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CLEANERGYSOLAR.COM- Qué es un anticongelante.

Los anticongelantes son sustancias que rebajannotablemente la temperatura de congelación dellíquido con el que se mezclan. Están compuestosgeneralmente por glicoles, que son desde unpunto de vista químico alcoholes que tienen laventaja de que no se evaporan, como el alcoholcomún, al mezclarlos con agua.

- Características de fluido caloportador.

El fluido caloportador pasa por los tubos que forman el panel solar. Al circular por el colector, el líquido secalienta, absorbiendo la energía de radiación proveniente del sol. Los fluidos más utilizados son cuatro:

• Agua sin aditivos.

• Agua con anticongelante.

• Líquidos orgánicos sintéticos o derivados del petróleo.

• Aceites de silicona.

En los circuitos cerrados, el fluido caloportador debe cumplir las especificaciones técnicas que indique elfabricante de los colectores. Los fluidos que circulan por estas instalaciones pueden ser agua de red, aguadesmineralizada, agua con aditivos (anticongelante) y otros fluidos térmicos.

En el caso de otros fluidos térmicos, tendrán que ir reflejados en la memoria de diseño o proyecto de lainstalación la composición, el calor específico y la certificación favorable de un laboratorio acreditado.

Si se utiliza agua a la que se le ha añadido anticongelante hay que tener en cuenta las siguientescaracterísticas de la mezcla:

• Toxicidad. En general los anticongelantes son tóxicos por lo que hay que asegurar la imposibilidad demezcla entre éstos y el agua de consumo. Se utilizará un intercambiador para la completa separación entreel circuito primario y el agua de consumo.

• Viscosidad. La mezcla de anticongelantes con agua tiene mayor viscosidad que el agua sola, lo quehabrá que tener en cuenta para el cálculo de la pérdida de carga y de la potencia de la bomba impulsora.

• Dilatación. La mezcla de anticongelante con agua tiene mayor dilatación térmica que el agua, lo que setendrá que valorar a la hora de dimensionar el vaso de expansión.

• Estabilidad. La mayor parte de los anticongelantes se degradan a temperaturas superiores a los 120grados Centígrados y pueden derivar en productos corrosivos que alteren el funcionamiento del sistema.

• Calor específico. La mezcla de anticongelante con agua tiene un calor específico inferior al del agua.Hay que tenerlo en cuenta en el cálculo del caudal y, por tanto, en el dimensionado de las tuberías y de labomba. En todo caso el calor específico no debe ser inferior a 0.7 kcal/kg °C.

• Temperatura de ebullición. El anticongelante eleva ligeramente la temperatura de ebullición del agua, loque se considera como un efecto positivo sobre el sistema.

• El pH del fluido de trabajo estará ( a 20° C) entre 5 y 9.

• El contenido en sales totales solubles debe ser menor a 0,5 gramos por litro de fluido para que no seformen depósitos salinos. El contenido en sales de calcio no excederá de 200 mg/l, expresados comocontenido en carbonato cálcico.

Agua natural.

El agua es un fluido caloportador que se utiliza en los dos circuitos de una instalación primaria: el abierto yel cerrado (comúnmente llamados circuitos secundario y primario respectivamente).

En el circuito abierto, el agua se recoge directamente de la red, capta energía y sale caliente apta para suconsumo. En el circuito cerrado, el agua en constante movimiento, capta la energía del colector y la cede alcircuito abierto a través de un intercambiador de calor.

En un circuito abierto es preceptivo utilizar una serie de materiales permitidos para la conducción de aguapotable y que esos materiales tengan unas características adecuadas contra la corrosión (Consultar el CTEsecciones HE-4 pto. 3.4.5 Tuberías y HS-4 pto. 6.2 Condiciones particulares de las conducciones).

El CTE en la sección HE-4 pto. 3.2.2.1 Fluido de trabajo establece que el pH a 20° C del fluido utilizadodebe estar entre 5 y 9, y debe tener unos valores en cuanto a contenido en sales que no superarán unoslímites que se pueden consultar en el pto. del CTE mencionado anteriormente.

Agua con anticongelante.

Los anticongelantes son sustancias que rebajan notablemente la temperatura de congelación del líquidocon el que se mezclan. Están compuestos generalmente por glicoles, que son desde un punto de vistaquímico alcoholes que tienen la ventaja de que no se evaporan, como el alcohol común, al mezclarlos conagua.

Tradicionalmente, los productos que mezclados con agua se utilizan como anticongelantes son dos: eletilenglicol y el propilenglicol. La cantidad de anticongelante necesaria se calcula a través de lasgráficas de congelación de las mezclas de estos productos.

Los anticongelantes son necesarios para que el agua circule a bajas temperaturas, pero su utilizaciónpuede producir cuatro efectos adversos a tener en cuenta:

Toxicidad

Los anticongelantes son tóxicos, ya sea por su propia composición como por la adición de productos queprotegen la instalación contra la corrosión. Hay que asegurar de manera concienzuda que no se produzcala mezcla del glicol con el agua destinada al consumo. Una forma de evitar la toxicidad es mantener unapresión mayor en el circuito secundario que en el primario. Otra manera de asegurar que no se produzca lamezcla es mantener la válvula de seguridad a una presión inferior a la del agua de la red.

Viscosidad

Al mezclar el anticongelante, este aumenta la viscosidad del agua. Una mayor viscosidad provoca un mayorrozamiento y dificulta la fluidez del agua. Habrá que tener en cuenta el coeficiente de viscosidad en losarranques de la bomba a bajas temperaturas; y sobre todo, en las pérdidas de carga del sistema.

Dilatación

La dilatación del anticongelante suele ser superior a la del agua, por lo que se tendrá que integrar en elsistema un vaso de expansión. Siempre que la proporción del anticongelante sea superior al 30%, el cálculode la dilatación se multiplica por un factor de corrección de 1,1.

Degradación química

Los anticongelantes tampoco deben alcanzar temperaturas mayores a 120° C, ya que se degradanquímicamente.

Proporción de anticongelante.

La proporción de anticongelante dependerá del clima de la zona. Lo normal es calcular la proporción paraque la mezcla pueda resistir, sin congelarse una temperatura 5°C menor a la mínima histórica registrada enla zona. Para ello es necesario consultar archivos climáticos con datos registrados durante años.

Características y tablas de los anticongelantes más usados:

Base: glicoles.

Color: verde fluorescente.

Viscosidad Brookfield Hat a 23 °C: 57 +/- 10 cps.

P.E.: 1,12 +/- 0,01.

pH diluido al 33%: 10.

Punto de congelamiento y ebullición:

Fluidos orgánicos

Se pueden encontrar en el mercado dos tipos de fluidosorgánicos: los sintéticos y los derivados del petróleo.

Presentan la ventaja de que son químicamente establesa altas temperaturas, por lo que se usarán casiexclusivamente cuando el sistema necesite alcanzar ungrado elevado de calor.

Deben tratarse con las mismas precauciones que elanticongelante en lo referente a la toxicidad, viscosidad ydilatación. Pero, además, estos líquidos suelen sercombustibles, por lo que hay que asegurarse de que seprovoquen incendios en la instalación.

Siliconas y aceites

Suelen ser productos estables y de alta calidad.Generalmente no son tóxicos ni inflamables, al contrarioque el resto de anticongelantes. El único inconveniente esel precio, ya que su mayor coste encarece el proyecto.