Calentador solar

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6º Curso-Taller de Tecnologías Solares
Centro de Investigación en Energía 27 al 30 de abril de 2010 Temixco, Morelos

Metodología de diseño de instalaciones solares para el calentamiento de agua
Isaac Pilatowsky Figueroa Coordinación de Refrigeración y Bombas de Calor Departamento de Sistemas Energéticos Centro de Investigación en Energía Universidad Nacional Autónoma de México CerradaXochiocalco s/n Colonia Centro, 62580, Temixco, Morelos México ipf@cie.unam.mx

CONTENIDO
PRESENTACIÓN 1.0 CRITERIOS GENERALES DE DISEÑO.
1.1. INTRODUCCIÓN 1.2. SISTEMA DE CALENTAMIENTO SOLAR DE AGUA 1. 3. CALCULO Y DIMENSIONAMIENTO 1.3.1 Dimensionamiento básico de la instalación 1.3.1.1 Condiciones de uso 1.3.1.1.1 Estructura del consumo de agua caliente 1.3.1.1.2 Temperatura de consumo ysuministro de la red 1.3.1.1.3 Condiciones climáticas 1.3.1.1.4 Condiciones de funcionamiento 1.3.1.1.4.1 Captador solar 1.3.1.1.4.2 Termotanque 1.3.1.1.4.3 Intercambiador de calor 1.3.2 Balance energético 1.3.3 Análisis económico

2.0 CONFIGURACIÓN DE LAS INSTALACIONES
2.1 SISTEMAS CON CIRCULACIÓN NATURAL 2.1.1 Tipos de sistemas termosifónicos 2.1.1.1Sistema termosifónico compacto 2.1.1.2 Captadorautocontenido o unidad integral de captador y termotanque 2.2 SISTEMAS CON CIRCULACIÓN FORZADA 2.2.1 Instalaciones directas sin intercambiador de calor 2.2.2 Instalaciones con intercambiador de calor integrado al termotanque 2.2.3 Instalación con intercambiador separado, tipo de placas o tubular

3.0 CRITERIOS DE SELECCIÓN DEL INTERCAMBIADOR DE CALOR
3.1 RENDIMIENTO TÉRMICO 3.2 CONSIDERACIONES DEDISEÑO

4.0 SISTEMAS DE CAPTACIÓN
4.1 CAPTADORES SOLARES 4.1.1 Rendimiento térmico del captador 4.1.1.1 Superficie absorbedora o absorbedor

4.1.1.2 Tipo de recubrimiento del absorbedor
4.1.1.3 Durabilidad y fiabilidad
4.1.2 Resumen de los criterios de diseño del captador
4.2 ORIENTACIÓN E INCLINACIÓN
4.3 ANÁLISIS DE SOMBRAS
4.4 CIRCUITO HIDRÁULICO
4.4.1 Criterios de diseño4.4.2 Tipos de conexión hidráulica
4.4.3 Tipos de interconexión
4.4.3.1 Interconexión en paralelo
4.4.3.2 Interconexión en serie
4.4.3.3 Interconexión mixta
4.4.4 Elementos de interconexión
4.5 SOPORTE Y FIJACIÓN

5.0 SISTEMA DE ALMACENAMIENTO TÉRMICO
5.1 TERMOTANQUES SOLARES 5.1.1 Materiales de construcción y tratamientos 5.1.2 Previsión de corrosión y degradación 5.2 FUNCIONAMIENTO5.2.1 Influencia de la estratificación 5.2.2 Circulación en el tanque 5.2.4 Pérdidas térmicas 5.3 UBICACIÓN 5.4 MEMORIA DE DISEÑO

6.0 SISTEMAS DE INTERCAMBIO TÉRMICO
6.1 TIPOS DE INTERCAMBIADORES 6.1.1 Integrados en el termotanque 6.1.2 Independientes 6.1.2.1 Intercambiadores tubulares de flujo a contracorriente 6.1.2.2 Intercambiadores de placas 6.2 CARACTERIZACIÓN FUNCIONAL 6.3 SELECCIÓN YDISEÑO 6.3.1 Selección 6.3.2 Diseño 6.3.2.1 Independientes 6.3.2.2 Integrados

7.0 SISTEMA HIDRÁULICO
7.1 FLUIDO TÉRMICO 7.1.1 Corrosión 7.1.1.1 Corrosión galvánica 7.1.2 Medidas de protección 7.1.2.1 Utilización de mezclas anticongelantes

7.1.2.2 Recirculación del agua del circuito 7.1.2.3 Drenaje automático de la instalación sin recuperación del fluido 7.1.2.4 Drenaje automático de lainstalación con recuperación del fluido 7.2 MATERIALES DEL CIRCUITO HIDRÁULICO 7.2.1 Condiciones de uso de materiales en circuitos cerrados 7.2.1.1 Aluminio 7.2.1.2 Cobre 7.2.1.3 Acero 7.2.1.4 Acero inoxidable 7.2.2 Condiciones de uso de materiales en circuitos abiertos 7.2.2.1 Aluminio 7.2.2.2 Cobre 7.2.2.3 Acero 7.2.2.4 Acero inoxidable 7.2.2.5 Acero galvanizado 7.3 AISLAMIENTO TÉRMICO 7.3.1Selección del aislamiento 7.3.2 Espesor del aislamiento 7.4 DISEÑO DEL CIRCUITO HIDRÁULICO 7.4.1 Diseño del circuito con circulación forzada 7.4.2 Diseño del circuito con circulación natural 7.5 EXPANSIÓN Y SEGURIDAD 7.5.1 Expansión 7.5.2 Seguridad 7.6 PURGA, VACIADO Y LLENADO 7.6.1 Purga 7.6.2 Vaciado 7.6.3 Llenado

8.0 SISTEMAS DE ENERGÍA AUXILIAR
8.1 SISTEMAS AUXILIARES INDIVIDUALES 8.1.1 Sistemas...
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