Instalación de energía solar térmica para producción de agua caliente sanitaria en el Polideportivo Pisuerga

Este proyecto, premiado como mejor proyecto de instalación de ingeniería solar térmica en su momento, fue promovido por el Ayuntamiento de Valladolid y la Fundación Municipal de Deportes con el objetivo de producir ACS para dicha instalación deportiva, elevando la temperatura del agua desde su temperatura de red hasta los 60ºC.

La instalación descrita, alternativa óptima en cuanto a rentabilidad económica y viabilidad técnica, consiste en una instalación solar térmica compuesta por un sistema de captación con circuito primario y secundario, destinado a elevar la temperatura de los acumuladores de agua caliente sanitaria.

La particularidad de la instalación solar proyectada es que dispone de un sistema de drenaje gravitatorio para vaciar de forma automática el fluido caloportador contenido en los captadores solares. De esta forma, la instalación queda protegida frente a los sobrecalentamientos y altas presiones provocadas en periodos de máxima radiación y escasa demanda energética.

La conexión entre la instalación solar y la convencional se hace mediante un by-pass que permitirá la desconexión de la primera en cualquier momento sin perjuicio en el funcionamiento de la instalación convencional.

A continuación se describen cada uno de los sistemas que componen la instalación solar diseñada:

• El sistema de captación estará formado por 44 paneles solares de la marca: VAILLANT, modelo: VFK 900 S, de superficie de captación 2,015m2, los cuales se agruparán en baterías de dos captadores, resultando una superficie total de captación de 88,66 m2. 
• El sistema de acumulación se compone de dos acumuladores de ACS marca: LAPESA, modelo: MVV-3000-RB, conectados entre sí en serie invertida, resultando una acumulación total de 6.000 litros. 
• El sistema de intercambio está formado por un intercambiador de placas de acero inoxidable situado entre el circuito primario y secundario, marca: ALFA LAVAL, modelo: M6 de 20 placas, con una potencia de 55 kW, encargado de transferir la energía recibida por los captadores solares a los depósitos acumuladores. 
• El sistema hidráulico se compone de un circuito primario trazado en cobre equipado con dos bombas de presión en paralelo, el circuito secundario trazado en PPR reforzado con fibra de vidrio y equipados con dos bombas circuladoras en paralelo y finalmente un circuito de consumo trazado en PPR reforzado con fibra de vidrio y conectado a la instalación convencional mediante un by-pass. Todos los circuitos contarán con los elementos de seguridad y expansión necesarios y estarán convenientemente aislados.
• El sistema de control está formado por un autómata programable con la posibilidad de almacenar datos y establecer conexión de forma remota. La estrategia de control es la siguiente: las bombas de primario arrancarán siempre que la temperatura en captadores sea superior en un cierto valor a la temperatura de los acumuladores, calentando así el fluido del circuito primario. Una vez que dicho fluido llega al intercambiador más caliente que los acumuladores, y siempre que estos no hayan alcanzado su temperatura de consigna, se activarán las bombas del circuito secundario para transferir la energía a los depósitos.

Datos de demanda de ACS considerados y de aporte solar obtenido con el número de captadores resultante del diseño.
 

Rendimiento /número de captadores

En la gráfica siguiente se muestran los valores mensuales de demanda, aporte, cobertura y rendimiento obtenidos con la superficie de captación y volumen de acumulación seleccionados:

Ahorro de emisiones de CO₂

Características de la instalación

La instalación llevada a cabo en el Polideportivo Pisuerga de aprovechamiento de la energía solar térmica para calentamiento de agua sanitaria, tiene las siguientes características diferenciales, respecto a instalaciones solares al uso:

• Los captadores solares sólo contienen fluido caloportador (agua y glicol), cuando la instalación demanda calor.
• Dimensionados más ajustados a las necesidades de uso, al no estar condicionados a periodos de baja demanda y alta radiación.
• No es necesario ningún tipo de disipador.
• Cuando no hay demanda los captadores están vacíos. Esto hace que los materiales que lo componen no sufran sobrecalentamientos.
• No hay pérdida de fluido por vaporización.
• Trabajan a baja presión con lo que se minimiza el riesgo de fugas.
• No necesita vaso de expansión adicional.
• Instalación robusta con un mínimo mantenimiento.
• En caso de falta de suministro eléctrico la instalación se vacía quedando totalmente protegida.

En definitiva, este artículo sobre el proyecto realizado en el Polideportivo Pisuerga de Valladolid, es un ejemplo de cómo se pueden abastecer de energía solar térmica, cualquier tipología de edificio público o privado con demanda energética que requiera calentar agua de forma eficiente y rentable, contribuyendo al ahorro energético y a la reducción de emisiones de CO2.
 

Artículo redactado por Alfonso Calderón
Especialista en climatización y energías renovables. Con más de 35 años de experiencia, Alfonso ha pertenecido diversas Juntas directivas de Energías Renovables. Responsable de Marketing Técnico de Castilla y León en Saunier Duval durante 25 años, fundador de Cenit Solar Proyectos e Instalaciones Energéticas, S.L.