Solar térmica

¿Cómo saco el aire de un circuito solar térmico?

Respuesta rápida

Purgue un circuito solar con una estación de llenado, nunca con la bomba del propio sistema: haga circular la mezcla de glicol durante 20–30 minutos a 3–4 bar para que la velocidad arrastre las burbujas hasta el separador de aire, después purgue el punto alto y cierre la válvula de corte del purgador automático. El aire que vuelve semanas después es una fuga o vapor, no aire atrapado.

Imagen de portada: ¿Cómo saco el aire de un circuito solar térmico?

¿Por qué se acumula aire continuamente en un circuito solar?

Porque un circuito solar es el peor caso para el aire en hidráulica: su punto más alto está en el tejado, su fluido supera con regularidad los 100 °C y la solubilidad de los gases en el agua con glicol disminuye al subir la temperatura. Al calentar el fluido, el aire disuelto sale de la disolución justo donde es más difícil de eliminar.

Dominan cuatro fuentes:

  • El aire de la puesta en marcha que nunca se llegó a evacuar por completo: con diferencia, la más común.
  • El vapor de estancamiento. Cuando el captador hierve, el vapor se desplaza por las tuberías y condensa de forma desigual, dejando bolsas a su paso.
  • Los purgadores automáticos abiertos. Si se dejan abiertos, liberan vapor y glicol durante el estancamiento y pueden volver a aspirar aire cuando el circuito se enfría y baja la presión.
  • La presión subatmosférica en la parte alta de un sistema llenado a una presión demasiado baja: el aire entra por racores que nunca dejarían escapar fluido.

Un circuito lleno de aire se delata: gorgoteo en el grupo hidráulico, una bomba que zumba pero no mueve nada, la temperatura del captador disparada mientras el depósito sigue frío y un ΔT que oscila bruscamente.

¿Cómo se purga correctamente un circuito solar?

Con una estación de llenado y lavado: una bomba, un recipiente de fluido premezclado y dos mangueras. La bomba del propio sistema no tiene ni la altura manométrica ni el caudal para desplazar el aire hasta el tejado.

  1. Enfríe los captadores. Llene a primera hora de la mañana, al atardecer o con los captadores tapados. Bombear glicol frío a un absorbedor a 150 °C lo convierte instantáneamente en vapor.
  2. Conecte la manguera de impulsión de la estación a la válvula de llenado y la manguera de retorno a la válvula de vaciado, y cierre la válvula de corte situada entre ambas para que el fluido sea forzado a recorrer todo el circuito.
  3. Haga circular durante 20–30 minutos a 3–4 bar. Lo importante es la velocidad: mantenga el caudal muy por encima de los aproximadamente 0,6 m/s a los que las burbujas son arrastradas en lugar de quedar atrás. El fluido que vuelve al recipiente de la estación debe estar libre de burbujas durante varios minutos antes de parar.
  4. Abra brevemente el purgador manual en el punto alto del captador durante la circulación y ciérrelo después.
  5. Invierta el flujo durante unos minutos si la estación lo permite, para sacar el aire de los tramos de retorno invertido.
  6. Ajuste la presión de llenado, cierre el vaciado y pare la estación.
  7. Cierre la válvula de corte del purgador automático en el tejado. Ya ha cumplido su función durante el llenado; dejarla abierta en funcionamiento supone el riesgo de perder fluido en forma de vapor durante el estancamiento.
  8. Haga funcionar la bomba a máxima velocidad durante 15 minutos, vuelva a comprobar la presión y repita la purga al día siguiente. Una segunda purga breve a las 24 horas elimina el aire que ha salido de la disolución durante la noche.

¿Qué síntoma apunta a qué avería?

SíntomaCausa probablePrimera comprobación
Gorgoteo en el grupo hidráulico, bomba ruidosaBolsa de aire en el circuitoPurgar con una estación de llenado
Captador caliente, depósito frío, ΔT inestableBolsa de aire en el campo de captadoresPurgar; comprobar el purgador del punto alto
El aire vuelve cada pocas semanas, la presión bajaUna fuga que aspira aire o un purgador que libera fluidoPrueba de presión; inspeccionar el purgador del tejado
El aire vuelve después de cada periodo calurosoVapor de estancamientoComprobar el límite del depósito y el dimensionamiento del vaso de expansión
La bomba funciona, no hay caudal alguno, no hay gorgoteoBomba agarrotada, válvula antirretorno atascada o válvula de corte cerradaTornillo de purga manual de la bomba; posición de las válvulas

¿Dónde deben estar realmente los dispositivos de purga?

Un separador de aire debe ir en el grupo hidráulico solar, en el lado caliente, donde el fluido está más caliente y el aire es menos soluble; Solimpeks incluye tanto grupos hidráulicos como purgadores de aire entre sus accesorios de solar térmica. Un purgador manual va en el punto más alto absoluto del campo de captadores. También puede montarse un purgador automático de flotador en el punto alto, pero solo con una válvula de corte debajo, cerrada durante el funcionamiento normal.

La geometría de las tuberías hace el resto. Cada tramo debe subir de forma continua hacia el captador o bajar de forma continua hacia el grupo hidráulico; una tubería que sube, avanza, baja y vuelve a subir crea una trampa de aire permanente que ninguna purga eliminará.

¿Cuándo el problema no es en absoluto el aire?

Si una purga completa no lo soluciona, deje de buscar aire. Una bomba que no mueve fluido puede estar agarrotada tras meses parada: muchos circuladores tienen un tornillo de liberación manual. Una válvula antirretorno atascada en posición cerrada produce síntomas idénticos. En un sistema drain-back, el circuito está pensado para contener aire, y el fallo suele ser una pendiente de tubería insuficiente (debe ser continua, del 2–4 %) o una bomba demasiado débil para elevar el fluido hasta el tejado en cada arranque. Y en un sistema con varias filas de captadores, un caudal desigual entre filas imita exactamente las bolsas de aire: la solución en ese caso son las válvulas de equilibrado o un esquema de retorno invertido, no más purgas.

Preguntas frecuentes

¿Puedo purgar un sistema solar térmico como un radiador?

No. Un radiador está por debajo del punto de llenado, así que el aire sube hasta un tornillo de purga al que se puede llegar. Un campo solar está por encima de todo lo demás y lleno de glicol a presión; el único método fiable es hacer circular fluido con una estación de llenado a una velocidad lo bastante alta como para arrastrar las burbujas.

¿Qué presión debo usar al llenar un sistema solar?

Circule a 3–4 bar durante la purga para lograr velocidad y después ajuste la presión estática de llenado al valor de diseño: aproximadamente 1 bar más 0,1 bar por metro de altura estática, normalmente 2–2,5 bar en una vivienda de dos plantas. Manténgase siempre muy por debajo del tarado de 6 bar de la válvula de seguridad.

¿Debe permanecer abierto el purgador automático del tejado?

Solo durante el llenado y la purga. En funcionamiento normal cierre su válvula de corte; de lo contrario, un episodio de estancamiento expulsa vapor y glicol por él y el sistema pierde tanto presión como protección antiheladas.

¿Por qué vuelve a aparecer aire al cabo de unas semanas?

O bien el circuito pierde presión por una pequeña fuga y aspira aire, o bien los captadores han entrado en estancamiento y han empujado vapor por las tuberías. Compruebe el manómetro en frío y después revise el vaso de expansión y el ajuste del límite del depósito antes de volver a purgar.

Fuentes y lecturas recomendadas

Sobre el autor

Equipo de ingeniería de Solimpeks

Ingeniería solar térmica y de sistemas