Calefacción: climatización

INSTALACIONES DE CLIMATIZACIÓN
Práctica nº1
PROYECTO DE INSTALACIÓN DE CALEFACCIÓN EN UN EDIFICIO
MEMORIA DESCRIPTIVA
El objeto de la presente práctica es el proyecto de instalación de calefacción en un edificio.
Para la realización del citado proyecto debemos tener en cuenta que el edificio en cuestión se encuentra
situado en la provincia de Alicante, concretamente el Elda, en el interior del casco urbano, y que tiene todas
sus medianeras edificadas en toda su altura, con los coeficientes que esto implica.
A efectos de cálculo, los coeficientes de transmisión térmica de todos los cerramientos que hemos tomado,
son los correspondientes a la práctica nº5 (Instalaciones térmicas y de gas en un edificio de viviendas) del
curso anterior.
La evaluación de las cargas térmicas ha sido realizada por el Método de las rendijas y por el Método de las
superficies (necesidades de ventilación), tomando como carga térmica a combatir la más desfavorable de las
dos obtenidas. Además de la carga térmica a combatir, también han sido evaluadas las pérdidas de carga
térmica por transmisión (paredes, techos, medianeras, patios, ventanas .....)
La carga térmica total de la vivienda será la resultante de añadir a la necesidad de ventilación, la carga térmica
por transmisión.
Una vez hallada la carga térmica total, calcularemos la potencia útil de la instalación y la potencia nominal del
generador.
Una vez obtenidas la carga térmica total necesaria para la vivienda y la potencia necesaria del generador,
procedemos al dimensionado de los terminales y de las tuberías. Para éste caso, los terminales elegidos son
radiadores de Aluminio inyectado 5/R, y el material de las tuberías es Cobre.
Debido a que la elevada temperatura del agua en los circuitos de calefacción, hemos colocado, y
dimensionado un vaso de expansión cerrado, el dimensionamiento de éste vaso de expansión ha sido realizado
en base a los catálogos de fabricante adjuntos en los apuntes de la asignatura.
En ésta instalación es indispensable, para la circulación forzada del agua, la colocación de una bomba
recirculadora, la cual ha sido dimensionada.
Ha sido dimensionado también en ésta práctica, el depósito de combustible para una autonomía de 60 días,
suponiendo una conexión media diaria de 12h., teniendo en cuenta un incremento de consumo de combustible
del 30 % empleado en calentar Agua Caliente Sanitaria.
El caudal instantáneo que puede producir la caldera para Agua Caliente Sanitaria instantánea ha sido
calculado en función al modelo comercial seleccionado para calefacción.
Además ha sido realizado el cálculo para un calentador a gas, cuya designación comercial viene clasificada
por la Norma Europea EN26.
1
Una vez realizados todos los cálculos pertinentes para la instalación de la calefacción la vivienda en cuestión
se ha procedido al trazado gráfico del circuito caloportador, con sistema bitubular, indicando la situación
correcta de los terminales, del circuito de alimentación, de purga y de vaciado.
También han sido realizado el trazado gráfico correspondiente a las tuberías de carga al depósito y de la
alimentación de éste a la caldera, así como de la situación del depósito en la azotea del edificio.
Todos los cálculos realizados en ésta práctica, así como la colocación de terminales, tuberías y depósito ha
sido realizado acorde con lo indicado en los apuntes de la asignatura INSTALACIONES DE
CLIMATIZACIÓN calefacción y A.C.S. (UNIDAD DIDÁCTICA 1), y complementados con el
REGLAMENTO DE INSTALACIONES TÉRMICAS EN LOS EDIFICIOS RITE−98 y sus
Instrucciones Técnicas Complementarias ITE
1.− EVALUACIÓN DE LAS CARGAS TÉRMICAS.
1.1.− INFILTRACIONES DE AIRE EXTERIOR
SALÓN COMEDOR
MÉTODO DE LAS RENDIJAS
V1 = ( " L * f ) * R * H
" L (V1) = 1.40 * 2 + 1.40 * 3 = 7 m
f = 1.50
ventana metálica sencilla de doble cristal
R = 0.9
AE = 1.40 * 1.40 = 1.96
AI = 0.83 * 2.10 = 1.806
R = AE / AI =
1.96 / 1.806 = 1.805
AE / AI " 2.5
H = 1.37
(tipo de edificio A, viento intenso y situación protegida)
V1 = (7 * 1.5 ) * 0.9 * 1.37 = 12.94 m3/h
V1 = 12.94 m3/h
MÉTODO DE LAS SUPERFICIES
(Tabla 2.5)
2
Locales vivideros 0.40 * 3.6 m3/h por m2 de superficie
V1 = 0.40 * 3.6 * 18.76 = 27.01 m3/h
V1 = 27.01 m3/h
Qv = * Cp * V1 / (ti − te )
Tomamos el V1 mayor de los dos calculados anteriormente.
Qv = 1.25 * 0.24 * 27.01 * 17 = 137.75 m3/h
Qv = 137.75 m3/h
COCINA
MÉTODO DE LAS RENDIJAS
V1 = ( " L * f ) * R * H
" L (P6+V3) = 5.92 + 5.30 = 11.22 m
P6 = 2 * 0.86 + 2 * 2.10 = 5.92 m
V3 =2 * 1.00 + 3 * 1.10 = 5.30 m
f = 1.50
ventana metálica sencilla de doble cristal
R = 0.9
AE = 1.806 + 1.10 = 2.906
AI = 1.806
R = AE / AI =
2.096 / 1.806 = 1.609
AE / AI " 2.5
H = 1.37
(tipo de edificio A, viento intenso y situación protegida)
V1 = (11.22 * 1.50 ) * 0.9 * 1.37 = 20.75 m3/h
V1 = 20.75 m3/h
MÉTODO DE LAS SUPERFICIES
(Tabla 2.5)
3
Cocinas 1.5 * 3.6 m3/h por m2 de superficie
V1 = 1.5 * 3.6 * 9.55 = 51.57 m3/h
V1 = 51.57 m3/h
Qv = * Cp * V1 / (ti − te )
Tomamos el V1 mayor de los dos calculados anteriormente.
Qv = 1.25 * 0.24 * 51.57 * 17 = 137.75 m3/h
Qv = 263.007 m3/h
BAÑO 1
MÉTODO DE LAS SUPERFICIES
(Tabla 2.5)
Aseos y cuartos de baño 3.5 * 3.6 m3/h por m2 de superficie
V1 = 3.5 * 3.6 * 3.87 = 48.76 m3/h
V1 = 48.76 m3/h
Qv = * Cp * V1 / (ti − te )
Qv = 1.25 * 0.24 * 48.76 * 17 = 248.68 m3/h
Qv = 248.68 m3/h
BAÑO 2
MÉTODO DE LAS RENDIJAS
V1 = ( " L * f ) * R * H
" L = 0.80 * 4 = 3.2 m
f = 1.50
ventana metálica sencilla de doble cristal
R = 0.9
AE = 0.80 * 0.80 = 0.64
AI = 2.10 * 0.76 = 1.596
R = AE / AI =
0.64 / 1.596 = 0.40
4
AE / AI " 2.5
H = 1.37
(tipo de edificio A, viento intenso y situación protegida)
V1 = (3.2 * 1.50 ) * 0.9 * 1.37 = 5.92 m3/h
V1 = 5.92 m3/h
MÉTODO DE LAS SUPERFICIES
(Tabla 2.5)
Aseos y cuartos de baño 3.5 * 3.6 m3/h por m2 de superficie
V1 = 3.5 * 3.6 * 6.3 = 79.38 m3/h
V1 = 79.38 m3/h
Qv = * Cp * V1 / (ti − te )
Tomamos el V1 mayor de los dos calculados anteriormente.
Qv = 1.25 * 0.24 * 79.38 * 17 = 404.84 m3/h
Qv = 263.007 m3/h
PASILLO
MÉTODO DE LAS SUPERFICIES
(Tabla 2.5)
Locales vivideros 0.4 * 3.6 m3/h por m2 de superficie
V1 = 0.4 * 3.6 * 11.13 = 16.37 m3/h
V1 = 16.37 m3/h
Qv = * Cp * V1 / (ti − te )
Qv = 1.25 * 0.24 * 16.37 * 17 = 81.75 m3/h
Qv = 81.75 m3/h
1.2.− PERDIDAS DE CARGA TÉRMICA POR TRANSMISIÓN.
SALON COMEDOR
QT = QT0 * 1.2
5
QT0 = S * K * (ti − te )
Suelo
Techo
Fachada
Ventana
Medianera
S
18.76
18.76
6.88
1.96
13.26
K
0.73
0.56
0.59
5.00
1.50
(ti − te )
20−13
20−03
20−03
20−03
20−03
QT0
95.86
178.60
69.01
166.6
338.13
"Qt0 =848.20
K
0.73
0.56
0.54
5.00
1.61
(ti − te )
20−13
20−03
20−03
20−03
20−13
QT0
40.80
90.92
39.84
277.8
93.70
"Qt0 =496.06
K
0.73
0.56
1.61
(ti − te )
20−13
20−03
20−03
QT0
19.78
36.84
152.37
"Qt0 =208.99
QT = 848.20 * 1.2 = 1 017.84
QT = 1 017.84
COCINA
QT = QT0 * 1.2
QT0 = S * K * (ti − te )
S
Suelo
9.55
Techo
9.55
Fachada con azulejo 4.34
Ventana
2.68
Local no calefactado 8.58
QT = 496.06 * 1.2 = 595.27
QT = 595.27
BAÑO 1
QT = QT0 * 1.2
QT0 = S * K * (ti − te )
Suelo
Techo
Medianera
S
3.87
3.87
13.52
QT = 208.99 * 1.2 = 250.78
QT = 250.78
6
BAÑO 2
QT = QT0 * 1.2
QT0 = S * K * (ti − te )
Suelo
Techo
Patio
Ventana
Pasillo
Medianera
S
6.30
18.76
2.74
0.64
9.88
13.00
K
0.73
0.56
0.51
5.00
1.61
1.45
(ti − te )
20−13
20−03
20−03
20−03
20−13
20−13
QT0
32.19
59.98
23.75
54.40
111.35
131.95
"Qt0 =413.62
K
0.73
0.56
0.56
5.00
1.50
(ti − te )
20−13
20−03
20−03
20−03
20−13
QT0
55.70
103.77
52.36
173.40
32.76
"Qt0 =417.99
K
0.73
0.56
0.56
5.00
(ti − te )
20−13
20−03
20−03
20−03
QT0
49.26
91.77
5.94
153.51
QT = 413.62 * 1.2 = 496.34
QT = 496.34
DORMITORIO 1
QT = QT0 * 1.2
QT0 = S * K * (ti − te )
Suelo
Techo
Patio
Ventana
Medianera
S
10.90
10.90
5.50
2.04
3.12
QT = 417.99 * 1.2 = 501.59
QT = 501.59
DORMITORIO 2
QT = QT0 * 1.2
QT0 = S * K * (ti − te )
Suelo
Techo
Patio
Ventana
S
9.64
9.64
0.624
1.806
7
"Qt0 =300.48
QT = 300.48 * 1.2 = 360.58
QT = 360.58
DORMITORIO 3
QT = QT0 * 1.2
QT0 = S * K * (ti − te )
Suelo
Techo
Patio
Ventana
Pasillo
S
7.02
7.02
3.94
2.04
8.06
K
0.73
0.56
0.56
5.00
1.66
(ti − te )
20−13
20−03
20−03
20−03
20−03
QT0
35.87
66.83
37.51
173.40
227.45
"Qt0 =541.06
K
0.73
0.56
1.66
1.7
1.66
(ti − te )
20−13
20−03
20−03
20−13
20−13
QT0
56.87
105.95
86.03
24.03
114.81
"Qt0 =387.70
QT = 541.06 * 1.2 = 649.27
QT = 649.27
PASILLO
QT = QT0 * 1.2
QT0 = S * K * (ti − te )
S
Suelo
11.13
Techo
11.13
Local no calefactado 7.40
Puerta
2.016
azulejo
9.88
QT = 387.70 * 1.2 = 465.24
QT = 465.24
CAUDAL DE INFILTRACIÓN.
VI = f * " L * R * H
8
SALÓN 1.5
7.00 1.960 1.806 0.9
1.37 12.94
COCINA 1.5
11.22 2.906 1.806 0.9
.37
20.75
BAÑO 1 −−−−− −−−−− −−−−− −−−−− −−−−− −−−−− −−−−−
BAÑO 2 1.5
3.20 0.640 1.596 0.9
1.37 5.92
DORM.
1.5
6.6
1.680 3.402 0.9
1.37 12.21
1
DORM.
1.5
5.92 1.806 1.806 0.9
1.37 10.95
2
DORM.
1.5
6.6
1.680 1.806 0.9
1.37
3
9