Determinación del rendimiento térmico de acumuladores de sistemas solares

Fundamento

La caracterización de un acumulador comprende tres aspectos. El primero es su pérdida térmica en reposo: se lleva el tanque lleno a una temperatura uniforme conocida, se lo deja en un ambiente a temperatura controlada sin extraer ni aportar energía, y se sigue el descenso de temperatura a lo largo de un período prolongado; de la curva se obtiene el coeficiente global de pérdidas, que describe el aislamiento y que se expresa en potencia perdida por unidad de diferencia de temperatura. El segundo es la estratificación: un tanque bien diseñado mantiene el agua caliente arriba y la fría abajo, sin mezclarse, lo que permite usar agua a temperatura útil aunque solo una parte del volumen esté caliente; se evalúa con sensores distribuidos en altura durante ciclos de carga y de descarga, y se cuantifica con índices de estratificación. El tercero es la eficiencia del intercambio, cuando el acumulador tiene serpentina o camisa: se determina la potencia transferida en función de los caudales y de las temperaturas, de donde surge el coeficiente del intercambiador, que en muchos equipos es el cuello de botella real del sistema. El ensayo se completa con la verificación de la resistencia a la presión y de la protección contra la corrosión, que definen la vida del tanque.

Matriz (en qué muestra)

Tanques acumuladores de sistemas solares térmicos; termotanques de equipos compactos; acumuladores con intercambiador interno y externo; productos en certificación y en comparación de eficiencia

Equipamiento necesario¿Dónde lo compro?

Cámara o ambiente de temperatura controlada; sensores de temperatura distribuidos en altura dentro del tanque; caudalímetros y sondas en los circuitos primario y secundario; sistema de adquisición de larga duración; equipo de ensayo de presión; balanza.

Reactivos¿Dónde lo compro?

Agua de los circuitos; productos de tratamiento cuando corresponde.

Material de laboratorio¿Dónde lo compro?

Acumuladores completos; pasantes instrumentados; planillas de temperatura contra tiempo y por altura; identificación del modelo y de su volumen declarado.

Consumibles¿Dónde lo compro?

Energía; agua.

Unidad

J · coeficiente global de pérdidas térmicas en reposo (W/K) · perfil de temperatura en altura durante carga y descarga e índice de estratificación · coeficiente del intercambiador interno (W/K) · volumen efectivo y volumen declarado · resultado del ensayo de presión y de la verificación de protección contra la corrosión

Rango de referencia

Las pérdidas en reposo de un acumulador mal aislado pueden consumir una fracción importante de la energía captada durante la noche, y la mezcla que destruye la estratificación tiene un efecto equivalente; los dos defectos son invisibles para el usuario, que solo nota que el equipo no rinde lo prometido

Norma que lo exige

Los regímenes de certificación y de etiquetado de eficiencia de sistemas solares térmicos; los programas de promoción de energías renovables; los pliegos de compra de instalaciones; las normas de acreditación del laboratorionorma argentina

Norma que describe la técnica

IRAM 210003, que fija los métodos de determinación del rendimiento térmico de acumuladores térmicos; IRAM 210002-1, sobre el rendimiento de colectores solares; IRAM 210007, sobre los métodos de ensayo de colectores solares térmicosnorma argentina

Edición y vigencia de la norma

IRAM 210003:1984; IRAM 210002-1:2016; IRAM 210007:2017

Volumen de muestra

No destructivo. Un acumulador por ensayo, durante días

Conservación y transporte

Los sensores se distribuyen en altura dentro del tanque y no en un solo punto, porque toda la información sobre la estratificación está en el perfil vertical y un promedio la oculta. El volumen efectivo se determina y se compara con el declarado, dado que la diferencia entre ambos es una no conformidad frecuente. El ambiente de ensayo se mantiene a temperatura estable durante todo el período.

Límite de detección típico

No aplica: se determinan pérdidas y coeficientes de intercambio

Incertidumbre típica

Del 5 al 10 % en el coeficiente de pérdidas, dominada por la estabilidad del ambiente

Área

Energía y biogás; Ingeniería; Metrología y calibración

Fecha de última actualización: 11/9/2026