Colectores plásticos inyectados de origen nacional, su utilización como radiadores para calefacción alimentados con agua caliente solar.

Análisis de funcionamiento, determinación de rendimiento térmico utilizando colectores solares de tubo de vacío y heat pipe como sistemas de generación primarios

Descripción del Proyecto

Los colectores plásticos inyectados propuestos para este estudio, son piezas modulares, de tamaño reducido y escaso peso, posibilitan su instalación en forma vertical u horizontal lo cual permite su utilización como radiadores ya que los canales de circulación del fluido forman parte de la misma inyección de la pieza. Se suman otras características no menos importantes que fundamentan su estudio: bajo costo de producción, fabricación de origen  nacional, facilidad de manipulación y flexibilidad de interconexión.

El objetivo principal de esta investigación es determinar la viabilidad del uso de los colectores plásticos como radiadores que brinden calefacción a un espacio interior utilizando colectores solares de alto rendimiento como generadores primarios de agua caliente.

Resultados obtenidos hasta el presente de acuerdo a la Metodología planteada precedentemente:

-       Formulación de hipótesis de funcionamiento del sistema:

Se estudiaron diferentes hipótesis de funcionamiento y configuración de los sistemas, las que concluyeron en el estudio de dos configuraciones de colectores alimentados mediante los sistemas de generación primaria propuestos (heat pipe y tubos de vacío). Las configuraciones adoptadas fueron ilustradas y forman parte del Anexo del presente informe.

-       Estudios de asoleamiento del edificio

A fin de orientar los colectores propuestos para obtener su mayor rendimiento, se realizó el estudio de asoleamiento del área de trabajo utilizando un programa de modelado digital y un complemento para la determinación de la recorrida solar. Las mediciones topográficas realizadas en el área determinaron con precisión la orientación Norte.

-       Instalación y montaje de un calentador solar de  tubos evacuados, como sistema de generación primario de agua caliente

Si bien se iniciaron las tareas de montaje de colector de tubos de vacío se debió postergar su armado hasta la finalización de las tareas de relleno y nivelación del terreno circundante al edificio.

-       Instalación de colectores plásticos (como radiadores) en el interior del edificio. balance térmico preliminar del espacio.

Se inició el armado de la batería de radiadores en el interior del edificio sobre un bastidor que permite diversas configuraciones y ensamble del cuadro de bombas de recirculación de los circuitos de alimentación de agua. Estos se encuentran en fase de armado.

-       Análisis térmico del edificio y respuesta de los colectores.

Se realizó el Balance Térmico del edificio que constituye la base de sobre las cuales se realizarán las mediciones y evaluaciones del rendimiento térmico. Esta actividad fue realizada en el marco de las Prácticas Colaborativas planteadas por el EAB y la materia Sistemas Constructivos e Instalaciones de la Carrera de Arquitectura.

Objetivos a alcanzar:

Las obras de ampliación de las áreas de estacionamiento llevadas adelante por las autoridades del Campus se extendieron a los terrenos adyacentes al EAB, el relleno y nivelación forzó el desarme de equipos ya instalados (tanque de agua y bases colectores solares), tarea realizada por los alumnos de 2º y 3º año de la carrera en el marco de las Prácticas Colaborativas con las asignaturas del área técnica. Si bien esto representa un desfasaje de las fechas previstas en el cronograma original, las obras realizadas amplían las posibilidades de uso del espacio exterior lo que fortalece y consolida al EAB como Espacio de Investigación y desarrollo de actividades pedagógicas asociadas al estudio de la Arquitectura Bioclimática.

Esta ampliación permitirá a futuro el montaje de más equipamiento didáctico y comercial que facilitará a los estudiantes tomar contacto con tecnología actualizada brindando la posibilidad de abordar desde la práctica los lineamientos teóricos desarrollados en los diferentes espacios curriculares, objetivos planteados en el Proyecto de Investigación inicial "Creación de un espacio de trabajo para el Estudio e Investigación en Diseño Bioclimático y Energías Renovables" presentado en el año 2012. 

El objetivo a alcanzar en la segunda parte del año 2014 es la finalización de las tareas de montaje de las distintas configuraciones de instalación planteadas para la segunda fase del PI tanto en el espacio interno como externo al EAB.

Esto permitirá, durante el año 2015 llevar adelante la etapa de mediciones y evaluación del desempeño de los colectores durante las estaciones de otoño, invierno y primavera las cuales representan las etapas del año con condiciones climáticas acordes para esta evaluación.

La reformulación del cronograma prevé el desarrollo de las siguientes actividades:

Septiembre/Octubre 2014:

- Armado y conexionado del banco de radiadores y cuadro de bombas en el interior del recinto

Noviembre/Diciembre 2014:

- Montaje de tanque de provisión de agua hacia los diferentes colectores.

- Armado e instalación de los colectores solares en el exterior del edificio.

Febrero/Marzo 2015:

- Conexionado y puesta a punto de la instalación. Primeras pruebas de funcionamiento de los diferentes sistemas.

Abril a Octubre 2015:

- Ensayo y medición bajo diferentes condiciones climáticas del desempeño de los radiadores propuestos.

Noviembre/Diciembre 2015: