sobre volumen a consirderar
Buenas tardes.
He leido el post y tengo una duda sobre el cálculo del vaso de expansión en un circuito cerrado correspondiente al intercambio en cada una de las viviendas mediante intercambiador de placas.
Yo me encuentro ante una duda que llevo muchos dias dándole vueltas.
En circuitos secundarios (o llamádle de distribuciín/intercambio) en los que tenemos depósito de inercia del que parte un circuito de distribución a cada una de las viviendas en las que se intercambia calor bien mediante un intercambiador de placas o mediante un intercambiador de serpentín interior a un termoacumulador, ¿debo tener en cuenta el volumen del acumulador de inercia en el cálculo del vaso de expansión en este circuito?
He leido mucho acerca del tema y solo calculan este vaso de expansión considerando el volumen contenido en tuberías, accesorios y serpentines de los termoacumuladores que hay en cada una de las viviendas.
A tener en cuenta que se trata de un depósito de inercia con un solo serpentín utilizado para el intercambio de energía con el circuito primario. El volumen de fluido contenido en este es el mismo que circula por el circuito de distribución/intercambio a las viviendas.
Gracias de antemano.
Respuesta: Duda Vaso de expansi?n
Saludos.
Para aquellos que estén o hayan estado en las mismas circunstancias que yo he estado durante toda esta semana en mi empresa, rompiéndome la cabeza para calcular el vaso de expansión, expondré aquí los resultados que he obtenido después de leerme cuarenta veces este post y otros del foro y de haber consultado directamente con algunos de vosotros (gracias por tu ayuda Chiguaka).
La instalación proyectada consta de 45 paneles, con un caudal unitario de 1,9 litros, 70 m de tuberías con una sección de 50 mm de diámetro y un acumulador en el primario de 3000 litros con serpentín de 27,3 litros. Lleva otro acumulador en paralelo de 3000 litros, pero para la parte de primario y el cálculo del vaso de expansión no se tiene en cuenta.
Varios son los caminos que se abren para el cálculo del vaso de expansión. Bajo mi criterio y los resultados obtenidos, encuentro que dos son los más acertados. Por un lado, la norma UNE 100.155 que especifica la fórmula:
Vnominal = (Ve + Vvap + Vres) · Cp siendo Cp lo que en algunas bibliografías llaman K o coeficiente de utilización.
Ve = Vtotal primario · Cexpansion
El volumen total del primario según los datos expuestos anteriormente nos saldría Vtotal = 250,17 litros y el Coeficiente de expansión lo podemos calcular de la siguiente manera:
De acuerdo con el CTE HE-4:
Agua pura: 0,00018 · Incremento de Temperatura
Agua + 40% glicol: 0,000654 · Incremento de Temperatura
Como mi mezcla está al 30%, he interpolado ambas expresiones y me ha salido una función y = 0.0006705 · Incremento de Temperatura.
Sustituyendo, Cexp = 0.06, que precisamente es el valor que se recomienda de forma estándar para las mezclas de glicol y agua.
Entonces, Ve = 250,17 · 0.06 = 15,01 litros
Vamos ahora a calcular Cp. Para un vaso con diafragma:
Cp = PM/(PM - Pm)
PM = 0,9 · Pválv. seguridad + 1. En algunas bibliografías la fórmula expuesta es PM = Patm + Pválv. seguridad - dp, siendo "dp" el 10% y por tanto, ambas expresiones son la misma.
La presión de la válvula de seguridad suele ser de 6 o 10 bar. Para mi instalación he consierado 6 bar como presión suficiente.
Así pues, PM = 0,9 · 6 +1 = 6,4
Pm = Patm + Pmf + Pest aunque también podemos encontrar como expresión para calcularla pm = 1,5 + 0,1H + 0,5, siendo "H" la altura entre el punto más alto de los colectores hasta el vaso de expansión. A efectos de cálculo, cogiendo una u otra el valor va a ser muy similar.
Si atendemos al a primera expresión, Pest es la presión en el punto más alto del campo de colectores, en mca. Mi instalación está sobre el suelo, así que he tomado la altura en metros del punto más alto del colector, inclinado 45º sobre la horizontal y lo he dividido entre 10 para obtener mca, arrojándome un resultado de Pest = 0,152.
Para Pmf se recomienda utilizar un valor entre 0,5 y 1,5. En mi caso he cogido un valor central de 1.
De esta forma, pm = 1 + 0,152 + 1 = 2,15
Ahora ya puedo calcular Cp = 1,6
Vamos a calcular el Volumen de vaporización, Vvap. Lo más usual es considerar este volumen como el producto de la capacidad en litros de cada colector y el número de captadores. Sin embargo, en zonas donde se prevea mucha vaporización (normalmente zonas del sur de la Península), se recomienda incrementar este valor añadiéndole el 10% del volumen total del primario.
De esta forma Vvap = 45 · 1,9 = 85,5 litros
El 10% del volumen total es 25,01, lo que hace un Vvap = 110,51 litros.
El volumen de reserva, según la norma UNE 100.155, se recomienda considerar un valor comprendido entre el 1 y el 3% del volumen total del primario. Para mi instalación he consierado el caso más extremo, por lo que Vres = 7,5 litros.
Ya estoy en disposición de calcular el Volumen nominal.
Vnominal = (15,01 + 110,51 + 7,5) · 1,6 = 212,84 litros
El otro camino es seguir la recomendación del CTE HE 4-18, que nos dice que en zonas donde se prevea vaporización se debería instalar un vaso de expansión de volumen igual al volumen del primario más un 10%. De esta manera, haciendo el cálculo tenemos:
Vnominal = (250,17 · 110)/100 = 275,18 litros
Como se demuestra, el valor recomendado por el CTE no se aleja demasiado del teórico calculado, por lo que en principio parece que es bastante aceptable adaptarse a él a efectos prácticos de cálculo.
No sé si alguien le verá algún fallo a estos cálculos, me gustaría que alguien en base a su propia experiencia comentase un poco su punto de vista.
Espero que esto sirva de ayuda, un saludo ;)
Respuesta: Duda Vaso de expansión
Ualllllllla es un tema de 2006 que sale a la luz! genial esto de los foros...
Aún tienes dudas de si el cálculo es correcto? Lo siento, no he tenido tiempo de repasar todos los cálculos pero la forma más exacta de calcular un vaso en estas instalaciones es seguir la UNE 100155 paso a paso incluyendo la parte de vaporización si se trata de primario solar. Y creo que tu lo has hecho no? Correcto entonces!
En instalaciones pequeñas y medias la "formula" del CTE sobredimensiona bastante y en grandes instalaciones con distancias muy grandes puede infradimensionar.
Y recuerda que no es obligatorio calcularlo como dice el CTE (Vc+Vtub expuestas+10%) ya que en el punto 3.4.7.2 del HE-4 en su apartado 2 comienza: "Cuando el medio de transferencia de calor pueda evaporarse bajo condiciones de estancamiento ..." así que justificando que no se alcanzarán esas condiciones, como por ejemplo programando un enfriamiento nocturno, no debemos tomar ese criterio de cálculo.
Saludos makis.