Al momento de decidirse por instalar un sistema de energía solar en una propiedad, ya sea residencial, comercial o industrial, son muchas las dudas que surgen respecto a los componentes que se necesitarán. Ya en otros posts hemos hablado de lo más básico, por eso en este te presentamos todo lo que necesitas saber respecto al intercambiador de placas.
¿Qué es un intercambiador de placas?
Es un elemento fundamental en sistemas solares térmicos y es el encargado de transmitir la energía calorífica recogida por los colectores solares, hacia el medio que se necesite calentar.
Por lo general, los diseños del intercambiador de placas están hechos de manera que los fluidos o gases utilizados para transferir el calor, estén separados y no se mezclen.
Se utiliza en las instalaciones solares con dos circuitos, uno primario, por donde circula el fluido caloportador con anticongelante, y otro secundario, por donde circula el agua caliente sanitaria (ACS).
Lo más usual es que se emplee en estas instalaciones solares:
En producción de ACS
Para impedir el contacto directo entre fluidos, evitar heladas, incrustaciones, corrosión, sobrepresiones, entre otras situaciones que se puedan presentar.
En sistemas de calefacción
Los que tengan almacenamiento de agua caliente, para evitar altas concentraciones de anticongelantes, gracias a un circuito primario reducido.
En sistemas combinados de ACS y calefacción
En los que se utiliza un interacumulador para que el ACS y el sistema de distribución de calefacción se caliente.
Características
Sin siquiera saberlo, usas a diario el intercambiador de placas de calor en el hogar, lugar de trabajo y vehículos de transporte.
Su material puede ser de acero inoxidable, hierro fundido, bronce o aluminio. Pero, el más usado es cobre, porque es un buen conductor térmico y tiene una mayor resistencia a la corrosión.
Los intercambiadores de placas de calor están integrados por una serie de componentes, los más comunes incluyen radiadores de calefacción central y de automóviles, condensadores y evaporadores, además de cajas traseras de estufas de incendios y enfriadores de aceite.
Si alguna vez has tenido la necesidad de emplear diferentes mecanismos caseros para calentar tus pies por las noches, sabrás la importancia de los intercambiadores en la vida diaria y las ventajas que pueden aportarte.
¿Cómo funciona el intercambiador de calor de placas y para qué sirve?
Lo primero que hay que saber para entender el funcionamiento de un intercambiador de placas es que está formado por una serie de placas de metal corrugado, unidas en un bastidor mediante presión y selladas a través de una junta.
De esta manera, las placas forman una serie de pasillos interconectados a través de los cuales circulan los fluidos de trabajo que son impulsados mediante bombas.
Al momento de elegir el intercambiador de placas apropiado para la instalación solar térmica, lo ideal es consultar las directrices del fabricante.
Pero la recomendación es que se tome en cuenta la potencia térmica a transferir (en Kw) que debe ser igual a los 2/3 de la superficie colectora (en m2).
El intercambiador de placas sirve para varias aplicaciones, por ejemplo, se utilizan en sistemas de calefacción térmica convencionales, de aire acondicionado, equipos de refrigeración, transporte y en sistemas de recuperación de calor de energía renovable como paneles solares térmicos, geotermia y otros tipos de sistemas de energía solar térmica.
Tipos de intercambiadores de placas de calor
Existen diferentes maneras de clasificar los intercambiadores de placas. Pero sus tipos más comunes son:
| Tipo de intercambiador | Características |
|---|---|
| De calor de líquido: | El fluido de transferencia de calor circula a través del colector solar, absorbe calor y luego fluye a través de un intercambiador de calor para transferir su temperatura al agua en un tanque de almacenamiento, por ejemplo. |
| De contacto indirecto: | Los fluidos se mantienen alejados por una pared sólida que no permite el contacto pero que los calienta. |
| De contacto directo: | Un ejemplo de este tipo de intercambiador de calor es una torre de enfriamiento, donde el agua se enfría a través del contacto directo con el aire. |
| En contracorriente: | Las corrientes siguen una sola dirección, pero de manera inversa. |
| En equicorriente: | Las corrientes siguen un mismo sentido y dirección. |
| De flujos cruzados: | Se intercambian corrientes de un líquido y un gas que forman un ángulo que las une. |
| De tubos: | Permite que un fluido transite de manera externa y el otro de manera interna. |
| De superficie: | No existe contacto alguno entre los fluidos. |
| Alternativos: | Los fluidos cambian en una superficie de caliente a frío. Pueden unirse y dañar el proceso. |
Aplicaciones industriales de un intercambiador de calor
Sus aplicaciones en el ámbito industrial son múltiples:
Sector de la climatización
Se utiliza en los centros de salud, las oficinas, las empresas, las fábricas, los centros comerciales, y los hogares, entre otros lugares
Sector químico
Es elemental en la industria de los combustibles, los alimentos, los fertilizantes, el jabón, los medicamentos, las baterías, los plásticos y los teléfonos inteligentes, porque ameritan una serie de procesos muy complejos que incluyen el calentamiento, la refrigeración y la condensación, además de la evaporación y la separación
Sector alimentación y bebidas
En estas industrias se requieren de estándares óptimos de refrigeración y vida útil, así como de limpieza, desinfección y secado del proceso, que solo pueden dar los intercambiadores de placas de calor.
Sector de la industria pesada
Los procesos de producción de la industria pesada suelen consumir mucha energía y generar mucho calor.
Luego de leer este post, estamos seguros que tendrás plena conciencia en tu día a día de todo lo que se usan los intercambiadores de placas de calor, porque son parte de tu dinámica, antes no lo sabías, pero ahora sí.
¿Quieres saber cómo poder aplicar los intercambiadores de calor en tu instalación?
