Tema: efectos del sobredimensionamiento

Hola a todos,
¿Cual son los efectos concretos para una instalacion de energia solar termica para produccion de A.C.S. si se sobredimensiona el sistema?¿En que medida baja el rendimiento del sistema?Se que hay problemas en verano con un sistema sobredimensiondo,pero he buscado algo mas de informacion y no me he aclarado mucho.
Es para un proyecto fin de curso,queria añadir informacion sobre esta tema en el proyecto.

Gracias.Un saludo.

Hola donc, voy a intentar responderte desde mi punto de vista. Seguro que alguno de los gurús que hay en este foro pueden aportar algo nuevo

Iniciado por donc

¿Cual son los efectos concretos para una instalacion de energia solar termica para produccion de A.C.S. si se sobredimensiona el sistema?

Sabiendo que debes cumplir la relación 50 < V/A < 180. El hecho de sobredimensionar el sistema de captación hace que debas sobredimensionar también el acumulador. Hasta ahi bien: recoges y almacenas más energía.

Los efectos negativos se podrán encontrar en verano que, al tener mayor superficie colectora y menor consumo de ACS, la temperatura en el circuito primario puede ser excesiva haciendo saltar la válvula de seguridad para proteger a los captadores. También puede haber efectos negativos en el acumulador al haber menos consumo de ACS que también podrá alcanzar temperaturas excesivas.

Todo este aumento de Ta en la instalación, si no está bien diseñada (vaso de expansión, Ta's máximas componentes por separado...) puede dañar sus componentes. Aún estando bien diseñada, creo que un tiempo prolongado con temperaturas excesivas también es perjudicial. Por eso, las consecuencias que veo son: Los componentes pueden llegar a dañarse que se necesite su reparación o recambio.

Esto es lo que dicta el CTE: El sistema deberá ser calculado de tal forma que nunca se exceda la máxima temperatura permitida por todos los materiales y componentes.

Añado que esos aumentos excesivos de Ta en el acumulador, cuando se trata de aguas duras, pueden llegar a crear obstrucciones calcáreas en las tuberías del secundario.

En invierno no veo necesario considerar estos riesgos por Ta excesiva.

Iniciado por donc

¿En que medida baja el rendimiento del sistema?

Como digo, en verano, la temperatura en el circuito primario puede alcanzar valores muy altos. Por eso el rendimiento 'global' de los captadores será menor, porque les estás introduciendo líquido a mayor Ta y el salto térmico será menor. Es comparable a la colocación en serie de los captadores, que el rendimiento decrece en la medida que decrece su salto térmico.

Esto es lo que dice el CTE respecto al rendimiento: El dimensionado de la instalación estará limitado por el cumplimiento de la condición de que en ningún mes del año la energía producida por la instalación podrá superar el 110 % de la demanda energética y en no más de tres meses el 100 %.

Ahora, más despacio, me he dado cuenta que te he contestado en base al sobrecalentamiento que puedes alcanzar, pero veo lógico pensar que un sobredimensionamiento del sistema está relacionado con un mayor sobrecalentamiento.

Ah! y quería añadir un efecto directo de montar más paneles o un acumulador más grande: el precio final.

Saludos

Hola s.delarbol,

Gracias por contestar.Entonces sobredimensionar el sistema de captacion y el volumen de acumulacion tenemos los siguentes efectos:
-precio final caro
-aumento de temperatura en el acumulator,menos consumo,problemas con las placas y el acumulador
¿Hay alguno mas?

Gracias.
Un saludo.

Hola donc,

Intentaré comentarte los problemas que conllevan un sobredimensionamiento.

El problema salvo que me corrija alguien no viene tanto como comenta s.delarbol en sobredimensionar tanto el sistema de captación (poner más paneles) como el sistema d acumulación (poner un acumulador más grande, de más capacidad).

Piensa que el "problema" es que en verano tenemos unas condiciones tan buenas que podemos captar mucha energía. Si tenemos un volumen pequeño al que cederle esa energía, enseguida parará la centralita de control al cortar por temperatura máxima del agua en el acumulador y el agua contenida en el captador y en las tuberías subirá cada vez más su temperatura y lo que es peor, al ser un sistema presurizado llegará un momento que el vaso de expansión no soporte la sobrepresión por lo que en el mejor de los casos el purgador evacuará líquido de la instalación y si la instalación no está todo lo bien que debe pueden llegar a reventar los materiales por sobrepresión.

Si como te digo el sobredimensionamiento de captadores va ligado a un sobredimensionamiento de acumulación, tendrás un desfase respecto al volumen de demanda pero no tienes por qué tener problemas, al revés, puedes tener más litros de agua caliente a disposición. Piensa que si tienes más volumen de acumulación, esa gran cantidad de energía del verano tarda más tiempo en hacer que la instalación corte por temperatura máxima.

El problema mayor viene cuando sobredimesionas la superficie de captación y no lo haces también con el acumulador.

Como creo que me estoy enrollando mucho, te pongo un ejemplo que creo que se ve mejor.

Imagina una casa con una demanda de ACS de 300 litros. Decidimos poner 4 m2 de captación en 2 paneles y un acumulador de 300 litros. Tenemos cubierta justo la demanda con ese acumulador y tenemos una relación V/A de 75, todo perfecto.

Si para esa misma demanda ponemos 4 captadores (8m2) y aumentamos el acumulador a 600 litros, seguimos manteniendo la relación V/A en 75. Cierto es que probablemente nos sobrará agua caliente pero no es un exceso tan perjudicial para la instalación, es un exceso de confort digamos, es como si consideras en vez de 22 litros por persona y día 44 litros. En vez de ducharse, ahora pueden bañarse, fregar con agua caliente.... Evidentemente no es lo más apropiado, es desperdiciar energía más allá de nuestras necesidades reales.

El problema real viene cuando sobredimensionas la superficie de captación de forma no proporcional al acumulador.
Imagínate que esa instalación ejemplo que te decía de 300 litros de acumulación de ACS y 4 m2 de captación se amplía ahora con un acumulador de 500 litros para calefacción por suelo radiante y en vez de poner 2 captadores, ahora tenemos 6. En invierno no habrá problema alguno porque esos 6 captadores están dimensionados al calcular la instalación de calefacción.
Sin embago en verano no tenemos uso de calefacción por lo que tendrás un excedente de energía. Tendrás 12 m2 de captación para un uso sólo de ACS, demasiado.

En ese caso tendrás las consecuencias negativas ue te comenté al principio y tendrás que optar por alguna de las soluciones que te ofrece el CTE:
- Colocar un aerotermo disipador: es resumiendo mucho un ventilador que expulsa el excedente de energía.
- Tapadp parcial de captadores: es una solución a mi modo de entender muy poco seria y técnica. Consiste en tapar los paneles que te sobran en verano.
- Desviar esa energía sobrante a otro uso: Es el caso ideal, así aprovechas la enería obtenida de mejor modo. En casos de instalaciones de ACS + suelo radiante + climatización de piscina optimizamos la energía del mejor modo.
- Haciendo un vaciado del circuito.

Espero haberte ayudado porque me acabo de dar cuenta de que me he emocionado escribiendo y me ha salido un rollo de narices, jejejeje

Saludos

Hola Luis 76,

Gracias por su explicacion.Entonces, sobredimensionar el sistema(tanto la superficie colectora como el acumulador) no tienen efectos muy graves.¿Pero,una pregunta,es normal que en zonas de poca radiacion solar(por ejemplo Alemania) se sobredimensione el sistema(tanto la superficie colectora como el acumulador) para que aumente el aprovechamiento de la poca radiacion solar(mas superficie colectora-mas radiacion solar captada)?
Gracias.
Un saludo.

Hola donc,

En sitios de baja radiación solar, si sobredimensionas ambos sistemas (acumulación y captación) el comportamiento será el mismo, con la única diferencia que tendrás más volumen de agua.

Si el sobredimensionamiento es proporcional, el efecto será igual. Te quiero decir que el grad de confort que logres con 4 m2 de captadores para 300 litros de acumulación será el mismo que el logrado con 8 m2 para 800 litros, es el doble de todo.

En sitios así lo que necesitarás es un mejor captador, con mayor rendimiento, que sea capaz de calentar todo el volumen de acumulación en el poco tiempo de buenas condiciones con el que cuentan. Para ello tendrás que recurrir a un buen selectivo o a los captadores de tubo de vacío. Pero simplificando, la idea no es más paneles sino mejores paneles.

Saludos

Hola Luis 76,

Gracias por su respuesta.Eso mismo pensaba y yo,menos radiacion-paneles con mejores randimientos.Me has sacado de dudas.
Gracias a los dos por sacarme de dudas.

Un saludo a todos.

el problema es que la centralita te para el sistema, creo que era a 95ºc y se tiene que enfriar para eso se coloca disipadores o tapar alguna placa
yo sobredimencionaria el sistema para invierno con la inclinacion
recordemos que vivimos en españa y los sistemas se fabrican tambien para alemania

Iniciado por Luis_76

Si como te digo el sobredimensionamiento de captadores va ligado a un sobredimensionamiento de acumulación, tendrás un desfase respecto al volumen de demanda pero no tienes por qué tener problemas, al revés, puedes tener más litros de agua caliente a disposición. Piensa que si tienes más volumen de acumulación, esa gran cantidad de energía del verano tarda más tiempo en hacer que la instalación corte por temperatura máxima.

Saludos

Hola,
Permitidme discrepar de este razonamiento. Si sobredimensionas la captación y la acumulación, tendrás un colchón de "acumulación de energía", si, pero en los primeros ciclos de calentamiento.
Recuerda que como el consumo diario es el mismo, aunque tengas acumulada más agua, no toda ella se enfría a Tª de red, por lo que día tras día el % de sobreacumulación "fría" va a reducirse y por lo tanto entraremos otra vez en el riesgo de sobrepresiones.

Hola,

Aunque les contesto tarde gracias por las respuestas(zelu y BMF).Veo que hay diferentes opiniones.¿Al final se pueden sacar unas conclusiones generales para que sepas con exactitud cual serian los efectos de sobredimesionado?¿Cual serian los efectos para una clima como la de España y cual serian para una region con menos radiacion(ej.Alemania)?

Gracias.Un saludo.