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Calefacción solar para albercas
El calentamiento de las albercas con energía convencional trae consigo enormes gastos y representa una contaminación adicional para la naturaleza. La calefacción de albercas es un sector de aplicación prácticamente ideal para el uso de la energía solar. Debido al hecho de que en esta aplicación no se requieren temperaturas muy elevadas, pero tienen que calentarse grandes volúmenes de agua, es necesario utilizar en estas instalaciones un flujo relativamente elevado a un nivel térmico relativamente reducido. De esta forma se obtiene un grado de eficacia óptimo con la calefacción solar para albercas.
Los paneles solares para calentamiento de albercas de polietileno de elevado peso molecular ofrecen los requisitos correctos para hacer funcionar este tipo de instalaciones.
Variantes de conexión de calefacciones solares para albercas:
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Servicio con la bomba de depuración a través de una válvula de tres vías a motor con regulación diferencial de la temperatura: Esta variante de conexión puede elegirse por regla general siempre que los paneles no se monten a más de 6 m por encima de la superficie del agua. En la línea de presión del equipo de depuración se instala una válvula de tres vías con motor. Gracias a la regulación diferencial de la temperatura, se cambia la válvula cuando la temperatura operativa es mayor que la temperatura del agua de la alberca. El flujo del filtro es bombeado entonces a través de los paneles y el agua calentada refluye a través de una pieza en T de nuevo al circuito del filtro.
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Servicio con bomba supletoria y regulación diferencial de la temperatura, integrada en el circuito del filtro: En algunos casos es útil o necesario instalar una segunda bomba para la calefacción solar, cuando por ejemplo la altura desde el nivel del agua hasta los paneles es mayor a 6 m. En este caso, el agua es derivada a través de una pieza en T desde el equipo de depuración y bombeada por los paneles por medio de una segunda bomba. Esta bomba es activada por la regulación diferencial de la temperatura, de forma que se garantiza que la bomba funcione efectivamente sólo si se gana energía. La bomba del filtro y la solar tienen una regulación independiente entre sí. La instalación de válvulas de retroceso es frecuentemente útil, tanto en el circuito solar, como también en el del filtro.
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Servicio con bomba propia y regulación diferencial de la temperatura independiente del circuito del filtro:
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Esta variante se utiliza si el tendido del filtro es difícilmente accesible. Por medio de un tubo sumergido se aspira el agua de la alberca, se bombea a través de los paneles y se devuelve a la alberca el agua calentada. Gracias a la regulación de la temperatura diferencial también se garantiza en este caso que la bomba sólo funciona cuando se gana energía. Si se monta la bomba por encima del nivel del agua y a una altura de transporte por encima de los 5 m, se debería instalar una válvula de retroceso.
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- Rendimiento de un captador solar térmico
El rendimiento de un captador solar térmico (energía absorbida / energía solar incidente) depende de la diferencia de temperatura entre el absorbedor y el ambiente para cada nivel de irradiancia. Para una diferencia de temperatura dada, el rendimiento es mayor cuanto mayor es la irradiancia solar.
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Curvas de rendimiento de captadores y campos de utilización
Los diferentes tipos de captadores tienen comportamientos muy variados y son de utilidad preferente para diversas aplicaciones. En la gráfica se pueden observar estas características básicas, desde los captadores sin cubierta transparente que se suelen emplear para calentamiento de albercas hasta captadores de vacío o CPCs que se pueden emplear para activar máquinas de refrigeración o climatización por absorción.
Es importante tener en cuenta que un determinado captador puede llegar a alcanzar temperaturas elevadas cuyo límite se tiene en la gráfica por el punto de corte de la curva de rendimiento y el eje de abscisas. A este valor hay que sumarle la temperatura ambiente de ese instante, dando lugar a la llamada “temperatura de estancamiento”.
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Planificación de una instalación
El proceso por el cual se llega al desarrollo de una instalación solar térmica para calentamiento de agua tiene una serie de pasos enlazados entre sí:
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Diseño: llamamos diseño al conjunto de propuestas iniciales de tipo y tamaño de una instalación.
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El paso siguiente es el dimensionado del equipo solar que parte de los datos de consumo de las personas a las que abastecerá el sistema. En este paso se debe llegar al conocimiento de la superficie de captadores, volumen del termo tanque, longitud de las tuberías, etc.
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A continuación hay que hacer el cálculo de todos los elementos de la instalación: estructura soporte de los colectores y fijación a la cubierta, fijación del termo tanque, sección, longitud y aislamiento de las tuberías, etc. En este momento se debe realimentar el proceso, volviendo al paso inicial del diseño.
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El paso siguiente es, obviamente, el montaje en el que se deben de tomar una serie de precauciones.
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Una vez finalizado el montaje, hay que iniciar la puesta en marcha de la instalación.
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Para una mayor durabilidad de una instalación es muy conveniente establecer un programa de mantenimiento.
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