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GUIA DO INSTALADOR

José Maria Almeida

Pedro.almeida@ineti.pt

Jorge Cruz Costa

Cruz.costa@ineti.pt

Esquema unifilar

rede

CD

utilização

1

2

3

4 5

5

5

6

6

7 7

7

77

7

8

9

CONT: Slide 26 a 33

INÍCIO

Slides 4 a 12

5

Colector solaracessórios

em instalações de alta temperatura (> 130ºC) não podem ser utilizados purgadores de ar automáticos

sonda de temperatura bem justa à bainha para garantir bom contacto térmico

sonda de temperatura dentro da saída do colector

Ao escolher e montar os acessórios nos colectores ter em atenção :

CD

atenção à temperatura limite de funcionamento do purgador

Colector solarligação entre colectores

• série • paralelo • paralelo de canais

baixo custo

instalação simples

qualquer colector

qualquer nº colectores

menor rendimento

maior perda de carga

custo mais elevado

instalação menos simples

qualquer colector

qualquer nº colectores

maior rendimento

menor perda de carga

baixo custo

instalação simples

depende do colector

máximo 4 colectores

maior rendimento

menor perda de carga

A ligação dos colectores deve assegurar o equilíbrio hidráulico do circuito, para optimizar o rendimento:

• circuito não equilibrado hidraulicamente

• retorno invertido • alimentação invertida

Colector solarligação entre colectores

Colector solarligação 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:Importante: Em caso de dúvida contacte o seu fornecedorcontacte o seu fornecedor

Colector solarInclinação nas fileiras de colectores

Total = 12 mm

Assegurar um declive em cada fileira de colectores para facilitar a saída de bolhas de ar:

Levantar 2 mm por cada metro de comprimento

Verão

Inverno

A inclinação ideal dos colectores depende do período do ano em que a instalação solar vai ser utilizada

Colector solarcolocação (inclinação)

Ex: Faro (latitude = 37,47º)

período de utilização inclinação ideal

a) durante todo o ano

b) durante o Verão

c) durante o Inverno

32,5º

22,5º

52,5º

a)c)

b)

Notas:Notas: - os sistemas em termossifão não funcionamnão funcionam com inclinações inferiores a 15º

- há sistemas com limitação na inclinação máxima – contacte o fornecedorcontacte o fornecedor

Todo ano

Colector solardesvios do ideal

Podem ser necessários desvios do posicionamento ideal (orientação e inclinação) dos colectores, por motivos estéticos ou de segurança estrutural, por exemplo:

Importante:Importante: desvios superiores a 20superiores a 20ºº para nascente ou para poente - contacte o seu fornecedorcontacte o seu fornecedor

Colector solarsombreamento

d

L

L=2 m d > 4.5 m

Altura do sol às 12:00 h solares no solstício de Inverno

Para instalações AQS assegurar que nestas condições uma fileira de colectores não projecta sombra na fileira de trás

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:

Para colectores com um comprimento (L) de 2 ma distância entre fileiras (d) tem que ser superior a 4,5 m

• edifícios próximos• chaminés e caixas de ascensores• árvores

Relativamente à estrutura de suporte não esquecer:

Colector solarestrutura de suporte

• 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 circulaçãolocalização e posicionamento

Instala-se em linha com a tubagem:

• na horizontal ou na vertical mas...mas...

• sempresempre com o eixo do motor na horizontal

• sempresempre com a caixa de ligações eléctricas acessível

(para cima ou para o lado)

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 semsem manípulo

Atenção à temperatura limite de funcionamento

sempresempre respeitando o sentido fluxo indicado

Vaso de expansão

O vaso de expansão tem que ser montado na aspiração da bomba no circuito de ida para os colectores e na posição indicada

De forma alguma podem existir válvulas fechadas entre o vaso de expansão e o circuito a proteger

localização e correcta colocação

Alternativamente poderá ser colocado na seguinte posição

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

Vaso de expansãopressão de enchimento

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.

CD• ∆T arranque

• ∆T paragem

T1 – T2 > 5 – 6 ºC

T1 – T2 < 2 ºC

T1

T2

I/O

Comando diferencial

Existem comandos com mais funções, para interligação com outros componentes (ex: piso radiante)

Permutador de calorpermutador interno

Nas aplicações relacionadas com a energia solar térmica, recomenda-se umapotência de permutapotência de permuta de 750 W/m2 de colector

Permutador de camisa Permutador de serpentina

Utilizado para pequenos volumes

Utilizado para pequenos e médios volumes

Apresenta relativamente maior (0,55)

Pode apresentar baixa eficácia (0,35)

Permutador de calorpermutador externo

apresenta as maiores eficmaiores eficááciascias (0.75)

utilizado em médios/grandes volumes (> 3000 l)

na utilização em piscinas deverá escolher-se um permutador de material resistente à corrosão causada pelo tratamento da água.

Permutador de placas

são moduláveis podendo acrescentar-se placas consoante necessidades futuras

não esquecer que necessitam de isolamento térmico

Válvulasválvula de segurança

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

são obrigatórias por lei em todos os circuitos submetidos a pressão e a variações de temperatura

assegurar que nenhuma outra válvula impede o funcionamento de uma válvula de segurança

têm de ser manuseadas periodicamente para não bloquear

no caso de haver vários depósitos deverá garantir-se uma válvula de segurança em cada um

servem para limitar a pressão dos circuitos

no circuito primário colocam-se junto ao vaso de expansão

atenção à temperatura limite de funcionamento

Válvulasválvula de retenção

válvula de retenção e de fecho

permite a passagem do fluído num sentido, impedindo-a em sentido contrário

utilizam-se por exemplo:

atenção à temperatura limite de funcionamento

• na entrada de água fria dos depósitos• nos sistemas em termossifão (mas apenas válvulas com perda de carga associada muito baixa)

Válvulas de Retenção

Válvulasválvulas de passagem e válvulas de regulação

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

em certos locais do circuito não devem ter manípulo de modo a impedir o seu fecho acidental

atenção à temperatura limite de funcionamento

Válvula de macho esférico Válvula de regulação

Válvulasválvula de três vias

permitem a circulação do fluído por vias alternativas

podem ser automáticas sendo o seu funcionamento accionado pelo comando diferencial

atenção à temperatura limite de funcionamento

Válvulasválvula misturadora termostática

permite a mistura de água fria da rede com a água quente do depósito para uma dada temperatura regulada, pretendida para o consumo

• evita queimaduras • promove a utilização racional de energia

0

10

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40

50

60

70

-50.0 50.0 150.0 250.0 350.0 450.0 550.0 650.0 750.0 850.0

Volume de água extraído

Tem

p. u

tiliza

ção

• possibilita extracção de maiores volumes de água

atenção à temperatura limite de funcionamento

Depósito de acumulaçãocaracterísticas gerais

Minimizar as perdas térmicas

• isolamento térmico a toda a volta incluindo base• protecção mecânica• usar material isolante nos pés de apoio

• colocar de preferência os depósitos no interior• menor relação possível superfície / volume

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

• potabilidade da água de consumo

• tempo de vida útil

Escolha do material do depósito

Depósito de acumulaçãoacessórios e elementos de segurança

no caso de apoio eléctrico é necessário

válvula de segurança (pressão) na parte inferior

válvula de segurança ( pressão e temperatura) na parte superior

purgador de ar

válvula(s) misturadora(s) na saída para o(s) consumo(s)

na ligação entre a rede de tubagem e o depósito acautelar no sentido da utilização de materiais compatíveis para eliminar riscos de corrosão galvânica

CONSUMO A 40CONSUMO A 40ººcc

rede

• uma protecção de 30 mA• utilizar um relógio programador

Prioridade ao sol - não juntar energia solar e convencional - o apoio convencional deve ser colocado na zona quente do depósito

Adopção de estratégias para promoção da estratificação do depósito

Ligação com o sistema de apoioum só depósito com dois permutadores

Ligação com o sistema de apoiodepósito solar em série com equipamento de aquecimento instantâneo

Fazer este tipo de ligação apenasapenas com equipamento de aquecimento (esquentador) da família SS

Deixar um bypass para que no Verão o depósito solar possa fornecer directamente o consumo (caso seja possível)

ConsumoConsumo

Ligação com o sistema de apoioligação 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 primáriolimpeza

Após efectuar todas as ligações entre os diversos componentes da instalação:

cobrir os colectores solares de preferência com uma lona reflectora

verificar o correcto posicionamento e a correcta localização de todos os componentes

verificar se não há válvulas fechadas inadvertidamente

abrir os purgadores de ar incluindo o do circulador

encher lentamente o circuito da parte inferior para a superior

fechar todos os purgadores quando começar a sair fluido

deixar circular o fluido por uns minutos para arrastar a sujidade

proceder ao esvaziamento

Após a limpeza do circuito:

Enchimento do circuito primárioenchimento final e purga

abrir o elemento de purga da bomba de circulação antes de a colocar em funcionamento

comprovar que todas as válvulas de fecho estão na sua posição correcta (abertas ou fechadas)

proceder ao enchimento do circuito primário com os colectores tapados até que circule fluido nos purgadores (abertos)

fechar todos os elementos de purga e afinar a pressão do circuito

comprovar mais uma vez a inexistência de fugas

proceder ao isolamento da tubagem apenas após o teste de estanquicidade

Enchimento do circuito primárioacabamentos finais

Após o enchimento e purga e depois de assegurada a estanquicidade:

limpar e secar a tubagem de resíduos da soldadura e outros

proceder ao isolamento da tubagem não esquecendo

utilizar colas adequadas ao material utilizado

aplicar sempre as medidas correctas de isolamento por forma a ficar justo ao troço a isolar

utilizar protecção mecânica nos troços exteriores e de transposição de paredes e lajes de cobertura bem como no depósito de acumulação

garantir que a instalação fica parada pelo menos um dia para assegurar a colagem e endurecimento do adesivo

• ligações entre colectores• permutadores externos• base do depósito

Instrumentação mínima

Em instalações com uma certa dimensão deverá deixar-se o circuito com:

bypass para contador antes da válvula de 3 vias

bypass para instalação de um caudalímetro

tês com bainha nos locais onde eventualmente seja necessário medir a temperatura

indicador da temperatura do depósito

•OBRIGADO