Manual de funcionamiento de control energía solar - Tipo 6 - Johnson Controls - 2006

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1. Introducción Con el objetivo de agilizar al máximo el montaje y puesta en marcha de las instalaciones de energía solar, en JOHNSON CONTROLS ya hemos programado para Vd. las aplicaciones más demandadas actualmente en el sector de la energía solar térmica (conforme a normativas RITE y CTE). Basta elegir el TIPO de aplicación deseada y cargar el programa adecuado, para que la instalación empiece a trabajar: ¡enchufar y listo!

Adicionalmente, los microprocesadores de JOHNSON CONTROLS son: Parametrizables: aunque los datos precargados en memoria se ajustan a las ordenanzas y normativas actuales, el instalador puede modificarlos. Programables: mediante una interfaz amigable en entorno Windows, es factible modificar los programas ya realizados. En concreto, ahora se encuentra Vd. ante la aplicación que hemos denominado TIPO 6, la cual permite una regulación precisa, flexible y robusta de un sistema de energía solar térmica para la producción de ACS (agua caliente sanitaria), CALEFACCIÓN (mediante suelo radiante, fan-coils, radiadores de baja temperatura y radiadores convencionales) y climatización de PISCINA, en una vivienda unifamiliar o chalet.

A día de hoy, son miles las instalaciones de climatización y refrigeración que están funcionando satisfactoriamente gracias a los productos fabricados por JOHNSON CONTROLS. Durante todo este tiempo, nos hemos encontrado con las más variadas y exigentes condiciones de trabajo, pero aún así, cada nueva instalación supone un renovado desafío para nosotros. Desde nuestra compañía, nos enorgullecemos de aceptar profesionalmente cada uno de estos retos y de ser capaces de concebir nuevas y mejores soluciones para superarlos: la ENERGÍA SOLAR es precisamente uno de ellos.

= +TIPO DE INSTALACIÓN FX 16 PROGRAMA TIPO

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2. Funcionalidades básicas La programación desarrollada con el nombre TIPO 6, e implementada en los reguladores de la familia FX de JOHNSON CONTROLS, permite monitorizar y gobernar las siguientes funcionalidades básicas:

• Control centralizado de colectores solares térmicos para la

producción de ACS, apoyo a calefacción y climatización de piscina. • Control de la puesta en marcha/parada del sistema de apoyo

térmico (caldera de combustible). • Protección contra sobrecalentamiento por alta temperatura

mediante disipadores térmicos (tubos aleteados o aerotermos). • Función automática de relleno de fluido caloportador del circuito

primario ante expulsión del mismo por mecanismo de seguridad. • Función de protección anti-hielo, anti-legionelosis y anti-cal. • Función agua caliente instantánea.

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3. Regulación del circuito primario

En función de la diferencia de temperatura entre los colectores térmicos y las sondas de los puntos de consumo (depósitos de ACS y/o calefacción y/o piscinas), el regulador pone en marcha las bombas del circuito primario para transportar el fluido caloportador calentado por la energía gratuita proveniente del sol, hacia los depósitos de acumulación de calor o el intercambiador externo. Con ello se consigue un intercambio térmico con el agua fría presente en los mismos (la cual se calienta), retornando de nuevo el fluido caloportador a más baja temperatura (por haber cedido su calor) hacia los colectores térmicos. Éstos vuelven a captar la energía térmica del sol y así se cierra el ciclo de producción y almacenamiento de energía. Las válvulas de tres vías son las que dan paso de caudal a cada depósito o cambiador, en función de las órdenes que el microprocesador de control les envía y siempre de acuerdo a la programación ya volcada en su memoria conforme al CTE, RITE y Ordenanzas Municipales. El usuario puede elegir entre hacer trabajar una sola de las necesidades (ACS o calefacción o piscina) o cualquier combinación de las mismas. Eso sí, se concede prioridad a la producción y acumulación de ACS (la cual se prevé generalmente necesaria en todo el año), mientras que la calefacción es sólo precisa en invierno y la piscina en primavera-verano-otoño.

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4. Regulación de los circuitos secundarios

El circuito secundario o de apoyo para la producción de ACS y/o calefacción, está constituido básicamente por la caldera de combustible (gasoil, gas natural, biomasa…). Cuando el aporte energético solar no es suficiente para mantener la temperatura del agua al valor deseada o el nivel de confort térmico buscado (lo cual se identifica gracias a las sondas pertinentes), el microprocesador de control arranca dicho dispositivo de apoyo junto con las bombas circuladoras. En el caso del ACS, se hace un “by-pass” del depósito para cumplir las exigencias del nuevo CTE que impiden aportar energía térmica convencional en el propio depósito solar, mediante el empleo de un intercambiador de calor externo. Y de nuevo con el objetivo de cumplir con las normativas vigentes, la piscina no puede recibir energía de apoyo procedente de la caldera, con lo cual no hay implementado ningún algoritmo de control sobre el funcionamiento de la misma. .

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5. Regulación de los circuitos de consumo

El agua del circuito de consumo de ACS puede verse impulsada directamente gracias a la presión de red, o en su defecto, mediante una bomba auxiliar cuyo control realiza también la centralita. La instalación de una válvula termostática de mezcla (ya no dependiente de la centralita), garantiza que no se supera la temperatura deseada para el ACS, evitando así posibles quemaduras por agua excesivamente caliente. Análogamente, el agua del circuito de circulación de calor para calefacción se ve propulsada por otra bomba, cuyo arranque/parada también gestiona la centralita de control. En este sentido, el sistema viene preparado para 4 configuraciones distintas de posibles emisores de calor, a saber: radiador convencional, suelo radiante, radiador de baja temperatura y fan-coil.

Por último, el agua del circuito de climatización de la piscina se ve impelida por la bomba ubicada en tal circuito y gobernada obviamente por la centralita en función de las temperaturas captadas por las sondas.

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6. Funcionalidades adicionales

Disipación de calor: si el microprocesador detecta excedente térmico en el circuito primario que ponga en peligro la instalación por alta presión o temperatura, el sistema activa la válvula de 3 vías para hacer circular el fluido caloportador por tal disipador térmico. En caso de que éste no fuese suficiente (por erróneo dimensionamiento o elección del mismo), se puede utilizar la piscina como balsa para eliminar dicha energía sobrante. Llenado automático: en caso de que las válvulas de seguridad expulsasen fluido caloportador por presión extremadamente alta, el control gestiona que un depósito recoja dicho fluido y una bomba lo reinyecte en el primario en cuanto se reestablezcan las condiciones nominales de funcionamiento. Antilegionelosis: con el objetivo de mantener el depósito de ACS en las condiciones sanitarias de máximas salubridad y cumplir las normativas actuales, el sistema se encarga de efectuar un tratamiento térmico contra la legionella sometiendo al agua a alta temperatura periódicamente. Función ACS instantánea: para evitar tener que esperar varios minutos a que llegue el agua caliente a los grifos, tirando varios litros de agua para ello, el sistema controla la temperatura antes de consumo para desplazar una columna de agua caliente y así mantener el nivel de confort deseado. Función antihielo y antical: buscando garantizar que las tuberías de la instalación no revienten por dilatación del hielo en las mismas o para evitar deposiciones calcáreas en los conductos de calefacción cuando no se usan, el control programado se encarga de circular agua gracias a su actuación sobre las pertinentes bombas o conforme a la periodicidad necesaria.

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