ACONDICIONAMIENTO E INSTALACIONES II Plan 98. Programa del curso docente 2005/2006 Departamento de Construcciones Arquitectónicas I
1. PROFESORADO: Responsable y coordinador: Juan J. Sendra Salas. Catedrático de Universidad. Ángel Luis León Rodríguez. Profesor Asociado. Rafael Suárez Medina. Profesor Colaborador. Samuel Domínguez Amarillo. Profesor Asociado. Salvador Muñoz. Profesor Asociado. Jesús León Rodríguez. Profesor Asociado
2. PROGRAMA: TEMA 1. Pérdidas y ganancias caloríficas: Balance térmico térmico 1.1. Condiciones ambientales interiores y exteriores de cálculo. 1.2. Pérdidas de calor: cargas de calefacción. 1.3. Ganancias de calor: cargas de refrigeración. 1.4. Balance térmico . INSTALACIONES DE CLIMATIZACIÓN TEMA 2. Procesos psicrométricos y procesos de climatización. Circuito frigorífico 2.1. Variables psicrométricas. Utilización del diagrama psicrométrico. 2.2. Calentamiento y enfriamiento. 2.3. Deshumectación y humidificación. 2.4. Procesos de climatización en función de la época del año. 2.5. Funcionamiento del circuito frigorífico. Fluidos refrigerantes. TEMA 3. Sistemas de climatización y su clasificación 3.1. Criterios de clasificación. 3.2. Instalaciones autónomas, compactas y partidas, de condensación por aire y por agua. 3.3. Equipos multi-split y de caudal de refrigerante variable. 3.3. Instalaciones centralizadas. 3.4. Bombas de calor: principios de funcionamiento y clasificación. Eficiencia energética. TEMA 4. Producción Térmica: frío y/o calor. 4.1. Enfriadoras de aire condensadas por aire y por agua 4.2. Enfriadoras de agua condensadas por aire y por agua. 4.3. Calderas. 4.4. Bombas de calor aire-aire, aire-agua, agua-aire y agua-agua. 4.5. Ubicación de la producción térmica. Salas de máquinas.
Acondicionamiento e Instalaciones 2. Curso 2005-06
TEMA 5. Instalaciones centralizadas centralizadas todo aire, todo agua y aire agua 5.1. Unidades terminales de las instalaciones centralizadas: climatizadores y fan-coils. Componentes 5.2. Instalaciones centralizadas todo aire 5.3. Instalaciones centralizadas todo agua y aire-agua. TEMA 6. Transporte Transporte y distribución de energía 6.1. Redes de agua de 2 tubos y de 4 tubos. Tuberías y su aislamiento. 6.2. Tipología de redes de agua. El problema del equilibrio hidráulico. 6.3. Conductos de aire de impulsión, retorno y de aire exterior. Aislamiento. 6.4. Principios de la distribución de aire en los locales. 6.5. Unidades terminales para la distribución de aire: rejillas, difusores, toberas TEMA 7. Regulación y Control de las instalaciones. 6.1 Elementos de regulación. 6.2. Sistemas de regulación y control. 6.3. Esquemas de Principio. TEMA 8. Cálculo de las instalaciones de climatización 8.1. Cálculo de las unidades terminales de las instalaciones centralizadas 8.2. Cálculo de los equipos de producción térmica. 8.3. Cálculo de las redes de tuberías. Vasos de expansión, bombas de circulación y depósitos de inercia. 8.4. Cálculo de las redes de conductos: circuito interior y circuito exterior. 8.5. Cálculo de las unidades terminales para la distribución de aire: rejillas, difusores, toberas. 8.6. Cálculo de las tomas de aire exterior del circuito exterior. INSTALACIONES DE CALEFACCIÓN Tema 9: Sistemas de calefacción y su clasificación 9.1. Criterios de clasificación 9.2. Generación de calor: calderas, combustibles. Generadores mixtos. 9.3. Transporte de calor: Tuberías y su aislamiento. Tipología de redes. 9.4. Emisión térmica: Radiadores, paneles y suelo radiante 9.5. Regulación y control. Esquemas de principio. Tema 10: Cálculo de las instalaciones calefacción 9.1. Cálculo de emisores de calor. 9.2. Cálculo de las redes de tubería. 9.3. Cálculo de la producción térmica.
3. CRITERIOS DE EVALUACIÓN: La calificación de la asignatura se obtendrá mediante la realización de un examen final junto con la evaluación de las prácticas correspondientes al Aula de Arquitectura.
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EXAMEN: Al tratarse de una asignatura cuatrimestral, se realizará un único examen final que contendrá las diferentes partes o secciones en las que se ha estructurado el programa. El valor del examen representará el 65% de la nota final. PRÁCTICAS: Durante el curso se realizará 1 práctica de Aula de Arquitectura, que consistirá en un proyecto de Climatización y Calefacción, desarrollada en grupos de 4 alumnos como máximo. Será corregida con cada grupo, y calificada parcialmente en las horas de Aula de Arquitectura y deberá ser entregada para su calificación final. El valor de la nota del ejercicio de aula representarán el 35% de la nota final. La entrega de la misma en las fecha establecida resulta imprescindible para aprobar la asignatura. Asimismo, será obligatoria la asistencia de cada alumno al 75% de las horas de Aula de Arquitectura asignada a la prácticas. Este requisito resulta imprescindible para calificar cada ejercicio de Aula. La nota obtenida en el ejercicio práctico de aula se conserva para las distintas convocatorias de examen del mismo año académico. En estas convocatorias, los alumnos que no hayan asistido a las horas de aula de arquitectura establecidas como mínimas (75%), se les exigirá, para superar la asignatura, tener aprobados tanto el examen final como el ejercicio de aula.
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4. BIBILIOGRAFÍA. •
Andrés, J.A. de y otros CLIMATIZACION I: CALEFACCION. Ed. Fundación Escuela de la Edificación. Colegio Oficial de Aparejadores y Arquitectos Técnicos de Madrid, 1988.
•
Andrés, J.A. de y otros CLIMATIZACION II: ACONDICIONAMIENTO DE AIRE. Ed. Fundación Escuela de la Edificación. Colegio Oficial de Aparejadores y Arquitectos Técnicos de Madrid, 1988.
•
Andrés, J.A. y otros. CALEFACCION Y AGUA CALIENTE SANITARIA. Ed. AMV. Madrid, 1991.
•
A.R.I. MANUAL DE CALEFACCION Y AIRE ACONDICIONADO. Air-Conditioning and Refrigeration Institute. Ed. Prentice Hall, Inc. México, 1994. Trad. de REFRIGERATION AND AIRCONDITIONING. Ed. Prentice Hall.
•
ASHRAE. AIR-CONDITIONING SYSTEMS DESIGN MANUAL. Ed. ASHRAE. Atlanta, 1993.
• •
ATECYR. CONDICIONES CLIMATICAS PARA PROYECTOS DE CALEFACCIÓN. Ed. El Instalador. Madrid, 1994.
•
Baturin, V.V. FUNDAMENTOS DE VENTILACION INDUSTRIAL, Ed. Labor, Barcelona, 1976. Original en ruso, Moscú, 1965.
•
Bovay, H.E. HANDBOOK OF MECHANICAL & ELECTRICAL SYSTEMS FOR BUILDINGS, Mc Graw-Hill, Nueva York, 1981.
•
Cano Marcos, J.M. y otros. CONOCIMIENTOS Y EXPERIENCIAS SOBRE INSTALACIONES DE CLIMATIZACION, CALEFACCION Y AGUA CALIENTE SANITARIA. Ed. AMICYF, Madrid, 1995.
•
Carnicer Royo, E. AIRE ACONDICIONADO. Ed.Paraninfo, Madrid, 1995.
•
Carrier, MANUAL DE AIRE ACONDICIONADO, Boixerau Ed. Mar combo, Barcelona, 1976 (=1970). Trad. de HANDBOOK OF AIR CONDITIONING SYSTEM DESIGN, Carrier Air Conditioning Co. Mc Graw-Hill, Nueva York.
•
Faber, O. y Kell, J.R. HEATING AND AIR CONDITIONING OF BUILDINGS, The Architectural Press. Londres, 1958.
•
Fumadó Alsina, Juan L. CLIMATIZACIÓN DE EDIFICIOS. Ed. del Serbal, Barcelona,1996.
•
Galdón, F y Calvo, T. CURSO DE INSTALADOR DE CALEFACCIÓN, CLIMATIZACIÓN Y AGUA CALIENTE SANITARIA. Ed. El Instalador. Madrid,1997.
•
García Pérez, J. ESQUEMAS HIDRAÚLICOS DE CALEFACCIÓN Y AGUA CALIENTE SANITARIA. Ed. Clima Noticias. Madrid, 1999.
•
Gosálvez Gosálvez, J.C. y otros. EXPERTOS EN MANTENIMIENTO Y CONSERVACION DE EDIFICACIONES. Servicio de Publicaciones del C.O.A.M. Madrid, 1987.
•
Grimm, N.R. y Rosales, R. MANUAL DE DISEÑO DE CALEFACCIÓN, VENTILACIÓN Y AIRE ACONDICIONADO. Ed. Mc. Graw Hill. Madrid,1996.
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Acondicionamiento e Instalaciones 2. Curso 2005-06 •
Guenand, Y. CLIMATIZACION DE LOCALES, Ed. Gustavo Gili, Barcelona, 1977. Trad. de LA CLIMATISATION. PRINCIPES DE BASE. TECHNOLOGIE DES MATERIELS. METHODES DE CALCUL. INSTALLATION. DEPANNAGE, Ed. Desforges, París, 1973.
•
Gyssan, R. y otros TECNICAS DE LA REGULACION Y GESTION DE ENERGIA EN EDIFICIOS. Ed. AFISAE (Asociación Española de Fabricantes e Importadores de Aparatos y Sistemas para la Automatización de Edificios). Madrid, 1992. Trad. de MANUEL DE LA REGULATION ET DE LA GESTION DE L'ENERGIE. PYC Ed. París.
•
I.D.A.E. MANUALES TECNICOS Y DE INSTRUCCION PARA LA CONSERVACION DE LA ENERGIA. VOL 7: ACONDICIONAMIENTO DE LOCALES. VOL 8: TORRES DE REFRIGERACION. Ed. I.D.A.E. (Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía). Madrid, 1983.
•
I.D.A.E. OPTIMIZACION ENERGETICA DE LAS INSTALACIONES DE AIRE ACONDICIONADO. De la colec. Cuadernos de Gestión Energética Municipal, nº 6. Ed. I.D.A.E. (Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía). Madrid, 1989.
•
I.D.A.E. OPTIMIZACION ENERGETICA DE LAS INSTALACIONES DE CALEFACCION Y AGUA CALIENTE. De la colec. Cuadernos de Gestión Energética Municipal, nº 5. Ed. I.D.A.E. (Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía). Madrid, 1989.
•
Lampe, G. y otros, INSTALACIONES DE VENTILACION Y CLIMATIZACION EN LA PLANIFICACION DE OBRAS, Ed. Blume, Madrid, 1977.
•
Milian i Rovira, J.M. MANUAL DE CALEFACCION, Publicaciones del Colegio Oficial de Arquitectos de Catalunya, Barcelona, 1981.
•
Missenard, A. CALEFACCION, VENTILACION Y AIRE ACONDICIONAMIENTO DE AIRE. Ed. Eyrolles. París, 1953.
•
Missenard, A. LA CALEFACCION Y LA REFRIGERACION POR RADIACION. Ed. Paraninfo, 1963. Trad. de LE CHAUFFAGE ET LE RAFRAICHISSEMENT PAR RAYONNEMENT. Ed. Eyrolles. París.
•
Monasterio, R. y otros. LA BOMBA DE CALOR: FUNDAMENTOS, TECNICAS Y APLICACIONES. Ed. Mc Graw-Hill/Interamericana de España. Madrid, 1993.
•
Pita, E.G. ACONDICIONAMIENTO DE AIRE. PRINCIPIOS Y SISTEMAS. Cía. Editorial Continental. México, 1994. Trad. de AIR CONDITIONING PRINCIPLES AND SYSTEMS. Ed. Prentice Hall.
•
Pizetti, C. ACONDICIONAMIENTO DEL AIRE Y REFRIGERACION. TEORIA Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES. Librería Editorial Bellisco. Madrid, 1991 (2ª ampliada y revisada). Trad. de CONDIZIONAMENTO DELL'ARIA E REFRIGERAZIONE. TEORIA E CALCOLO DEGLI IMPIANTI. Ed. Masson. Milán, 1989.
•
Recknagel-Sprenger. MANUAL DE CALEFACCION Y CLIMATIZACION. Ed. Blume. Barcelona, 1974.
•
Roca. GENERALIDADES SOBRE AIRE ACONDICIONADO. Pub. Técnicas Roca. Barcelona, 1973.
•
Rodríguez Avial, M. CALEFACCION Y ACONDICIONAMIENTO DE AIRE, Servicio de Publicaciones de la E.T.S.A. Madrid, 1972-73.
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Rubio Requena, P. y otros, CURSO DE INSTALACIONES DE CALEFACCION, Servicio de Publicaciones del Colegio Oficial de Arquitectos de Madrid, Madrid, 1984.
•
Sage, K. INSTALACIONES TECNICAS EN LOS EDIFICIOS (TOMOS I Y II), Ed. Gustavo Gili, 1980 (=1974). Trad. de HANDBUCH DER HAUSTECHNIK, Verlagsgruppe Bertelsmann GmbH/ Bertelsmann Fachverlag, Gutersloh (Alemania).
•
Sánchez Quintana, F. INSTALACIONES DE CALEFACCION POR SUELO RADIANTE. Ed. Progensa (Promotora General de Estudios). Sevilla, 1989.
•
Varios autores, LA ELECTRICIDAD EN EL CONFORT TERMICO DE LOS LOCALES. CALEFACCION ELECTRICA, Asociación de Investigación Industrial Eléctrica, Instituto Eduardo Torroja de la construcción y del cemento, Madrid, 1969.
•
Varios autores. LA BOMBA DE CALOR Y SUS APLICACIONES (TOMOS I Y II) Ed. A.D.A.E. (Asociación de Aplicaciones de la Electricidad). Madrid, 1987.
•
Varios autores. CALIDAD DEL AIRE INTERIOR. Ed. Cristalería Española. Madrid, 1992.
•
Whitman, W.C. y Johnson, W.M. TECNOLOGÍA ACONDICIONADO. Ed. Marcombo. Barcelona,1998.
•
Woods, GUIA PRACTICA DE LA VENTILACION, Ed. Blume, Barcelona, 1970. Trad. de PRACTICAL GUIDE TO FAN ENGINEERING, Woods of Colchester Ltd. Inglaterra, 1952.
DE
REFRIGERACIÓN
Y
AIRE
Junio de 2005
Fdo. Juan José Sendra Salas Responsable y coordinador de la asignatura
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ACONDICIONAMIENTO E INSTALACIONES II
TEMA 1: PÉRDIDAS Y GANANCIAS CALORÍFICAS: BALANCE TÉRMICO
DEPARTAMENTO DE CONSTRUCCIONES ARQUITECTÓNICAS I. UNIVERSIDAD DE SEVILLA
CARGAS DE INVIERNO PREDIMENSIONADO: Pérdidas de calor = Pérdidas transmisión + Pérdidas ventilación
P = KG · S · (Ti-Te) + 0’3 QV · (Ti-Te) P: Pérdidas de calor aproximadas (kcal/h) KG : Coeficiente global de transmisión de calor (kcal/h·m2 ºC) S: Superficie total de cerramientos, separación con locales no calefactados, medianeras o terreno (m2 ) (Ti-Te ): Salto térmico entre el aire interior y exterior (ºC) QV: Caudal ventilación (m3/h) = 1 renov/h (ITE.02.2.2) x V (m3)
Potencia de cálculo: 1’2÷1’25 P
CONDICIONES EXTERIORES DE CÁLCULO
CONDICIONES EXTERIORES DE CÁLCULO
CONDICIONES EXT. E INT. DE CÁLCULO
CÁLCULO DETALLADO DE PÉRDIDAS PÉRDIDAS DE CALOR EN UN LOCAL: Pérdidas de calor = Pérdidas transmisión + Pérdidas ventilación Pérdidas por transmisión de calor: Pt -A través de cerramientos en contacto con el exterior: Pt1 - A través de cerramientos en contacto con el terreno: Pt2 - A través de particiones con locales no calefactados: Pt3 Pérdidas a través de cerramientos en contacto con el exterior: Pt1: ∑ Kj · C1j · C2j · Sj · (Ti-Te) Kj: Coeficiente de transmisión de calor del cerramiento j C1j: Coeficiente corrector en función de la posición y orientación del cerramiento j, así como de su grado de exposición al viento C2j: Coeficiente corrector en función de la inercia térmica del cerramiento j y del régimen de intermitencia de la instalación Sj: Área del cerramiento j
PÉRDIDAS DE CALOR POR TRANSMISIÓN
Factor de corrección en función de la inercia térmica del cerramiento y régimen de intermitencia de la instalación
PÉRDIDAS DE CALOR POR TRANSMISIÓN Pérdidas a través de cerramientos en contacto con el terreno: Pt2 Pt2= ∑ Kj · Sj · (Ti-Ts)
PÉRDIDAS DE CALOR POR TRANSMISIÓN Pérdidas a través de particiones con locales no calefactados: Pt3: ∑ Kj · Sj · (Ti-Tlnc)
CARGAS DE VERANO Cargas internas: Ocupación, iluminación, transmisión de calor a través de locales no climatizados, otras (ordenadores, ...) Cargas externas: Transmisión de calor a través de paredes opacas, conducción y convección a través de superficies acristaladas, radiación solar a través de superficies acristaladas. Variabilidad de las cargas externas a lo largo del día (hora del día y orientación) → Balance de cargas para obtener la carga punta. Definición de las condiciones interiores y exteriores de cálculo: (ITE.02.2.2 y UNE 100.014-84)
CONDICIONES EXTERIORES DE CÁLCULO
Norma UNE 100-014-84: Climatización: bases para el proyecto
CARGAS DE OCUPACIÓN E ILUMINACIÓN
Carga de iluminación: Incandescencia: Potencia (W) x 0’86 kcal/h·W Fluorescencia: Potencia (W) x 0’86 kcal/h·W x 1’25 (Reactancias)
TRANSMISIÓN DE CALOR A TRAVÉS DE CERRAMIENTOS OPACOS φ = K·S (Tef – Ti) = K·S·ΔTeq Tef: Temperatura equivalente ficticia en un instante dado, definida como la temperatura que produciría, en régimen permanente, el mismo flujo de calor (en régimen variable de temperaturas), en el mismo instante. ΔTeq: Incremento térmico equivalente. ΔTeq = a + ΔTeq_sombra + b (Rs/Rm) · (ΔTeq sol - ΔTeq sombra) a: Factor de corrección cuando Te (15h) – Ti ≠ 8ºC y OMD ≠ 11ºC b: Factor según el color exterior del cerramiento. ΔTeq sol , ΔTeq_sombra: Incremento térmico equivalente, a la hora considerada, el primero según su orientación y el segundo estimando que está en sombra. Para una hora que el cerramiento esté en sombra: (ΔTeq sol - ΔTeq sombra) = 0. Rs , Rm : Intensidad de radiación máxima (W/m2) para una superficie acristalada de la misma orientación, el primero para la latitud y mes correspondientes y el segundo para el mes de julio y 40º de latitud norte
TRANSMISIÓN DE CALOR A TRAVÉS DE CERRAMIENTOS OPACOS a: Factor de corrección en función de [Te (15h) – Ti] y OMD
b: Factor según el color exterior del cerramiento. Oscuro (azul oscuro, marrón oscuro, rojo oscuro, etc.) → b =1 Medio (verde, azul, gris claro) → b = 0’78 Claro (blanco, crema, etc,) → b = 0’55 ΔTeq = a + ΔTeq_sombra + b (Rs/Rm) · (ΔTeq sol - ΔTeq sombra)
TRANSMISIÓN DE CALOR A TRAVÉS DE CERRAMIENTOS OPACOS ΔTeq sol , ΔTeq_sombra: Incremento térmico equivalente, a la hora considerada, el primero según su orientación y el segundo estimando que está en sombra.
ΔTeq = a + ΔTeq_sombra + b (Rs/Rm) · (ΔTeq sol - ΔTeq sombra)
TRANSMISIÓN DE CALOR A TRAVÉS DE CERRAMIENTOS OPACOS ΔTeq sol , ΔTeq_sombra: Incremento térmico equivalente, a la hora considerada, el primero según su orientación y el segundo estimando que está en sombra.
ΔTeq = a + ΔTeq_sombra + b (Rs/Rm) · (ΔTeq sol - ΔTeq sombra)
TRANSMISIÓN DE CALOR A TRAVÉS DE CERRAMIENTOS OPACOS Rs , Rm : Intensidad de radiación máxima (W/m2) para una superficie acristalada de la misma orientación, el primero para la latitud y mes correspondientes y el segundo para el mes de julio y 40º de latitud norte
ΔTeq = a + ΔTeq_sombra + b (Rs/Rm) · (ΔTeq sol - ΔTeq sombra)
CONDUCCIÓN Y CONVECCIÓN A TRAVÉS DE SUP. ACRISTALADAS φ= K·S (Te – Ti) ,, Te calculado en función de la hora y el mes.
CONDUCCIÓN Y CONVECCIÓN A TRAVÉS DE SUP. ACRISTALADAS Radiación solar = Radiación directa + Radiación difusa Rad. solar = Int. rad. x Superf. x Factor ganancia solar x Factor almac.
CONDUCCIÓN Y CONVECCIÓN A TRAVÉS DE SUP. ACRISTALADAS Radiación solar = Radiación directa + Radiación difusa Rad. solar = Int. rad. x Superf. x Factor ganancia solar x Factor almac. FACTORES DE GANANCIA SOLAR A TRAVÉS DEL VIDRIO
CONDUCCIÓN Y CONVECCIÓN A TRAVÉS DE SUP. ACRISTALADAS Radiación solar = Radiación directa + Radiación difusa Rad. solar = Int. rad. x Superf. x Factor ganancia solar x Factor almac.
Peso: (Peso muros exteriores + ½ Peso tabiques, suelo y techo)/Sup. suelo
ACONDICIONAMIENTO E INSTALACIONES II
TEMA 2: PROCESOS PSICROMÉTRICOS Y PROCESOS DE CLIMATIZACIÓN. CIRCUITO FRIGORÍFICO
DEPARTAMENTO DE CONSTRUCCIONES ARQUITECTÓNICAS I. UNIVERSIDAD DE SEVILLA
INTRODUCCIÓN. VARIABLES PSICROMÉTRICAS LOCAL ACONDICIONADO: • Temperatura • Humedad • Pureza del aire • Movimiento del aire
PSICROMETRÍA ÁBACO PSICROMÉTRICO
VARIABLES PSICROMÉTRICAS: • Temperatura:
Temperatura seca: Ts (ºC) Temperatura húmeda: Th (ºC) Temperatura de rocío: Tr (ºC)
• Humedad:
Humedad relativa Hr (%) Humedad absoluta (contenido de agua): W
• Entalpía:
h (kcal / kgm aire seco) ó (kJ / kgm aire seco)
• Factor de calor sensible: FCS
DIAGRAMA PSICROMÉTRICO
PROCESOS DE CLIMATIZACIÓN
PROCESOS DE CLIMATIZACIÓN
REFRIGERANTES CFC: Cloro-fluor-carbonados (a partir de 1930) HCFC: Hidro-cloro-fluor-carbonados R22 HFC: Hidro-fluor-carbonados R407c y R410a PROBLEMAS MEDIO-AMBIENTALES DE ALGUNOS REFRIGERANTES (CFC y, en menor medida, los HCFC): • Contribución a la destrucción de la capa de ozono (O3): Filtro que protege contra radiaciones ultravioletas potencialmente nocivas. • Contribución al calentamiento global del planeta por el efecto invernadero.
Calendario de eliminación de la producción de CFC y HCFC
SISTEMAS DE CLIMATIZACIÓN (ITE.02.4) ANÁLISIS PREVIO: - Características arquitectónicas del edificio (propiedades térmicas de la envolvente, orientación de fachadas, distribución de espacios interiores, etc.). - Régimen de explotación (ocupación, usos y horarios de funcionamiento de las diferentes zonas). - Disponibilidad de las fuentes de energía y su coste. - Seguridad y fiabilidad del sistema. - Incidencia de otras instalaciones.
SISTEMAS DE CLIMATIZACIÓN (ITE.02.4) ANÁLISIS POSTERIOR. - División de los sistemas en subsistemas teniendo en cuenta la distribución de espacios interiores, uso y horario de funcionamiento. - Si hay múltiples unidades de consumo, reparto de gastos de energía y mantenimiento, incluso la posible separación de la producción de frío de la producción de calor. - Selección de equipos y sistemas en función del rendimiento energético y del impacto sobre el medio ambiente. - Adopción de sistemas de ahorro y recuperación de energía y aprovechamiento de energías gratuitas o renovables. - Ubicación de los equipos y de las centrales de producción.
EQUIPOS AUTÓNOMOS SOBRE LA UBICACIÓN DE EQUIPOS Dos opciones de entrada: ubicar la máquina en el exterior o en un local interior Primera opción: más económica y sencilla. Mayores problemas: impacto visual (centros históricos) y acústico (Reg. de Calidad del Aire). Contemplar las pérdidas de rendimiento cuando se alcanzan bajas temperaturas en invierno y bajas temperaturas en invierno. Segunda opción: más cara. Solución al circuito exterior: conductos y persianas para la aspiración y descarga del aire exterior. Suelen ser de una importante sección. La salida de aire exterior ha de producirse normalmente por encima de 3 m sobre el nivel de la calle. Los ventiladores de las máquinas han de vencer las pérdida de carga del circuito exterior. Cumplimiento del Regl. de Calidad del Aire.
EQUIPOS AUTÓNOMOS DE CUBIERTA (ROOF-TOP)
EQUIPOS AUTÓNOMOS DE CUBIERTA (ROOF-TOP)
ARCHIVO HISTÓRICO DE ANTEQUERA
EQUIPOS AUTÓNOMOS CONDENSACIÓN POR AIRE
EQUIPOS AUTÓNOMOS CONDENSACIÓN POR AIRE
EQUIPOS AUTÓNOMOS CONDENSACIÓN POR AIRE
EQUIPOS AUTÓNOMOS CONDENSACIÓN POR AIRE
EQUIPOS AUTÓNOMOS CONDENSACIÓN POR AIRE
EQUIPOS AUTÓNOMOS CONDENSACIÓN POR AIRE
TOMAS DE AIRE EXTERIOR ACÚSTICAS
Pérdidas de cargas en tomas de aire acústicas simples
Pérdidas de carga en tomas de aire acústicas dobles
EQUIPOS AUTÓNOMOS CONDENSACIÓN POR AIRE
EQUIPOS AUTÓNOMOS CONDENSACIÓN POR AIRE
EQUIPOS AUTÓNOMOS CONDENSACIÓN POR AIRE
EQUIPOS AUTÓNOMOS CONDENSACIÓN POR AIRE
EQUIPOS AUTÓNOMOS PARTIDOS CONDENSACIÓN POR AIRE
EQUIPOS MÚLTIPLES (MULTI-SPLIT) CONDENSACIÓN POR AIRE
EQUIPOS VRV (Volumen Refrigerante Variable)
EQUIPOS VRV (Volumen Refrigerante Variable)
EQUIPOS VRV (Volumen Refrigerante Variable)
EQUIPOS VRV (Volumen Refrigerante Variable)
EQUIPOS VRV (Volumen Refrigerante Variable)
EQUIPOS VRV (Volumen Refrigerante Variable)
ENFRIADORAS DE AIRE O BOMBAS DE CALOR AIRE/AIRE CON REGULACIÓN DE CAUDAL (CAUDAL VARIABLE)
ENFRIADORAS DE AIRE O BOMBAS DE CALOR AIRE/AIRE CON REGULACIÓN DE CAUDAL (CAUDAL VARIABLE)
ENFRIADORAS DE AIRE O BOMBAS DE CALOR AIRE/AIRE CON REGULACIÓN DE CAUDAL (CAUDAL VARIABLE)
CALIDAD DE AIRE Y VENTILACIÓN (ITE.02.2.2) - La ventilación mecánica se adoptará para los sistemas de acondicionamiento de aire, siendo recomendable para los sistemas diseñados para controlar únicamente las condiciones térmicas, como son los de calefacción y refrigeración. - El aire exterior será siempre filtrado y tratado térmicamente antes de ser introducido en los locales.
FREE-COOLING O ENFRIAMIENTO GRATUITO POR AIRE EXTERIOR (ITE.02.4.6): Resulta obligado cuando: - Caudal impulsión > 3 m3/s - Nº horas anuales en las que la demanda de energía pudiera satisfacerse gratuitamente con la contenida en el aire exterior > 1000 h
EQUIPOS AUTÓNOMOS DE CUBIERTA (ROOF-TOP)
CALIDAD DE AIRE Y VENTILACIÓN (ITE.02.2.2) - La ventilación mecánica se adoptará para los sistemas de acondiciona-miento de aire, siendo recomendable para los sistemas diseñados para controlar únicamente las condiciones térmicas, como son los de calefacción y refrigeración.
RECUPERACIÓN DEL CALOR DE AIRE DE EXTRACCIÓN (ITE.2.4.7): El aire de ventilación que deba ser expulsado al exterior, por medios mecánicos, puede emplearse para el pretratamiento térmico del aire nuevo que se aporte desde el exterior Resulta obligado cuando:
- El aire exterior será siempre filtrado y tratado térmicamente antes de ser introducido en los locales.
- Caudal de ventilación < 3m3/s - Régimen de funcionamiento anuales de utilización del local o zona a climatizar > 1000 h
CAUDALES DE VENTILACIÓN (UNE 100-011-91)
RECUPERADORES DE CALOR
RECUPERADORES DE CALOR
RECUPERADORES DE CALOR
RECUPERADORES DE CALOR
TORRES DE REFRIGERACIÓN
INSTALACIONES CENTRALIZADAS
INSTALACIONES CENTRALIZADAS
INSTALACIONES CENTRALIZADAS
INSTALACIÓN CENTRALIZADA TODO AIRE RED DE 4 TUBOS Y CLIMATIZADORES
Esquema de principio de la instalación de climatización del Museo de Bellas Artes de Granada (Palacio de Carlos V)
INSTALACIONES CENTRALIZADAS
INSTALACIÓN CENTRALIZADA TODO AIRE CLIMATIZADORES UNIZONAS
Esquema de principio de la instalación de climatización del Archivo Histórico de Antequera
INSTALACIÓN CENTRALIZADA TODO AIRE CLIMATIZADORES UNIZONAS
INSTALACIÓN CENTRALIZADA TODO AIRE CLIMATIZADORES UNIZONAS
DIAGRAMA PSICROMÉTRICO
INSTALACIÓN CENTRALIZADA TODO AIRE CLIMATIZADORES UNIZONAS
INSTALACIÓN CENTRALIZADA TODO AIRE CLIMATIZADORES UNIZONAS
INSTALACIÓN CENTRALIZADA TODO AIRE CLIMATIZADORES UNIZONAS
INSTALACIÓN CENTRALIZADA TODO AIRE CLIMATIZADORES UNIZONAS
INSTALACIÓN CENTRALIZADA TODO AIRE CLIMATIZADORES UNIZONAS
INSTALACIÓN CENTRALIZADA TODO AIRE CLIMATIZADORES UNIZONAS
INSTALACIÓN CENTRALIZADA TODO AIRE CLIMATIZADORES UNIZONAS
INSTALACIÓN CENTRALIZADA TODO AIRE CLIMATIZADORES UNIZONAS
INSTALACIÓN CENTRALIZADA TODO AIRE CON CLIMATIZADOR UNIZONA
INSTALACIÓN CENTRALIZADA TODO AIRE CAUDAL CONSTANTE Y TEMPERATURA VARIABLE
INSTALACIÓN CENTRALIZADA TODO AIRE CAUDAL VARIABLE CON COMPUERTAS DE BY-PASS
INSTALACIONES CENTRALIZADAS CON FANC-OILS (AIRE-AGUA O TODO AGUA)
INSTALACIONES CENTRALIZADAS
CON FANC-OILS (AIRE-AGUA O TODO AGUA)
INSTALACIONES CENTRALIZADAS AIRE-AGUA CLIMATIZADOR AIRE PRIMARIO
INSTALACIÓN CENTRALIZADA ESQUEMA DE PRINCIPIO
INSTALACIÓN CENTRALIZADA REGULACIÓN Y CONTROL
ACONDICIONAMIENTO E INSTALACIONES II
TEMA 6: TRANSPORTE Y DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA
DEPARTAMENTO DE CONSTRUCCIONES ARQUITECTÓNICAS I. UNIVERSIDAD DE SEVILLA
INSTALACIONES CENTRALIZADAS
Esquema de principio de la instalación de climatización del Archivo Histórico de Antequera
ZONIFICACIÓN: CIRC. PRIMARIOS/SECUNDARIOS
ITE 02.8.1: Se procurará que los circuitos de distribución de los fluidos portadores (circuitos secundarios) se dividan teniendo en cuenta el horario de funcionamiento de cada subsistema, las cargas diferenciadas por orientación o servicio, la longitud hidráulica del circuito y el tipo de unidades terminales servidas.
ZONIFICACIÓN: CIRC. PRIMARIOS/SECUNDARIOS
Esquema de principio de la instalación de climatización del Teatro del Puerto de Santa María
TUBERÍAS DE CLIMATIZACIÓN
ITE.02.8.1: Se aconseja situar las tuberías, preferiblemente, en lugares que permitan la accesibilidad a lo largo de su recorrido para facilitar la inspección de las mismas, especialmente en sus tramos principales, y de sus accesorios, válvulas, instrumentos de regulación y medida y, en su caso, del aislamiento térmico.
AISLAMIENTO TÉRMICO RITE, Apéndice 03.1: Los componentes de una instalación (equipos, aparatos, conducciones y accesorios) dispondrán de un aislamiento térmico con el espesor mínimo abajo reseñado cuando contengan fluidos a temperaturas superior a 40ºC y estén situados en locales no calefactados, entre los que se deben considerar los patinillos, galerías, salas de máquinas y similares.
Espesores mínimos en interiores. En exteriores aumentar en 10 mm
DILATACIÓN DE TUBERÍAS
DILATACIÓN DE TUBERÍAS ITE 02.8.5: Dilatación: En los tendidos de gran longitud, tanto horizontales como verticales, se compensarán los movimientos de las tuberías mediante compensadores de dilatación o cambios de dirección.
ITE 02.8.5: Dilatación: “Los dilatadores se diseñarán y calcularán de acuerdo a lo establecido en UNE100156”.
DEP. INERCIA, BOMBA, VASO EXPANSIÓN, LLENADO
Esquema de principio de la instalación de climatización del Archivo Histórico de Antequera
BOMBAS DE CIRCULACIÓN
ITE 02.8.1: “Las conexiones entre tuberías y equipos, con motor de potencia mayor que 3 kW se efectuarán mediante elementos flexibles”.
ITE 02.8.7: Las bombas de más de 1’5 kW de potencia y las válvulas automáticas de diámetro mayor que DN20 deberán protegerse por medio de filtros de malla o tela metálica situados aguas arriba del elemento a proteger”:
VASOS DE EXPANSIÓN CERRADOS
ITE.02.8.4: Los circuitos cerrados de agua estarán equipados de un dispositivo de expansión de tipo cerrado.
VASOS DE EXPANSIÓN CERRADOS. ALIMENTACIÓN
TUBERÍAS DE ALIMENTACIÓN
ITE.02.8.2: Alimentación: “La alimentación se hará por medio de un dispositivo o aparato que servirá, al mismo tiempo, para reponer, manual o automáticamente, las pérdidas de agua (...). Antes del dispositivo de reposición se dispondrá una válvula de retención y un contador, precedidos de un filtro de malla metálica”.
TUBERÍAS DE VACIADO
ITE.02.8.3: Vaciado: “Toda las redes de distribución de agua deben estar diseñadas de tal forma que puedan vaciarse total o parcialmente (...). Los vaciados parciales de la red se harán usualmente por la base de las columnas, a través de un elemento cuyo diámetro será como mínimo 20 mm.”.
VÁLVULAS Válvulas: - de compuerta - de bola o esféricas - de asiento - de retención - de seguridad
DISTRIBUCIÓN DE AIRE: CONDUCTOS
COMPUERTAS DE REGULACIÓN DE CAUDAL
Compuerta de regulación de caudal: lamas paralelas y lamas en oposición
COMPUERTAS CORTAFUEGO
COMPUERTAS CORTAFUEGO
SILENCIADOR
DISTRIBUCIÓN DE AIRE EN LOCALES
Alcance y caída de la vena fluida. Efecto coanda (techo)
DIFUSIÓN DE AIRE
Difusor de techo con compuerta de regulación de caudal
Difusión e el techo, retorno en pared
DIFUSIÓN DE AIRE
DIFUSIÓN DE AIRE
Difusores lineales
UNIDADES TERMINALES: REJILLAS Y DIFUSORES
Difusores tangenciales
Difusores rotacionales
REJILLAS MURALES
Rejilla lineal Impulsión desde la pared, retorno a rejilla en pared
Rejilla de lama fija a 45º
REJILLAS MURALES
Rejilla de simple deflexión
Rejilla de doble deflexión
Rejilla de doble deflexión, con compuerta de regulación de caudal
DIFUSORES DE SUELO
Impulsión desde el suelo, retorno desde el suelo
Difusor de suelo
REJILLAS DE SUELO
PROYECCIÓN VARIABLE Y TOBERAS
Proyección variable
Toberas y multitoberas
PROYECCIÓN VARIABLE Y TOBERAS
TOBERAS Y MULTI-TOBERAS
DIAGRAMA PSICROMÉTRICO
CAUDALES DE VENTILACIÓN (UNE 100100-011011-91)
CÁLCULO DE CONDUCTOS Paso 1: Cálculo del caudal de impulsión en todos los tramos de la red de conductos
qimp (m3/h) = Qs (kcal/h) /0’29 (Tf-Ti) Tf, Ti: temperatura de impulsión e interior (ºC) Paso 2: Fijar la velocidad del aire en el tramo final (primero desde la máquina)
CÁLCULO DE CONDUCTOS Paso 3: Calcular la sección del tramo final
Sn (m2) = qn (m3/h) / 3600 vn (m/s) Paso 4: Calcular las secciones en los distintos tramos, conocidos los caudales, aplicación el método de fricción constante (pérdida de carga unitaria constante en la red de conductos)
EJEMPLO
EJEMPLO
PÉRDIDA DE CARGA
Conductos de chapa
PÉRDIDA DE CARGA
Conductos de fibra de vidrio
PÉRDIDA DE CARGA
Conductos de fibra de vidrio recubiertos de hoja de aluminio
PÉRDIDA DE CARGA
Ejemplo: R/D = 1’25 W= 900 mm; D = 300 mm W/D = 3 R/D = 1’25 y W/D = 3 L/D = 8 L = 8·D = 2400 mm = 2’4 m
PÉRDIDA DE CARGA
Tomas acústicas simples
Tomas acústicas dobles
CÁLCULO DE TUBERÍAS Paso 1: Cálculo del caudal de agua en todos los tramos
q (l/s) = Pot (kcal/h) /3600 (Tida-Tret) Tida-Tret = 5ºC Paso 2: Calcular el diámetro de todos los tramos de forma que la velocidad no supere un determinado valor
Tuberías de cobre
Tuberías de acero
CÁLCULO DE TUBERÍAS Paso 3: Comprobar que j 40 mm.c.a/m (400 Pa/m)
Tuberías de cobre
Tuberías de acero
CÁLCULO DE TUBERÍAS
SISTEMAS DE CALEFACCIÓN: CLASIFICACIÓN SUBSISTEMAS DE CALEFACCIÓN: Generación de calor, transporte de calor, emisión de calor GENERACIÓN DE CALOR: Generadores directos (estufas, radiadores de aceite, etc.) Generadores indirectos (calderas, bombas de calor, etc.) Fuentes energéticas utilizadas: -Combustibles sólidos: Ventajas: Bajo costo Inconvenientes: Almacenamiento, dificultad en la regulación y control de la temperatura del fluido térmico (portador de calor), contaminación atmosférica de los gases de combustión -Combustibles líquidos: Inconvenientes: Inseguridad en la evolución del costo Ventaja: Fácil manejo y mantenimiento, sencilla regulación y control, baja contaminación atmosférica
SISTEMAS DE CALEFACCIÓN: CLASIFICACIÓN - Combustibles gaseosos: Inconvenientes: Sensación de peligro en el uso doméstico Ventaja: almacenamiento, sencilla regulación y control, baja contaminación atmosférica - Energía eléctrica: Inconvenientes: Costo elevado Ventajas: Más cómoda de uso y de más fácil regulación -Energías alternativas: Potencialidad de la energía solar TRANSPORTE DE CALOR: Fluidos térmico: aire, agua, agua sobrecalentada, vapor de agua y otros fluidos térmicos (aceites) Tipología de redes: Redes monotubulares, bitubulares de retorno directo y de retorno invertido
TRANSPORTE DE CALOR (TIPOS DE REDES)
RED MONOTUBULAR
RED BITUBULAR DE RETORNO DIRECTO
RED BITUBULAR DE RETORNO INVERTIDO
SISTEMAS DE CALEFACCIÓN: CLASIFICACIÓN EMISIÓN DE CALOR Mecanismos de intercambios de calor: - Convección natural - Convección forzada -Radiación
GENERACIÓN DE CALOR Clasificación: - Según la fuente energética: de combustibles sólidos, líquidos y gaseosos y calderas eléctricas. - Según el fluido térmico elegido para el transporte de calor: de agua a baja temperatura, de agua a media temperatura, de agua sobre-calentada, de vapor, de aceite térmicos. - Según el material con que están construidas: de fundición, de chapa de acero, de otros materiales. - Según la presión en el hogar: presurizadas, atmosféricas y en depresión. - Según el principio de diseño: pirotubulares y acuotubulares.
GENERACIÓN DE CALOR
Componentes de una caldera pirotubular
GENERACIÓN DE CALOR
GENERACIÓN DE CALOR Clasificación: - Según el combustible: de combustibles gaseosos, líquidos y sólidos. - Según modo de funcionamiento: todo-nada (P≤70W); todo-poco-nada (70≤P≤400 kW); modulantes (P>400 kW), ITE.02.6.2 (tabla 4) Quemador
GENERACIÓN DE CALOR
Tabla de rendimientos de calderas
GENERACIÓN DE CALOR ITE 02.6.2 Centrales de Producción de Calor “Las centrales de producción de calor equipadas con generadores de tipo estándar cumplirá con estos requisitos: 1. Si la potencia térmica de la central es mayor que 400 kW se instalarán dos o más generadores de calor. 2. Para centrales con potencia igual o menor de 400 kW y con servicios de calefacción y agua caliente sanitaria se dispondrá de un generador de calor dedicado a este último servicio, salvo cuando la potencia demandada por este servicio se adecue, dentro de un margen del ± 10%, a la potencia del primer escalón del quemador de un único generador de calor para ambos servicios”. Excepción: Instalaciones individuales de potencia térmica menor que 70 kW (ITE 09.2)
GENERACIÓN DE CALOR
Generadores mixtos de calefacción y agua caliente sanitaria
SALAS DE CALDERAS
Salas de calderas (ITE.02.7, normas UNE 100.020.89 y UNE 60.601.93)
SALAS DE CALDERAS NORMA UNE 100.020.89 (Sala de Máquinas) “Se define como Sala de Máquinas al local técnico donde se alojan los equipos de producción de frío o calor y otros equipos auxiliares y accesorios de la instalación”. “Los locales anexos a la Sala de Máquinas que comuniquen con el resto del edificio o con el exterior a través de la misma Sala se considerarán parte de la misma”. “No tendrán consideración de Sala de Máquinas los locales en los que se situén generadores de calor con potencia térmica no superior a 50 kW o equipos autónomos de climatización de cualquier potencia”
SALAS DE CALDERAS ITE.02.7 (Salas de máquinas) “Las salas de máquinas se diseñarán de forma que satisfagan unos requisitos mínimos de seguridad para las personas y los edificios donde se emplacen y en todo caso se faciliten las operaciones de mantenimiento y conducción. En especial se tendrá en cuenta al reglamentación vigente sobre protección contra incendios”. “Se estará a lo dispuesto en la UNE 100020 en los aspectos relativos a ventilación, nivel de iluminación, seguridad eléctrica, dimensiones mínimas de la sala, separación entre máquinas para facilitar su mantenimiento así como en lo concerniente a la adecuada protección frente a la humedad exterior y la previsión de un eficaz sistema de desagüe”.
SALAS DE CALDERAS ITE.02.15.7 (Protección contra incendios en salas de máquinas) “Las salas de calderas cumplirán las condiciones de protección contra incendios que establece la norma básica vigente sobre protección contra incendios en lo edificios, para los recintos de riesgo especial. A tales efectos se asignan los siguientes grados de riesgo a dichas salas: - riesgo bajo, cuando la potencia útil conjunta esté comprendida entre 70 kW y 600 kW - riesgo medio, cuando la potencia útil conjunta sea mayor que 600 kW”. “La distancia a una salida desde todo punto de la sala ocupable por una persona no será mayor que 15m”
SALAS DE CALDERAS
Dimensiones mínimas de sala de calderas (combustibles líquidos o gaseosos) NORMA UNE 100.020-89
SALAS DE CALDERAS
Dimensiones mínimas de sala de calderas (combustibles sólidos) NORMA UNE 100.020-89
SALAS DE CALDERAS
SALAS DE CALDERAS ITE.02.7 (Salas de máquinas) “Las instalaciones de calderas para calefacción y/o ACS con potencia útil superior a 70 kW que utilicen combustibles gaseosos cumplirán particularmente lo dispuesto en UNE 60601 y en las disposiciones vigentes sobre instalaciones receptoras de gas”. “En todo caso las salas de máquinas no pueden utilizarse para fines diferentes a los de alojar equipos y aparatos al servicio de la instalación de climatización; y en ellas, además, no podrán realizarse trabajos ajenos a los propios de la instalación. En particular se prohibe la utilización de la sala de máquinas como almacén, así como la colocación en la misma de depósitos de almacenamiento de combustibles, salvo cuando lo permita la reglamentación específica...”
CHIMENEAS Y CONDUCTOS DE HUMOS
ITE 02.14 Chimeneas y conductos de humos Podrán conectarse a un mismo conducto de evacuación de humos varios generadores cuando la suma de sus potencias nominales no supere los 400 kW Chimenea y conductos de humos
CHIMENEAS
Distancias mínimas desde la boca la chimenea hasta un obstáculo (Norma UNE 123.001-94)
CHIMENEAS
Distancias mínimas desde la boca la chimenea hasta un obstáculo (Norma UNE 123.001-94)
CHIMENEAS
Distancias mínimas desde la boca la chimenea hasta un obstáculo (Norma UNE 123.001-94)
DEPÓSITOS DE COMBUSTIBLE
Depósitos enterrados exteriores
DEPÓSITOS DE COMBUSTIBLE
Depósitos enterrados exteriores
DEPÓSITOS DE COMBUSTIBLE
Depósitos enterrados exteriores
DEPÓSITOS DE COMBUSTIBLE
Depósitos enterrados en el interior
DEPÓSITOS DE COMBUSTIBLE
Depósitos aéreos en el interior de un local
DEPÓSITOS DE COMBUSTIBLE
Depósitos aéreos exteriores
DEPÓSITOS DE COMBUSTIBLE
Almacenamiento de botellas de propano
DEPÓSITOS DE COMBUSTIBLE
Trasiego de combustible
TRANSPORTE DE CALOR
INSTALACIONES DE CALEFACCIÓN COLECTIVAS E INDIVIDUALES Instalaciones colectivas (ITE.02.11.3): Se considera colectiva toda instalación cuya potencia térmica sea mayor o igual que 70 kW y que atienda a más de un subsistema o zona, aunque el edificio de servicio a una sola unidad de consumo. Se rigen por la ITE.02. Instalaciones individuales: De una sola unidad de consumo y potencia térmica nominal menor que 70 kW. Se rigen por la ITE.09.
TUBERÍAS DE CALEFACCIÓN
TUBERÍAS DE CALEFACCIÓN
ITE.02.8.1: Se aconseja situar las tuberías, preferiblemente, en lugares que permitan la accesibilidad a lo largo de su recorrido para facilitar la inspección de las mismas, especialmente en sus tramos principales, y de sus accesorios, válvulas, instrumentos de regulación y medida y, en su caso, del aislamiento térmico.
AISLAMIENTO TÉRMICO RITE, Apéndice 03.1: Los componentes de una instalación (equipos, aparatos, conducciones y accesorios) dispondrán de un aislamiento térmico con el espesor mínimo abajo reseñado cuando contengan fluidos a temperaturas superior a 40ºC y estén situados en locales no calefactados, entre los que se deben considerar los patinillos, galerías, salas de máquinas y similares.
Espesores mínimos en interiores. En exteriores aumentar en 10 mm
DILATACIÓN DE LAS TUBERÍAS
DILATACIÓN DE LAS TUBERÍAS ITE 02.8.5: Dilatación: En los tendidos de gran longitud, tanto horizontales como verticales, se compensarán los movimientos de las tuberías mediante compensadores de dilatación o cambios de dirección.
ITE 02.8.5: Dilatación: “Los dilatadores se diseñarán y calcularán de acuerdo a lo establecido en UNE100156”.
ZONIFICACIÓN: Circ. primarios/ secundarios
ITE 02.8.1: Se procurará que los circuitos de distribución de los fluidos portadores (circuitos secundarios) se dividan teniendo en cuenta el horario de funcionamiento de cada subsistema, las cargas diferenciadas por orientación o servicio, la longitud hidráulica del circuito y el tipo de unidades terminales servidas.
CIRCUITOS PRIMARIOS Y SECUNDARIOS
TIPOLOGÍA DE REDES
RED MONOTUBULAR
Equilibrio hidráulico
ITE 09.4: “En las instalaciones monotubulares, cada circuito debe alimentar cinco emisores como máximo. Cuando exista más de un anillo, se dispondrá una llave de corte en cada uno de ellos y se zonificará atendiendo a su uso, separando, preferentemente, los locales que se utilizan durante el día de los que se utilizan por la noche”.
TIPOLOGÍA DE REDES
ANILLOS MONOTUBULARES
ITE 09.4: En las instalaciones monotubulares, cada circuito debe alimentar cinco emisores como máximo. Cuando exista más de un anillo, se dispondrá una llave de corte en cada uno de ellos y se zonificará atendiendo a su uso, separando, preferentemente, los locales que se utilizan durante el día de los que se utilizan por la noche.
TIPOLOGÍA DE REDES
Desequilibrio hidráulico
RED BITUBULAR DE RETORNO DIRECTO
ITE.02.8.1: Durante la fase de diseño de una red de fluido portador se procurará conseguir un equilibrado hidráulico de los circuitos. ITE.03.7: Se procurará que el dimensionado y la disposición de las tuberías de una red de distribución se realice de tal forma que la diferencia entre los valores extremos de las presiones diferenciales en las acometidas de las distintas unidades terminales no sea mayor que el 15% del valor medio
TIPOLOGÍA DE REDES
RED BITUBULAR DE RETORNO DIRECTO (Desequilibrio hidráulico)
RED BITUBULAR DE RETORNO INVERTIDO (Equilibrio hidráulico)
TIPOLOGÍA DE REDES
RED BITUBULAR DE RETORNO DIRECTO
RED BITUBULAR DE RETORNO INVERTIDO
TIPOLOGÍA DE REDES
RED BITUBULAR DE RETORNO INVERTIDO RED BITUBULAR DE RETORNO INVERTIDO
TIPOLOGÍA DE REDES
RED BITUBULAR DE RETORNO INVERTIDO RED BITUBULAR DE RETORNO INVERTIDO
TIPOLOGÍA DE REDES OTROS CRITERIOS PARA ANALIZAR LAS REDES: - Posibilidad de contabilizar individualmente el consumo. - Facilidad de mantenimiento y tendido de los distribuidores. - Posibilidad de situar las columnas (montantes) en espacios comunes (cajas de escaleras y efectuar eventuales reparaciones y mantenimiento, sin molestia para los usuarios. -Cruces de forjados. - Desarrollo reducido de canalizaciones. - Facilidad de purga de la red.
TIPOLOGÍA DE REDES
BOMBAS DE CIRCULACIÓN
ITE 02.8.1: “Las conexiones entre tuberías y equipos, con motor de potencia mayor que 3 kW se efectuarán mediante elementos flexibles”.
BOMBAS DE CIRCULACIÓN
ITE 02.8.7: Las bombas de más de 1’5 kW de potencia y las válvulas automáticas de diámetro mayor que DN20 deberán protegerse por medio de filtros de malla o tela metálica situados aguas arriba del elemento a proteger”:
VASOS DE EXPANSIÓN
VASOS DE EXPANSIÓN
ITE.02.8.4: Los circuitos cerrados de agua estarán equipados de un dispositivo de expansión de tipo cerrado.
VASOS DE EXPANSIÓN CERRADOS
ITE.02.8.4: Los circuitos cerrados de agua estarán equipados de un dispositivo de expansión de tipo cerrado.
VASOS DE EXPANSIÓN CERRADOS
VASOS DE EXPANSIÓN CERRADOS
VASOS DE EXPANSIÓN CERRADOS
ALIMENTACIÓN Y REPOSICIÓN
ITE.02.8.2: Alimentación: “La alimentación se hará por medio de un dispositivo o aparato que servirá, al mismo tiempo, para reponer, manual o automáticamente, las pérdidas de agua (...). Antes del dispositivo de reposición se dispondrá una válvula de retención y un contador, precedidos de un filtro de malla metálica”.
ALIMENTACIÓN Y REPOSICIÓN
VACIADO
ITE.02.8.3: Vaciado: “Toda las redes de distribución de agua deben estar diseñadas de tal forma que puedan vaciarse total o parcialmente (...). Los vaciados parciales de la red se harán usualmente por la base de las columnas, a través de un elemento cuyo diámetro será como mínimo 20 mm.”.
PURGA DE AIRE
VALVULERÍA Válvulas: - de compuerta - de bola o esféricas - de asiento - de retención - de seguridad
INSTALACIÓN DE RADIADORES
Mecanismos de transmisión de calor en radiadores
INSTALACIÓN DE RADIADORES
Radiadores de hierro fundido
Radiadores de acero
INSTALACIÓN DE RADIADORES
Radiadores de aluminio
Radiadores de acero
INSTALACIÓN DE RADIADORES
Paneles de acero
INSTALACIÓN DE RADIADORES
Rendimiento de los recubrimientos
Hornacina para alojar un radiador
INSTALACIÓN DE RADIADORES
INSTALACIÓN DE RADIADORES
INSTALACIÓN DE RADIADORES
ITE 02.4.1: Unidades emisoras. “Cada uno de los elementos emisores tendrá un dispositivo para poder modificar las aportaciones térmicas y dejarlo fuera de servicio. Se recomienda el uso de dispositivos automáticos”.
INSTALACIÓN DE RADIADORES
ITE 02.4.1: Unidades emisoras. “Cada uno de los elementos emisores tendrá un dispositivo para poder modificar las aportaciones térmicas y dejarlo fuera de servicio. Se recomienda el uso de dispositivos automáticos”.
INSTALACIÓN DE RADIADORES
INSTALACIÓN DE SUELO RADIANTE
Distribución de temperaturas con la altura
INSTALACIÓN DE SUELO RADIANTE
Distribución de temperaturas con la altura
INSTALACIÓN DE SUELO RADIANTE
INSTALACIÓN DE SUELO RADIANTE
Distribuidor de suelo radiante
INSTALACIÓN DE SUELO RADIANTE
Válvula inversora de flujo
INSTALACIÓN DE SUELO RADIANTE
INSTALACIÓN DE SUELO RADIANTE
INSTALACIÓN DE SUELO RADIANTE
INSTALACIÓN DE CONVECTORES
INSTALACIÓN DE TECHO RADIANTE
INSTALACIÓN DE TECHO RADIANTE
REGULACIÓN Y CONTROL ITE 02.11 Control ITE 02.11.1 Generalidades n
Todas las instalaciones de climatización y calefacción estarán dotadas de los sistemas de control automático necesarios para que se puedan mantener en los locales las condiciones de diseño previstas, ajustando, al mismo tiempo, los consumo de energía a las variaciones de la carga térmica.
ITE 02.11.2 Instalaciones de climatización y calefacción El control del tipo todo-nada está limitado a los casos siguientes (calefacción): n Para controlar límites de seguridad. n Para controlar la emisión térmica de generadores en instalaciones individuales.
COMPONENTES DE UN CONTROL TODO-NADA
De inmersión
Termostatos de agua
De contacto
Colocación del termostato de agua
Termostato ambiente con reloj electromecánico
Termostato electrónico de ambiente
COMPONENTES DE UN CONTROL PROPORCIONAL
Interior
Exterior
Sondas de temperatura ambiente
Sondas de temperatura de agua
Regulación de tipo proporcional
COMPONENTES DE UN CONTROL PROPORCIONAL
Válvulas de 3 vías
Posición de las válvulas de 3 vías
COMPONENTES DE UN CONTROL PROPORCIONAL
Regulación: actuación sobre la válvula de 3 vías (a) o el quemador (b)
Regulador (regulación en función de la temperatura ambiente interior)
COMPONENTES DE UN CONTROL PROPORCIONAL
Regulación: actuación sobre la válvula de 3 vías (a) o el quemador (b)
Regulador (regulación en función de la temperatura ambiente interior)
SISTEMAS DE REGULACIÓN Y CONTROL INSTALACIONES INDIVIDUALES ITE 02.11.2.1 Instalaciones unitarias e individuales: Estarán dotadas de un dispositivo de regulación con un termostato o con un regulador actuado por la señal de una sonda de temperatura, situado en el local de mayor carga térmica o en el más característico. ITE 09.4: Distribución y regulación de sistemas de calefacción Se instalará un dispositivo de parada del generador en un lugar accesible. Se instalarán válvulas termostáticas en todos los radiadores, no siendo preceptivo en locales como aseos, cuartos de baños, cocinas, vestíbulos, pasillos y por supuesto en los del local dotado de la sonda de temperatura de regulación general.
SISTEMAS DE REGULACIÓN Y CONTROL INSTALACIONES INDIVIDUALES ITE 02.11.2.1 Instalaciones unitarias e individuales: Estarán dotadas de un dispositivo de regulación con un termostato o con un regulador actuado por la señal de una sonda de temperatura, situado en el local de mayor carga térmica o en el más característico.
SISTEMAS DE REGULACIÓN Y CONTROL INSTALACIONES INDIVIDUALES ITE 02.11.2.1 Instalaciones unitarias e individuales: Estarán dotadas de un dispositivo de regulación con un termostato o con un regulador actuado por la señal de una sonda de temperatura, situado en el local de mayor carga térmica o en el más característico.
SISTEMAS DE REGULACIÓN Y CONTROL INSTALACIONES INDIVIDUALES
SISTEMAS DE REGULACIÓN Y CONTROL INSTALACIONES INDIVIDUALES
Sistemas de regulación y control: generación, transporte y emisión
SISTEMAS DE REGULACIÓN Y CONTROL INSTALACIONES INDIVIDUALES
SISTEMAS DE REGULACIÓN Y CONTROL INSTALACIONES COLECTIVAS (VIVIENDAS) ITE 02.11.2.2 Instalaciones colectivas para edificios de viviendas En instalaciones de calefacción dotadas de radiadores o convectores se dispondrá, para cada circuito de zona del edificio, un sistema centralizado para control de la temperatura del agua en función de la temperatura exterior y válvulas termostáticas en todos los radiadores situados en los locales de la vivienda, exceptuando locales como aseos, cuartos de baño, cocinas, vestíbulos y pasillos.
SISTEMAS DE REGULACIÓN Y CONTROL INSTALACIONES COLECTIVAS
.
SISTEMAS DE REGULACIÓN Y CONTROL INSTALACIONES COLECTIVAS
SISTEMAS DE REGULACIÓN Y CONTROL INSTALACIONES COLECTIVAS
INSTALACIONES MIXTAS CON A.C.S. ESQUEMA SIMILAR PARA CONEXIÓN DE CALEFACCIÓN DE BAJA TEMPERATURA
SISTEMAS DE REGULACIÓN Y CONTROL INSTALACIONES COLECTIVAS
VÁLVULAS TERMOSTÁTICAS
VALVULAS TERMOSTÁTICAS
VÁLVULAS TERMOSTÁTICAS
SISTEMAS DE REGULACIÓN Y CONTROL INSTALACIONES COLECTIVAS
Regulador de presión diferencial
REGULACIÓN DE PRESIONES DIFERENCIALES
Instalaciones individuales
Instalaciones colectivas
EQULIBRADO DE PRESIONES DIFERENCIALES
VARIADORES DE VELOCIDAD. BOMBAS DE VELOCIDAD VARIABLE
SISTEMAS DE REGULACIÓN Y CONTROL INSTALACIONES COLECTIVAS (OTRAS EDIFICACIONES) ITE 02.11.2.3: Instalaciones colectivas para otras edificaciones Potencia térmica 70 kW y que atiende a más de un subsistema o zona, aunque el edificio dé servicio a una sola unidad de consumo. Estas instalaciones estarán equipadas, por lo menos, de los aparatos de control que permitan la regulación de todas y cada unas de las siguientes variables (calefacción): a) La temperatura o caudal de cada uno de los fluidos portadores procedentes de las centrales de producción de calor, en función de la demanda térmica. … c) La temperatura de impulsión de agua de cada subsistema, en función de la temperatura ambiente o de la de retorno.
SISTEMAS DE REGULACIÓN Y CONTROL INSTALACIONES COLECTIVAS
SISTEMAS DE REGULACIÓN Y CONTROL INSTALACIONES COLECTIVAS
.
SISTEMAS DE REGULACIÓN Y CONTROL INSTALACIONES COLECTIVAS (OTRAS EDIFICACIONES) ITE 02.4.11: Unidades emisoras. “Cada uno de los elementos emisores tendrá un dispositivo para poder modificar las aportaciones térmicas y dejarlo fuera de servicio. Se recomienda el uso de dispositivos automáticos”.
CONTABILIZACIÓN DE CONSUMOS ITE 02.13 Contabilización de consumos Las instalaciones de climatización, calefacción, y/o ACS en edificios previstos para múltiples usuarios dispondrán de algún sistema que permita repartir los gastos correspondientes a estos servicios, en función del consumo de calor, de frío y de agua caliente sanitaria de cada usuario. El sistema previsto, permitirá regular los consumos así como interrumpir los servicios desde el exterior de los locales. En particular, en las instalaciones centralizadas de climatización y de calefacción en edificios de viviendas, se instalará, en el tramo de acometida, un contador de energía térmica junto al dispositivo de regulación todo-nada referido en el apartado 02.11.2.2, que permita la medida del consumo de cada vivienda desde el exterior de la misma.
CONTABILIZACIÓN DE CONSUMOS ITE 02.11.2: Instalaciones colectivas (vdas) Se instalará un dispositivo de regulación todo-nada controlado por un termostato, además de los dispositivos de contabilización del consumo a los que se refiere el apartado 02.13, precedidos ambos por un filtro, y válvulas de corte, una de ellas precintable, que permita la interrupción del servicio de cada vivienda desde el exterior de la misma
DISPOSITIVOS PARA EL EQUILIBRIO HIDRÁULICO
VÁLVULA DE EQUILIBRADO
ELECCIÓN DE EMISORES - Pérdidas de calor del local -Temperatura de ida y retorno. Salto térmico entre ambas: ΔT= Tida-Tret -Temperatura media del emisor: Tm = Tida + Tret 2 - Salto térmico entre la temperatura media del emisor y la temperatura interior de cálculo (capacidad de intercambio de calor del emisor): ΔT= Tm-Ti Instalaciones bitubulares: Tm = cte Instalaciones monotubulares: Tm = variable
DIÁMETRO DE TUBERÍAS
DIÁMETRO DE TUBERÍAS
PÉRDIDAS DE CARGA
ANILLOS MONOTUBULARES
PÉRDIDAS DE CARGA
PÉRDIDAS DE CARGA
SUELO RADIANTE Coeficiente térmico específico: Ne = Potencia emisión/Sup. útil de suelo
Coeficiente térmico específico real: Nr = Ne· fE · fB
SUELO RADIANTE Coeficiente térmico específico: Ne = Potencia emisión/Sup. útil de suelo
Coeficiente térmico específico real: Nr = Ne· fE · fB
SUELO RADIANTE
SUELO RADIANTE
SUELO RADIANTE
SUELO RADIANTE
SUELO RADIANTE Densidad de tuberías, d: Paso 7’5 cm → 13’5 m/m2 Paso 15 cm → 6’70 m/m2 Paso 22’5 cm → 4,66 m/m2 Paso 30 cm → 3’50 m/m2 Longitud total de tuberías, L: L = Sup. suelo x d Número mínimo de circuitos, Nc: Nc = L/100
SUELO RADIANTE de un circuito
/m /m
del distribuidor (total de circuitos)
SUELO RADIANTE
Pérdida de carga en el distribuidor
SUELO RADIANTE
Caudal de agua de un circuito (l/h)
VASOS DE EXPANSIÓN Vv = FD· V0/Fp
VASOS DE EXPANSIÓN Vv = FD· V0/Fp
ALIMENTACIÓN Y VACIADO
CHIMENEAS Cálculo aproximado: S = c·P (h)-1/2 S (cm2): Sección chimenea c: Coeficiente en función del combustible (0’02 para combustibles fluidos y gaseosos). P: Pot. útil caldera (kcal/h) h: altura de la chimenea (m) Calderas en sobrepresión: h = altura real –(0’5·nº codos + long. horiz.) Calderas en depresión: h = altura real –(0’5·nº codos + long. horiz. + 3m)
CHIMENEAS
DEPÓSITO Y TRASIEGO DE COMBUSTIBLE Cálculo aproximado del volumen: V=P·h·D PCS·ρ·η V: Volumen mínimo (m3) P: Pot. útil caldera (kcal/h) h: Número de horas diarias de utilización D: Período de autonomía legal del combustible (30 días para combustibles líquidos y 15 días para GLP) PCS: Poder calorífico superior del combustible (kcal/kg) ρ: densidad del combustible (kg/m3) η: producto del rendimiento del combustible (0’95) por el rendimiento de la caldera
DEPÓSITO Y TRASIEGO DE COMBUSTIBLE
DEPÓSITO Y TRASIEGO DE COMBUSTIBLE
DEPÓSITO Y TRASIEGO DE COMBUSTIBLE
DEPÓSITO Y TRASIEGO DE COMBUSTIBLE