Análisis de problemas de corrosión en dos colectores solares con acumulación integradas, construidos con similares materiales y métodos

Abstract

En este trabajo se analizan problemas de oxidación que ocurrieron en dos equipos de calentamiento de agua mediante energía solar, que son prototipos de colectores solares con acumulación integrada. Los equipos son geométricamente diferentes, pero han sido construidos con materiales similares. Se concentra el estudio en cada absorbedor-almacenador, para los cuales se ha utilizado chapa de acero negro como materia prima principal. Dichos equipos, que funcionaron muy bien térmicamente, presentaron pérdidas de agua al cabo de unos años por perforaciones causadas por oxidación. La diferencia en los intervalos de tiempo en que ocurrieron las perforaciones motivó el presente estudio, ya que en uno de ellos el intervalo fue bastante más corto. En búsqueda de las razones que ocasionaron estos problemas, los equipos fueron desmontados de sus aplicaciones rutinarias, y sus componentes absorbedor-almacenador fueron cortados y abiertos en sectores críticos. Se analizaron los contenidos de las aguas que alimentaban los equipos y se recurrió a distintos índices característicos para observar si las aguas presentaban características corrosivas o incrustantes. También se analizaron posibles mecanismos de corrosión y mecanismos de protección, como pintado con antióxido y ánodos de sacrificio. Por último, se presentan conclusiones sobre posibles causas de corrosión, proponiéndose maneras de prevenirla.

This article analyzes oxidation problems that occurred in two units to heat water by means of solar energy, which are prototypes of integral collector storage systems. These units are geometrically different but they have been built with similar raw materials and using similar processes. The study is concentrated on the absorber-storage component, for which black steel sheet was used as the main raw material. The two systems worked well from the thermal point of view, but they presented pitting corrosion after a certain number of years. The difference between the time intervals of the two units motivated the present study, taking into account that the time interval was fairly short in one case. Looking for reasons that cause these problems, the systems were disassembled from their routinary applications, and their absorber-storage components were cut down and opened in critical sectors. Different kinds of water fed to each system; then, their contents were analyzed, considering characteristic indexes to observe if the water presented corrosive or fouling qualities. Possible corrosion mechanisms were also analyzed, and protective means such as antirust paints and sacrificed anode were suggested. Finally, conclusions are presented about the possible causes of corrosion and preventive measures are proposed.