5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

92
ING. JUAN NATIVIDAD ALVARADO CENTRO DE ENERGÍAS RENOVABLES CER - UNI SISTEMA SOLAR DE CALENTAMIENTO DE AGUA PARA USOS PRODUCTIVOS Curso: “ENERGÍAS RENOVABLES PARA USOS PRODUCTIVOS” “XX SIMPOSIO PERUANO DE ENERGÍA SOLAR” TACNA , 11-15 de noviembre del 2013

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Page 1: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

ING. JUAN NATIVIDAD ALVARADO

CENTRO DE ENERGÍAS RENOVABLES

CER - UNI

SISTEMA SOLAR DE

CALENTAMIENTO DE AGUA

PARA USOS PRODUCTIVOS

Curso: “ENERGÍAS RENOVABLES PARA USOS PRODUCTIVOS”

“XX SIMPOSIO PERUANO DE ENERGÍA SOLAR”

TACNA , 11-15 de noviembre del 2013

Page 2: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 2

¿DONDE SE PUEDE INSTALAR TERMAS

SOLARES?

• Residencias

• Edificios

• Hoteles

• Hostales

• Industrias (Textil, Alimentaría, Pinturas, etc.)

• Piscinas

• Hospitales

• Vestuarios

• Calefacción

Page 3: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 3

MERCADO

Demanda:

• Principalmente electricidad y GN.

• Concentrada en sector residencial, industria,

hotelera y piscinas.

• Se instalan 3,600 Termas Solares /año.

• Tasa de crecimiento de demanda: 19%.

• Aprox. 38 700 SCAES instalados en el país.

Oferta:

Más de 42 Fabricantes y Distribuidores.

La mayor parte son Fabricantes, en menor

proporción Distribuidores e Importadores.

Page 4: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 4

OFERTA; SCAES

N. EMPRESA CUIDAD CONDICIÓN PRODUCTO

1 BRIDSOLAR AREQUIPA FABRICANTE PLACA PLANA

2 ECOENERGIAS AREQUIPA IMPORTADOR TUBOS AL VACIO

3 INGERSOL AREQUIPA FABRICANTE PLACA PLANA

4 INOXOL AREQUIPA FABRICANTE PLACA PLANA

5 HIDROSOL AREQUIPA FABRICANTE PLACA PLANA

6 HIDROSOL H3 AREQUIPA FABRICANTE PLACA PLANA

7 MASTER INOX AREQUIPA FABRICANTE PLACA PLANA

8 MEGAINOX AREQUIPA FABRICANTE PLACA PLANA

9 MEGASOL AREQUIPA FABRICANTE PLACA PLANA

10 MISTISOL AREQUIPA FABRICANTE PLACA PLANA

11 SERVISOL AREQUIPA FABRICANTE PLACA PLANA

12 SOL CARIBE AREQUIPA IMPORTADOR TUBOS AL VACIO

13 SOL CENTER AREQUIPA FABRICANTE PLACA PLANA

14 SOL MASTER AREQUIPA FABRICANTE PLACA PLANA

15

SOLUCIONES

INTEGRALES AREQUIPA

IMPORTADOR TUBOS AL VACIO

16 SUPERSOL AREQUIPA FABRICANTE PLACA PLANA

17 THERMOSUR AREQUIPA FABRICANTE PLACA PLANA

18 TOBISHI AREQUIPA IMPORTADOR TUBOS AL VACIO

19 ACUASOL AREQUIPA IMPORTADOR TUBOS AL VACIO

20 D´SOL AREQUIPA IMPORTADOR TUBOS AL VACIO

21 FAMESOL AREQUIPA FABRICANTE PLACA PLANA

22 LIDERSOL AREQUIPA FABRICANTE PLACA PLANA

Más de 44

empresas

dedicadas

al negocio

de los

SCAES

Page 5: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 5

OFERTA DE SCAES

N. EMPRESA CUIDAD CONDICIÓN PRODUCTO

23 RED SOLAR AREQUIPA DISTRIBUIDOR PLACA PLANA

24 SOLAR INOXPLUS AREQUIPA FABRICANTE PLACA PLANA

25 CRIS-SOL AREQUIPA FABRICANTE PLACA PLANA

26 TECNOSOL AREQUIPA FABRICANTE PLACA PLANA

27 MASTER INOX AREQUIPA FABRICANTE PLACA PLANA

28 GRUPO 21 AREQUIPA FABRICANTE PLACA PLANA

29 INVERSOL AREQUIPA FABRICANTE PLACA PLANA

30 INOXOL AREQUIPA FABRICANTE PLACA PLANA

31 SOLAR 21 AREQUIPA FABRICANTE PLACA PLANA

32 SUPERSOL AREQUIPA FABRICANTE PLACA PLANA

33 ELECTROSOL AREQUIPA FABRICANTE PLACA PLANA

34 ENERSOL AREQUIPA FABRICANTE PLACA PLANA

35 SOLARSUR TACNA FABRICANTE PLACA PLANA

36 TECNOSOL CAJAMARCA DISTRIBUIDOR PLACA PLANA

37 DERCO LIMA IMPORTADOR TUBOS AL VACIO

38 TRANSSEN PERU LIMA DISTRIBUIDOR PLACA PLANA

39 KUTI CUSCO FABRICANTE PLACA PLANA

40 SOLARTEC LIMA FABRICANTE PLACA PLANA

41 AQUALIFE AREQUIPA DISTRIBUIDOR TUBOS AL VACIO

42 SOL SUR AREQUIPA FABRICANTE PLACA PLANA

43 SOL AQP AREQUIPA FABRICANTE PLACA PLANA

44 ENERSUR AREQUIPA FABRICANTE PLACA PLANA

Page 6: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 6

UBICACIÓN DE EMPRESA DE SCAES

84%

8%

2% 3% 3%

EMPRESAS ENERGIA SOLAR TERMICA PERU

AREQUIPA

LIMA

TACNA

CAJAMARCA

CUSCO

Page 7: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 7

TERMAS SOLARES INSTALADAS EN PERÚ

A marzo del

2011, existian

más de 38 700

Termas Solares

en todo el Perú

(94% en

Arequipa).

Page 8: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 8

USO SANITARIO

“Fundo Hotel Kankay” – Ubicado en Cieneguilla en Lima, tiene instalado 6 termas solares de 400L (Bungalows) y 2 termas solares de 1000 L (Hotel)

Page 9: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 9

USO PRODUCTIVO RURAL

Sistema solar de calentamiento de agua de 600L ubicado en San Francisco de Raymina, para la pasteurización de la leche a través de un intercambiador de

calor (Baño María)

Page 10: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 10

USO PARA EL CALENTAMIENTO DE

PISCINAS

Vivienda en la Molina – Lima

Page 11: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 11

USO PARA CALEFACCIÓN

Calefacción a través de suelo radiante Arequipa

Modulo experimental de muro radiante con colector de piscina en San Francisco de Raymina –

Ayacucho.

Page 12: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 12

CONCEPTOS

¿Qué es un colector solar? Dispositivo que promueve el calentamiento de un fluido de

trabajo, como agua, aire o fluido térmico, a través de la

conversión de la radiación electromagnética, proveniente del

sol, en energía térmica.

Baja temperatura Alta temperatura

Page 13: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 13

CONCEPTOS

¿Qué es un colector solar? Dispositivo que promueve el calentamiento de un fluido de

trabajo, como agua, aire o fluido térmico, a través de la

conversión de la radiación electromagnética, proveniente del

sol, en energía térmica.

Baja temperatura Alta temperatura

Page 14: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 14

CONCEPTOS

Un fluido al calentarse disminuye su densidad (es más

liviano), mientras que al estar frío, aumenta su

densidad (es más pesado).

La parte caliente del fluido tiende a subir y la región

fría tratará de descender.

¿Qué es el efecto Termosifón?

Page 15: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 15

CONCEPTOS

Page 16: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 16

CONCEPTOS

Page 17: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 17

CONCEPTOS

Es el empleo de algún sistema de

bombeo artificial que fuerza la

circulación de un fluido. Generalmente

se emplean bombas centrífugas con

motores eléctricos.

¿Qué es la Circulación Forzada?

Page 18: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 18

CIRCULACIÓN NATURAL Y FORZADA

Circulación Forzada. Circulación Natural

por Termosifón.

Page 19: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 19

COLECTORES SOLARES Y TEMPERATURA DE

APLICACIÓN

Page 20: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 20

COLECTORES SOLARES Y TEMPERATURA DE

APLICACIÓN

Page 21: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 21

COLECTORES SOLARES Y TEMPERATURA DE

APLICACIÓN

Page 22: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 22

CLASIFICACIÓN DE COLECTORES SOLARES

DE BAJA TEMPERATURA

De Placa Plana: poseen una cubierta transparente de vidrio o plástico que aprovecha el efecto invernadero.

De tubos al vacío: no existe contacto directo del fluido (intercambiador de calor)con el aire exterior.

De Caucho: formado por una serie de tubos de caucho (su aplicación principal es la climatización de piscinas).

Page 23: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 23

COLECTOR SOLAR DE PLACA PLANA

Se compone de los siguientes

elementos principalmente:

Cubierta transparente.

Placa captadora.

Aislante.

Carcasa.

Page 24: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 24

COLECTOR DE PLACA PLANA

Page 25: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 25

CONCEPTOS

Page 26: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 26

CUBIERTA TRANSPARENTE

Es la encargada de: producir el efecto invernadero, reducir las perdidas por convección, asegurar la estanqueidad frente al agua y al aire

Debe tener: alta transmisión de la radiación de solar, baja conductividad térmica y pequeña dilatación o gran flexibilidad para evitar roturas frente a cambios climáticos bruscos.

Se construyen en: vidrio común o templado, plástico (policarbonato, nylon, poliéster).

Page 27: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 27

CONCEPTOS

Page 28: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 28

CONCEPTOS

Page 29: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 29

PLACA CAPTADORA

Tiene por misión: absorber de la forma más eficiente posible la radiación solar y transferir su energía térmica al fluido calo-portador.

Requerimientos: gran absorción y pequeña reflexión de los rayos solares, buena transferencia de calor al fluido, el mismo debe circular fácilmente, resistencia a la presión normal y espontánea, no debe corroerse (oxidarse).

Page 30: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 30

AISLAMIENTO TÉRMICO

Requerimientos: debe resistir altas temperaturas sin deteriorarse, desprender pocos vapores al descomponerse por el calor, no degradarse por el envejecimiento y resistir la humedad.

Los materiales más usados son: la fibra de vidrio, la espuma rígida de poliuretano y el poliestireno expandido (telgopor).

Page 31: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 31

AISLAMIENTO TÉRMICO

Page 32: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 32

TANQUE TÉRMICO

Page 33: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 33

COLECTORES DE TUBOS AL VACIO

Una técnica para disminuir las pérdidas convectivas consiste en evacuar el aire que rodea al absorbedor, en este caso; a estos captadores solares se les conoce con el nombre de; “captadores solares evacuados.

El captador solar evacuado más conocido consiste en un tubo de vidrio ( boro silicato), en cuyo interior se coloca un absorbedor solar de placa plana unido a un tubo en donde circula el agua a calentar y que cuenta además con un recubrimiento selectivo.

Existen comercialmente dos tipos de colector solar evacuado,: los del tipo vidrio-vidrio y lo del tipo vidrio-metal.

Page 34: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 34

TUBO AL VACIO TIPO VIDRIO-VIDRIO

El colector solar evacuado consiste de dos tubos concéntricos de vidrio, por lo general de material de boro sil icato. Los tubos están unidos entre si y durante su fabricación, (a la sección anular que los separa), se les extrae la mayor parte del aire, hasta alcanzar una muy baja presión, lo cual actúa como un aislante térmico En la superf icie exterior del tubo interior se deposita una superf icie selectiva y el agua circula y se calienta dentro de este tubo. La f igura 6, muestra un diagrama de un captador solar evacuado vidrio-vidrio.

Page 35: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 35

COLECTOR CON TUBOS AL VACIO CON

TUBOS DE CALOR

La diferencia con un captador solar a circulación directa es que el intercambio de calor se l leva a cabo siguiendo un mecanismo natural de evaporación y de condensación de un f luido. Este dispositivo de intercambio térmico se l lama tubo de calor por su nombre en ingles: heat pipe. El tubo de calor esta en contacto con el absorbedor y permite transferir el calor captado fuera del tubo para calentar un f luido en el captador. En todos los casos existe una unión vidrio/metal hermética. Los tubos de calor deben estar inclinados para permitir la termocirculación del f luido en el tubo de calor.

Page 36: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 36

TERMAS SOLARES PARA USO RESIDENCIAL

TERMA SOLAR DE PLACA PLANA

La terma solar consta de 02 partes: Termo tanque: Encargado de almacenar el

agua calentada por el colector solar y mantenerla caliente hasta su posterior uso, todos los termo tanques tienen dispuesto un sistema Auxiliar que puede ser Eléctrico (Calentadores solares de uso domiciliario) o Gas GLP (recomendado para uso Industrial) para días en los cuales la radiación no es suficiente para llegar a la temperatura de agua deseada.

Colector solar: Es el encargado de la captación de la energía solar, conversión en energía térmica y por ultimo el calentamiento del agua.

Características:

Puede alcanzar hasta 55°C al día.

Resistente a altas presiones, hasta 40

mca.

Sistema auxiliar eléctrico

Page 37: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 37

SE TIENE DIFERENTES CAPACIDADES

Page 38: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 38

CARACTERISTICAS DE LA TERMA SOLAR DE PLACA PLANA Y SU INSTALACIÓN PARA USO RESIDENCIAL

INSTALACIÓN

DE TERMA

SOLAR A ALTA

PRESIÓN

Page 39: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 39

Page 40: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 40

SISTEMA AUXILIAR

ELÉCTRICO

Page 41: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 41

TERMA SOLAR DE TUBOS

AL VACÍO La diferencia con la terma solar de placa plana consiste en que el captador de radiación solar está formado por tubos en los cuales se ha hecho vacío para disminuir las pérdidas de calor hacia el ambiente, además, el tubo interior esta revestido con capas especiales para aumentar su absortancia y disminuir su emitancia (Capas selectivas). El termo tanque está hecho básicamente en acero inoxidable y diseñado para atender de forma correcta todas las condiciones de vivienda del Perú. Los tamaños comerciales de este tipo de termas pueden estar desde los 100 L hasta 200 L.

Características:

Puede alcanzar hasta 70°C al día.

Tubos de 47mm diámetro x 1.5m de

longitud.

Trabaja a bajas presiones, hasta 4 mca.

Soporta temperatura hasta de 25°C

bajo cero.

TERMAS SOLARES PARA USO RESIDENCIAL

Page 42: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 42

TERMAS SOLARES PARA USO RESIDENCIAL

Page 43: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 43

REQUERIMIENTOS PARA LA

INSTALACIÓN DE UNA TERMA SOLAR

ARRANQUE DE

AGUA FRIA

ARRANQUE DE

AGUA CALIENTE

ARRANQUE DE

220 V ACELECTRICO

U B ICA R A R R ANQUE S D E AG UA Y E L É C T RICO

Page 44: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 44

REQUERIMIENTOS PARA LA

INSTALACIÓN DE UNA TERMA SOLAR

UBICACIÓN DEL NORTE

Norte

E

O

S

Page 45: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 45

REQUERIMIENTOS PARA LA

INSTALACIÓN DE UNA TERMA SOLAR

Area para Ubicacion de

Terma solar

ASEGURAR EL ESPACIO SUFICIENTE

Page 46: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 46

REQUERIMIENTOS PARA LA

INSTALACIÓN DE UNA TERMA SOLAR

Sombra Proyectadapor las paredes aledañas

EVITAR SOMBRAS SOBRE LOS COLECTORES SOLARES

Page 47: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 47

REQUERIMIENTOS PARA LA

INSTALACIÓN DE UNA TERMA SOLAR

SOPORTE ESTRUCTURAL

El tiene que soportarel peso del tanque y colectores

lleno de Agua

Page 48: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 48

REQUERIMIENTOS PARA LA

INSTALACIÓN DE UNA TERMA SOLAR

A DUCHAS

ALIMENTACION

AGUA FRIA

A TERMA SOLAR

AGUA CALIENTEARANDELA DE COLOR ROJO

ARANDELA AZUL

INGRESO AGUA FRIA

TERMA

SOLAR

INSTALADA

EN EL TECHO

Page 49: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 49

COLECTORES SOLARES DE TUBOS AL

VACÍO MODULARES

Page 50: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 50

COLECTORES SOLARES DE TUBOS AL

VACÍO MODULARES

Page 51: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

DIMENSIONAMIENTO DE UN

SISTEMA SOLAR DE

CALENTAMIENTO DE AGUA

Page 52: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

Proyecto para abastecer con agua caliente al hotel Guisado

Portillo ubicado en el distr ito de Pacarán en la provincia de

Cañete – Lima.

EJEMPLO APLICATIVO

Page 53: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

Magnitud Unidades

Caudal promedio por ducha 5 l/min

Tiempo promedio por ducha 6 min

Consumo de agua caliente por ducha 30 l/día

Consumo de agua caliente –

lavamanos – por persona 5 l/día

Consumo de agua caliente por

persona 35 l/persona/día

Capacidad del hotel 200 personas

Consumo total de agua caliente del

hotel 7000 l/día

REQUERIMIENTO DE AGUA CALIENTE DIARIO

Se estima una reserva de agua caliente del 15% del total de agua que se

requiere, resultando el volumen de agua final para el hotel de

aproximadamente 8000L.

Page 54: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

ENERGÍA DIARIA REQUERIDA PARA

CALENTAR EL AGUA

diakWh

TTcVdiarioE ambbañoP

dia36001000

Donde

ρ: Es la densidad del agua considerada igual a 1000kg/m3 .

Vdia: Volumen de agua caliente requerido por día, en litros .

cp: Calor específico del agua a presión constante igual a 4,18

kJ/kg°C .

Tbaño y Tamb : Temperatura del agua caliente para baño y la temperatura

ambiente, respectivamente.

diakWhEdia 12,279

Page 55: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

RECURSO SOLAR EN PACARÁN

PACARÁN

Entre noviembre y abril se

tiene una energía solar

aprovechable mayor a 6

kWh/m2 .

Entre mayo y agosto se tiene

4 meses que la energía solar

aprovechable esta en

promedio entre 4.5 kWh/m2 y

5kWh/m2.

Page 56: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CÁLCULO DE COLECTORES

La producción del colector

OMEGA PLUS es de

3,5kWh/m2 día, para una

radiación solar

aprovechable de 6kWh/m2

día.

2

2

7.79

5.3

12.279

m

díam

kWhdía

kWh

colectoraÁrea Para radiaciones entre 4.5

– 5 kWh/m2 día se estima

una producción de

3kWh/m2 día de energía

útil.

Se aumenta el área

colectora en un 15%.

27.91 mcolectoraÁrea

Área del colector

solar: 1.9m2

48colectoresdeNúmero

Page 57: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

INSTALACIÓN

Page 58: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

ESQUEMA DE INSTALACIÓN DEL SISTEMA

SOLAR TÉRMICO

Tanques de 4000L

Colectores solares

•Una batería = 4 colectores conectados en paralelo.

•3 baterías conectadas en serie y estas a la vez conectadas en paralelo con otras 3

baterías conectadas en serie.

Page 59: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CER- UNI 59

CONEXIÓN ENTRE TANQUES

Page 60: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

UBICACIÓN

Los colectores de la terma

solar siempre deben estar

orientados al norte y con una

inclinación igual a la latitud

del lugar ± 10°.

Page 61: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CAUDAL DEL CIRCUITO

Las bombas usadas en el sistema solar térmico son de la marca Rowa, para

determinar el caudal total de operación Q para el transporte del agua del tanque

hacia los colectores y de regreso al tanque se realiza el siguiente cálculo:

Donde

: es el área útil de colectores interconectados en paralelo que recibe el

fluido de trabajo directamente de la bomba hidráulica.

( = Nº colectores x Área útil de cada colector x número de filas)

es el caudal de prueba de máxima eficiencia del colector solar.

Para el proyecto = 15.2m2 , entonces Q = 1094.4 L/h

Se elige la bomba ROWA 4/1 de 3 velocidades, el sistema funcionara con el

menor caudal, 1100 L/h y 0.3hp.

272

mh

LAQ u

uA

uA

272

mh

L

uA

Page 62: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

BOMBAS DEL CAUDAL CALCULADO

Page 63: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

Es la responsable de permitir la salida de aire del sistema,

para el proyecto se utilizaron 4, colocados a la salida de agua

caliente de los últimos colectores de las baterías.

VÁLVULA VENTOSA

Page 64: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

La alimentación de agua para todo el hotel es a partir de dos tanques de 10 000L elevados 3 metros de la base donde se encuentran los termo-tanques; por esta razón el sistema estará sometido a baja presión como máximo 5 mca o 7.1 psi. Por seguridad se instaló una tubería de respiro.

RESPIRO

Page 65: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

Es el encargado de activar las bombas hidráulicas cuando se presente una diferencial de temperatura entre los colectores solares y el agua almacenada en los termo -tanques.

Por cada bomba existe un controlador digital MICROSOL, cada uno tiene 2 sensores, uno colocado en los colectores y otro en el tanque de almacenamiento interno que está en contacto con el agua. Si la diferencia de temperatura entre los dos sensores es de 8ºC las bombas se encienden y si la diferencia disminuye a 3ºC las bombas se apagan automáticamente.

CONTROLADOR TÉRMICO DIGITAL

Page 66: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

PROYECTO TERMINADO – LADO SUR

Page 67: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

PROYECTO TERMINADO – LADO NORTE

Page 68: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

COMPARACIÓN DE COSTOS

Page 69: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

COSTO DE LA TECNOLOGÍA SOLAR

Valor Total de la inversión:

- Costo del producto

- Puesto en obra

- Instalado

S/. 100 000,00

Consumo diaria de energía eléctrica

(Bombeo de agua de los tanques hacia los

colectores)

Costo de la energía eléctrica S/. 0,50 / kWh

Costo diario por bombeo S/. 1,80

Costo mensual por bombeo S/. 54,00

Costo anual por bombeo S/. 648,00

Vida Útil 15 años

Mantenimiento anual 2% de la inversión

Volumen de agua diaria a calentar 8000 L

Energía necesaria para calentar 8000L hasta

45ºC

día

kWh6,3

día

kWh12,279

Page 70: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

COSTO SI FUESE UN SISTEMA ELÉCTRICO

ENERGÍA ELECTRICA

Costo inicial S/. 30 000,00

Energía diaria requerida para el calentamiento 279,12 kWh

Tarifa Eléctrica 0,5 Soles/kWh

COSTO POR CALENTAMIENTO DE AGUA S/.

Costo diario para calentar el volumen de agua 139,56

Costo mensual para calentar el volumen de agua 4 186,80

Costo anual para calentar el volumen de agua 50 241,60

Page 71: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

COSTO DE UN SISTEMA A GLP

Gas Licuado de Petróleo GLP

Energía requerida para el calentamiento 1004,88 MJ

Poder calorífico del combustible convencional 101,57 MJ/galón

Eficiencia de funcionamiento del calentador 75%

Cantidad de GLP requerido 13,19 galones

Costo del GLP S/. 9,11 / galón

COSTO POR CALENTAMIENTO DE AGUA S/.

Costo diario para calentar el volumen de agua 120,17

Costo mensual para calentar el volumen de

agua 3 605,19

Costo anual para calentar el volumen de agua 43 262,24

Page 72: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

CUADRO COMPARATIVO DE COSTOS

AÑOS

Costo de un

sistema solar

S/.

Costo de un

sistema eléctrico

S/.

Costo de un

sistema GLP

S/.

0 100 000,00 35 000,00 35 000,00

1 102 648,00 85 241,60 78 262,24

2 105 296,00 135 483,20 121 524,48

3 107 944,00 185 724,80 164 786,72

4 110 592,00 235 966,40 208 048,96

5 113 240,00 286 208,00 251 311,20

6 115 888,00 336 449,60 294 573,44

7 118 536,00 386 691,20 337 835,68

8 121 184,00 436 932,20 381 097,92

9 123 832,00 487 174,40 424 360,16

10 126 480,00 537 416,00 467 622,40

Page 73: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

GRAFICA COMPARATIVA DE COSTOS

0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

350000

0 1 2 3 4 5 6

Costo S/.

AÑOS

Comparación del costo a lo largo del tiempo

Costo del sistema solar

Costo del sistema electrico

Costo del sistema GLP

Page 74: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

TEMPERADO SOLAR DE

PISCINA

Page 75: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

Preparacion para la instalacion

Instalacion hidráulica

Fijacion de colectores solares

Instalacion de cuadro de Comando Eléctrico y

Sensores de Temperatura

Iniciando el sistema solar de temperado de piscina

Mantenimiento

PROYECTOS EJECUTADOS

TE

MP

ER

AD

O D

E P

ISC

INA

TEMPERADO SOLAR DE PISCINAS Contenido presentación:

Page 76: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

TE

MP

ER

AD

O D

E P

ISC

INA

Page 77: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

Colector Solar de Piscina

COLECTOR SOLAR

Fabricado en polipropileno; Atóxico; Mayor produccion de energia específica de la categoria. No ofrece riesgos de sobrecalentamiento de la piscina. Posee gran área de absorcion de energia solar. Pigmentado resistente a los rayos ultra violeta. Livianos, flexible, de fácil manipulacion e instalacion. Proyectado para trabajar con altos caudales. Alta resistencia a la presion (Hasta 40 mca). Fabricado em diversos tamaños. Mantenimiento cero.

Sujetador

Tuberia

Matriz

Tuberia

Matriz

Tubo de

Elevacion

Page 78: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

Sistema Solar de Temperado de Piscina Instalacion de Sistema de Temperado Solar

ABRAZADERA TAPON

ADAPTADOR

ALIMENTACION SOLAR

DETALLE 1

SENSOR 1

DETALLE 3

VALVULA

QUIEBRA VACIO BOCAS DE

RETORNO

DETALLE 2

SENSOR 2

RE

TO

RN

O S

OLA

R

BY PASS

SUCCION DE

FONDO

BOMBA

HIDRAULICA

SENSOR 2

DETALLE 2

DESAGUE

VALVULA

CHECK

FILTRO

DETALLE 3

SENSOR 1 DETALLE 1

TE

MP

ER

AD

O D

E P

ISC

INA

Page 79: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

Especificaciones Técnicas

TRANSSEN se reserva el derecho de alterar las características de sus

colectores en su linea de fabricacion, sin aviso previo.

* Otras dimensiones solamente bajo consulta.

** PEE Produccion Específica de Energia

99,3 99,3 99,3 99,3 99,3

160 160 160 160 160

TE

MP

ER

AD

O D

E P

ISC

INA

Page 80: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

Kit de Instalacion

Abrazadera Ø40 mm

Adaptador Ø50 mm x Ø40 mm

Tapon Ø40 mm

Válvula Quiebra Vacio Ø 3/4”

La abrazadera tiene por funcion sujetar y unir un colector a otro, y a una conexion.

Conexion utilizada para unir el colector a las tuberias de alimentacion, retorno e interligacion de baterias.

Utilizado para sellar la tuberia matriz del colector solar.

La valvula quiebra vacio permite la entrada de aire al sistema, evitando presion negativa.

TE

MP

ER

AD

O D

E P

ISC

INA

Page 81: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

Accesorios

Manta térmica

Bomba Hidráulica

CDT TERMOINOX– Controlador de temperatura

Reduce significativamente las perdidas térmicas, pues el 70% de las perdidas térmicas de una piscina ocurren en la superfície.

Responsable de la circulacion del agua en los colectores. Puede ser utilizado una bomba exclusiva o la propia bomba de filtrado, dependiendo de cada caso.

Responsable del accionamiento de la bomba hidráulica, cuyo control es realizado atraves de un controlador diferencial de temperatura.

CORTE

TE

MP

ER

AD

O D

E P

ISC

INA

Page 82: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

Preparacion para Instalacion

Disponibilidad de área

Necesidad de soporte metálico

Sombra

Orientacion del techo o cobertura

Inclinacion del techo o cobertura

Facilidad de acceso al techo o cobertura

Relacion de materiales y Herramientas completa

Utilizacion de Equipos de Proteccion Personal (EPP)

Antes de iniciar a instalacion, es necesario verificar:

TE

MP

ER

AD

O D

E P

ISC

INA

Page 83: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

Instalacion Hidraulica

Empalme hidraulico entre colectores solares:

ADAPTADOR

Instalacion de tapon: Instalacion de adaptador:

ANILLO DE EMPALME

ABRAZADERA

PRESILLA

TAPON

TE

MP

ER

AD

O D

E P

ISC

INA

Page 84: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

Empalme hidraulico entre bateria de colectores

Tipo: Bateria única TAPON

TAPON

ADAPTADOR

ALIMENTACION

RETO

RN

O

VÁLVULA QUIEBRA VACIO

ABRAZADERA

Instalacion Hidráulica T

EM

PE

RA

DO

DE

PIS

CIN

A

Page 85: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

Empalme hidraulico entre bateria de colectores. VÁLVULA QUIEBRA VÁCiO

RETO

RN

O

ALIMENTACION Obs: Instalar como MÁXIMO três baterias en

paralelo y/o três baterias en série.

Instalacion Hidráulica T

EM

PE

RA

DO

DE

PIS

CIN

A

Page 86: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

Instalación entre sistema solar y sistema de filtrado.

Obs: Sistema válido para piscinas con sistema de filtrado hasta 8 horas por dia.

SUCCION DEL

FONDO

BOMBA

HIDRÁULICA

DESAGUE

RETORNO

SOLAR

ALIMENTACION

SOLAR

BOCAS DE

RETORNO

BY PASS

VÁLVULA DE

RETENCION

FILTRO

SENSOR B

Instalacion Hidráulica T

EM

PE

RA

DO

DE

PIS

CIN

A

Page 87: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

Instalacion de sensor de temperatura en el colector solar:

Instalacion de sensor de temperatura en la tuberia de PVC:

El sensor ubicado en el colector debe de ser instalado en un lugar donde no exista obstaculos que puedan ocasionar sombras.

El sensor 2 se debe de instalar en la tuberia proveniente de la succion de fondo que esta dentro de la sala de maquinas.

Detalles Importantes

Sensor 1

Sensor 2

TE

MP

ER

AD

O D

E P

ISC

INA

Page 88: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

La utilizacion de Manta térmica es indispensable.

La manta termica se debe de ser instalada en la superficie de la piscina, para evitar las mayores perdidas termicas.

CORTE

70% de las perdidas termicas de la piscina piscina ocurren por la superficie. Ademas, la manta termica reduce significativamente las perdidas de cloro por evaporacion, reduciendo con esto el tiempo de filtrado.

Detalles Importantes T

EM

PE

RA

DO

DE

PIS

CIN

A

Page 89: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

Iniciando el Temperado solar de Piscina

El pegamento de la tuberia este completamente seca

Las llaves y valvulas esten correctamente instalados

Las abrazaderas esten bien instaladas

La sujecion de los colectores este culminada

El sistema de drenaje funcione de manera correcta

La alimentacion electrica sea compatible con el cuadro de

comando

La programacion del CDT TRANSSEN este correcta

El numero de valvulas quiebra vacio sea suficiente

Los sensores de temperatura esten instalados y conectados

correctamente

Antes de iniciar el temperado, es importante verificar:

TE

MP

ER

AD

O D

E P

ISC

INA

Page 90: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

Mantenimiento

TE

MP

ER

AD

O D

E P

ISC

INA

Page 91: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

Mantenimiento de Sistema de Temperado Solar

Limpieza de los colectores

Test de funcionamiento de los sensores

Test de funcionamiento del cuadro de comando

Inspeccion de válvulas y registros

Inspeccion de tuberias

Inspeccion de la manta termica

TE

MP

ER

AD

O D

E P

ISC

INA

Page 92: 5. sistema solar de calentamiento de agua para usos productivos

Muchas gracias por su atención!

Juan José Natividad Alvarado

[email protected]

[email protected]

CER - UNI