemas de energía solar térmica
Prever la adaptación de los colectores en el tejado o cubierta, tanto en la orientación como en la integración arquitectónica.
Prever un agujero entre plantas/pisos 10 x10, para instalar dos tubos y el cable de la sonda desde los colectores hasta el depósito acumulador de agua caliente.
Prever toma de agua fría y agua caliente hasta el depósito y conducción de desagüe del tubo de la válvula de seguridad del depósito de acumulación además del vaciado del sistema.
Prever toma eléctrica normal con tierra para 230V - 50Hz.
Prever toma de agua caliente para lavavajillas y lavadora, tendrán que ser electrodomésticos bitérmicos.
En caso de incluir recirculación de ACS aislar muy bien la tubería; la recirculación no es recomendable por la gran cantidad de energía que se pierde.
¿Que tipo de configuración necesito?
Existen, grosso modo, tres tipos de configuración básica para sistemas de ACS.
A) Sistemas por termosifón
En los sistemas por termosifón, la circulación en el circuito primario solar se efectúa por convección natural, debido a las diferencias de densidad entre el fluido de trabajo caliente y frío. Este principio se denomina circulación por termosifón, funciona sin bombas o controles o sea sin necesidad de energía eléctrica auxiliar y por lo tanto, pueden utilizarse en lugares donde no se dispone de red eléctrica.
Los sistemas por termosifón son los más económicos que existen y muy indicados para instalaciones pequeñas.
B) Instalaciones de A.C.S. pequeñas de circulación forzada
Las instalaciones pequeñas corresponden a sistemas solares térmicos para casas de una o dos viviendas con un área de captación de hasta aproximadamente 10m² y un acumulador de unos 500 litros. Estos sistemas ya no funcionan por termosifón, sino que la circulación del fluido será forzado por una bomba Figura 2.
Estas instalaciones constan de un sistema captador (básicamente los colectores), un sistema de acumulación con intercambiador de calor (que sería el depósito de agua caliente), una bomba circuladora y un regulador que controla el circuito. Desde el exterior solo se ven los colectores solares, instalados habitualmente en la cubierta de la vivienda.
C) Instalaciones de A.C.S. con acumuladores de agua sanitaria
Las instalaciones provistas de un campo de colectores de más de10m² y hasta 50m² se definen como instalaciones medianas. Suelen montarse en edificios residenciales plurifamiliares, así como también en polideportivos, campings, etc., en los que el consumo diario de agua caliente supera los 500 litros. Los sistemas de más de 50m² de área de captación se consideran ya instalaciones grandes.
En estas instalaciones se separa el acumulador solar del acumulador del sistema de calentamiento convencional.
Instalaciones solares de A.C.S. y calefacción
La calefacción de una vivienda, presenta uno de los consumos energéticos más grandes de la demanda total de energía de esta. Se dimensiona el sistema para obtener la fracción solar de A.C.S. necesaria y posteriormente dar apoyo al sistema convencional de calefacción (caldera de gas, gas-oil, eléctrica o biomasa...), apoyo que consiste entre el 20% y el 50% de la demanda energética de la calefacción.
Es importante destacar que el sistema emisor de calor (Radiadores, suelo radiante, zócalo radiante, fan-coil...) que es más conveniente utilizar, es el de baja temperatura (<=50º C), de esta manera nuestro sistema solar tiene mayor rendimiento. Figura 4.
Sistemas combinados de A.C.S. y calefacción
En estos sistemas, el acumulador se carga de igual modo que en las instalaciones de A.C.S. pequeñas, a través del circuito primario, mediante el uso de un sencillo control diferencial de temperatura.
Instalaciones solares de climatización de piscinas
Con instalaciones solares para climatizar piscinas se consigue alargar la temporada de baño y mejorar nuestro confort aumentando unos grados la temperatura de la piscina.
El sistema consiste en unos sencillos colectores solares de polipropileno, a coste muy reducido, que se instalan en paralelo con el sistema de filtrado. También se puede utilizar el agua caliente sobrante que generan los colectores solares térmicos de una instalación de ACS o ACS + calefacción en verano, y usarse para calentar una piscina exterior.
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