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ES2583702A1 - Instalación solar térmica de baja temperatura para calentamiento de agua caliente sanitaria, calefacciones y procesos industriales - Google Patents

Instalación solar térmica de baja temperatura para calentamiento de agua caliente sanitaria, calefacciones y procesos industriales Download PDF

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ES2583702A1
ES2583702A1 ES201531935A ES201531935A ES2583702A1 ES 2583702 A1 ES2583702 A1 ES 2583702A1 ES 201531935 A ES201531935 A ES 201531935A ES 201531935 A ES201531935 A ES 201531935A ES 2583702 A1 ES2583702 A1 ES 2583702A1
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Abstract

Instalación solar térmica de baja temperatura para calentamiento de agua caliente sanitaria, calefacciones y procesos industriales, que comprende: - una batería de colectores solares (2) que calientan un fluido caloportador de un circuito primario solar (1); - un depósito interacumulador (5) para calentar agua mediante intercambio de calor con el fluido caloportador; - un puente hidráulico (10) para acumulación de fluido caloportador, interconectado entre las tuberías de ida (1a) y de retorno (1b) del circuito primario solar (1); - al menos una válvula (11; 16, 17, 18) para regular el flujo del fluido caloportador en el puente hidráulico (10) de forma que en situación de funcionamiento el puente hidráulico (10) acumula en su interior aire contenido en el circuito primario solar (1) y en situación de parada la batería de colectores solares (2) queda vaciada de fluido caloportador y llenada de aire proveniente del puente hidráulico (10), quedando el fluido caloportador de la batería de colectores solares (2) almacenado en el puente hidráulico (10).

Description

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térmico con circulación por termosifón según el estado del arte, donde el fluido caloportador calentado en la batería de colectores solares 2 asciende, de forma natural por efecto termosifón, por la tubería de ida de un circuito primario solar 1, se enfría en el depósito interacumulador 5 (intercambiador del depósito de ACS) al transferir calor al agua, y vuelve ya enfriado a la batería de colectores solares 2 a través de la tubería de retorno del circuito primario solar 1.
La Figura 7 muestra un sistema solar térmico con circulación por termosifón de acuerdo a otra posible realización alternativa de la presente invención, en el que se ha instalado un puente hidráulico 10, interconectado entre las tuberías de ida 1a y de retorno 1b del circuito primario solar 1 a través de una entrada 12 y una salida 13. El sistema incorpora una válvula térmica 16 de cierre, una válvula antitermosifón 17 de baja pérdida de carga y una válvula antirretorno 18 de baja pérdida de carga, ubicadas según se muestra en la Figura 7.
En esta realización de la Figura 7 también se plantean cuatro posibles estados de funcionamiento diferentes, en los cuales el puente hidráulico 10 y las válvulas cumplirán distintas funciones. Los estados de funcionamiento son los siguientes:
-Funcionamiento en régimen estacionario
-Parado en régimen transitorio
-Parado en régimen estacionario
-Funcionamiento en régimen transitorio
La Figura 8 representa el funcionamiento en régimen estacionario de la instalación de la Figura 7. En este estado, la instalación (depósito de ACS u otra demanda) está demandando energía, por lo que la batería de colectores solares 2 está en condiciones de enviar calor que será evacuado en el depósito interacumulador 5, funcionando dentro de los márgenes establecidos por el fabricante. En este estado de funcionamiento el depósito interacumulador 5 está lo suficientemente frío para bajar la temperatura del fluido caloportador por debajo de la temperatura de diseño de la válvula térmica 16, tarada a unos 65ºC en una realización preferida. Por debajo de esa temperatura de retorno la válvula térmica 16 permanece abierta permitiendo la circulación del fluido caloportador del circuito primario solar 1. La válvula térmica 16 puede tener el bulbo de dilatación en ella, de manera que se ajustará a la temperatura de retorno deseada para evitar sobrecalentamientos, o puede tener el bulbo de dilatación dentro del depósito interacumulador 5, cerrando la válvula cuando el agua de consumo está en la temperatura deseada.
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válvula reguladora 11 equilibra el caudal entre diferentes baterías de colectores con diferentes pérdidas de carga.
Los diferentes estados de la válvula en función del estado de funcionamiento concreto de la instalación son los siguientes:
-Si la instalación está en funcionamiento en régimen estacionario, la apertura de la válvula reguladora 11 es la ajustada según los requerimientos de caudales de la instalación.
-Si la instalación está parada en régimen transitorio, la apertura de la válvula reguladora 11 será preferiblemente máxima, del 100%, permitiendo el paso de aire hacia la batería de colectores solares 2 y de fluido hacia el puente hidráulico 10, gracias a un resorte.
-Si la instalación está parada en régimen estacionario, la apertura de la válvula reguladora 11 será preferiblemente del 100%.
-Si la instalación está en funcionamiento en régimen transitorio, la válvula reguladora 11 permanecerá cerrada mientras no baje su presión de entrada por debajo de una determinada presión de diseño (e.g. 500 mm.c.a.). Con ello lo que se pretende es que todo el caudal fluya hacia la batería de colectores solares 2 y no desvíe nada hasta que la batería de colectores solares 2 esté llena. Una vez lleno, la diferencia de presión en la válvula reguladora 11 será la ocasionada por la pérdida de carga en la batería de colectores. De media se estima una pérdida de carga de 20-40 mm.c.a. por colector solar, según el caudal de diseño. La batería de colectores solares 2 suele ser menor de diez colectores solares en paralelo. Durante el proceso de carga la diferencia de presión soportada por la válvula reguladora 11 es debido a la diferencia de altura entre la entrada en la batería de colectores solares 2 y su salida, en torno a 0.5 m. Una vez cargados los colectores solares, la diferencia de presión es debida a la pérdida de carga en la batería de colectores.
En una posible realización la válvula reguladora 11 está compuesta de un embolo cónico 35, actuado por resorte 36 según se muestra en la Figura 13A, que representa en la parte superior una válvula reguladora 11 cerrada y en la parte inferior una válvula reguladora 11 abierta. El caudal de paso por dicha válvula reguladora 11 depende de la apertura de la
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Claims (1)

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    1 Agua�caliente
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    Hd Ha
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    1b
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    Fig.�3
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    Fig.�4
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    Fig.�5
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    Agua�caliente Agua�fría
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    Fig.�9
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