Tema: calculo intercambiador de placas - control temperatura

Tengo una duda en el cálculo de un intercambiador de placas para un sistema solar. El sistema se compone de 60 paneles (con una potencia térmica de 1,54Kw según la hoja de especificaciones) conectados de la siguiente forma:

6 grupos de 5 paneles conectados en paralelo entre si conectados en serie con otros 5 en paralelo.

Caudal total de la instalación 3300l/h

Según el Idae la potencia de intercambio debería ser mayor o igual a P=500xA, por lo tanto 500 x 132m2=66kW, pero según la fórmula potencia (Kcal/h) = caudal x salto térmico P=C x DT tenemos 66*860=3300x DT por lo tanto DT=17,2ºC lo cual me parece mucho.

¿Como calculo la potencia del intercambiador?

y una pregunta mas. Para controlar la temperatura en el secundario quiero poner una válvula de 3 vías mezcladora motorizada (en el primario). Para controlarla ¿sirve un regulador PID como por ejemplo el Osaka OK31 que se utiliza para frio o tiene que ser un regulador específico para controlar valvulas motorizadas?. En el segundo caso ¿sabeis de algún modelo sencillo?

Gracias y un saludo

Y debe ser, cuando se disminuye el caudal en los colectores solares se aumenta conformemente el salto térmico. Y el salto térmico entre la entrada y la salida del primario del intercambiador de placas debe se aumentará.
Para el ejemplo llevaré un método del cálculo.

Bajo flujo

Lado Primario
Caudal
12 l / (m2h) - 15 l / (m2h), glicol 40 % agua 60 %
Temp de entrada 75 o 67 gr
Temp de salida 33 gr

Lado Secundario
Caudal
12 l / (m2h) - 15 l / (m2h), agua 100 %
Temp de entrada objetivo 30 gr
Temp de salida 68 o 60 gr

Flujo estandar

Lado Primario
Caudal
35 l / (m2h) - 45 l / (m2h), glicol 40 % agua 60 %
Temp de entrada 58 o 56 gr
Temp de salida 44 gr

Lado Secundario
Caudal
35 l / (m2h) - 45 l / (m2h), agua 100 %
Temp de entrada objetivo 40 gr
Temp de salida 52 o 50 gr

Para los ambos casos:

Potencia especifica del campo de captadores 500 w/m2

Diferencia de temperaturas logaritmica media 5 K

Potencia especifica media del intercambiador 100 W/m2K

Diferencia de temperaturas logaritmica se calcula

lmtd = (tmax-tmin) / (ln (tmax/tmin))
tmax=t11-t22
tmin=t12-t21

Como ves este método cumple CTE

" 3.4.3 Intercambiador de calor
1 Cualquier intercambiador de calor existente entre el circuito de captadores y el sistema de
suministro al consumo no debería reducir la eficiencia del captador debido a un incremento en la
temperatura de funcionamiento de captadores.
2 Si en una instalación a medida sólo se usa un intercambiador entre el circuito de captadores y el
acumulador, la transferencia de calor del intercambiador de calor por unidad de área de captador no
debería ser menor que 40 W/m2·K. "

CTE da la posibilidad utilizar para el cálculo la diferencia de temperaturas logaritmica hasta 12,5 K.


Claro cuando haces el cálculo los caudales en primario y secundario serán distinguido lo más probable, pero he indicado aquellos números que más arriba es suficientemente para poner en el programa del cálculo del intercambiador.

Gracias Igor por la respuesta

Hola, estaba viendo vuestra conversación, no soy ingeniero, pero tengo unos años en esto de la energía solar, mi opinión es:
si utilizamos es criterio del IDEA 500*m2, pero es muy subjetivo pero supongo que estará holgado, lo cual no es malo, con eso garantizamos una buena superficie de intercambio, el problema será el caudal, lo que no entiendo porque unos paneles en paralelo y otros en seríe, los termostatos diferenciales actuales normalmente ya se encargan de regular la velocidad de la bomba proporcional o sino podríamos hacerlo por medio de un automata y un variador de frecuencia, con esto nos garantizamos un flujo proporcianal a las temperaturas y el coste es poco.
respecto a lo de la válvula mezcladora en el primario, lo veo muy recomendable porque a mi se que a fundido algún secundario de piscina ya, yo creo que vale una mezcladora termosttática de calefacción por puntos, y lo del salto térmico puede ser cierto los valores elevados que te da, porque yo lo he visto en varias instalaiones, los caudales son muy altos y hay mucha cesión de energía aunque en la piscina poco se aprecie.
bueno saludos
y por si esto vale de algo
kiko