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Características Técnicas

TAKAMA T2-INOX

MARCA REGISTRADA 2.544.036/5 Clases 9, 11 y 37. PATENTE nº U-03-20030176/X. PATENTE nº U-03-200301683/X. ENSAYO INTA nº CA/RPT/4451/014/INTA/04 AUDITORIA DE CALIDAD (ECA) nº 08/08/13/1/001417 HOMOLOGACION GPS-8068

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1. PRESENTACIÓN El captador solar TAKAMA T2-INOX TRIDIMENSIONAL ha sido desarrollado para su aplicación en sistemas de aprovechamiento de la energía solar con fines térmicos, en particular para:

- producción de agua caliente sanitaria en viviendas, hoteles, campings, hospitales, polideportivos, colegios, vestuarios, etc.

- calentamiento de piscinas - sistemas de calefacción - etc.

El colector TAKAMA T2-INOX TRIDIMENSIONAL ha sido ensayado oficialmente en el banco de pruebas del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial. I.N.T.A (Nº de Informe: CA/RPT/4451/014/INTA/04) y homologado por el Ministerio de Industria y Energía con el número GPS-8068.

2. CARACTERÍSTICAS DEL CAPTADOR SOLAR TAKAMA T2-INOX TRIDIMENSIONAL

Dimensiones:

Dimensiones del captador solar TAKAMA T2-INOX TRIDIMENSIONAL

74 mm 1000 mm

2000 mm

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Componentes: • Carcasa: Caja de acero inoxidable AISI 304 (0,6 mm) soldada y

sellada con silicona termoresistente para su total estanqueidad. Lleva incorporadas 4 abrazaderas (patentado) para su fijación a la estructura con tolerancia a las dilataciones.

• Cubierta: Vidrio templado DURA SOLAR PRISMATICO de 4 mm de espesor y bajo contenido en hierro.

• Colector: Parrilla de 8 tubos verticales tipo “FLAT PIPE” de cobre ∅

10 mm soldados con cobre a dos tubos horizontales de cobre de ∅ 18 mm.

• Superficie Absorbedora: Chapa de aluminio con 8 canales planos y

8.266 semiesferas embutidas que aumentan la superficie de absorción hasta 2,593 m2. En los canales planos van encajados los tubos “FLAT PIPE” y soldados mediante resistencia eléctrica con pasta termoconductora formando un solo cuerpo.

• Recubrimiento: recubrimiento selectivo de alto rendimiento sin

cromo, a base de óxido de Cu negro, Mg y Si. • Aislamiento: Manta de lana de vidrio de 60 mm con superficie de

aluminio.

Otras características

- Peso del captador lleno de líquido: 43,5 Kg - Capacidad de líquido: 1,5 Kg - Presión máxima de trabajo: 7 bares - Superficie de apertura: 1,933 m x 9,33m = 1,80 m2 - Superficie útil de captación: 2,593 m2

(Esta superficie se consigue gracias a las 8.266 semiesferas embutidas).

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3. PRESTACIONES ENERGÉTICAS El cuidado diseño del captador solar TAKAMA T2-INOX TRIDIMENSIONAL y la calidad de los materiales empleados permiten la obtención de elevados rendimientos de conversión de la energía solar incidente en energía térmica útil. Los ensayos realizados han permitido determinar la curva de rendimiento del colector solar TAKAMA T2-INOX TRIDIMENSIONAL según la siguiente expresión: **4577,09021,0 T⋅−=η

EL RENDIMIENTO SE DEFINE POR LA ECUACIÓN AIQuη = η = Rendimiento

ECUACIÓN RECOMENDADA **4577,09021,0 T⋅−=η

ITT

UT am −= 0

**

A= Área de referencia (m2) Tm y Ta= Temperatura media y ambiente

Qu= Energía útil en el captador (w) T**= Temperatura adimensional

I = Irradiación solar (W/m2) U0= Coeficiente Normalizado (10W/m2ºC) La expresión indicada anteriormente y representada en el gráfico siguiente ha sido obtenida según la norma INTA 610001.

Curva de rendimiento

y = -0,4577x + 0,9021

00,20,40,60,8

1

0 0,5 1 1,5 2 2,5

Uo·T**

Ren

dim

ient

o

Curva de rendimiento del captador solar TAKAMA T2-INOX TRIDIMENSIONAL.

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4. RECOMENDACIONES DE INSTALACIÓN Generalidades Los captadores solares forman parte de un circuito hidráulico de calentamiento de agua. Para el buen funcionamiento de la instalación y la obtención de las óptimas prestaciones del colector solar TAKAMA T2-INOX TRIDIMENSIONAL, se recomienda la intervención de técnicos y empresas cualificadas en la fase de diseño y montaje del conjunto de la instalación.

PÉRDIDA DE CARGA La caída de presión del captador se determina con agua a temperatura ambiente, considerando que el fluido caloportador es agua. Como se observa para un caudal comprendido entre los márgenes recomendados (120-150 l/hora), la perdida de carga en el captador solar es muy pequeña.

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CÁLCULO PARA DIMENSIONAR INSTALACIONES CON EL CAPTADOR

TAKAMA T2-INOX TRIDIMENSIONAL

EJEMPLO: Imaginemos que queremos obtener 1000 litros diarios de Agua a 60ºC.

DATOS NECESARIOS:

• Temperatura ambiente = 15ºC • Irradiación solar = 1000 W/m² • Horas de Sol Incidente = 5 • 0’86 Kcal = 1 Wh • Inclinación = 45º

CALCULOS:

Primero se debe saber que para elevar 1000 litros de agua 45º sobre los que hay acumulados a 15º se necesitan 45.000 Kcal. Que es igual a 52.325 W.

Temperatura media – Temperatura ambiente = 45 ºC

W325.52Kcal86'0

Kcal000.45= → Es la potencia necesaria.

Hacer el siguiente cálculo:

45.0)10() Wm(1000 I

)(15ºT-)(60ºT02

am =×U

Uo = Coeficiente normalizado (10 W/m2) Aplicaremos la formula siguiente, para determinar cuantos captadores necesitamos para obtener dicha energía.

**T0.4577 -0.9021η ⋅= 0.4577 x 0.45 = 0.205965

Rendimiento por m2: (η)= 0.9021 ─ 0.205965 = 0.715035 Ahora que sabemos el rendimiento que da el captador por m2 para obtener la temperatura del ejemplo, aplicamos los datos siguientes para calcular el número de captadores que necesitamos. Necesidades: 52.325 W Aportación por m2 por 5 horas del captador: 3.575 W Numero de m2 de captador necesarios: 52.325 W : 3.575 W = 14,63 m2

14,63 m2: 2,593 m2 (superficie tridimensional) = 5,64 = 6 Son necesarios 6 Captadores.

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Para garantizar el mantenimiento de las prestaciones energéticas del captador solar a lo largo del tiempo, TAKAMA recomienda la utilización de los mismos en circuitos cerrados. El empleo de circuitos abiertos, con renovación continua del agua que circula por los colectores, puede dar lugar a deposiciones calcáreas en las paredes interiores de los tubos, reduciendo su rendimiento energético y acortando su vida útil. Los captadores solares deberán estar instalados en un lugar libre de sombras, con la orientación y la inclinación indicadas por el proyectista y fijados sobre una superficie estable y sólidamente anclada. Conexión Los captadores solares TAKAMA T2-INOX TRIDIMENSIONALES se pueden conectar entre sí en paralelo, mediante las uniones roscadas, formando grupos de hasta 10 captadores en paralelo. La entrada del fluido caloportador al grupo, se realizará por la parte inferior del primer captador (a la derecha o la izquierda, indistintamente) y la salida, por la parte superior del último captador. Las salidas no utilizadas de los captadores de los extremos del grupo se cerrarán con tapones roscados. Se recomienda dotar a cada grupo de captadores de llaves de cierre a la entrada y la salida, que permitan independizar el grupo del resto de la instalación ante eventuales reparaciones y para que no se pierda el fluido de la instalación. En la salida del grupo, en la parte superior del último captador, se instalará un purgador, preferentemente automático.

L

Tapón

Tapón Purgad

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Longitud del grupo en función del número de captadores para calcular el largo de la estructura

Las uniones de los grupos de captadores a las tuberías del circuito primario deben realizarse de modo que las dilataciones del material no produzcan esfuerzos en los puntos de unión. El caudal recomendado para el circuito primario de captadores está comprendido entre 120 y 150 litros/hora por captador. En instalaciones con más de un grupo de captadores, se deberá tomar las precauciones necesarias para garantizar que el reparto del caudal del circuito primario se realiza de forma homogénea, con la instalación de válvulas de equilibrado hidráulico.

Puesta en marcha Los captadores solares expuestos al sol (llenos o vacíos) pueden alcanzar temperaturas elevadas. Deberán tomarse las precauciones necesarias para evitar quemaduras, especialmente durante los trabajos de montaje de la instalación. Durante la puesta en marcha de la instalación solar se prestará especial atención al llenado del circuito primario, evitando la formación de bolsas de aire que pudieran impedir la correcta circulación del fluido caloportador por los colectores. 5. POSIBLES ESQUEMAS DE INSTALACIÓN A continuación se proponen algunos esquemas simplificados de instalación. Esta relación no pretende ser exhaustiva; será el proyectista el que deberá diseñar la instalación solar según las necesidades particulares del edificio y del usuario.

nº de captadores 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

longitud (mm) 1050 2100 3150 4200 5250 6300 7350 8400 9450 10500

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En todo caso, deberá prestarse especial atención para garantizar que el esquema asegura la utilización prioritaria de la energía solar sobre el apoyo.

Instalación solar de producción de agua caliente sanitaria con apoyo eléctrico

y con caldera mural modulante.

Instalación solar colectiva de producción de agua caliente sanitaria con

intercambiador de calor exterior (hoteles, hospitales, centros deportivos,… )

Agua fría

Caldera

Distribución

Captadores solares

Acumulación solar

Acumulación de apoyo

Distribución

Acumulación

Captadores solares

Agua fría

Resistencia eléctrica

Distribución

Acumulación

Captadores solares

Agua fría

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Instalación solar producción de agua caliente sanitaria y calefacción por suelo

radiante. 6. MANTENIMIENTO Y GARANTÍAS El captador TAKAMA T2-INOX TRIDIMENSIONAL está garantizado durante un periodo de 10 años contra todo defecto de fabricación o deterioro de cualquiera de sus componentes en condiciones normales de funcionamiento. Quedan excluido de la garantía cualquier deterioro producido por el personal ajeno a TAKAMA durante el transporte, el almacenamiento en obra o la instalación del material. La garantía de 10 años es válida únicamente en instalaciones en las que los captadores solares formen parte de un circuito hidráulico cerrado, debidamente protegido de las heladas mediante la adición de anticongelante o un procedimiento de eficacia equivalente. Las condiciones de la garantía de los captadores solares TAKAMA T2-INOX TRIDIMENSIONALES instalados en sistemas abiertos serán establecidas por escrito por TAKAMA, bajo demanda del cliente, según las condiciones de la instalación y las características del agua de la zona. Para mantener las prestaciones energéticas del captador solar, se recomienda la limpieza de la cubierta transparente una vez al año con agua (y detergente si fuera necesario) para eliminar la suciedad acumulada. Esta operación deberá realizarse en horas de baja insolación (durante al amanecer o el atardecer o en días nublados) para evitar contracciones y dilataciones bruscas del captador.

Caldera

Distribución

Acumulación

Captadores solares

Agua fría

Suelo radiante

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En TAKAMA hay un banco de pruebas a disposición de nuestros clientes en el cual se puede comprobar puntualmente el rendimiento instantáneo del captador TAKAMA T2-INOX. En dicho banco se han efectuado diversas pruebas de la forma siguiente: El captador se montó sobre una bancada con inclinación variable y giratoria en sentido Este-Oeste para poder tener la perpendicularidad de la radiación solar incidente. En dicha bancada están acoplados los siguientes elementos e instrumentos de medición:

• 1 Captador solar tridimensional. • 1 Termo acumulador de agua de 150 litros. • Circuito hidráulico de tubo de cobre de 18 mm. • 5 Llaves de regulación. • 1 Purgador de aire automático. • 1 Vaso de expansión de 5 litros. • 1 Llave para entrada de agua fría de la red. • 1 Llave para salida de agua caliente del acumulador • 1 Bomba de circulación GRUNDFOS UPS 25-40. • 1 Caudalímetro mecánico. • 1 Multisensor integral SCHLUMBERGER que mide el caudal y las

temperaturas de entrada y salida mediante sondas de Platino. • 1 Piranómetro calibrado KIPP & ZONEN B.V. modelo CM3, conectado a

un milivoltímetro marca H.T. INSTRUMENTS.

El banco de pruebas está preparado para obtener los parámetros necesarios para realizar los cálculos de las instalaciones a proyectar. Para el cálculo nos basamos en los parámetros siguientes:

• Radiación incidente W/m². • Caudal circulante litros/min. • Temperatura de entrada. • Temperatura de salida. • Incremento de temperatura. • Inclinación 45º.

Los ensayos que se pueden efectuar en nuestro banco de pruebas con distintas inclinaciones son de gran utilidad para calcular las diversas opciones de las instalaciones.