diseño y mantenimiento de una instalación solar térmica...diseño y mantenimiento de una...

D i s e ñ o y m a n t e n i m i e n t o d e

u n a i n s t a l a c i ó n s o l a r

t é r m i c a .

P E C 1

T u t o r a : L a u r a J a r a u t a

R o v i r a

1 0 d e A b r i l d e 2 0 1 2

Enrique Marín Gallego

Este trabajo tiene la presente intención de poner en práctica los

conocimientos adquiridos a través del primer módulo de la

tercera asignatura del curso Diseño y mantenimiento de una

instalación solar térmica. Se intentará acreditar la asimilación del

contenido de la materia correspondiente al módulo, así como los

conocimientos adquiridos en el resto de asignaturas del curso.

Diseño y mantenimiento

de una instalación solar

térmica

PEC 1: Diseño y mantenimiento de una instalación so lar térmica. Enrique Marín Gallego

Barcelona, 10 de abril de 2012 Página 2

0.- Proyecto de una instalación de energía solar térmica.

- Datos de proyecto:

� Localidad: Córdoba ciudad, calle mayor.

� Consumo: Todo el año.

� Tipo de vivienda: Vivienda plurifamiliar.

� Número de viviendas: 6 viviendas distribuidas en 2 pisos y un entresuelo con 2 viviendas por

cada piso.

o Planta baja: 2 habitaciones por vivienda.

o Planta 1ª y 2ª: 4 habitaciones por vivienda.

� Sistema auxiliar: caldera de gas modulante.

� Temperatura agua de red en Córdoba:

� Longitud: 4o 46’ 26’’O

� Latitud: 37o 53’ 14’’N

� Caudal recomendado de diseño: (mirar ficha del captador).

� Captador: Se adjuntan los datos en hoja de características. (Factor Eficiencia =0,744, y Coef

global pérdidas: 3,508 W/m2*K).

� Pérdida de carga en un captador (con caudal 120 l/h): 123 Pa = 12,5 mmcda = 0,0125 m.c.a.

(con caudal 150 l/h) : 190 Pa = 19,0 mmcda = 0,0190 m.c.a.

� Pérdida de carga en serpentín del acumulador: Depende del caudal de diseño pero podemos

tomar el valor de 0,4 m.c.a.

� Volumen de fluido en el serpentín del acumulador: 2 litros

� Calor específico primario: 0,96 kCal/Kg*Cº

� Calor específico secundario: 1 kCal/Kg*Cº

� Eficacia intercambiador: 0,8

- Documentación adjunta:

o Tipo de instalación y esquema de funcionamiento. o Plano de cubierta del edificio. Datos a tener en cuenta:

� Obstáculo arquitectónico: muro de 80 cm de alto en todo el perímetro de la cubierta. � Tipo de cubierta: plana.

o Plano de sección vertical de la edificación.



1.- Necesidades energéticas:

La demanda energética en instalaciones de ACS viene dada por el volumen de consumo diario y las

temperaturas de consumo y del agua de red.

Como no se nos facilitan datos de consumo de agua caliente medidos en años anteriores, se utilizarán

los criterios de consumo establecidos en el CTE, en el DB-HB abril de 2009.

Para viviendas multifamiliares dicho criterio de consumo se establece en 22 litros por día y persona.

El cálculo de número de personas por vivienda deberá hacerse utilizando los valores mínimos que

establece el mismo documento del CTE. En dicho documento se establece:

o Viviendas de 2 dormitorios: 3 personas. o Viviendas de 4 dormitorios: 6 personas.

El consumo diario será de:

Piso Número de viviendas

Personas por vivienda

Litros/día por persona

Consumo diario (l)

Entresuelo 2 3 22 132 Primero 2 6 22 264 Segundo 2 6 22 264 TOTAL 660

Tabla 1 - Consumo ACS diario.

El consumo medio anual quedará recogido en la siguiente tabla:

CONSUMO TOTAL VIVIENDA PLURIFAMILIAR

Mes Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Sept. Oct. Nov. Dic. Anual

% de ocupación

100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

Consumo día (l)

660 660 660 660 660 660 660 660 660 660 660 660 660

Días mes 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31 365

Demanda mensual (l) a 60ºC

20460 18480 20460 19800 20460 19800 20460 20460 19800 20460 19800 20460 240900

Demanda mensual

m3 a 60ºC 20,46 18,48 20,46 19,80 20,46 19,80 20,46 20,46 19,80 20,46 19,80 20,46 240,90

Tabla 2 - Consumo medio anual de ACS.



Legislación estatal vigente:

Los dos reglamentos que constituyen la legislación estatal para instalaciones solares térmicas son:

• Documento básico HE (ahorro de energía) del Código Técnico de la Edificación. • Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios (RITE).

El Código Técnico de la Edificación, en concreto el Documento básico de energía, establece las

exigencias en eficiencia energética y energías renovables que deben cumplir los nuevos edificios.

Referente a la energía solar térmica hay que tener en cuenta que:

• Se fija una contribución o aporte solar mínimo anual entre 30% y 70% en función de la zona climática1.

• Las instalaciones de energía solar térmica han de cumplir con lo que estipula el RITE2.

Una vez conocida la legislación aplicable para nuestro proyecto debemos conocer cuál es la zona

climática donde nos encontramos. Para ello se utiliza la tabla de zonas climáticas o el mapa de zonas

climáticas que proporciona el Documento Básico HE Ahorro de Energía3.

Tal y como dice el reglamento:

En la figura 3.1 y en la tabla 3.2 se marcan los límites de zonas homogéneas a efectos de la exigencia. Las

zonas se han definido teniendo en cuenta la Radiación Solar Global media diaria anual sobre superficie

horizontal (H), tomando los intervalos que se relacionan para cada una de las zonas.

Ilustración 1 - Zonas Climáticas

1 HE4: Contribución solar mínima de agua caliente. Fuente: Curso de formación superior. Principios básicos y

componentes de un sistema. Módulo 1. Capítulo 3.2. 2 HE2: Rendimiento de las instalaciones térmicas.

3 DB - HE4. Punto 3.



Así pues Córdoba está en la zona climática IV.

Para un consumo diario de la vivienda plurifamiliar de 660 litros/día, una zona climática IV y

conociendo que la instalación auxiliar es una caldera de gas modulante, obtenemos la siguiente

contribución solar mínima según la DB-HE4:

- General: 60 %.

Legislación municipal vigente:

Después de consultar con el ayuntamiento de Córdoba, no se ha encontrado ninguna Ordenanza a

nivel municipal en el que se establezca la contribución solar mínima, por lo que se hará uso de la normativa

estatal que en este caso es la más restrictiva. Dicha contribución ya ha quedado reflejada en el punto

anterior de éste documento.

Energía mínima que debe aportar el sistema solar:

En la siguiente tabla se muestra la energía necesaria para calentar el agua de red a la temperatura de

consumo.

Mes Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Sept. Oct. Nov. Dic. Anual

Tª media (ºC)

6,0 7,0 9,0 11,0 12,0 13,0 14,0 13,0 12,0 11,0 9,0 6,0 10,3

Tª Consumo (ºC)

60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60

Salto térmico (ºC)

54,0 53,0 51,0 49,0 48,0 47,0 46,0 47,0 48,0 49,0 51,0 54,0 49,7

Consumo ACS (kG)

20460 18480 20460 19800 20460 19800 20460 20460 19800 20460 19800 20460 240900

Calor específico4 (kJ/kg·ºC)

4,18 4,18 4,18 4,18 4,18 4,18 4,18 4,18 4,18 4,18 4,18 4,18 4,18

Energía (kJ) 4618231 4094059 4361663 4055436 4105094 3889908 3934049 4019572 3972672 4190617 4220964 4618231 50046011

Energía (MJ) 4618 4094 4362 4055 4105 3890 3934 4020 3973 4191 4221 4618 50046

Tabla 3 - Energía necesaria para el calentamiento del ACS.

Como ya se ha establecido, la contribución solar mínima que debe garantizar el sistema solar es del

60% de la energía total necesaria para el calentamiento del agua de red a una temperatura de consumo de

60oC. Por lo tanto, la energía mínima necesaria para garantizar la contribución solar mínima exigida es de:

��í� �� = , � · �

�� = �

��, � ��/�ñ

4 1kcal/kg·

oC = 4,1868 kJ/kg·

oC



2.- Inclinación y orientación de los captadores:

Según el CTE (Código Técnico de la Edificación), se considerará como la orientación óptima el Sur y la

inclinación óptima, dependiendo del periodo de utilización, uno de los valores siguientes:

a) Demanda constante anual: la latitud geográfica. b) Demanda preferentemente en invierno: la latitud geográfica + 10o. c) Demanda preferentemente en verano: la latitud geográfica -10o.5

� Inclinación: latitud = 37o 53’ 14’’.

Para saber si se podrán situar los captadores con la orientación óptima (hacia el sur) hay que mirar el

plano y ver la disposición en la que podrán ir instalados los captadores.

Ilustración 2 Plano de cubierta.

En primera instancia y tal y como se muestra en el plano, parece lógico pensar que la orientación

óptima podría ser el sur. Cuando se determine el número de captadores y se estudien las distancias entre

captadores y entre captadores y el murillo, se acabará de marcar la disposición y se acabará de confirmar

que arquitectónicamente los captadores pueden situarse con la orientación óptima (orientados al sur).

5 Fuente: Código Técnico de la Edificación, sección HE4, 2.1 apartado 11.



3.- Dimensionado del sistema de captación mediante el método F-Chart.

El dimensionado de la superficie de captación se ha llevado a cabo utilizando el método F-Chart

desarrollado en la hoja de cálculo Excel adjunta.

La siguiente tabla muestra la energía aportada por el sistema solar, así como el % de cobertura solar,

mensual y anual y el siguiente gráfico muestra la demanda total de ACS Vs fracción proporcionada por el

sistema solar.

Meses Necesidades Energéticas

(MCal.)

Necesidades Energéticas aportadas

por el sistema solar (MCal.)

Contribución Solar

(%)

Enero 1105 671 60,7

Febrero 979 648 66,2

Marzo 1043 868 83,2

Abril 970 784 80,8

Mayo 982 899 91,5

Junio 931 899 95,5

Julio 941 913 97,0

Agosto 962 911 94,8

Septiembre 950 839 88,2

Octubre 1003 794 79,2

Noviembre 1010 593 58,8

Diciembre 1105 577 52,2

Anual 11981 9386 79,0

Tabla 4 - Energía aportada por el sistema y cobertura solar mensual y anual.

Ilustración 3 . Demanda total de ACS Vs fracción proporcionada por el sistema solar.



Comprobaciones:

- La relación V/A cumple la normativa: 50 < V/A = 58 < 180 - En ningún mes el aporte supera el 110 % i no hay 3 meses consecutivos en el que el aporte solar sea del

100%.

- Superficie intercambiador > 0,15 m2/acumulador = 0 ,9 m2. Si = 0,3 · 2 + 0,5 = 3,0 m2. - El método F-Chart no tiene en cuenta las pérdidas de térmicas a través de los elementos hidráulicos.

Para instalaciones comunitarias con acumulación distribuida estas pérdidas están en torno al 20 o 30 %

según los metros de tubería y del número de acumuladores, entre otros. Para este caso se consideran

unas pérdidas del 20 % por lo que se comprueba que se cumple con la contribución solar mínima:

79,0 · 0,80 = 63,2 % > 60% (Contribución solar mínima).

- Se determina que el número de captadores necesario para cumplir las exigencias mínimas marcadas por el CTE es de 6 captadores de 2,2 m2 de superficie útil por cada captador.

4.- Tipología de instalación de los captadores:

El número de captadores solares necesarios se ha determinado en el punto 3 que es de 6 captadores

solares.

Las restricciones en cuanto a la tipología de instalación según el fabricante son:

o Número máximo de captadores conectados en paralelo: 6. o Número máximo de captadores conectados en serie: 3 (RITE).

Puesto que no podemos distribuir en serie la conexión de los captadores ya que superamos el máximo

permisivo, la mejor opción es colocar los captadores en dos filas conectados en paralelo, con tres

captadores por fila conectados en paralelo ya que siempre se intenta que haya el mismo número de

elementos en cada fila de captadores. La siguiente ilustración muestra la configuración elegida.

Ilustración 4 - Distribución de los captadores.



Esta opción se ha elegido ya que el conexionado en paralelo tiene el mayor rendimiento y el volumen de

agua calentada es mayor. Como la superficie de cubierta es bastante grande, no hay problema para

respetar la zona y dejar suficiente espacio para realizar el mantenimiento.

5.- Distancias a tener en cuenta para no generar sombras:

La superficie disponible en la cubierta una vez medido sobre el plano es aproximadamente de 6 x 8 = 48 m2.

La distancia mínima entre el murillo y los captadores es de:

� = ℎ · �

Ilustración 5 - Distancia entre captadores y muro.

Factor k:

Para el cálculo del factor k se utiliza la expresión:

� =�

�� ("#$%&��'�())

k = 1 / [ tan ( 67 – 37,53 ) ] = 1,77

Distancia entre el murillo y los captadores:

Aplicando la fórmula d = h · k obtenemos una distancia entre captadores de:

+ = , , · -, �� = -, �-� .

Distancia mínima entre captadores:

La distancia mínima entre dos captadores para que no se hagan sombra se determina a partir de la siguiente ecuación:

� = ℎ · �

PEC 1: Diseño y mantenimiento de una instalación solar tér mica.

Barcelona, 10 de abril de 2012

Donde h es la altura del captador y k un parámetro función de la latitud.

Ilustración 6

Altura de los captadores:

A partir de la geometría del esquema anterior y mediante las relaciones trigonométricas para triángulos

rectángulos obtenemos la altura de los captadores a instalar.

Factor k:

Para el cálculo del factor k se utiliza la expresión:

Distancia entre captadores:

Aplicando la fórmula d = h · k obtenemos una distancia entre captadores de:

Diseño y mantenimiento de una instalación solar tér mica. Enrique Marín Gallego

Donde h es la altura del captador y k un parámetro función de la latitud.

Ilustración 6 - Disposición de los captadores sobre el tejado.

esquema anterior y mediante las relaciones trigonométricas para triángulos

rectángulos obtenemos la altura de los captadores a instalar.

/012 =345056

ℎ = 2,12 �

l factor k se utiliza la expresión:

� ��

�� !"#$%&��'�()*

k = 1 / [ tan ( 67 – 37,57 ) ] = 1,77

plicando la fórmula d = h · k obtenemos una distancia entre captadores de:

+ � -, �-� � -, �� , -�� .

Enrique Marín Gallego

Página 10

esquema anterior y mediante las relaciones trigonométricas para triángulos

345056 69:0/56

�;96501:/4

/01!35º* � 1,216 @



Una vez conocidas las distancias a tener en cuenta entre los elementos y los elementos y el muro de la

fachada, la distribución real de los captadores y el tirado de tuberías en la cubierta es la siguiente:

Proyección del captador sobre la cubierta = 2,120 · cos(35) = 1,736 metros

Ilustración 7 - Distribución de captadores sobre la cubierta.

6.- Dimensionado de los acumuladores y de la superficie de intercambio:

Para el dimensionado de los acumuladores se tendrá en cuenta el consumo diario de cada una de las

viviendas. El acumulador se elegirá en función de los modelos que se nos proporciona en el anexo.

Vivienda Consumo (l/día) Acumulador (l) Superficie intercambio (m2) Modelo

Entresuelo A 66 80 0,3 CV-80-M1S

Entresuelo B 66 80 0,3 CV-80-M1S

Primero A 132 150 0,6 CV-150-M1S

Primero B 132 150 0,6 CV-150-M1S

Segundo A 132 150 0,6 CV-150-M1S

Segundo B 132 150 0,6 CV-150-M1S

TOTAL 660 760 3,0

Tabla 5 - Acumuladores

Comprobaciones:

V/A = 58 litros/m2 � Este valor debe estar entre 50 y 180 litros/m2. Para un valor de 75 l/m2, el

rendimiento de la instalación es óptimo. Nuestro valor está cercano a este valor por lo que este valor es

adecuado y ésta relación está dentro de los límites exigidos.



El serpentín al ser interior al acumulador deberá tener una superficie de intercambio de:

Si = 0,2 · Sc = 0,2 · 13,2 = 2,64 m2

En el catálogo no hay una combinación exacta entre el volumen de acumulación y la superficie de

intercambio óptimas por lo que habrá que comprobar que se cumple la normativa y que la elección es la

más adecuada.

Comprobaciones:

Si > 0,15 m2/captador = 0,90 m2

Cada intercambiador tiene una superficie mínima de 0,3 m2 por lo que se comprueba que se cumple la

normativa.

7.- Dimensionado del subsistema hidráulico:

Para determinar la longitud de tuberías se han utilizado los planos proporcionados del edificio y una vez

trazado el tendido de tuberías sobre cubierta se ha procedido a la determinación de los metros lineales de

tubería.

Ilustración 8- Plano de cubierta.

Zona Agua fría Agua caliente

Bajante 1 8,04 8,04

Bajante 2 8,04 8,04

Cubierta 54,5 50

Total 70,58 66,08

5% Sobredimensionado 3,529 3,304

TOTAL metros lineales tuberías 143,493

Tabla 6 - Metros lineales tubería.



Fluido caloportador:

El fluido caloportador también debe de ser capaz de aguantar en las épocas frías del año temperaturas a

las cuales el agua se congelaría, protegiendo así la instalación contra heladas, por lo tanto se usa una

disolución acuosa de propilenglicol.

Del Documento Técnico de Instalaciones en la Edificación para producción de ACS con energía solar térmica

(DITE 8.03) en la gráfica de la página 71, se relaciona la variación de temperatura de congelación con el

porcentaje de propilenglicol en agua.

La temperatura mínima histórica de Córdoba es de -7,8oC. Entramos en la gráfica con un margen de 5oC

respecto a la temperatura histórica siendo:

Tentrada = Tmínima histórica – 5oC = - 7,8 – 5 = -12,8 oC

Ilustración 9 - Concentración de la mezcla en función de la temperatura.

Entrando en la gráfica para ese valor de temperatura, obtenemos una concentración de propilenglicol del

25%.

Esto implica que la densidad del fluido sea de 1,018 g/cm3.

Ilustración 10 - Densidad de la mezcla en función de la temperatura y la concentración.



Caudal:

El fabricante recomienda un caudal de 150 l/h por captador solar. Como se ha determinado un total de 6

captadores, y su conexión se ha hecho en paralelo, el caudal total de la instalación será de 900 l/h.

Comprobamos que cumple la normativa que estipula el CTE en cuanto al caudal recomendado si no se

dispone de datos del fabricante.

1,2 l/s < Q (cada 100 m2) < 2,0 l/s

Para una superficie de 13,2 m2 estos valores límite son de :

0,1584 l/s < Q (para 13,2 m2) < 0,264 l/s

Nuestro caudal de 900 l/h es equivalente a 0,25 l/s por lo que está dentro del intervalo de caudales

recomendado por el CTE.

Tuberías:

El tipo de material para el tirado de tuberías será el recomendado para el tipo de instalación que este

proyecto desarrolla. Para este tipo de instalaciones las tuberías metálicas de cobre son las más adecuadas.

Así pues habrá que cumplir la normativa vigente para las tuberías del cobre, recogidas en la UNE-EN-1057.

El diámetro de las tuberías se calcula en función de un factor k que para tuberías de cobre vale 2,2 y el

caudal de la instalación en m3/h. Así pues:

A!3@* � � � BC,DE

Para un caudal Q = 900 l/h = 900 dm3/h = 0,9 m3/h el diámetro calculado es de:

A(3@) = 2,2 · 0,9C,DE = 2,12 3@ = 21,2 @@ Consultando las tablas de perfiles de cobre obtenemos los siguientes valores normalizados:

Diámetro interior teórico de 21,2 mm � dint = 25mm : (28x1,5)

En la zona de captadores, desde el captador hasta la primera T de paso recto, el caudal que circula por

dicho tramo es la mitad del caudal total, por lo que el diámetro será:

A!3@* = 2,2 · 0,45C,DE = 1,66 3@ = 16,6 @@ Consultando las tablas de perfiles de cobre obtenemos un diámetro normalizado de 16,4x0,8 mm.



Aislamiento:

Consultando las tablas de aislamiento de tuberías de cobre obtenemos que para los tramos de tuberías que

discurran por el interior del edificio el espesor de aislamiento será de 30 mm y las tuberías que discurran

por el exterior estarás recubiertas por un espesor de aislamiento de 40 mm. Según el manual del cobre.

Tabla 7 - Espesores mínimos aislamiento de tuberías que transportan fluidos calientes por el interior de la edificación.

Ilustración 11 - Diámetros normalizados.



Tabla 8 - Espesores mínimos aislamiento de tuberías que transportan fluidos calientes por el exterior de la edificación.

Velocidad del fluido:

A partir de la ecuación de continuidad se determina la velocidad de circulación de flujo:

B = I · J I = BJ =

900 Kℎ · 1, �@D1K · @D1000 �@D · 1ℎ3600/L · 0,025M @M4= 0,51 @//

I = BJ = 450 Kℎ · 1, �@D1K · @D1000 �@D · 1ℎ3600/L · 0,0164M @M4

= 0,59 @//

A continuación debemos comprobar que para el diámetro obtenido se cumplen las siguientes condiciones:

- La pérdida de carga por metro lineal de tubo no supere los 40 mm CA.

- La velocidad de circulación del líquido ha de ser inferior a 1.5 m/s y superior a 0,5 m/s.

Pérdidas de carga por metro lineal de tubería

Existen diferentes maneras de calcular las pérdidas lineales por metro de tubería. Entre muchas se han

elegido 2 maneras y se compararán dichos resultados. Cada uno de ellos va mejorando la aproximación del

cálculo al valor real. Estos son:

- Diagrama de pérdidas de carga en tubos de cobre.

- Método de cálculo descrito en el manual del cobre.



Método gráfico pérdida de carga lineal por metro de tubería:

TUBERÍA DE 25X1.5 mm.

Del gráfico, sabiendo el caudal y el diámetro interior se comprueba la velocidad del fluido y se determinan

las pérdidas lineales por metro de tubería de cobre.

Ilustración 12 - Pérdidas de carga lineales por metro de tubería.

Así pues, las pérdidas de carga lineales por metro de tubería son de 13 mmcda/m. Este diagrama está

estipulado para una temperatura de consumo de 45oC. Para Una temperatura de 60 oC este valor debe

adaptarse mediante un factor de conversión. Así pues:

13 · 0.96 = 12,48 mmcda



Ilustración 13 - Factores de conversión para temperaturas medias del agua distintas a 45ºC.

Hay que tener en cuenta que, al ser el fluido caloportador distinto al agua, a los resultados obtenidos, en

estos gráficos debemos de afectarlos de un factor corrector igual a la raíz cuarta del cociente entre la

viscosidad de la disolución y la del agua a la temperatura considerada (60oC).

Viscosidad mezcla (agua y glicol 70/30%) = 1,15 m3/s6

Viscosidad agua a 60 ºC = 0,474 · 10-6 m3/s

N4356O = P 1,150,474R = 1,24 Tenemos pues, una pérdida de carga lineal de:

12,48 · 1.24 = 15,57 mmcda

Se comprueba que este valor es inferior a los 40 mmcda/m que marca como máximo la normativa.

Las pérdidas de carga en la tubería de 25 mm de diámetro interior son de: 15,57·95 = 1479,15 mmcda.

6 Datos obtenidos de Tyfocor L. Concentrado anticongelante y anticorrosivo de acción prolongada para instalaciones

de calefacción y refrigeración/ circuitos de agua, instalaciones de energía solar e instalaciones con bombas de calor.



TUBERÍA DE 16,4X0.8 mm

Del gráfico, sabiendo el caudal y el diámetro interior se comprueba la velocidad del fluido y se determinan

las pérdidas lineales por metro de tubería de cobre.

Ilustración 14 - Pérdidas de carga lineales por metro de tubería.

Así pues, las pérdidas de carga lineales por metro de tubería son de 28 mmcda/m. Este diagrama está

estipulado para una temperatura de consumo de 45oC. Para Una temperatura de 60 oC este valor debe

adaptarse mediante un factor de conversión. Así pues:

28 · 0.96 = 26,88 mmcda



Ilustración 15 - Factores de conversión para temperaturas medias del agua distintas a 45ºC.

Hay que tener en cuenta que, al ser el fluido caloportador distinto al agua, a los resultados obtenidos, en

estos gráficos debemos de afectarlos de un factor corrector igual a la raíz cuarta del cociente entre la

viscosidad de la disolución y la del agua a la temperatura considerada (60oC).

Viscosidad mezcla (agua y glicol 70/30%) = 1,15 m3/s7

Viscosidad agua a 60 ºC = 0,474 · 10-6 m3/s

N4356O = P 1,150,474R = 1,24 Tenemos pues, una pérdida de carga lineal de:

26,88 · 1.24 = 33,33 mmcda

Se comprueba que este valor es inferior a los 40 mmcda/m que marca como máximo la normativa.

Las pérdidas de carga en la tubería de 33,33 mm de diámetro interior son de: 33,33·6 = 199,98 mmcda.

7 Datos obtenidos de Tyfocor L. Concentrado anticongelante y anticorrosivo de acción prolongada para instalaciones

de calefacción y refrigeración/ circuitos de agua, instalaciones de energía solar e instalaciones con bombas de calor.



Método de cálculo tubería 25X1.5 mm

CÁLCULO DE LAS PÉRDIDAS DE CARGA UNITARIAS

Término Símbolos Valor

Pérdidas de carga en toda la tubería ∆P (Pa) 15072,95757

Coeficiente adimensional de rozamiento Λ 0,030167774

Diámetro interior tubería Di(mm) 25

Longitud total de la tubería l (m) 95

Velocidad del fluido V (m/s) 0,509

Densidad del fluido ρ (kg/m3) 1015

Pérdidas de carga unitarias J (Pa/m) 158,6627112

COEFICIENTE DE ROZAMIENTO. ECUACIÓN DE COLERBROOK.WHITE

Término Símbolo Valor

Número de Reynolds Re 11065,21739 VALORES K - NORMA DIN 1988

Rugosidad absoluta de la tubería K 0,0015 Tipo de tubería K

Diámetro interior Di (mm) 25 Tuberías acero inoxidable 0,0015

Viscosidad cinemática v m2/s 1,15E-06 Tuberías acero galvanizado 0,3

Coeficiente de rozamiento 1 0,03 Tuberías de cobre 0,0015

Coeficiente de rozamiento 2 0,030192864 Tuberías de materiales plásticos 0,007

Coeficiente de rozamiento 3 0,030164039





Método de cálculo Tubería 16,4x0,8 mm

CÁLCULO DE LAS PÉRDIDAS DE CARGA UNITARIAS


Pérdidas de carga en toda la tubería ∆P (Pa) 2098,776609

Coeficiente adimensional de rozamiento λ 0,032472726

Diámetro interior tubería Di(mm) 16,4

Longitud total de la tubería l (m) 6

Velocidad del fluido V (m/s) 0,59

Densidad del fluido ρ (kg/m3) 1015

Pérdidas de carga unitarias J (Pa/m) 349,7961015



COEFICIENTE DE ROZAMIENTO. ECUACIÓN DE COLERBROOK.WHITE

Término Símbolo Valor

Número de Reynolds Re 8413,913043 VALORES K - NORMA DIN 1988

Rugosidad absoluta de la tubería k 0,0015 Tipo de tubería K

Diámetro interior Di (mm) 16,4 Tuberías acero inoxidable 0,0015

Viscosidad cinemática v m2/s 1,15E-06 Tuberías acero galvanizado 0,3

Coeficiente de rozamiento 1 0,03 Tuberías de cobre 0,0015

Coeficiente de rozamiento 2 0,032873203 Tuberías de materiales plásticos 0,007






Se comprueba que los valores obtenidos mediante los dos métodos son muy parecidos y que en los dos

casos se respeta el límite máximo de pérdida de carga por metro de longitud de tubería que establece la

normativa (este valor está fijado en 40 mmcda/m).

Se comprueba también que la velocidad del fluido caloportador es de 0,51 m/s en la tubería de 25 mm y de

0,59 en la tubería de 16,4 mm.

Pérdidas de carga

Para el cálculo de las pérdidas de carga de la instalación se debe tener en cuenta que la instalación consta

de ramificaciones tal y como muestra el esquema de circuito aportado en el anexo del proyecto. En el caso

de ramificaciones se calcula la pérdida de carga del camino “más desfavorable”, es decir, el tramo más

largo y con mayor número de elementos. Como el esquema es simétrico puesto que los pisos Entresuelo A,

primero A y segundo A tienen las mismas características que el Entresuelo B, primero B y segundo B, los

elementos de ambas ramificaciones son los mismos. Este hecho nos hace establecer que el tramo más

desfavorable es el que se muestra a continuación:



Ilustración 16 - Ramificación más desfavorable.



Ilustración 17 - Detalle zona de captadores.

Ilustración 18 - Detalle Bajo B y bajante.



El número de metros de tubería para esta ramificación es de 95 metros con un diámetro nominal de 25x1.5

y 6 metros. Se ha estimado en función de los planos adjuntados en el anexo. Se han contabilizado los

metros de tubería de agua fría y caliente en cubierta y el bajante hasta el entresuelo B o entresuelo 2ª tal y

como marcan los planos.

Recuento de elementos a tener en cuenta para el cálculo de las pérdidas de carga de las singularidades:

Elemento Cantidad

Codos de 90o 10 T’s a 90o 8

Válvulas de esfera 14 Válvula de 2 vías 1

Válvulas equilibrado de caudal 3 Válvulas anti-retorno 2

Válvula regulación de caudal 1 Filtros 1

Tabla 9 - Elementos ramificación más desfavorable.

Para determinar las pérdidas secundarias o de las singularidades existen diferentes métodos del cálculo. En

este proyecto se realizarán por de de ellos:

- Longitudes equivalentes. - Método descrito en el manual de tubos de cobre.

Pérdidas de carga se las singularidades (método de las longitudes equivalentes):

Previamente hay que mirar las longitudes equivalentes de cada accesorio para poder determinar así las

pérdidas de carga secundarias.

Ilustración 19 - Longitudes equivalentes.



Elemento Diámetro

(mm) Cantidad

Longitud equivalente (m)

Longitud equivalente total (m)

Codos a 90o 16,4 4 0,448 1,792 Codos a 90o 25,0 6 0,700 4,200

T’s a 90o 16,4 3 0,633 1,899 T’s a 90o 25,0 8 1,000 8,000

Válvulas de esfera 16,4 2 0,194 0,388 Válvulas de esfera 25,0 12 0,285 3,420 Válvula de 2 vías 25,0 1 0,285 0,285

Válvulas equilibrado de caudal

25,0 5 0,285 1,425

Válvulas anti-retorno 25,0 2 3,000 6,000 Válvula regulación de

caudal 16,4 1 0,194 0,194

Filtro 25,0 1 0,285 0,285

Tabla 10- Longitudes equivalentes de las singularidades.

La longitud equivalente total de todos los elementos de la instalación es de 27,888 metros, por lo tanto, las

pérdidas de carga secundarias o de las singularidades es de:

Pérdidas de carga de las singularidades = 27,888 m · 15,88 mmcda/m = 442,86 mmcda.

Pérdidas de carga de las singularidades (método descrito en el manual del cobre):

CÁLCULO DE LAS PÉRDIDAS DE LAS SINGULARIDADES


Coeficiente adimensional de rozamiento ζ 33,9

Velocidad del fluido V (m/s) 0,50929 Densidad del fluido ρ (kg/m3) 1015

Pérdidas de carga secundarias Z (Pa) 4462,37478

Accesorios Diámetro Cantidad ζ

codos de 90º 16,4 4 0,7

codos de 90º 25 6 0,7

T's de paso recto 16,4 3 0,5

T's de paso recto 25 8 0,3

Válvulas de esfera 16,4 2 1

Válvulas de esfera 25 12 0,5

Válvula de dos vías 25 1 1

Válvula equilibrado de caudal 25 5 0,5

Válvula antirretorno 25 2 5

Válvula regulación de caudal 16,4 1 1

Filtro 25 1 0,5

TOTAL 33,9



RESUMEN PÉRDIDAS DE CARGA

Pérdidas de carga primarias:

- Método gráfico: o Tubería 25x1,5 mm: 1479,15 mmcda. o Tubería 16,4x0,8 mm: 199,98 mmcda. o TOTAL PÉRDIDAS PRIMARIAS CARGA: 1679 mmcda = 1,679 mcda = 0,1679 bar = 17,01 kPa.

- Método de cálculo: o Tubería 25x1,5 mm: 15072,96 Pa = 15,703 kPa = 0,1488 bar = 1,488 mcda. o Tubería 16,4x0,8 mm: 2098,78 Pa = 2,099 kPa = 0,0207 bar = 0,207 mcda. o TOTAL PÉDIDAS PRIMARIAS CARGA: 1695 mmcda = 1,695 mcda =0,1695 bar = 17,17 kPa.

Pérdidas de carga secundarias:

- Método longitudes equivalentes: o TOTAL PÉRDIDAS SINGULARIDADES: 442,86 mmcda = 0,44286 mcda = 0,0443 bar = 4,49 kPa

- Método de cálculo: o TOTAL PÉRDIDAS SINGULARIDADES: 440 mmcda = 0,440 mcda = 0,044 bar =4,46 kPa

Pérdidas de carga totales:

- Método gráfico y longitudes equivalentes: 2,122 mcda. - Método de cálculo : 2,135 mcda.

Faltan por calcular las pérdidas de carga generadas en los elementos que forman parte en el circuito y que

no pertenecen a las pérdidas de carga generadas en tuberías o singularidades. Éstas son:

Pérdidas de carga en el colector:

Caudal = Caudal recomendado · densidad del fluido = 150 · densidad del fluido = 150 · 1,018 = 152,7 kg/h.

Para dicho caudal entrando en la gráfica que representa la caída de presión en función del caudal,

obtenemos unas pérdidas de carga en el colector de 198 Pa = 20,20 mmcda.

Ilustración 20 - Pérdidas de carga de un colector en función del caudal.



Las pérdidas de carga del acumulador las encontramos de la información proporcionada por el fabricante.

Para el acumulador elegido las pérdidas de carga son de 0,4 mcda. Habría que precisar más este valor

puesto que los acumuladores tienen diferente tamaño según el piso que estamos calculando. Pensaremos

que el valor de dichas pérdidas es referido al acumulador que hemos utilizado para determinar el camino

más desfavorable.

Así pues, las pérdidas totales del camino más desfavorable son de:

2,135 + 0,4 + 0,020 = 2,56 mcda.



8.- Elección de la bomba:

La elección de la bomba dependerá del caudal y de las pérdidas de carga del circuito. El objetivo es elegir

una bomba de circulación capaz de mover el fluido garantizando el caudal requerido y que tenga suficiente

potencia para vencer las pérdidas generadas en él. En nuestro caso tenemos un circuito con ramificaciones

por lo que se deberá garantizar el movimiento del fluido de la ramificación que mayor impedimento tenga.

Para dicho circuito tenemos unas pérdidas de carga de 2,56 mcda y un caudal de 900 l/h.

La potencia teórica de la bomba vendrá dada por la expresión:

P = Caudal · Pérdidas de carga

Caudal = 900 l/h = 0,9 m3/h = 0,00025 m3/s

Pérdidas de carga = 2,56 mcda · (9800 (N/m2)/1mcda) = 25088 N/m2

P = 0,00025 · 25088 = 6,3 W

Este valor simboliza la potencia teórica. Dado que se trata de un electrocirculador de pequeña potencia, la

potencia real será aproximadamente un 75% mayor. Así pues, la potencia será:

Pn = P/0,25 = 25,2 W

Colocaremos entre la tubería de aspiración y la de impulsión de la bomba, un manómetro en by-pass, para

poder medir la pérdida de carga de la instalación.

Como el fabricante nos da 3 bombas a elegir, a continuación se muestra para el caudal requerido y las

pérdidas de carga estimadas, los puntos de trabajo que encontraremos en cada caso.



La primera bomba es una bomba diseñada para caudales mayores al requerido para la instalación. Vemos

que la primera curva queda muy por encima del punto de trabajo de nuestro diseño. Esta bomba está

pensada para unas pérdidas de carga y caudal superior a los requeridos. Vemos que para nuestro caso la

potencia que daría la bomba es de 148W i que la curva de velocidad de la bomba sería la primera

empezando por abajo.

Ilustración 21 - Curva de característica Bomba 1.



Esta segunda bomba está pensada para unos caudales más bajos que la anterior. La curva de velocidad

necesaria para esta bomba sería la de la parte inferior y trabajaría con una potencia de 60W.




La tercera bomba está pensada para caudales parecidos a los de nuestro diseño pero al quedar el punto de

trabajo por encima de la primera curva de velocidad, nos obliga a utilizar la curva superior de velocidad de

la gráfica. Esto hace que la potencia de la bomba sea de 95W.


De las tres opciones la más adecuada es la segunda bomba ya que la potencia necesaria para la curva de

velocidad inferior es de 60W. La potencia calculada en nuestro proyecto es de 25,2 W por lo que con esta

bomba cubrimos de sobra las necesidades de la instalación y ahorramos energía frente a la última bomba

que necesita una potencia de 95W. Las características de ésta bomba son:

Velocidad de trabajo: 2

Potencia de entrada en velocidad 2: 65W.

La velocidad de trabajo 2 corresponde a la curva inferior del gráfico.

Modelo de la bomba: UPS SOLAR 25-60 180



9.- Vaso de expansión:

o Volumen tuberías captador: 1,85 litros/captador

o Volumen tuberías serpentín acumulador: 2 litros8/acumulador.

Para calcular el vaso de expansión necesitamos calcular el contenido de fluido que contiene el

sistema de tuberías. Para ello buscamos en las tablas el contenido de agua por metro de tubería para el

perfil seleccionado para nuestro diseño. En nuestro caso el perfil es 25x28 mm al cual corresponde un

volumen por metro lineal de tubería de 0,491 l/m. Para el tramo en la zona de captadores, el diámetro

después de la T (conexión en paralelo), es de 16,4x18,0 mm al cual corresponde un volumen por metro

lineal de tubería de 0,211 l/m.

Volumen fluido en tuberías 25x28 mm= 0,491 l/m · 134 m = 65,8 l

Volumen fluido en tuberías 16,4x18 mm = 0,211 l/m · 12 = 2,5 l

TOTAL VOLUMEN FLUIDO EN TUBERÍAS = 68,3 l

Para calcular el volumen del vaso de expansión utilizamos la fórmula:

Vu = Vt · ( 0,2 + 0,01 · ∆H)

Vt = 68,3 + 1,85 · 6 + 6 · 2 = 91,4 l

Una vez proporcionado el esquema de funcionamiento observamos que el vaso de expansión irá

instalado en la sala de máquinas a continuación de la bomba de circulación. Como la sala de máquinas está

a la misma altura que los captadores consideraremos una diferencia de altura de 0,5 metros que podría

existir entre la parte más alta de los captadores y el vaso de expansión.. Procedemos a calcular el volumen

del vaso de expansión:

Vu = 91,4· (0,2 + 0,01·0,5) = 18,74 l

Si consultamos el catálogo ibaiondo escogemos un vaso de expansión de 24 litros. Es siempre

aconsejable escoger un acumulador con una capacidad superior ya que es recomendable

sobredimensionarlo un poco ya que debemos asegurarnos evitar problemas de sobrepresión en el circuito.

8 Valor dado en el enunciado.



A continuación se adjunta la ficha técnica del modelo seleccionado.

Ilustración 24 - Vaso de expansión 24 CMR.

10.- Sistema de regulación y control:

El diseño del sistema de control asegurará el correcto funcionamiento de las instalaciones,

procurando obtener un buen aprovechamiento de la energía solar captada y asegurando un uso adecuado

de la energía auxiliar. El sistema de regulación y control comprende los siguientes sistemas:

– Control de funcionamiento del circuito primario y secundario.

– Sistemas de protección y seguridad de las instalaciones contra sobrecalentamientos, heladas, etc.

El sistema de control asegurará que en ningún caso se alcancen en el sistema temperaturas

superiores a las máximas soportadas por los materiales, componentes y tratamientos de los circuitos.

El sistema de control se realizará por control diferencial de temperaturas, mediante un dispositivo

electrónico (Módulo de control diferencial), que compara la temperatura de los captadores con la

temperatura de acumulación o retorno. El sistema de control actuará y estará ajustado de manera que:



- Bomba en funcionamiento si T(captadores) > T(agua de retorno) + 6ºC y T(agua de retorno) < 70ºC.

- Bomba parada si T(captadores) < T(agua de retorno) + 3ºC y T(agua de retorno) > 70ºC.

El sensor de temperatura de los captadores se situará en la parte más alta de los captadores

(temperatura más alta).

La regulación de cada vivienda será la siguiente:

Para decidir el estado de la válvula de cada interacumulador se utilizan tres temperaturas (el

control puede ser local): temperatura del montante de impulsión en el punto del que parte la derivación

individual (T3), temperatura en el fondo del interacumulador (T4) y temperatura en la parte superior del

interacumulador (T5).

Ilustración 25 - Regulación y control.

Entre T3 y T4 se aplica un control diferencial con histéresis (un relé):

- Cuando T3-T4 es mayor que un umbral (5ºC), la válvula permite el paso de fluido. En este caso

habría energía útil que ceder al interacumulador

- Cuando T3-T4 es menor que un umbral (2ºC), la válvula impide el paso de fluido para evitar que el

interacumulador se descargue a través de la red de distribución.

La temperatura T5 se utiliza para limitar la temperatura máxima en el acumulador. Una limitación a 60ºC es

una forma sencilla de proteger a los usuarios de quemaduras (lo obliga el CTE) y de evitar la formación de

depósitos de cal en localidades con aguas duras.

La bomba de distribución debe ser de velocidad variable, y el equilibrado de la red debe estar bien

planteado.



Habrá otro sistema de regulación para el sistema secundario para que entre en funcionamiento el

sistema auxiliar cuando el sistema solar no garantice la demanda necesaria, es decir, cuando la

temperatura de consumo no sea capaz de ser conseguida solamente con el aporte de energía calorífica

ofrecido por los captadores solares.

Si el presupuesto lo permite, siempre es bueno tener un sistema de monitorización analógico que indicará

las siguientes variables:

- Temperatura de entrada agua de red.

- Temperatura de salida del acumulador solar.

- Caudal de agua fría.

De esta manera tendremos datos que nos proporcionará estimar la energía solar térmica

acumulada a lo largo del tiempo.

El sistema de monitorización registrará, con la misma frecuencia, el estado de funcionamiento de

las bombas de circulación de primario y secundario, la actuación de las limitaciones por máxima o mínima y

el funcionamiento del sistema de energía auxiliar.

Opcionalmente, el sistema de monitorización medirá, además, las siguientes variables:

- Temperatura de entrada a captadores

- Temperatura de salida de captadores

- Temperatura de entrada secundario

- Temperatura de salida secundario

- Radiación global sobre plano de captadores

- Temperatura ambiente exterior

- Presión de agua en circuito primario

- Temperatura fría del acumulador

- Temperatura caliente del acumulador

- Temperaturas de salidas de varios grupos de captadores

- Variables que permitan el conocimiento del consumo energético del sistema auxiliar

El tratamiento de los datos medidos proporcionará, al menos, los siguientes resultados:

- Temperatura media de suministro de agua caliente a consumo

- Temperatura media de suministro de agua caliente solar

- Demanda de energía térmica diaria

- Energía solar térmica aportada

- Energía auxiliar consumida

- Fracción solar media



- Consumos propios de la instalación (bombas, controles, etc.)

Con los datos registrados se procederá al análisis de resultados y evaluación de las prestaciones diarias de

la instalación. Estos datos quedarán archivados en un registro histórico de prestaciones.

Cabe destacar que el sistema analógico de medida es obligatorio para instalaciones cuya superficie de

captación sea superior a 20 m2. En esta instalación no sería obligatorio pero siempre es bueno tener un

sistema eficaz para el registro de datos.

Los equipos mínimos de medida que se deberán instalar serán:

- Sensores de temperatura: Como mínimo han de instalarse termómetros en las conducciones de

impulsión y retorno, así como a la entrada y salida de los intercambiadores de calor.

- Medidas de caudal: mediante medidores de flujo magnéticos.

- Medidas de presión: mediante manómetros, equipados con dispositivos de amortiguación de las

oscilaciones de la aguja indicadora. El equipamiento mínimo será:

o Un manómetro por vaso de expansión.

o Un manómetro en cada bomba para la lectura de la diferencia de presión entre aspiración y

descarga de la bomba.

o Intercambiadores de calor: manómetros a la entrada y salida de cada intercambiador.

Se deberá cumplir, cuando sea de aplicación, el Real Decreto 865/2003, por lo que la temperatura del

agua en el circuito de distribución de agua caliente no deberá ser inferior a 50 °C en el punto más

alejado y previo a la mezcla necesaria para la protección contra quemaduras o en la tubería de retorno

al acumulador. La instalación permitirá que el agua alcance una temperatura de 70°C. En

consecuencia, no se admite la presencia de componentes de acero galvanizado.



11.- Montaje y puesta en marcha de la instalación:

Aspectos generales a tener en cuenta durante el montaje:

- La instalación se construirá en su totalidad utilizando materiales y procedimientos de ejecución que

garanticen las exigencias del servicio, durabilidad, salubridad y mantenimiento.

- Se tendrán en cuenta las especificaciones dadas por los fabricantes de cada uno de los

componentes.

- A efectos de las especificaciones de montaje de la instalación, éstas se complementarán con la

aplicación de las reglamentaciones vigentes que tengan competencia en cada caso.

- Es responsabilidad del suministrador comprobar que el edificio reúne las condiciones necesarias

para soportar la instalación, indicándolo expresamente en la documentación.

- Es responsabilidad del suministrador el comprobar la calidad de los materiales y agua utilizados,

cuidando que se ajusten a lo especificado en estas normas, y el evitar el uso de materiales

incompatibles entre sí.

- El suministrador será responsable de la vigilancia de sus materiales durante el almacenaje y el

montaje, hasta la recepción provisional.

- Las aperturas de conexión de todos los aparatos y máquinas deberán estar convenientemente

protegidas durante el transporte, el almacenamiento y el montaje, hasta tanto no se proceda a su

unión, por medio de elementos de taponamiento de forma y resistencia adecuada para evitar la

entrada de cuerpos extraños y suciedades dentro del aparato.

- Especial cuidado se tendrá con materiales frágiles y delicados, como luminarias, mecanismos,

equipos de medida, etc., que deberán quedar debidamente protegidos.

- Durante el montaje, el suministrador deberá evacuar de la obra todos los materiales sobrantes de

trabajos efectuados con anterioridad, en particular de retales de conducciones y cables.

- Asimismo, al final de la obra, deberá limpiar perfectamente todos los equipos (captadores,

acumuladores, etc.), cuadros eléctricos, instrumentos de medida, etc. de cualquier tipo de

suciedad, dejándolos en perfecto estado.

- Antes de su colocación, todas las canalizaciones deberán reconocerse y limpiarse de cualquier

cuerpo extraño, como rebabas, óxidos, suciedades, etc.



- alineación de las canalizaciones en uniones y cambios de dirección se realizará con los

correspondientes accesorios y/o cajas, centrando los ejes de las canalizaciones con los de las piezas

especiales, sin tener que recurrir a forzar la canalización.

- En las partes dañadas por roces en los equipos, producidos durante el traslado o el montaje, el

suministrador aplicará pintura rica en zinc u otro material equivalente.

- La instalación de los equipos, válvulas y purgadores permitirá su posterior acceso a las mismas a

efectos de su mantenimiento, reparación o desmontaje.

- Una vez instalados los equipos, se procurará que las placas de características de estos sean visibles.

- Los circuitos de distribución de agua caliente sanitaria se protegerán contra la corrosión

por medio de ánodos de sacrificio.

- Todos los circuitos y equipos podrán vaciarse total o parcialmente, realizándose esto desde

los puntos más bajos de la instalación.

- Las conexiones entre los puntos de vaciado y desagües se realizarán de forma que el paso

del agua quede perfectamente visible.

- Los botellines de purga estarán siempre en lugares accesibles y, siempre que sea posible,

visibles.

Captadores y estructura soporte:

Normalmente el fabricante vende la estructura soporte de los captadores adaptada ya a sus

dimensiones y en función del ángulo de inclinación. Si no fuese este el caso, la estructura soporte debería

resistir las fueras del viento producidas por éste al chocar sobre la superficie del captador.

Para una vivienda de unos 10 metros de altura la carga es de unos 50 kg/m2. Este cálculo podría

calcularse con mayor precisión concretando el lugar y consultando los vientos registrados en la zona pero

de manera general podemos utilizar los valores de carga de viento obtenidos en la norma estatal NBE-

AE/88. Así pues, la fuerza que deberá soportar la estructura para cada captador ser de:

F = sen (2 · 35) · 50 · 2,25 = 105,7 kg

Este valor es el peso necesario para contrarrestar la fuerza del viento. Para asegurarnos, siempre es bueno

definir un coeficiente de seguridad, en este caso elegimos un coeficiente de seguridad de 1.3 por lo que el

peso necesario será de 137.41 kg.



- Se deberá asegurar la estanqueidad en los puntos de anclaje.

- La instalación permitirá el acceso a los captadores de forma que su desmontaje sea posible en caso

de rotura, pudiendo desmontar cada captador con el mínimo de actuaciones sobre los demás.

- Las tuberías flexibles se conectarán a los captadores utilizando, preferentemente, accesorios para

mangueras flexibles.

- Cuando se monten tuberías flexibles se evitará que queden retorcidas y que se produzcan radios de

curvatura superiores a los especificados por el fabricante.

- El suministrador evitará que los captadores queden expuestos al sol por períodos prolongados

durante el montaje. En este período las conexiones del captador deben estar abiertas a la

atmósfera, pero impidiendo la entrada de suciedad.

- Terminado el montaje, durante el tiempo previo al arranque de la instalación, si se prevé que éste

pueda prolongarse, el suministrador procederá a tapar los captadores.

Montaje del acumulador:

- No habrá problema de pasarlo por las puertas puesto que las dimensiones de los acumuladores no

son excesivamente grandes.

- Aconsejable: Relación entre altura/diámetro > 2.

- Se recomienda instalar el acumulador de manera vertical siempre que sea posible.

- Es obligatorio que el sistema pueda llegar a una temperatura de 70ºC para evitar la legionelosis,

aunque sea con el sistema auxiliar.

Montaje de tuberías:

- Antes del montaje deberá comprobarse que las tuberías no estén rotas, fisuradas, dobladas,

aplastadas, oxidadas o de cualquier manera dañadas.

- Se almacenarán en lugares donde estén protegidas contra los agentes atmosféricos. En su

manipulación se evitarán roces, rodaduras y arrastres, que podrían dañar la resistencia mecánica,

las superficies calibradas de las extremidades o las protecciones anti-corrosión.

- Las piezas especiales, manguitos, gomas de estanqueidad, etc. se guardarán en locales cerrados.



- Las tuberías serán instaladas de forma ordenada, utilizando fundamentalmente tres ejes

perpendiculares entre sí y paralelos a elementos estructurales del edificio, salvo las pendientes que

deban darse.

- Las tuberías se instalarán lo más próximas posible a paramentos, dejando el espacio suficiente para

manipular el aislamiento y los accesorios. En cualquier caso, la distancia mínima de las tuberías o

sus accesorios a elementos estructurales será de 5 cm.

- Las tuberías discurrirán siempre por debajo de canalizaciones eléctricas que crucen o corran

paralelamente.

- La distancia en línea recta entre la superficie exterior de la tubería, con su eventual aislamiento, y la

del cable o tubo protector no debe ser inferior a:

o 5 cm para cables bajo tubo con tensión inferior a 1000 V.

o 30 cm para cables sin protección con tensión inferior a 1000 V.

o 50 cm para cables con tensión superior a 1000 V.

- Las tuberías no se instalarán nunca encima de equipos eléctricos, como cuadros o motores. No se

permitirá la instalación de tuberías en huecos y salas de máquinas de ascensores, centros de

transformación, chimeneas y conductos de climatización o ventilación.

- Las conexiones de las tuberías a los componentes se realizarán de forma que no se transmitan

esfuerzos mecánicos. Las conexiones de componentes al circuito deben ser fácilmente

desmontables mediante bridas o racores, con el fin de facilitar su sustitución o reparación.

- Los cambios de sección en tuberías horizontales se realizarán de forma que se evite la formación de

bolsas de aire, mediante manguitos de reducción excéntricos o enrasado de generatrices

superiores para uniones soldadas.

- Para evitar la formación de bolsas de aire, los tramos horizontales de tubería se montarán siempre

con una pendiente ascendente, en el sentido de circulación, del 1 %.

- Se facilitarán las dilataciones de tuberías utilizando los cambios de dirección o dilatadores axiales.

- Las uniones de tuberías de acero podrán ser por soldadura o roscadas. Las uniones con valvulería y

equipos podrán ser roscadas hasta 2O; para diámetros superiores se realizarán las uniones por

bridas.

- En ningún caso se permitirán ningún tipo de soldadura en tuberías galvanizadas.

- Las uniones de tuberías de cobre se realizarán mediante manguitos soldados por capilaridad.

- En circuitos abiertos el sentido de flujo del agua deberá ser siempre del acero al cobre.



- El dimensionado, distancias y disposición de los soportes de tubería se realizará de acuerdo con las

prescripciones de UNE 100.152.

- Durante el montaje de las tuberías se evitarán en los cortes para la unión de tuberías, las rebabas y

escorias.

- En las ramificaciones soldadas el final del tubo ramificado no debe proyectarse en el interior del

tubo principal.

- Los sistemas de seguridad y expansión se conectarán de forma que se evite cualquier acumulación

de suciedad o impurezas.

- Las dilataciones que sufren las tuberías al variar la temperatura del fluido, deben compensarse a fin

de evitar roturas en los puntos más débiles, que suelen ser las uniones entre tuberías y aparatos,

donde suelen concentrarse los esfuerzos de dilatación y contracción.

- En las salas de máquinas se aprovecharán los frecuentes cambios de dirección, para que la red de

tuberías tenga la suficiente flexibilidad y pueda soportar las variaciones de longitud.

- En los trazados de tuberías de gran longitud, horizontales o verticales, se compensarán los

movimientos de tuberías mediante dilatadores axiales.

Montaje del vaso de expansión:

- Se debe conectar siempre por arriba y a cierta distancia del circuito primario. Así la membrana y la

cámara de gas quedan en la parte inferior, evitando así que las burbujas de vapor puedan llegar a la

membrana.

- La membrana debe aguantar temperaturas elevadas.

- La diferencia de presión es mínima ya que el vaso irá instalado prácticamente a la misma altura que

los captadores.

Montaje del aislamiento:

- El aislamiento no podrá quedar interrumpido al atravesar elementos estructurales del edificio.

- El manguito pasamuros deberá tener las dimensiones suficientes para que pase la conducción con

su aislamiento, con una holgura máxima de 3 cm.

- Tampoco se permitirá la interrupción del aislamiento térmico en los soportes de las conducciones,

que podrán estar o no completamente envueltos por el material aislante.



- El puente térmico constituido por el mismo soporte deberá quedar interrumpido por la

interposición de un material elástico (goma, fieltro, etc.) entre el mismo y la conducción.

- Después de la instalación del aislamiento térmico, los instrumentos de medida y de control, así

como válvulas de desagües, volante, etc., deberán quedar visibles y accesibles.

- Las franjas y flechas que distinguen el tipo de fluido transportado en el interior de las conducciones

se pintarán o se pegarán sobre la superficie exterior del aislamiento o de su protección.

Aspectos a tener en cuenta:

- Instalar una válvula antirretorno a la salida del acumulador para evitar que el agua fría se mezcle

con la caliente y de esta manera redujera el rendimiento.

- Se instalará solamente una bomba ya que la superficie de captación es inferior a 50m2.

PUESTA EN MARCHA DE LA INSTALACIÓN:

- Hay que comprobar el cumplimiento de la normativa:

o Comprobar que los colectores solares están bien fijados y que no hay posibilidad de

desprendimiento en caso de vientos fuertes.

o Comprobar que la cubierta es resistente al peso de los colectores y a personal de

mantenimiento.

o Se asegurará que todas las tuberías estén aisladas térmicamente para evitar quemaduras

entre el personal de mantenimiento y para garantizar las mínimas pérdidas térmicas.

- Pruebas técnicas de puesta en marcha: El procedimiento para efectuar las pruebas de

estanqueidad comprenderá las siguientes fases:

1. Preparación y limpieza de redes de tuberías: Antes de efectuar la prueba de estanqueidad las

tuberías deben ser limpiadas internamente, con el fin de eliminar los residuos procedentes del

montaje, llenándolas y vaciándolas con agua el número de veces que sea necesario. Deberá

comprobarse que los elementos y accesorios del circuito pueden soportar la presión a la que se les

va a someter. De no ser así, tales elementos y accesorios deberán ser excluidos.

2. Prueba preliminar de estanqueidad: Esta prueba se efectuará a baja presión, para detectar fallos

en la red y evitar los daños que podría provocar la prueba de resistencia mecánica.

3. Prueba de resistencia mecánica: La presión de prueba será de una vez y media la presión máxima

de trabajo del circuito primario, con un mínimo de 3 bar, comprobándose el funcionamiento de las

válvulas de seguridad. Los equipos, aparatos y accesorios que no soporten dichas presiones



quedarán excluidos de la prueba. La prueba hidráulica de resistencia mecánica tendrá la duración

suficiente para poder verificar de forma visual la resistencia estructural de los equipos y tuberías

sometidos a la misma.

4. Reparación de fugas: La reparación de las fugas detectadas se realizará sustituyendo la parte

defectuosa o averiada con material nuevo. Una vez reparadas las anomalías, se volverá a comenzar

desde la prueba preliminar. El proceso se repetirá tantas veces como sea necesario.

Una vez se garantice que no hay fugas, se procederá al aislamiento de toda la instalación, nunca antes.

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