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Sistema de enseñanza: bomba de calor con sistema de energía solar térmica y fotovoltaica
N.º de pedido: 85394  
Precio a solicitud
 

Un aspecto decisivo para determinar la calidad de la formación es poder realizar ejercicios prácticos, así como mediciones con equipamiento real. La mejor manera de comprender y, por tanto, saber gestionar los procesos técnicos es «viviéndolos en persona». Todo aquello que no se pueda observar ni sentir directamente debe ser percibido con mediciones experimentales adecuadas.

Requisitos pedagógicos

  • Eficiencia de aprendizaje máxima estableciendo relaciones estrechas entre los aspectos teóricos y prácticos de la materia, con procesos de aprendizaje prácticos.
  • Los contenidos de aprendizaje deben ser tangibles y comprensibles.
  • Para evitar pérdidas de tiempo en la organización del aprendizaje, todos los procesos de estudio deben presentarse en el lugar de aprendizaje de una manera cualificada y optimizada, y la tecnología del sistema debe estar diseñada para aplicaciones prácticas, de tal forma que estos procesos se puedan llevar a cabo de un modo en que teoría y práctica se complementen mutuamente.
  • Esto exige disponer de aulas especializadas integradas en las que se puedan impartir tanto los aspectos teóricos como los prácticos del disciplina tecnológica en cuestión.
  • La eficiencia en la transmisión del conocimiento y en los resultados forma parte de un concepto equilibrado que incluye documentación escrita y ejercicios organizados utilizando técnicas multimedia modernas y puestos informáticos, así como equipamiento experimental, de laboratorio y demostración con el que practicar.
  • Todos los procesos de aprendizaje están diseñados como un proyecto completo, es decir, con presentación de un problema (tarea, información), análisis de las condiciones (análisis de los conocimientos relevantes para la organización, planificación), puesta en práctica del proyecto (ejecución, realización, registro de los ensayos) y transferencia (documentación, confirmación de los resultados, ensayos).

El sistema está formado por seis puestos de formación móviles

Puesto de formación 1: fuente de energía geotérmica o calefacción radiante

Este puesto de formación se puede utilizar como fuente de calor en la configuración «Bomba de calor con circuito de salmuera» (puesto de formación 5) o como disipador de calor en combinación con el puesto de bomba de calor o calor térmico solar (puestos de formación 3 y 4).

Posibilidad de funcionamiento con o sin llenado de agua.

  • Depósito de agua de 200 l de capacidad
  • 3 sistemas de tuberías (10, 20 y 30 m de longitud)
  • Medidores integrados del medio caliente para medir el flujo general, las salidas de calor y frío, así como las temperaturas de admisión y recirculación
  • Válvula de derivación entre los circuitos de calefacción para los experimentos de derivación de los tres sistemas de tuberías
  • Experimentos sobre «ajuste hidráulico» con los tres sistemas de tuberías tendidos en paralelo utilizando caudalímetros volumétricos y válvulas de mariposa

Puesto de formación 2: convector con ventilador para uso como fuente o como disipador

El convector con ventilador se puede utilizar en estos experimentos como fuente de energía o como disipador de energía con descarga de aire caliente.

  • Potencia de ventilador con caudal de aire de hasta 2300 m³/h
  • Potencia térmica de hasta 22,4 kW a 90/70/20 °C
  • Potencia de refrigeración ajustable desde 3 hasta 5,4 kW a 7/12/27 °C
  • Acción de estrangulación continua en el circuito hidráulico girando válvulas en el convector
  • Serie de experimentos para optimizar la energía entre la potencia térmica procedente del circuito de calefacción y la energía transferida por el convector al aire de la estancia
  • Medidor integrado del medio caliente

Puesto de formación 3: colector solar con simulación de luz solar

Los principales componentes de este puesto de formación son el colector de placa plana, el regulador de calor solar y la bomba de recirculación.

  • Colector de cubierta de vidrio transparente con absorbedor de cobre (superficie del colector 0,93 m2, capacidad de fluido de 0,9 l, flujo desde izquierda o derecha, temperatura de parada aprox. 185 °C)
  • Regulador de sistema con diferentes funciones de ajuste y medición / detección de energía para valores de funcionamiento utilizando un dispositivo de memoria borrable para los datos
  • Bomba de alto rendimiento (entrada de potencia mín. 5,8 W y altura máxima de 5 m), así como medidor de funcionamiento en húmedo con motor eléctrico y ajuste automático de la potencia
  • 6 focos halógenos de 500 W para simular la radiación solar
  • Dispositivos de seguridad con vaso de expansión de membrana y válvula de control de presión de 6 bar
  • 2 válvulas de bola, con termómetro integrado y sistema de frenado gravitatorio en el circuito del colector
  • Caudalímetro y FlowCheck para controlar el caudal (5 a 40 l/min)
  • Racores para llenado y purga

Puesto de formación 4: módulo de acoplamiento con separador hidráulico, intercambiador de calor de placas y acumulador intermedio

Este puesto de formación se utiliza para adaptarse a las condiciones hidráulicas. Los usos del separador hidráulico, el intercambiador de calor de placas o el intercambiador de calor integrado en el sistema acumulador son diversos.

  • El separador hidráulico y el intercambiador de calor de placas se pueden intercambiar utilizando un disco extraíble (cuando este componente no está en uso, se fija en la parte posterior del soporte)
  • Separador hidráulico: depósito de acero inoxidable (volumen aprox. 1 litro); el circuito primario y el secundario están a la misma presión, pero no están acoplados hidráulicamente.
  • Intercambiador de calor de placas: 16 placas, rendimiento de 17 kW a 70/50 °C en primario y a 35/45 °C en secundario.
  • Depósito esmaltado con capacidad para 160 l de agua, con intercambiador de calor integrado de tubo recto

Puesto de formación 5: bomba de calor

Este puesto de formación constituye el elemento central del sistema de enseñanza. Además de la propia bomba de calor, el puesto incluye todos los puntos de suministro de corriente para los demás puestos de formación. Conectando el circuito de calefacción y salmuera, las bombas de recirculación y los dispositivos de seguridad ya están instalados para el realizar el manejo de una bomba de calor a nivel profesional.

  • Bomba de calor convencional con evaporador, compresor, licuefactor y válvula de expansión dotados de tecnología de vanguardia.
  • Circuito de frío fijado de forma permanente (no accesible para intervenciones en experimentos), refrigerante R407c.
  • Manómetro para detección y medición de fenómenos físicos en el circuito de frío.
  • Termómetros digitales para medición de temperaturas en el circuito de frío descendente del evaporador, compresor de aire, licuefactor y válvula de expansión.
  • Manómetros de alta y baja presión, dispositivo de medición de energía, bombas de recirculación de alto rendimiento y otros componentes.
  • Fuente de alimentación, cuadro de medición y conmutación con interruptor diferencial, fusibles principales, dispositivo de medición de energía, fusible de circuito de control y relé contactor.

Puesto de formación 6: colector híbrido

Este puesto de formación añade una tecnología clave adicional (fotovoltaica) al sistema de aprendizaje. También permite la adquisición de conocimientos sólidos sobre los fundamentos de los colectores híbridos. Con este puesto se pueden desarrollar y practicar los conceptos del sistema de bomba de calor utilizando colectores fotovoltaicos e híbridos. Queda patente la practicidad de integrar diferentes sistemas a la hora de buscar una solución.

Objetivos de aprendizaje

  • Comprender el funcionamiento de un colector híbrido a partir de diversos experimentos y valores registrados
  • Planificar sistemas de bomba de calor con colectores híbridos como fuente de energía para la bomba de calor
  • Comprender el efecto del perfil de temperatura en el colector térmico y en el panel fotovoltaico
  • Registrar y analizar valores medidos
  • Planificar y ejecutar un sistema energético de emergencia para una bomba de recirculación con regulador
  • Realizar un uso consciente de la electricidad fotovoltaica en sistemas externos a la red o en el sistema energético de emergencia
  • Razonamiento experimental
  • Comprender el proceso físico de un colector híbrido en la obtención de energía térmica a través del circuito de salmuera de una bomba de calor
  • Comprender el proceso de obtención de agua por condensación en el colector híbrido

  • Comprender los requisitos técnicos que deben cumplir los sistemas de calefacción por bomba de calor y las instalaciones solares térmicas
  • Conocer los requisitos de control, hidráulicos y eléctricos para el funcionamiento utilizando como ejemplo un sistema de calefacción por bomba de calor o una instalación solar térmica
  • Conocer los procesos físicos que se producen en el circuito de frío de la bomba de calor
  • Hacer un acercamiento sistemático a la puesta en servicio de un sistema de calefacción por bomba de calor o instalación solar térmica
  • Ser capaz de planificar, configurar y poner en servicio un sistema concertado de calefacción por bomba de calor y energía solar térmica
  • Ser capaz de documentar ensayos realizados en sistemas de calefacción por bomba de calor e instalaciones solares térmicas
  • Adquirir destreza en el registro de mediciones y en la evaluación de los resultados obtenidos para los procesos hidráulicos y eléctricos utilizando como ejemplos sistemas de calefacción por bomba de calor e instalaciones solares térmicas
  • Comprender los procesos aplicables para optimizar la energía en sistemas de calefacción utilizando bombas de calor y energía solar térmica
  • Conocer la terminología y los recursos de funcionamiento utilizados para sistemas de calefacción por bomba de calor e instalaciones solares térmicas
  • Ser capaz de juzgar los valores hidráulicos y eléctricos registrados en sistemas de calefacción por bomba de calor y planificar en consecuencia los cambios necesarios en los procesos
  • Comprender los controles técnicos y optimizar la energía en las bombas de recirculación que se utilizan en sistemas de calefacción
  • Ser capaz de optimizar procesos energéticos en sistemas de calefacción

S1 fuente de energía geotérmica o calefacción radiante:

  • Dimensiones
    (anch./prof./alt. en mm) aprox. 1000 x 800 x 1980
  • Peso aprox. 80 kg

S2 convector con ventilador como fuente o disipador:

  • Dimensiones
    (anch./prof./alt. en mm) aprox. 900 x 800 x 1980
  • Peso aprox. 70 kg
  • Suministro de corriente 230 V

S3 colector solar con simulación de luz solar:

  • Dimensiones
    (anch./prof./alt. en mm) aprox. 2150 x 800 x 1980
  • Peso aprox. 130 kg
  • Suministro de corriente 230 V

S4 módulo de acoplamiento con separador hidráulico, intercambiador de calor de placas y acumulador intermedio:

  • Dimensiones
    (anch./prof./alt. en mm) aprox. 1100 x 800 x 1980
  • Peso aprox. 80 kg

S5 bomba de calor:

  • Dimensiones
    (anch./prof./alt. en mm) aprox. 1200 x 800 x 1980
  • Peso aprox. 120 kg
  • Suministro de corriente 230 V

S6 colector híbrido con componentes fotovoltaicos:

  • Dimensiones
    (anch./prof./alt. en mm) 1450 x 800 x 1980
  • Peso aprox. 100 kg
  • Suministro de corriente 230 V

 

Dimensiones para el transporte:

S1 fuente de energía geotérmica o calefacción radiante:

Dimensiones
(anch./prof./alt. en mm) aprox. 1150 x 900 x 2220
Peso aprox. 110 kg

S2 convector con ventilador como fuente o disipador:

Dimensiones
(anch./prof./alt. en mm) aprox. 1050 x 900 x 2220
Peso aprox. 100 kg

S3 colector solar con simulación de luz solar:

Dimensiones
(anch./prof./alt. en mm) aprox. 2300 x 900 x 2200
Peso aprox. 180 kg

S4 módulo de acoplamiento con separador hidráulico, intercambiador de calor de placas y acumulador intermedio:

Dimensiones
(anch./prof./alt. en mm) aprox. 1250 x 900 x 2200
Peso aprox. 110 kg

S5 bomba de calor:

Dimensiones
(anch./prof./alt. en mm) aprox. 1350 x 900 x 2200
Peso aprox. 155 kg

S6 colector híbrido con componentes fotovoltaicos:

Dimensiones
(anch./prof./alt. en mm) 1600 x 900 x 2200
Peso aprox. 140 kg

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