301.Separador hidráulico cálculo potencia

Faq
301
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CONSULTA
Tenemos generalmente ∆T diferentes. ¿Cómo elegir un separador hidráulico entre el circuito primario y
el circuito secundario?
RESPUESTA
El separador hidráulico está compuesto de un circuito primario y de un circuito secundario
- El circuito primario está conectado a la fuente energética;
- El circuito secundario está encargado de la distribución lógica de la energía
térmica a los diferentes usos.
El separador hidráulico se puede aplicar en una infinidad de tipos de instalación que
utilizan fuentes de energía diferentes. Ejemplificamos algunas donde se requiere un
salto térmico entre ida y retorno dentro de los límites legales en la seguridad de uso y
mecánica del sistema de energía primario:
Caldera de alta temperatura
Caldera de condensación
Centralizada
Intercambiador de calor
Bomba de calor
∆T = 15-20°C
∆T = 30-35°C
∆T = 25-30°C
∆T = 20-25°C
∆T = 7°C
T = 70-80°C
T = 65-70°C
T = 80-110°C
T = 65-90°C
T = 5°C
Separador
hidráulico
Art. 7165
El circuito secundario, en el uso de la energía primaria, dicta sus reglas in relacione al “sistema” de
utilización. Tenemos en consecuencia:
Calefacción con sistema bitubo, con válvula de corte
Calefacción con sistema bitubo, con válvula termostática
Calefacción con fan-coil
Calefacción por suelo radiante
Calefacción en techo radiante
Calefacción en pared radiante
Climatización
Refrescamiento por suelo/techo radiante
Refrescamiento en pared radiante
T = 50-55°C
T = 50-55°C
T = 55-60°C
T = 30-45°C
T = 30-45°C
T
t = 30-35°C
T=
5°C
T = 15-19°C
T = 17-20°C
∆T = 10-12°C
∆T = 12-15°C
∆T = 20°C
∆T = 4-7°C
∆T = 3-7°C
∆T = 3-5°C
∆T =
7°C
∆T = 5-3°C
∆T = 5-3°C
Con el separador hidráulico podemos hablar de caudal fluido-térmico (caliente o frío). La potencia
energética está ligada al salto térmico entre ida y retorno.
El cálculo de un separador hidráulico viene realizado en relación al caudal fluido-térmico del circuito
secundario que presenta siempre un ∆T inferior respecto al del primario.
De la fórmula del caudal:
[
]
∆
Se obtiene por el diámetro de los racores de unión:
√
∆
Ejemplo n° 1
Cálculo del secundario:
Sistema bitubo kWh = 60 ∆T = 15°C v = (de central) 1,2m/s
√
Cálculo del primario:
Caldera de condensación kWh= 60 rendimiento del sistema 85% ∆T = 30°C
v = 1,2 m/s
√
Nota: la medida del separador hidráulico viene seleccionada en
función del diámetro del circuito secundario.
Ejemplo n° 2: unidad residencial de 3 niveles.
Temperatura caldera de condensación T = 65°C
- Grupo de impulsión destinado al funcionamiento de fan-coil de
calefacción potencia utilizada
11.000 kcal/h = 12,8 kW
Caudal bomba (∆T = 20°C)
550 L/h
- Grupo de impulsión planta baja suelo radiante con regulación climática
potencia utilizada
6.000 kcal/h = 7 kW
Caudal bomba (∆T = 7°C)
857 L/h
Caudal de recirculación (30%)
857 x 0,3 = 257 L/h
- Grupo de impulsión primera planta suelo radiante con regulación
climática
7.400 kcal/h = 8,6 kW
Caudal bomba (∆T = 7°C)
1.057 L/h
Caudal de recirculación (30%)
1.057 x 0,3 = 317 L/h
Grupo de impulsión
Art. 5535G
Suma de la energía térmica utilizada en el secundario:
11.000 + 6.000 + 7.400 = 24.400 Kcal/h = 28,4 kW
Suma del caudal del circuito de alimentación grupos de impulsión:
550 + 257 + 317 = 1.124 L/h
Salto térmico en la alimentación del secundario:
∆T = 24.400 / 1.124 = 22°C
Energía térmica demandada al primario considerando un rendimiento
de la instalación del 85% y un rendimiento de la caldera del 95%:
24.400 / (0,85 x 0,95) = 30.200 kcal/h = 35,12 kW
Salto térmico necesario
Caudal bomba
Temperatura caldera
Temperatura de retorno del primario
Temperatura media de ida del secundario
∆T = 30°C
30.200/30 = 1.006 L/h
T = 65°C
T = 65-30 = 35°C
T = 35+22 = 57°C
Grupo de impulsión
Art. 5535G3P
Cálculo de los diámetros del circuito primario y secundario considerando una velocidad de v = 1,2 m/s:
diámetro de las tuberías primario
√
diámetro de las tuberías en el secundario
√
Lo vemos a continuación:
Separador
hidráulico
Art. 7165
Art. 5538G3M6
∆T22°C
Se propone un ejemplo más con grupos de
impulsión para un caudal total de
3300 L/h para el funcionamiento de fan-coil.
El sistema necesita la instalación de un
colector de 1”1/4 y un distribuidor modular
de 2”1/2, como la figura de abajo.
DT30°
grupp d ri anc o d=1
1’’1/4
1”
1”
∆T20°C
1”
Art. 5540G3M6
1’’1/4
1”
∆T20°C
Distribuidor modular en
latón 2”1/2
conexiones grupos de
impulsión 1”1/2