El calentamiento de agua con energía solar para la cría de alevines en el IGAFA

En este caso se comentará una instalación llevada a cabo en el Instituto Galego de Formación de Acuicultura (IGAFA) de la Illa de Arousa en Galicia (España). El objetivo de la instalación es calentar el agua tomada del mar hasta una temperatura de entre 18º C- 22º C para la cría de alevines en piscinas.

El calentamiento de agua con energía solar tiene una gran variedad de aplicaciones.

Muy conocidas y habituales comienzan a ser las instalaciones para el calentamiento del agua sanitaria para uso doméstico. Menos conocidas son las aplicaciones para fines industriales.

En este caso se comentará una instalación llevada a cabo en el Instituto Galego de Formación de Acuicultura (IGAFA) de la Illa de Arousa en Galicia (España). El objetivo de la instalación es calentar el agua tomada del mar hasta una temperatura de entre 18º C- 22º C para la cría de alevines en piscinas.

De esta forma se usa un recurso local, abundante y gratuito, además de ambientalmente sostenible, como es el sol, en vez de recurrir a la quema de combustibles fósiles que resultan contaminantes y son necesarios importarlos.

La instalación se ha llevado a cabo en el IGAFA, centro gallego que imparte formación profesional en la acuicultura. Para dicho fin cuenta con unas instalaciones de 1175 m2 en las que se lleva a cabo la cría de peces, moluscos y crustáceos.

La instalación solar térmica ha sido desarrollada por la empresa pontevedresa INELSA perteneciente al Grupo Hedomin y cuya actividad se centra en proyectos integrales de instalaciones de energías renovables. El proyecto es fruto del convenio de colaboración suscrito entre IGAFA y el Instituto Enerxético de Galicia (INEGA) con el objeto de disminuir el consumo energético y los costes de producción de las instalaciones existentes. La financiación de la obra se cubre con los fondos provenientes del Fondo Europeo para el Desarrollo Regional (FEDER) con un presupuesto total que asciende a 128.265, 62 euros.

Los requerimientos térmicos para la cría de alevines y el clima de la isla.

El objeto de la instalación es alcanzar una temperatura del agua de mar de entre 18º C y 22º C para así lograr un desarrollo óptimo de las especies criadas. Ese rango de temperaturas del agua no se encuentra en la costa gallega más que ocasionalmente entre los meses de Junio a Septiembre. Es por ello por lo que para tener esa temperatura de manera controlada y constante durante todo el año, es necesario un sistema de calentamiento artificial.

La pequeña isla de Arosa esta situada próxima a la costa continental en la provincia gallega de Pontevedra. Su clima es atlántico muy lluvioso.

LOCALIZACIÓN Isla de Arosa

Los datos obtenidos del Aemet (Agencia Estatal de Meteorología) de la cercana localidad de Mourente sirven para ilustrar de forma muy próxima las características climáticas de la isla.

datos climaticos Isla Arosa

Instalacion Codex 2

La instalación

La instalación cuenta con dos circuitos que no se traspasan agua entre si, sólo la energía contenida en ellos. El circuito primario es el encargado de captar la energía solar y de almacenarla. El circuito secundario por su parte capta el agua de mar, la prepara y la calienta con la energía proveniente del circuito primario. La energía calorífica pasa del circuito primario al secundario a través de un intercambiador de calor. El objeto de desarrollar dos circuitos independientes en vez de uno solo es evitar que el agua de mar cargada de sales y con alto poder corrosivo circule por los colectores solares y los arruine.

El circuito primario

La parte más importante del circuito primario son los colectores solares. Esta instalación cuenta con un amplio campo de captación conformado por 75 colectores situados en el tejado inclinado con orientación sur del edificio del instituto. En total el campo de colectores cubre una superficie de 150 metros cuadrados.

colectores

Colectores solares

El circuito primario cuenta con dos depósitos de acumulación del agua caliente de 5000 litros cada uno. Estos depósitos son de acero y cuentan con aislante térmico para evitar las pérdidas de calor. El objetivo de estos depósitos es almacenar el agua caliente para poder usarlo de manera controlada en el calentamiento del agua de mar y así evitar el perjuicio que las fluctuaciones de radiación solar puedan producir en el rendimiento de la instalación.

depositos primario

Depósitos de acumulación

Dos bombas de circulación se encargan de que el agua circule entre el depósito y los colectores. De esta forma la energía captada en los colectores queda almacenada en los depósitos y el agua fría del circuito retorna a los colectores donde se calienta de nuevo.

bombas primario

Bombas de circulación

La activación o parada de las bombas es controlada por un sistema electrónico de regulación que es el encargado de gestionar los diversos elementos del circuito primario. Este dispositivo de control está conectado con las bombas y con unos sensores térmicos instalados en diversos puntos del circuito primario. Cuando los sensores captan que hay radiación solar suficiente para calentar el agua, activa la bomba para hacer pasar el agua por los colectores y de ahí a los depósitos de acumulación donde queda alamacenada la energía. Cuando las condiciones de radiación no son las adecuadas para captar energía se detienen las bombas y se evita que el calor pueda perderse por los colectores.

control primario

Consola de regulación

El circuito primario está diseñado para trabajar a una temperatura de 60º C pudiéndose alcanzar hasta los 90ª C.

Desde el circuito primario se traspasa el calor al secundario a través de intercambiadores de placas desmontables de titanio de gran resistencia a la corrosión.

intercambiadores

Intercambiadores de calor de placas

En caso de existir condiciones meteorológicas adversas que hagan imposible la captación de energía solar o que esta sea insuficiente, un calentador de gasóleo entra en funcionamiento para asegurar el calentamiento del agua.




El circuito secundario.

El circuito secundario comprende desde la captación del agua del mar hasta las piscinas donde se crían los alevines. Este es el circuito por el que circula el agua captada del mar en el que se desarrollarán los peces.

El agua es captada del mar a través de 5 bombas circuladoras. El caudal de agua del mar medio aproximado que demandan las instalaciones es de entre 7 y 10 m3/h.

Una vez captada del mar, y antes de pasar por el intercambiador y calentarse rumbo a las piscinas de Acuicultura, el agua queda retenida en depósitos de desarenado y filtración para eliminar los elementos que pudieran dañar el intercambiador y otros elementos de la instalación.

piscina de desarenado

Depósito de desarenado y filtración

Esta agua ya sin elementos sólidos, pasa por el intercambiador donde se calienta al nivel necesario con la energía del sol captada en el circuito primario.

Llegados a este punto, ya con la temperatura adecuada, el agua llega a las piscinas de acuicultura donde se desarrollan los peces.

piscinas alevines

piscinas de cría de alevines

ESQUEMA GENERAL DE LA INSTALACIÓN

esquema instalacion solar IGAFA

 Rendimiento.

Esta instalación solar cuenta con la ventaja de que el salto térmico (diferencia entre la temperatura final que se desea obtener y la temperatura inicial a que se encuentra el fluido en estado natural) que ha de superar no es muy alto. En el más desfavorable de los casos es de en torno a los 11 grados centígrados, siendo en buena parte del año aproximadamente de sólo 5 a 6 grados centígrados. Esto significa que con una no demasiado elevada cantidad (10.000 litros) de agua a 60º C es posible calentar una gran cantidad de agua de mar hasta los 18º C-22º C.

Pese a encontrarse en una zona climática poco favorable para las instalaciones solares térmicas como es el clima oceánico (con muchos días de lluvia), el sistema muestra un buen desempeño. Se estima que el sistema es capaz de generar 81.000 térmias año y que logrará una sustitución de casi el 70% del gasoil que sería necesario quemar para obtener el mismo resultado.

También esta instalación aporta su grano de arena en la lucha contra el cambio climático ya que el empleo de la energía solar para calentar el agua evitará la emisión de la considerable cantidad de 25 toneladas de Co2 a la atmósfera al año.


[table “35” not found /]

[table “22” not found /]

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Límite de tiempo se agote. Por favor, recargar el CAPTCHA por favor.