Instalación de energía solar térmica

Planta de energia solar
Termoeléctrica

Instalaciones solares térmicas con circulación forzada

En numerosas ocasiones no es viable instalar equipos de energía solar térmica para la obtención de agua caliente sanitaria por termosifón, dado que a menudo la ubicación de los captadores solares está por encima del acumulador (por ejemplo, captadores en tejado y acumulador dentro del & rsquo; vivienda, campos de captadores, etc.).

En este tipo de instalación el agua que circula entre los captadores y el acumulador no lo puede hacer por convección natural dado que el agua más caliente (los captadores) ya se encuentra en su punto más alto y no hay ninguna fuerza natural que la haga desplazar al agua fría que ya está en el punto más bajo y es la más pesada.

Entonces habrá que recurrir a un circulador electromecánico convencional, de los empleados en circuitos de calefacción, con el fin de asegurar la circulación del fluido.

El circulador (bomba) impulsa el fluido (generalmente desde la parte inferior del acumulador, zona fría) en dirección hacia la parte inferior de los captadores solares.

Los sistemas forzados son siempre indirectos, salvo las utilizaciones de climatización de piscina donde se puede emplear el propio sistema de impulsión de filtrado del agua del vaso.

Elementos básicos de un sistema solar con circulación forzada

Las instalaciones de energía solar térmica con circulación forzada, disponen de los siguientes elementos:

Captadores solares: como que en estos montajes la circulación del fluido a través del captador es forzada, las pérdidas de carga (resistencia al paso del & rsquo; agua) no son una limitación importante en cuanto a su valor, ya que se podrán compensar al & rsquo; elegir la circuladora. Lo que sí será vital es conocer las pérdidas de carga de seleccionar la bomba circuladora necesaria.

En este tipo de & rsquo; instalaciones se pueden utilizar indistintamente captadores verticales y / o horizontales en función de criterios de & rsquo; integración, a pesar de que los primeros presentan un rendimiento mejor.

Acumulador: este tipo de montaje permite utilizar fuerza variantes en cuanto al acumulador, dado que el circulador hará pasar el agua por intercambiador que incorpore o de un intercambiador externo para las instalaciones con volúmenes de acumulación elevados.

Sistema de control de un sistema con circulación forzada

En los equipos con circulación forzada, hay que controlar la bomba de forma que sólo impulse el agua en los momentos en que puede haber ganancia energética (momentos en que haga Sol y, por tanto, la temperatura del fluido de los captadores sea superior a la del acumulador). El aparato encargado de hacer esto es el termostato diferencial que, continuamente, compara las temperaturas del captador y del acumulador conectando o desconectando la bomba en función de qué temperatura es superior.

Elementos de seguridad de un sistema con circulación forzada

Para proteger el captador de sobrepresiones es obligatorio instalar una válvula de seguridad (VS), en cada grupo o hilera de captadores.

Por otra parte, el circuito primario estará dotado de un grupo de seguridad que constará de, como mínimo: un vaso de expansión (VE), una válvula de seguridad y un manómetro.

Asimismo, estas instalaciones incorporarán sistemas de protección activa contra bajas temperaturas (heladas) o contra altas temperaturas (sobrecalentamientos).

Grupo de circulación

El grupo de circulación se situará generalmente en la parte inferior del acumulador (zona fría), en dirección hacia la parte inferior de los captadores.

Y dispondrá de los siguientes elementos:

  • Circulador electromecánico para circuitos cerrados, del tipo que se utiliza en circuitos de calefacción.
  • Válvula antirretorno, para evitar circulaciones inversas no controladas.
  • Regulador de caudal, que permitirá ajustar el caudal del circuito.
  • Filtro, que garantizará la durabilidad de los elementos del circuito.
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Referencias

ICAEN - Institut Català d'Energia

Última revisión: 23 de septiembre de 2015