Problema calculo intercambiadores de placas.

[pacodoohan]

Jope (Suavizado por el moderador :lol:), es que no hay un solo calculo en el que no me quede atrancado.

Vamos a ver, para el calculo de la placas, segun dicen normas y demas he de aplicar una potencia termica para las placas de
P=600 x A
P = potencia en W
A = area de captadores en m2

Según sodean los intercambiadores de placas se han de clacular de tal modo que siendo la temperatura de entrada en el primario de 50ºC la de salida del secundario deberá ser mayor de 45ºC

Bien hasta aqui, segun diferentes normas, el cuadal del primario debe ser en torno 45/55 l/h x m2 de panel.

Segun Sodean en el apartado 17.5, las bombas en ningun caso estarán en marcha con temperaturas menores de 2ºC y en ningun caso paradas con temp mayores de 7ºC

Además el cuadal en el primario y secundario no debe diferir en mas de un 10%

La potencia termica de un intercambiador es
P= C x Ce x (Te-Ts)
C = caudal del circuito
Ce = calor especifico del agua = 1
Te= temp entrada
Ts= temp salida

Y ahora un suponer:

Yo tengo 19,8 m2 de placas o sea que necesito una potencia de 600 x19,8 = 11880 W

Si aplico la formula de la potencia termica de un intercambiador:

P = (45x19,8) x 1 x (50-43) = 6237 W



Es decir que para que me salgan los 11880 W que debe tener el intercambiador una de dos o aumento mucho el cuadal incumpliendose la norma de los 45 l/h por m2
11880 = C x 1 x (50-43) => C = 1697 l/h

o la diferencia de temperatura debe ser mucho mayor, inclumpliendose lo de la diferencia de temperatura menor a 7ºC

11880 = (45x19,8) x 1 x (Te-Ts) => (Te-Ts) = 13,3 ºC



Esta claro que algo debe haber mal en alguna parte, porque es imposible que me salga alguna vez algo que lo cumpla todo


Un saludo

[brunomiranda]

No he entendido muy bien la explicación, pero creo que hay algunos conceptos poco claros:

En el intercambiador hay dos flujos de agua, uno por el primario y otro por el secundario, cada uno de ellos con una temperatura de entrada y salida:

Primario:

Tep
Tsp -> P = C x Ce x (Tep - Tsp)

Secundario:

Tes
Tss -> P = C x Ce x (Tss - Tes)

Mejor que aclares que temperatura es cada una y despues apliquemos los criterios de Sodean (alguno de ellos suena raro raro raro).

P.D. Quizá una palabra malsonante (sin ánimo de ser pusilánime), no sea la mejor manera de empezar un mensaje.

Saludos y ánimo.

[pacodoohan]

gracias por responder y perdon por la palabra malsonante.

con respecto al problema, sodean nos dice que los intercambiadores independientes se dimensionaran de tal forma que con la temperatura del primario en 50ºCnla temperatura de salida del secundario será maor de 45ºC.

El apartado 17.4 dice los sistemas de control y la regulacion de los puntos de consigna asegurará que en ningún caso las bombas estarán en marcha con diferencias de temperaturas menores a 2ºC y en ningun caso paradas con diferencias superiores a 7ºC

supongamos que estamos en el circuito primario, o sea las placas, pues pongamos que tenemos 50ºC a la entrada del primario, pues tendremos a la salida del secundario 45ºC, que nada tiene que ver aun, según esto la salida del secundario es lo que va a parar al deposito acumulador, y lo que salga del acumulador hasta la entrada del intercambiador (entrada intercambiador circuito secundario) deberá estar como maximo a 7ºC de diferencia y como minimo a 2ºC, por lo tanto pongamos como temperatura de entrada del secundario 40ºC, por ejemplo (yo pongo esta consigna), y como según el programa de Sedical, la temperatura de salida del primario debe ser mayor que la entrada del secundario, pues la salida del secundario siempre será mayor que esos 40ºC, pongamos por ejemplo 41ºC, pues ahi lo tienes, según esto:

en el primario:
P = (45l/h/m2 x 19m2) x 1 x (50-41) = 7695 W

En el secundario
P = (45l/h/m2 x 19m2) x 1 x (45-40) = 4275 W

Cuando la potencia termica deberia ser

P= 600 x 19 = 11400 w

Un saludo

[edipolopide]

pacodoohan: párate un poco a pensar...

en un intercambiador no puedes fijar todos los parámetros a tu antojo.

Si por m2 de placas fijas la potencia y los caudales de 1º y 2º, y por utilización fijas las temperaturas de salida de 2º y entrada de 1º, las temperaturas que faltan las darán los saltos térmicos derivados de caudal y potencia.

[pacodoohan]

pues claro que no puedo fijar todos los parametros, pero el problema es que sodean y las demás normas te fijan todos los parametros, lso cuales conjugados entre si, son erroneos.

Finalmente lo que voy a hacer es ponerle los 12000 watios de potencia, la temperatura de entrada del primario y la de salida del secundario y los caudales, y de ahi ya me saldrán las otras temperaturas.

[brunomiranda]

A ver, reele esas normas porque se me hace muy raro que con una temperatura de entrada del primario de 50ºC te obliguen a salir del secundario a más de 45ºC.

Vamos por partes, hay una condición que no dice que:

Tpanel - Tacumulador > 7º -> Bomba del primario arranca
Tpanel - Tacumulador <2> Bomba del primario para

Estas obligaciones son para la elección de la regulación, no para el dimensionamiento del intercambiador.

Respecto al tema del intercambiador, no entiendo porque Sodean obliga a aproximar temperaturas en el acumulador a menos de 5ºC, es un valor muy bajo que supondría un intercambiador antieconómico.

Veamos un detalle:

Supongamos que tienes 19,8 m2 de placas:

Caudal por el primario = 45 l/h m2 x 19,8 m2 = 891 l/h
Potencia de diseño del intercambiador = 600 x 19,8 = 11.880 w = 10.217 kcal/h
T. entrada primario = 50ºC

El salto térmico en el primario sería:

Te - Ts = 10.217 / 891 = 11,47ºC

La temperatura de salida del primario sería

Ts = 50 - 11,47 = 38,53ºC

Jamás por tanto puedes plantearte sacar 11.800 w con este intercambiador y una temp. de entrada en el secundario de 41ºC, es fisicamente imposible. Te reitero lo dicho al pricipio, los requisitos de salto térmico panel - acumulador son para funcionamiento de la regulación.

Saludos.

[pacodoohan]

Las normas estas de Sodean, lo dicen muy claro en el apartado 13.7, que dice textualmente " Los intercambiadores independientes se dimensionarán de forma que con la temperatura de entrada de primario de 50ºC la temperatura de salida de secundario no será inferior a 45ºC "

Como verás pocas interpretaciones puede tener esto.

Otro tema es el del control, que lo dice Sodean y también lo dice el RITE en el ITE 10.1.5 Sistema de control

El tema está en que esto pertenece al control, pero independientemente de ello, son unas condiciones que habría que cumplir (lo delos 2ºC de parada y a los 7ºC arranque) y se debería de cumplir en el caso de que la temperatura de entrada al intercambiador fuera de 50ºC.



De todas formas, los intercambiadores los dimensionaré con las temp de entrada del primario a 50ºC, la de salida del secundario a 45ºC, la potencia termica de 12000W, las velocidades tanto de primario como secundario a 45 l/h, y las otras temperaturas me dan igual, las que salgan, pero luego en el control ya pondre las consignas que quiera.


Un saludo

[Igor Kasatkin]

Hola,
Bruno por completo correcto no es necesario equivocar la dirección de la bomba por ∆t entre el colector y el acumulador con el cálculo el intercambiodor. En la fórmula P = C x Ce x (Te-Ts) en primer lugar Ce en kcal significa el resultado en kcal y de ellos es necesario traducir en W. En segundo lugar por esta fórmula es determinado la potencia termica que es dado en primario del intercambiodor y puesto que el rendimiento del intercambiodor no serán igual 100 % la temperatura la salida del secundario menos que la temperatura la entrada del primario.
Si mirar es simplificado en base de ésta la potencia termica es determinada la superficie necesaria del intercambio por la fórmula
P = F x k x ∆tm,
Donde F la superficie del intercambio m2
k el coeficiente del termotransferencia W/(m2 x Cº)
∆tm Es determinado en este caso por la fórmula especial y depende de la diferencia de las temperaturas entre la entrada y la salida del primario y del secundario.

[casajuana]

Hola pacodoohan. Los 7º (50-43 ) que tú pones en la fórmula, estoy seguro que se refieren a la diferencia máxima entre paneles y acumulador, por eso habla de bombas, y no al intercambiador. Date cuenta que si Sodean dice que la salida el secundario ha de ser superior ,en ese caso, a 45º la entrada del secundario nunca será superior a 15º. Osea que ya gana 30º el secundario, lo que quiere decir que el primario va a perder más de 30 por el rendimiento y esas son las cifras que habría que poner en la fórmula. Tienen que salir las cuentas, seguro. Saludos