Calcular caudal del circuito secundario en ACS (Valoración de 5.00 sobre 5, resultante de 1 votos)

Limitación de demanda energética, instalaciones térmicas, eficiencia energética, instalaciones de iluminación, contribución fototérmica, contribución fotovoltaica
por
#75622
yo lo supongo de 15ºc el salto térmico


supon 20ºC de salto termico


Gracias por vuestras respuestas.

Cuando hablais de salto térmico, ¿os referis a la diferencia de temperaturas (entrada y salida) de los intercambiadores de serpentín distribuidos en las viviendas?

Lo digo porque depende el esquema que se este utilizando este salto puede variar desde los 5ºC a los 10ºC e incluso hasta los 30ºC -si se alimenta con agua de red-, ¿es correcto?
Gracias de nuevo

Un saludo :brindis
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#75715
roverman escribió:
Sir Maky escribió:
Yo seré mas cauto y diré que de termodinámica no tengo ni pajolera idea; Y tuve una magnífica profesora... (Un saludo para Lucía T.)


Ehhhhhh...también fue profesora mía, pequeñita pero matona ;)

JAJAJAJ.
Pues si, esa es. :comunidad
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#130618
Y tengo una duda respecto a esto de los caudales a ver si me podeis ayudar.
Necesito calentar cierta cantidad de agua (50000l/dia)para lo que diseño un sistema solar. Utilizando el F-chart, donde meto este valor en caudal (l/h) y me sale un número determinado de colectores. Ahora pretendo diseñar el intercambiador de placas, el problema es ¿cual es el caudal que circula por el lado caliente?, es decir,¿cual es el caudal que pasa por los colectores?
Centrandome en el incambiador de calor, tengo dos opciones:
1. FIjar que necesito consumir 50000l/dia de agua y con la fórmula de transmisión de calor y los saltos de temperatura que yo quiera establecer sacar el caudal que pasa por los colectores.
2. Tomar el caudal recomendado para un colector, multiplicarlo por el número de colectores, de este modo el caudal entre cada uno de los lados del intercambiador es muy distinto ¿esto sería una equivocación?
¿Qué me recomendais?
¿Sabeis de algún enlace para el diseño de intercambiador paso a paso sin programas?
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#130663
El caudal del primario depende del número de captadores que tengas. El fabricante te recomineda un caudal por m2 o unitario. este caudal será el del primario del intercambiador. El del secundario será aproximadamente el mismo. La diferencia entre el primario y el secundario radica prinicpalmente entre el poder calorífico del agua (secundario) y de la mezcla propilenglicol (primario). Éste Cp es aproximadamente un 10% menor en la disolución con anticongelante. Así pues yo suelo adjudicar un caudal del secundario un 10% menor.

Poner un caudal menor en el secundario puede ser bueno también para la estratificación del depósito, ya que si entras con un caudal muy grande, te la puedes cargar. Al fin y al cabo, la potencia depende del caudal y de la temperatura. Si aumentas el caudal disminuyes el salto térmico, y si lo disminuyes lo aumentas.

Para el diimensionado del intercambiador te puede ir muy bien el programa de Sedical, es un programa pero puedes ver perfectamente las interacciones entre las diferentes variables.

Si quieres algo más bestia para el cálculo de intercambiadores, o si te aburres en las mañanas de domingo: http://personales.ya.com/universal/TermoWeb/index.html
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#130708
Muchas gracias, pero entonces sigo teniendo una duda.
Yo diseño y calculo el número de capatadores con f-chart para un determinado caudal del circuito secundario (agua caliente que necesito). Sin embargo, establecemos el caudal primario según el número de captadores que nos han salido y a partir de este el caudal secundario ¿el caudal secundario no seria el que yo he fijado en el f-chart, el que yo necesito?
Si lo hago como me indicais, el caudal secundario es mucho mayor de lo que yo he marcado en el f-chart ¿porque no se coge este caudal fijado?¿no estariamos produciendo más agua caliente de la que verdaderamente necesito y para el que he diseñado?
La diferencia entre coger un caudal parecido al del primario (calculado este segun el numero de colectores) y e que yo establezco en f-chart es muy grande. ¿Podriais explicarme un poco más todo esto de los caudales y sobre todo el comportamiento cuando se requieren caudales tan grandes de agua caliente, 50000-70000l/dia?
Muchas gracias
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#130718
Me parece que los conceptos básicos no los tienes muy claros...

Con el f-chart determinas el número de captadores a partir de un consumo diario (tus famosos 50.000 l/dia). El caudal para el cálculo de f-chart no entra en juego.

El caudal del primario y secundarios los necesitas para calcular la instalación hidráulica (bombas, conductos, etc).
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#130731
A ver si he entendido todo bien:
1. Calculo con el caudal que voy a consumir el número de captadores.
2. El caudal reomendado por el fabricante lo mutiplico por el número de colectores que me ha salido y ese es el caudal del circuito primario.
3. El caudal del circuito secundario se calcula mediante el calor intercambiado, el salto térmico y la Cp de los fluido, es decir:
m1·Cp1·AT1=m2·Cp2·AT2
Entonces, supongo que si yo gasto menos agua de la que circula por el circuito secundario, la que me sobre ¿se queda aumulada o recircula? Supongo que recirculará porque el acumulador tiene la capacidad de demanda de un dia.¿Es así?
Si tengo tantas dudas sobre esto es porque el consumo de agua lo tengo limitado más o menos a lo que demando, entonces no podria gastar la cantidad que me sale si el caudal es aproximado al que recorren los colectores.

Otra cuestió es: me han hecho un estudio previo sobre el que yo estoy trabajando como punto de partida para comprobar que mis datos son correctos. A la hora de calcular la potencia que necesitará el intercambiador la potencia que me han recomendado es mucho menor de a que me sale a mi calculada por la fórmula que he puesto anteriormente. ¿En que creeis que me puedo haber equiocadao?

Muchas gracias por contestar porque tengo los conceptos que no acabo de enterarme. Si lo creeis conveniente y me podeis hacer un esquema que me aclare los conceptos os lo agradeceria. Muchas gracias
por
#130739
1. Calculo con el caudal que voy a consumir el número de captadores.
2.

Los litros día es efectivamente un caudal (l/día), pero se toma en realidad como un consumo, tantos litros en un día. Este es el consumo a cubrir con un porcentaje de energía solar.

El caudal reomendado por el fabricante lo mutiplico por el número de colectores que me ha salido y ese es el caudal del circuito primario.


Efectivamente, así hallas el caudal a circular por el primario (para dimensionar la bomba, etc.)

3. El caudal del circuito secundario se calcula mediante el calor intercambiado, el salto térmico y la Cp de los fluido, es decir:
m1·Cp1·AT1=m2·Cp2·AT2


La potencia entregada por el primario y la recojida por el secunadrio se supone la misma (simepre habrá pérdidas). Ya te he contestado que la potencia varía en función del caudal y del incremento de temperaturas, Así pues, lo mejor es fijar un incremento de temperaturas a los dos lados para aislar la variable caudal del secunadrio. puedes forzar un incremento de temp. de 20 K a los dos lados, conociendo el caudal del primario y con los Cp de cada fluido, la única incógnita será el m2. Hallado sea.

Entonces, supongo que si yo gasto menos agua de la que circula por el circuito secundario, la que me sobre ¿se queda aumulada o recircula? Supongo que recirculará porque el acumulador tiene la capacidad de demanda de un dia.¿Es así?

Es así, es más, en energía solar para ACS al no coincidir la demanda con la oferta (de sol), es aconsejable y de obligación, dotar a la instalación de un volúmen de acumulación acorde con el cosnumo diario (puedes leerte el CTE HE4 a ver qué dice)


A tu duda sobre la potencia del intercambiador, ésta será la misma que te entreguen los colectores. Es decir, debes dimensionar el intercambiador para que te pueda absorber la ofetra de potencia del primario Normalmente se calcula en razón a la potencia máxima incidente en verano, descontando las pérdidas. Esta potencia suele ser de 500 a 700 W/m2. Si ofreces más superficie de intercambio, mejor rendimiento tendrán los colectrores, ya que la tempertura de entrada a éstos será más pequeña. Normalmente yo multiplico la superfície neta de captadores por 600 para hallar la potencia de diseño del intercambiador.
por
#130749
Muchísimas gracias, me estás resultando de gran ayuda.
Solo una cosa más en cuanto a la potencia del intercambiador. Ya habia leido que la mínima debe ser 500 o 600 por el área de captadores.
Por otra parte al calcular el calor intercambiado :m·Cp·AT te sale un calor que pasado a unidades de potencia no coincide con esa mínima ¿es normal? ¿no tiene nada que ver este calor intercambiado con la potencia?debería corresponder ¿no?
Si le pongo un salto térmico de 20ºC al circuito primario este calor me sale de unos 100Kw, cuando al multiplicar por 500 el área de captadores me sale una potencia mínima de 400Kw. Escojo el intercambiador según la norma, pero ¿qué significado tiene ese calor de intercambio pasado a kw?
Siento ser tan pesado pero me gusta entender por hago las cosas y no hacerlas sin más. Muchas gracias
por
#130753
Esto no es así. Tú al primario no le puedes forzar un incremento de temperatura fijo. Le puedes forzar un caudal, pero la potencia será la que te dé el sol, entonces lo que variará será el salto térmico entre ida y retrono. Tienes que dimensionar el intercambiador para poderle ofrecer el máximo rendimiento a la instalación, esos son los 600 W/m2 que se te ofrecen.

Por lo tanto el intercambiador según la expresión 600 x área, el caudal del primario según sea el nominal de cada captador. El del secundario será aprox. el del primario, disminuyéndolo un poco debido al mayor calor específico en el agua.
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#130754
Lo siento mucho pero no he entendido nada. A ver.

La potencia entregada por el primario y la recojida por el secunadrio se supone la misma (simepre habrá pérdidas). Ya te he contestado que la potencia varía en función del caudal y del incremento de temperaturas, Así pues, lo mejor es fijar un incremento de temperaturas a los dos lados para aislar la variable caudal del secunadrio. puedes forzar un incremento de temp. de 20 K a los dos lados, conociendo el caudal del primario y con los Cp de cada fluido, la única incógnita será el m2. Hallado sea.


Según esto que decias, he calculado el caudal del primario multiplicando el caudal recomendado de cada colector por el número de colectores, he fijado una diferencia de temperatura de 30K y multiplicando m*Cp*AT he obtenido el calor que cede. Con este valor y una variacion de temperatura lo he aplicado al circuito secundario y he obtenido el caudal del circuito secundario. Pero ahora dices que no se puede fijar el AT.

¿Podrias especificar un poco más como elegir y dimensionar el intercambiador de calor? ¿Como se podria calcular el área de intercambio?[/quote]
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#130764
Me doy por vencido :cabezazo
Tal vez no me he sabido explicar :cabezazo
Última edición por jmp el 30 Nov 2008, 19:04, editado 1 vez en total
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#130766
La potencia entregada por el primario y la recojida por el secunadrio se supone la misma (simepre habrá pérdidas). Ya te he contestado que la potencia varía en función del caudal y del incremento de temperaturas, Así pues, lo mejor es fijar un incremento de temperaturas a los dos lados para aislar la variable caudal del secunadrio. puedes forzar un incremento de temp. de 20 K a los dos lados, conociendo el caudal del primario y con los Cp de cada fluido, la única incógnita será el m2. Hallado sea.



Me corrijo:

La potencia te la da el primario, por lo tanto, a misma potencia a los dos lados y un mismo Incremento de Temperatura, te queda m1·Cp1 = m2·Cp2. De ahí sacas m2.

En lo referente a calcular el área de intercambio, en el mundo laboral basta con qué elijas un intercambiador que te dé la potencia seleccionada, este intercambiador tendrá un área dada que no tienes que calcular.

Su es para la uni, te invito a que le eches un vistazo al temario correspondiente del siguiente enlace. Te hará más provecho que mis torpes comentarios pedagógicos.

http://personales.ya.com/universal/TermoWeb/index.html
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#130771
Nada de torpes comentarios, me han sido de un gran provecho. Ya he conseguido muchas cosas y he aprendido mucho. En este comentario solo queria agradecer el haber dedicado tu tiempo en hacer que un torpe como yo entienda este complicado mundo.
Muchas gracias
Avatar de Usuario
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#131172
Quizas te ayude echarle un vistazo a las características técnicas de algún intercambiador.

La teoría está muy bien sabersela y saber aplicarla, pero si los fabricantes se lo han currando haciendo unos buenos ensayos con sus productos y reflejando los resultados en tablas... te ahorras tiempo y dolores de cabeza.
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