Cuando tengas que realizar el montaje de de los acumuladores, lo primero que debes tener en cuenta es el gran volumen que ocupan, ya que va a condicionar tanto las puertas de acceso del depósito hasta la sala de calderas como el espacio reservado para su instalación. El espacio para el emplazamiento del acumulador debe permitir el acceso a todos los puntos de conexión del acumulador para su adecuado mantenimiento.
El calentamiento del agua acumulada se realiza mediante intercambiadores de calor, que pueden ser exteriores o estar incorporados en el interior de los acumuladores.
Existen dos tipos de acumuladores para ACS:
Acumulador de ACS: Se trata de un depósito donde el calentamiento del agua acumulada se produce en el exterior del depósito, mediante su recirculación a través de un intercambiador de calor externo.
Interacumulador de ACS: Se trata de un depósito con un intercambiador en su interior, el cual permite que el calentamiento y la acumulación del agua se produzcan en el mismo depósito. Se pueden distinguir dos tipos de interacumuladores:
• Acumulador con serpentín, suelen tener disposición vertical ya sea simple o con doble intercambiador. En éste tipo de acumulador al estar en contacto directo y permanente con todo el volumen de agua a calentar, posee unos valores de "convección libre" mucho mayores que un intercambiador de doble pared.
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• Acumulador de doble envolvente, utilizados preferentemente en equipos termosifón, con configuración horizontal. En este tipo de acumulador la transmisión de calor se produce por el efecto comúnmente conocido como "baño maría". En este caso al encontrarse la superficie de intercambio muy alejada del centro geométrico del acumulador, no se va a favorecer la "convección libre" del fluido. Sin embargo, la estratificación interior de temperaturas en el interacumulador de doble pared, es mucho mayor, con las consiguientes oscilaciones en la temperatura de salida de A.C.S.
Fig. 26: Interacumulador de doble envolvente.
Otra desventaja de los interacumuladores de doble pared es que necesitan un contenido de agua en el circuito primario (el agua proveniente de una fuente de calor externa) mucho mayor que en caso de los interacumuladores con serpentín, siendo necesaria una gran cantidad de energía para calentar y mantener caliente este agua. Por otra parte, desde el punto de vista de las dimensiones del aparato, el interacumulador de doble pared ocupa un 25% más de espacio que uno con serpentín, para la misma capacidad de acumulación, debido, claro está, al gran contenido de agua del circuito primario.
A la hora de realizar el montaje del sistema de almacenamiento, debes tener en cuenta lo siguiente:
Se deberá en todo momento cumplir con el RITE y el CTE
No se permite la conexión de un sistema de generación auxiliar en el acumulador solar. Para los equipos de instalaciones solares que vengan preparados de fábrica para albergar un sistema auxiliar eléctrico, se deberá anular esta posibilidad de forma permanente, mediante sellado irreversible u otro medio.
Los acumuladores para agua caliente sanitaria y las partes de acumuladores combinados que estén en contacto con agua potable, deberán cumplir los requisitos de la norma UNE EN 12897.
Preferentemente, los acumuladores serán de configuración vertical y se ubicaran en zonas interiores, en el caso de equipos compactos el acumulador suele ser horizontal y esta ubicado en la parte superior de los captadores.
Para aplicaciones combinadas (agua sanitaria + calefacción) con acumulación centralizada es obligatoria la configuración vertical del deposito, debiéndose además cumplir que la relación altura/diámetro del mismo sea mayor de 2.
En caso de que el acumulador este directamente conectado con la red de distribución de agua caliente sanitaria, deberá ubicarse un termómetro en un sitio claramente visible por el usuario.
El sistema deberá ser capaz de elevar la temperatura del acumulador hasta 70°C con objeto de prevenir la legionelosis.
Los acumuladores deben estar convenientemente aislados para minimizar las perdidas energéticas al exterior. El grosor de aislamiento que establece el RITE es de 30 mm si la superficie exterior del depósito es inferior o igual a 2 m2 y de 50 mm si la superficie es superior a 2 m2.
Los depósitos de acumulación de grandes dimensiones suelen instalarse en plantas bajas o sótanos y el campo de colectores en la terraza, de ahí que el recorrido de conducciones hidráulicas sea en ocasiones muy largo, por eso la importancia del aislamiento, para minimizar al máximo las perdidas de calor.
Los acumuladores de capacidad superior a 750 litros deberán disponer de una boca de hombre con un diámetro mínimo de 400 mm, fácilmente accesible, que permita su limpieza periódica como parte de las operaciones de mantenimiento de la instalación.
Fig. 27: Interacumulador de gran volumen ASUV002 (500 l), ASUV003 (750 l) y ASUV006 (1000 l) firma Chromagen
_________________________________________________________________________________________ Según las condiciones que se den, los acumuladores pueden tener una vida útil
importante, o verse sometidos a procesos de corrosión que en algunos casos pueden
ser muy rápidos.
Los procesos de corrosión son generalmente de naturaleza electroquímica, es decir, se
forma una pila, con una corriente eléctrica que circula entre determinadas zonas de la
superficie de un metal, conocidas con el nombre de ánodos y cátodos, y a través de una solución llamada electrolito capaz de conducir dicha corriente continua. Las zonas de entrada de corriente son catódicas mientras que las de salida son anódicas. El origen de las pilas de corrosión tiene lugar por:
El contacto de diferentes metales (el denominado par galvánico) Diferencias en las propiedades de un mismo metal,
Diferencias en el electrolito, bien en sus características físicas o químicas.
El funcionamiento de estas pilas da lugar a la corrosión de las zonas anódicas a una a velocidad que depende de la densidad de corriente anódica.
En el caso de las conexiones hidráulicas de los acumuladores has de tener en cuenta la corrosión galvánica, que es un proceso electroquímico en el que un metal se corroe preferentemente cuando está en contacto eléctrico con un tipo diferente de metal más noble, (menos susceptible de corroerse y oxidarse) y ambos metales se encuentran inmersos en un electrolito o medio húmedo. Pero ¿Que es lo que ocurre para que uno de los metales se oxide?
Cuando dos diferentes metales se ponen en contacto en presencia de un electrolito, éste actúa como medio para que los iones metálicos en disolución pueden moverse desde el metal anódico (el que tienen menor potencial de reducción) al metal catódico. Por lo tanto, esto lleva a que el metal anódico se corroa más rápidamente que de otro modo. Por otro lado, la corrosión del metal catódico (el que tiene mayor potencial de reducción) se retrasa hasta el punto de detenerse. En conclusión, la presencia de un electrolito y un camino conductor entre los dos metales puede causar una corrosión en un metal que, de forma aislada, no se habría oxidado.
Fig. : Corrosión galvánica de una chapa de acero galvanizado en
contacto con acero inoxidable Para evitar la corrosión galvánica en el acumulador, además de montar el consiguiente ánodo de sacrificio la unión con los tubos de cobre se realiza con manguitos electrolíticos que evitan la formación del par galvánico. Pero ¿Que es un ánodo de sacrificio y un manguito electrolítico?
Un ánodo de sacrificio es un metal (comúnmente se utilizan el zinc, el magnesio y el aluminio) que al ser mas activo que el metal conectado a él, se oxidará preferentemente, protegiéndolo. Se suelen utilizar uno o más ánodos de sacrificio de un metal que sea más fácilmente oxidable que el metal protegido.
Un manguito electrolítico es un manguito que su interior está hecho de plástico, para que lo entiendas, es una tuerca de plástico y su función es evitar la electrólisis producida por la unión de dos metales distintos como por ejemplo el cobre y el hierro galvanizado.
La electrólisis es el proceso que separa los elementos de un compuesto por medio de la electricidad.
La protección catódica es obligatoria en aquellos casos en que se diseñen instalaciones con acumuladores de acero vitrificado y aceros previstos de otros tratamientos que aseguren resistencia a la temperatura y corrosión.
En cumplimiento de lo establecido por el IDAE (Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía), todos los acumuladores irán equipados con la protección catódica establecida por el fabricante para garantizar la durabilidad de los mismos.
La incorporación de sistemas de protección catódica galvánicos en los depósitos evitan los efectos derivados de la corrosión. Los sistemas mas empleados son los ánodos de sacrificio y la corriente impresa.
La naturaleza de la corrosión es casi siempre la misma: un flujo de electricidad a través de un fluido conductor desde ciertas áreas que son atacadas (ánodos) hacia otras áreas que no sufren corrosión (cátodos). La protección catódica de un acumulador de agua caliente se consigue cuando en toda la superficie interior del mismo en la que existen defectos del revestimiento, se producen reacciones catódicas, por lo que no existen reacciones anódicas en ningún punto.
Las reacciones catódicas, con las que no se produce corrosión, se logran cuando toda la superficie interior recibe suficiente corriente continua, procedente de los ánodos de sacrificio que se instalan dentro del depósito.
La vida de los ánodos depende de sus características y de la corriente que sacan, por lo que es impredecible saber si deben cambiarse los ánodos al cabo de cinco años, o por el contrario antes de un año se han consumido. Por esto se entiende que un sistema de ánodos de sacrificio no permite ninguna garantía de protección contra la corrosión de los acumuladores de ACS.
La norma UNE-EN 12499 "Protección catódica interna" detalla las condiciones exigidas para una protección catódica segura y eficaz.
La protección catódica de acumuladores de ACS con ánodos de sacrificio sólo es eficaz en condiciones muy especiales y no es práctica para grandes acumuladores.
La protección catódica más adecuada para los grandes acumuladores de ACS es mediante un sistema automático de corriente impresa diseñado, instalado, puesto en marcha y mantenido correctamente según la norma UNE-EN 12499. Con este sistema pueden darse garantías iniciales de diez años contra la corrosión de los depósitos, que se pueden
_________________________________________________________________________________________ prolongar mediante la sustitución de los ánodos cuando ésta sea necesaria. Esto se debe a que en el sistema de protección catódica por corriente impresa podemos seleccionar la intensidad de trabajo y controlar la vida de los ánodos con lo que se resuelven buena parte de los problemas planteados por los ánodos de sacrificio.
Fig. 28: Conexión en serie de acumuladores
Cuando sea necesario que el sistema de acumulación solar este formado por mas de un deposito, estos se conectaran en serie invertida en el circuito de consumo, la conexión en paralelo no garantiza la carga o descarga equilibrada.
La conexión de los acumuladores permitirá la desconexión individual de los mismos sin interrumpir el funcionamiento de la instalación.
EJERCICIO 2: Visita la Web de varios fabricantes de acumuladores y elige
un acumulador de cada uno de los tipos presentados e identifica todas las conexiones de que disponen.