MANUAL DE INSTALACIÓN DE PANELES SOLARES TÉRMICOS

ELABORADO POR:
Equipo Técnico CPML-N
MANUAL DE INSTALACIÓN DE
PANELES SOLARES TÉRMICOS
2007

Manual de Instalacion de Sistema Solar Termicos
2
Centro de Producción Mas Limpia de Nicaragua
INDICE
Generalidades........................................................................................................................... 3
1. Objetivo................................................................................................................................. 4
2.1 Objetivos Específicos........................................................................................................ 4
3 Ubicación de los principales componentes del sistema......................................................... 4
4 Termo tanque de almacenamiento de agua caliente ............................................................ 4
5 Colectores solares............................................................................................................ 5
6 Tipos de arreglos de colectores solares y sus limitaciones ................................................... 5
7 Fijación............................................................................................................................ 7
8 Tuberías .......................................................................................................................... 7
9 Sistemas de agua caliente por circulación forzada............................................................... 8
1 10 Instalación del Termo Tanque Colector.......................................................................... 9
11 Instalación de los colectores solares................................................................................. 10
12 Piezas soldadas en el sistema......................................................................................... 14
13 Forma de proceder para soldar la tubería de cobre ........................................................... 15
14 Herramientas necesarias para la instalación de los sistemas térmicos solares ..................... 15

3
Generalidades
Las instalaciones de aprovechamiento térmico de la energía solar son de aspecto innovador puesto
que representan arreglos muy especiales y diferentes respecto a las instalaciones convencionales
para el calentamiento de agua. Hoy en día, las instalaciones solares se deben realizar con la
experiencia de técnicos y profesionales, aplicando información recabada en la práctica y al mismo
tiempo adoptando información y datos experimentales de otros países.
Consecuentemente, los requerimientos mínimos para los nuevos establecimientos son dirigidos para
procurar el correcto funcionamiento de las instalaciones como una muestra clara de instalaciones
energéticamente eficientes, confiables y seguras. Dichos requerimientos deben contemplar aspectos
fundamentales que redunden en beneficio directo de la inversión de los usuarios, el correcto
funcionamiento de los sistemas y que no deterioren la imagen de las bondades que encierra el uso
de las energías renovables, tales como: la orientación de los colectores para lograr un
aprovechamiento adecuado, el cálculo hidráulico, el aislamiento en tuberías, válvulas y accesorios,
controles automáticos, requerimientos de un manual de operación así como los requerimientos
mínimos de la garantía.

4
1. Objetivo
Desarrollar un documento que describa los parámetros, límites y procedimientos para que la
instalación de los colectores solares sea adecuada y cumpla con los parámetros especificados en el
diseño realizado por CPmL.
2.1Objetivos Específicos
 Realizar un manual que explique de forma sencilla la instalación, de un colector solar
térmico.
 Mostrar el uso correcto de las distintas herramientas utilizadas para el corte y uniones de las
partes que conforman el sistema solar térmico.
 Garantizar que las áreas de uniones roscadas queden debidamente selladas para evitar
fugas y estén acorde al diseño para permitir cualquier cambio por daño en los accesorios.
 Garantizar que el sistema cumpla con los parámetros de prueba al finalizar la instalación del
sistema solar térmico.
3 Ubicación de los principales componentes del sistema.
En este acápite se tratara de abordar la ubicación de los principales componentes del sistema
térmico y que parámetros deben de cumplir para el buen funcionamiento del sistema térmico.
4 Termo tanque de almacenamiento de agua caliente
 Se deberán usar termos solares verticales, los cuales permiten una mejor estratificación de
temperaturas en el agua almacenada. Sólo en caso de una restricción técnica se podrán
usar del tipo horizontal.
 La tubería de salida de agua caliente solar deberá estar en la parte superior del termo.
 La salida de agua fría a colectores solares deberá estar en la parte baja del termo tanque,
dejando solo un pequeño espacio para la acumulación de suciedad

5
 En la parte mas baja del termo debe de instalarse una válvula que permita drenar
periódicamente la suciedad.
 Con objeto de disminuir las pérdidas de calor en los termos se recomienda se instalen en un
área techada y aislada.
 La instalación del termo tanque debe permitir un fácil acceso en las distintas válvulas con las
que cuenta el sistema para su manipulación, mantenimiento y cambio de cualquier
componente que se dañe
 Cuando se requieran varios termos se deben de conectar en serie invertida con el circuito de
consumo, con el objeto de lograr una estratificación adecuada de temperaturas, tal como se
muestra en la figura 1.
5 Colectores solares
A. La fijación a una estructura metálica debe de hacerse en la parte estructural más resistente
del colector solar. No se permitirá soportar los colectores en los cabezales, estos deben de
sujetarse en los clavadores del techo si es de zinc.
B. La orientación de los colectores debe de ser todo el tiempo viendo al sur con una inclinación
entre 12 y 15 grados
C. En ningún caso se permitirá una instalación sin el anclaje adecuado
6 Tipos de arreglos de colectores solares y sus limitaciones

6
Fig. 2 Arreglo típico de un colector solar individual, la entrada y la salida deben estar en
diagonal.
Fig. 3 Arreglo paralelo interno, con retorno inverso, configuración permitida, para tener un flujo de
agua similar en cada colector solar.
Fig. 4 Arreglo paralelo interno de dos baterías de colectores solares, con retorno inverso,
configuración permitida, para tener un flujo de agua similar en cada colector solar.

7
7 Fijación
El anclaje en el techo o área destinada al conjunto de colectores solares debe diseñarse para
soportar ráfagas de viento de 27.78m/s (100 Km/hr). En caso de utilizarse estructuras metálicas para
el soporte de los colectores solares, éstas deberán pintarse con un esmalte anticorrosivo para
proteger su integridad. En todos los casos se deberán sellar adecuadamente las perforaciones
hechas en los techos para no perjudicar la impermeabilización.
Es recomendable la utilización de estructuras galvanizadas que soporte bien las condiciones
ambientales. Hay que cuidar los procesos de montaje para que no se empleen soldaduras que
eliminen la protección del galvanizado.
En el caso de utilizar estructuras metálicas, prever varias manos de pinturas de protección y cuidar
el diseño para hacer posible su posterior mantenimiento (pintura).
8 Tuberías
Debe de anclarse cuando menos cada 2 metros con abrazaderas. En tramos aéreos horizontales
esta distancia será tal que impida que la deflexión de la tubería sea superior a 1.0 cm , considerando
una temperatura de estancamiento del conjunto de colectores o absorbedores solares instalado,
permitiéndose el uso de abrazaderas tipo uña en tramos horizontales y en verticales con una altura
no mayor a 3.0 metros.
En tramos verticales cuando el peso de la tubería y el agua sean considerable mayor que 50
kilogramos se debe considerar un anclaje del tipo uní canal. Las tuberías hidráulicas deberán
instalarse de tal manera que se puedan eliminar las roturas y daños debidos a los esfuerzos que
acompañan los desplazamientos normales causados por la contracción-expansión de los tubos por
efecto de cambios de temperatura. Cuando se requieran, deberán colocarse Juntas de Expansión en
las secciones apropiadas de las líneas.
Cuando las tuberías atraviesen muros o cimentaciones se deberá dejar libertad de movimiento
mediante chaquetas de tubería de acero cuyo diámetro sea dos veces mayor al tubo que se desea
proteger, o bien se deberán construir arcos de cemento sobre el tubo. El espacio libre entre las
chaquetas o los arcos de cemento y la tubería se deberá rellenar de algún material sellador flexible.
Para tuberías enterradas se deberá abrir una zanja y colocar la tubería rodeada ya sea de arena o
tierra fina sin piedras. Se deberá colocar cuando menos 20 centímetros de relleno alrededor de la
tubería y compactar cuidadosamente.

8
9 Sistemas de agua caliente por circulación forzada
Para garantizar el buen funcionamiento de un sistema por circulación forzada es necesario tener en
cuenta las siguientes consideraciones.
A. En recorridos mayores a 40 metros en línea recta se deberá considerar el uso de juntas de
expansión en caso necesario, debe de justificarse su exclusión.
B. Las tuberías de agua caliente deben de ir ascendiendo con una pendiente, mínima del 1%,
para ir evacuando las burbujas de aire que tenga el sistema, hasta llegar al punto más alto,
donde se unan a la tubería principal para que puedan ser desalojadas por el arrastre del
flujo, o bien por válvulas eliminadoras de aire. Si no es posible lo anterior en cada punto alto
de la salida de colectores solares o de las tuberías, deberá instalarse un válvula eliminadora
de aire.
C. El arreglo de los colectores solares en varios bancos de colectores en paralelo se conectará
de tal forma de que el flujo sea equilibrado, esto es en el mejor de los casos teniendo la
misma longitud de recorrido por diferentes caminos y empleándose el sistema de retorno
inverso. Cuando esto no sea posible deberán instalarse válvulas de control para el
equilibrado del flujo.
D. El flujo por cada colector solar deberá estar de acuerdo a las especificaciones del fabricante,
dentro del rango de 0.012 lps/m² y 0.02 lps/m² en colectores solares de cobre y como
mínimo 0.04 lps/m² para colectores solares de plástico.
E. En instalaciones superiores a los 75 m² se deberán instalar dos bombas de circulación
idénticas y en paralelo, con el objeto aumentar la disponibilidad del sistema en caso de falla
de alguna. Estas deberán alternarse de manera manual o automática.
F. La bomba de recirculación deberá localizarse en la parte mas fría del circuito.
G. En sistemas cerrados se debe de proteger el sistema con un tanque de expansión,
incluyéndose su cálculo en los del sistema.
H. Cuando el sistema de calentamiento convencional (Gas GLP, Bunquer, Diesel u otro
combustible) tenga un recirculador de retorno para mantener la tubería caliente. El regreso
no deberá descargarse al termo solar ya que al introducir agua caliente se disminuye la
eficiencia del sistema.
I. Se deberá efectuar una prueba hidrostática a un valor de 1.5 veces la presión de trabajo del
sistema, manteniéndola por lo menos una hora y observando que no existan fugas,

9
deformaciones ni daños permanentes en los componentes del sistema. Durante este tiempo
la presión no debe de caer más de 10% del valor inicial.
1 10 Instalación del Termo Tanque Colector
El termo tanque colector debe de encontrarse en un área protegida y techada con suficiente espacio
que permita realizar cambios de los distintos componentes de control que tendrá instalado el equipo
de seguridad y de control.
La siguiente tabla muestra los componentes y forma de sujetar los distintos componentes del termo
tanque colector necesita para su buen funcionamiento.
Instalación del tanque y sus Accesorios
El tanque debe de garantizar las esperas para:
 Las conexiones al tanque deben de ser roscadas con
adaptador hembra de rosca de bronce de los distintos
diámetros que se tengan en este
 La tubería conectada al tanque debe de ser de 18 o
22 mm
 El tanque debe de estar equipado con sensores de
temperatura en la entrada y salida de agua
proveniente de los colectores solares
 Se debe de colocar un termómetro para monitorear la
temperatura del agua en la parte superior del tanque
 La entrada del agua proveniente de los colectores
solar se conecta en la parte inferior del tanque
 La tubería de salida del agua caliente a los
consumidores debe de estar en la parte superior del
tanque
 La alimentación de agua fría al tanque se conecta en
la parte inferior de este
Conexión de tubería en los tanques colectores de agua caliente
Dispositivo del sistema Accesorio a
utilizar
Tipo de conexión
1 Accesorios que se utiliza para
unir el tanque con las tuberías del
sistema y censores que miden los
distintos parámetros de interés en
el sistema
Censores de
temperatura,
tubería, codos,
tee, válvulas,
empalme de
uniones, estaño
Todas las piezas que se conecten al
tanque son de cobre y roscada para
poder remover cada vez que sea
necesario, luego la conexión a la tubería
debe de ser soldada con estaño y
soportar una presión de 3.5 bar
2 Conexión del agua fría Tubería, tee,
válvula de alivio,
La conexión del agua fría será en la
parta inferior del tanque la que estará

10
válvula de
retención, llave
para vaciar el
sistema medidor
de flujo, estaño,
empalme de dos
uniones
compuesta por los dispositivos que
permitan cortar el flujo de agua, regular
la presión en el tanque, medidor de agua
para monitorear la cantidad de agua que
se esta consumiendo
3 Conexión en la salida del agua
caliente Tuberia de cobre,
aislante de fibra
de vidri, codos,
tuberia de cpvc,
pega para altas
temperaturas,
estaño y empalme
de dos uniones
La tubería de conexión al sistema debe
de estar aislada, tener un tramo de
tubería de cobre de almenas un metro y
luego puede ser de CPVC el diámetro de
salida del agua caliente debe de ser 12
mm o ½ pulg, se instalara un censor
electrónico para monitorear la
temperatura del agua en la parte superior
del tanque
4 Conexión de tubería proveniente
los colectores solares
Tubería de cobre,
aislamiento de
fibra de vidrio,
censor de
temperatura,
estaño, tee, codos
de cobre
La tubería debe ingresar al tanque por la
parte inferior y salir por donde indique las
especificaciones técnicas del tanque,
debe estar aislada, contar con censor de
temperatura, la unión al tanque es
roscada, tendrá una llave para rellenar el
sistema de agua
5 Conexión al sistema en la salida
del tanque que va a los colectores
solares Tubería de cobre,
codos de cobre,
aislamiento de
fibra de vidrio,
estaño
La tubería de salida deberá estar
debidamente aislada y se conectara a la
bomba del sistema forzado
11 Instalación de los colectores solares
Los colectores solares se ubicación en lugares que permitan la captación de solar sin ninguna
intervención de sobra producto de árboles aledaños, deben de tener una inclinación de 15 grados en
orientación al sur, estos podrán ser instalados en el piso y en el tejado de las instalaciones.
Instalación de los colectores y sus Accesorios
Los colectores solares debe de garantizar las esperas para:
 Ingreso de agua fría

11
 Salida del agua caliente
 Conexión entre ellos
 Una buena aguaré al techo o piso en el lugar de
instalación
 Una inclinación entre 12 y 15 grados viendo al sur
 La libre y adecuada circulación del agua
 Soportar presión de 3.5 bar
 Que las salidas de las tuberías que no se utilizaran
estén debidamente sellados
En caso de instalar en los techos de las empresas se
recomienda garantizar que estos soporten los pesos de los
colectores llenos de agua.
Conexión de tubería y accesorios en los colectores solares
Dispositivo del sistema Accesorio y
material a utilizar
Tipo de conexión
1 Soporte de los colectores
solares
Material
galvanizado, o de
hierro, pintura
anticorrosiva,
pernos sellados
para techo
Los soportes deberán de encontrarse
empotrados en el techo o piso con el fin
de fijar los colectores solar y no permitir
que las catástrofe naturales afecten a
estos, estos deben de inclinarse entre 12
y 15 º con vista al sur
2 Instalación de los colectores
solares (conexión entre estos)
Empalme unión 3
piezas y estaño
para soldar
Los colectores estar conectados por
sistemas roscados para poder sustituir
cualquier panel solar que se dañe, las
uniones basados en el diseño del
recorrido del agua tendrá que garantizar
el sello en las uniones indicadas
3 Las salidas y entradas de los
colectores que no se utilizaran Empalme unión 3
piezas, Tapón
hembra y estaño
para soldar
La tubería en la salida de los colectores
que no se utilizara en el sistema deberá
de ser sellada con tapones que sean
roscadas en esta para evitar fugas y
realizar conexiones o mantenimientos en
el futuro

12
4 Forma de sujetar los colectores
solares
Angular de
aluminio, pernos de
acero, marco de
aluminio para
sujetar los
colectores
Los colectores solar estarán sujetos a un
marco metálico en el techo o piso, la
unión entre el colector y el marco
metálico será una pieza de aluminio, la
inclinación de los colectores debe de
estar entre 12 y 15 grados viendo hacia
el sur
5 Conexión de la tubería a los
colectores solares
Empalme unión 3
piezas, reductor de
22 a 12 mm, en
caso de ser
necesarios codos y
estaño para soldar
LA tubería conectada al sistema debe
ser de cobre y aislarse con material
especial para la intemperie, la
alimentación de agua realizara el
recorrido mas largo
6Tubería a la salida de los
colectores solares
Sensor de
temperatura, de
radiación solar,
empalme unión de
3 piezas, tee,
codos, válvula de
alivio y estaño para
soldar
La tubería en la salida de los colectores
solares debe de estar bien aislada con
materia especial para intemperie, contar
con un censor que mida la temperatura y
radiación solar, una válvula de purga
para evacuar el aire del sistema, la
conexión es roscada entre la tubería y el
colector solar, el recorrido del agua
caliente debe de ser el mas corto posible
para evitar perdidas en el sistema.
Bomba de Agua
Bomba, válvula de
llenado, válvula de
alivio de aire,
aislante térmico,
medidor de caudal
y temperatura
La bomba de agua deberá de estar en un
lugar seguro, fijado en la pared, visibles y
de fácil manipulación para realizar las
regulaciones necesarias en el sistema,
contar con sus respectivos componentes
como son los medidores de temperatura,
medidor de caudal, válvula de alivio y de
llenado de agua.

13
Tubería que conecta a los
colectores con el tanque de
almacenamiento
Tubería, aislante
para exteriores
(fibra de vidrio) e
interiores
(poliuretano), racor
de dos y tres
piezas, tanque de
expansión y estaño
para soldar
La tubería del sistema entre los
colectores solares y el tanque debe de
ser de cobre de 12 mm de diámetro y
estar debidamente aislada para evitar
perdidas de calor en el sistema
Las uniones a los accesorios serán
soldadas a excepción de las uniones de
válvulas y bomba
Tubería que se conecta al tanque
de agua fría y salida de agua
caliente a los consumidores
Tubería de cobre,
codos de cobre,
aislamiento de fibra
de vidrio, estaño
La tubería de agua fría deberá de
conectarse en la parte inferior del
tanque, contar con medidor de caudal,
manómetro, válvula de alivio, válvulas de
retención y mesclador de flujo en caso
de ser necesario.
Otros componentes del sistema solar térmico
Válvulas del sistema Válvula de alivio,
retención, purga de
aire y válvula de
drenado, válvula de
Todas las válvulas utilizadas en el
sistema son roscadas por lo tanto se
tiene que garantizar las esperas
correspondientes, estas mismas deberán

14
check de soportar grandes temperatura.
Aislantes térmicos para la tubería
Aislante térmico de las tuberías Aislamiento de fibra
de vidrio y
poliuretano
En las construcciones se utilizaran dos
tipo de aislantes uno para que dure en la
intemperie y el otro para las áreas
internas o que no están expuestas al sol
y lluvia.
Sistema de controles electrónico
(kit solar) y censores
Cable de alambre, El sistema debe de estar equipado con
censores para monitorear y regular los
parámetros de funcionamiento del
sistema
12 Piezas soldadas en el sistema
Todas las uniones del sistema térmico deberán de estar debidamente soldadas con estaño y
soportar una presión de operación de 3.5 bar, a continuación se describen los materiales necesarios
para soldar.
 Equipo de soldadura (soplete)
 Hilo de Estaño
 Cortadora de Tubos o Sierra para Metal
 Mordazas de presión
 Tenazas

15
 Protector térmico
 Lima
13 Forma de proceder para soldar la tubería de cobre
Preparadas las piezas asoldar quite los posibles restos
de suciedad y esmerile o pase un cepillo de alambres
por la zona a soldar, limpiándola posteriormente con un
trapo.
Caliente el empalme con un soldador de propano. En
unos 30 segundos (se tornará color rojo cereza) se
conseguirá la temperatura necesaria para la soldadura.
Eche la soldadura a lo largo del empalme caliente. La
soldadura deberá rellenar virtualmente el empalme.
Una ves unida y soldada todas las piezas se deberá de realizar una prueba de presión la cual puede
ser con aire comprimido o agua a presión.
14 Herramientas necesarias para la instalación de los sistemas térmicos solares
 Llave Allen 13, 19, 24 y 27 mm
 Llave crece
 Desarmador
 Sierra para cortar tubo
 cortadora de tubo
 desarmadores
 taladro de mano
 brocas
 pega para temperatura altas
 Cinta métrica
 Amoladora angular (pulidora)
 Tornillo prisionero M12*350
 Junta de goma
 Arandela M12

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