Aplidis. Disipador de temperatura estático para sistemas solares térmicos

Introducción

De forma rigurosa puede decirse que la innovación no es plantear productos diferentes en si mismos sino que esta diferencia ha de suponer siempre una mejora. Es más, diría que una mejora notable.

Yo siempre he creído en esta máxima y he basado toda la estrategia del diseño industrial en lograr este tipo de resultados.

Desde el punto de vista de una “evaluación de diseño pública” cabe decir que en el diseño industrial -en este caso- existen tipologías de productos mucho más llamativas que otras y que muchas veces se realiza una sectorización, normalmente desde el público en general y/o profanos en la materia, que puede llevarnos a interpretar –deformadamente- que un elemento incorpora más diseño que otro simplemente por el aspecto exterior y/o la espectacularidad de su apariencia.

El sector de las energías renovables es realmente un sector donde el aspecto formal se somete a la propia funcionalidad estructural, técnica y de contexto por lo que su aspecto final viene más determinado por los condicionantes técnicos y sus tratamientos específicos, que nos permiten ciertas cualidades, que por su vistosidad general intencionada.
Este tipo de particularidades pueden hacer entender que es un sector que avanza poco en diseño o incluso que está carente de él. Pero en realidad nada más lejos.

Aplidis

Diseño industrial y desarrollo completo de un disipador de temperatura estático solucionado única y exclusivamente a partir de un solo perfil de extrusión de aluminio.

El sistema diseñado nos permite una convección natural sin necesidad de ningún tipo de energía y/o recurso ajeno.

Dicho disipador, que puede incorporarse en la mayoría de instalaciones térmicas, fue diseñado como parte de los conjuntos solares térmicos APT de última generación, también diseñados y fabricados exclusivamente para Aplisun, S.L. Los captadores solares térmicos están destinados a calentar el agua sanitaria a partir de la energía solar.

La colocación del disipador Aplidis dentro de cualquier conjunto, propio o ajeno, es sumamente fácil y fue siempre un requerimiento de diseño industrial para favorecer el montaje y por extensión reducir al máximo los costes, los problemas y los elementos extra.
Dicho perfil se confronta de forma inversa con otro igual y sus arpones y/o pestañas longitudinales –que quedan así conformados como machos y hembras- pueden ser fijados para unir ambos elementos sin necesitar ningún medio mecánico más allá de la aplicación de presión que puede realizarse, por ejemplo mediante una prensa básica. (Sección del perfil en la imagen inferior)

El conjunto se ensambla de tal forma que el tubo de cobre de flujo queda aprisionado entre el bocadillo que forman ambos perfiles disipadores.
El diámetro útil del disipador, una vez montado y cerrado, es menor que el del tubo de flujo logrando así un elevado y forzado contacto superficial con la finalidad de que se mejore el rendimiento del propio sistema disipador. Esta particularidad, que puede pasar como un detalle, muestra en realidad el riguroso proceso de diseño industrial llevado a cabo y es básica y vital para el más correcto funcionamiento del disipador y condicionó bastante, como puede imaginarse, el sistema de fijación y el diseño.

El diseño solucionó en la propia pieza una zona para habilitar tuercas rápidas, también diseñadas para Aplisun, que permiten al operario disponer de más libertad de actuación facilitando el montaje dentro del conjunto.

El producto, que no precisa apenas de manipulación, no solo es muy eficaz sino que es también “muy económico” puesto que es un “producto acabado” cuando sale de la extrusión, su tecnología de transformación. Posteriormente tan solo se corta y se le aplica un acabado superficial de anodizado y/o lacado con la finalidad de mejorar aun más su rendimiento y/o alargar la durabilidad del producto.

Motivaciones de Diseño Industrial y Funcionamiento

Uno de los problemas en toda instalación solar térmica es el exceso de temperatura en los momentos de mucha insolación y poca demanda energética. Este problema de exceso de temperatura, no controlado, puede ocasionar graves daños irreversibles a la instalación. El elemento diseñado pretendió -y logró- dar solución a este problema de una forma sencilla, limpia, económica y eficaz.

Los componentes de una instalación solar térmica pueden trabajar a temperaturas elevadas de hasta 130ºC, pero a partir de aquí empiezan a sufrir un gran deterioro por las dilataciones que sufren sus componentes.

El diseño industrial planteado logra, sin ningún tipo de energía y de forma natural, que la instalación no supere los 130ºC aunque las condiciones de radiación solar y de temperatura ambiente sean muy adversas.

Su principio de funcionamiento es muy fácil de entender. El disipador se coloca en la parte superior de la instalación conectado a los tubos de flujo de líquido del captador. El fluido caloportador, una mezcla de agua, etilenglicol y propilenglicol, sube al calentarse por presentar menor densidad y pasa a través del disipador. El sistema creado es capaz de refrigerar el fluido de una forma tal que al salir, ya más frío y con mayor densidad, vuelve a bajar formando así un circuito y/o circulación del fluido continúa y natural.

El sistema, resultado del análisis y estudio en la disipación simple de componentes electrónicos y/o motores, funciona sencillamente transmitiendo la temperatura del tubo de cobre, que ha sido calentado por el fluido, al componente de aluminio que está constantemente refrigerado a partir de la aireación ambiental, lo que permite disminuir la temperatura del líquido cuando éste pasa por el disipador. Su gran extensión superficial, camuflada en el diseño del perímetro de sus aspas radiales, nos permite el adecuado enfriamiento del fluido.
Aplidis tiene una relación de disipación de 515 watios x metro que son más que suficientes para el correcto funcionamiento de este tipo de captadores solares térmicos.

Para controlar todo este sistema tan solo debe sumarse al conjunto una válvula estándar combinada de seguridad presión-temperatura que abre de manera autónoma el circuito del disipador a partir de los 90ºC. De esta manera la convección, como se ha dicho, actúa de forma natural sin ningún tipo de aparato o sistema extra que consuma energía, ni eléctrica ni de ningún otro tipo, como en los sistemas habituales.

Sin duda no podemos negar que se ha logrado una innovación -para el sector de las renovables- fruto de un riguroso proceso de diseño y el esfuerzo de una empresa como Aplisun que ha confiado al diseño industrial toda su estrategia empresarial.

Resultados obtenidos mediante este proceso de diseño industrial

Los resultados no podían ser mejores y evidencian el correcto proceso de desarrollo y fabricación llevados a cabo. El sistema, totalmente ajustado a la normativa reguladora del sector, es sencillo, fácil de colocar, muy económico, eficiente, eficaz y sostenible. Cumple así todos los requisitos preestablecidos como pautas de diseño y resultados.

Poco más se le puede pedir. Es un elemento estructural y funcional que sigue la premisa de minimización que impera en todo el conjunto térmico desde el captador a los soportes de fijación y las tuercas de rápido ensamblaje.

Las ventajas más notables que podemos destacar del producto son:

- A partir de la tecnología de transformación es pieza acabada.
- Es un sistema basado en una única pieza lo que muestra la síntesis lograda.
- Prescinde de cualquier tipo de energía para que funcione.
- Su tamaño es muy reducido y es totalmente adaptable a los sistemas solares.
- Al no funcionar con energía está operativo durante los posibles cortes de la red eléctrica.
- Minimiza el mantenimiento que se reduce simplemente a una observación regular.
- No se estropea porque en si mismo no es un “aparato”.
- Es un elemento económico y eficaz que permite una mayor competitividad.
- El sistema mejora la durabilidad del resto de elementos e impide dilataciones.
- Mejora el rendimiento energético de la instalación en su conjunto.
- Evita pérdidas de líquido.
- Es sostenible y tiene una gran durabilidad.
- Es reciclable y monomatérico.

Este proyecto fue realizado integrado como diseñador industrial dentro del Dpto. Técnico de la empresa Aplisun. Debo reconocer el papel fundamental que tuvieron J.A.R. y A.M. dentro del proceso de diseño Industrial. Sin su participación, creatividad, ilusión y profesionalidad Aplidis no sería una realidad.

Abril de 2012