Buscando información en la web para crear un post, encontre una pagina muy interesante para aquellas personas que siendo manitas no se atreven con una instalacion completa.
La pagina en cuestion es:http://www.readysolar.com/,esta compañia ofrece kits de montaje de paneles solares y demas complementos sin conocimientos previos.
Foto.
Estos kits son mas rentables, ya que te ahorras el presupuesto de los operarios que realizan la instalción, tambien son fiables ya que las pruebas que les realizan tienden ser mas exahustivas para estar en la media de obtención de calor en cualquier parte.
Es decir que no absorveran el 100% de la energia solar indenpendientemente del lugar del mundo que se instalen ya que si no as hecho los calculos de las necesidades de energia necesaria que necesita la casa, y con ello los materiales y cantidades adecuadas para la necesidad de energia necesaria que se necesita.
Es verdad que son rapidos de montar e instalar ya que vienen preparados para tal fin. Solo hay que ensamblar los componentes como un kit.
Antes de comprar e instalar un producto aconsejo informarse bien de las necesidades que necesitas y una vez bien informado tomar la decision que mas se ajuste a tu caso.
Estos kit d montaje estan muy bien para la gente que se dedica a esta profesion ya que es un producto facil de montar y rapido, y teniendo los calculos de diseño y energia, solo resta pedir los productos necesarios e instalar.
Si quieres aprender y montar por tu cuenta ,adelante seguramente la experiencia sera constructiva en todos los aspectos.
Nuevos cristales pueden revolucionar la energia solar y fotovoltaica. Martin Aagesen es un investigador que ha desarrollado un material que puede llegar a cambiar para siempre a la industria de la energía solar.
Son las nano escamas, un cristal perfecto que puede llegar a revolucionar la explotación de esta energía. Aagesen, investigador del Nano-Science Center y el Niels Bohr Institute en la Universidad de Copenhagen, dijo sobre su descubrimiento que “las nano escamas (nano flakes) tienen el potencial de convertir hasta el 30 por ciento de la luz solar en electricidad y eso es el doble de lo que se convierte hoy en día”.
“He descubierto una estructura cristalina perfecta. Es algo raramente visto. Aparte de ser una estructura cristalina perfecta pudimos ver que también absorbe toda la luz. Se puede convertir en el panel solar perfecto”
Este descubrimiento ha traído gran repercusión, incluso ha salido un artículo en la prestigiosa Nature Nanotechnology.
Según Aagesen el potencial de este descubrimiento es enorme, desde reducir los costos de producción hasta darle una mayor efectividad a los paneles solares para convertir la luz del sol en energía solar. Se abarataría por la razón de que se usaría mucho menos silicio en el proceso, que es caro.
T e gustaria utilizar el movi sin tener que enchufarlo a la red electrica,ir al campo y utilizar el pc sin miedo a que se le acabe la bateria. Realidad gracias a un panel solar ligero y flexible cuyo grosor es parecido al de pelicula fotográfica y que se podría incorporar a telas y otros materiales. Los paneles solares son fruto de un proyecto de investigación europea llamada H-Alpha Solar (H-AS).
Investigadores de los Países Bajos, Francia y Portugal están trabajando juntos en un proyecto de investigación de la Unión Europea llamada H-Alpha Solar.
Otra ventaja de estos nuevos paneles solares es el bajo coste de su fabricación, porque se podrán fabricar de forma masiva en enormes rollos que luego se podrán cortar según la cantidad y el uso deseado y incorporado en ropa, telas, muebles o incluso tejados. Según el director del equipo de investigadores que han logrado el avance científico, esta tecnología será mucho más manejable que los tradicionales paneles solares de cristal.
Gerrit Kroesen, un físico en la Universidad de Tecnología de Eindhoven en Holanda, que dirigió el equipo de desarrollo, dijo: "Esta tecnología será mucho más fácil de manejar que los viejos paneles solares de cristal."
Una previsión de plena escala planta de fabricación de los paneles se producen a un costo de menos de £ 1 por vatio (alrededor de 1,94 dólares o 1,45 euros). Como tal, un panel de tamaño A4 cosido en la parte de atrás de una chaqueta y un costo de menos de 7 libras (unos 13 dólares o 10 euros) se cargará un teléfono móvil durante un paseo de verano en el campo. Siempre que los usuarios móviles mantienen dentro de los límites de los mástiles que se transmite una llamada de relevo a las redes, los teléfonos nunca volverá a estar fuera de acción.
Ya hay una planta piloto que fabrica rollos de células de silicona con una anchura de unos 40 centímetros. Se prevé que una fabrica completa podría fabricar paneles a un coste de 1 euro por vatio.Un panel solar parecido al tamaño de una hoja A4 y cosido dentro de una chaqueta, costaría unos 10 euros y sería suficiente para recargar un teléfono móvil durante un paseo.
Recoriendo la red encontre esta noticia que me resulto interesante y impactante.Un Avion propulsado por la energia solar.
Ha sido presentado en Zurich el prototipo de avión Solar Impulse, un ambicioso proyecto de ingeniería que supondrá el desarrollo de nuevos materiales, nuevas formas de gestionar la energía y un reto en su interfaz con el hombre. Según sus creadores, el próximo año debería hacer su primer vuelo tripulado, para en 2011 hacer su primer vuelo transatlántico. La aventura de este avión, que han contribuido a crear 150 científicos, tendrá su momento más importante cuando, poco después, complete su primera vuelta al mundo sin escalas.
El prototipo de avión solar Solar Impulse acaba de ser presentado en la base militar aérea de Dübendorf (Zúrich), informa Swissinfo. En este proyecto participan 150 científicos, un tercio de las cuales son ingenieros, y permitirá llevar a cabo desarrollos que podrían ser utilizados para otros fines. La versión final del avión tendrá 250 metros cuadrados de paneles solares sobre los 80 metros de sus dos alas. Es una envergadura parecida a la del avión comercial más grande del mundo, el Airbus A380, pero con una diferencia: el Airbus pesa 580 toneladas, mientras que el Solar Impulse no llega a 2. Este ha sido el trabajo al que se han tenido que enfrentar los 50 ingenieros y diseñadores que están participando en el proyecto y que han gastado miles de horas de trabajo en los últimos cuatro años. A estos 50 ingenieros y diseñadores hay que sumar 100 especialistas más de seis nacionalidades diferentes. El primer vuelo tripulado será el año que viene y, después, su gran objetivo consistirá en dar la vuelta al mundo sin escalas, añade Flight Global. Nunca antes el ser humano se había planteado completar una vuelta al Globo con un avión movido sólo gracias a la energía solar. Esto es complicado porque las células fotovoltaicas que incorpora tienen que alimentar al avión durante el día y proporcionar, al mismo tiempo, energía a las baterías que lo mantendrán en vuelo por la noche.
En la actualidad se contabilizan unas dos mil millones de personas que no tienen agua potable. Esto es debido a varias causas como la sequía, la contaminación y la presencia de aguas salinas no aptas para consumo humano; el crecimiento de la población mundial y la consecuente disminución de los alimentos, requieren la expansión de la agricultura a zonas áridas. Las zonas áridas se caracterizan por la escasez de agua y la gran cantidad de energía solar incidente. La presencia de agua salinizada está aumentado a lo largo de nuestra geografía debido a la sobreexplotación de los acuíferos.
La energía solar puede ser en estas zonas la clave para desalinizar el agua para el consumo humano y para su uso en la agricultura. La utilización de la energía solar para la destilación del agua es un práctica que se viene realizando desde hace mucho tiempo. El primer documento que habla sobre esta cuestión data de 1551 y fue redactado por alquimistas árabes. En 1589, Della Porta describe una sistema de destilación de agua con energía solar. En 1862, Lavoisier experimenta estas técnicas mediante el uso de grandes lentes que concentran la radiación solar.
En la actualidad en Grecia se hallan funcionando variasinstalaciones de destiladores solares para el abastecimiento de agua potable. Según el tipo de construcción y las condiciones climatológicas imperantes, con una superficie media de condensación de 2.450 m2, pueden obtenerse de 7.5 a 15 m3 de agua potable por día.
En Freeport, en el Golfo de Méjico, se obtienen diariamente 4 millones de litros de agua por el procedimiento LTV ( Long Tube Vertical Multiple Effect Destilation ). Se trata de un sistema de etapas múltiple que por un proceso de evaporación progresiva, a una presión constantemente decreciente, garantiza un balance energético relativamente favorable. El agua bombeada del Golfo de Méjico se somete a un total de 12 condensaciones. La proporción de agua de mar dulce obtenida, es de 4:3. Un sistema que compite totalmente con este procedimiento es el proceso de distensión de etapas múltiples MFP (Multiple Flash Process). Por este sistema trabaja una instalación de destilación de diez etapas en San Diego, en la que se producen por día unos 300.000 litros de agua dulce.
2. DESCRIPCIÓN DE LOS SISTEMAS UTILIZADOS AL AIRE LIBRE
Los sistemas más simples han sido los que más se han desarrollado; este es el caso del denominado sistema “depósito”. Dicho sistema consta de una serie de elementos esenciales: depósito para agua, láminas de cristal transparente ( en ocasiones plástico), canales y colector para agua destilada.
La disposición de los elementos varía según los modelos: sobre el suelo se dispone el contenedor de agua, que puede ser negro para absorber mayor cantidad de radiación solar; el agua se evapora (ya desprovista de sales) y se condensa sobre la lámina colocada en la parte superior. Esta lámina suele estar inclinada, y al final el agua se recoge en los extremos una vez destilada.
3. MODELOS MÁS UTILIZADOS EN INVERNADEROS
Tinaut et al. Construyeron un invernadero convencional, pero en su interior, en la parte superior del mismo disponían un contenedor de agua de plástico semitransparente. Este plástico fue elegido porque era capaz de retener la radiación térmica y dejaba pasar la Radiación Fotosintéticamente Activa (P.A.R.). Este modelo también permite que la radiación nocturna emitida por el suelo del invernadero sea utilizada para mantener el agua caliente. Este equipo de investigadores probaron materiales como el polietileno y el metacrilato, de colores rojo y azul, para la construcción del contenedor, y observaron que la radiación P.A.R. transmitida por el metacrilato rojo doblaba la transmitida por los otros dos materiales.
Luft y Froechtenight diseñaron dos equipos que aumentaban la efectividad de modelos desarrollados con anterioridad. En este modelo el agua fluye entre dos laminas de cristal, pero la lamina inferior únicamente deja pasar hacia el interior del invernadero la P.A.R., quedándose la radiación térmica (infrarroja) entre los dos cristales. De este modo el agua se evapora y condensa más rápidamente, puesto que entre los dos cristales se produce una subida de temperatura mayor que en otros modelos.
Actualmente se está investigando otro modelo que consta de un colector solar, una torre de evaporación y de una torre de condensación. El agua asciende al colector solar por capilaridad por unos microtubos; aquí el agua se calienta y pasa a la torre de evaporación donde tiene lugar dicho proceso. Ahora el vapor de agua atraviesa la cámara de condensación donde se produce la condensación del agua cuando el vapor de agua entra en contacto con las superficies frías de dicha cámara.
A veces el agua salada es precalentada mediante un intercambiador de placas situado en la cámara de condensación. De este modo el calentamiento del agua en el colector solar se producirá más rápidamente al estar el agua ya a una temperatura elevada. El agua que no se ha evaporado se recoge en un depósito, donde esta el agua salada, y cuando la concentración de sales es muy elevada este agua se desecha. Dependiendo de las necesidades se proyectará este modelo, realizando en primer lugar el estudio económico. El coste de la instalación no es muy elevado, ni tampoco su mantenimiento, y se estima que este tipo de instalaciones tienen una vida útil de 20 años.
4. CONSIDERACIONES EN EL DISEÑO
4.1. Agua necesariaEsta cantidad de agua viene determinada por la media de consumo diario de agua, a la que habrá que sumarle un tanto por ciento relativo a las pérdidas. También habrá que tener en cuenta la calidad de agua que necesita la explotación, puesto que en ocasiones, tal como ocurre con el riego localizado, se pueden utilizar aguas con mayor concentración en sales que en el riego tradicional. También habrá que tener en cuenta el volumen de agua que debemos almacenar teniendo en cuenta la climatología del lugar y previendo posibles emergencias.
4.2. Productividad por unidad de área
Este dato es la cantidad de agua que una instalación puede desalinizar por unidad de área de intercepción de la radiación solar. Esta productividad se calculará mediante una serie de fórmulas empíricas, que son fruto de la investigación en este tipo de sistemas.
4.3. Superficie solar
En función de la productividad por unidad de área y de las necesidades de agua, se calcula la superficie solar necesaria de intercepción.
4.4. Radiación solar
La disponibilidad de radiación solar en las fechas en las que las necesidades de agua son mayores, es un requisito indispensable para poder proyectar una instalación. Ha de conocerse la distribución de la radiación solar en las distintas épocas del año. También en este caso existen una serie de fórmulas que nos permiten calcular la radiación solar incidente, en función de la latitud del lugar, altura y otros parámetros.
Desarrollan un Proceso Barato y Fácil Para Producir Paneles Solares 28 de Agosto de 2007.
New Jersey Institute of TechnologyInvestigadores del Instituto Tecnológico de New Jersey (NJIT) han desarrollado una célula solar barata que puede pintarse o imprimirse sobre hojas plásticas flexibles. El proceso es simple. Algún día la gente incluso podrá imprimir hojas con estas células solares baratas utilizando impresoras caseras de chorro de tinta. Los consumidores podrán pegar entonces el producto terminado en un muro, el tejado o hasta en una valla publicitaria o estructura comparable, para crear así sus propias centrales generadoras de energía eléctrica. El investigador principal es Somenath Mitra, profesor del Departamento de Química y Ciencias Medioambientales del NJIT. Recolectar la energía directamente de la abundante radiación solar utilizando células solares, emerge cada vez más como un componente fundamental de la futura estrategia global de la energía. Pero todavía resulta un desafío el dominio de las energías renovables. Son necesarias infraestructuras de grandes dimensiones y altos costos, como las turbinas de viento o los diques, para alimentar a las plantas de producción de energía eléctrica basadas en fuentes de energía renovable, como las eólicas o las hidroeléctricas. El silicio purificado, también usado para fabricar chips de ordenador, es un material fundamental para fabricar las células solares convencionales. Sin embargo, el procesamiento de un material como el silicio purificado está más allá del alcance de la mayoría de los consumidores. El desarrollo de células solares orgánicas a partir de polímeros resulta una alternativa barata y potencialmente más simple. Cuando la luz del Sol incide sobre una célula solar orgánica, la energía genera cargas positivas y negativas. Si las cargas pueden separarse y enviarse a electrodos diferentes, entonces circula una corriente. Si no, la energía se desaprovecha. Uniendo electrónicamente las células se forma lo que se llama un panel solar, como los que actualmente vemos en algunas azoteas. El tamaño de las células y el de los paneles varían. Las células pueden ir desde un milímetro a un metro aproximadamente. Los paneles no tienen ningún límite de tamaño. La célula solar desarrollada por el NJIT utiliza un complejo de nanotubos de carbono. Los nanotubos son alrededor de 50.000 veces más pequeños que el grosor de un cabello humano. No obstante, un sólo nanotubo puede conducir la corriente eléctrica mejor que cualquier cable eléctrico convencional. Mitra y su equipo de investigación tomaron los nanotubos de carbono y los combinaron con diminutas buckybolas de carbono (conocidas como fullerenos) para formar estructuras semejantes a serpientes. Al agregar luz solar para excitar los polímeros, las buckybolas atrapan electrones. Entonces, los nanotubos, comportándose como cables de cobre, logran hacer que los electrones fluyan en una corriente. Usando esta combinación única en una receta de célula solar orgánica, puede conseguirse incrementar la eficiencia de las futuras células solares pintadas. Algún día, este proceso puede llegar a ser una alternativa de energía barata para familias de muchas partes del mundo. Información adicional en:
Cálculo de la superficie colectora Una vez calculados los consumos energéticos en cada mes se representa gráficamente en una curva o diagrama de consumo. La inclinación óptima de los colectores depende de la utilización que se vaya a realizar de la instalación. El cálculo de la superficie total colectora se realiza de manera que la aportación solar en el período en que la instalación está activa sea igual al consumo. Para obtener el número de colectores debe coincidir el consumo anual con la aportación solar. La energía aprovechable de un día medio se obtiene a partir de la irradiación horizontal media en un día de cada mes, H. Este valor se ajusta si la instalación se encuentra en una zona montañosa o de atmósfera muy limpia (H*1’05) o si la zona tiene una aire muy contaminado (H*0’95). Otras correcciones al valor H se realizan si hay obstáculos que proyectan sombras sobre los colectores o superficies reflectantes. Con lo que E quedará: E = k *H*0’94 Además si la orientación se desvía xº del sur: E’ = E *(1’14 -0’0085*x). La intensidad media útil es igual a I = E(J) / T(seg.)
Cálculo del rendimiento de un colector Cada colector funciona con un rendimiento dado por una tabla o ecuación que suministra el fabricante. La ecuación teórica del rendimiento es b–m*(tmº-taº)/I, siendo b la incidencia de los rayos al colector y m la energía que pierde el colector, tmº la temperatura media del acumulador, taº la temperatura ambiente. b y m son constantes y el resto es variable a lo largo del día y en las distintas épocas. Los fabricantes nos podrán proporcionar los valores constantes.
Cálculo de la cantidad de energía recibida en un panel Se realiza una estimación de la energía que se va a recibir en un panel en función de la localización geográfica, de la inclinación del panel y del mes en el que se calcule. Sólo se trata de una estimación puesto que se trabaja con tablas estadísticas del lugar. Para poder realizar este cálculo primeramente se consulta en la tabla la radiación estimada para el lugar en el mes indicado y se multiplica por un factor de corrección que dependiendo de donde se sitúe el panel, localidad con mucha contaminación, normal o poco contaminado oscilará entre los valores 0’95,1 ó 1’05 respectivamente. Después se multiplicará por k que es otro factor de corrección que estará en función de la inclinación del panel y la latitud del lugar. Si el valor de la energía necesitada se divide entre la energía obtenida de este cálculo, resultaría el número de paneles necesarios.
Cálculo para la optimización en la orientación e inclinación de los paneles En primer lugar debe fijarse uno de los dos parámetros, la orientación o la inclinación. Después consultando en la gráfica se obtiene entre que valores de orientación o de inclinación puede variar nuestro panel para conseguir un rendimiento deseado. También puede utilizarse, si se saben esos dos parámetros, para saber si las pérdidas son inferiores a la máxima permitida. Una vez que se sepa entre que valores de orientación puede estar el panel, hay que corregir esa graduación para la latitud del lugar, con las fórmulas: Inclinación máxima: Inclinación Máx. – (41º - Latitud) Inclinación mínima: Inclinación min. - (41º - Latitud) Si se conoce la inclinación se sabrá entre que grados podrá oscilar con la fórmula: Orientación: Inclinación – (41º - Latitud)
Determinación de las pérdidas sufridas por las sombras Cuando la sombra ocupe más del 5% del panel, el rendimiento obtenido estaría muy por debajo de lo esperado. Según la legislación de Madrid, no puede haber sombras a una altitud de 15º sobre el ángulo de elevación de los colectores. Este cálculo dependerá de la latitud, así en Canarias serían 25º. Para el cálculo de las pérdidas por sombra se utilizan un gráfico donde se representa el recorrido del sol en todas las épocas del año, debido a sus diferentes altitudes, se traslada el obstáculo a dicha gráfica y se van obteniendo los resultados de pérdidas por sombra. Después el valor de cada una de las celdas se obtiene de unas tablas que varían en función de la orientación e inclinación del panel
El agua caliente sanitaria es la aplicación más idónea para los sistemas de aprovechamiento térmico solar. Es importante diseñar bien el apoyo con energía convencional, e manera que sea realmente un complemento auxiliar. Se deben seguir una serie de principios para el desarrollo de correctos diseños:
Captar el máximo posible de energía solar – Es necesario regular la captación de energía para convertirla en energía útil, mediante la medición y comparación del nivel de temperatura en el colector y en el almacenamiento. Mediante regulación diferencial se puede activar la electrobomba o parar la circulación. Consumir prioritariamente la energía solar – Mediante un diseño adecuado del sistema de almacenamiento podemos favorecer el uso prioritario de la energía solar. Se puede incluir un acumulador con resistencia eléctrica regulado por un termostato, que actuará cuando la temperatura del agua sea menor que la temperatura requerida del agua caliente para consumo. Asegurar la correcta complementariedad entre la energía solar y la convencional – Si el nivel de temperatura conseguido con energía solar es frecuentemente inferior al deseado habrá que añadir la energía auxiliar precisa. Se pueden dos casos:
Producción instantánea de la energía de apoyo – Este sistema se coloca a la salida del acumulador solar, es muy práctico en viviendas si se usan calentadores instantáneos de gas de tipo doméstico, siempre que la llama se regule automáticamente en función de la temperatura del agua de entrada.
Producción de energía de apoyo en un acumulador independiente – Se emplea un acumulador más pequeño que el principal y los puntos de consumo. No juntar la energía solar con la convencional – Si el acumulador es único habrá que mezclar lo menos posible, puede conseguirse con un acumulador compartimentado Formulario de Contacto
Hay que evitar la congelación y ebullición del liquido caloportador. Las medidas de protección contra la congelación evitarán el riesgo por las noches y el peligro en invierno. Algunas medidas en climas benignos son que entren en funcionamiento pocas veces, mientras que en climas duros podrían ser el paro total de la instalación (vaciándose la instalación), calentamiento de los colectores por recirculación del fluido caloportador, calentamiento de los colectores por resistencia eléctrica, uso de fluido anticongelante, colectores que soporten la congelación, vaciado de los colectores (cuando la temperatura ambiente ronda los 0ºC se abre la válvula de vaciado y cuando la temperatura sube de 4º o 5ºC se llena el circuito con agua de la red(no será válida en circuitos de aluminio por la entrada de aire). Las medidas de protección contra la ebullición deben evitar el riesgo en instalaciones que se encuentran fuera de servicio. Para evitar la ebullición en los colectores se incluyen los vasos de expansión, válvulas de seguridad, reducir la radiación o el empleo de fluidos orgánicos. Para evitar la ebullición en el almacenamiento hay que dimensionarlo con una relación mayor de 50l/m2.
La transferencia térmica puede realizarse de forma:
Directa – Es un solo circuito, no hay separación entre el primario y el secundario, el ACS circula por los colectores. Se consigue un buen rendimiento térmico y el sistema presenta simplicidad. Los inconvenientes son el emplear materiales que no contaminen el agua, el riesgo de vaporización y congelación, funciona a la presión de la red (peligro en los colectores), no se puede emplear anticongelante, mayor riesgo de corrosión (aire en el agua), posibles incrustaciones calcáreas y más restricciones legales. Indirecta – Existe un intercambiador térmico evitándose que el fluido caloportador se mezcle con el ACS. Es el más habitual. Si en el circuito primario se ha añadido anticongelante, tiene mayor densidad por lo que va a costar más que ascienda (bomba de mayor tamaño) y además dilata más. La circulación del fluido se consigue por:
Termosifón – Circulación natural. El depósito debe colocarse sobre los colectores para permitir la convección por diferencia de temperatura. Para facilitar el movimiento del agua tiene que haber diferencia suficiente de temperatura T entre el colector y el acumulador y una altura h mayor de 30 centímetros entre el acumulador y los colectores. Cuanto mayores sean T y h, mayor es la energía para mover el líquido. Para evitar el riesgo de temperaturas elevadas en el depósito se diseña con volúmenes mayores de 70 l/m2 de colector. Electrocirculador – Circulación forzada. Evita los defectos propios de los sistemas de circulación natural. Como inconvenientes está la necesidad de energía eléctrica y de regulación y control del circulador. Cuando el intercambiador está a una altura inferior a los colectores el electrocirculador es imprescindible. Hay que incluir además una válvula antirretorno para evitar el posible efecto termosifónico nocturno. Un ejemplo de sistema de circulación forzada e indirecto podría ser el que se muestra en la siguiente figura: En el circuito primario entra el agua de la red, pasando por la primera válvula de corte, quedando esta válvula abierta hasta que el circuito este lleno. Esta válvula sirve para aislar al circuito. Llega hasta el electrocirculador donde en paralelo se puede observar un manómetro con dos llaves que sirven para medir la presión del circuito y del electrocirculador. Después hay una válvula antirretorno para evitar un efecto termosifónico no deseado cuando el colector no está captando energía. Pasa los colectores solares y se empezaría a medir la temperatura para poder gobernar el funcionamiento del circuito, es decir, cuando es muy alta o muy baja manda cerrar la válvula de tres vías y el electrocirculador se pone en funcionamiento. En el punto más alto está el purgador que sirve para la expulsión de los gases de la instalación., también estaría la válvula de seguridad que dejará expulsar el líquido del circuito si la presión en este suba por encima del nivel fijado. En el circuito secundario estaría el acumulador junto con una fuente auxiliar de energía (calentador), que podría estar en serie con este. Las ventajas de este tipo de circuito es que tienes un mejor sistema de control, cuenta con una serie de protecciones de seguridad, aumentando el rendimiento. Se aumenta el número de aplicaciones a las que puede ir destinada y el lugar geográfico donde se puede ubicar. Los inconvenientes son que se necesita un circuito eléctrico adicional, un sistema de control y que el precio es más elevado. Además tiene un mayor mantenimiento.
Conducciones El fluido caloportador debe ser transportado en la instalación a una determinada velocidad porque si va muy rápido no se calentará y si va muy lento alcanzará temperaturas poco deseables, por lo que habrá que calcular el dimensionamiento de las tuberías. Para ello, habrá que mantener unos límites de velocidad (1’2 l/seg – 1’6 l/seg 100 m2 de superficie colectora) y un límite de pérdida de carga. El material a elegir debería ser el metal más noble posible (cobre), pero en dimensiones grandes, se empleará otro de precio inferior como puede ser el acero o el aluminio. En caso de coexistir varios metales en la misma instalación, el agua debe ir desde el menos noble al más noble por el problema de la electrolisis. Con los plásticos, el que más aguanta es el polietileno reticulado (100ºC unas pocas horas), por lo que no es aconsejable utilizarlo en el circuito primario. Para calcular el caudal la norma indica: Entre 1’2 l/seg y 1’6 l/seg. 100m2. Pasados a l/h quedaría entre 43 l/h y 57 l/h, cogiendo a efectos de cálculo el valor intermedio de 50 l/h
Aislamiento Evita las pérdidas de los elementos sensibles de la instalación, debe tener un bajo coeficiente de conductividad a un precio razonable. Su colocación será sencilla y soportará un rango amplio de temperaturas. Debe ser ignífugo, no corrosivo por contacto y presentar buena estabilidad. Su resistencia mecánica será buena y su peso específico reducido. Puede ser de tipo fibroso (amianto, fibra de vidrio, fibra mineral, fibra animal y vegetal), granulosos (perlite, silicato e calcio, magnesia), y celulares (corcho, espuma de vidrio). El espesor se elige en función de la temperatura del fluido y el diámetro de la tubería, también dependiendo si las tuberías son interiores o exteriores.
Otros elementos
Para calcular las instalaciones hay que tener en cuenta un caudal de 50 l/h *m2, la velocidad será de 2 m/seg (3 m/seg. en algunas condiciones) y un ∆p = 40 mm.c.a/m. o El manómetro y el hidrómetro – Miden la presión en el interior de una tubería o depósito. o La válvula de seguridad – Debe incluirse por estar el circuito sometido a presión y a variaciones de temperatura. o El embudo de desagüe – Permite observar la evacuación del líquido. o El purgador – Evacua los gases contenidos en el fluido caloportador y debe situarse en la parte más alta de la instalación. o Las válvulas antirretorno – Limitan el paso del fluido en un solo sentido. o Las válvulas de paso – Pueden interrumpir total o parcialmente el paso del fluido. o El termómetro – Mide la temperatura del fluido por contacto o por inmersión. o Los termostatos – Miden y activan o desactivan mecanismos mediante una señal eléctrica. o El termostato diferencial – Mide una diferencia de temperatura y en función de la medida actúa sobre algún elemento del sistema
El montaje de los colectores se realiza mediante un sistema de anclaje y soporte que tenga la inclinación adecuada para los colectores. Hay varios tipos de estructuras. Los fabricantes venden el colector, con su estructura, depósitos... Aunque siempre se podrá diseñar una estructura propia. El tipo de anclaje se hará en función de las fuerzas del viento que deba soportar. La fuerza del viento sobre una superficie es: f = P S sen2@ f = Peso para contrarrestar la fuerza del viento. P = carga del viento (Kg/m2). Se mira en tabla adjunta. S =superficie colector (m2). sen2@= seno del ángulo de inclinación
Absorbe las dilataciones del agua en las instalaciones de agua caliente sanitaria. Cuando crece la presión en la instalación debido a la dilatación del fluido caloportador (aumento de temperatura), el fluido sobrante entra en el vaso y empuja la membrana. El gas se comprime, evitando variaciones de presión. El gas que contiene debería ser nitrógeno debido a que el oxigeno oxida la membrana y la estropea. Siempre debería contener un mínimo de fluido para evitar que la membrana se corroa. El gas nunca debe quedar por encima del fluido porque se formarían bolsas de aire y además de provocar el mal funcionamiento corroe a la membrana. Hay varios tipos de vaso de expansión, hay alguno que no tiene membrana teniendo un gas que no se mezcla con el agua. Si el vaso es abierto la normativa indica que tiene que tener un 0’2% de agua de la instalación y estar situado a una altura de 3’5 metros sobre los colectores. No se suelen poner porque actualmente están prohibidos.
Cálculo del vaso de expansión Responde a la fórmula: VVC = VI CEXP CP, donde: VVC = Volumen del vaso de expansión cerrado. VI = Volumen del agua de la instalación. CEXP = Coeficiente de expansión debido a la temperatura máxima de funcionamiento. CP = Coeficiente de presión. CP =Pmax - Pmin
VI es el Volumen tuberías + Volumen colectores + volumen intercambiador. El volumen del colector y del intercambiador lo facilita el fabricante, mientras que para calcular el volumen de las tuberías se consiguen por unas tablas que tiene la norma UNE dependiendo del diámetro, espesor, caudal...
Facilitan el transporte del fluido caloportador desde los colectores hasta el almacenamiento y luego al consumo. Accionados por un motor eléctrico que suministran al fluido la energía necesaria para transportarlo por el circuito a una determinada presión. Hay tres tipos de electrocirculadores centrífugos:
Rotor sumergido – Son silenciosos, requieren un bajo mantenimiento y se montan en línea con la tubería y el eje horizontal. Monobloc – Con el eje en cualquier posición. Acoplamiento motor-electrocirculador de ejes distintos – Son ruidosos. El comportamiento del electrocirculador se representa P = C * ∆p, donde P es la potencia necesaria, C es el caudal (l/seg.) entre dos puntos de una tubería con diferencia de presión ∆p. Lo que quiere decir que la potencia de la bomba está en función de la pérdida de carga y del caudal. Con estos dos ejes el fabricante lo representará en su curva característica, teniendo cada bomba su propia curva característica.
Con el paso del tiempo, las tuberías van cogiendo corrosión, por lo que la pérdida de carga aumenta con el tiempo, además los cálculos se realizan como si en la instalación sólo hubiese agua, mientras que muchas veces se añade anticongelante, por esta razón en la práctica la bomba que se elige debe estar un poco sobredimensionada Las bombas suelen tener varias velocidades y el fabricante lo indica en sus gráficas, lo aconsejable es que se trabaje en una velocidad intermedia para así poder subir o bajar la velocidad si no hemos quedado cortos o hemos sobredimensionado la bomba respectivamente. Al asociar dos electrobombas en serie se aumenta mucho la altura manométrica y poco el caudal, mientras que si se asocian en paralelo aumenta mucho el caudal y poco la presión. La bomba tiene que contrarrestar la pérdida de carga solo en el circuito más desfavorable, sin embargo si el circuito está equilibrado, será elegido uno al azar. El caudal siempre se conoce debido a que si sabemos la superficie colectora, la normativa nos indica que tiene que tener un caudal de aproximadamente 50 l/h m2. Lo que nos faltaría por conocer es la pérdida de carga, los fabricantes indican las pérdidas de todos los elementos (colector, depósito, tuberías...), quedando la pérdida de carga del circuito finalmente como: ∆p CIRCULADOR = ∆p TUBERÍAS + ∆p COLECTOR + ∆p INTERCAMBIADOR
Elementos asociados al electrocirculador
El circuito va precedido de un filtro para evitar que entren impurezas de las soldaduras y del resto de la instalación en la bomba. También lleva una válvula antirretorno para evitar retrocesos del fluido caloportador desde el colector a la bomba. Las llaves numeradas con el 3 y 4 se utilizan en caso de avería de la bomba para ser sustituida.
Cerrando la llave 1 y dejando abierta la llave 2, obtenemos en el manómetro la presión de impulsión. Cerrando la llave 2 y abriendo la llave 1, obtenemos en el manómetro la presión de aspiración. Si restamos los resultados se obtiene la pérdida de carga de la instalación, que debe coincidir con la de la instalación.
En la parte trasera el electrocirculador debe tener una pequeña presión para que sea capaz de arrancar, la normativa indica que como mínimo debe ser de 0’2 bar ó 0’5 bar para temperaturas altas.
Si la bomba tuviese una pérdida de carga más pequeña que la necesaria, se creará una depresión en las tuberías y el agua que circula se volverá fácilmente gaseosa, como la bomba está diseñada para mover sólo fluido líquido se produce una aceleración de la bomba y una implosión en el fluido, que acaba estropeando al electrocirculador. La suma de ambas reacciones se conoce como gravitación.
Acumuladores El acumulador adapta la demanda de energía a la disponibilidad solar. Las características que debe cumplir son tener una alta capacidad calorífica, un volumen reducido, responder de manera rápida a la demanda, integrarse bien en el edificio, un bajo coste, ser seguro y tener larga duración. Suelen tener forma cilíndrica lo cual facilita el fenómeno de estratificación. Se construyen en acero, acero inoxidable, aluminio, de fibra de vidrio reforzado y plásticos. El fenómeno de la estratificación separa el agua de consumo del agua a calentar por los colectores. Se produce por la diferente densidad entre el agua caliente y el agua fría, tendiendo el agua más caliente a subir por pesar menos. Dimensionamiento del acumulador El volumen del acumulador está indicado por normativa y relaciona los consumos, el volumen y el área colectora.
Intercambiadores Se introduce en la instalación solar cuando s requiere tener dos circuitos independientes. De esta manera se pueden evitar riesgos de heladas, añadiendo anticongelante al fluido del primario. El principal inconveniente son las pérdidas que acarrean por rendimiento. Otras trabas a su uso son el aumento de coste del sistema y el cumplimiento de reglamentación adicional debido a que el agua del primario no es potable. El rendimiento del intercambiador (relación entre la energía obtenida y la energía introducida) será mayor del 95%. Los intercambiadores de calor interiores pueden ser:
* De serpentín- Espiral en la parte baja del acumulador
* Doble envolvente – El circuito primario envuelve al circuito secundario, existiendo mucha superficie de contacto.
Los intercambiadores de calor exterior pueden ser:
El fluido caloportador pasa a través del absorbedor y transfiere a la parte del sistema de aprovechamiento térmico (acumulador o interacumulador) la energía. Los tipos más usados son el agua y la mezcla de anticongelante, pueden ser también aceites de silicona o líquidos orgánicos sintéticos. Los anticongelantes son glicoles y los más usados son el etilenglicol y el propilaglicol. Las características fundamentales de los anticongelantes son:
Son tóxicos – Debido a que llevan una sustancia que se conoce como inhibidores de la corrosión que es beneficioso para los dispositivos de la instalación. Se debe impedir que se mezcle con el agua de consumo (haciendo la presión del secundario mayor que la del primario, por prevención ante una posible rotura del intercambiador).
Son muy viscosos – Al ser más espesos le cuesta al líquido más avanzar, aumentando la pérdida de carga, factor a tener en cuenta a la hora de elegir la electrobomba que suele ser de mayor potencia. Dilata más que el agua cuando se calienta - Para evitar las sobrepresiones se utiliza el vaso de expansión. Si se diseña el vaso como para que aguante una presión como si fuese sólo agua, la membrana del vaso llega un punto en el que no da más de sí y se produciría la sobrepresión en el circuito.
Es inestable a más de 120ºC – Si alcanzase más de esta temperatura, se degrada convirtiéndose en un ácido muy corrosivo que afectaría a la vida de los elementos de la instalación. Además pierde sus propiedades por lo que deja de evitar la congelación. Los hay que aguantan más temperatura pero son más caros. La temperatura de ebullición disminuye a la del agua – Podría verse como una ventaja porque significa que absorbe más energía. El calor específico disminuye al del agua. Por absorber más energía, tarda también más en perderla o entregarla, por lo que la ventaja anterior se anula al no transferir todo el calor que ha ganado. Para calcular la cantidad de anticongelante que hay que añadir a una instalación, primeramente hay que consultar en la tabla de temperaturas históricas cuál es la mínima temperatura registrada en esa ciudad. Una vez que se conoce se va a la gráfica de los glicoles que suministra el fabricante y se traslada el valor para indicarnos cual es el porcentaje. Formulario de Contacto
El colector solar es el objeto que capta la radiación solar y la convierte en energía calorífica. En el mercado se pueden encontrar los siguiente tipos:
El Colector de placa plana Es el convertidor solar térmico que convierte la energía solar en energía térmica extraída del mismo mediante un fluido y que aprovecha el efecto invernadero. La conversión se realiza mediante una placa metálica que transfiere la energía térmica a un líquido en contacto con la placa. Otros elementos del colector son:
-Cubierta transparente– Permite aprovechar más energía mediante el conocido efecto invernadero. Impide que la radiación infrarroja emitida por el absorbedor se pierda, posibilitando que la misma vuelva a la placa absorbedora y sea aprovechada. Proporciona la estanquidad necesaria para evitar la entrada de agua o aire. Se debe prestar especial atención a su resistencia mecánica, pues debe soportar la fuerza del viento o la presión de la nieve acumulada. Los materiales más empleados son el vidrio – La transmisión energética debe ser elevada y depende del espesor, del ángulo de incidencia y del tipo de vidrio. Suelen ser recocidos o templados, lo que mejora sus propiedades mecánicas sin empeorar la óptica. Deben soportar las posibles presiones externas, así como las dilataciones o enfriamientos rápidos (debido a tormentas). Plástico – Presentan propiedades ópticas similares al vidrio, facilitando también el efecto invernadero. Pesan poco y son poco frágiles, además tienen baja conductividad térmica. Como inconvenientes está el posible abombamiento al dilatarse y que son inestables a la luz ultravioleta reduciéndose con el tiempo su transmisión energética. Doble vidrio – Aumentan el efecto invernadero y reducen las pérdidas por convección. Aumentan la temperatura de la placa absorbedora y la del fluido caloportador. Sin embargo, son elevados en precio y las pérdidas ópticas con lo que serán de aplicación exclusiva en condiciones ambientales frías. -El absorbedor – Recibe la radiación solar y la convierte en calor que se transmite al fluido caloportador. Las formas son diversas: placas metálicas separadas unos milímetros, una placa metálica con tubos soldados o embutidos o dos placas metálicas con una circuito en su interior. La cara expuesta al sol debe captar la mayor cantidad de rayos de sol por lo que se suele pintar de color negro u oscuro para conseguir una superficie selectiva (muy absorbente a la radiación y baja emitividad).En cuanto a la transmisión del calor desde la placa al líquido es muy buena en absorbedores de doble lámina y algo peor con tubos adosados. Es importante evitar los puentes térmicos entre el absorbedor y la carcasa, debiendo estar bien aislados térmicamente (calorifugados). -Aislamiento posterior – Se emplea para reducir las pérdidas térmicas en la parte trasera del absorbedor que debe ser de baja conductividad térmica. Los materiales pueden ser lana de vidrio, lana de roca, corcho, poliestireno o poliuretano. Se suele incluir una lámina reflectante (aluminio) tras la placa absorbedora que refleja la radiación posterior reenviándola a la placa. -La carcasa – Protege y soporta los elementos de colector, permitiendo además anclar y sujetar el colector al edificio. Debe resistir los cambios de temperatura (dilataciones) sin perder la estanquidad. Debe resistir la corrosión. Se hacen colectores completamente estancos al aire, si bien pueden realizarse estancos al agua pero no al aire (orificios en la parte baja).
Que es la fotovoltaica. La energía solar fotovoltaica es aquella que se obtiene por medio de la transformación directa de la energía del sol en energía eléctrica. Esta definición de la energía solar fotovoltaica, aunque es breve, contiene aspectos importantes sobre los cuales se puede profundizar: 1. La energía solar se puede transformar de dos maneras: La primera utiliza una parte del espectro electromagnético de la energía del sol para producir calor. A la energía obtenida se le llama energía solar térmica. La transformación se realiza mediante el empleo de colectores térmicos. La segunda, utiliza la otra parte del espectro electromagnético de la energía del sol para producir electricidad. A la energía obtenida se le llama energía solar fotovoltaica. La transformación se realiza por medio de módulos o paneles solares fotovoltaicos. 2. La energía solar fotovoltaica se utiliza para hacer funcionar lámparas eléctricas, para iluminación o para hacer funcionar radios, televisores y otros electrodomésticos de bajo consumo energético, generalmente, en aquellos lugares donde no existe acceso a la red eléctrica convencional. 3. Es necesario disponer de un sistema formado por equipos especialmente construidos para realizar la transformación de la energía solar en energía eléctrica. Este sistema recibe el nombre de sistema fotovoltaico y los equipos que lo forman reciben el nombre de componentes fotovoltaicos. En el Capítulo 2, se explica el funcionamiento básico y las características más importantes de cada uno de los componentes del sistema fotovoltaico. La energía solar se encuentra disponible en todo el mundo. Algunas zonas del planeta reciben más radiación solar que otras, sin embargo, los sistemas fotovoltaicos tienen muchas aplicaciones. En el caso particular de América Central, los sistemas fotovoltaicos son una alternativa muy interesante, desde las perspectivas técnica y económica, pues la región dispone durante todo el año de abundante radiación solar. Según las clasificaciones de la intensidad de la radiación solar en diferentes regiones del mundo, América Central es una región muy privilegiada con respecto del recurso solar disponible, aunque siempre es necesario evaluar el potencial solar de un sitio específico donde se planea instalar un sistema fotovoltaico. La energía del sol es un recurso de uso universal; por lo tanto, no se debe pagar por utilizar esta energía. Sin embargo, es importante recordar que para realizar la transformación de energía solar en energía eléctrica se necesita de un sistema fotovoltaico apropiado. El costo de utilizar la energía solar no es más que el costo de comprar, instalar y mantener adecuadamente el sistema fotovoltaico.
El principal objetivo de una instalación solar es coseguir el maximo ahorro de energia convencional.
La cantidad de energía solar aprovechable, depende de múltiples factores, algunos de ellos pueden ser controados en el diseño e instalación (orientación, inclinacion, ubicacion de los captadores, etc.) y otros se escapana toda posibilidad de control, ya que son consecuencia de la localizacion geografica de la instalación y de ls parametros metereologicos del lugar.
Es muy importante aber que, auque técnicamente es posible disponer únicamente de una instalación de energia solar termica de baja temperatura para garantizar el consumo, este criterio llevaria a dimensionar instalaciones muy grandes y desproporcionadas ademas de ser economicamente inviables.
Para realizar instalaciones solares térmicas competitivas economicamente, será necesario ncorporar y/0 utilizar sistemas convencionales de apoyo energetico que permitan garantizar el abastecimineto de energia en determinados momentos.
Estos kits son mas rentables, ya que te ahorras el presupuesto de los operarios que realizan la instalción, tambien son fiables ya que las pruebas que les realizan tienden ser mas exahustivas para estar en la media de obtención de calor en cualquier parte.
