Tema: Instalación solar ACS y calefaccion: Presiones y bombas

Buenas, estoy realizando un proyecto y tengo un problema muy grande a la hora de ver un par de conceptos.

En primer lugar, estoy haciendo una instalación solar para ACS y aparte una instalación de calefacción en el colegio. El sistema de ACS tiene un modulo de caldera como equipo auxiliar montado en cascada con otros dos módulos que se encargarn meramente de la calefacción.

Durante el dimensionado y cálculo hago la comprobación de presiones como indica el punto 2.1.3 del DB HS4, mediante la fórmula de la presion residual:
Pr=Pt-PHg-Pcarga y los valores salen correctos, es decir: Presion residual mayor a 1 bar (1,5bar en calefaccion) en el punto más desfavorable y Presiones residuales menores a 5 bar en el resto de la instalacion.

Ahora viene mis dudas: ¿que indica esto?

1.-¿Quiere decir que la presion de suministro de la caldera (Pt) se basta para impulsar el agua de IDA sin necesidad de bomba adicional?
2.- En caso de tener que instalar una bomba tambien, para que vale entonces el calculo de la presion residual en los puntos mas desfavorables?
3.- En el caso de no tener que instalar bomba para la IDA. ¿Se dispondrá siempre de bomba para el retorno? ¿no?
4.- En el caso anterior: Usaría el caudal recirculado y las perdidas de carga del circuito de retorno unicamente? o hay que dimensionar la bomba con el caudal total simultaneo y las pérdidas totales de carga de la instalcion (ida+retorno)?

Como veis tengo un grave problema, y no me aclaro para nada. Ya que siendo el caudal simultaneo de 3,75l/s imaginense la bomba que tendría que poner para ACS.

Esperro la ayuda de alguien que sepa de esto. Muchas gracias de antemano

El HS4 se refiere a instalaciones de agua, no para calefacción. Estas presiones que estás indicando son las presiones que tienes que tener en los puntos de consumo.

La instalación de calefacción es un circuito cerrado, y las pérdidas de carga se calculan para el diseño de tuberías y bomba de circulación.

El HS4 te indica cómo dimensionar las tuberías de distribución de agua de cosnumo, más bien te fija una presión mínima y diámetros mínimos en cada tipo de receptores.

Una instalación para calefacción y ACS puede ser sencilla o compleja.

Si la producción de ACS es instantánea (pequeña), el agua de red entra al calentador o caldera mixta y sale a consumo. En edificios grandes con instalación centralizada, escuelas, hospitales, etc...el ACS se produce por acumulación de agua, ya que la caldera tendría que ser muy grande para el caudal simultáneo de diseño. Se calcula un volumen de acumulación tal, que te permita en horas de poco consumo, calentar toda el agua y acumularla para los períodos de consumo punta.

cuando mezclamos calefacción y ACS, en instalaciones pequeñas de producción instantánea de ACS, la caldera mista ya puede llevar circulador para el circuito de calefacción, en caso contrario se dismeniona uno. En instalaciones grandes, la misma caldera o grupos de calderas, alimentan simultáneamente ACS (por acumulación) y calefacción. Éstas instalaciones pueden ser de lo más sencillas o complejas a matar, dependiendo del número de circuitos, zonas a calefactar o climatizar, si tenemos placas, etc...

Surete con el proyecto.

Muchas gracias por responder, pero sigo teniendo las mismas dudas:

Se trata de un colegio, asi que es una instalación bastante grande, con un caudal simultaneo de3,75 l/s (13,5m3/h, bastante elevado) y unas pérdidas de carga bastante grandes, por que de 40-50 mcda (4-5 bar).

Lo que no me queda claro es cuantas bombas hay que poner, y donde las coloco. Por lo que vi en otros proyectos, las bombas suelen ponerse en el ciruito de retorno al acumulador/es, y entonces no se si hace falta bomba para la IDA del circuito, o como si con una para la recirculacion ya me vale. En el segundo caso, tendría que dimensionar la bomba con el caudal recirculado y perdidas de la red de retorno o bien con el caudal simultaneo y las perdidas de toda la instalacion?

Esa es mi gran duda, porque es que me sale una bomba dimensionada muy bruta, con una presion minima de 5 bar (suma de altura geometrica, de aspiracion y de perdidas totales de carga) para un caudal de 13,5 m3

Os dejo un esquema de principio y me comentais.


De veras necesito ayuda. Muchas gracias de antemano.

El esquema de principio que cuelgas está mal, porque apoyas al acumulador solar directamente con energía convencional y eso según el CTE HE4 no se puede hacer.

Por otro lado, efectivamente, con la bomba de recirculación tienes bastante, a cada punto de consumo llegas con presión de red. La recirculación se utiliza para tener el agua caliente en los puntos de consmuo cuando no hay servicio, a parte de asegurar que no se reproduce la legionelosis (temp. mínima 50ºC en el retorno)

La red tiene presión en la entrada de cada vivienda, dependiendo de las zonas puedes incluso necesitar una válvula reductora de presión, puesto que la misma es superior a los 6 bar y se puede cargar elementos de la instalación. Normalmente esta presión es de unos 4 bar (40 mca)

Si en la red tienes 4 bar y abres un grifo, automáticamente sale agua a una presión de 4 bar menos las pérdidas de carga de los conductos, hablando de que 4 bar son 40 mca, tienes que poner la tubería muy pequeña para que te comas 40 mca en el recorrido, ¿no crees?.

Se dimensiona la tubería con unos coeficinetes de simultaneidad "k=1(raíz n-1)" y asegurando una presión mínima en los receptores tal y como te indica la HS4.

Muchas gracias de nuevo Xavi (me estás aclarando muchos conceptos).

1er punto: Acumuladores

Entonces debería poner dos acumuladores en serie, de la mitad de volumen (si éste era de 1500 poner dos de 750 o de 1000) y que el solar alimente al otro, que iría conectado a la caldera de gas, ¿no? Sería una cosa asi:



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2º punto: Bombas

Entonces es lo que yo tenía pensado, la presión de red, que es a la que trabajan las calderas es con la que venzo la altura manométrica (geometrica+perdida de carga) de mi instalación de ida. Y tengo que poner una bomba solo para el caudal recirculado (10% del de consumo) asi como para las pérdidas del circuito de retorno.

De este modo dimensiono las bomba de ACS, por ejemplo, en lugar de para los 13,5m3/s de caudal simultaneo, para 1,35m3 de caudal, ¿o me equivoco?

¿La presión de red se mantiene aun después de que el agua se acumule en el deposito acumulador y se caliente y todo eso?

3er punto: Calefacción

Hace falta que ponga un acumulador aquí o las dos calderas se bastan para dar el agua caliente necesaria? Yo creo que me falta un acumulador, ya que se trata de una instalación grande, pero dudo de mis conocimientos de nuevo y os pregunto. (sin acumulador es como está en el esquema de principio que puse en mi post anterior). Con acumulador para calefacción seria algo asi:



Es que el profesor me comentó que le parecía muy raro que las calderas calntasen directamente el agua de la red en una instalación tan grande... asi que no se como poner ese acumulador...

Muchas gracias de antemano, de nuevo.

Por cierto, ayer encontre un esquema de principio bastante completo para una instalacion muy parecida a la mia y es este:



Si os fijais hay una bomba en cada montante de calefacción (y supongo que en cada una de ACS, pero no se detalla)

Eso resolveria mis problemas de presion en una instalacion tan grande, pero me saldrian unas 20 bombas para toda la instalacion (primario, consumo ACS y calefaccion, mas conezcion entre calderas y acumuladores)

No es que sean muy caras dichas bombas (150-300 € cada una, que visto lo visto es medio barato) pero me llama que sean tantas.

¿se podrian poner menos bombas de algun modo? Por que lo de que para la ida no haga falta bomba por la presion de red, no me convence nada, ya que en el acumulador es agua esta "quieta" y algo tendra que impulsarla al consumo, si o si.

tas muy verde tio, ¿se trata de algún trabajo de instituto o de ESO?, no creo que un foro sea el lugar más adecuado para resolver tus dudas, tal vez algo de formación específica no te iría mal, a parte de saber dimensionar un campo solar hay que saber dimensionar bombas, circuitos, etc..., las instalaciones son complejas y hay que empezar a aprender desde cero, no vale empezar a dimensionar placas y a colocar bombas aquí y alla si no se sabe quien es Bernoulli, Darcy Weisback y compañía...

por cierto, para pegar imágenes podrías imprimir pantalla del autocad y guardar el archivo como jpg, o si lo sacas de la web, directamente en jpg.

Saludos, y perdona si mi comentario te molesta, pero es por tu bien.