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Instalacion Solar Termica-Termodinamica (maji)

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13 años 8 meses antes - 12 años 7 meses antes #2272 por maji
Hola a todos,

Tengo pendiente actualizar este post para ver la evolución del sistema TTD que instalamos en casa, hace ahora 2 años,...y que ha tenido numerosos cambios hasta conseguir la instalación optima y ecoeficiente que queria.

En primer lugar, y como los lectores de Domoprac sabeis, tuve que cambiar mi instalación domotica IHC-SIMONVIS,...porque no me permitía regular el clima (la nueva instalación solar TTD) de una forma óptima, y aunque sirvió a sus menesteres durante 5 años,...las nuevas necesidades, exigencias de programación y sobretodo la apuesta a futuro por una tecnología estandard (KNX),...me llevo a decidir el cambio del sistema domótico.

En segundo lugar, he tenido que esperar a pasar inviernos y veranos para poder ver hasta donde puede llegar esta tecnología y hasta donde se la puede optimizar,...eso ha llevado a replantear de nuevo la instalación original (con regulación interna eléctrica, basada en termostatos) y cambiarla por completo con una regulación domotica KNX (sondas, actuadores, pantalla tactil), que se ha integrado con la instalación de la casa,...

Ademas, gracias a la monitorización y visualización en tiempo real de los dispositivos (bombas, electrovalvulas, compresor, relés,...) y sondas de temperatura,...con el NK2, se han podido ver perdidas de energía en la instalación inicial y poder hacer los cambios para mejorar el rendimiento global de la instalación y conseguir altos niveles de confort con el mínimo consumo.

Con lo que del proyecto inicial y de la instalación de fabrica, no queda mas que el "chasis",...la regulación se ha cambiado por completo.

Pasemos a los hechos:

- Verano: En el modo frio, el sistema aisla el deposito de inercia termodinámico (300L), cerrando la electroválvula del retorno del circuito primario y pone en marcha la bomba del compresor con la válvula de expansión sin tensión (para que envie calor al gas y recoja frio a la vuelta).

Esto se realiza cuando alguno de los termostatos de cada habitación de la casa (Inzennio z38) están pidiendo frío,...y abriendo el difusor(es) de la habitación(es).

Como en el arranque la temperatura del circuito del intercambiador no es la adecuada (esta a temperatura ambiente) se cierra la válvula de 3 vias de la ida al fancoil y no se pone en marcha el fancoil hasta que la temperatura no es la adecuada (ej: 9ºC),...cuando se llega a la temperatura adecuada entonces se pone en marcha el fancoil que impulsa aire frio, a resultas de "robárselo" al circuito termodinamico de (agua + glicol) que intercambia con el fancoil en la ida y con el circuito termodinamico (gas) en la vuelta.

Al principio, y dependiendo de las condiciones exteriores, la unidad condensadora no se pone en marcha hasta alcanzar 30 ºC (o menos si se quiere una mayor exigencia de frio al sistema), evitando el consumo eléctrico de este aparato.

El ciclo del compresor se ajusta con un termostato (por sonda QUAD) al que ponemos la temperatura a la que queremos llegar y la histeresis,...probando y monitorizando diferentes temperaturas del sistema, podemos ajustar el ciclo del compresor (ej: trabaja 6 min y para 4 min) sin por ello perder potencia de frio y con un consumo minimo , ya que el compresor es lo que mas consume (9 A) del sistema.

A dia de hoy, este ajuste es manual,...por el dia bajo la temperatura y por la noche la subo (condiciones climaticas favorables),..pero mi objetivo es que sea automático y se autoregule en función de la temperatura exterior y la interior,...al igual que actuo sobre los modos (confort, noche, salir). Un bug en el QUAD de zennio (que tienen previsto solucionar) no me deja actualizar la consigna del termostato del compresor(enviándola desde una función lógica) y por tanto no puedo cambiarlo de manera automática,..pero podré hacerlo si Zennio lo soluciona.

En cuanto al ACS, tengo sol de sobra todo el verano,...y en el caso de que algunos dias salgan nublados,...el deposito solar tiene una resistencia de apoyo, comandada también por un termostato del QUAD, que se pone en marcha hasta los 50 ºC, si la bomba solar esta OFF (es decir que NO hay sol) y la temperatura del deposito es menor que 45ºC. Porque, con 250L a 50ºC tengo de sobra para el ACS de la casa.

El sistema anterior (viejo), enfriaba el deposito de inercia y por otro intercambiador en la parte de arriba se salia hacia el fancoil,...esto vimos con la visualización que perdiamos mucha energía en los intercambios (2 mas) y que no merecia la pena utilizar el deposito de inercia (en verano), llevando directamente la potencia de frio al fancoil (como en un AACC normal). Ademas tenía (ahora sin uso) un sistema de recirculación de agua para evitar la estratificación del agua fria (que se queda en la parte de abajo) de manera que la reparte por todo el deposito con un consumo eléctrico de dicha bomba.

En resumen,...no he gastado ni un litro de gasoil en ACS desde junio (y espero estar asi hasta septiembre) y he gastado muy poca electricidad en enfriar la casa a una media de 25 ºC (cuando afuera se estaba a mas de 35ºC a la sombra), pudiendo incluso llegar a los 24ºC,...con no mas de 4 horas al dia de consumo (de las cuales el compresor ha estado parado 24 min cada hora y la unidad condensadora no habrá funcionado mas de una hora al dia).

- Invierno: En el modo calor (solo hay que cambiarlo en un botón en el termostato de la Inzennio Z38), el sistema manda tensión a la válvula de expansión y cambia el ciclo para que enfrie en la ida y caliente a la vuelta,...pudiendo obtener calor en el intercambiador que mandar al sistema.

En este caso, habrá 2 circuitos independientes: el de ACS termodinámica y el de calefacción.

Priorizando el ACS, y como en invierno no se van a poder disponer muchos dias de sol (aunque los tubos de vacio me han llegado a calentar a 35ºC el agua sin apenas sol), el deposito solar térmico, hace de alimentador del termodinamico,...en los escasos dias donde haya suficiente sol como para tener el deposito solar a mas de 50ºC, una electrovalvula se encarga de cerrar el paso del deposito termodinamico y abrir el del deposito solar, de forma que se consuma primero el ACS menos costosa y cuando esta se enfrie, las elevtrovalvulas cambian dejando paso al ACs ternodinamica y cerrando el apso de la solar al circuito de ACS, pero dejando abierta la retoalimentación por consumo del deposito termodinamico,...asi siempre el ACS que se envia tiene más energía (ej: 30ºC) que el agua de red (ej: 5ºC) y por tanto el salto termico a calentar es mas bajo,...

Para calentar el deposito termodinamico, el sistema actúa frente al modo calor y temperatura de este baja (ej: < 45ºC), abriendo la válvula del retorno del fancoil y cerrando la de ida, para que toda la energía de calor pase por el intercambiador del deposito termodinamico, a fin de priorizar el ACS frente a la calefacción.

En caso de necesitar calefacción, el sistema habitual es que se disponga a través del segundo intercambiador del deposito termodinamico de inercia,... eso funciona bien en sistema de baja temperatura: < 35ºC (suelo radiante, zócalo radiante, radiadores de fancoil,...), pasando primero por el fancoil (como en el modo frio) para llevar la máxima energía por el aire (inercia rápida) teniendo una sensación termica de bienestar instantánea, al tiempo que de forma más lenta (inercia lenta) se mantiene el calor por el suelo radiante. De esta forma el retorno del fancoil pasa por el intercambiador del deposito de inercia cuando este se esta enfriando (< 45ºC) a causa del consumo en este caso de calefacción (fancoil + suelo radiante).

Si la temperatura del retorno del fancoil es demasiado baja como para calentar el deposito de inercia, se cierran automáticamente la válvula de ida al fancoil, ya que entraría en función la petición de ACS ( al notar que se va enfriando el deposito termodinamcico), volviendo a aportar el máximo de calor para llevar al deposito termodinamico a su estado inicial de temperatura optima para ACS.

En mi caso, al no disponer de ningún sistema de baja temperatura (tengo radiadores de aluminio diseñados para trabajar a 70ºC), aplico el mismo sistema, pero no uso el segundo intercambiador y en su defecto se encenderá la caldera de gasoil que alimenta la calefacción de alta temperatura a cada radiador por habitación. Esta solución provisional, combinada me ha permitido pasar un mes de enero con 200L de gasoil + un aporte extra de electricidad (cuando habitualmente se gastan 800L).

La sensación de confort, es mucho mejor al disponer de los dos sistemas (rápido y lento) y se reparte mucho mejor el calor por la casa (convección forzada).

Como he dicho, el futuro de mi instalación, descartado echar suelo radiante (habría que levantar todo el suelo), pasa por los radiadores de fancoil (mismo sistema que en lo coches), que con bajas temperaturas < 35ºC, se consigue un efecto mucho más rápido que con el suelo radiante.

...pero eso es otra historia.

Si consigo llevar toda mi demanda de climatización (frio y calor) + ACS a un sistema electrico (bomba de calor) muy eficiente y con la incorporación de un miniaerogenerador de 5 KW que me permita junto con la instalación solar fotovoltaica que ya tengo, poder alimentar los consumos de electodomésticos, luces y clima,...consiguiendo de esta forma tener la: autosuficiencia energética,...para siempre.

...y es que ahora es el momento,...

Os paso unas fotos:

1- Deposito Termodinamico
2- Deposito solar
3- Colectores solares de tubo de vacio
4- Placas termodinamicas
5- Bomba solar
6- Resistencia de apoyo
7- Bomba termodinamica
8- Unidad condensadora
9- Compresor
10- valvula de retorno fancoil
11- valvula de ida fancoil
12- fancoil







salu2

maji

Los que piensan que la domótica es el futuro, viven en el pasado
Última Edición: 12 años 7 meses antes por maji.

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15 años 10 meses antes - 15 años 3 meses antes #688 por maji
Hola a todos,

Como ya me han concedido la subvención por eficiencia energética (3200€,..el 22% del presupuesto aprobado) + una de 12.000€ por instalación solar termica!!! y como el proyecto va p'alante voy a describirla lo mejor que pueda en este post para ver si me ayudais con algunos detalles que no tengo claros,...

El titulo del proyecto es como sigue:

INSTALACIÓN DE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA CON APOYO TERMODINÁMICO DE ALTO RENDIMIENTO PARA PRODUCCIÓN DE A.C.S. Y CLIMATIZACIÓN: CALOR / frío con regulación domotica para una VIVIENDA unifamiliar en Navarra.

Básicamente se trata de reemplazar el actual sistema de ACS/Calefacción con caldera diesel y radiadores (que ya os enseñe en el post de mi instalación domotica), por un sistema nuevo de climatización de aire y ACS mediante un sistema novedoso de Paneles Solares Termico-Termodinamicos (que ya visteis en la noticia de domonews) y una regulación Domótica del sistema de climatización (con IHC), de tal forma que permita obtener el máximo confort con el mínimo consumo.

Basicamente voy a utilizar estos dispositivos:

- Sistema Solar Térmico Termodinámico:
ya os hablamos del sistema en domoNEWS,...
www.domoprac.com/domonews/vivienda-sostenible-y-energias-alternativas/captador-solar-termico-termodinamico-calor-y-frio-en-un-unico-aparato-muy-ecoeficiente.html

...y aqui podeis ver el funcionamiento:

www.energypanel.es/detalle_productos.aspx?id=1

- Humidificador
creo que con un equipo Econovap 422 de 4 kg/hora me bastara,...

www.nordmann-engineering.com/user_content/editor/files/PDF/econovap%20brochure.pdf

..precios pagina 1:
www.tecna.es/listacatalogos/TARIFA%20HUMIDIFICADORES%20NORDMANN%202008.pdf

- Sistema de difusores motorizados
Seguramente voy a elegir de la marca AIRZONE, los cuadrados que veis en la pagina 9:

fanairsl.com/tarifas/airzone_tarifa.pdf

- Sensores de humedad:

Si finalmente me hacen falta optare por los de SETRA, que ya os mostré en domoNEWS,...

www.domoprac.com/domonews/productos-domoticos/nueva-linea-de-sensores-de-humedad-modelo-srh-de-setra.html

www.setra.com/tra/ins/pdfs/SRH.pdf


El proyecto consta de 3 partes:

1) Instalación del Sistema Solar Térmico Termodinámico

Este sistema es autónomo: no necesita de otro sistema que lo apoye (*) y funciona absorbiendo toda la energía del ambiente para calentar agua y almacenarla para disponer de ella cuando queramos, bien por necesidad de ACS o por calefacción de aire. El sistema de aire acondicionado funciona del mismo modo invirtiendo el cliclo para generar frio como en una bomba de calor, pero con mayor eficiencia: COP (entre 4 y 12).

Cuando la energía del ambiente no se suficiente, el sistema se alimenta de energía eléctrica para complementar a esta y cubrir perfectamente las necesidades.

En mi caso para distribuir la climatización dispongo de conductos de aire con rejillas (que ya prevei en la construcción de la casa),...el macarrón con los cables para los motores de difusión ya estaba echado, asi que solo tengo que colocar un intercambiador de agua/aire y sustituir la rejillas por difusores motorizados.

(*) Para temperaturas de frio extremo (-10 ºC) el sistema se para para prevenir que se hielen los circuitos, asi que el viejo sistema de calefacción arrancara en estas condiciones "extremas".

2) Instalación del sistema de humidificación.

Esta parte no estaba prevista en el estudio inicial, pero dado que no va suponer un gran incremento de inversión para el beneficio (confort) que va a generar, me he decidido a complementar el sistema con un humidificador que inyectara vapor al conducto para disponer de aire húmedo en las impulsiones.

3) Regulación Domótica de la climatización con el sistema IHC.

En principio la lógica de regulación esta clara:

Con el nuevo sistema de Alta Eficiencia Energética hay que gobernar la demanda de aire caliente o frío abriendo o cerrando los difusores de salida de aire en cada estancia.

De esta forma si el termostato de una estancia pide aire frio/caliente el difusor de esa estancia se abre y el resto permanecen cerrados (como ya os comenté,...dispongo de termostatos KOBAN ±0.5ºC en cada estancia de la casa)

Por otro lado si el detector PIR de la estancia nos dice que no hay nadie, podemos programar que se anule la orden de enviar aire frio/caliente a dicha estancia, parando el sistema de impulsión de aire del circuito Termodinámico y cerrando el difusor.

Ademas con el nuevo complemento: humidificador, es necesario aplicar a la lógica de programación, una nueva variable: el nivel de humedad relativa.

Con los sensores de humedad, se pretende programar una regulación para obtener el máximo confort, de tal forma que, estos sensores van a controlar el nivel de humedad de la estancia y del mismo modo van a regular la emisión ON/OFF del vaporizador en la impulsión del aire del circuito principal, de esta forma el aire llega húmedo hasta que el rango de calibrado del sensor lo permita. (**)

(**) Esto ultimo es lo que no tengo tan claro, estoy barajando 3 alternativas:

a) Pasar de sensores de humedad y controlarlo por tiempo:

Es decir, la emisión de vapor, la controlo con un temporizador que active una cuenta atrás de minutos, al final de la misma se deja de emitir vapor.

Es una regulación mas "basta" pero suficiente para una vivienda,...midiendo la variación de la humedad en una habitación hasta que llegue a la franja de confort puedo calcular el tiempo que necesito de inyección de vapor,...el resto de tiempo envío aire seco que va secando el conducto hasta llegar a la temperatura patrón que es la que gobierna el sistema de impulsión de aire (ON/Off del sistema + abre y cierra los difusores).

b) Colocar un sensor de humedad que regule la impulsión de vapor:

Descartando la temporización (o colocando en la lógica como seguridad, como un retardo cuando de señal de corte el sensor) necesito colocar uno o varios sensores que gobiernen la impulsión de vapor del humidificador al conducto principal.

El tema esta en que si coloco varios sensores, al llegar uno a la humedad patrón y cortar el suministro del conducto principal,...no llegara humedad al resto de habitaciones que estén pidiendo vapor en ese mismo momento.

Puedo dejar uno y regular el sistema con un solo sensor, pero en donde lo coloque si no hay orden del termostato de enviar aire no va a abrir la emisión de vapor ya que no van a cambiar las condiciones de humedad y por tanto no me serviría.

c) Colocar una lanza de impulsión de vapor por cada disfusor y un sensor de humedad por habitación:

Esta es la mejor solución para controlar cada habitación independientemente con su sistema de impusión y regulación propio por habitación,...pero meter tubo por los conductos y colocar las lanzas emisoras de vapor cerca de los difusores,...tela!.


Aparte es la solución mas cara,..también es la ideal!

En fin ya veis el dilema,...lo bueno es que puedo empezar por la mas sencilla y si no me satisface ir probando las otras dos.

Todo sea por el confort,...y el ahorro energético!!! :)

salu2

maji

Los que piensan que la domótica es el futuro, viven en el pasado
Última Edición: 15 años 3 meses antes por maji.

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