entidade promotora
financiamento
GUIA DO INSTALADOR
José Maria Almeida
[email protected]
Jorge Cruz Costa
[email protected]
Esquema unifilar
utilização
8
7
INÍCIO
9
Slides 4 a 12
1
CD
4
5
6
7
7
2
7
5
3
CONT: Slide 26 a 33
7
5
6
5
7 rede
Colector solar
acessórios
Ao escolher e montar os acessórios nos colectores ter em atenção :
¾ sonda de temperatura bem justa à bainha para garantir bom contacto térmico
¾ sonda de temperatura dentro da saída do colector
¾ em instalações de alta temperatura (> 130ºC) não podem ser utilizados purgadores de ar automáticos
¾ atenção à temperatura limite de funcionamento do purgador
CD
Colector solar
ligação entre colectores
• série
• paralelo
• paralelo de canais
baixo custo
custo mais elevado
baixo custo
instalação simples
instalação menos simples
instalação simples
qualquer colector
qualquer colector
depende do colector
qualquer nº colectores
qualquer nº colectores
máximo 4 colectores
menor rendimento
maior rendimento
maior rendimento
maior perda de carga
menor perda de carga
menor perda de carga
Colector solar
ligação entre colectores
A ligação dos colectores deve assegurar o equilíbrio hidráulico do circuito, para optimizar o rendimento:
• circuito não equilibrado
hidraulicamente
• retorno invertido
• alimentação invertida
Colector solar
ligação entre baterias de colectores e rede de tubagem
Alimentação invertida para garantir o
equilíbrio hidráulico do circuito.
•É a primeira a devolver o fluido (quente)
• A última bateria a ser alimentada
Importante: Em caso de dúvida contacte o seu fornecedor
Colector solar
Inclinação nas fileiras de colectores
Assegurar um declive em cada fileira de colectores para facilitar a saída de bolhas de ar:
Levantar 2 mm por cada metro de comprimento
Total = 12 mm
Colector solar
colocação (inclinação)
A inclinação ideal dos colectores depende do período do ano em que a instalação solar vai ser utilizada
Verão
Ex: Faro (latitude = 37,47º)
Todo ano
c)
a)
Inverno
b)
período de utilização
inclinação ideal
a) durante todo o ano
32,5º
b) durante o Verão
22,5º
c) durante o Inverno
52,5º
Notas: - os sistemas em termossifão não funcionam com inclinações inferiores a 15º
- há sistemas com limitação na inclinação máxima – contacte o fornecedor
Colector solar
desvios do ideal
Podem ser necessários desvios do posicionamento ideal (orientação e inclinação) dos colectores,
por motivos estéticos ou de segurança estrutural, por exemplo:
Importante: desvios superiores a 20º para nascente ou para poente - contacte o seu fornecedor
Colector solar
sombreamento
Altura do sol às 12:00 h solares
no solstício de Inverno
¾ Para instalações AQS assegurar
que nestas condições uma fileira de
colectores não projecta sombra na
fileira de trás
L
d
¾ Para colectores com um comprimento (L) de 2 m
a distância entre fileiras (d) tem que ser superior a 4,5 m
L=2 m
d > 4.5 m
¾ Na escolha do local para colocação dos colectores ter em consideração os obstáculos
existentes e previstos para o futuro que possam provocar sombreamento tais como:
• edifícios próximos
• chaminés e caixas de ascensores
• árvores
Colector solar
estrutura de suporte
Relativamente à estrutura de suporte não esquecer:
• não debilitar de forma alguma a estrutura do telhado (coberturas antigas)
• garantir a prefeita impermeabilização dos furos feitos em lajes e em telhas
• a estrutura de suporte não deve impedir o escoamento das águas pluviais
• utilizar parafusos porcas e anilhas de aço inoxidável
• proteger a estrutura metálica da corrosãoio
• garantir a resistência da estrutura à acção do vento e à acção sísmica
• fixação a sapatas de betão no caso em que a superfície de instalação é terra
Bomba de circulação
localização e posicionamento
¾ Instala-se em linha com a tubagem:
• na horizontal ou na vertical mas...
• sempre com o eixo do motor na horizontal
• sempre com a caixa de ligações eléctricas acessível
(para cima ou para o lado)
¾ sempre respeitando o sentido fluxo indicado
¾ Instala-se na parte mais baixa do circuito hidráulico
• no tubo de ida para os colectores (circuito primário)
• no tubo de ida para o permutador (circuito secundário)
• sempre entre válvulas de seccionamento sem manípulo
¾ Atenção à temperatura limite de funcionamento
Vaso de expansão
localização e correcta colocação
¾ O vaso de expansão tem que ser montado
na aspiração da bomba no circuito de ida
para os colectores e na posição indicada
¾ Alternativamente poderá ser colocado na
seguinte posição
¾ De forma alguma podem existir válvulas
fechadas entre o vaso de expansão e o circuito
a proteger
Vaso de expansão
pressão de enchimento
A pressão de enchimento do vaso de expansão deverá ser igual a 2/3 da pressão do
circuito frio e parado
pressão de
enchimento
desmontado
c/ bomba parada
c/ fluido quente
Comando diferencial
O comando diferencial compara a temperatura na saída do colector com a temperatura da
zona fria do depósitoo, accionando a bomba circuladora quando valer a pena.
• ∆T arranque
CD
T1 – T2 > 5 – 6 ºC
T1
• ∆T paragem
T1 – T2 < 2 ºC
T2
I/O
Existem comandos com mais funções, para
interligação com outros componentes
(ex: piso radiante)
Permutador de calor
permutador interno
Nas aplicações relacionadas com a energia solar térmica, recomenda-se uma
potência de permuta de 750 W/m2 de colector
Utilizado para
pequenos volumes
Pode apresentar
baixa eficácia (0,35)
Permutador de camisa
Utilizado para
pequenos e
médios volumes
Apresenta
relativamente
maior (0,55)
Permutador de serpentina
Permutador de calor
permutador externo
Permutador de placas
¾ apresenta as maiores eficácias (0.75)
¾ utilizado em médios/grandes volumes (> 3000 l)
¾ são moduláveis podendo acrescentar-se placas
consoante necessidades futuras
¾ na utilização em piscinas deverá escolher-se um
permutador de material resistente à corrosão causada
pelo tratamento da água.
¾ não esquecer que necessitam de isolamento térmico
Válvulas
válvula de segurança
¾ a pressão de regulação deve ser inferior à pressão que possa suportar o elemento
mais delicado do circuito
Psat. [bar]
Tebulição da
água [ºC]
1.013
1.5
2
3
4
5
6
100
111.4
120.2
133.5
143.6
151.8
158.8
¾ servem para limitar a pressão dos circuitos
¾ têm de ser manuseadas periodicamente para não bloquear
¾ são obrigatórias por lei em todos os circuitos submetidos a pressão e a variações de temperatura
¾ no caso de haver vários depósitos deverá garantir-se uma válvula de segurança em cada um
¾ no circuito primário colocam-se junto ao vaso de expansão
¾ assegurar que nenhuma outra válvula impede o funcionamento de uma válvula de segurança
¾ atenção à temperatura limite de funcionamento
Válvulas
válvula de retenção
¾ permite a passagem do fluído num sentido, impedindo-a em sentido contrário
Válvulas de Retenção
válvula de retenção e de fecho
¾ utilizam-se por exemplo:
• na entrada de água fria dos depósitos
• nos sistemas em termossifão (mas apenas válvulas com perda de carga associada muito baixa)
¾ atenção à temperatura limite de funcionamento
Válvulas
válvulas de passagem e válvulas de regulação
¾ permitem interromper total ou parcialmente a passagem do fluído pelas tubagens
• as de fecho total servem, por exemplo, para isolar uma parte do sistema para manutenção
• as de fecho parcial servem para produzir uma perda de carga adicional para equilibrar a
instalação
Válvula de macho esférico
Válvula de regulação
¾ em certos locais do circuito não devem ter manípulo de modo a impedir o seu fecho acidental
¾ atenção à temperatura limite de funcionamento
Válvulas
válvula de três vias
¾ permitem a circulação do fluído por vias alternativas
¾ podem ser automáticas sendo o seu funcionamento accionado pelo comando diferencial
¾ atenção à temperatura limite de funcionamento
Válvulas
válvula misturadora termostática
¾ permite a mistura de água fria da rede com a água quente do depósito para uma dada
temperatura regulada, pretendida para o consumo
• possibilita extracção de maiores volumes de água
• promove a utilização racional de energia
• evita queimaduras
¾ atenção à temperatura limite de funcionamento
70
T e m p . u t iliz a ç ã o
60
50
40
30
20
10
0
-50.0
50.0
150.0
250.0
350.0
450.0
Volume de água extraído
550.0
650.0
750.0
850.0
Depósito de acumulação
características gerais
¾ Escolha do material do depósito
• potabilidade da água de consumo
• tempo de vida útil
¾ Minimizar as perdas térmicas
• colocar de preferência os depósitos no interior
• menor relação possível superfície / volume
• isolamento térmico a toda a volta incluindo base
• protecção mecânica
• usar material isolante nos pés de apoio
¾ Promover ao máximo a estratificação da temperatura da água
• deflectores para a entrada de água
• zona de colocação do permutador
• optar por depósitos verticais sempre que possível
Depósito de acumulação
acessórios e elementos de segurança
CONSUMO A 40ºc
¾ válvula de segurança (pressão) na parte inferior
¾ válvula de segurança ( pressão e temperatura) na parte superior
¾ purgador de ar
¾ válvula(s) misturadora(s) na saída para o(s) consumo(s)
¾ na ligação entre a rede de tubagem e o depósito
acautelar no sentido da utilização de materiais
compatíveis para eliminar riscos de corrosão galvânica
¾ no caso de apoio eléctrico é necessário
• uma protecção de 30 mA
• utilizar um relógio programador
rede
Ligação com o sistema de apoio
um só depósito com dois permutadores
¾ Prioridade ao sol - não juntar energia solar e convencional - o apoio convencional deve ser colocado
na zona quente do depósito
¾ Adopção de estratégias para promoção da estratificação do depósito
Ligação com o sistema de apoio
depósito solar em série com equipamento de aquecimento instantâneo
Fazer este tipo de ligação apenas com equipamento de aquecimento (esquentador) da família S
Deixar um bypass para que no Verão o depósito solar possa fornecer directamente o consumo (caso
seja possível)
Consumo
Ligação com o sistema de apoio
ligação em série a um depósito com apoio convencional
Neste tipo de ligação deve assegurar-se que o apoio convencional só funciona a partir de um valor
mínimo de temperatura no depósito mais pequeno
Enchimento do circuito primário
limpeza
Após efectuar todas as ligações entre os diversos componentes da instalação:
¾ cobrir os colectores solares de preferência com uma lona reflectora
¾ verificar o correcto posicionamento e a correcta localização de todos os componentes
¾ verificar se não há válvulas fechadas inadvertidamente
¾ abrir os purgadores de ar incluindo o do circulador
¾ encher lentamente o circuito da parte inferior para a superior
¾ fechar todos os purgadores quando começar a sair fluido
¾ deixar circular o fluido por uns minutos para arrastar a sujidade
¾ proceder ao esvaziamento
Enchimento do circuito primário
enchimento final e purga
Após a limpeza do circuito:
¾ abrir o elemento de purga da bomba de circulação antes de a colocar em funcionamento
¾ comprovar que todas as válvulas de fecho estão na sua posição correcta (abertas ou
fechadas)
¾ proceder ao enchimento do circuito primário com os colectores tapados até que circule
fluido nos purgadores (abertos)
¾ fechar todos os elementos de purga e afinar a pressão do circuito
¾ comprovar mais uma vez a inexistência de fugas
¾ proceder ao isolamento da tubagem apenas após o teste de estanquicidade
Enchimento do circuito primário
acabamentos finais
Após o enchimento e purga e depois de assegurada a estanquicidade:
¾ limpar e secar a tubagem de resíduos da soldadura e outros
¾ proceder ao isolamento da tubagem não esquecendo
• ligações entre colectores
• permutadores externos
• base do depósito
¾ utilizar colas adequadas ao material utilizado
¾ aplicar sempre as medidas correctas de isolamento por forma a ficar justo ao troço a isolar
¾ utilizar protecção mecânica nos troços exteriores e de transposição de paredes e lajes de
cobertura bem como no depósito de acumulação
¾ garantir que a instalação fica parada pelo menos um dia para assegurar a colagem e
endurecimento do adesivo
Instrumentação mínima
Em instalações com uma certa dimensão deverá deixar-se o circuito com:
¾ bypass para contador antes da válvula de 3 vias
¾ bypass para instalação de um caudalímetro
¾ tês com bainha nos locais onde eventualmente seja necessário medir a temperatura
¾ indicador da temperatura do depósito
•OBRIGADO