Familia 08 : Instalaciones especiales / C.08.04 Calefacción, Climatización y Ventilación

Fichas Especificas
C.08.04.18-12
    Paneles Termosolares SRB  ISENER
 
         
  Dirección: Palacio Riesco 4201-A, Huechuraba – Santiago – Chile
  Fono: 56-2 – 247 97 41
  WEB: http://www.isener.com
  Contacto: ISENER - info@isener.com
     
Última actualización | 03-08-2011

Descripción general

ISENER, PIONERA EN SOLUCIONES INTEGRALES

El año 2004 ISENER ingresó al mercado nacional con la firme intención de promover el uso de energías limpias, siguiendo la tendencia mundial por un desarrollo económico sustentable. Desde entonces, se ha transformado en una empresa líder en el área solar. Según el censo realizado por Procobre en el año 2006, de los seis mil metros cuadrados de energía solar existentes en el país, dos mil correspondían a instalaciones de ISENER.
Además de entregar soluciones a nivel residencial, Isener es la primera empresa en ofrecer soluciones integrales para el área industrial y comercial, ejecutando proyectos que integran sistemas termosolares, con bombas de calor y otros sistemas de respaldo para lograr grandes ahorros en el gasto de energía para calentar agua sanitaria, temperar piscinas o calefaccionar espacios.
 Han optado por nuestras soluciones empresas de los más variados rubros; clínicas, colegios, clubes deportivos, inmobiliarias, hoteles, empresas de alimento y agropecuarias, etc.
ISENER cuenta con un sólido Departamento de Ingeniería y representa a las más importantes e innovadoras empresas del rubro, lo que le permite desarrollar proyectos confiables de alta rentabilidad y eficiencia para sus clientes.
 

         


Código Actividad

Descripción de Actividad

3.1.3.2

INSTALACIONES DOMICILIARIAS DE AGUA POTABLE – RED INTERIOR – Tuberías para redes de agua caliente
(relacionadas con la energía solar)

3.1.4.1

INSTALACIONES DOMICILIARIAS DE AGUA POTABLE – SISTEMA DE ACUMULACION DE AGUA POTABLE – Estanque de acumulación
(Termotanques solares de acumulación)

3.6.1.1

INSTALACIONES DE CLIMATIZACIÓN ARTIFICIAL – INSTALACIONES DE CALEFACCIÓN – Sistema de losa radiante.


         


Usos principales

Frio Solar
  • Industrial
  • Edificios
  • Doméstico

Calentamiento

  • Industrial
  • Edificios
  • Doméstico

Generación de electricidad

  • Turbinas de vapor – (tecnología tradicional)
  • Turbinas ORC dedicadas a micro generación

Características cuantitativas y/o cualitativas

Aplicaciones Principales

  • La característica que distingue al colector solar de SRB es que puede utilizarse en todos los campos de aplicación de la energía solar a los que actualmente se da cobertura con diferentes productos y diseños.
  • El colector SRB destaca sobre todo en aplicaciones en el rango de temperatura de 150-250°C (por ejemplo, producción de calor y frío industrial / aire acondicionado) para el que el rendimiento del panel es insuperable.
  • Para producción de electricidad la eficiencia del colector SRB es similar a la ofrecida por el cilindro parabólico, pero con una geometría menos crítica y una importante disminución en los requerimientos de limpieza de los espejos.
  • Para una mayor reducción de costes, hemos diseñado plantas de generación a baja temperatura sin seguimiento.
  • Para aplicaciones de baja temperatura (<100°C, agua caliente sanitaria) el colector SRB ofrece mejores rendimientos que los paneles planos convencionales en zonas de baja radiación solar como Europa Central.

Características Principales

  1. Marco con separadores
  2. Absorbedores con tubos tratados
  3. Cristales

Las principales propiedades del colector son:

  1. Se encuentra al Ultra Alto Vacío.
  2. Capta la luz difusa.
  3. Se pueden utilizar diferentes geometrías de concentración dependiendo de la temperatura a alcanzar y la aplicación.
  4. Incorpora una bomba Getter para mantener el vacío durante toda la vida del colector.

Se suele pensar que las altas temperaturas en energía termo-solar sólo se puede alcanzar con una concentración muy alta, y también que los colectores planos siempre se utilizan en aplicaciones de baja temperatura debido a sus bajas temperaturas de estancamiento.
Las tecnologías cilindro-parabólicas y de torre han tenido un importante crecimiento durante los últimos años, pero SRB ha optado por un camino diferente para alcanzar la alta temperatura, el mejor aislamiento, un vacío que alcanza valores de 10-9 torr. Esta calidad de vacío unida a la geometría plana, permite al colector captar también la luz difusa. Estas características permiten al colector, con concentraciones nunca superiores a 8:1, alcanzar temperaturas de estancamiento superiores a 450 ºC.
También gracias a la geometría plana del colector, se han diseñado diferentes concentradores para alcanzar diferentes temperaturas de estancamiento. Su objetivo es satisfacer las necesidades de temperatura y coste de otros mercados diferentes a la tradicional generación de electricidad a través de turbinas o agua caliente para el uso doméstico.
En términos generales, con el concentrador número 2 y usando seguidores o no (lo que abre la puerta a la aplicación de los colectores sobre tejado), el colector se puede utilizar para cualquier aplicación de demanda de calor existente en el rango de la media temperatura (85 a 250 º C).

 

1

2

3

Factor de concentración

1:1

2:1

8:1

T estancamiento (°C)

320

>400

>450

Seguimiento

no

si/no

si

T aplicación (°C)

35-120

90-200

200-350

1
 
2
 
3

Calefacción Doméstica (Conf. 1)
  • Países con bajo nivel de radiación

Calor Industrial (Conf. 2 o 3)

  • Temperatura media: 85-150 ºC
  • Temperatura Media - Alta: 150 - 250 ºC
  • Temperatura Alta: >250 ºC

Calefacción y Refrigeración (Conf. 2)

  • Calefacción de Distrito
  • Máquinas de absorción de simple o doble efecto (150 º C) COP> 1,4
Electricidad (Conf. 3)
  • Centrales Eléctricas desde 30 kw con turbinas ORC o turbinas de vapor.

Aplicaciones del colector a media temperatura

Las principales aplicaciones del colector de SRB se encuentran en el rango de la MEDIA temperatura (de 85ºC a 150ºC):
  • Calor o Frío Industrial
  • Calefacción y refrigeración de distrito
Calor Industrial
La mayoría de los procesos industriales necesitan calor en algún proceso, y hay una lucha continua para tratar de reducir la energía utilizada para completar estos procesos, así como para reducir la temperatura de los mismos, por ejemplo, en un proceso de pintura, se necesita hornear la pintura aplicada a temperaturas alrededor de 200ºC, estas temperaturas se han reducido en los últimos años, debido a que los fabricantes de pintura han investigado en pinturas que requieren temperaturas de horneado más bajas.
En aquellas aplicaciones industriales que necesitan temperaturas superiores a 85ºC, el colector UHV de SRB tiene una ventaja competitiva sobre el resto de colectores termo-solares del mercado. Con un factor de concentración de sólo 2:1, con su con­figuración de reflectores cilíndricos, alcanza temperaturas de estancamiento superiores a 420º C.
Esto permite alcanzar temperaturas de trabajo en torno a 200 ºC con un excelente rendimiento, mientras que en otros colectores sin vacío ya se habría producido el estancamiento, y los tubos de vacío tienen un rendimiento muy bajo.

Proyectos en curso
  • Producción de calor para mantener los tanques de betún asfáltico a 190ºC, que también se utilizan como almacenamiento térmico que se utiliza para otros consumos térmicos de la instalación - Suiza. (Ver fotos de abajo)
  • Producción de calor para un horno de pintura (175 ºC) para una empresa de la industria del sector de la automoción - España.
  • Producción de calor para moldes de inyección de plástico (190 ºC) - España.
  • Producción de calor para prensas de formación textil (190 ºC) - España.
 

Calefacción y refrigeración urbana
El éxito de la calefacción solar urbana pasa por la alineación de la demanda de calor con la producción de calor solar, para maximizar la rentabilidad de las instalaciones de calefacción y esto pasa a su vez por el correcto dimensionado del campo solar.
Datos a considerar:
  • La mayor demanda de calefacción tiene lugar en los meses de invierno, cuando hay menos horas solares y hay una mayor concentración de luz difusa y por lo tanto una menor producción de calor.
  • Si un campo solar está dimensionado para los meses de invierno, en verano se obtendrá un importante exceso de calor.

Debido a estos hechos, las soluciones que propone SRB Energy, que se encuentran en una fase avanzada de proyecto, integran los siguientes puntos:

  • En caso de que el campo solar se dimensione para satisfacer la demanda de calor durante los meses de invierno, habrá un exceso de calor en verano que será utilizado por las industrias cercanas en sus procesos productivos.
  • Por otro lado, el exceso de calor en verano se puede utilizar para generar agua fría para uso doméstico o industrial.

La clave para obtener un rendimiento adecuado en las plantas de calor urbano es la alineación de la generación con la demanda, lo que puede ser alcanzado con las medidas siguientes:

  • Campo solar de dimensiones adecuadas al consumo de energía anual.
  • Ubicación de la planta de calor cerca de los centros de consumo, como industrias o parques industriales.
  • El uso de sistemas de acumulación adecuados para el patrón de consumo.

El colector

  1. Se encuentra al Ultra Alto Vacío.
  2. Capta la luz difusa
  3. Se pueden utilizar diferentes geometrías de concentración dependiendo de la temperatura a alcanzar y la aplicación.
  4. Incorpora una bomba Getter para mantener el vacío durante toda la vida del colector.

La concentración
El colector solar térmico UHV de SRB puede trabajar, tanto sin concentración para aplicaciones de baja temperatura, como con altos niveles de concentración para alcanzar temperaturas de estancamiento y operación elevadas.
Diferentes tipos de concentrador se pueden utilizar en cada aplicación específi­ca para satisfacer las necesidades térmicas y de ubicación.
Pequeños concentradores cilíndricos 2:1 ó 2,5:1 pueden ser utilizados para temperaturas de operación entre 100 y 250 ºC, sobre cubierta y SIN necesidad de seguimiento.
Concentradores más grandes (cilíndricos y con espejos de geometría plana) también se pueden utilizar si hay terreno disponible para reducir el coste del campo solar, aumentando la energía neta recibida por el colector.
Todo esto es posible gracias a dos motivos:
  1. La geometría plana del colector no necesita seguimiento, al contrario de las geometrías cilindro parabólicas.
  2. El colector capta la luz difusa. SRB ha diseñado y evaluado 14 posibles confi­guraciones del sistema de concentración, que pueden satisfacer la mayoría de las posibles necesidades de la aplicación.

Ventajas del colector UHV de SRB
Los equipos utilizados para producir agua fría son las máquinas de absorción utilizadas tradicionalmente en los procesos de recuperación de calor, y se puede encontrar en la configuración de simple o doble efecto (o sistemas paralelos en función de la fuente de calor y su uso). Hoy en día se utilizan los sistemas de simple efecto debido a la baja temperatura de entrada necesaria (alrededor de 90 ºC) con un COP inferior a 1 (entorno a un 0,7), lo que las hace bastante inefi­cientes.
Debido al hecho de que los colectores UHV de SRB pueden trabajar a elevadas temperaturas, es posible emplear máquinas de absorción de doble efecto, que trabajan con temperaturas alrededor de 150 ºC con un COP entorno a 1,3.
Estas casi doblan el rendimiento de las máquinas de simple efecto, para una disminución de rendimiento de los colectores que nunca llegará a la mitad, por lo que, con la tecnología SRB es posible hacer las instalaciones de refrigeración con energía solar más efi­cientes que las actuales, reduciendo el coste en un 30% respecto de los proyectos de máquinas de absorción de simple efecto.
Proyectos en fase de oferta
Actualmente la empresa está involucrada en proyectos de calefacción urbana en distintos puntos de Europa central, donde otros colectores no son tan efi­cientes como los de SRB.

Aplicaciones del Colector para Alta temperatura, Generación de energía eléctrica

El concepto de las plantas de generación de energía eléctrica de SRB
El colector solar de SRB puede ser utilizado como receptor en las centrales solares termo-eléctricas. Con factores de concentración de 8:1 o superiores, se pueden alcanzar temperaturas de operación de 315ºC a 400ºC. Con estas temperaturas, la generación de energía eléctrica es posible a través de las turbinas de vapor tradicionales o a través de turbinas ORC (Organic Rankine Cycle). La planta de energía solar termo eléctrica diseñada por SRB Energy tiene los siguientes elementos clave:
  1. PEQUEÑA ESCALA: Se han utilizado turbinas ORC para diseñar plantas de energía desde 30 kW hasta 2,2 MW.
  2. MODULARIDAD: Las plantas de energía pueden crecer modularmente hasta alcanzar la potencia deseada.

También es más fácil adaptar las plantas a ubicaciones irregulares.

  1. BAJAS TEMPERATURAS: Las turbinas ORC seleccionadas tienen temperaturas iguales o inferiores a 315 ºC para reducir el coste de los elementos del circuito (aislamiento de las tuberías, válvulas, etc) y también para reducir el coste del campo solar, debido a las menores temperaturas de funcionamiento. El menor rendimiento de las turbinas ORC se compensa con el reducido coste asociado a trabajar con bajas temperaturas.
  2. SIN CONSUMO DE AGUA: No se requiere agua para el enfriamiento, aunque si está disponible en la ubicación seleccionada hay un aumento de la productividad.
  3. SIN SEGUIMIENTO: Dependiendo de la ubicación y del concentrador utilizado, se puede evitar el uso del seguimiento solar.
  4. CONTROL DE FLUJO SRB: Un procedimiento especial de operación y de control ha sido diseñado para aumentar la e­ficiencia de las plantas con bajos niveles de radiación.
 

Concentradores
El colector SRB es un receptor que puede encajar con múltiples concentradores, tales como:
  1. Concentrador específico de SRB

 

  1. Concentrador FRESNEL

El colector de SRB se pueden incluir como receptor en cualquier concentrador que tenga un buen retorno de inversión.

PROYECTOS EN CURSO
Tres proyectos ya han obtenido licencia en España, a la espera de la financiación y la autorización administrativa definitiva.
 

El Colector
Las principales propiedades del colector son:
  1. Se encuentra al Ultra Alto Vacío.
  2. Capta la luz difusa.
  3. Se pueden utilizar diferentes geometrías de concentración dependiendo de la temperatura a alcanzar y la aplicación.
  4. Incorpora una bomba Getter para mantener el vacío durante toda la vida del colector.

Ventajas competitivas
Las menores temperaturas del ORC, aunque están relacionadas con una menor efi­ciencia del ciclo, tiene otros grandes benefi­cios como:
  • Reducción de pérdidas.
  • Reducción de costes de los componentes.
  • Reducción de costes de almacenamiento.
  • Menores requisitos de refrigeración.
  • Reducción de costes de mantenimiento.

Al mismo tiempo, las plantas de pequeña escala tienen varias ventajas:

  • Escalabilidad de la inversión.
  • Generación distribuida y menor transporte requerido.
  • Adaptable a terrenos pequeños.
  • Menor impacto ambiental.
El colector de SRB también aporta ventajas adicionales a estas plantas, como el aumento de la productividad gracias a la captación de la luz difusa, que no se aprovecha en la concentración parabólica.
Todas estas ventajas compensan la menor efi­ciencia del ciclo ORC y abren un nuevo mercado en la generación de energía.

Ciclo Orgánico de Rankine (ORC)
El Ciclo Orgánico de Rankine (ORC) se llama así por el uso de un ­fluido orgánico, de elevada masa molecular con un cambio de fase líquido-vapor, o punto de ebullición, que tiene lugar a una temperatura más baja que el cambio de fase de agua-vapor. Este ­fluido permite que la recuperación de calor del ciclo Rankine se produzca desde fuentes de temperatura más baja, como el calor de residuos industriales, el calor geotérmico, estanques solares, etc. El calor a baja temperatura se convierte en trabajo útil, el cual puede ser convertido en electricidad.
El principio de funcionamiento del ciclo orgánico de Rankine es el mismo que el del ciclo Rankine: el ­fluido de trabajo es bombeado a una caldera donde se evapora, pasa a través de una turbina y finalmente es re-condensado.
En el ciclo ideal, la expansión es isoentrópica y los procesos de evaporación y condensación son isobáricos. En el ciclo real, la presencia de irreversibilidades reduce la eficiencia del ciclo. Estas irreversibilidades principalmente ocurren:
  • Durante la expansión: sólo una parte de la energía recuperable de la diferencia de presión es transformada en trabajo útil. La otra parte se convierte en calor y se pierde.

La eficiencia del expansor se define por comparación con una expansión isoentrópica.

  • En los intercambiadores de calor: El fluido de trabajo toma un camino largo y sinuoso, que asegura buen intercambio de calor, pero causa pérdidas de presión que disminuyen la cantidad de energía recuperada por el ciclo.

         


Condiciones recomendadas de instalación del producto

Para informarse sobre recomendaciones de manipulación e instalación de los paneles escribanos a info@isener.com o llámenos a los Fonos: (56-2) 247 9741 - (56-2) 247 9742 - (56-2) 247 9743.

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Aplicaciones Media Temperatura SRB

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Distribución

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Servicios

Garantía
Nuestros sistemas cuentan con una garantía y un soporte de postventa de 5 años, con una vida útil en sus colectores no menor a los 20 años.

Información de Contacto

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(56-2) 247 9741
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ISENER S.A. declara que toda la información contenida en la presente Ficha Específica es verídica y corresponde a la documentación entregada a la Corporación de Desarrollo Tecnológico para estos efectos.


         

 

Fecha de incorporación: 01-08-2011
 
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