LECCIÓN 5: CALIDAD Y SEGURIDAD DEL EQUIPAMIENTO
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Es de suma importancia que la calidad de los equipos y componentes de un Sistema Solar Térmico (SST) cumplan con requisitos técnicos que en nuestro país constan en diversas normas IRAM. Las entidades y laboratorios autorizados ofrecen los servicios para realizar estos ensayos y pruebas.
5.1 Ensayos de rendimiento, calidad y durabilidad de Normas IRAM
- Rendimiento Térmico del colector solar – IRAM 210.002
Objetivo: Determinar la curva de rendimiento de colectores solares, el factor modificador del ángulo de incidencia y la pérdida de carga a través del colector.
Resultado: Parámetros que definen la curva de rendimiento de un colector y el factor modificador del ángulo de incidencia. La curva de rendimiento puede ser definida de forma lineal o cuadrática.
Importancia y usos: Necesario para el dimensionamiento del área de captación a través del método f-chart, u otros más complejos.
2. Rendimiento Térmico del acumulador solar – IRAM 210.003
Objetivo: Determinar la eficiencia de un tanque de acumulación para mantener la temperatura del líquido en su interior.
Resultado: Coeficiente de pérdidas térmicas del tanque.
Importancia y usos: Necesario para el dimensionamiento de un SST forzado a través del método f-chart, u otros más complejos.
3. Producción de energía para sistemas solares térmicos (SST) – IRAM 210.004
Objetivo: Estimar la cantidad de energía anual que proporciona un SST en una determinada región bajo un consumo determinado.
Resultado: Determinación de la producción de energía anual.
Importancia y usos: En la evaluación se incluye a todo el sistema que va a ser instalado: colector, tanque de acumulación e interconexiones entre partes. Por tanto, dentro de los resultados está considerado el grado de aislación, el funcionamiento del termosifón, la capacidad de estratificación, circulación inversa, etc. El resultado aplicado a un caso concreto permite estimar la cantidad de energía o factor de cobertura para un uso particular. Permite ajustar de manera más certera la cantidad de equipos a instalar y su potencial de ahorro.
4. Durabilidad, confiabilidad y seguridad – Métodos de ensayo – IRAM 210.007
Objetivo: Evaluar la calidad y seguridad de colectores solares.
Importancia y usos: Esta norma define varios ensayos que deben ser realizados sobre los colectores solares. Todos ellos orientados a establecer la resistencia a condiciones de funcionamiento. A continuación se describen todos los ensayos que se engloban en la norma. Los mismos procedimientos que se describen en esta norma son aplicados a sistemas compactos, con algunas diferencias menores.
a. Resistencia a las heladas
Objetivo: Determinar la resistencia a heladas del colector o equipo compacto.
Resultado: pasa / no pasa (falla mayor).
Importancia y usos: Se somete al colector / equipo a ciclos de congelamiento / descongelamiento.
b. Penetración de agua de lluvia
Objetivo: Determinar la permeabilidad del colector / equipo al agua de lluvia.
Resultado: pasa / no pasa (falla mayor).
Importancia/usos: La acumulación excesiva de agua y la incapacidad de un colector de drenar correctamente aumentan el coeficiente de conducción de los aislantes térmicos y por lo tanto reduce considerablemente su capacidad como aislante térmico. El agua que es retenida dentro del colector puede vaporizarse y condensar en la cubierta transparente disminuyendo el rendimiento del colector.
c. Resistencia al impacto
Objetivo: Determinar la resistencia del colector/equipo al impacto de granizo.
Resultado: Altura de impacto a la cual se produjo la rotura o se decidió finalizar la evaluación.
Importancia y usos: La caída de granizo sucede con relativa frecuencia en gran parte del país, con gran variabilidad de tamaño y por lo tanto, fuerza de impacto. Cualquier colector / equipo debe ser capaz de resistir estas condiciones climáticas.
d. Ensayo de exposición
Objetivo: Determinar la resistencia del colector/ equipo a condiciones de alta radiación solar.
Resultado: Pasa/no pasa en función de la rotura de alguna parte del colector/equipo.
Importancia y usos: La situación simulada puede darse en cortes prolongados del suministro de agua, cierre del ingreso de agua por alguna falla del sistema u otros. El colector/equipo debe soportar estas condiciones extremas sin degradación.
e. Choque térmico externo
Objetivo: determinar la capacidad para soportar diferencias de temperatura externas repentinas.
Resultado: Las tensiones generadas por el cambio brusco de temperatura pueden producir deformaciones en el colector e incluso rotura. Su resultado se expresa como un Pasa / no pasa.
Importancia y usos: Los colectores y sistemas pueden estar expuestos a repentinas tormentas en días calurosos y soleados, causando un choque térmico externo grave.
f. Choque térmico interno
Objetivo: determinar la capacidad para soportar diferencias de temperatura internas repentinas.
Resultado: Las tensiones generadas por el cambio brusco de temperatura pueden producir deformaciones en el colector e incluso rotura. Su resultado se expresa como un Pasa / no pasa (falla mayor).
Importancia y usos: Simula una condición que tiene posibilidades de ocurrir durante su vida útil, como la entrada repentina de agua en un equipo que se encontraba fuera de operación, por ejemplo, durante un mantenimiento o instalación o luego de un corte de luz.
g. Resistencia a altas temperaturas
Objetivo: Determinar la resistencia del colector/equipo a elevados niveles de irradiación solar sin fluido en su interior.
Resultado: pasa / no pasa (falla mayor).
Importancia y usos: Simula una condición que tiene posibilidades de ocurrir durante su vida útil, como por ejemplo, luego de un corte de luz.
h. Determinación de la temperatura de estancamiento
Objetivo: Determinar la máxima temperatura de operación de un colector solar. No aplica a sistemas.
Resultado: Valor de la temperatura de estancamiento.
Importancia y usos: Simula largos periodos con altos niveles de radiación y temperatura ambiente, donde no se realizan extracciones de agua del colector.
i. Carga mecánica positiva
Objetivo: Determinar la resistencia del colector/equipo al viento.
Resultado: pasa / no pasa (falla mayor).
Importancia y Usos: Simula la presión ejercida por el viento o la nieve.
j. Carga mecánica negativa
Objetivo: Determinar la resistencia del colector/equipo al viento.
Resultado: Valor de presión negativa resistida por la cubierta.
Importancia y usos: El resultado de este ensayo permite conocer la máxima presión de succión que puede ejercer el viento antes de generar rotura o una falla grave. Limita la instalación de equipos que puedan tener fallas por acción del viento.
k. Presión interna
Objetivo: Determinar la resistencia del colector/equipo a la presión interna.
Resultado: Valor de presión resistida o conformidad en la presión indicada por el fabricante del equipo.
Importancia y usos: Permite conocer cuál es la máxima presión de trabajo que soporta un colector o equipo compacto.
TEST DE EVALUACIÓN
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