Tema: calentamiento de agua proceso

Hola a Todos, espero poder contar con vuestra ayuda.

Estoy diseñando un sistema de calentamiento de agua a traves de una instalacion con colectores solares con sistema de acumulación con serpentin incorporado (interacumulador).

Proceso: Existe un consumo durante 8 minutos de 0,2020 Kg/s de liquido , es decir se necesitan como minimo 96,96 litros de liquido a 85°C.

- Dispongo este volumen en el acumulador, se que debo sobredimensionar, pero por ahora, prefiero entender el desarrollo problema.

- Cuento con 1/2 hora de tiempo muerto para el calentamiento de este fluido

Por lo tanto, decido que el serpentin aporte 4,5 KW de energia , para que en la 1/2 hora correspondiente eleve los 20°C de temperatura (85°C-65°C) que requiere el proceso.

Q= m*Cp* delta T= 96,96 * 4,186*20=8117,49KJ/1800 seg = 4,5 Kw

El liquido dentro del acumulador esta quieto, solo ocurre calentamiento durante el tpo muerto.

Mi duda, ello implica que con 4,5 KW de potencia estoy generando que 0,0537 Kg/s pasen de 65 a 85°C?? es decir analizarlo como una velocidad de calentamiento aunque el fluido este quieto??

m= Q/Cp*deltaT=4,5/(4,186*20)=0,0537Kg/s

Luego cuando el proceso continua , se vuelven a utilizar 8 munitos de 0,2020 kg/s de liquido , en esta parte del proceso el liquido en el interior del estanque recircula por lo tanto,si se siguen entregando los 4,5 KW de potencia provenientes del serpentin (fluido de los colectores) el incremento de temperatura esta vez es menor.

DeltaT: Q/(m*Cp) =4,5/(0,2020*4,186)= 5°C

Son estos calculos correctos, puedo considerar que 0,0537 Kg/s es una velocidad de incremento de temperatura del fluido y luego 0,2020 Kg/s como un flujo?

Necesito que me ayuden

La potencia que sigues entregando durante la descarga la entregas con el primario, son esos 4,5 kW. Esos 4,5 kW los entregas en el tiempo en qué vacías el acumulador, o lo enfrías (mejor dicho), por lo tanto puedes estimar que en realidad dispones de x tiempo para calentar el agua más el tiempo en qué estés consumiendo esa energía acumulada. Con este procedimiento puedes deducir que la potencia real necesaria no serían 4,5 kW, sino menos.

este es el procedimiento que se utiliza para calcular el volúmen de acumulación y caldera para generación de ACS. En el caso de solar, este procedimiento no es correcto, ya que el sol no tiene un on y un off, ni un quemador modulante ....

Tu problema es que confundes potencia y energía, aunque en esencia los cálculos son correctos, por lo menos la primera parte. Resulta obvio que acumular 100 litros de agua no parece, quizá lo más lógico sería acumular más agua y desvincular el funcionamiento de la instalación solar del proceso. Es decir mantener 500 litros a temperatura adecuada, se me ocurre.

Hablamos de energía solar, lo mejor es emplear periodos de tiempo largos, mínimo días, asegurar coberturas en términos de horas o minutos en un suicidio técnico.

Saludos.