Tema: Dimensionado del intercambiador de consumo.

Haber chicos listos, tengo una duda, para alguien que sepa esto de verdad.

En las instalaciones de viviendas centralizadas con un acumulador central, donde la distribución a cada usuario o vivienda se hace usando un intercambiador por cada usuario conectado en serie con el calentador.

El intercambiador se conecta en serie con un calentador de gas diseñado para instalaciones solares (11 l/min) o (15 l/min).

Pues bien, alguien sabe como se diseña este intercambiador:

A partir de la potencia, caudales y salto térmico del calentador.

o

A partir de la potencia térmica del acumulador central o a través de la potencia de los paneles.

Yo personalmente, apuesto por la primera, pero quiero asegurarme.

Pd: Si fuese la primera, la velocidad del ACS rondará entre los 0.2 y los 0.5 l/s. Esta velocidad debe ser igual, más o menos, en las dos entradas del intercambiador ¿NO?, así se podrá diseñar perfectamente la bomba de circulación del circuito secundario (Acumulador- intercambiadores)

Espero que con esta explicación os hallais hecho una idea de lo que pregunto.

Lo lógico me parece dimensionar el intercambiador partiendo de que se quiere entregar al caudal de ACS de diseño (que será el caudal instantaneo de cálculo de la vivienda), la potencia necesaria para aportarle el salto térmico adecuado, yo determinaría:

1. Caudal instantaneo de la vivienda.
2. Salto térmico necesario (t preparación - t red)
3. Potencia a entregar al secundario

Y en base a esto, con las temperaturas estimadas, en el primario (que creo que es donde estriba la dificultad) determinaria el intercambiador necesario.

¿Opiniones?.

Saluditos.

P.S. Como moderador he de comentarte que no me ha gustado el comentario ".. que sepa de verdad ..." Se te ve bien intencionado, y por eso te lo digo sin acritud.

El conocimiento es relativo, y todas las ideas expresadas con respeto, aunque procedan de novatos, son bienvenidas.

Por cierto, se bienvenido.

Estimado Bruno:

Siento el comentario, no pretendía ofender a nadie.

Sólo quería indicar que la respuesta sea de personas que han diseñado instalaciones de este estilo, solo eso.

Como indique anteriormente, siento el comentario y reitero mi errata expresiva.

Gracias por las disculpas y bienvenido de nuevo.

Madre mía! Yo no me entero de nada.... A ver si alguien me puede echar una mano...

La instalación que estoy dimensionando es justo como la del primer post.

Ahora bien, yo en mi circuito secundario, cuando reparto a cada vivienda, solo tengo un caudal de 60 l/h, con lo que como mucho, la potencia del intercambiador sera:

P=Q.ce.T=60l/h x 1h/3600s x 4180J/kgk x 12 k = 836 W (como mucho he puesto un salto termico de 12 ºC)

Y en el secundario con estos datos:

836 = 11 l/min x 1min/60s x 4180 x t => T = 1,1

¿solo aumento 1ºC la temperatura del agua de red?

Iniciado por María José

Madre mía! Yo no me entero de nada.... A ver si alguien me puede echar una mano...

La instalación que estoy dimensionando es justo como la del primer post.

Ahora bien, yo en mi circuito secundario, cuando reparto a cada vivienda, solo tengo un caudal de 60 l/h, con lo que como mucho, la potencia del intercambiador sera:

P=Q.ce.T=60l/h x 1h/3600s x 4180J/kgk x 12 k = 836 W (como mucho he puesto un salto termico de 12 ºC)

Y en el secundario con estos datos:

836 = 11 l/min x 1min/60s x 4180 x t => T = 1,1

¿solo aumento 1ºC la temperatura del agua de red?

Ese es justo el problema de este tipo de instalación. Hay quien dimensiona el intercambiador para la potencia necesaria de ACS de cada vivienda (algo que parece lógico), el problema es que cuando sumas la potencia de cada intercambiador la energía acumulada necesaria sale muy superior a la que te pueden proporcionar los colectores. Y si repartes la energía acumulada te pasa lo que tú indicas, que el salto térmico es insignificante y por tanto el ahorro también.

En el caso indicado de acumulación centralizada y calentador / caldera modulante en serie con el intercambiador, la potencia del intercambiador tendrá que ser la necesaria para la preparación de agua caliente sanitaria, esto es para una vienda tipo con caudal simultaneo de ACS de 0,20 l/s y elevación de temperatura de 30º entre agua de red y ACS resulta 21.600 kcal/h = 25 kw de potencia útil.

No debemos confundir potencia con energía, la potencia de la instalación solar térmica nunca alcanzará para alimentar todos los intercambiadores al mismo tiempo, pero tampoco lo necesitamos.

Debemos contar con que tenemos la acumulación, y que habrá una simultaneidad a los consumos bastante apreciable, que dependerá del número de viviendas.

Supongamos 10 viviendas, 4 m2 de panel por vivienda y 3.000 litros de acumulación centralizada. Si recibimos 5 horas de sol a 0,7 kw/m2 con rendimiento global de 0,50 estaremos ingresando en el acumulador 70 kwh = 60.200 kcal.

Un vecino que se ducha 15 minutos, con elevación de temperatura del agua fría de 30º consume 16.200 de esas kcal (considerando un caudal de 0,15 l/s). Podrían ducharse 3 vecinos al tiempo sin que arrancase ninguno de los calentadores, aunque el objetivo de la instalación no sea ese.

Cuando tenemos acumulación centralizada y preparación instantánea, como en este caso, el circuito hidráulico secundario y el intercambiador secundario - terciario de cada consumo, tendrán que estar dimensionados para la potencia máxima que pueda demandar dicho consumo (en este caso consumo = vivienda).

Esto no quiere decir que tengamos sobrecaudales por el secundario, dado que en los ramales comunes y a la hora de dimensionar las bombas debemos estimar un factor de simultaneidad.

No se trata de hacer el proceso

Caudal de primario -> Caudal de secundario -> Caudal de cada consumo

Sino más bien:

Caudal del secundario = Caudal de cada consumo x Coeficiente de simultaneidad.

Caudal de primario, el que corresponde para la cobertura, y ver si los dos son coherentes.

Uno de los problemas que le veo a los cursos tan populares entre los foreros es la abundancia de recetas estilo "sopa de pollo". Esta mala costumbre hace que en ocasiones los arboles no nos dejen ver el bosque, y es que las instalaciones térmicas deben dimensionarse para cubrir una demanda y es en la caracterización de la demanda donde debemos trabajar mucho antes de preocuparnos de las inclinaciones, declinaciones conjugaciones y participios varios.

Saludos, y ánimo que no se deshizo Roma en una hora (Nerón dixit).

Iniciado por brunomiranda

En el caso indicado de acumulación centralizada y calentador / caldera modulante en serie con el intercambiador, la potencia del intercambiador tendrá que ser la necesaria para la preparación de agua caliente sanitaria, esto es para una vienda tipo con caudal simultaneo de ACS de 0,20 l/s y elevación de temperatura de 30º entre agua de red y ACS resulta 21.600 kcal/h = 25 kw de potencia útil.

No debemos confundir potencia con energía, la potencia de la instalación solar térmica nunca alcanzará para alimentar todos los intercambiadores al mismo tiempo, pero tampoco lo necesitamos.

Debemos contar con que tenemos la acumulación, y que habrá una simultaneidad a los consumos bastante apreciable, que dependerá del número de viviendas.

Supongamos 10 viviendas, 4 m2 de panel por vivienda y 3.000 litros de acumulación centralizada. Si recibimos 5 horas de sol a 0,7 kw/m2 con rendimiento global de 0,50 estaremos ingresando en el acumulador 70 kwh = 60.200 kcal.

Un vecino que se ducha 15 minutos, con elevación de temperatura del agua fría de 30º consume 16.200 de esas kcal (considerando un caudal de 0,15 l/s). Podrían ducharse 3 vecinos al tiempo sin que arrancase ninguno de los calentadores, aunque el objetivo de la instalación no sea ese.

Cuando tenemos acumulación centralizada y preparación instantánea, como en este caso, el circuito hidráulico secundario y el intercambiador secundario - terciario de cada consumo, tendrán que estar dimensionados para la potencia máxima que pueda demandar dicho consumo (en este caso consumo = vivienda).

Esto no quiere decir que tengamos sobrecaudales por el secundario, dado que en los ramales comunes y a la hora de dimensionar las bombas debemos estimar un factor de simultaneidad.

No se trata de hacer el proceso

Caudal de primario -> Caudal de secundario -> Caudal de cada consumo

Sino más bien:

Caudal del secundario = Caudal de cada consumo x Coeficiente de simultaneidad.

Caudal de primario, el que corresponde para la cobertura, y ver si los dos son coherentes.

Uno de los problemas que le veo a los cursos tan populares entre los foreros es la abundancia de recetas estilo "sopa de pollo". Esta mala costumbre hace que en ocasiones los arboles no nos dejen ver el bosque, y es que las instalaciones térmicas deben dimensionarse para cubrir una demanda y es en la caracterización de la demanda donde debemos trabajar mucho antes de preocuparnos de las inclinaciones, declinaciones conjugaciones y participios varios.

Saludos, y ánimo que no se deshizo Roma en una hora (Nerón dixit).

No es cuestión de recetas Bruno, es que tu dispones de un caudal en el primario que te viene impuesto por la superficie de captación, y aparte de que el rendimiento de un intercambiador es tanto mejor cuanto "más iguales" sean sus caudales de primario y secundario, es que en los sistemas solares se aconseja (y te obliga la normativa o las especificaciones técnicas) que el caudal del primario y del secundario sean iguales o como mucho con una diferencia del 10% (creo recordar).

Fumemos todos, dijo Nerón, y quemó Roma el muy cabr... :lol:

Los reglamentos están para ser cumplidos, dado que responden a una necesidad y están redactados para alcanzar unos objetivos (o eso espero). Los pliegos de condiciones sirvén a un propósito, y fuera de su ámbito serán documentos de referencia.

Lo que nunca debemos creer es que los reglamentos son guías de diseño que suplen el criterio del proyectista, o libros de texto para formarlo. ¿De que te sirve un intercambiador que con una eficiencia de 0,80 si no atiende a los consumos? ¿no será preferible uno que rinda 0,60 y que funcione?.

Tendrás el arrojo de explicarle a un juez que la instalación no funciona porque en lugar de dimensionar los equipo para el caudal necesario, los dimensionaste para el caudal que aparece en la documentación de Sodean.

La física esta por encima de reglamentos o pliegos de condiciones, debemos trabajar en base a la aplicación de los conocimientos y al aprovechamiento de compañeros técnicos con años de experiencia (ojo, no hablo de mi mismo, que yo soy un chaval). Conste que no pretendo ser dogmático ni critico ninguno de los documentos que manejamos, dado que son el fruto de un gran esfuerzo. Lo único que digo en que el propio criterio del proyectista es su gran herramienta.

Son opiniones, quede claro. Saludos.

Creo que para saber de energia solar hay que saber de todo...

He entendido más o menos tu razonamiento Bruno, y creo que ahora tengo que tachar todo mi cálculo de tuberías. Pero todavía no se muy bien como he de hacer el cálculo, pues no tengo ningún manual de agua, y no se cuáles son los coeficientes de seguridad ni como se aplican.
Empiezo a pensar que se menos de lo que creía...