Resource Cool - Instrucciones de construccións

Aquí expongo algunas ideas basadas en mis experiencias con las dos primeras configuraciones y también algunas mejoras que creo que pueden hacerse. Dado que los sistemas descritos en este documento usan un compresor de coche, esta será la base para posteriores discusiones. Sin embargo, el uso de un compresor hermético no cambiaría mucho las cosas.

Selección de un emplazamiento para el compresor y los depósitos 
Para mantener bajos los volúmenes de gas refrigerante, es recomendable mantener el compresor lo más cerca posible del depósito o depósitos de agua. Sin embargo, alejar el depósito y el compresor del edificio no debería crear problemas, ya que es bastante fácil bombear agua de un lugar a otro, pero será necesario más aislante para las tuberías. Conviene planificar y reflexionar sobre la ubicación de los paneles solares y el inversor, así como considerar el peso de los depósitos de agua. 

Dimensionamiento del sistema
El compresor debe seleccionarse en función de las necesidades del edificio. Una vez seleccionado, se puede seleccionar un motor trifásico en función del tamaño del compresor/dispositivo de medición. Es muy recomendable soldar una base sólida de acero con ajuste de correas para estos dos elementos, ya que absorberá las fuerzas del sistema de correas y ayudará a reducir las vibraciones. Como ya se ha mencionado, la fabricación de un tensor de correa automático con un puntal de gas en lugar de un muelle eliminó las vibraciones del sistema australiano.

Convertidor y paneles solares
En función del tamaño del motor hay que seleccionar un convertidor, después basándonos en el convertidor se pueden elegir los paneles solares. La mayoría de los fabricantes recomiendan que el total de Kwpv sea 1.5 veces el tamaño del convertidor (ver sección 6 “velocidad del motor y KW” para más detalles) 

Días de poco sol
En caso de usar el sistema para refrigerar, los días que no haga mucho sol serán más frescos, lo que ayuda a contrarrestar la falta de producción. Sin embargo, cuando lo que se busca es calefacción, los días sin sol suponen un problema. Esto puede mitigarse teniendo un sistema de almacenaje para el agua caliente grande, pero ha de tenerse en cuenta a la hora de elegir el tamaño del comprensor, conversor y paneles solares. En teoría, es posible utilizar un depósito muy grande durante periodos muy largos sin sol.

Refrigeración nocturna del depósito de agua caliente (en verano)
Si la temperatura del aire diurna es d por ejemplo 38°C, está utilizando el sistema para aire acondicionado y desea aumentar su eficiencia, entonces puede utilizar el aire nocturno para preenfriar el depósito caliente para el día siguiente. Esto beneficia porque si el depósito esta sobre unos 50°C al final del día, y la temperatura por la noche es sobre unos 22°C, puedes usar el ventilador-radiador exterior y la bomba de circulación para reducir por la noche la temperatura del agua hasta los 25°C aproximadamente.  Se trata de un gran beneficio para una pequeña contribución de energía eléctrica en forma de bomba y ventilador. Si se dimensiona correctamente, significaría que al día siguiente vas a enfriar el lado caliente (condensador) con agua más fría que la temperatura del aire exterior.  Hay que tener en cuenta otras cosas para llevarlo a cabo y publicare sobre esto en el futuro después de haber reflexionado más a fondo en el tema. 

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Niveles de ruido 
Tenía miedo de que el sistema fuese mucho más ruidoso que otros sistemas exteriores de bomba de calor. En efecto, era más ruidosa, pero en gran parte se trata de altas frecuencias que son fáciles de bloquear con un poco de aislamiento acústico. Al hacer esto, asegúrese de que el motor sigue recibiendo suficiente flujo de aire para la refrigeración.

De agua a hielo
Es posible aumentar significativamente la capacidad térmica del depósito de agua fría cuando se ejecuta el sistema de refrigeración. Esto se consigue con un cambio de fase de líquido a sólido (agua a hielo). Conseguir este cambio permite reducir el volumen de agua necesario para la refrigeración, así como estabilizar la temperatura del agua mientras siga habiendo hielo en ella. Evidentemente, no toda el agua de un depósito puede convertirse en hielo porque el líquido sigue siendo necesario como medio de transporte.

Configuraciones del evaporador
En ambos sistemas, utilicé un único tubo de cobre en espiral para distribuir el "frío" en el depósito. Uno de los problemas es que, en cuanto se crea una capa de hielo en la superficie del cobre, empieza a aislarlo: cuanto más hielo, más aislamiento. Una forma de combatir esto sería dividir la tubería de cobre en 3-4 tuberías de cobre más pequeñas, pero más largas. Sin embargo, otra forma de combatirlo, que sería especialmente útil en verano, sería crear una placa fabricadora de hielo en el fondo del depósito. Sería un sistema más complejo y requeriría una válvula de bypass caliente, pero tiene varias ventajas. Publicaré más información al respecto una vez que lo haya incorporado al sistema en Australia.

Entornos bajo cero
Si vives en una zona con periodos prolongados de temperaturas bajo cero, que el agua que circule por el radiador exterior creará problemas. Esto puede solucionarse con un intercambiador de calor adicional y glicol en la unidad exterior o glicol en todo el sistema. Poner glicol en todo el sistema será costoso y peor para el medio ambiente si hay una fuga. Otra forma de solucionar este problema sería aumentar la capacidad de las tuberías subterráneas o trasladar la unidad del radiador a un edificio pequeño y canalizar el flujo de aire de entrada y salida, pero esto sólo funciona si la temperatura diurna sigue siendo superior al punto de congelación.

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Descarga de calor/frío
Si utilizas la tierra para deshacerte del calor o el frío no deseados, es bueno seleccionar una zona que no sea arenosa y tenga un alto nivel de humedad. Podría estar cerca del desbordamiento de un tanqueo de la salida de un sistema de aguas grises. También es posible utilizar un arroyo u otra masa de agua natural, pero hay que tener cuidado de no calentar/enfriar tanto que afecte al entorno natural.  

Tipos de aislamiento
Si el sistema se va a utilizar para aire acondicionado, es importante utilizar un material aislante que no absorba agua. El motivo es evitar que la condensación empape el material aislante y reduzca drásticamente su capacidad de aislamiento. Cuando se aíslan tuberías o depósitos de agua caliente no hay que preocuparse por esto.

 

Tuberías de agua
Cuando se utiliza agua como medio de transporte térmico, es importante seleccionar mangueras y tuberías que puedan soportar la temperatura. La temperatura máxima dependerá del tipo de gas utilizado y la temperatura mínima será la de congelación, ya que sólo se puede bajar de esa temperatura utilizando glicol. Además, asegúrese de que hay suficiente separación entre las tuberías frías y calientes, especialmente en la ubicación de las válvulas de 3 vías. Si las tuberías son muy cortas, es posible que se caliente el agua fría y se enfríe el agua caliente, por ejemplo, si la válvula está muy cerca del depósito. También es importante que las bombas estén lo más bajas posible en el sistema, para que tengan suficiente presión y se reduzca la posibilidad de cavitación.

 

Capacidad de almacenamiento

Dependiendo del clima regional, puede ocurrir que la energía térmica se utilice mientras se está produciendo. Esto sería típico en verano, cuando la parte más calurosa del día es también cuando hay más sol. Sin embargo, si fuera en invierno, esta energía térmica se almacena en forma de agua caliente hasta más tarde, cuando hace más frío o cuando la gente vuelve a casa del trabajo. Esta es una de las razones por las que puede ser beneficioso tener más capacidad de almacenamiento para el agua caliente que para el agua fría. La segunda razón es la posibilidad de que se produzca un cambio de fase en el depósito de agua fría (de agua a hielo), como ya se ha comentado. Algunas empresas están utilizando arena como acumulador de calor térmico; sin embargo, esto no funcionará tan bien como el agua mientras la temperatura esté por debajo del punto de ebullición del agua.

Control y supervisión del sistema
Si se quiere instalar el sistema en su forma más básica, realmente no es necesario tener un sistema de control. En el sistema de Sierra Leona no se instaló ninguno. Pero si quieres algo más avanzado, como el sistema de Australia, entonces necesitas sensores, relés, temporizadores, etc., para seguir lo que está pasando y, por ejemplo, poner en marcha/parar varias bombas. Para ello utilicé un Arduino: son baratos, fiables y bastante potentes. Hay que conectarlos y programarlos, pero no son cosas de alto nivel. Si no has hecho este tipo de cosas antes, a menudo puedes encontrar a alguien en Internet que te ayude. 
Compré y planeé instalar muchos sensores de temperatura para el sistema en Australia, pero no tuve tiempo de instalarlos antes de irme. Los instalaré a finales de este año, lo que hará que el sistema sea más eficiente y proporcionará datos sobre cuántos kW entran o salen realmente del agua.