Equipamiento De Seguridad; Estancamiento En Instalaciones De Energía Solar - Viessmann VITOSOL Serie Instrucciones De Planificación

Indicaciones sobre la planificación y de funcionamiento

13.10 Equipamiento de seguridad

Estancamiento en instalaciones de energía solar
Todos los dispositivos de seguridad de una instalación de energía
solar deben estar dimensionados para el caso de que se produzca
un estancamiento. Si la radiación incide sobre la batería de colecto-
res y no es posible evacuar el calor del sistema, la bomba del cir-
cuito de energía solar se desconecta y la instalación de energía
solar pasa al estado de estancamiento. Siempre debe contemplarse
la posibilidad de que la instalación se detenga durante periodos más
largos debido a, p. ej., desperfectos o un manejo incorrecto. Esta
inactividad puede hacer que la temperatura del colector aumente
hasta alcanzar su límite máximo. Cuando eso sucede, el aprovecha-
miento y la pérdida de energía se equiparan.
estáticos:
■ La instalación de energía solar no debe sufrir ningún daño en caso
de estancamiento.
■ La instalación de energía solar no debe representar ningún peligro
durante el estancamiento.
■ La instalación de energía solar debe reanudar su funcionamiento
automáticamente al finalizar el estancamiento.
■ Los colectores y las tuberías deben estar dimensionados para
soportar las temperaturas previsibles en un caso de estanca-
miento.
Presión en instalaciones de energía solar con Vitosol FM
La presión ajustada de los colectores conmutadores previene la for-
mación de vapor. Se puede prescindir de los dispositivos de protec-
ción para los depósitos de expansión (refrigerador de estancamiento
o depósito tampón). Para más información sobre el cálculo de la
presión necesaria, consultar la página 143. Si la presión se ha
ajustado demasiado baja se puede formar una pequeña cantidad de
vapor que normalmente permanece en los colectores y no penetra
en la instalación. Por ello, los colectores conmutadores se pueden
utilizar en instalaciones en las que la batería de colectores se
encuentra por debajo del interacumulador de A.C.S.
Presión en instalaciones de energía solar con Vitosol-F
La presión ajustada garantiza una evaporación controlada del medio
portador de calor en colectores no conmutadores. En función del
tipo/sistema hidráulico o de la variante de conexión, los colectores
poseen una capacidad de producción de vapor CPV mayor o menor.
Esto afecta a la elección y la posición de diferentes componentes
técnicos de la instalación de energía solar. Las instalaciones de
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energía solar convencionales en las que el vapor que se origina
puede propagarse hasta el depósito de expansión llevan instalados
un refrigerador de estancamiento o un depósito tampón para prote-
ger la membrana.
No posicionar la batería de colectores por debajo del interacumula-
dor de A.C.S. De lo contrario, el vapor que se origina durante el
tiempo de inactividad de la instalación puede subir de forma descon-
trolada en dirección al interacumulador de A.C.S. El calor se trans-
mite en el interacumulador de A.C.S., el vapor se condensa y vuelve
en dirección a los colectores. La instalación entra en un estado de
descontrol.
Capacidad de producción de vapor, mantenimiento de la pre-
sión y dispositivos de seguridad
En los colectores se alcanzan temperaturas que rebasan el punto de
ebullición del medio portador de calor. Por este motivo, las instala-
ciones de energía solar deben poseer una seguridad intrínseca con-
forme a las normas específicas.
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(continuación)
Con respecto al comportamiento en caso de estancamiento es con-
veniente una disminución de la presión de la instalación (excepto
con los colectores planos conmutadores Vitosol-FM): 1 bar/0,1 MPa
en el colector es suficiente (durante el llenado y con el medio porta-
dor de calor a una temperatura de aprox. 20 °C). Un factor determi-
nante a la hora de planificar el mantenimiento de la presión y los
equipos de seguridad es la capacidad de producción de vapor
(DPL). Se trata de la potencia de la batería de colectores que, en
caso de estancamiento, es transmitida a las tuberías en forma de
vapor. La capacidad máxima de producción de vapor depende del
comportamiento de vaciado de los colectores y la batería. Las capa-
cidades de producción de vapor varían según el tipo de colector y la
integración hidráulica (consultar la siguiente figura).
A B
A Colector plano sin bolsa de líquido
DPL = 60 W/m 2
B Colector plano con bolsa de líquido
DPL = 100 W/m 2
Indicación
En los colectores de tubos de vacío basados en el principio Heat-
pipe, cabe esperar una capacidad de producción de vapor de
2
100 W/m independientemente de la posición de montaje.
La longitud de tubería sometida a la acción del vapor durante el
estado de estancamiento (alcance del vapor) se puede calcular par-
tiendo del equilibrio entre la capacidad de producción de vapor de la
batería de colectores y las pérdidas de calor de la tubería. Para la
pérdida máxima de potencia correspondiente a una tubería de cobre
de un circuito de energía solar aislada en un 100 % con material
usual, se aplican los siguientes valores prácticos:
Dimensiones Pérdida de calor en W/m
12 x 1/15 x 1/18 x 1
22 x 1/28 x 1,5
■ Alcance del vapor menor que las longitudes de tubería del circuito
de energía solar (impulsión y retorno) entre el colector y el depó-
sito de expansión:
En caso de estancamiento, el vapor no puede llegar al depósito de
expansión. A la hora de dimensionar el depósito de expansión, se
debe tener en cuenta el volumen desplazado (batería de colecto-
res y tubería llena de vapor).
■ Alcance del vapor mayor que las longitudes de tubería del circuito
de energía solar (impulsión y retorno) entre el colector y el depó-
sito de expansión:
Se debe planificar un tramo de refrigeración (disipador de calor)
para proteger las membranas del depósito de expansión contra
una posible sobrecarga térmica (consultar las figuras siguientes).
En este tramo de refrigeración, el vapor se vuelve a condensar y
hace que la temperatura del medio portador de calor fluidificado
descienda por debajo de los 70 °C.
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