viernes, 13 de marzo de 2015

ENERGÍA TÉRMICA A.C.S. SOLAR - ACUMULADORES

Acumulador

El acumulador es un depósito donde se acumula el agua calientada en los captadores solares, debido a que no suele coincidir la producción (horas de mayor radiación solar) con la demanda.. Tiene una entrada para el agua fría y una salida para la caliente. La fría entra por debajo del acumulador donde se encuentra con el intercambiador, a medida que se calienta se desplaza hacia arriba, que es desde donde saldrá el agua caliente para el consumo.
Internamente dispone de un sistema para evitar el efecto corrosivo del agua caliente almacenada sobre los materiales. Por fuera tiene una capa de material aislante que evita pérdidas de calor y está cubierto por un material que protege el aislamiento de posibles humedades y golpes.

La capacidad calorífica de cualquier material es la cantidad de calor que almacena la unidad de masa cuando su temperatura se incrementa un grado centígrado. Evidentemente, esa misma cantidad de calor será desprendida cuando el material se enfríe un grado.

El calor especifico del agua es 1Kcal/Kg.ºC. Muy superior a muchos otros materiales. Además de esta cualidad, el agua es barata, fácil de manejar, y al mismo tiempo es el elemento de consumo para el agua caliente sanitaria.

En cuanto a los materiales empleados para su construcción, el acero es más utilizado por su asequible precio, pero necesita protección interior contra la corrosión y la temperatura de almacenamiento no debe superar los 65º C. El acero inoxidable es mejor material, pero es muy caro. Últimamente se están empleando de fibra de vidrio y los plásticos. Son resistentes a la corrosión y fáciles de mantener. En cuanto a la forma, suelen ser cilíndrica . La dimensión vertical (altura) debe ser mayor que la horizontal (diámetro), con el fin de favorecer la estratificación.

El agua disminuye su densidad al aumentar la temperatura, por lo que cuanto mayor sea la altura, mayor será la diferencia entre la temperatura en la parte superior respecto a la inferior del depósito; es decir mayor será la estratificación. De la parte superior extraemos el agua para consumo, mientras que el calentamiento solar lo aplicamos en la parte baja, con lo que hacemos funcionar los colectores a la mínima temperatura posible, aumentando así su rendimiento. Los acumuladores de A.C.S. pueden ser 
  • directos 
  • indirectos.
En acumuladores indirectos la transferencia de calor al A.C.S. se realiza mediante un intercambiador de calor (generalmente de placas,por su alta eficiencia). Los acumuladores indirectos, en cambio, pueden satisfacer tanto picos de demanda como consumos prolongados, ya que el agua se puede calentar casi de forma instantánea. Normalmente son los empleados en edificios del sector  terciario 
En acumuladores directos , la fuente de energía está ubicada dentro del acumulador. Lo acumuladores directos (llamados interacumuladores) se caracterizan por su lentitud en el calentamiento, siendo aptos sólo para pequeñas demandas de consumos, como viviendas unifamiliares.  .

Dimensionado del acumulador 

Se ha establecido una relación entre el volumen del acumulador y la superficie instalada de captadores solares. De manera aproximada, se puede decir que para obtener unos 45ºC en una zona de radiación media en España, se obtiene 70 litros de capacidad de acumulación por cada metros cuadrado de colector.

Si la acumulación es menor, se consiguen mayores temperaturas en el acumulador en detrimento del rendimiento de la instalación y además hay peligro de vaporización del agua en los meses cálidos, si es mayor, aunque sube el rendimiento, se corre el peligro de no alcanzar la temperatura de uso necesaria. La capacidad de 70 litros indicada, habría que reducirla a 50 litros si queremos obtener agua a 60ºC. 

Cada instalación requiere sus parámetros propios a calcular según las condiciones climatológicas del lugar, así como otros factores y requerimentos.

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