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Universidad Austral de Chile
Facultad de Ciencias de la Ingeniería
Escuela de Construcción Civil
DISEÑO Y EVALUACIÓN TÉCNICO-ECONÓMICA DE
SISTEMAS DE CALEFACCIÓN CENTRAL CON SUMINISTROS DE
AGUA CALIENTE SANITARIA EN VIVIENDA.
Tesis para optar al título de:
Ingeniero Constructor.
Profesor Patrocinante:
Sr. José Soto Miranda.
Ingeniero Civil, M. Sc. en Ing. Civil.
Mención Ingeniería Sísmica.
Profesor Co-patrocinante:
Sr. Marcelo Paredes C.
Ingeniero Civil Mecánico
JULIETA BEATRIZ LORCA MOREIRA
VALDIVIA – CHILE
2008
“No puedo cambiar la dirección del viento,
sólo puedo ajustar las velas.”
(Anónimo)
AGRADECIMIENTOS
Agradezco infinitamente a Dios por permitirme llegar a este momento.
Gracias a mi familia y a cada persona que confió en mí y me apoyó cuando más lo
necesité.
INDICE
RESUMEN
SUMMARY
CAPITULO I
“INTRODUCCION”
1.1
ANTECEDENTES GENERALES………………………………………........
1
1.2
OBJETIVOS……………………………………………………………..........
1
CAPITULO II
“DESCRIPCION GENERAL DEL PROBLEMA”
2.1
PLANTEAMIENTO……………………………………………...……..........
3
2.2
DESCRIPCION DE LA VIVIENDA……………………………………........
3
2.3
DESCRIPCION DEL SISTEMA………………………………………..........
5
2.3.1 Sistema de Calefacción Central................................................................
5
2.3.2 Suministro de Agua Caliente Sanitaria..........................……..................
6
CAPITULO III
3.1
“DISEÑO Y SELECCION”
DISEÑO RED DE CALEFACCION
3.1.1 CARGA TERMICA...................................................…..........................
8
3.1.1.1 Carga térmica por transmisión….................................................
8
3.1.1.1.1 Carga térmica por transmisión a través de piso..........
12
3.1.1.1.2 Carga térmica por transmisión a través de puertas y
ventanas.......................................................................
13
3.1.1.1.3 Carga térmica por transmisión a través de muros……
14
3.1.1.1.4 Carga térmica por transmisión a través de techo…….
15
3.1.1.2 Carga térmica de ventilación…………………............................
18
3.1.2 EMISORES DE CALOR
3.1.2.1 Tipo de emisor………………..................................................
19
3.1.2.2 Cálculo de la emisión calorífica…………………………........
19
3.1.2.3 Caudal másico de agua………………………………………..
22
3.1.2.4 Instalación…………………………………………………….
22
3.2
3.3
3.1.3 RED DE TUBERIAS…………………………………………............
23
3.1.3.1 Circuito de alimentación……………………………................
23
3.1.3.1.1 Longitud…………………………….........................
23
3.1.3.1.2 Velocidad y diámetro……………….........................
23
3.1.3.1.3 Pérdidas de carga…….…………………...................
24
i.- Pérdidas regulares.....................................................
24
ii.- Pérdidas secundarias ..............................................
26
iii.- Potencia calorífica de pérdidas en tuberías...........
27
3.1.3.2 Circuito de retorno…………………………………................
27
AGUA CALIENTE SANITARIA ..........……………………………............
27
3.2.1 Interacumulador....................................................................................
28
3.2.2 Dimensionamiento del serpentín……………..…................................
.
i.- Cálculo de QACS................................................................................
.
ii.- Cálculo de mP .................................................................................
28
28
iii.- Diámetro del serpentín ....................................................................
30
iv.- Longitud del serpentín .....................................................................
30
3.2.3 Diámetro de tuberías para Circuito primario……................................
32
29
CALDERA, BOMBAS Y OTROS
3.3.1 Potencia de la caldera...........……………………................................
32
3.3.2 Bombas………………………………...………………......................
34
i.- Calefacción...………………………………………........................
34
ii.- Circuito primario de agua caliente sanitaria ....................................
35
iii.- Selección .........................................................................................
35
3.3.3 Chimenea..............................................................................................
35
3.3.4 Vaso de expansión…………................................................................
37
3.3.5 Válvula de seguridad……………………….....……............................
40
3.3.6 Purgadores…………………….............................................................
41
3.4
REGULACION
3.4.1 Regulación de la caldera……………………............................................ 41
3.4.2 Regulación de las bombas…………………………................................. 41
CAPITULO IV
“SISTEMA CON COMBUSTIBLE SOLIDO, LIQUIDO O
GASEOSO”................................................................................. 43
4.1
COMBUSTIBLE SOLIDO: LEÑA………………………………..................... 44
4.1.1 Descripción del sistema……………........................................................ 44
i.- Consumo mensual de combustible........................................................
46
ii.- Contaminación atmosférica..................................................................
48
iii.- Mantención........................................................................................... 48
4.1.2 Evaluación económica
4.2
i.- Instalación............................................................................................
48
ii.- Combustible........................................................................................
49
COMBUSTIBLE LIQUIDO: PETROLEO………………………….................
49
4.2.1 Descripción del sistema…………..……….............................................. 49
i.- Consumo mensual de combustible.......................................................
50
ii.- Contaminación atmosférica..................................................................
51
iii.- Mantención........................................................................................... 51
4.2.2 Evaluación económica
4.3
i.- Instalación............................................................................................
51
ii.- Combustible........................................................................................
52
COMBUSTIBLE GASEOSO: GAS LICUADO………….………...................
52
4.3.1 Descripción del sistema…………..…………………….......................... 52
i.- Consumo mensual de combustible.......................................................
52
ii.- Contaminación atmosférica..................................................................
53
iii.- Mantención........................................................................................... 53
4.3.2 Evaluación económica
i.- Instalación............................................................................................
54
ii.- Combustible........................................................................................
54
CAPITULO V
5.1
“SISTEMA CON ENERGIA ELECTRICA”
DESCRIPCION DEL SISTEMA……………………………………................
55
i.- Consumo de energía eléctrica.......................................................................... 55
ii.- Contaminación atmosférica............................................................................ 55
iii.- Mantención...................................................................................................
5.2
EVALUACION ECONOMICA
i.- Instalación......................................................................................................
55
ii.- Combustible..................................................................................................
55
“SISTEMA CON ENERGIA SOLAR TERMICA”……......
59
DESCRIPCION DEL SISTEMA…………………………………...................
59
6.1.1 Demanda energética para agua caliente sanitaria....................................
59
6.1.2
Cálculo de la energía solar térmica disponible…...................................
60
i.- Energía incidente...................................................................................
61
ii.- Rendimiento del colector.....................................................................
62
CAPITULO VI
6.1
55
CAPITULO VII: “CONSIDERACIONES PARA UNA DECISION”.....................
64
7.1
ASPECTO TECNICO……………………………………………….................
64
7.2
ASPECTO ECONOMICO…………………………………………..................
64
7.3
RESUMEN COMPARATIVO……………………………………....................
65
CONCLUSIONES.......................................................................................................... 66
BIBLIOGRAFIA……………………………………………………………................. 69
ANEXOS
INDICE ANEXOS........................................................................................................... 71
PLANOS
a. Distribución de tuberías (A1).
b. Esquema de conexiones (A4)................................................................................. 127
c. Isométrica de tuberías (A1).
RESUMEN
En el presente Trabajo de Titulación se diseña un sistema de calefacción central con
suministro de agua caliente sanitaria para una vivienda determinada.
Este sistema, se evalúa por separado con algunas fuentes energéticas que se utilizan
actualmente en Chile con este fin: leña, petróleo, gas y electricidad. Para esto se selecciona el
equipo de generación de calor a utilizar en cada caso, con las respectivas características y
factores a considerar para su correcto funcionamiento. También se evalúa económicamente
cada alternativa de combustible para luego realizar un análisis comparativo de ellos.
Por último, se analiza el desempeño de la energía solar térmica en esta instalación.
Con esta información es posible determinar las características específicas de cada
alternativa energética estudiada, las que, según el objetivo buscado, podrían ser una ventaja o
una desventaja.
SUMMARY
This current Final Report shows a heating central system which provides hot sanitary
water for a certain establishment.
This system is assessed separately, with some energetic sources used nowadays in
Chile for this purpose, such as firewood, oil, gas and electricity.
The heat generation unit to be used in each case is chosen considering the respective
characteristics and factors for the correct operation.
Each fuel alternative is also economically evaluated so a later comparative analysis can
be performed among them.
Lastly, the performance of the solar thermal energy in this installation is analyzed.
Having this information enables us to determine the characteristics of each energetic
alternative studied, information which depending on the objective expected, can be an
advantage or disadvantage.
-1-
CAPITULO I
1.1
“INTRODUCCION”.
ANTECEDENTES GENERALES.
Ante el normal descenso en las temperaturas, es necesario mantener en el hogar algún
tipo de calefacción.
Además de la calefacción, otra necesidad que se debe satisfacer en una vivienda es el
abastecimiento de agua caliente a sus habitantes.
Un sistema de calefacción central con suministro de agua caliente sanitaria, cumple
con estas dos necesidades básicas: Calefacción y Agua Caliente, a partir de la misma unidad
térmica.
Considerando esta opción, el siguiente paso es decidir el combustible que se utilizará.
En el presente Trabajo de Titulación, se evaluará técnicamente y económicamente un
sistema de calefacción central con suministro de agua caliente sanitaria con diferentes fuentes
energéticas: combustibles convencionales, energía eléctrica y energía solar térmica, para
conocer sus características en cuanto a rendimiento, costos y la implementación específica que
requiera cada una.
Para poder realizar este análisis, previamente se hizo el diseño del sistema, sobre el
cual se hace el estudio para una vivienda determinada.
1.2
OBJETIVOS.
OBJETIVOS GENERALES.
- Diseñar un Sistema de Calefacción Central con Suministro de Agua Caliente Sanitaria para
una vivienda ubicada en Valdivia.
- Analizar económicamente la opción de utilizar alguna de las fuentes energéticas
seleccionadas, para realizar este estudio.
OBJETIVOS ESPECIFICOS.
- Dimensionar los emisores de calor necesarios para cubrir las necesidades de calefacción de
cada habitación, calculándolas previamente.
-2-
- Determinar las características que definen la selección de un interacumulador de agua
caliente sanitaria con intercambiador de calor tipo serpentín.
- Conocer las principales diferencias que presenta un Sistema de Calefacción Central con
Suministro de Agua Caliente Sanitaria, dependiendo del combustible que utilice.
- Estudiar la posibilidad de usar Energía Solar Térmica como fuente energética de un Sistema
de Calefacción Central con Suministro de Agua Caliente Sanitaria, en Valdivia.
-3-
CAPITULO II
2.1
“DESCRIPCION GENERAL DEL PROBLEMA”.
PLANTEAMIENTO.
Con el fin de eliminar variantes, este Sistema de Calefacción Central con Suministro de
Agua Caliente Sanitaria es diseñado para una casa particular de un piso.
Lo que produce los cambios motivo de análisis, es el combustible utilizado. Las
fuentes energéticas a estudiar son:
Energías convencionales: - Leña.
- Petróleo.
- Gas.
Energía eléctrica.
Energía solar térmica.
En este análisis se evalúan principalmente aspectos como, el rendimiento de cada
energía frente a las necesidades, la inversión de compra y el costo de operación mensual que
implica cada combustible. También se describe el mantenimiento que requiere y el impacto
ambiental que produce cada alternativa.
2.2
DESCRIPCION DE LA VIVIENDA.
Es una casa habitación de un piso, ubicada en la ciudad de Valdivia. Tiene una
superficie de 252,36 m2.
De acuerdo a la Norma Chilena NCh1079 Of. 77 “Arquitectura y Construcción –
Zonificación climático-habitacional para Chile y recomendaciones para el diseño
arquitectónico”, Valdivia pertenece a la siguiente zona climática: “Zona SL: Sur Litoral.
Cordón costero, desde el Bío-Bío hasta Chiloé y Puerto Montt. Zona de clima marítimo,
lluvioso. Inviernos largos. Suelo y ambientes salinos y húmedos. Vientos fuertes de
componente W. Vegetación robusta. Temperatura templada a fría”. Por lo que es elemental
mantener un sistema de calefacción eficiente, sobre todo durante el invierno.
En esta vivienda los locales a calefaccionar ocupan una superficie de 220,08 m2 los
cuales son los siguientes:
-4-
- Hall entrada.
- Cocina.
- Living.
- Comedor.
- Pasillo.
- Sala de estudio.
- 3 dormitorios.
- 2 baños.
Junto al living hay una terraza y en el acceso a la puerta principal existe un corredor.
En la parte posterior de la cocina, está la lavandería y una pieza donde se proyecta instalar la
caldera.
En cuanto a la estructura de la vivienda:
- RADIER: Está formado de la siguiente manera: cama de ripio de 10 cm de espesor,
membrana de polietileno de 0,20 mm de espesor, malla acma y el hormigón de 10 cm de
espesor. Todos los radieres llevan enchape. El pavimento de dormitorios y pasillo es alfombra,
para los demás locales es pavimento cerámico.
- PUERTAS Y VENTANAS: En cuanto a las puertas en el cerramiento de la vivienda, la de
acceso y la de salida de la cocina son de raulí de 45 mm de espesor. Las demás puertas
exteriores son de corredera con vidrio termopanel, al igual que las ventanas de la vivienda.
Todas las puertas interiores son de raulí.
- MUROS: Son de hormigón armado y albañilería reforzada de 15 cm de espesor, con mortero
de cemento de 2 cm sobre la superficie exterior e interior. El revestimiento es de azulejos en
baños y cocina, de piso a cielo.
- TECHUMBRE: Sobre la estructura de techumbre, se coloca un encamisado de madera
contrachapada de 16 mm de espesor y sobre este, fieltro asfáltico de 15 lbs y la cubierta es teja
metálica gravillada de 3 cm de espesor. Entre esta estructura y el cielo de la casa existe un
-5-
desván de altura variable. El cielo está formado por: yeso cartón de 10 mm y aislación térmica
de poliestireno expandido de 50 mm de espesor.
Se dispone de un espacio a calefaccionar de aproximadamente 568 mt3. La vivienda
será habitada por un matrimonio con dos hijos, de edades cercanas a los 16 años.
2.3
DESCRIPCION DEL SISTEMA.
El sistema a diseñar está compuesto de dos subsistemas:
- Sistema de Calefacción Central.
- Suministro de Agua Caliente Sanitaria.
2.3.1
Sistema de Calefacción Central.
En estos sistemas, la producción de calor se realiza en un solo lugar y luego se
distribuye. Están compuestos por los siguientes elementos:
i.
Generador de calor.
ii.
Fluido térmico.
iii.
Red de tuberías.
iv.
Unidad terminal.
El generador, es el lugar donde se produce el calor que se transmite al fluido térmico,
que puede ser agua, vapor o aire, en este caso el fluido es agua, la que es conducida por la red
de tuberías desde el generador hasta la unidad terminal, que es la encargada de transferir las
calorías del fluido al ambiente a calefaccionar.
En la red de tuberías, se utiliza una distribución bitubular. De esta manera, el agua
caliente es enviada a la unidad terminal por la tubería de alimentación y les llega a todas con la
misma temperatura. El agua, después de pasar por los emisores de calor, es recogida por la
tubería de retorno, que la lleva nuevamente a la caldera. En una instalación monotubular, en
cambio, se envía el agua por medio de una tubería hasta la unidad terminal, circula por esta, y
luego es recogida por la misma tubería. Esto provoca que el agua se enfríe a medida que se
aleja de la caldera y no llegue a todos los radiadores con la temperatura calculada.
-6-
La forma de hacer circular el agua caliente desde el generador de calor a las unidades
terminales es utilizando circulación forzada, en que mediante una bomba circuladora, el agua
puede fluir venciendo las resistencias de las tuberías y accesorios, lo cual permite el empleo de
tuberías de diámetro más pequeño que el que se requiere para la alternativa, que es la
circulación por gravedad.
2.3.2
Suministro de agua caliente sanitaria.
Una instalación de suministro de agua caliente sanitaria de este tipo, tiene los
siguientes componentes:
i.
Generador de calor.
ii.
Circuito primario.
iii.
Interacumulador.
iv.
Circuito secundario.
En el generador se produce el calor, aquí es transferido al circuito primario, que es un
circuito cerrado de agua no apta para el consumo. El circuito primario se hace llegar hasta el
interacumulador, donde se produce la cesión de calor al circuito secundario, agua potable fría
acumulada allí hasta alcanzar la temperatura establecida, en espera de ser demandada.
La cesión de calor en el interacumulador se produce por calentamiento indirecto del
agua de consumo, en este caso, mediante un serpentín, a través del cual se hace circular el
circuito primario, donde se produce la transferencia de calor al secundario allí almacenado.
Con el fin de minimizar el tiempo que transcurre desde la apertura de la llave y la
salida del agua caliente, se utiliza distribución con retorno. El retorno, es una conducción que
comienza al final de la red de distribución y regresa el agua caliente sanitaria no utilizada
hasta el interacumulador, de modo que el agua del circuito secundario no utilizada esté en
circulación, recibiendo incremento en su temperatura, lo que no ocurre al estar detenida.
Se puede combinar en un mismo sistema: calefacción central y suministro de agua
caliente sanitaria, ya que un solo generador de calor sirve a las dos instalaciones, y que el
-7-
fluido térmico que se lleva a los emisores de calor, puede contener al circuito primario del
sistema de agua caliente sanitaria, dado que este no se mezcla con el secundario (de consumo).
El sistema de Calefacción Central con Suministro de Agua Caliente Sanitaria a diseñar
tiene las siguientes características:
i.
El fluido térmico es agua.
ii.
Circulación forzada.
iii.
La red de distribución de Calefacción Central es bitubular.
iv.
La producción de agua caliente sanitaria es por acumulación.
-8-
CAPITULO III
3.1
“DISEÑO Y SELECCION”.
DISEÑO RED DE CALEFACCION.
3.1.1 CARGA TERMICA.
Una instalación de calefacción es diseñada para mantener una temperatura confortable,
por lo que es necesario suministrar continuamente una cantidad de calor igual a la cantidad de
calor disipada, la carga térmica. Esta disipación se produce por:
Transmisión de calor a través de los cerramientos.
Infiltraciones de aire.
Esto es:
.
.
.
Qt = QT + QV
[1]
(i)
donde:
.
Qt
: Carga térmica total de calefacción, expresada como potencia
calorífica.
.
QT
: Carga térmica por transmisión de calor (potencia calorífica
disipada) a través de los cerramientos.
.
QV
[Kcal/h]
: Carga térmica de ventilación.
[Kcal/h]
[Kcal/h]
3.1.1.1 Carga térmica por transmisión.
Se produce por el paso del calor a través de un cerramiento desde el local
de temperatura más elevada hacia el de temperatura más baja. La expresión para evaluar la
pérdida de calor, por algún cerramiento determinado es la siguiente:
.
QT = U x A x (Ti – Te)
[2]
(i)
donde:
.
QT
: Pérdidas por transmisión de calor a través de cada cerramiento. [Kcal/h]
[Kcal/hm2ºC]
U
: Transmitancia térmica del cerramiento.
A
: Superficie del cerramiento.
[m2]
Ti
: Temperatura interior de diseño.
[ºC]
Te
: Temperatura de diseño al otro lado del cerramiento.
[ºC]
_____________________________________
(i): Llorens, M., “Enciclopedia de la climatización”, Vol.3: Calefacción. Editorial CEAC, España, 1994, pág. 73.
-9-
Locales por calefaccionar:
En esta vivienda serán calefaccionadas 11 dependencias:
- Hall entrada.
- Living.
- Comedor.
- Cocina.
- Pasillo.
- Sala de estudios.
- 3 dormitorios.
- 2 baños.
Temperaturas de diseño.
La temperatura interior de diseño es la temperatura confortable que se debe mantener en el
en el local a calefaccionar, considerando la menor temperatura exterior que pueda tenerse bajo
condiciones normales.
TABLA Nº1.
Temperatura exterior de diseño.
LUGAR Te (ºC)
Valdivia
3
Fuente: Norma chilena NCh1078 c.73. (ii)
TABLA Nº2.
Temperatura interior de diseño de locales con calefacción.
LOCAL
Ti (ºC)
Living, comedor
20
Baños
20
Cocina
18
Dormitorios
18
Estudio
18
Pasillo
15
Hall entrada
13
Fuente: Norma chilena NCh1078 c.73. (iii)
_____________________________________
(ii): NCh1078 c.1973, “Ingeniería sanitaria – Artefactos de calefacción. Condiciones básicas de funcionamiento”, TABLA 2:
Temperatura exterior de cálculo de ciudades del país. INN, 1973, pág.37.
(iii): NCh1078 c.1973, “Ingeniería sanitaria – Artefactos de calefacción. Condiciones básicas de funcionamiento”, TABLA 1:
Temperatura interior de cálculo. Temperatura de locales con calefacción. INN, 1973, pág.33.
- 10 -
TABLA Nº3.
Temperatura de locales no calefaccionados.
LOCAL
Local no calefaccionado rodeado de otros
calefaccionados
Suelo a nivel del terreno
Atico no calefaccionado debajo del tejado
provisto de aislación térmica
Atico no calefaccionado debajo del tejado
sin protección térmica
Local auxiliar comunicado directamente
con el aire exterior
Fuente: Norma chilena NCh1078 c.73. (iv)
Ti (ºC)
12
8
13
8
6
Transmitancia térmica.
La transmitancia térmica (U), es el flujo de calor que pasa por unidad de superficie de
determinado elemento y por grado de diferencia de temperaturas entre los dos ambientes
separados por este elemento.
Se producen principalmente por 4 vías: piso, puertas y ventanas, muros y por techumbre.
Para un elemento formado por una serie de capas o placas planas y paralelas de materiales
distintos en contacto entre sí, se define resistencia térmica total, como:
Por lo tanto:
RT
=
U
=
1 = Rsi + Σ e
U
λ
1
Rsi + Σ e
λ
+
(v)
Rse
[3]
+
Rse
donde:
U
: Transmitancia térmica del elemento.
[Kcal/hm2ºC]
Rsi, Rse : Resistencia térmica de superficie interior (i) y exterior (e) del
elemento.
[hm2ºC/Kcal]
e
: Espesor de cada capa de material.
[m]
λ
: Conductividad térmica del material.
[Kcal/hmºC]
e
λ
: Resistencia térmica de una capa de material.
[hm2ºC/Kcal]
_____________________________________
(iv): NCh1078 c.1973, “Ingeniería sanitaria – Artefactos de calefacción. Condiciones básicas de funcionamiento”, TABLA 3:
Temperatura de locales no calefaccionados. INN, 1973, pág.38.
(v): NCh853 Of.91, “Acondicionamiento térmico – Envolvente térmica de edificios – Cálculo de resistencias y transmitancias
térmicas”. INN, 1991, pág.6.
- 11 -
- Las resistencias térmicas de superficie, Rsi y Rse, se obtienen de la Norma chilena NCh853.
(ANEXO B1). Dichos valores de Rse, corresponden a velocidades del viento inferiores a 10
km/h. Para valores superiores se debe considerar Rse= 0. En este estudio se considera para
elementos de separación con el exterior, Rse= 0 (excepto en el caso del piso).
- La resistencia térmica de una capa de material, es la oposición que presenta dicha capa, al
paso del calor. La Norma chilena NCh853, determina: “Los materiales que se utilizan en
espesores inferiores a 3 mm ofrecen tan pequeña resistencia térmica que esta no debe
considerarse en los cálculos prácticos. Tal es el caso de papeles, folios y láminas delgadas.”
Las capas de cada cerramiento de esta vivienda, con su espesor y sus respectivos
valores de λ, son los siguientes:
TABLA Nº 4.
Características de los materiales que forman los cerramientos.
Cama de ripio
Radier
Enchape
Alfombra
Cerámica
e
(m)
0,10
0,10
0,02
0,008
0,01
Raulí
Hormigón armado
Ladrillo (1800 kg/m3)
Mortero de cemento
Azulejos
Yeso-cartón
(700 kg/m3)
Poliestireno exp.
(18 a 22 kg/m3)
Tablero madera
Contrachapada
Fieltro asfáltico
Teja metálica
gravillada
Cerramiento
PISO
PUERTA DE
MADERA
Cubierta
TECHO
Cielo
MURO
Material
λ (vi)
e/λ
λ
(hm2ºC/Kcal)
(W/mK)
(Kcal/hmºC)
0,81
1,63
1,40
0,05
1,75
0,70
1,40
1,20
0,04
1,50
0,14
0,07
0,017
0,20
0,007
0,045
0,121
0,10
0,45
0,15
0,15
0,02
0,008
1,63
0,79
1,40
1,05
1,40
0,68
1,20
0,90
0,11
0,22
0,017
0,009
0,01
0,26
0,22
0,05
0,05
0,0384
0,03
1,67
0,016
0,14
0,12
0,13
0,005
0,04
0,034
0,15
0,03
110,49
95,00
0,0003
NOTA: En este estudio, no se considera el artículo 4.1.10 de la Ordenanza General de Urbanismo y
Construcción, que fija exigencias de acondicionamiento térmico para techumbre, muros perimetrales y
ventanas, por tratarse de una vivienda ya construida al momento de entrar en vigencia dicho artículo.
_____________________________________
(vi): NCh853 Of.91, “Acondicionamiento térmico – Envolvente térmica de edificios. Cálculo de resistencias y transmitancias
térmicas”, ANEXO A(Informativo). TABLA 6: Conductividad térmica de materiales. INN, 1991, págs.22-27.
- 12 -
.
Carga térmica por transmisión a través de piso (QT/p).
3.1.1.1.1
- Cálculo de U.
El piso de la vivienda está compuesto de la siguiente forma: cama de ripio, radier y
enchape. En dormitorios y pasillo, el pavimento es alfombra. Para baños, living, comedor,
cocina, sala de estudios y hall entrada, el pavimento es cerámica.
Las resistencias térmicas de superficie, para flujo descendente en elementos horizontales
son: Rsi
=
0,20 hm2ºC/Kcal (ANEXO B1), y por tratarse de un radier en contacto con el
terreno, no existe Rse .
Ejemplo: En la cocina, el pavimento es cerámico, por lo tanto, de TABLA Nº 4 y usando [3]:
U=
1
.
0,20 + (0,14+0,07+0,017+0,007) + 0
U = 2,30 Kcal/hm2ºC.
En ANEXO A1.1, se obtiene:
U
=
2,30 Kcal/hm2ºC, en piso de: cocina, living, comedor, hall entrada, baños y sala de
estudios.
U = 1,59 Kcal/hm2ºC, en piso de pasillo y dormitorios.
Transmitancia térmica lineal:
La transmitancia térmica lineal, Kl, es igual al flujo de calor que sale del local por metro
de perímetro exterior del piso considerado, por cada grado Celsius de diferencia de
temperaturas entre el local y el ambiente exterior. Este valor está determinado en la norma
chilena NCh853 Of.91
(vii)
, de acuerdo al nivel de aislación del piso. Para esto se debe
determinar la Resistencia Térmica Total (RT).
En esta vivienda existen dos casos:
i.- U = 2,30 Kcal/hm2ºC. En [3]:
RT
=
1 . = 1 . = 0,43 hm2ºC/Kcal.
U 2,30
_____________________________________
(vii): NCh853 Of.91, “Acondicionamiento térmico – Envolvente térmica de edificios. Cálculo de resistencias y transmitancias
térmicas”, TABLA 4: Transmitancia térmica lineal, según aislación del piso considerado. INN, 1991, pág.21.
- 13 -
ii.- U = 1,59 Kcal/hm2ºC. En [3]:
RT
=
1 . = 1 .= 0,63 hm2ºC/Kcal.
U 1,59
Con esto, se tiene que en ambos casos, se trata de piso medianamente aislado, por lo tanto:
Kl = 1,03 Kcal/hmºC (Ref. (vii)).
.
- Cálculo de QT/p.
En general, las pérdidas por transmisión de calor se obtienen mediante [2]. En este caso
(piso), se debe agregar la pérdida por transmisión de calor perimetral, por lo tanto:
.
QT/p = [U x A x (Ti – Ts)] + [Kl x L x (Ti – Te)]
[2.1]
donde se utiliza:
- U : de ANEXO A1.1.
- A y L : de ANEXO A1.2.
- Kl = 1,03 Kcal/hmºC.
- Ti : de Tabla Nº2.
- Ts = 8ºC (Tabla Nº3).
- Te = 3ºC (Tabla Nº1).
Ejemplo: En la cocina se tiene, con [2.1]:
.
QT/p = [2,30 x 37,12 x (18 – 8)] + [1,03 x 6,00 x (18 – 3)]
.
QT/p = 946,46 Kcal/h.
Los demás valores, se encuentran
en ANEXO A1.3.
.
3.1.1.1.2 Carga térmica por transmisión a través de puertas y ventanas (QT/p y v).
- Cálculo de U.
o Las puertas interiores son de raulí de 45 mm de espesor.
o Las puertas exteriores son de PVC con vidrio tipo Termopanel, excepto la puerta
principal, que es de raulí de 45 mm.
o Las ventanas también son de PVC con vidrio tipo Termopanel, cuya transmitancia
térmica es:
U = 2,8 W/m2K = 2,41 Kcal/hm2ºC (ANEXO B2).
Se debe calcular la transmitancia térmica de las puertas de madera.
- 14 -
Las resistencias térmicas de superficie para estas puertas dependiendo de su ubicación
son (ANEXO B1):
i) P101. Comunica con espacio exterior (al pasillo de acceso):
Rsi = 0,14 hm2ºC/Kcal.
Rse = 0,06 hm2ºC/Kcal.
Es la puerta de acceso principal a la vivienda, de madera, con e/λ de TABLA Nº 4, se tiene,
en [3]:
U=
1
.
0,14 + 0,45 + 0,06
U = 1,54 Kcal/hm2ºC.
ii) Puertas interiores que comunican con otro local de temperatura inferior:
Rsi = 0,14 hm2ºC/Kcal.
Rse = 0,14 hm2ºC/Kcal.
Son puertas de madera, con e/λ de TABLA Nº4, usando [3]:
U=
1
.
0,14 + 0,45 + 0,06
U = 1,37 Kcal/hm2ºC.
.
- Cálculo de QT/p y v.
Con los valores establecidos de U, el
área correspondiente a cada puerta o ventana
(ANEXO A2.1) y con Ti y Te de TABLA Nº 1, 2 o 3 según corresponda, usando [2], se
obtiene la pérdida por transmisión de calor por cada puerta y ventana de los locales a
calefaccionar (ANEXO A2.2).
.
3.1.1.1.3 Carga térmica por transmisión a través de muros (QT/m).
- Cálculo de U.
Los muros son de albañilería y estructuras de hormigón, con revestimiento exterior de
mortero de cemento. El revestimiento interior también es mortero de cemento, además de
azulejos en paramentos de baños, cocina y lavandería, desde piso a cielo.
- 15 -
Ejemplo: EJE A (2-5). Muro exterior de hormigón armado, con revestimiento interior y
exterior de mortero
de
cemento, ubicado en el living. Con e/λ de TABLA Nº 4 y
resistencias de ANEXO B1. En [3], se tiene:
U=
1
.
0,14 + (0,017+0,11+0,017) + 0
U = 3,52 Kcal/hm2ºC.
Los demás valores de U, se
encuentran en ANEXO A3.1.
.
- Cálculo de QT/m.
En este cálculo, se debe considerar el área del muro completo menos el área de los vanos
que existan en él (ANEXO A3.2). Con esto, con U de cada muro (ANEXO A3.1) y las
temperaturas de cálculo de TABLA Nº 1, 2 o 3, se utiliza [2] para obtener la carga térmica
por transmisión a través de muros en esta vivienda (ANEXO A3.3).
.
3.1.1.1.4 Carga térmica por transmisión a través de techo (QT/t).
- Cálculo de U.
Este cerramiento está formado por:
* CIELO
: - Yeso-cartón.
- Poliestireno expandido (aislación).
* DESVAN.
* CUBIERTA : - Tablero de madera contrachapada.
- Fieltro asfáltico de 15 lbs.
- Teja metálica gravillada.
Para cerramientos como éste, con cámara de aire de espesor variable (desván), la Norma
chilena NCh853 en el punto 5.5.2 indica que primero se debe determinar su grado de
ventilación.
En este caso, no existen rendijas de ventilación al exterior, corresponde por lo tanto, a una
cámara de aire débilmente ventilada y para calcular U se utiliza la expresión:
- 16 -
U=
1
1
Ui
+
[4]
(viii)
Ai
.
Σ(Ue x Ae)
donde:
U
: Transmitancia térmica del techo.
[Kcal/hm2ºC]
Ui
: Transmitancia térmica del elemento de cielo.
[Kcal/hm2ºC]
Ue
: Transmitancia térmica del elemento exterior.
[Kcal/hm2ºC]
Ai
: Área del elemento de cielo.
[m2]
Ae
: Área del elemento exterior.
[m2]
o Ui:
En este caso, para flujo ascendente en elemento horizontal de separación con desván o
cámara de aire: Rsi = Rse = 0,12 hm2ºC/Kcal. (ANEXO B1)
Para el elemento de cielo: Σ e/λ = 1,72 hm2ºC/Kcal.
(TABLA Nº4)
En [3]:
Ui =
1
.
0,12 + 1,72 + 0,12
Ui = 0,51 Kcal/hm2ºC.
o Ue:
En esta vivienda, el desván está limitado exteriormente por la cubierta y en algunos
locales, por una sección de muro. Entonces, se denomina:
i.- Ue1: Transmitancia térmica en la cubierta.
Para calcular Ue1 se utiliza [3], donde:
- Rsi = 0,105 hm2 ºC/Kcal y Rse = 0. (ANEXO B1)
- Σe/λ
=
0,28 hm2ºC/Kcal.
(TABLA Nº4)
Por lo tanto:
Ue1 =
1
.
0,105 + 0,28 + 0
Ue1 = 2,60 kcal/hm2ºC.
_____________________________________
(viii): NCh853 Of.91, “Acondicionamiento térmico – Envolvente térmica de edificios – Cálculo de resistencias y
transmitancias térmicas”. INN, 1991, pág. 19.
- 17 -
ii.- Ue2: Transmitancia térmica en muros.
Estos muros son de ladrillo, con revestimiento exterior de mortero de cemento.
En [3]:
Ue2 =
1
.
0,14 + (0,22 + 0,017) + 0
Ue2 = 2,65 Kcal/hm2ºC.
Ejemplo: DORMITORIO 2. En este caso, la cámara de aire está limitada por el cielo y por la
cubierta hacia el exterior, entonces, con los valores obtenidos:
Ui
=
0,51 Kcal/hm2ºC.
Ue1 = 2,60 Kcal/hm2ºC.
Ai y Ae1 de ANEXO A4.1, en [4]:
U=
1
0,51
+
1
.
14,44
.
2,60 x 16,10
U = 0,43 Kcal/hm2ºC.
.
- Cálculo de QT/t.
Los demás valores de U, se
encuentran en ANEXO A4.2.
Con Ai (ANEXO A4.1), U (ANEXO A4.2), Ti (TABLA Nº2) y Te
=
3ºC, usando [2], se
calcula la pérdida de calor por transmisión a través de techo, en cada local.
Ejemplo: Para el DORMITORIO 2, se tiene:
Ai = 14,44 m2.
U
=
0,43 Kcal/hm2ºC.
en [2]:
.
QT/t
.
QT/t
=
0,43 x 14,44 x (18 - 3)
=
93,14 Kcal/h.
Los demás valores se
encuentran en ANEXO A4.3.
Habiendo calculado la carga térmica por transmisión a través de los cerramientos en
cada local, se obtiene la carga térmica total por transmisión de la vivienda.
.
QT = 17.361,47 Kcal/h. (ANEXO A5)
- 18 -
3.1.1.2 Carga térmica de ventilación.
Las pérdidas por entradas de aire exterior responden a la carga térmica que supone
el calentamiento de este aire exterior hasta la temperatura ambiente del local y vienen
dadas por:
.
QV = cea x ρa x V x n x (Ti – Te)
[5]
donde:
.
QV
: Pérdidas de calor por infiltraciones.
[Kcal/h]
cea
: Calor específico del aire. (0,24 Kcal/kgºC) (ix)
ρa
: Densidad del aire seco. (1,24 kg/m3 a 10ºC y 1,205 kg/m3 a 20ºC) (ix)
V
: Volumen del local. (ANEXO A6.1)
[m3]
Ti
: Temperatura interior de diseño del local. (TABLA Nº2)
[ºC]
Te
: Temperatura exterior de diseño. (3ºC)
n
: Número de renovaciones por hora.
(x)
(ix)
[1/h]
Ejemplo: COCINA. Se tiene:
cea = 0,24 Kcal/kgºC.
ρa
=
1,212 kg/m3.
V
=
95,77 m3.
Ti = 18ºC.
n
=
Te = 3ºC.
3 renovaciones de aire por hora.
En [5]:
.
QV = 0,24 x 1,212 x 95,77 x 3 (18 – 3)
.
QV = 1.253,59 Kcal/h.
Los demás valores se
encuentran en ANEXO A6.2.
Se obtiene la carga térmica de ventilación para toda la vivienda (ANEXO A6.2):
.
QV = 3.886,54 Kcal/h.
_____________________________________
(ix): Llorens, M., “Enciclopedia de la climatización”, Vol.3: Calefacción. Editorial CEAC, España, 1994, pág. 89.
(x): NCh994 a.88, “Ventilación natural – Requisitos de ventilación natural en edificios”, TABLA: Caudal de aire fresco por
persona y renovaciones de aire recomendadas para recintos. INN, 1988, pág. 3.
- 19 -
.
.
Con los resultados obtenidos en cada local de: QT (ANEXO A5) y QV (ANEXO
A6.2), usando [1], se calcula la carga térmica de calefacción:
TABLA Nº 5.
Carga térmica de calefacción.
LOCAL
COCINA
COMEDOR
LIVING
HALL ENTRADA
PASILLO
DORMITORIO 3
DORMITORIO 2
BAÑO 2
BAÑO 1
SALA DE ESTUDIOS
DORMITORIO 1
TOTAL
.
QT
.
QV
.
Qt
(Kcal/h)
(Kcal/h)
(Kcal/h)
2.850,09
2.190,71
3.342,63
877,60
183,09
1.179,89
881,73
1.004,43
1.190,66
1.170,35
2.490,29
17.361,47
1.253,59
221,73
414,01
207,17
92,71
162,57
162,57
334,95
549,56
134,65
353,03
3.886,54
4.103,68
2.412,44
3.756,64
1.084,77
275,80
1.342,46
1.044,30
1.339,38
1.740,22
1.305,00
2.843,32
21.248,01
3.1.2 EMISORES DE CALOR.
3.1.2.1 Tipo de emisor.
Los emisores de una instalación de calefacción por agua caliente, son aparatos
destinados a proporcionar al ambiente el calor necesario para mantener la temperatura de
confort elegida. Esta emisión calorífica se basa en los principios de convección y radiación.
Los más conocidos son los radiadores.
En esta vivienda, se utilizan paneles de chapa de acero. Ofrecen líneas más planas,
menos voluminosas pero de mayor superficie de radiación. Se escoge entre los siguientes 2
modelos de paneles OCEAN de ANWO, de acuerdo a las necesidades de cada local:
- Modelo EK: Panel simple, formado por 1 placa y 1 convector. 50 cm. de altura.
- Modelo DK: Panel doble, compuesto de 2 placas y 2 convectores. 30 cm. de altura.
3.1.2.2 Cálculo de la emisión calorífica.
Para realizar la selección de los paneles, se debe determinar la emisión calorífica que
entrega cada uno:
- 20 -
.
.
Q = Q60 x F
donde:
.
Q
: Emisión calorífica que entrega el panel.
.
Q60
: Emisión calorífica para ∆T = 60ºC.
(ANEXO B3, lo entrega el fabricante)
F
[6]
(xi)
[Kcal/h]
[Kcal/h]
: Factor para el cálculo de la emisión calorífica del emisor,
de acuerdo a ∆T correspondiente. (ANEXO B4)
o ∆T:
Es el salto térmico del emisor: la diferencia entre la temperatura media del emisor (Tm) y
la temperatura ambiente (Tamb):
∆T = Tm - Tamb .
[7]
(xii)
[8]
(xii)
Tm es la temperatura media de cada emisor:
Tm = Te + Ts
2
En esta instalación, al estar los emisores conectados a una red de distribución bitubular, se
considera que la temperatura de entrada del agua a estos y la de salida, es la misma en todos
(Te = 90ºC y Ts = 70ºC), por lo tanto, en [8]:
Tm = 90 + 70
2
Tm = 80ºC.
La temperatura ambiente (Tamb), es la temperatura interior de diseño para cada local
(TABLA Nº2):
- Tamb = 13ºC en hall de entrada.
- Tamb = 15ºC en pasillo.
- Tamb = 18ºC en cocina y dormitorios.
- Tamb = 20ºC en baños, living y comedor.
_______________________________
(xi): Llorens, M., “Enciclopedia de la climatización”, Vol.3: Calefacción. Editorial CEAC, España, 1994, pág. 265.
(xii): Llorens, M., “Enciclopedia de la climatización”, Vol.3: Calefacción. Editorial CEAC, España, 1994, pág. 175.
- 21 -
Por lo tanto, usando [7], se tiene:
- En hall de entrada: ∆T = 67ºC.
- En pasillo: ∆T = 65ºC.
- En cocina y dormitorios:
∆T = 62ºC.
- En baños, living y comedor: ∆T = 60ºC.
En los catálogos de emisores de calor se indica la emisión calorífica que este entregaría,
.
para el caso en que Tamb = 20ºC. entrega Q60.
Por lo tanto, se debe calcular la emisión calorífica del panel, para ∆T distinto de 60º.
Con los valores de ∆T calculados, de ANEXO B4 se obtienen los siguientes valores de F:
- Para ∆T = 67ºC
F = 1,159.
- Para ∆T = 65ºC
F = 1,113.
- Para ∆T = 62ºC
F = 1,044.
.
Con esto y de acuerdo a la carga térmica (Qt) obtenida para cada local a calefaccionar
(TABLA Nº 5), se seleccionan los paneles necesarios para esta vivienda.
Ejemplo: DORMITORIO 2.
.
- En este dormitorio Qt = 1.044,30 Kcal/h.
-
La temperatura interior de diseño es: Ti = 18ºC, por lo tanto, ∆T = 62ºC.
-
Con ∆T = 62ºC, de ANEXO B4, se tiene: F = 1,044.
En el catálogo de paneles Ocean de ANWO (ANEXO B3) se debe seleccionar un panel
.
con cuyo valor de Q60 se cumpla (de [6]):
.
.
.
Q60 x F = Q > Qt , en este caso:
.
.
Q60 x 1,044 = Q > 1.044,30 Kcal/h.
Para esto, se prueba con el modelo DK 300/800.
.
En este panel, Q60 = 1.006 Kcal/h. Con esto se calcula su emisión calorífica para este
local:
.
Q = 1.006
x
1,044
- 22 -
.
Q = 1.050,26 Kcal/h > 1.044,30 Kcal/h.
Este panel cubre las necesidades energéticas calculadas para el DORMITORIO 2, por
lo tanto, este se selecciona.
De esta forma se realiza la selección de los paneles para cada local de la vivienda
(ANEXO7).
3.1.2.3 Caudal másico de agua.
La cantidad de calor que emite cada panel, depende de las temperaturas de entrada y
salida del agua, así como de la temperatura del ambiente, con esta información se define el
.
caudal de agua (m), que debe circular por el panel (ANEXO A8), con:
. .
(xiii)
Q = m x ce x ∆Te,s
[9]
donde:
.
Q
: Potencia calorífica del emisor. (ANEXO A7)
.
m
: Caudal másico de agua que por él circula.
ce
[Kcal/h]
[kg/h]
: Calor específico del agua. (1 kcal/kgºC)
∆Te,s : Diferencia de temperaturas del agua entre la entrada y salida del panel. (20ºC)
3.1.2.4 Instalación.
Los paneles se deben emplazar, si es posible, en la pared más fría, con el fin de obtener
una temperatura uniforme en todo el local. Requieren ser instalados a 10 cm. del suelo y 4 cm.
de la pared.
La forma de conectar los paneles a las líneas de reparto del agua es mediante una
instalación bitubular. La entrada de agua al panel es por la parte superior y la salida por la
inferior. Cuando el panel tiene más de 1,20 m de longitud, la entrada y salida al panel se
conectan por lados opuestos para evitar la pérdida de potencia.
El diámetro de conexión de los paneles para entrada y salida es, φ = ½’’.
Los paneles deben estar provistos de:
_____________________________________
(xiii): Llorens, M., “Enciclopedia de la climatización”, Vol.3: Calefacción. Editorial CEAC, España, 1994, pág. 268.
- 23 -
- Válvula de doble regulación en la entrada, encargada de abrir o cerrar para regular el
caudal de agua que entre.
- Detentor en el retorno, que, al ser usado combinadamente con la válvula, permite desmontar
el emisor sin necesidad de vaciar el agua de la instalación.
3.1.3
RED DE TUBERIAS.
La red general de tuberías de la instalación de calefacción tiene por misión, conducir el
agua que se ha calentado en la caldera hasta los paneles seleccionados. Para esto se utilizarán
tuberías de acero negro con costura, grado A 53 Sch 40, ASTM.
Esta es una red bitubular, por lo tanto, tiene un circuito de alimentación, que va desde
la caldera a los paneles y uno de retorno que devuelve el fluido a la caldera.
Las tuberías con fluido térmico, que discurren por locales no calefaccionados o
espacios exteriores deben llevar aislamiento térmico. En este caso, se utiliza poliestireno
expandido de:
e = 20 mm en locales no calefactados.
3.1.3.1
e = 30 mm para espacios exteriores.
Circuito de alimentación.
El circuito de alimentación se divide en 2 ramales:
- El ramal A: abastece paneles de uso diurno: cocina, living, comedor y hall de entrada.
- El ramal B: abastece el resto de paneles en la vivienda: dormitorios, baños, pasillo y sala de
estudios.
3.1.3.1.1
Longitud.
Las tuberías circulan a 2,65 m de altura, sobre el envigado de cielo.
En los paneles EK, la conexión de entrada está a 0,47 m de su base y en los DK está a
0,27 m.
3.1.3.1.2
Velocidad y diámetro.
Se recomienda que la velocidad del agua en las tuberías varíe entre 0,50 y 0,80 m/s:
.
v= V
[10] (xiv)
A
_______________________________
(xiv): Llorens, M., “Enciclopedia de la climatización”, Vol.3: Calefacción. Editorial CEAC, España, 1994, pág. 219.
- 24 -
donde:
v
.
V
: Velocidad del fluido.
[m/s]
: Caudal volumétrico del fluido.
[m3/s]
A
: Area de la sección transversal de la tubería.
[m2]
El caudal volumétrico es la cantidad de volumen de fluido que por unidad de tiempo
atraviesa perpendicularmente una sección transversal de tubería. El punto, indica que la
magnitud está referida a la unidad de tiempo.
.
.
V= m
ρ
donde:
.
m
: Caudal másico del fluido.
ρ
[11]
(Ref.(xiv))
[kg/s]
: Densidad del fluido. (ρagua = 1.000 kg/m3, Ref.(xiv))
El caudal másico es la cantidad de masa de fluido que, al igual que el caudal
volumétrico, por unidad de tiempo, atraviesa perpendicularmente una sección transversal de
tubería.
3.1.3.1.3
Pérdidas de carga.
La pérdida de presión o de carga es debida a los frotamientos entre el agua y las
paredes de la tubería por donde circula, depende de la velocidad del fluido, del diámetro del
tubo y, en menor escala de la temperatura del agua y del grado de rugosidad de las paredes
interiores de la red de tuberías.
Las pérdidas pueden clasificarse en:
- Regulares.
- Secundarias o singulares.
i.- Pérdidas regulares.
En una tubería de longitud determinada, la pérdida de carga se calcula:
hf,I = f x L x v2
D 2g
[12]
(xv)
________________________________
(xv): Llorens, M., “Enciclopedia de la climatización”, Vol.3: Calefacción. Editorial CEAC, España, 1994, pág. 228.
- 25 -
donde:
hf,I
:
Pérdida regular de carga.
[mca]
f
: Factor de fricción.
L
: Longitud de la tubería.
[m]
D
: Diámetro interior de la tubería.
[m]
v
: Velocidad del fluido por la tubería.
[m/s]
g
: Aceleración de gravedad. (9,81 m/s2, Ref.(xv) )
Factor de fricción.
El factor de fricción, toma un valor que se obtiene del Diagrama de Moody. (ANEXO B5).
Para obtenerlo, previamente se determina la rugosidad relativa y el número de Reynolds.
- Rugosidad absoluta y rugosidad relativa.
La rugosidad absoluta (ε), representa el valor medio que existe entre los llamados
“valles” y las “crestas” del perfil en un corte longitudinal en la tubería. A mayores diferencias
entre estos, mayor valor de ε y, en consecuencia, ofrece mayor dificultad al avance del fluido.
Esta característica depende del material de la tubería. A cada uno, le corresponde un valor
medio de ε. Para el hierro ε = 0,0046 cm. (xvi)
Al relacionar la rugosidad absoluta con el diámetro interior de la tubería, se forma un
nuevo concepto, la rugosidad relativa: ε .
D
- Número de Reynolds.
Representa las fuerzas de inercia frente a la viscosidad y se calcula:
Re = ρ x v x D
µ
[13]
(xvii)
donde:
Re
: Número de Reynolds.
ρ
: Densidad del agua. (ρ = 1.000 kg/m3, Ref.(xiv))
_______________________________
(xvi): Llorens, M., “Enciclopedia de la climatización”, Vol.3: Calefacción. Editorial CEAC, España, 1994, pág. 223.
(xvii): Llorens, M., “Enciclopedia de la climatización”, Vol.3: Calefacción. Editorial CEAC, España, 1994, pág. 224.
- 26 -
v
: Velocidad del agua en la tubería.
[m/s]
D
: Diámetro interior de la tubería.
[m]
µ
: Viscosidad dinámica del agua a 80ºC (µ = 0,000305 kg/ms, Ref. (xvii) )
La viscosidad dinámica es el índice de resistencia del fluido a su movimiento por la
tubería. Varía con la temperatura y con la presión.
En ANEXO A9.1, están definidos los tramos de: el circuito de alimentación de la red
de tuberías, separadas en Ramal A y Ramal B. Conocido el caudal másico de agua que
transportan, de acuerdo a los paneles que alimente (ANEXO A8), usando [10], [11], [12] y
[13], se obtiene: diámetro, velocidad y pérdidas regulares en cada tramo, de modo que estas no
superen 30 mmca/m.
ii.- Pérdidas secundarias.
Son las pérdidas producidas por los accesorios que se utilizan en una red de tuberías, en
este caso: codos, salidas y entradas bilaterales, cambios de sección, paneles, etc.
Dependen de la velocidad de paso del fluido y de un coeficiente de pérdidas k,
denominado factor de forma. Se calculan mediante:
hf, II = k x v2
2g
[14]
(xviii)
donde:
hf, II
: Pérdida de carga secundaria.
k
: Factor de forma del accesorio. (ANEXO B6)
v
: Velocidad del fluido.
g
: Aceleración de gravedad. (9.81 m/s2, Ref (xv))
[mca]
[m/s]
En el ANEXO A9.2, usando [14], se calculan las pérdidas secundarias en cada ramal
del circuito de alimentación.
_____________________________________
(xviii): Llorens, M., “Enciclopedia de la climatización”, Vol.3: Calefacción. Editorial CEAC, España, 1994, pág. 229.
- 27 -
iii.- Potencia calorífica de pérdidas en tuberías.
Para calcular posteriormente, la potencia de la caldera, se debe calcular la potencia
calorífica de pérdidas de las tuberías de alimentación, en [kcal/h] (ANEXO A9.3), usando una
tabulación que expresa las pérdidas de calor de las tuberías por metro lineal, en [kcal/h]
(ANEXO B7).
3.1.3.2
Circuito de retorno.
Este circuito recibe el agua que ha circulado por los paneles y la retorna a la caldera
para recuperar temperatura y repetir la distribución cuando sea requerida.
La salida del agua del panel al circuito de retorno está a 0,03 m de su base en los
dos modelos de paneles (EK y DK).
La velocidad, diámetro y pérdidas regulares (ANEXO A10.1) y secundarias (ANEXO
A10.2), se calculan de la misma forma que en el circuito de alimentación.
3.2
AGUA CALIENTE SANITARIA.
En esta vivienda se debe abastecer de agua caliente sanitaria, los siguientes artefactos:
TABLA Nº 6
Gasto agua caliente
(L/min)
3 Baño lluvia
30
6 Lavatorio
48
1 Lavaplatos
12
1 Lavadora
15
Fuente: NCh2485 Of.2000. (xix)
Artefacto
Este sistema debe producir agua caliente sanitaria a una temperatura de 60ºC (xx).
Para determinar la capacidad que debe tener el depósito de almacenamiento de agua
caliente en esta vivienda, se considera un consumo de 150 litros por persona, por día, y que el
volumen de almacenamiento debe ser 1/5 del consumo diario en la vivienda (xx).
En esta vivienda habitarán 4 personas, por lo tanto el consumo diario estimado es de
600 litros, por lo tanto el volumen de almacenamiento debe ser 120 litros.
______________________________________
(xix): NCh2485 Of.2000, “Instalaciones domiciliarias de agua potable – Diseño, cálculo y requisitos de las redes interiores”,
Anexo A (Normativo): Caudal mínimo instalado en artefactos sanitarios. INN, 2000, pág. 10.
(xx): Gay, Charles Merrick, “Instalaciones en los edificios”. Editorial Gustavo Gili, S.A. Barcelona, 1982, pág. 48.
- 28 -
3.2.1
Interacumulador.
La capacidad mínima del interacumulador debe ser 120 litros.
El consumo máximo horario esperado es 1/7 del consumo diario (Ref (xx)). Esto es, 1/7
de 600 litros. Por lo tanto dicho consumo es de 85,71 L/h.
En un interacumulador indirecto como este, el fluido primario transmite calor por
conducción al circuito secundario a través de la pared que los separe. El intercambio
energético entre la superficie de contacto y el secundario se produce a través de una pequeña
capa de fluido denominada “capa límite”. De ahí, el calor pasa al resto del agua acumulada por
“convección libre”.
Desde este punto de vista, la configuración óptima para el intercambiador de calor es el
serpentín interior centrado axialmente, que está en contacto permanente con todo el volumen
de agua a calentar, favoreciendo la convección libre en esta, a diferencia de un intercambiador
de doble pared, en que la superficie de intercambio se encuentra muy alejada del centro
geométrico del acumulador, en cambio en un serpentín toda la superficie está en contacto con
el fluido a calentar.
Por lo tanto, en esta instalación se utiliza un serpentín de cobre como intercambiador
de calor en el acumulador, con flujo en contracorriente.
3.2.2
Dimensionamiento del serpentín.
El serpentín es la tubería por donde circula el circuito primario a 90ºC en este caso, y a
través del cual se transfiere el calor al circuito secundario almacenado en el acumulador, para
elevar la temperatura de este, de 5 a 60ºC.
.
i.- Cálculo de QACS.
La cantidad de calor que un cuerpo cede o recibe, se obtiene multiplicando su calor
específico por la masa y por la variación de temperatura:
Q = ce x m x ∆T
[15]
(xxi)
_____________________________________
(xxi): Maiztegui, Alberto P; Sabato, Jorge A; “Física”, Tomo I. Editorial KAPELUSZ, Argentina, 11ª Ed., 1988, pág. 358.
- 29 -
donde, en este caso:
.
Q = QACS : Calor necesario para calentar el volumen de agua calculado.
[Kcal/h]
: Calor específico del agua. (ce = 1 Kcal/kgºC).
.
m = m : Flujo másico del consumo máximo horario calculado.
[kg/h]
ce
∆T
: Variación de temperatura del agua fría a la temperatura final del agua caliente.
- Se debe determinar el aporte calorífico requerido por el circuito secundario y que debe ser
.
entregado por el circuito primario (QACS).
- En [3.2.1], se estableció que, el interacumulador debe entregar 85,71 L/h a la vivienda.
ρagua = 1 kg/L, por lo tanto, el caudal másico del consumo máximo diario establecido es:
.
m = 85,71 kg/h.
En [15]:
.
QACS = 1 x 85,71 x (60 - 5)
.
QACS = 4.714,05 Kcal/h.
Esta es la cantidad de calor necesaria para producir la cantidad de agua caliente
sanitaria calculada.
.
ii.- Cálculo de mP.
El calor calculado, necesario para la producción de agua caliente sanitaria debe ser
entregado por la caldera a través del circuito primario, por lo tanto se debe calcular el caudal
másico de circuito primario requerido.
De [15]:
.
.
QACS = ce x mP x ∆T
.
.
mP = QACS .
ce x ∆T
.
mP = 4.714,05 .
1 x (90 – 70)
.
mP = 235,70 kg/h = 0,065 kg/s.
- 30 -
iii.- Diámetro del serpentín.
De la misma forma que en el caso de tuberías, en [3.1.3.1.2], se debe calcular el área de
sección transversal de tubería que debe atravesar el agua de modo que su velocidad varíe entre
0,5 y 0,8 m/s y que no se eleven las pérdidas de carga por rozamiento.
- Para el caudal másico obtenido en ii.-, se calcula el caudal volumétrico del circuito
primario, con [11]:
.
.
V= m
ρ
.
V = 0,065
1.000
.
V = 6,5 x 10-5 m3/s.
- Al evaluar en [10], distintas áreas de sección de tuberías, para obtener una pérdida de carga
dentro del rango determinado, para una tubería de 3/4” de diámetro, se tiene:
.
v= V
A
v = 6,5 x 10-5
3 x 10-4
v = 0,22 m/s.
iv.- Longitud del serpentín.
En un interacumulador de este tipo, la transferencia de calor se produce desde el flujo de
agua caliente (circuito primario), que entrega el calor al agua fría acumulada (circuito
secundario), a través de una pared sólida, que en este caso es el serpentín.
En este tipo de procesos, se presenta transferencia de calor por convección y por
conducción. La transferencia de calor por convección se realiza en el fluido debido al
gradiente de temperatura y la transferencia de calor por conducción se presenta a través de la
superficie que sirve de contacto indirecto entre el fluido caliente y el fluido frío, en este caso,
serpentín de cobre.
En casos como este, flujo de fluido sobre un sólido, ocurre que, en la vecindad
inmediata de la superficie, existe una zona tranquila del fluido, a la que comúnmente se da el
- 31 -
nombre de “película” o “capa límite”, y que en esta tiene lugar una fracción considerable del
cambio total de temperatura entre la masa principal del fluido y la superficie del sólido. (xxii)
Puesto que, no es fácil medir el espesor de la película de fluido ni la temperatura en la
superficie que separa la película de la masa principal del fluido, y puesto que intervienen a la
vez la conducción y la convección, se expresan los resultados totales en forma de un
coeficiente total de transmisión de calor, U, basado en un área conveniente de A y
considerando la media logarítmica de las diferencias de temperaturas en los extremos de
entrada y salida de los circuitos en contracorriente, como sigue:
.
Q
=
U A ∆Tml = U A (∆T1 - ∆T2)
ln ∆T1
∆T2
donde:
.
Q
: Calor transferido del circuito primario al secundario.
[16]
[Kcal/h]
U
: Coeficiente total de transferencia de calor. (U = 510 Kcal/hm2ºC) (xxiii).
A
: Area de transferencia de calor.
∆Tml : Diferencia de temperaturas media logarítmica.
∆T1
(xxii)
[m2]
[ºC]
: Diferencia entre la temperatura de entrada del primario y
la de salida del secundario.
[ºC]
∆T1 = Tp,e - Ts,s = 90 – 60 = 30ºC.
∆T2
: Diferencia entre temperatura de salida del primario y
la de entrada del secundario.
[ºC]
∆T2 = Tp,s - Ts,e = 70 – 5 = 65ºC.
Con [16], se obtiene el área necesaria de transferencia:
.
A= Q
U ∆Tml
_______________________________
(xxii): Perry, John H., Ph.D., “Manual del Ingeniero Químico”, Tomo I. Editorial UTEHA, México, 1966, págs. 712-714.
(xxiii): Perry, John H., Ph.D., “Manual del Ingeniero Químico”, Tomo I. Tabla 3. Serpentines sumergidos en líquidos.
Coeficientes totales. Editorial UTEHA, México, 1966, pág. 739.
- 32 -
A=
4.714,05
510 x (30 − 65)
ln (30/65)
A = 4.714,05
510 x 45,27
A = 0,20 m2.
Por lo tanto, para obtener la longitud (L) del serpentín:
A=2πrL
L=
A .
2πr
L = 3,35 m.
Por lo tanto, el serpentín que se requiere tiene las siguientes características:
- Material:
Cobre.
- Diámetro:
¾”.
- Longitud:
3,35 m.
3.2.3 Diámetro de tuberías para Circuito primario.
Debido a que el caudal másico de fluido primario es el mismo en el serpentín y en las
tuberías que lo transportan desde la caldera al interacumulador (ida y retorno), este circuito
también se diseña de ¾” de diámetro.
En ANEXO A11, están definidas las longitudes de cada tramo de este circuito.
Con estos datos, se calcula:
-
Las pérdidas primarias (ANEXO A11.1) y las pérdidas secundarias (ANEXO A11.2)
para la selección de la bomba circuladora.
-
La potencia calorífica de pérdidas en tuberías (ANEXO A11.3), para calcular la
potencia que debe tener la caldera.
3.3
CALDERA, BOMBAS Y ACCESORIOS.
3.3.1 Potencia de la caldera.
La caldera es el generador, donde se produce y transfiere el calor producido por el
combustible al fluido térmico. Para la selección de la caldera se debe considerar:
- 33 -
- La potencia calorífica necesaria para abastecer el sistema completo.
- El tipo de combustible que debe quemar.
La potencia calorífica que debe suministrar la caldera, se calcula con la siguiente fórmula:
.
.
.
.
.
Qcaldera = (Q1 + Q2 + Q3 + Q4) x a
[17] (xxiv)
donde:
.
Qcaldera : Potencia calorífica de la caldera.
.
Q1
: Potencia instalada en paneles de calefacción.
.
: Potencia calorífica de pérdidas en tuberías de calefacción.
Q2
.
Q3
: Potencia de calentamiento de ACS.
.
Q4
: Potencia calorífica de pérdidas en tuberías de circuito primario.
a
[Kcal/h]
[Kcal/h]
[Kcal/h]
[Kcal/h]
[Kcal/h]
: Coeficiente corrector de aumento, por efectos de inercia de la
instalación. (Varía entre 1,10 y 1,20.) (xxiv)
Para calcular la potencia de la caldera, se utilizan los siguientes datos obtenidos:
.
- Q1 = 22.191,86 Kcal/h. (ANEXO A7)
.
- Q2 = 2.940,20 Kcal/h. (ANEXO A9.3)
.
- Q3 = 4.714,05 Kcal/h. [3.2.2.i]
.
- Q4 = 64,60 Kcal/h. (ANEXO A11.3)
En [19]:
.
Qcaldera = (22.191,86 + 2.940,20 + 4.714,05 + 64,60) x 1,20
.
Qcaldera = 29.910,71 x 1,20
.
Qcaldera = 35.892,85 Kcal/h = 41,74 kW.
La cantidad de agua que debe calentar esta caldera es la suma del caudal másico del
circuito de calefacción y el caudal másico del circuito primario de agua caliente sanitaria:
.
- mcal = 0,308 kg/s. (ANEXO A8)
.
- m.P = 0,065 kg/s.
[3.2.2.ii]
Por lo tanto, el caudal másico total es:
______________________________________
(xxiv): Llorens, M., “Enciclopedia de la climatización”, Vol.3: Calefacción. Editorial CEAC, España, 1994, pág. 396.
- 34 -
.
m = 0,308 + 0,065
.
m = 0,373 kg/s.
De la misma forma que en [3.1.3.1.2], se calcula la velocidad y el diámetro de tuberías
para conducir este caudal másico de agua hasta el surtidor, con pérdidas inferiores a 30
mm.c.a/m. Se obtiene que este caudal circula a una velocidad de 0,47 m/s, por una tubería de
1¼” de diámetro, con pérdidas regulares de 8,73 mm.c.a/m. Lo mismo para el retorno, desde
el colector a la caldera (ANEXO A12).
Posteriormente, de acuerdo al combustible que se utilice se selecciona el quemador,
cuya misión es, introducir el combustible y el comburente a la cámara de combustión en sus
correctas proporciones. Se utiliza en calderas a gas y petróleo. En calderas con combustible
sólido la introducción del comburente se realiza por medio del tiro.
3.3.2
Bombas.
Las bombas de instalaciones de calefacción de agua caliente, también llamadas
circuladores, tienen por misión, vencer las resistencias que ofrece el circuito al avance del
caudal de agua, por su interior, entregando al circuito la sobrepresión requerida (P).
Se ubican en la línea de retorno, lo más próximo posible al generador. Se instala una
bomba en cada ramal de calefacción y otra en el circuito primario de agua caliente sanitaria
cerca del colector que recibe los retornos.
i.- Calefacción.
En cada ramal se determina cual es el panel más desfavorable, es decir, aquel en que el
recorrido del fluido térmico tenga más pérdidas de carga:
RAMAL A: Panel 5.
(ANEXO A13.1 y A13.2):
- El ramal transporta:
.
V = 1,62 x 10-4 m3/s
- Pérdidas principales:
hf,I
- Pérdidas secundarias:
hf,II = 0,4762 m.c.a.
=
1,0250 m.c.a.
- 35 -
RAMAL B: Panel 13.
- Este Ramal transporta:
(ANEXO A14.1 y A14.2):
.
V = 1,46 x 10-4 m3/s
- Pérdidas principales:
hf,I
- Pérdidas secundarias:
hf,II = 0,3469 m.c.a.
=
1,0104 m.c.a.
ii.- Circuito primario de agua caliente sanitaria. (ANEXO A11.1 y A11.2):
.
- El circuito primario transporta:
V = 6,50 x 10- 5 m3/s.
- Pérdidas principales:
hf,I
- Pérdidas secundarias:
hf,II = 1,0432 m.c.a.
=
0,0473 m.c.a.
iii.- Selección.
Los datos para seleccionar las bombas son los siguientes:
.
- RAMAL A
:
V = 1,62 x 10-4 m3/s = 0,58 m3/h.
- RAMAL B
- C. PRIMARIO
=
14,72 kPa.
:
P = 1,5012 m.c.a.
.
V = 1,46 x 10-4 m3/s
=
0,53 m3/h.
=
13,31 kPa.
:
P = 1,3573 m.c.a.
.
V = 6,50 x 10-5 m3/s
=
0,23 m3/h.
P = 1,0905 m.c.a.
=
10,69 kPa.
Con esto, en Catálogo de Bombas DAB (ANEXO B8), se seleccionan las siguientes bombas:
- DAB A55/180 M
: Ramal A.
- DAB A55/180 M
: Ramal B.
- DAB A35/130 M
: Circuito Primario.
3.3.3
Chimenea.
La chimenea es el conducto de salida de los productos de combustión de la caldera.
La boca de la chimenea debe estar ubicada un metro por encima de la cumbrera más
próxima, para evitar el posible retorno de los humos. En este caso, la longitud de la chimenea,
tomando como punto de referencia: el suelo de la sala de calderas, debe ser como mínimo:
4,70 m.
La sección de la chimenea se determina mediante la siguiente fórmula:
- 36 -
S=Kx P
H
[18]
(xxv)
donde:
S
: Sección de la chimenea.
K
: Coeficiente de reducción, depende del combustible utilizado.
P
: Potencia de la caldera.
H
: Altura de la chimenea. Medida desde el eje de la llama hasta la
salida de la chimenea a la atmósfera.
[cm2]
[Kcal/h]
[m]
Por lo tanto, las dimensiones de la chimenea dependen del combustible que ocupe la
caldera (K depende del combustible). En este capítulo se realiza el cálculo, tomando como
ejemplo, combustible sólido.
Ejemplo: Chimenea de caldera a leña.
En este caso:
- K = 0,02 (xxvi)
- P = 40.000 Kcal/h. Esta caldera tiene la parrilla de combustión a aproximadamente 30
cm del suelo.
H es la longitud de la chimenea desde la llama hasta la salida a la atmósfera, por lo
tanto, en este caso:
- H = 4,40 m.
En [18]:
S = 0,02 x 40.000
4,40
S = 381,39 cm2.
S = π r2, entonces:
r = 11,02 cm.
Si se considera r = 11 cm, entonces S = 380,13 cm2, en [18], se tiene:
______________________________________
(xxv): “Manual de instalación”, Calderas Rondo-Estelle. SIME. <http://www.anwo.cl>; pág.17.
(xxvi): Llorens, M., “Enciclopedia de la climatización”, Vol.3: Calefacción. Editorial CEAC, España, 1994, pág. 411.
- 37 -
H
=
KxP
S
H
=
0,02 x 40.000
380,13
H = 4,43 m.
Este valor de H, es 3 cm mayor que la altura mínima establecida. La salida de humos
en esta caldera está a 1 m del suelo, por lo tanto, se debe instalar: una chimenea de 22 cm
de diámetro y 3,73 m de longitud.
3.3.4
Vaso de expansión.
El vaso de expansión cumple la función de absorber el aumento de volumen que se
produce en el agua de la instalación al elevarse su temperatura.
En el diseño de este sistema, se considera el uso de un depósito de expansión cerrado,
excepto para el caso en que el combustible utilizado sea leña, en que se utiliza un estanque de
expansión abierto.
El vaso de expansión cerrado, funciona por compresión de una cámara de aire
contenida en su interior, separada del agua de la instalación por una membrana flexible. Al
elevarse la temperatura del agua y, por tanto, la presión, ésta empuja la membrana y el aire de
la cámara se comprime hasta equilibrar las presiones.
Para calcular la capacidad que debe tener el depósito de expansión cerrado:
Vv = Vu
η
[19]
(xxvii)
donde:
Vv
: Capacidad total del depósito.
[L]
Vu
: Capacidad útil del depósito.
[L]
η
: Coeficiente de utilización.
Capacidad útil del depósito:
Vu = Vi x a %
[20]
(xxviii)
______________________________________
(xxvii): Llorens, M., “Enciclopedia de la climatización”, Vol.3: Calefacción. Editorial CEAC, España, 1994, pág. 299.
(xxviii): Llorens, M., “Enciclopedia de la climatización”, Vol.3: Calefacción. Editorial CEAC, España, 1994, pág. 298.
- 38 -
donde:
Vu : Volumen o capacidad útil.
[L]
Vi : Volumen agua de la instalación.
[L]
a % : Porcentaje de dilatación del agua en función de su temperatura.
(a = 2,90%, considerando temperatura media del agua: 80ºC)
(xxix)
El volumen de agua de la instalación (Vi), es la suma de los contenidos en la caldera,
en las tuberías, en el interacumulador y en los emisores:
o Caldera: En este estudio, la caldera es distinta para cada combustible analizado, por lo
cual también será distinto el volumen de agua que se considere en este punto.
o Tuberías: En Tabla Nº 7, está indicada la longitud de las tuberías de cada diámetro
utilizadas en esta instalación y su contenido de agua (ANEXO B9: Contenido de agua
en tuberías por metro lineal).
TABLA Nº 7.
Longitud de tuberías y contenido de agua.
φ
(”)
1¼
¾
½
V
(L/ML)
1,040
0,380
0,213
L
(m)
3,49
111,52
165,78
VOLUMEN TOTAL EN TUBERIAS
V
(L)
3,63
42,38
35,31
81,32
o Interacumulador: El volumen de agua que recorre el interacumulador, corresponde al
que recorre el serpentín diseñado en [3.2.2], de ¾” de diámetro y 3,35 m de largo. Por
lo tanto este volumen es 1,27 L. (de acuerdo a ANEXO B9).
o Emisores: El volumen de agua en los paneles lo entrega el fabricante, entonces:
______________________________________
(xxix):Llorens, M, “Enciclopedia de la climatización”,Vol.3:Calefacción. Editorial CEAC, España, 1994, pág. 298, Tabla 9.
- 39 -
TABLA Nº 8.
Contenido de agua en los paneles.
V
(L)
P1 (DK 300/1800)
6,12
P2 (DK 300/1400)
4,76
P3 (DK 300/2000)
6,80
P4 (DK 300/800)
2,72
P5 (DK 300/3000)
10,20
P6 (DK 300/1100)
3,74
P7 (DK 300/500)
1,70
P8 (DK 300/600)
2,04
P9 (EK 500/400)
1,92
P10 (DK 300/1100)
3,74
P11 (DK 300/800)
2,72
P12 (DK 300/1500)
5,10
P13 (DK 300/2200)
7,48
TOTAL
59,04
Fuente: Catálogo Paneles Ocean de ANWO (ANEXO B3).
PANEL
Coeficiente de utilización (η
η):
Depende de la presión inicial y de la presión máxima de trabajo, producto de la
dilatación del agua cuando esta se ha calentado:
η = p f - pi
pf
[21]
(xxx)
donde:
η : Coeficiente de utilización.
pf : Presión absoluta máxima de trabajo.
[kg/cm2]
pi : Presión absoluta altura manométrica.
[kg/cm2]
o pf = prel máx de trabajo + patm
pf = 3 kg/cm2 + 1 kg/cm2
3 kg/cm2 corresponde a la presión
máxima del vaso de expansión
plano que se utilizará.
pf = 4 kg/cm2.
o pi = (pman + patm)
pi = 0,265 kg/cm2 + 1 kg/cm2
pi = 1,265 kg/cm2.
_______________________________
(xxx): Llorens, M., “Enciclopedia de la climatización”, Vol.3: Calefacción. Editorial CEAC, España, 1994, pág. 299.
- 40 -
En [21]:
η = 4 – 1,265
4
η = 0,68.
El contenido en tuberías, interacumulador y emisores, es fijo. De acuerdo a lo señalado
anteriormente, se tiene:
- Vagua- tuberías
=
81,32 litros.
- Vagua-interacumulador
=
1,27 litros.
- Vagua-emisores
=
59,04 litros.
Volumen total (excluida caldera)
=
141,63 litros.
El contenido de agua en la caldera seleccionada es distinto según el combustible que
utilice. Por lo que se va a calcular como ejemplo, el volumen del depósito de expansión
cerrado para esta instalación considerando el uso de caldera a petróleo.
Ejemplo: Depósito de expansión considerando caldera a petróleo.
- En este caso: Vagua-caldera = 24,8 litros. (ANEXO C1)
por lo tanto, Vi = 166,43 litros.
- En [20]:
Vu = 166,43 x 0,029
Vu = 4,83 L
- En [19]:
Vv = 4,83
0,68
Vv = 7,10 L.
Se debe seleccionar el vaso que tenga la capacidad superior más próxima: 8 litros.
El depósito va conectado al retorno general de caldera.
3.3.5
Válvula de seguridad.
La instalación debe llevar una válvula de seguridad, que por descarga impida que se
creen presiones superiores a las de trabajo. Por lo tanto debe ser una válvula tarada en 3 bar
(presión del sistema).
- 41 -
3.3.6
Purgadores.
Para que la instalación funcione correctamente, es necesario que se elimine
cualquier acumulación de aire que se haya podido formar en su interior, para esto, lleva un
purgador automático en el punto más elevado de cada circuito.
En los 2 ramales de calefacción, A y B, todo el circuito se desplaza a la misma altura
superior, por tanto cada uno lleva un purgador en un punto de la alimentación, en la sala de
calderas.
El circuito primario también lleva un purgador cercano al interacumulador.
3.4
REGULACION.
3.4.1
Regulación de la caldera.
Una de las principales características de las instalaciones de calefacción por agua
caliente es el calor específico del agua que contiene, que es la causa de que su funcionamiento
sea estable.
Para mantener la temperatura del agua de la instalación dentro de lo establecido, la
caldera debe disponer de:
- Termostato de funcionamiento: Su misión es detener la producción de calor cuando el agua
alcance la temperatura de consigna (90º C). Son de rearme automático.
- Termostato de seguridad: Debe actuar en caso de que hallan fallado los de funcionamiento
y continúa el aporte de calor al sistema. Tiene una regulación fija entre 90 y 95º C, debe ser de
rearme manual, a fin de corregir el problema.
3.4.2
Regulación de las bombas
Las instalaciones de calefacción se diseñan para entregar temperaturas interiores de
confort con condiciones exteriores extremas, lo que produce que existan períodos en que la
potencia instalada es superior a la demandada por la vivienda. Por esta razón, la instalación
debe tener la regulación necesaria con el fin de evitar malgastar energía.
En este sistema, la caldera abastece la instalación de Calefacción Central, que se divide
en 2 ramales y también abastece el circuito primario de la instalación de agua caliente
- 42 -
sanitaria, por lo tanto existen 3 circuitos independientes, los que serán regulados por bombas
de la siguiente forma:
- Termostatos de ambiente: La instalación de calefacción se divide en: Ramal A, que se
destina a los recintos de uso diurno y Ramal B, destinado a los de uso nocturno. Se coloca un
termostato en la habitación más representativa de cada Ramal. En el Ramal A, el termostato se
instala en el Comedor, y en el B, se instala en el Dormitorio 1. De esa manera, el termostato,
cuando la temperatura del local ha bajado, pone en marcha la bomba correspondiente, hasta
alcanzar el valor fijado, cuando esto sucede detiene la bomba y por lo tanto, la calefacción del
sector.
- Termostato de inmersión: Se instala en el interacumulador, de modo que, cuando la
temperatura del agua del circuito secundario baja de la temperatura de consigna, envía una
señal que pone en marcha la bomba circuladora del circuito primario, regulando la temperatura
de acumulación. Cuando el acuastato detecta que se ha alcanzado la temperatura de consigna,
entonces corta el funcionamiento de la bomba.
- 43 -
CAPITULO IV
“SISTEMA CON COMBUSTIBLE SOLIDO, LIQUIDO O
GASEOSO”
El sistema diseñado, para Calefacción Central con Suministro de ACS está formado
por los siguientes elementos:
TABLA Nº9.
Elementos componentes de la instalación.
ELEMENTO
Generador de calor.
ESPECIFICACION
.
Q = 35.900 Kcal/h.
Regulador de la combustión.
Depende del combustible utilizado.
L ≥ 4,70 m (desde el suelo).
Chimenea.
Φ: depende del combustible.
Interacumulador.
V = 120 L con serpentín según diseño.
RAMAL A : Bomba DAB A55/180 M.
Bombas circuladoras.
RAMAL B : Bomba DAB A55/180 M.
C. PRIMARIO: Bomba DAB A35/130 M.
Válvula de seguridad.
3 Bar.
Su volumen varía según la capacidad
Vaso de expansión.
de agua que tenga la caldera.
Surtidor.
De 3 vías.
Colector Retorno.
De 3 vías.
− φ =1 ¼” L = 3,49 m.
−
φ = ¾’’ L = 111,27 m.
Red de tuberías.
− φ = ½’’ L = 165,78 m.
− φ = 1 ¼” e = 20 mm L = 3,49 m.
− φ = ¾” e = 20 mm L = 110,39 m.
Aislación de tuberías.
L = 0,88 m.
e = 30 mm
− φ = ½” e = 20 mm L = 87,67 m.
Purgadores automáticos.
3 unidades.
Panel OCEAN EK500.
0,40 ML.
Panel OCEAN DK300.
16,80 ML.
10 juegos de válvula angular ½”.
Juegos de válvula para radiador.
3 juegos de válvula recta ½”.
Termostato de inmersión doble. 2 Termostatos de ambiente.
Acuastato.
Estos son los elementos que componen la instalación, de ellos los que variarán según el
combustible utilizado son:
- Generador de calor.
- Regulador de la combustión (regulador de tiraje o quemador).
- Chimenea.
- Vaso de expansión.
- 44 -
Esto implicará diferencias en el costo de la instalación de este sistema según el
combustible utilizado:
Combustible sólido.
Combustible líquido.
Combustible gaseoso.
4.1
COMBUSTIBLE SOLIDO: LEÑA
En Chile la leña representa la tercera fuente de energía más importante después del
petróleo y el gas, siendo utilizada mayormente en el sector residencial y especialmente en la
Zona Sur del país.
4.1.1 Descripción del sistema.
La combustión de la leña se caracteriza por que una vez encendida, sigue produciendo
calor, con una inercia considerable difícil de controlar a corto plazo. Debido a esto, las
calderas de leña pueden encontrarse en condiciones bastante críticas, en casos como:
- Interrupción del suministro eléctrico.
- Avería en alguna de las bombas circuladoras.
En ambos, se produce un bloqueo de la circulación del agua en la caldera y no ocurre la
cesión del calor allí generado. Debido a esto, la temperatura del agua puede subir hasta valores
muy altos, provocando un fuerte aumento de presión del sistema. Por lo que, en este caso, se
debe utilizar un estanque de expansión abierto. En esta situación, también ayuda la válvula de
seguridad, que actúa eliminando la sobrepresión del sistema.
La caldera, generalmente, trabaja por tiro natural: la combustión se genera en la parrilla
y la intensidad de la llama depende del aire que entre a través de la puerta que regule el tiro, la
que se puede abrir o cerrar automáticamente, mediante el regulador de temperatura del agua de
la caldera.
De los elementos de la TABLA Nº 9 que varían de acuerdo al combustible, se
selecciona:
-
Caldera a leña de 40.000 Kcal/h.
- 45 -
-
Regulador de tiraje.
-
Chimenea de 22 cm de diámetro y 3,73 m de longitud ([3.3.3]). La salida de humos
de esta caldera se ubica a 1 m del suelo. Estará fabricada con plancha de fierro
negro A37/24 de 2 mm, aislada con lana mineral de 50 mm y recubierta con fierro
galvanizado de 0,5 mm de espesor.
-
Cálculo Volumen de estanque de expansión abierto:
La capacidad mínima del depósito ha de ser el 6% del volumen total de la
instalación:
V = 0,06 x Vt
[22]
(xxxi)
donde:
V : Capacidad del depósito.
[L]
Vt : Volumen total de la instalación.
[L]
En [3.3.4] se determinó el volumen de agua que se mantiene fijo en la
instalación, que es el contenido en tuberías, intercambiador de calor y paneles. A
este valor se le agrega el volumen de agua contenido en la caldera seleccionada,
para obtener el volumen total de la instalación. En este caso, el volumen de agua
contenida en la caldera es de 88 litros, por lo tanto:
Vt = 141,63 + 88.
Vt = 229,63 L.
En [22]:
V = 0,06 x 229,63
V = 13,78 L.
Por lo tanto, se puede seleccionar un estanque de expansión abierto con 14
litros como capacidad mínima.
_____________________________________
(xxxi): Llorens, M., “Enciclopedia de la climatización”, Vol.3: Calefacción. Editorial CEAC, España, 1994, pág. 294.
- 46 -
i.- Consumo mensual de combustible.
El consumo de combustible por hora, considerando la potencia útil de la caldera, se
obtuvo con la expresión:
.
m=
.
Qcaldera
[23]
(xxxii)
ηcaldera x PCI
donde:
.
m
: consumo de combustible.
.
Qcaldera : potencia útil de la caldera.
[Kg/h]
PCI
[Kcal/kg]
[Kcal/h]
: poder calorífico inferior del combustible.
ηcaldera : rendimiento de la caldera.
Se tiene:
.
- Qcaldera = 35.900 Kcal/h
[3.3.1].
- Para una caldera de combustible sólido, con parrilla de carga manual y potencia de
hasta 60 kW: η = 73%. (xxxiii)
- El poder calorífico de la leña está relacionado directamente con su humedad
(NCh2907). Se considera, por lo tanto, la utilización de Leña de grado 1, es decir, leña seca, H
< 25%
(xxxiv)
. Con esto, en NCh 2907, Anexo B.4: Relación entre contenido de humedad y
poder calorífico de la leña, se obtiene, PCI = 3.800 Kcal/kg (xxxv).
En [23]:
.
m=
35.900
0,73 x 3.800
.
.
m = 12,94 kg/h.
A este valor se le aplican los factores a, b y c (xxxvi), para ajustarlo a la forma de uso.
En este caso:
a: Factor de reducción de temperatura. Para viviendas con reducción nocturna: a = 0,9.
_____________________________________
(xxxii): Llorens, M., “Enciclopedia de la climatización”, Vol.3: Calefacción. Editorial CEAC, España, 1994, pág. 404.
(xxxiii): Llorens, M., “Enciclopedia de la climatización”, Vol.3: Calefacción. Editorial CEAC, España, 1994, pág. 399.
(xxxiv): NCh2907.c2005, “Combustible sólido – Leña – Requisitos”. INN, 2005, pág. 9.
(xxxv): NCh2907.c2005, “Combustible sólido – Leña – Requisitos”. INN, 2005. ANEXO B.4, pág. 16.
(xxxvi): Llorens, M., “Enciclopedia de la climatización”, Vol.3: Calefacción. Editorial CEAC, España, 1994, págs. 408-409.
- 47 -
b: Factor de reducción de servicio. Para viviendas con reducción de servicio, fines de
semana, etc. : b = 0,9.
.
c: factor de corrección de la exigencia calorífica: c = QT ,
Qt
siendo:
.
- QT = 17.361,47 Kcal/h: Pérdidas de calor por transmisión (ANEXO A5).
.
- Qt = 21.248,01 Kcal/h: Carga térmica de calefacción (TABLA Nº 5).
Por lo tanto,
c = 17.361,47 Kcal/h
21.248,01 Kcal/h
c = 0,8.
Entonces:
.
m = 12,94 kg/h x a x b x c
.
m = 12,94 kg/h x 0,9 x 0,9 x 0,8
.
m = 8,39 kg/h.
.
Para el cálculo del consumo mensual de combustible (m/mes), se considera que la
caldera permanecerá encendida 10 horas al día (xxxvii). En un mes: 300 horas, por lo tanto:
.
m/mes = 8,39 kg/h x 300 h
.
m/mes = 2,517 kg.
NOTA: Esta estimación se realizó en forma simplificada, en base a las condiciones de temperatura
interior y exterior de diseño, ya que los costos se presentan de manera comparativa para un mes y
basada en estimaciones de tiempo de uso (Ref. (xxxvii)). En estricto rigor, debió considerarse horizontes
anuales y la variación de la temperatura exterior.
_______________________________
(xxxvii): Información entregada por Sr. José González O., propietario de “M y F Calefacción Ltda.”, empresa dedicada a la
Fabricación, instalación y mantención de Calefacción Central, ubicada en calle Río Loa Nº 5056, en la ciudad de Valdivia.
- 48 -
ii.- Contaminación atmosférica.
La combustión ineficiente de la leña, genera emisiones tóxicas que producen:
contaminación atmosférica y daño a la salud de las personas.
Durante su combustión, la leña emite humo, hollín y gases que aumentan la
contaminación. Estas emisiones son mayores en la leña húmeda, y esta pierde mucha energía
en lograr evaporar esta agua, lo que disminuye su poder calorífico. Por lo cual, para evitar
daños al ambiente y no perjudicar el poder calorífico del combustible, se recomienda usar sólo
leña seca.
iii.- Mantención.
El uso de leña, implica la necesidad de un espacio para almacenar la leña, que debe ser
techado, ventilado y no en contacto directo con el suelo, para evitar que la leña se moje o
humedezca.
Se debe limpiar periódicamente la caldera y el cañón. Si el cañón no se limpia se
obstruye con hollín y disminuye el tiraje lo que afecta la combustión. Esto aumenta el riesgo
de inflamación.
4.1.2
Evaluación económica.
i.- Instalación.
De acuerdo al presupuesto entregado por “M y F Calefacción Central Ltda.” (ANEXO D1),
el valor neto de la instalación de este sistema de Calefacción Central con suministro de ACS,
teniendo leña como combustible es: $ 4.756.500.
De donde:
- Caldera a leña 40.000 Kcal/h.
$ 1.000.000
- Regulador de tiraje.
$
46.000
- Chimenea.
$
220.000
- Vaso de expansión
$
60.000
$ 1.326.000.
- 49 -
ii.- Combustible.
En [4.1.1] se estableció que mensualmente la instalación utiliza 2.439 kg de leña Grado 1
(H < 25%).
El poder calorífico, además de depender de la humedad, lo hace también de la densidad de
la madera, mientras más densa, mayor poder calorífico. En este capítulo, se considera el ulmo
como el combustible sólido a utilizar. Está clasificado como semipesado, con densidad δ
=
547 kg/m3. (xxxviii)
Por lo tanto, se requieren 4,60 m3 de leña de ulmo, para el funcionamiento de un mes.
La leña se comercializa en metro ruma, 1 m3
=
1,6 m ruma
, por lo tanto, 4,60 m3
(xxxix)
corresponden a 7,36 m ruma.
El m ruma de leña de ulmo cuesta $ 19.000. (xl)
Por lo tanto, para este sistema, usando leña como combustible, el valor mensual por este
concepto es $ 139.840.
4.2
COMBUSTIBLE LIQUIDO: PETROLEO.
El petróleo es un combustible fósil, de su refinación se obtiene el Petróleo Combustible
(Diesel), gasolinas y Kerosenos.
El petróleo combustible es un compuesto oscuro y viscoso, proviene de los productos
más pesados del petróleo crudo.
4.2.1 Descripción del sistema.
Las calderas para petróleo son calderas de elevado rendimiento. Utilizan quemadores
mecánicos en los que el aire necesario para la combustión se introduce en la caldera a una
cierta presión producida por un ventilador que incorpora el propio quemador. El petróleo sale
pulverizado, a alta presión, a través de una boquilla, produciéndose la mezcla necesaria de
petróleo y aire para una perfecta combustión.
_______________________________
(xxxviii): NCh2907.c2005, “Combustible sólido – Leña – Requisitos”. INN, 2005. ANEXO C, pág. 17.
(xxxix): NCh2907.c2005, “Combustible sólido – Leña – Requisitos”. INN, 2005. ANEXO B.3, pág. 15.
(xl): Consulta a Sr. Francisco Ojeda Bustos, propietario de picaduría de leña, ubicada en calle Francisco Encina 578, en la
ciudad de Valdivia.
- 50 -
Para el uso de petróleo como combustible en este sistema, se utiliza:
-
Caldera SIME, RONDO 6 de 41.400 Kcal/h.
-
Quemador RIELLO 40 G5.
-
Chimenea de 14 cm de diámetro y 4,2 m de longitud (calculado como se indica en
[3.3.3]), aislada. La salida de humos en esta caldera está a 0,50 m del suelo, es lateral,
por lo tanto lleva un codo de conexión a la chimenea (dimensiones de la caldera en
ANEXO C2).
-
Se selecciona un vaso de expansión plano de 10 litros (según lo calculado en [3.3.4]).
i.- Consumo mensual de combustible.
Con [23]:
.
m=
.
Qcaldera
.
ηcaldera x PCI
donde:
.
- Qcaldera = 35.900 Kcal/h. ([3.3.1]).
- Para calderas de combustible líquido, con potencia útil de hasta 60 kW, η = 75%. (Ref. (xxxv))
- El Diesel, tiene un poder calorífico inferior, PCI = 10.165 Kcal/kg (ANEXO C3).
En [23]:
.
m=
35.900
0,75 x 10.165
.
.
m = 4,71 kg/h.
se aplican los factores a, b y c de [4.1.1]:
.
m = 4,71 kg/h x 0,9 x 0,9 x 0,8
.
m = 3,05 kg/h.
considerando 300 horas al mes, en un mes se consume:
.
m/mes = 3,05 kg/h x 300 h
.
m/mes = 915 kg .
De ANEXO C3, se tiene: ρDiesel = 0,85 kg/L, entonces:
.
m/mes = 1.077 L.
- 51 -
ii.- Contaminación atmosférica.
La combustión del petróleo tiene un gran impacto ambiental, ya que como sub-productos
de esta se generan diversos gases y partículas residuales que contaminan el aire. Los
principales son: óxidos de carbono, óxidos de azufre, óxidos de nitrógeno y material
particulado en suspensión (MPS), que son centenares de partículas sólidas, como hollín, polvo
y plomo, entre otros. Todos estos compuestos nombrados son dañinos para el medioambiente
y para la salud de las personas. Siendo el dióxido de carbono la causa del efecto invernadero.
iii.- Mantención.
La mantención debe ser muy estricta debido a los grandes riesgos de fuga. Es importante
limpiar bien el interior de la caldera y la salida de humos para eliminar el hollín, y otros
sedimentos depositados por la combustión. El quemador se debe mantener limpio y ajustado
para que la combustión sea óptima.
4.2.2
Evaluación económica.
i.- Instalación.
De presupuesto entregado por “M y F Calefacción Central Ltda.” (ANEXO D2), esta
instalación tiene un Valor Neto de: $ 4.260.000.
donde:
- Caldera SIME RONDO 6.
$
512.000
- Quemador RIELLO 40 G5.
$
282.000
- Chimenea.
$
180.000
- Vaso de expansión.
$
24.000
$
998.000
$
480.000
además, se considera el valor de:
- Estanque de petróleo 1.500 L
- 52 -
ii.- Combustible.
Para la cantidad de combustible calculada en [4.2.1.i], el D.S. Nº 379, establece que se
debe almacenar en un estanque en el exterior de la vivienda. En este caso se considera un
estanque de 1500 litros.
El petróleo tiene un valor de $561 por litro (cuesta $551 más $10 por la entrega)
(xli)
, en
esta instalación se necesitan 1.077 litros mensuales, por lo tanto, el costo mensual por
combustibles usando petróleo es: $ 604.197.
4.3
COMBUSTIBLE GASEOSO: GAS LICUADO.
El gas licuado es un combustible derivado del petróleo. Pertenece a la “tercera familia”
de gases combustibles, que se denominan Gases Licuados de Petróleo (GLP), la forman el
Propano y el Butano. Son hidrocarburos y se almacenan en forma líquida en depósitos.
4.3.1 Descripción del sistema.
En esta instalación, usando gas licuado, los elementos seleccionados que varían según
el combustible son:
-
Caldera de pie SIME RX 48 CE IONO de 42.000 Kcal/h.
-
Chimenea de 19 cm de diámetro y 3,31 m de longitud (calculado según [3.3.3]). La
conexión de la salida de humos de la caldera a la chimenea está a 1,4 m del suelo
(ANEXO C4).
Esta chimenea no lleva aislación como en el caso de leña y petróleo.
-
Vaso de expansión de 10 litros (calculado según [3.3.4]), la caldera tiene un contenido
de agua de 19 litros (ANEXO C5).
-
La caldera seleccionada incorpora el quemador de tipo atmosférico, donde la presión
del gas se utiliza para efectuar la aspiración del aire necesario para la combustión.
i.- Consumo mensual de combustible.
Para calcular en [23], se tiene:
.
- Qcaldera = 35.900 Kcal/h.
([3.3.1])
_____________________________________
(xli): Consulta telefónica a Estación de Servicio Copec, Fono: 216502.
- 53 -
- Para calderas de combustible gaseoso, η = 75% (Ref. (xxxv)),
- El poder calorífico inferior del gas licuado es, PCI = 10.734 Kcal/kg. (ANEXO C3)
En [23]:
.
m=
35.900
.
0,75 x 10.734
.
m = 4,46 kg/h.
Aplicando los factores a, b y c, definidos en [4.1.1]:
.
m = 4,46 kg/h x 0,9 x 0,9 x 0,8
.
m = 2,79 kg/h.
Y considerando un funcionamiento de la caldera de 10 horas al día, en un mes:
.
m/mes = 2,89 kg/h x 300 h
.
m/mes = 837 kg.
Con ρGas Licuado = 0,56 kg/L (ANEXO C3), se tiene:
.
m/mes = 1495 L.
Se debe mantener un depósito fijo de Gas Licuado de Petróleo en el exterior de la
vivienda de 1500 litros, para esto se mantiene un depósito entregado en comodato por la
empresa distribuidora del combustible.
ii.- Contaminación atmosférica.
El Gas Licuado de Petróleo no produce residuos al arder (olores, hollín, humo). Si la
combustión se realiza como es debido, con aire suficiente, los productos resultantes de esta
son: vapor de agua y anhídrido carbónico, gas inocuo que no produce daños al ambiente.
iii.- Mantención.
Se caracteriza por el mínimo costo de mantenimiento de los equipos debido a la limpieza
de combustión del gas licuado de petróleo.
- 54 -
4.3.2
Evaluación económica.
i.- Instalación.
De presupuesto entregado por “M y F Calefacción Central Ltda.”, la instalación del
sistema, para utilizar Gas Licuado de Petróleo como combustible, tiene el siguiente Valor
Neto (ANEXO D3):
$4.123.000.
donde:
- Caldera SIME RX CE Iono.
$
755.000
- Chimenea.
$
120.000
- Vaso de expansión.
$
24.000
$
899.000
$
350.000
Además se debe considerar el costo por:
- Comodato de estanque de gas licuado, autorizaciones
y puesta en marcha de la instalación.(xlii)
ii.- Combustible.
Consultada la Empresa Lipigas(xlii), el precio por litro de Gas Licuado de Petróleo es $ 533,
por lo tanto, para este caso, en que el consumo mensual es de 1.495 litros, el costo es:
$ 796.835.
_____________________________________
(xlii): Consulta telefónica a Empresas Lipigas, Fono: 600 500 6000.
- 55 -
CAPITULO V
5.1.
“SISTEMA CON ENERGIA ELECTRICA”.
DESCRIPCION DEL SISTEMA.
En este tipo de sistemas se utiliza la disipación de la energía eléctrica mediante el
efecto Joule, como fuente de calor, al chocar los átomos en la resistencia, ceden energía
cinética, provocando la disipación del calor hacia el agua que circula en la caldera.
Una caldera eléctrica no requiere chimenea, en este caso, se selecciona:
- Caldera GABARRON C-82 E de 45 kW = 38.700 Kcal/h.
Esta, trae incorporados: los controles de encendido, termostatos de regulación de
temperatura y válvula de seguridad tarada a 3 kg/cm2 (ANEXO C6).
i.- Consumo de energía eléctrica.
En el caso de la electricidad, se debe considerar que 1 kWh puede suministrar 860 Kcal, y
que esta transformación producto del efecto Joule se realiza siempre con un rendimiento de
100%. Tampoco existen pérdidas por chimeneas.
ii.- Contaminación atmosférica.
La energía eléctrica es la menos contaminante ya que no existe combustión, humos,
residuos ni olores, no consume oxígeno y no afecta el ambiente.
iii.- Mantención.
Una característica importante es que no requiere ningún mantenimiento, además, no existe
ningún problema referido a provisión, ni a almacenamiento de combustible.
5.2.-
EVALUACION ECONOMICA.
i.- Instalación.
De acuerdo a cotización emitida por ELNUR CHILE S.A. (ANEXO D4), se tiene el
precio del generador de calor seleccionado:
- Caldera eléctrica GABARRON C-82 E
$ 2.350.000.
ii.- Combustible.
Las tarifas de suministro eléctrico fueron fijadas por el Decreto Nº 279 de 2004 del
Ministerio de Economía, que regirán hasta noviembre de 2008.
- 56 -
Dicho decreto contiene las distintas opciones tarifarias a las que puede acceder un usuario,
dependiendo de su tipo de consumo, el cual puede elegir libremente la opción tarifaria de su
conveniencia, por un plazo mínimo de un año.
Las opciones tarifarias para los clientes en baja tensión son: BT-1, BT-2, BT-3 y BT-4
(esta se subdivide en BT-4.1, BT-4.2 y BT-4.3). Todas contemplan un cargo fijo y el valor de
la Energía (kiloWatt-hora) consumidos, pero se diferencian entre ellas por las consideraciones
con respecto al uso de la potencia (xliii):
o BT-1: Tarifas de clientes hogar (Residencial), con potencia inferior a 10 kW.
o BT-2: Tarifas de potencia contratada.
o BT-3: Tarifas de potencia máxima leída.
o BT-4: Tarifas horarias.
Esta es una caldera de 45 kW, por lo tanto, de acuerdo a estas tarifas, el usuario no puede
pertenecer a la tarifa BT-1.
La tarifa BT-2 es de potencia contratada. Esta potencia es facturada se use o no por
espacio mínimo de un año, y en este caso, en verano no se utilizará la caldera por lo que esta
tarifa no conviene.
La tarifa BT-3 es tarifa de potencia máxima leída, por lo que el cliente paga sólo la
potencia consumida.
Con respecto a las tarifas BT-4: La tarifa BT-4.1 y BT-4.2 son de potencias contratadas,
por lo que se analiza la tarifa BT-4.3.
De acuerdo a lo anterior, las tarifas consideradas en este estudio son: BT-3 y BT-4.3.
La energía eléctrica en Valdivia es suministrada por la empresa SAESA. Los precios
establecidos para las tarifas a analizar son los siguientes:
_______________________________
(xliii): <http://www.chilectra.cl/link.exe/Tarifas/TarifasExistentes>
- 57 -
TABLA Nº10.
Detalle de Tarifas Eléctricas. SAESA.
Cargo fijo mensual
($/cliente)
Cargo por energía
BT-3
BT-4.3
2.129
2.379
72
72
($/kwh)
C. presente en punta
Cargo por potencia
($/kw/mes)
C. parcialmente
presente en punta
13.439
D. máx. leída en horas
pta. invierno
9.385 Potencia suministrada
10.872
2.567
Fuente: Tarifa Regulada SAESA 01.12.2007, <http://www.saesa.cl> (ANEXO D5).
Se puede apreciar que el cargo por energía es igual para ambas tarifas. En esta
instalación se consumen 35.900 Kcal/h ([3.3.1]). Considerando 10 horas de funcionamiento al
día (Ref.(xxxvii)), son 300 horas al mes. Con esto se tiene que, mensualmente en esta instalación
se consumirían 12.523,26 kWh. Por lo tanto, el gasto mensual por energía, usando electricidad
es: $ 901.674, para las dos tarifas en análisis.
A esto se debe agregar el cargo por potencia y el cargo fijo, en que sí existen
diferencias entre las tarifas.
Estas tarifas eléctricas dependen del horario en que es consumida la potencia. Las
horas punta son entre 18 y 23 horas. Es precisamente en este horario, en que la calefacción es
imprescindible y la caldera debe estar encendida.
El costo de mantener la instalación de 45 kW con energía eléctrica, en horas de punta, de
acuerdo a estas tarifas es:
o Con BT-3:
Cargo fijo
:$
2.129
Cargo por energía
:$
901.674
Cargo por potencia: presente en punta
:$
604.755
$ 1.508.558
- 58 -
o Con BT-4.3:
Cargo fijo
:$
2.379
Cargo por energía
:$
901.674
Cargo por demanda máxima de potencia en horas punta
:$
489.240
Cargo por demanda máxima de potencia suministrada
:$
115.515
$ 1.508.808.
Para el caso de usar la caldera fuera de horario de punta:
o Con BT-3:
Cargo fijo
:$
2.129
Cargo por energía
:$
901.674
Cargo por potencia: parcialmente presente en punta
:$
422.325
$ 1.326.128.
o Con BT-4.3:
Cargo fijo
:$
2.379
Cargo por energía
:$
901.674
Cargo por demanda máxima de potencia suministrada
:$
115.515
$ 1.019.568.
- 59 -
CAPITULO VI
“SISTEMA CON ENERGIA SOLAR TERMICA.”
La energía solar es la emitida por el sol en forma de radiaciones electromagnéticas
visibles, como los rayos luminosos e invisibles como los infrarrojos y ultravioletas.
La energía solar térmica se obtiene de la captación de la radiación del sol y su
transformación en calor, mediante los colectores solares. Los sistemas de Energía Solar
Térmica pueden ser de baja, media o alta temperatura.
En instalaciones domésticas, se utilizan los sistemas de baja temperatura, pero debido a
que alcanzan temperaturas inferiores a 80 ºC, no se utilizan en calefacción por paneles, como
ésta, sino en calefacción por suelo radiante y producción de agua caliente sanitaria.
6.1.
DESCRIPCION DEL SISTEMA.
Este tipo de sistemas, está constituido por un conjunto de colectores que captan la
radiación solar que incide sobre su superficie y la transforman en energía térmica, elevando la
temperatura del fluido térmico (circuito primario) que circula por su interior. La energía
captada es transferida a continuación a un depósito acumulador de agua caliente (circuito
secundario), para la producción de agua caliente sanitaria.
También existe la posibilidad de instalar un sistema auxiliar de apoyo cuando la
radiación solar sea escasa (invierno). Cuando la temperatura del circuito primario es inferior a
la de consumo, el sistema de energía auxiliar (leña, gas, petróleo), debe entregar la energía
faltante para alcanzar la temperatura determinada.
En este estudio, se analiza el aporte de Energía Solar Térmica como fuente energética
para el Suministro de Agua Caliente Sanitaria. Este análisis se realiza mes a mes por un año.
6.1.1 Demanda energética para agua caliente sanitaria.
Es la Energía Térmica requerida por el consumo de Agua Caliente Sanitaria.
QACS = DACS x ρ x ce x (TACS – TAF)
[24]
(xliv)
_______________________________
(xliv): UNE 94002:2005. “Instalaciones solares térmicas para producción de agua caliente sanitaria. Cálculo de la demanda de
energía térmica”. España, AENOR, 2005, pág.6.
- 60 -
donde:
QACS
: Energía térmica necesaria para producir agua caliente sanitaria. [Kcal/día]
DACS
: Consumo de ACS. (120 L/día)
ρ
: Densidad del agua. (1 kg/L)
ce
: Calor específico del agua. (1 Kcal/kgºC)
TACS
: Temperatura de ACS. (60ºC)
[ºC]
TAF
: Temperatura agua fría ( 5ºC)
[ºC]
[L/día]
En [24]:
QACS = 120 x 1 x 1 x (60 – 5)
QACS = 6.600 Kcal/día.
La Energía Solar Térmica necesaria mensualmente se obtiene multiplicando la
demanda energética diaria calculada, por el número de días del mes (n).
Ejemplo: En el mes de enero:
QACS = QACS/día x n
QACS = 6.600 x 31
QACS = 204.600 Kcal.
En instalaciones con energía solar térmica la información se entrega mayormente en W
y Wh, por lo tanto, en este caso:
QACS = 237,91 kWh.
QACS de cada mes en [Kcal] y
[kWh] se encuentran en
ANEXO E1.1
.
6.1.2 Cálculo de la energía solar térmica disponible.
Para este análisis, se consideró un informe realizado por la Universidad Técnica
Federico Santa María donde la Radiación Solar diaria (RH) para la X Región es 2.626 Kcal/m2
(ANEXO E2).Analizando la distribución mensual de la radiación solar en algunas ciudades de
Chile (ANEXO E3), se estiman para Valdivia. (ANEXO E1.2)
La Radiación Solar diaria está medida sobre la superficie de la Tierra, donde llega en
determinado ángulo. Los colectores solares se instalan con cierta inclinación, de modo que la
- 61 -
radiación solar incida sobre ellos lo más perpendicularmente posible, para ser mejor
aprovechada.
La normativa española
(xlv)
, establece que para un período de utilización
preferentemente en verano, la mejor inclinación es (β-10º), donde β es la latitud geográfica.
Latitud Valdivia = β = 39º42’. El período de utilización corresponde a “preferentemente
en verano”, por lo tanto, el ángulo de inclinación debe ser 29º42’, que es aproximadamente el
ángulo del tejado de la vivienda en estudio (30º).
Otro factor importante para optimizar la captación de energía solar es la orientación de
los colectores, estos deben orientarse hacia la línea del Ecuador, con desviaciones no mayores
de 25º respecto a dicha orientación (RITE).
i.- Energía incidente.
Habiendo determinado la posición de los colectores: orientados hacia el norte y con un
ángulo de inclinación con respecto a la horizontal de 30º, se calcula la radiación solar que
puede captar su superficie inclinada:
R = k x RH
[25]
(xlvi)
donde:
R
: Radiación solar que capta el colector.
[Kcal/m2]
RH
: Radiación solar sobre la superficie de la tierra
[Kcal/m2]
k
: Factor de corrección para colectores según la ubicación geográfica
y su inclinación. (ANEXO E4, con Latitud: 39º y ángulo de inclinación: 30º).
Ejemplo:
En el mes de enero:
- RH = 4,18 kWh/m2/día (ANEXO E1.2).
- k = 1 (ANEXO E1.2).
_______________________________
(xlv): ITE 10.1. “Producción de ACS mediante sistemas solares activos.” Tabla 11. Inclinación de los colectores en función
del período de utilización. España, Real Decreto 1751/1998, de 31 de Julio.
(xlvi): Jesús Feijó Muñoz, “Instalaciones de agua caliente sanitaria solar según CTE HE 4”, <http://www.coacyle.com>,
Colegio Oficial de Arquitectos de Castilla y León Este. Diapositiva 23.
- 62 -
En [25]:
R = 1 x 4,18.
R = 4,18 kWh/m2.
La posible radiación solar
diaria por captar cada mes se
encuentra en ANEXO E1.2.
ii.- Rendimiento del colector.
El rendimiento de los colectores a utilizar debe ser siempre superior o igual al 40%.(xlvii)
η = η0 – K1 x (TFT – Tamb)
I
[26]
(xlviii)
donde :
η
: Rendimiento mensual de los colectores.
η0
: Rendimiento máximo del colector (lo entrega el fabricante).
K1
: Coeficiente global de pérdida del colector (lo entrega el fabricante).
[W/m2ºC]
TFT
: Temperatura media del fluido térmico (o caloportador).
[ºC]
Tamb
: Temperatura ambiente media mensual.
[ºC]
I
: Irradiancia o potencia de radiación que llega al colector diariamente.
[W/m2]
La irradiancia sobre la superficie colectora se calcula con la siguiente fórmula:
I = R x 1.000
Hs
[27]
(xlix)
donde :
R
: Radiación diaria calculada con [25].
Hs
: Horas útiles de sol al día. (ANEXO E1.2: estimada de
NCh1079: ANEXO E5)
[kWh/m2]
[h]
1.000 : Conversión de kW a W.
Ejemplo:
En el mes de febrero.
_______________________________
(xlvii): Documento Básico HE Ahorro de energía. Sección HE 4: “Contribución solar mínima de agua caliente sanitaria”.
España, Mayo 2006, pág.11.
(xlviii): Guillaume Goichon, “Estudio y realización de una instalación térmica para agua caliente sanitaria y apoyo a
calefacción por suelo radiante, mediante fuentes de energía solar y Biomasa”, proyecto final, Máster europeo en energías
renovables, Universidad de Zaragoza.<www.ecodesarrollo.cl/portal1/content/blogsection/7/33>,pág.24.
(xlix): Jesús Feijó Muñoz, “Instalaciones de agua caliente sanitaria solar según CTE HE 4”, <http://www.coacyle.com>,
Colegio Oficial de Arquitectos de Castilla y León Este. Diapositiva 24.
- 63 -
Primero se calcula la irradiancia sobre el colector. Se tiene:
- R = 4,25 kWh/m2 (ANEXO E1.2).
- Hs = 9,5 h (ANEXO E1.2).
En [27]:
I = 4,25 x 1.000
9,5
I = 447,37 W/m2
La irradiancia sobre el
colector cada mes, se
encuentra en ANEXO E1.2.
En este análisis se utilizan colectores ROCA PS 2.4 ya que su rendimiento (η0) es alto
en comparación con otros examinados. Con [26], se calcula el rendimiento mensual de este
colector, con el valor obtenido de I y los siguientes datos:
- η0 = 79 % (ANEXO E6).
- K1 = 3,8 W/m2ºC (ANEXO E6).
- TFT = 80ºC.
- Tamb = 22ºC (ANEXO E1.2).
η = 0,79 – 3,8 x (80 – 22)
447,37
η = 0,30.
El rendimiento mensual de
este colector, se encuentra
en ANEXO E1.2.
En ANEXO E1.2, se obtiene el rendimiento mensual del colector y se puede apreciar
que en ningún mes supera el 30 %.
Por lo tanto, de acuerdo a la norma española HE-4: “Contribución solar mínima de
agua caliente sanitaria”, para la ciudad de Valdivia, un sistema como el diseñado, en que no se
está considerando calefacción, sino, solamente suministro de agua caliente sanitaria, no es
eficiente.
- 64 -
CAPITULO VII
“CONSIDERACIONES PARA UNA DECISION”
En el capítulo II, se indicó que el sistema a diseñar sería solamente uno, es decir, a una
casa seleccionada se le diseña un Sistema de Calefacción Central con Suministro de Agua
Caliente Sanitaria, luego se adecúa dicho sistema en forma separada para ser usado con cada
uno de los combustibles seleccionados, para evaluarlos técnicamente y económicamente.
7.1.
ASPECTO TECNICO.
En este aspecto, se consideró en lo relativo al combustible: poder calorífico, impacto
ambiental y mantención del sistema en cada caso, ya que, al sólo variar la fuente energética, se
eliminó variantes relativas a la selección de, por ejemplo: tuberías, interacumulador, emisores
de calor, entre otros.
1. Se consideró el Poder Calorífico Inferior del combustible, ya que de éste depende la
cantidad necesaria de combustible a utilizar y su correspondiente costo.
2. Se describió el impacto ambiental que produce cada alternativa. Hoy en día es muy
importante tomar conciencia de los daños que puede sufrir el medio ambiente. La principal
causa del efecto invernadero es el dióxido de carbono que emiten algunos combustibles y
además de una gran cantidad de gases que igualmente afectan al medio ambiente y la salud
de las personas.
3. Por último, la mantención del sistema, esto es, el cuidado periódico que requieren los
generadores para un correcto funcionamiento. Además del cuidado que se debe tener con
el almacenamiento del combustible.
7.2.
ASPECTO ECONOMICO.
En este aspecto, existen dos costos que se deben considerar al tomar una decisión:
1. Costo de instalación: En este aspecto se hizo el análisis sobre los elementos del sistema
diseñado que dependen del combustible que se utilice, básicamente:
-
Generador de calor.
-
Chimenea.
-
Vaso de expansión.
- 65 -
-
Tipo de incorporador de aire a la combustión.
También se considera el costo del depósito de combustible, si es necesario.
2. Costo de combustible: Para esto se calculó el consumo de combustible en cada caso
analizado, considerando el costo mensual, asumiendo las condiciones interior y exterior de
proyecto.
7.3.
RESUMEN COMPARATIVO
En este análisis comparativo, no se considera la Energía Solar Térmica. Ya que, como
se observó en el capítulo correspondiente, no abastece el sistema objeto de este estudio, por lo
que no se puede analizar comparativamente con las otras energías.
TABLA Nº11.
Cuadro comparativo de las alternativas.
ASPECTO
TECNICO
PCI
Impacto
ambiental
Mantención
ASPECTO
ECONOMICO
Instalación
(*)
Depósito de
combustible
Costo
mensual de
combustible
ENERGIA
ELECTRICA
Entrega
860 Kcal/kW
LEÑA
PETROLEO
GAS
3.800 Kcal/kg
10.165 Kcal/kg
10.734 Kcal/kg
Alto impacto,
elevado índice de
dióxido de carbono.
No produce gases
tóxicos
-
Estricta, por
elevados riesgos de
fuga.
Mínimo
-
$ 1.326.000
$ 998.000
$ 899.000
$ 2.350.000
-
$ 480.000
$ 350.000
-
$ 139.840
$ 604.197
$ 799.835
$ 1.509.000
Alto en leña
húmeda
Bajo en leña seca
Limpiezas muy
periódicas
Espacio sin
humedad para
almacenar
(**)
(*)
: Se considera el precio de: generador de calor, chimenea, vaso de expansión y quemador o
regulador de tiro según corresponda. En el caso de energía eléctrica el valor corresponde sólo a la
caldera.
(**)
: Se refiere a costo mensual, considerando las condiciones de temperatura interior y exterior iguales
a las utilizadas para determinar el diseño de la instalación.
- 66 -
CONCLUSIONES.
En el presente estudio, se aprecia que, al existir la necesidad de diseñar un sistema de
este tipo: “Sistema de Calefacción Central con Suministro de Agua Caliente Sanitaria” para
una vivienda, es posible, primero determinar solamente lo que se refiere al tipo de emisor de
calor a utilizar, las tuberías a instalar, la forma de producir la circulación del agua y el método
de generación de agua caliente sanitaria, entre otros.
Con estos factores definidos, se determina la cantidad de calor necesaria en la vivienda
para calefacción y para la generación de agua caliente sanitaria.
Finalmente, después de tener todo esto dimensionado y seleccionado, es posible
determinar la fuente energética encargada de entregar la energía calorífica de diseño.
En este Trabajo de Titulación, se diseñó un Sistema de Calefacción Central con
Suministro de Agua Caliente Sanitaria para una vivienda particular de un piso, determinando
todo lo nombrado anteriormente, con lo que es posible definir las principales características
que presenta cada fuente energética analizada:
Del análisis económico del uso de las energías convencionales seleccionadas (leña, gas
y petróleo):
o En cuanto al costo de implementación del sistema, se puede concluir que:
La leña es el combustible que tiene el más alto costo por instalación del
sistema, es decir: caldera, chimenea, regulador de tiraje y vaso de expansión, ya
que no requiere depósito de combustible como en el caso de petróleo o de gas.
Considerando el valor del depósito de combustible, la que tiene el costo más
elevado es la instalación utilizando petróleo.
La que tiene menor costo de instalación, considerando el depósito de
combustible, es la que utiliza gas licuado, debido a que se usa una caldera que
incluye el quemador, y a que, la chimenea no requiere aislación como en el
caso de leña y petróleo.
- 67 -
o Con respecto al costo mensual de combustible:
El combustible más económico es la leña, pero es el que deja mayor cantidad
de residuos.
El combustible que tiene el mayor costo económico mensual, es el gas, a su vez
es el que deja menos residuos.
Del análisis técnico de las energías convencionales estudiadas, se puede concluir:
El combustible con mayor poder calorífico es el gas y el que tiene menos poder
calorífico, es la leña.
El gas es el combustible que deja menos residuos al contrario de la leña que es el
que deja más residuos producto de su combustión y en su almacenamiento.
Con respecto a la Energía Eléctrica, se puede concluir que:
Tiene el costo de instalación más elevado, sólo la caldera cuesta $2.350.000, casi el
doble del costo considerado para los combustibles convencionales para la
instalación completa.
De la evaluación económica realizada para Energía Eléctrica se concluye que las
tarifas eléctricas no favorecen el uso de esta energía como combustible de un
sistema de calefacción, ya que en el horario en que este sistema debe funcionar, se
utiliza el horario punta, lo que eleva bastante el costo por combustible.
A su favor:
Tiene un rendimiento de 100%, es decir, toda la energía eléctrica utilizada es
aprovechada. No existen pérdidas por chimenea para evacuar gases, porque no
tiene chimenea ya que no hay combustión.
No requiere mantención.
Con respecto a la Energía Solar Térmica:
Valdivia no es geográficamente un lugar donde la Energía Solar Térmica sea
aprovechable para los fines de este estudio, ya que en invierno, cuando el sistema
de calefacción debe ser utilizado, la radiación solar no es suficiente, ni siquiera
- 68 -
para la generación de agua caliente sanitaria, como se comprobó en este Trabajo,
en el capítulo correspondiente.
- 69 -
BIBLIOGRAFIA
LIBROS:
(01)
BELAKHOWSKY, S., “Calefacción y climatización”. Editorial PARANINFO,
Madrid, 1969.
(02)
LLORENS, M., “Enciclopedia de la climatización”, Vol.3: Calefacción. Editorial
CEAC, España, 1994.
(03)
PENN, C., SOLEY, D., “Calefacción y suministro de agua caliente”. Editorial
CONTINENTAL, México, 1963.
(04)
PERRY, JOHN H., PH. D., “Manual del ingeniero químico”, TOMO I. Unión
Tipográfica Editorial Hispano-Americana, México, 1966.
NORMAS CHILENAS:
(05)
INSTITUTO
NACIONAL
DE
NORMALIZACION,
NCh853
Of.1991,“Acondicionamiento térmico - Envolvente térmica de edificios - Cálculo de
resistencias y transmitancias térmicas.” INN, Chile, 1991.
(06)
INSTITUTO
NACIONAL
DE
NORMALIZACION,
NCh1079
Of.1977,
“Arquitectura y construcción – Zonificación climático habitacional para Chile y
recomendaciones para el diseño arquitectónico.” INN, Chile, 1977.
(07)
INSTITUTO NACIONAL DE NORMALIZACION, NCh1078 c.1973, “Ingeniería
Sanitaria – Artefactos de calefacción – Condiciones básicas de funcionamiento.”
INN, Chile, 1973.
(08)
INSTITUTO NACIONAL DE NORMALIZACION, NCh994 c.1988, “Ventilación
natural – Requisitos de ventilación natural de edificios.” INN, Chile, 1988.
(09)
INSTITUTO NACIONAL DE NORMALIZACION, NCh2907 Of.2005, “Combustible
sólido – Leña – Requisitos.” INN, Chile, 2005.
(10)
INSTITUTO NACIONAL DE NORMALIZACION, NCh849 Of.1987, “Aislación
térmica – Transmisión térmica – Terminología, magnitudes, unidades y símbolos.”
INN, Chile, 1987.
- 70 -
NORMATIVAS EXTRANJERAS:
(11)
ASOCIACION ESPAÑOLA DE NORMALIZACION Y CERTIFICACION, UNE
94002:2005, “Instalaciones solares térmicas para producción de agua caliente sanitaria.
Cálculo de la demanda de energía térmica.” AENOR, España, 2005.
(12)
ASOCIACION ESPAÑOLA DE NORMALIZACION Y CERTIFICACION, UNE-EN
ISO 9488, “Energía solar. Vocabulario.” AENOR, España, 2001.
(13)
MINISTERIO DE INDUSTRIA Y ENERGIA DE ESPAÑA, “Instrucciones
técnicas complementarias, IT.IC.” Orden de 16 de Julio de 1981.
(14)
MINISTERIO DE LA PRESIDENCIA DE ESPAÑA, “Instrucciones técnicas
complementarias, ITE.” Real Decreto 1751/1998, de 31 de Julio, 1998.
CATALOGOS:
(15)
ANWO, Catálogo de productos.
- 71 -
INDICE ANEXOS.
ANEXO A: DATOS Y CALCULOS.
PISO.
A1.1 Transmitancia térmica de piso.............................................................................
74
A1.2 Dimensiones de piso............................................................................................
74
A1.3 Carga térmica por transmisión a través de piso...................................................
74
PUERTAS Y VENTANAS.
A2.1 Area de puertas y ventanas..................................................................................
75
A2.2 Carga térmica por transmisión a través de puertas y ventanas............................
76
MUROS.
A3.1 Transmitancia térmica de muros.........................................................................
77
A3.2 Area de muros.....................................................................................................
78
A3.3 Carga térmica por transmisión a través de muros...............................................
79
TECHO.
A4.1 Area de cielo y de elementos exteriores.............................................................
80
A4.2 Transmitancia térmica por techo (con cámara de aire de espesor variable).......
80
A4.3 Carga térmica por transmisión a través de techo................................................
80
A5
81
Resumen de pérdidas por transmisión a través de cada cerramiento.................
VENTILACION.
A6.1 Volumen de locales a calefaccionar...................................................................
82
A6.2 Cálculo de la carga térmica de ventilación........................................................
82
A7
Selección de paneles..........................................................................................
83
A8
Caudal másico de agua para calefacción...........................................................
83
PERDIDAS CIRCUITO DE ALIMENTACION
A9.1 Pérdidas regulares circuito de alimentación......................................................
84
A9.2 Perdidas secundarias circuito de alimentación..................................................
86
A9.3 Potencia calorífica de pérdidas en tuberías de calefacción................................
88
PERDIDAS CIRCUITO DE RETORNO.
A10.1 Pérdidas regulares circuito de retorno...............................................................
89
A10.2 Pérdidas secundarias circuito de retorno...........................................................
91
PERDIDAS CIRCUITO PRIMARIO.
A11.1 Pérdidas regulares circuito primario.................................................................
93
A11.2 Pérdidas secundarias circuito primario.............................................................
94
A11.3 Potencia calorífica de pérdidas en tuberías de circuito primario......................
94
- 72 -
A12
Pérdidas regulares circuito de caldera.................................................................
95
PERDIDAS EN RECORRIDO MAS DESFAVORABLE RAMAL A.
A13.1 Pérdidas regulares hasta [P5]...............................................................................
96
A13.2 Pérdidas secundarias hasta [P5]...........................................................................
97
PERDIDAS EN RECORRIDO MAS DESFAVORABLE RAMAL B.
A14.1 Pérdidas regulares hasta [P13].............................................................................
98
A14.2 Pérdidas secundarias hasta [P13].........................................................................
99
ANEXO B: DATOS PARA DISEÑO.
B1 Resistencias térmicas de superficie en m2K/W.......................................................
100
B2 Doble vidriado hermético (DVH)...........................................................................
100
B3 Catálogo radiadores Ocean de ANWO...................................................................
101
B4 Factor F para el cálculo de la emisión calorífica....................................................
103
B5 Diagrama de Moody...............................................................................................
104
B6 Valores del factor de forma k.................................................................................
105
B7 Pérdidas de calor de tuberías, en Kcal/h....................................... ........................
106
B8 Bombas DAB.........................................................................................................
107
B9 Capacidad de agua en tuberías, por metro lineal...................................................
108
ANEXO C: INFORMACION TECNICA.
C1 Datos técnicos de caldera RONDO 6. Petróleo.......................................................
109
C2 Dimensiones de caldera RONDO 6. Petróleo.......................................................... 110
C3 Densidad y Poder Calorífico de algunos combustibles...........................................
111
C4 Dimensiones de caldera RX 48 CE IONO. Gas......................................................
112
C5 Datos técnicos de caldera RX 48 CE IONO. Gas...................................................
112
C6 Datos técnicos de caldera eléctrica C-82 E.............................................................
113
ANEXO D: PRECIOS Y PRESUPUESTOS.
D1 Presupuesto: Instalación con caldera a leña............................................................
114
D2 Presupuesto: Instalación con caldera a petróleo.....................................................
116
D3 Presupuesto: Instalación con caldera a gas.............................................................
118
D4 Cotización: Caldera eléctrica..................................................................................
120
D5 Tarifa Regulada 01.12.2007. SAESA.....................................................................
121
ANEXO E: ENERGIA SOLAR TERMICA.
E1.1 Demanda de Energía Térmica................................................................................
122
- 73 -
E1.2 Energía Solar Térmica captable.............................................................................
122
E2 Radiación Solar diaria en regiones de Chile..........................................................
123
E3 Radiación en ciudades de Chile.............................................................................
123
E4 Factor de corrección k para colectores..................................................................
124
E5 Características climáticas de las zonas. Valores medios (NCh1079)....................
125
E6 Datos técnicos de colector solar ROCA PS 2.4.....................................................
126
ANEXO A
Datos y cálculos.
-74-
A1.1
TRANSMITANCIA TERMICA DE PISO
LOCAL
Rsi
Rse
COCINA
(hm2 oC/Kcal)
0,20
0
COMEDOR
0,20
0
LIVING
0,20
0
HALL ENTRADA
0,20
0
BAÑO 2
0,20
0
BAÑO 1
0,20
0
SALA DE ESTUDIOS
0,20
PASILLO
0,20
DORMITORIO 3
MATERIAL
λ
e/λ
U
(hm2 oC/Kcal) (Kcal/hm2 oC)
Cama de ripio
0,140
Radier
0,070
Enchape
0,017
0
Cerámica
0,007
0
Cama de ripio
0,140
0,20
0
Radier
0,070
DORMITORIO 2
0,20
0
Enchape
0,017
DORMITORIO 1
0,20
0
Alfombra
0,200
A1.2
2,30
1,59
DIMENSIONES DE PISO
DIMENSIONES (m)
(m2)
Perímetro
(m)
37,12
6,00
Σ AREA
Largo
Ancho
AREA
(m2)
7,80
4,40
34,32
1,40
3,80
2,80
COMEDOR
2,00
4,60
17,48
17,48
8,40
LIVING
6,40
5,10
32,64
32,64
9,90
4,40
2,00
8,80
4,00
3,80
15,20
27,20
4,00
2,00
1,60
3,20
7,60
1,20
9,12
1,80
0,60
1,08
10,20
-
DORMITORIO 3
3,80
3,80
14,44
14,44
6,00
DORMITORIO 2
3,80
3,80
14,44
14,44
3,80
2,60
2,00
5,20
2,00
1,80
3,60
8,80
3,80
LOCAL
COCINA
HALL ENTRADA
PASILLO
BAÑO 2
BAÑO 1
3,80
3,80
14,44
14,44
3,80
SALA DE ESTUDIOS
4,60
2,60
11,96
11,96
7,20
3,80
3,80
14,44
7,60
1,20
9,12
31,36
11,80
3,00
TOTALES
2,60
7,80
220,08
64,70
DORMITORIO 1
A1.3
CARGA TERMICA POR TRANSMISION A TRAVES DE PISO
.
LOCAL
U
A
L
Ti
Ts
Te
QT/p
(Kcal/hm2 oC)
(m2)
(m)
(oC)
(oC)
(oC)
(Kcal/h)
COCINA
2,30
37,12
6,00
18
8
3
946,46
COMEDOR
2,30
17,48
8,40
20
8
3
629,53
1074,21
LIVING
2,30
32,64
9,90
20
8
3
HALL ENTRADA
2,30
27,20
4,00
13
8
3
354,00
PASILLO
1,59
10,20
-
15
8
-
113,53
DORMITORIO 3
1,59
14,44
6,00
18
8
3
322,30
DORMITORIO 2
1,59
14,44
3,80
18
8
3
288,31
BAÑO 2
2,30
8,80
3,80
20
8
3
309,42
BAÑO 1
2,30
14,44
3,80
20
8
3
465,08
SALA DE ESTUDIOS
DORMITORIO 1
2,30
11,96
7,20
3
386,32
31,36
11,80
TOTAL
18
18
8
1,59
8
3
680,93
5.570,09
-75-
A2.1
AREA DE PUERTAS Y VENTANAS
LOCAL
Altura
AREA
(m2)
V154
2,40
1,10
2,64
V155
1,60
1,35
2,16
V151
0,60
1,10
0,66
V152
0,60
1,10
0,66
G (3-5)
P111
0,80
2,10
1,68
1,68
I (3-4)
P113
0,80
2,10
1,68
1,68
J (4-5)
P114
0,80
2,10
1,68
1,68
1 (D-H)
V156
2,40
1,65
3,96
3,96
D (1-2)
3 (D-G)
PC103
2,35
2,10
4,94
4,94
VE 1
1,75
1,65
2,89
2,89
3 (G-H)
P112
0,80
2,10
1,68
1,68
2 (A-D)
PC104
4,00
2,10
8,40
8,40
A (2-5)
V157
4,00
1,65
6,60
6,60
5 (A-C)
V158
1,40
1,65
2,31
2,31
D (3-5)
P110
1,60
2,10
3,36
3,36
H (5-7)
P101
1,60
2,10
3,36
3,36
C (5-6)
V159
1,80
2,10
3,78
3,78
D (6-7)
P115
0,60
2,10
1,26
1,26
7 (D-E)
P116
0,90
2,10
1,89
1,89
E (7-8)
P118
0,70
2,10
1,47
1,47
B (7-8)
PC105
2,00
2,10
4,20
4,20
D (7-8)
P117
0,70
2,10
1,47
1,47
B (8-10)
PC106
2,00
2,10
4,20
4,20
D (8-10)
P119
0,70
2,10
1,47
1,47
V169
0,60
1,20
0,72
V170
0,60
1,20
0,72
3 (H-I)
COCINA
COMEDOR
LIVING
HALL ENTRADA
PASILLO
DORMITORIO 3
DORMITORIO 2
BAÑO 2
5 (H-J)
H (8-10)
E (8-9)
BAÑO 1
B(10-12)
D(10-12)
ESTUDIO
H(11-14)
B(12-14)
ELEMENTO
DIMENSIONES (m)
P120
0,60
2,10
1,26
V161
0,60
0,50
0,30
V162
1,60
1,65
2,64
V163
0,60
0,50
0,30
P123
0,60
2,10
1,26
V166
0,60
1,20
0,72
V167
0,60
1,20
0,72
0,45
1,65
0,74
2,86
1,65
4,72
1,86
1,65
3,07
0,45
1,65
0,74
0,45
1,35
0,61
1,06
1,35
1,43
0,45
1,35
0,61
V164
V164
DORMITORIO 1
Σ AREA
Ancho
EJE
14 (B-E)
V165
(m2)
4,80
1,32
1,44
1,26
3,24
1,26
1,44
5,46
3,81
2,65
H (10-11)
V168
2,00
1,65
3,30
3,30
10 (D-E)
P122
0,80
2,10
1,68
1,68
-76-
A2.2
CARGA TERMICA POR TRANSMISION A TRAVES DE PUERTAS Y VENTANAS
.
LOCAL
COCINA
COMEDOR
LIVING
HALL ENTRADA
PASILLO
DORMITORIO 3
DORMITORIO 2
BAÑO 2
BAÑO 1
ESTUDIO
ELEMENTO
.
U
A
Ti
Te
QT / p y v
ΣQT / p y v
(kcal/hm2 oC)
(oC)
(oC)
(kcal/h)
(kcal/h)
18
3
95,44
V154
2,41
(m2)
2,64
V155
2,41
2,16
18
3
78,08
V151
2,41
0,66
18
3
23,86
V152
2,41
0,66
18
3
23,86
P111
1,37
1,68
18
13
11,51
P113
1,37
1,68
18
12
13,81
P114
1,37
1,68
18
12
13,81
V156
2,41
3,96
20
3
162,24
PC103
2,41
4,94
20
3
202,39
VE1
2,41
2,89
20
13
48,75
P112
1,37
1,68
20
13
16,11
PC104
2,41
8,40
20
3
344,15
V157
2,41
6,60
20
3
270,40
V158
2,41
2,31
20
3
94,64
P110
1,37
3,36
20
13
32,22
P101
1,54
3,36
13
3
51,74
V159
2,41
3,78
13
3
91,10
P115
1,37
1,26
13
12
1,73
P116
1,37
1,89
15
13
5,18
P118
1,37
1,47
15
12
6,04
PC105
2,41
4,20
18
3
151,83
P117
1,37
1,47
18
15
6,04
PC106
2,41
4,20
18
3
151,83
P119
1,37
1,47
18
15
6,04
V169
2,41
0,72
20
3
29,50
V170
2,41
0,72
20
3
29,50
P120
1,37
1,26
20
15
8,63
V161
2,41
0,30
20
3
12,29
V162
2,41
2,64
20
3
108,16
V163
2,41
0,30
20
3
12,29
3,45
P123
1,37
1,26
20
18
V166
2,41
0,72
18
3
26,03
V167
2,41
0,72
18
3
26,03
2,41
0,74
18
3
26,75
2,41
4,72
18
3
170,63
V164
2,41
3,07
18
3
110,98
2,41
0,74
18
3
26,75
2,41
0,61
18
3
22,05
V165
2,41
1,43
18
3
51,69
2,41
0,61
18
3
22,05
V168
P122
2,41
3,30
18
3
119,30
1,68
18
15
6,90
DORMITORIO 1
1,37
TOTAL
260,37
429,49
741,41
144,57
11,22
157,87
157,87
67,63
136,19
52,06
557,10
2.715,78
-77-
A3.1
TRANSMITANCIA TERMICA DE MUROS
LOCAL
COCINA
COMEDOR
LIVING
HALL ENTRADA
PASILLO
DORMITORIO 3
DORMITORIO 2
BAÑO 2
BAÑO 1
ESTUDIO
DORMITORIO 1
(*)
EJE
Rsi
Rse
2o
MURO (*)
Σe/λ
λ (**)
(hm2oC/kcal)
U
(kcal/hm2oC)
2,48
3 (H-I)
(hm C/kcal)
0,14
0
C
0,263
5 (H-J)
0,14
0
C
0,263
2,48
J (4-5)
0,14
0,14
D
0,153
2,31
4 (I-J)
0,14
0,14
C
0,263
1,84
I (3-4)
0,14
0,14
C
0,263
1,84
G (3-5)
0,14
0,14
C
0,263
1,84
5 (G-H)
0,14
0,14
C
0,263
1,84
H (1-3)
0,14
0
A
0,254
2,54
1 (D-H)
0,14
0
B
0,144
3,52
D (1-2)
0,14
0,06
B
0,144
2,91
3 (D-G)
0,14
0,14
B
0,144
2,36
3 (G-H)
0,14
0,14
C
0,263
1,84
2 (A-D)
0,14
0,06
B
0,144
2,91
A (2-5)
0,14
0
B
0,144
3,52
5 (A-C)
0,14
0
A
0,254
2,54
5 (C-D)
0,14
0,14
A
0,254
1,87
D (3-5)
0,14
0,14
A
0,254
1,87
H (5-6)
0,14
0,06
B
0,144
2,91
H (6-7)
0,14
0
A
0,254
2,54
C (5-6)
0,14
0
B
0,144
3,52
6 (C-D)
0,14
0,14
C
0,263
1,84
D (6-7)
0,14
0,14
C
0,263
1,84
7 (E-H)
0,14
0,14
A
0,254
1,87
7 (D-E)
0,14
0,14
B
0,144
2,36
7 (B-C)
0,14
0
A
0,254
2,54
B (7-8)
0,14
0
B
0,144
3,52
D (7-8)
0,14
0,14
A
0,254
1,87
1,84
7 (C-D)
0,14
0,14
C
0,263
B (8-10)
0,14
0
B
0,144
3,52
D (8-10)
0,14
0,14
A
0,254
1,87
H (8-10)
0,14
0
C
0,263
2,48
8 (E-H)
0,14
0,14
C
0,263
1,84
E (8-9)
0,14
0,14
C
0,263
1,84
9 (E-F)
0,14
0,14
C
0,263
1,84
F (9-10)
0,14
0,14
C
0,263
1,84
10 (F-H)
0,14
0,14
C
0,263
1,84
B (10-12)
0,14
0
D
0,153
3,41
12 (B-D)
0,14
0,14
C
0,263
1,84
D (10-12)
0,14
0,14
C
0,263
1,84
10 (B-D)
0,14
0,14
C
0,263
1,84
14 (E-H)
0,14
0
A
0,254
2,54
H (11-14)
0,14
0
A
0,254
2,54
B (12-14)
0,14
0
B
0,144
3,52
14 (B-E)
0,14
0
B
0,144
3,52
H (10-11)
0,14
0
B
0,144
3,52
10 (D-F)
0,14
0,14
B
0,144
2,36
MUROS CODIFICADOS
A:- Mortero de cemento.
B:- Mortero de cemento.
- Albañilería.
- Hormigón armado.
- Mortero de cemento.
- Mortero de cemento.
(**)
Σe/λ
λ de TABLA Nº 4.
C:- Mortero de cemento.
- Albañilería.
D:- Mortero de cemento.
- Hormigón armado.
- Mortero de cemento.
- Mortero de cemento.
- Azulejos.
- Azulejos.
-78-
A3.2
AREA DE MUROS
LOCAL
COCINA
COMEDOR
LIVING
HALL ENTRADA
PASILLO
DORMITORIO 3
DORMITORIO 2
BAÑO 2
BAÑO 1
ESTUDIO
DORMITORIO 1
EJE
DIMENSIONES (m)
A.MURO
A. VANO
AREA
(m2)
(m2)
(m2)
15,48
4,8
10,68
20,64
1,32
19,32
2,58
3,61
1,68
1,93
2,00
2,58
5,16
-
5,16
3 (H-I)
Ancho
6,00
Altura
2,58
5 (H-J)
8,00
2,58
J (4-5)
1,40
4 (I-J)
I (3-4)
3,00
2,58
7,74
1,68
6,06
G (3-5)
4,40
2,58
11,35
1,68
9,67
5 (G-H)
1,80
2,58
4,64
-
4,64
H (1-3)
4,60
2,58
11,87
-
11,87
1 (D-H)
3,80
2,58
9,80
3,96
5,84
D (1-2)
2,60
2,58
6,71
4,94
1,77
3 (D-G)
2,00
2,58
5,16
2,89
2,27
3 (G-H)
1,80
2,58
4,64
1,68
2,96
2 (A-D)
5,10
2,58
13,16
8,4
4,76
A (2-5)
6,40
2,58
16,51
6,6
9,91
5 (A-C)
3,50
2,58
9,03
2,31
6,72
5 (C-D)
1,60
2,58
4,13
-
4,13
D (3-5)
4,40
2,58
11,35
3,36
7,99
H (5-6)
2,00
2,58
5,16
3,36
1,80
H (6-7)
2,00
2,58
5,16
-
5,16
C (5-6)
2,00
2,58
5,16
3,78
1,38
6 (C-D)
1,60
2,58
4,13
-
4,13
D (6-7)
2,00
2,58
5,16
1,26
3,90
7 (E-H)
2,60
2,58
6,71
-
6,71
7 (D-E)
1,20
2,58
3,10
1,89
1,21
7 (B-C)
2,20
2,58
5,68
-
5,68
B (7-8)
3,80
2,58
9,80
4,2
5,60
D (7-8)
3,80
2,58
9,80
1,47
8,33
7 (C-D)
1,60
2,58
4,13
-
4,13
B (8-10)
3,80
2,58
9,80
4,2
5,60
D (8-10)
3,80
2,58
9,80
1,47
8,33
H (8-10)
3,80
2,58
9,80
1,44
8,36
8 (E-H)
2,60
2,58
6,71
-
6,71
E (8-9)
2,00
2,58
5,16
1,26
3,90
9 (E-F)
0,60
2,58
1,55
-
1,55
F (9-10)
1,80
2,58
4,64
-
4,64
5,16
10 (F-H)
2,00
2,58
5,16
-
B (10-12)
3,80
2,58
9,80
3,24
6,56
12 (B-D)
3,80
2,58
9,80
-
9,80
D (10-12)
3,80
2,58
9,80
1,26
8,54
10 (B-D)
3,80
2,58
9,80
-
9,80
14 (E-H)
2,60
2,58
6,71
-
6,71
H (11-14)
4,60
2,58
11,87
1,44
10,43
B (12-14)
3,80
2,58
9,80
3,98
5,82
14 (B-E)
5,00
2,58
12,90
3,76
9,14
H (10-11)
3,00
2,58
7,74
3,3
4,44
10 (D-F)
1,80
2,58
4,64
1,68
2,96
-79-
A3.3
CARGA TERMICA POR TRANSMISION A TRAVES DE MUROS.
LOCAL
U
A
(Kcal/hm2 OC)
(m2)
(oC)
(oC)
(Kcal/h)
2,48
10,68
18
3
397,30
5 (H-J)
2,48
19,32
18
3
718,70
J (4-5)
2,31
1,93
18
12
26,75
4 (I-J)
1,84
5,16
18
12
56,97
I (3-4)
1,84
6,06
18
12
66,90
EJE
3 (H-I)
COCINA
COMEDOR
LIVING
HALL
PASILLO
DORMITORIO 3
DORMITORIO 2
BAÑO 2
BAÑO 1
ESTUDIO
DORMITORIO 1
.
QT/
Ti
Te
m
G (3-5)
1,84
9,67
18
13
88,96
5 (G-H)
1,84
4,64
18
13
42,69
H (1-3)
2,54
11,87
20
3
512,55
1 (D-H)
3,52
5,84
20
3
349,47
D (1-2)
2,91
1,77
20
87,56
3 (D-G)
2,36
2,27
20
3
13
3 (G-H)
1,84
2,96
20
18
10,89
2 (A-D)
2,91
4,76
20
3
235,48
A (2-5)
3,52
9,91
20
3
593,01
2,54
6,72
20
3
290,17
5 (C-D)
1,87
4,13
20
13
54,06
D (3-5)
1,87
7,99
20
13
104,59
H (5-6)
2,91
1,8
13
3
52,38
H (6-7)
2,54
5,16
13
3
131,06
C (5-6)
3,52
1,38
13
3
48,58
6 (C-D)
1,84
4,13
13
12
7,60
D (6-7)
1,84
3,9
13
12
7,18
7 (E-H)
1,87
6,71
13
12
12,55
13
5,71
3
216,41
7 (D-E)
2,36
1,21
2,54
5,68
15
18
B (7-8)
3,52
5,6
18
3
295,68
D (7-8)
1,87
8,33
18
15
46,73
7 (C-D)
1,84
4,13
18
12
45,60
B (8-10)
3,52
5,6
18
3
295,68
D (8-10)
1,87
8,33
18
15
46,73
H (8-10)
2,48
8,36
20
3
352,46
8 (E-H)
1,84
6,71
20
12
98,77
E (8-9)
1,84
3,9
20
15
35,88
9 (E-F)
1,84
1,55
20
15
14,26
F (9-10)
1,84
4,64
20
15
42,69
10 (F-H)
1,84
5,16
20
18
18,99
B (10-12)
3,41
6,56
20
3
380,28
12 (B-D)
1,84
9,8
20
18
36,06
D (10-12)
1,84
8,54
20
18
31,43
10 (B-D)
1,84
9,8
20
18
36,06
3
255,65
3
397,38
14 (E-H)
2,54
6,71
18
H (11-14)
2,54
10,43
18
(Kcal/h)
1.398,27
997,97
37,50
5 (A-C)
7 (B-C)
.
ΣQT/ m
B (12-14)
3,52
5,82
18
3
307,30
14 (B-E)
3,52
9,14
18
3
482,59
H (10-11)
3,52
4,44
18
3
234,43
10 (D-F)
2,36
TOTAL
2,96
18
15
20,96
1.277,31
259,35
5,71
604,42
342,41
563,05
483,83
653,03
1045,28
7.630,63
-80-
A4.1
AREA DE CIELO Y DE ELEMENTOS EXTERIORES
LOCAL
Ai
Ae1
2
2
(m )
(m )
Ae2
(m2)
COCINA
COMEDOR
37,12
17,48
38,31
19,24
8,96
LIVING
HALL ENTRADA
32,64
36,43
11,52
27,20
30,71
PASILLO
10,20
11,39
DORMITORIO 3
14,44
16,10
DORMITORIO 2
BAÑO 2
14,44
16,10
-
8,80
9,84
-
8,00
2,40
1,44
BAÑO 1
14,44
16,10
SALA DE ESTUDIOS
DORMITORIO 1
11,96
13,37
1,96
31,36
32,68
6,04
A4.2
TRANSMITANCIA TERMICA POR TECHO (con cámara de aire de espesor variable)
LOCAL
Ui
Ai
Ue1
Ae1
Ue2
Ae2
U
(Kcal/hm2ºC)
(m2)
(Kcal/hm2ºC)
(m2)
(Kcal/hm2ºC)
(m2)
(Kcal/hm2ºC)
2,65
2,65
8,00
0,44
8,95
0,45
COCINA
COMEDOR
0,51
0,51
37,12
17,48
2,60
2,60
LIVING
HALL ENTRADA
0,51
32,64
2,60
36,43
2,65
11,52
0,45
0,51
27,20
2,60
30,71
2,65
2,40
0,44
1,44
0,44
38,31
19,24
PASILLO
0,51
10,20
2,60
11,39
DORMITORIO 3
0,51
14,44
2,60
16,10
DORMITORIO 2
BAÑO 2
0,51
14,44
2,60
16,10
-
0,43
0,51
8,80
2,60
9,84
-
0,43
2,65
0,43
BAÑO 1
0,51
14,44
2,60
16,10
S. DE ESTUDIOS
DORMITORIO 1
0,51
11,96
2,60
13,37
2,65
1,96
0,44
0,51
31,36
2,60
32,68
2,65
6,04
0,44
A4.3
-
CARGA TERMICA POR TRANSMISION A TRAVES DE TECHO
LOCAL
.
QT / t
U
A
Ti
Te
(kcal/hm2oC)
(m2)
(oC)
(m2)
COCINA
COMEDOR
0,44
0,45
37,12
17,48
18
20
3
(Kcal/h)
244,99
3
133,72
LIVING
HALL ENTRADA
0,45
32,64
20
3
249,70
0,44
27,20
13
3
119,68
PASILLO
0,43
10,20
15
3
52,63
DORMITORIO 3
0,44
14,44
18
3
95,30
DORMITORIO 2
BAÑO 2
0,43
14,44
18
3
93,14
0,43
8,80
20
3
64,33
BAÑO 1
0,43
14,44
20
3
105,56
SALA DE ESTUDIOS
DORMITORIO 1
0,44
11,96
18
3
78,94
31,36
TOTAL
18
3
0,44
206,98
1.444,97
0,43
-81-
A5
RESUMEN DE PERDIDAS POR TRANSMISION A TRAVES DE CADA CERRAMIENTO
.
LOCAL
COCINA
COMEDOR
LIVING
HALL ENTRADA
.
.
.
.
QT/ p
QT/ p y v
QT/ m
QT/ t
QT
(Kcal/h)
(Kcal/h)
(Kcal/h)
(Kcal/h)
(Kcal/h)
946,46
629,53
260,37
429,49
1.398,27
997,97
244,99
133,72
2.850,09
1.074,21
741,41
1.277,31
249,70
3.342,63
354,00
144,57
259,35
119,68
877,60
2.190,71
PASILLO
113,53
11,22
5,71
52,63
183,09
DORMITORIO 3
322,30
157,87
604,42
95,30
1.179,89
DORMITORIO 2
BAÑO 2
288,31
157,87
342,41
93,14
881,73
309,42
67,63
563,05
64,33
1.004,43
BAÑO 1
465,08
136,19
483,83
105,56
1.190,66
SALA DE ESTUDIOS
DORMITORIO 1
386,32
52,06
653,03
78,94
1.170,35
680,93
557,10
1.045,28
206,98
2.490,29
5.570,09
2.715,78
7.630,63
1.444,97
17.361,47
TOTAL
-82-
A6.1
VOLUMEN DE LOCALES A CALEFACCIONAR
LOCAL
Largo
Ancho
Alto
(m)
(m)
88,546
V
(m3)
ΣV
(m3)
7,80
4,40
(m)
2,58
2,00
1,40
2,58
7,224
COMEDOR
4,60
3,80
2,58
45,098
45,10
LIVING
6,40
5,10
2,58
84,211
84,21
4,40
2,00
2,58
22,704
COCINA
HALL ENTRADA
95,77
70,18
4,00
3,80
2,58
39,216
2,00
1,60
2,58
8,256
7,60
1,20
2,58
23,530
1,80
0,60
2,58
2,786
DORMITORIO 3
3,80
3,80
2,58
37,255
37,26
DORMITORIO 2
3,80
3,80
2,58
37,255
37,26
2,60
2,00
2,58
13,420
2,00
1,80
2,58
9,290
BAÑO 1
3,80
3,80
2,58
37,255
37,26
ESTUDIO
4,60
2,60
2,58
30,857
30,86
3,80
3,80
2,58
37,255
7,60
1,20
2,58
23,530
3,00
2,60
TOTAL
2,58
20,124
PASILLO
BAÑO 2
DORMITORIO 1
A6.2
26,32
22,71
80,91
567,84
CALCULO DE LA CARGA TERMICA DE VENTILACION
V
Ti
Te
ra
n
c ea
.
QV
(m3)
(oC)
(oC)
(kg/m3)
(h-1)
(Kcal/kgoC)
(Kcal/h)
COCINA
95,77
18
3
1,212
3
0,24
1.253,59
COMEDOR
45,10
20
3
1,205
1
0,24
221,73
LIVING
84,21
20
3
1,205
1
0,24
414,01
HALL ENTRADA
70,18
13
3
1,230
1
0,24
207,17
LOCAL
PASILLO
26,32
15
3
1,223
1
0,24
92,71
DORMITORIO 3
37,26
18
3
1,212
1
0,24
162,57
DORMITORIO 2
37,26
18
3
1,212
1
0,24
162,57
BAÑO 2
22,71
20
3
1,205
3
0,24
334,95
BAÑO 1
37,26
20
3
1,205
3
0,24
549,56
ESTUDIO
30,86
18
3
1,212
1
0,24
134,65
DORMITORIO 1
80,91
18
3
1,212
1
0,24
353,03
TOTAL
3.886,54
-83-
A7
SELECCION DE PANELES
Tamb
∆T
.
Qt
(oC)
(oC)
(kcal/h)
COCINA
18
62
4.103,68
COMEDOR
20
60
LIVING
20
60
HALL
13
PASILLO
DORM. 3
LOCAL
.
Q60
PANEL
Nº
modelo
F
(kcal/h)
P1
DK 300/1800
2.264
P2
DK 300/1400
1.761
2.412,44
P3
DK 300/2000
2.516
3.756,64
P5
DK 300/3000
3.774
67
1.084,77
P4
DK 300/800
15
65
275,80
P9
EK 500/400
18
62
1.342,46
P10
DK 300/1100
1,044
1
1
1.006 1.159
389 1,113
1.384 1,044
.
Q
.
ΣQ
(kcal/h)
(kcal/h)
2.363,62
1.838,48
4.202,10
2.516,00
2.516,00
3.774,00
3.774,00
1.165,95
1.165,95
432,96
432,96
1.444,90
1.444,90
DORM. 2
18
62
DK 300/800
1.006 1,044
1.050,26
1.050,26
20
60
1.044,30
1.339,38
P11
BAÑO 2
P6
DK 300/1100
1.384
1
1.384,00
1.384,00
BAÑO 1
20
60
1.740,22
P12
DK 300/1500
1.887
1
1.887,00
1.887,00
P7
DK 300/500
629
P8
DK 300/600
755
P13
DK 300/2200
ESTUDIO
18
62
1.305,00
DORM. 1
18
62
2.843,32
TOTAL
A8
1,044
2.768 1,044
21.248,01
PANEL
LOCAL
Nº
.
m
(kcal/h)
.
Σm
(kg/h)
118,18
(kg/s)
0,033
1.838,48
91,92
0,026
DK 300/2000
2.516,00
125,80
0,035
P4
DK 300/800
1.165,95
58,30
0,016
Living
P5
DK 300/3000
3.774,00
188,70
0,052
Baño 2
P6
DK 300/1100
1.384,00
69,20
0,019
P7
DK 300/500
656,68
32,83
0,009
P8
DK 300/600
788,22
39,41
0,011
P9
EK 500/400
432,96
21,65
0,006
DK 300/1100
1.444,90
72,25
0,020
DK 300/800
1.050,26
52,51
0,015
1.887,00
94,35
0,026
2.889,79
144,49
0,040
DK 300/1800
2.363,62
P2
Comedor P3
DK 300/1400
Hall
Estudio
B
.
Q
P1
Cocina
A
modelo
Pasillo
Dorm. 3 P10
Dorm. 2 P11
Baño 1
P12
Dorm. 1 P13
DK 300/1500
DK 300/2200
TOTAL
788,22
2.889,79
1.444,90
2.889,79
22.191,86
CAUDAL MASICO DE AGUA PARA CALEFACCION.
RAMAL
656,68
(kg/s)
0,162
0,146
0,308
A9.1
PERDIDAS REGULARES CIRCUITO DE ALIMENTACION
TRAMO
L
(m)
1 - 100
1,30
100 - 101
2,84
RAMAL A
.
.
m
V
(kg/s)
(m3/s)
1,62E-04
0,162
"
m
(m/s)
3/4
0,019
0,54
2,4E-03
33.639,3
0,0290
1,62E-04
3/4
0,019
0,54
2,4E-03
33.639,3
0,0290
0,0644
0,162
Diámetro
v
ε/D
Re
f
hf,I
hf,I
hf,I/L
(mca)
(mmca)
(mmca/m)
0,0295
29,49
22,68
64,42
22,68
101 - 102
2,23
0,162
1,62E-04
3/4
0,019
0,54
2,4E-03
33.639,3
0,0290
0,0506
50,59
22,68
102 - 103
4,13
0,059
5,90E-05
1/2
0,013
0,45
3,5E-03
19.344,3
0,0328
0,1094
109,40
26,49
103 - 104
104 - [P1]
0,56
0,059
5,90E-05
1/2
0,013
0,45
3,5E-03
19.344,3
0,0328
0,0148
14,83
26,49
0,033
3,30E-05
0,25
3,5E-03
0,0360
0,0207
20,74
9,09
3,24
0,026
2,60E-05
1/2
0,013
0,20
3,5E-03
8.524,6
0,0370
0,0188
18,80
5,80
2,28
0,026
2,60E-05
1/2
0,013
0,20
3,5E-03
8.524,6
0,0370
0,0132
13,23
5,80
0,0561
56,11
9,71
104 - 105
105 - [P2]
2,28
1/2
0,013
10.819,7
102 - 106
5,78
0,103
1,03E-04
3/4
0,019
0,34
2,4E-03
21.388,0
0,0307
106 - 107
0,22
0,103
1,03E-04
3/4
0,019
0,34
2,4E-03
21.388,0
0,0307
0,0021
2,14
9,71
107 - 108
0,22
0,103
1,03E-04
3/4
0,019
0,34
2,4E-03
21.388,0
0,0307
0,0021
2,14
9,71
108 - 109
4,32
0,035
3,50E-05
1/2
0,013
0,27
3,5E-03
11.475,4
0,0358
0,0440
43,95
10,17
109 - 2
2 - [P3]
2,28
0,035
3,50E-05
1/2
0,013
0,27
3,5E-03
11.475,4
0,0358
0,0232
23,20
10,17
0,75
0,035
3,50E-05
1/2
0,013
0,27
3,5E-03
11.475,4
0,0358
0,0076
7,58
10,17
108 - 110
3,59
0,068
6,80E-05
3/4
0,019
0,23
2,4E-03
14.120,2
0,0317
0,0157
15,68
4,37
110 - 111
4,68
0,016
1,60E-05
1/2
0,013
0,12
3,5E-03
5.245,9
0,0410
0,0114
11,40
2,43
111 - 112
112 - [P4]
0,18
0,016
1,60E-05
1/2
0,013
0,12
3,5E-03
5.245,9
0,0410
0,0004
0,44
2,43
0,016
1,60E-05
0,12
3,5E-03
0,0410
0,0056
5,55
2,43
1/2
0,013
0,40
3,5E-03
17.049,2
0,0331
0,0370
36,96
20,76
1/2
0,013
0,40
3,5E-03
17.049,2
0,0331
0,1046
104,65
20,76
2,28
1/2
0,013
5.245,9
110 - 113
1,78
0,052
5,20E-05
113 - 114
5,04
0,052
5,20E-05
114 - 3
3 - [P5]
2,28
0,052
5,20E-05
1/2
0,013
0,40
3,5E-03
17.049,2
0,0331
0,0473
47,34
20,76
1,54
0,052
5,20E-05
1/2
0,013
0,40
3,5E-03
17.049,2
0,0331
0,0320
31,98
20,76
-84-
(m)
RAMAL B
.
m
(kg/s)
m
(m/s)
(mca)
(mmca)
1,30
0,146
(m /s)
1,46E-04
"
20 - 120
3/4
0,019
0,49
2,4E-03
30.316,9
0,0292
0,0241
24,12
18,55
120 - 121
1,25
0,146
1,46E-04
3/4
0,019
0,49
2,4E-03
30.316,9
0,0292
0,0232
23,19
18,55
121 - 122
8,29
0,146
1,46E-04
3/4
0,019
0,49
2,4E-03
30.316,9
0,0292
0,1538
153,80
18,55
3/4
0,019
0,49
2,4E-03
30.316,9
0,0292
0,0792
79,22
18,55
1/2
0,013
0,30
3,5E-03
12.786,9
0,0348
0,0606
60,60
12,28
0,15
3,5E-03
0,0398
0,0076
7,60
3,33
6.557,4
0,0390
0,0233
23,25
3,62
TRAMO
L
.
V
3
122 - 123
4,27
0,146
1,46E-04
123 - 124
124 - [P6]
4,94
0,039
3,90E-05
0,019
1,90E-05
124 - 125
125 - [P7]
2,28
Diámetro
1/2
0,013
v
ε/D
Re
6.229,5
f
hf,I
hf,I
hf,I/L
(mmca/m)
6,43
0,020
2,00E-05
1/2
0,013
0,15
3,5E-03
2,28
0,009
9,00E-06
1/2
0,013
0,07
3,5E-03
2.950,8
0,0470
0,0020
2,01
0,88
2,25
0,011
1,10E-05
1/2
0,013
0,08
3,5E-03
3.606,6
0,0445
0,0028
2,81
1,25
125 - 126
126 - [P8]
2,28
0,011
1,10E-05
1/2
0,013
0,08
3,5E-03
3.606,6
0,0445
0,0028
2,85
1,25
123 - 127
3,49
0,107
1,07E-04
3/4
0,019
0,36
2,4E-03
22.218,6
0,0301
0,0359
35,89
10,27
127 - 128
128 - [P9]
5,86
0,006
6,00E-06
1/2
0,013
0,05
3,5E-03
1.967,2
0,0540
0,0026
2,64
0,45
2,08
0,006
6,00E-06
1/2
0,013
0,05
3,5E-03
1.967,2
0,0540
0,0009
0,94
0,45
3,75
0,101
1,01E-04
3/4
0,019
0,34
2,4E-03
20.972,7
0,0310
0,0353
35,35
9,43
2,28
0,020
2,00E-05
1/2
0,013
0,15
3,5E-03
6.557,4
0,0390
0,0083
8,25
3,62
3,80
0,081
8,10E-05
3/4
0,019
0,27
2,4E-03
16.819,7
0,0319
0,0237
23,71
6,24
2,28
0,015
1,50E-05
1/2
0,013
0,12
3,5E-03
4.918,0
0,0419
0,0050
4,99
2,19
0,0450
45,02
6,19
127 - 129
129 - [P10]
129 - 130
130 - [P11]
130 - 131
7,27
0,066
6,60E-05
3/4
0,019
0,22
2,4E-03
13.704,9
0,0477
131 - 132
132 - [P12]
1,21
0,026
2,60E-05
1/2
0,013
0,20
3,5E-03
8.524,6
0,0370
0,0070
7,02
5,80
2,28
0,026
2,60E-05
1/2
0,013
0,20
3,5E-03
8.524,6
0,0370
0,0132
13,23
5,80
131 - 133
0,27
0,040
4,00E-05
1/2
0,013
0,31
3,5E-03
13.114,8
0,0345
0,0035
3,46
12,81
133 - 21
21 - [P13]
2,28
0,040
4,00E-05
1/2
0,013
0,31
3,5E-03
13.114,8
0,0345
0,0292
29,20
12,81
1,22
0,040
4,00E-05
1/2
0,013
0,31
3,5E-03
13.114,8
0,0345
0,0156
15,62
12,81
-85-
-86-
A9.2
PERDIDAS SECUNDARIAS CIRCUITO DE ALIMENTACION
RAMAL A
NUDO
1
100
101
102
103
104
P1
105
ACCESORIO
D
(")
k
v
hf,II
(m/s)
(mca)
Salida Manifold
3/4
0,5
0,54
0,0074
Codo 90º
3/4
1,5
0,54
0,0223
Codo 90º
3/4
1,5
0,54
0,0223
T paso, división (3/4''-3/4''-1/2'')
3/4
0
0,54
0,0000
Codo 90º
1/2
2
0,45
0,0206
T derivación, división(1/2-1/2-1/2)
1/2
1,5
0,45
0,0155
Llave panel paso escuadra
1/2
7
0,25
0,0223
Panel DK 300/1800
1/2
3
0,25
0,0096
Codo 90º
1/2
2
0,2
0,0041
Llave panel paso escuadra
1/2
7
0,2
0,0143
Panel DK 300/1400
1/2
3
0,2
0,0061
106
Codo 90º
3/4
1,5
0,34
0,0088
107
Codo 90º
3/4
1,5
0,34
0,0088
108
T paso, división (3/4''-3/4''-1/2'')
3/4
0
0,34
0,0000
109
2
Codo 90º
1/2
2
0,27
0,0074
Codo 90º
1/2
2
0,27
0,0074
Llave panel paso recto
1/2
11
0,27
0,0409
Panel DK 300/2000
1/2
3
0,27
0,0111
P2
P3
110
T salida ambos lados (3/4-3/4-3/4'')
3/4
3
0,23
0,0081
Reducción (3/4''-1/2'')
1/2
0,5
0,12
0,0004
Reducción (3/4''-1/2'')
1/2
0,5
0,40
0,0041
111
Codo 90º
1/2
2
0,12
0,0015
112
Codo 90º
1/2
2
0,12
0,0015
Reducción (1/2'' - 3/8'')
3/8
0,5
0,23
0,0013
Llave panel paso escuadra
3/8
8
0,23
0,0216
P4
Panel DK 300/800
3/8
3
0,23
0,0081
113
114
Codo 90º
1/2
2
0,4
0,0163
Codo 90º
1/2
2
0,4
0,0163
3
Codo 90º
1/2
2
0,4
0,0163
Llave panel paso recto
1/2
11
0,4
0,0897
Panel DK 300/3000
1/2
3
0,4
0,0245
P5
-87-
RAMAL B
ACCESORIO
NUDO
D
"
k
v
hf,II
(m/s)
(mca)
20
Salida Manifold
3/4
0,5
0,49
0,0061
120
121
Codo 90º
3/4
1,5
0,49
0,0184
Codo 90º
3/4
1,5
0,49
0,0184
122
Codo 90º
3/4
1,5
0,49
0,0184
T derivación, división (3/4-3/4-3/4)
3/4
1,5
0,49
0,0184
Reducción (3/4'' - 1/2'')
1/2
0,5
0,30
0,0023
T paso, división (1/2''-1/2''-1/2'')
1/2
0
0,30
0,0000
Reducción (1/2'' - 3/8'')
3/8
0,5
0,27
0,0019
Llave panel paso escuadra
3/8
8
0,27
0,0297
Panel DK 300/1100
3/8
3
0,27
0,0111
T paso, división (1/2''-1/2''-1/2'')
1/2
0
0,15
0,0000
Reducción (1/2'' - 3/8'')
3/8
0,5
0,13
0,0004
Llave panel paso escuadra
3/8
8
0,13
0,0069
123
124
P6
125
P7
Panel DK 300/500
3/8
3
0,13
0,0026
Codo 90º
1/2
2
0,08
0,0007
Reducción (1/2'' - 3/8'')
3/8
0,5
0,16
0,0007
Llave panel paso escuadra
3/8
8
0,16
0,0104
Panel DK 300/600
3/8
3
0,16
0,0039
127
T paso, división (3/4''-3/4''-1/2'')
3/4
0
0,36
0,0000
128
Codo 90º
1/2
2
0,05
0,0003
Reducción (1/2'' - 3/8'')
3/8
0,5
0,09
0,0002
Llave panel paso escuadra
3/8
8
0,09
0,0033
Panel EK 500/400
3/8
3
0,09
0,0012
T paso, división (3/4''-3/4''-1/2'')
3/4
0
0,34
0,0000
Codo 90º
3/4
1,5
0,27
0,0056
Reducción (1/2'' - 3/8'')
3/8
0,5
0,29
0,0021
Llave panel paso escuadra
3/8
8
0,29
0,0343
Panel DK 300/1100
3/8
3
0,29
0,0129
T paso, división (3/4''-3/4''-1/2'')
3/4
0
0,27
0,0000
Reducción (1/2'' - 3/8'')
3/8
0,5
0,21
0,0011
Llave panel paso escuadra
3/8
8
0,21
0,0180
Panel DK 300/800
3/8
3
0,21
0,0067
T paso, división (3/4''-3/4''-1/2'')
3/4
0
0,22
0,0000
Reducción (3/4''-1/2'')
1/2
0,5
0,31
0,0024
Codo 90º
1/2
2
0,20
0,0041
126
P8
P9
129
P10
130
P11
131
132
Llave panel paso escuadra
1/2
7
0,20
0,0143
Panel DK 300/1500
1/2
3
0,20
0,0061
133
Codo 90º
1/2
2
0,31
0,0098
21
Codo 90º
1/2
2
0,31
0,0098
Llave panel paso recto
1/2
11
0,31
0,0539
Panel DK 300/2200
1/2
3
0,31
0,0147
P12
P13
-88-
A9.3
POTENCIA CALORIFICA DE PERDIDAS EN TUBERIAS DE CALEFACCION
RAMAL A
TRAMO
Tamb
∆T
D
.
Q
L
.
Q
(ºC)
(ºC)
(")
(Kcal/h)ML
(m)
(Kcal/h)
1 - 100
12
68
3/4
13,6
1,30
17,68
100 - 101
8
72
3/4
14,4
2,84
40,90
101 - 102
8
72
3/4
14,4
2,23
32,11
102 - 103
13
67
1/2
11,4
4,13
47,08
103 - 104
13
67
1/2
11,4
0,56
6,38
104 - [P1]
18
62
1/2
52,6
2,28
119,93
104 - 105
13
67
1/2
11,4
3,24
36,94
105 - [P2]
18
62
1/2
52,6
2,28
119,93
102 - 106
13
67
3/4
13,4
5,78
77,45
106 - 107
6
74
3/4
75,0
0,22
16,50
107 - 108
6
74
3/4
75,0
0,22
16,50
108 - 109
13
67
1/2
11,4
4,32
49,25
109 - 2
20
60
1/2
51,0
2,28
116,28
2 - [P3]
20
60
1/2
51,0
0,75
38,00
108 - 110
13
67
3/4
13,4
3,59
48,11
110 - 111
13
67
1/2
11,4
4,68
53,35
111 - 112
13
67
1/2
11,4
0,18
2,05
112 - [P4]
13
67
1/2
57,0
2,28
129,96
110 - 113
13
67
1/2
11,4
1,78
20,29
113 - 114
13
67
1/2
11,4
5,04
57,46
114 - 3
20
60
1/2
51,0
2,28
116,28
3 - [P5]
20
60
1/2
51,0
1,54
TOTAL
78,54
1.240,96
RAMAL B
TRAMO
Tamb
∆T
D
.
Q
L
.
Q
(ºC)
(ºC)
(")
(Kcal/h)ML
(m)
(Kcal/h)
20 - 120
12
68
3/4
13,6
1,30
17,68
120 - 121
8
72
3/4
14,6
1,25
18,25
121 - 122
13
67
3/4
13,4
8,29
111,09
122 - 123
13
67
3/4
13,4
4,27
57,22
123 - 124
124 - [P6]
13
67
1/2
11,4
4,94
56,26
20
60
1/2
51,0
2,28
116,28
124 - 125
125 - [P7]
13
67
1/2
11,4
6,43
73,25
18
62
1/2
52,6
2,28
119,93
125 - 126
126 - [P8]
13
67
1/2
11,4
2,25
25,65
18
62
1/2
52,6
2,28
119,93
123 - 127
13
67
3/4
13,4
3,49
46,82
127 - 128
128 - [P9]
13
67
1/2
11,4
5,86
66,80
15
65
1/2
55,0
2,08
114,40
127 - 129
129 - [P10]
13
67
3/4
13,4
3,75
50,25
18
62
1/2
52,6
2,28
119,93
129 - 130
130 - [P11]
13
67
3/4
13,4
3,80
50,92
18
62
1/2
52,6
2,28
119,93
130 - 131
13
67
3/4
13,4
7,27
97,42
131 - 132
132 - [P12]
13
67
1/2
11,4
1,21
13,79
20
60
1/2
51,0
2,28
116,28
131 - 133
13
67
1/2
11,4
0,27
3,08
133 - 21
21 - [P13]
18
62
1/2
52,6
2,28
119,93
18
62
1/2
52,6
1,22
TOTAL
64,17
1.699,24
A10.1
PERDIDAS REGULARES CIRCUITO DE RETORNO
(m)
RAMAL A
.
m
(kg/s)
[P5] - 1
0,13
1-2
4,59
TRAMO
L
.
V
Diámetro
v
ε/D
Re
f
hf ,I
hf,I
hf,I/L
(mmca/m)
(")
(m)
(m/s)
(mca)
(mmca)
0,052
(m3/s)
5,20E-05
1/2
0,013
0,40
3,5E-03
17.049,2
0,0331
0,0027
2,70
20,76
0,052
5,20E-05
1/2
0,013
0,40
3,5E-03
17.049,2
0,0331
0,0953
95,31
20,76
2 - 100
2,65
0,052
5,20E-05
1/2
0,013
0,40
3,5E-03
17.049,2
0,0331
0,0550
55,02
20,76
100 - 101
[P4] - 102
5,04
0,052
5,20E-05
1/2
0,013
0,40
3,5E-03
17.049,2
0,0331
0,1046
104,65
20,76
2,52
0,016
1,60E-05
1/2
0,013
0,12
3,5E-03
5.245,9
0,0410
0,0061
6,14
2,43
102 - 103
0,22
0,016
1,60E-05
1/2
0,013
0,12
3,5E-03
5.245,9
0,0410
0,0005
0,54
2,43
1/2
0,013
0,12
3,5E-03
5.245,9
0,0410
0,0114
11,40
2,43
1/2
0,013
0,40
3,5E-03
17.049,2
0,0331
0,0370
36,96
20,76
7,12
10,17
103 - 104
4,68
0,016
1,60E-05
101 - 104
[P3] - 3
1,78
0,052
5,20E-05
0,70
0,035
3,50E-05
1/2
0,013
0,27
3,5E-03
11.475,4
0,0358
0,0071
3 - 105
2,52
0,035
3,50E-05
1/2
0,013
0,27
3,5E-03
11.475,4
0,0358
0,0256
25,64
10,17
105 - 106
4,32
0,035
3,50E-05
1/2
0,013
0,27
3,5E-03
11.475,4
0,0358
0,0440
43,95
10,17
104 - 106
0,10
0,068
6,80E-05
3/4
0,019
0,23
2,4E-03
14.120,2
0,0317
0,0004
0,44
4,37
106 - 107
3,79
0,103
1,03E-04
3/4
0,019
0,34
2,4E-03
21.388,0
0,0307
0,0368
36,79
9,71
107 - 108
[P2] - 4
0,22
0,103
1,03E-04
3/4
0,019
0,34
2,4E-03
21.388,0
0,0307
0,0021
2,14
9,71
0,13
0,026
2,60E-05
1/2
0,013
0,20
3,5E-03
8.524,6
0,0370
0,0008
0,75
5,80
4-5
[P1] - 5
2,84
0,026
2,60E-05
1/2
0,013
0,20
3,5E-03
8.524,6
0,0370
0,0165
16,48
5,80
0,13
0,033
3,30E-05
1/2
0,013
0,25
3,5E-03
10.819,7
0,0360
0,0012
1,18
9,09
5-6
2,41
0,059
5,90E-05
1/2
0,013
0,45
3,5E-03
19.344,3
0,0328
0,0638
63,84
26,49
0,059
5,90E-05
0,45
3,5E-03
0,0328
0,0702
70,19
26,49
0,059
5,90E-05
0,45
3,5E-03
0,0328
0,1094
109,40
26,49
3/4
0,019
0,34
2,4E-03
21.388,0
0,0307
0,0561
56,11
9,71
6 - 109
109 - 110
2,65
4,13
1/2
1/2
0,013
0,013
19.344,3
19.344,3
108 - 110
5,78
0,103
1,03E-04
110 - 111
2,23
0,162
1,62E-04
3/4
0,019
0,54
2,4E-03
33.639,3
0,0290
0,0506
50,59
22,68
111 - 7
2,65
0,162
1,62E-04
3/4
0,019
0,54
2,4E-03
33.639,3
0,0290
0,0601
60,11
22,68
7-8
2,84
0,162
1,62E-04
3/4
0,019
0,54
2,4E-03
33.639,3
0,0290
0,0644
64,42
22,68
8-9
0,75
0,162
1,62E-04
3/4
0,019
0,54
2,4E-03
33.639,3
0,0290
0,0170
17,01
22,68
-89-
TRAMO
L
RAMAL B
.
(m)
m
(kg/s)
[P13] - 20
0,13
20 - 21
.
V
Diámetro
v
ε/D
Re
f
hf ,I
hf,I
hf,I/L
(mmca/m)
(")
(m)
(m/s)
(mca)
(mmca)
0,040
(m3/s)
4,00E-05
1/2
0,013
0,31
3,5E-03
13.114,8
0,0345
0,0017
1,66
12,81
3,47
0,040
4,00E-05
1/2
0,013
0,31
3,5E-03
13.114,8
0,0345
0,0444
44,44
12,81
21 - 120
[P12] - 121
2,65
0,040
4,00E-05
1/2
0,013
0,31
3,5E-03
13.114,8
0,0345
0,0339
33,94
12,81
2,52
0,026
2,60E-05
1/2
0,013
0,20
3,5E-03
8.524,6
0,0370
0,0146
14,62
5,80
121 - 122
2,76
0,026
2,60E-05
1/2
0,013
0,20
3,5E-03
8.524,6
0,0370
0,0160
16,02
5,80
120 - 122
0,27
0,040
4,00E-05
1/2
0,013
0,31
3,5E-03
13.114,8
0,0345
0,0035
3,46
12,81
0,066
6,60E-05
0,22
2,4E-03
0,0477
0,0450
45,02
6,19
0,015
1,50E-05
0,12
3,5E-03
0,0419
0,0055
5,51
2,19
16.819,7
0,0319
0,0237
23,71
6,24
122 - 123
[P11] - 123
7,27
2,52
3/4
1/2
0,019
0,013
13.704,9
4.918,0
123 - 124
[P10] - 124
3,80
0,081
8,10E-05
3/4
0,019
0,27
2,4E-03
2,52
0,020
2,00E-05
1/2
0,013
0,15
3,5E-03
6.557,4
0,0390
0,0091
9,12
3,62
[P9] - 125
2,52
0,006
6,00E-06
1/2
0,013
0,05
3,5E-03
1.967,2
0,0540
0,0011
1,14
0,45
125 - 126
5,91
0,006
6,00E-06
1/2
0,013
0,05
3,5E-03
1.967,2
0,0540
0,0027
2,67
0,45
124 - 126
[P8] - 127
3,78
0,101
1,01E-04
3/4
0,019
0,34
2,4E-03
20.972,7
0,0310
0,0356
35,59
9,43
127 - 128
[P7] - 128
128 - 129
[P6] - 129
2,52
0,011
1,10E-05
1/2
0,013
0,08
3,5E-03
3.606,6
0,0445
0,0031
3,15
1,25
2,25
0,011
1,10E-05
1/2
0,013
0,08
3,5E-03
3.606,6
0,0445
0,0028
2,81
1,25
2,52
0,009
9,00E-06
1/2
0,013
0,07
3,5E-03
2.950,8
0,0470
0,0022
2,23
0,88
6,43
0,020
2,00E-05
1/2
0,013
0,15
3,5E-03
6.557,4
0,0390
0,0233
23,25
3,62
2,52
0,019
1,90E-05
1/2
0,013
0,15
3,5E-03
6.229,5
0,0398
0,0084
8,40
3,33
1/2
0,013
0,30
3,5E-03
12.786,9
0,0348
0,0612
61,21
12,28
3/4
0,019
0,36
2,4E-03
22.218,6
0,0301
0,0359
35,89
10,27
129 - 130
4,99
0,039
3,90E-05
126 - 130
3,49
0,107
1,07E-04
130 - 131
4,27
0,146
1,46E-04
3/4
0,019
0,49
2,4E-03
30.316,9
0,0292
0,0792
79,22
18,55
131 - 132
8,29
0,146
1,46E-04
3/4
0,019
0,49
2,4E-03
30.316,9
0,0292
0,1538
153,80
18,55
132 - 133
0,95
0,146
1,46E-04
3/4
0,019
0,49
2,4E-03
30.316,9
0,0292
0,0176
17,62
18,55
133 - 22
2,65
0,146
1,46E-04
3/4
0,019
0,49
2,4E-03
30.316,9
0,0292
0,0492
49,16
18,55
22 - 23
0,24
0,146
1,46E-04
3/4
0,019
0,49
2,4E-03
30.316,9
0,0292
0,0045
4,45
18,55
23 - 24
0,75
0,146
1,46E-04
3/4
0,019
0,49
2,4E-03
30.316,9
0,0292
0,0139
13,91
18,55
-90-
-91-
A10.2
PERDIDAS SECUNDARIAS CIRCUITO DE RETORNO
RAMAL A
NUDO
ACCESORIO
D
k
v (m/s)
(")
hf,II
(mca)
P5
Codo 90º
1/2
2
0,4
1
2
Codo 90º
1/2
2
0,4
0,0163
Codo 90º
1/2
2
0,4
0,0163
100
Codo 90º
1/2
2
0,4
0,0163
101
Codo 90º
1/2
2
0,4
0,0163
Ampliación (3/8''- 1/2'')
1/2
1
0,12
0,0007
Codo 90º
1/2
2
0,12
0,0015
P4
102
103
104
0,0163
Codo 90º
1/2
2
0,12
0,0015
Codo 90º
1/2
2
0,12
0,0015
Ampliación (1/2''- 3/4'')
3/4
1
0,17
0,0015
Ampliación (1/2''- 3/4'')
3/4
1
0,05
0,0001
T entrada ambos lados (3/4-3/4-3/4)
1/2
3
0,52
0,0413
P3
Panel-tubería
1/2
1
0,27
0,0037
0,0074
3
Codo 90º
1/2
2
0,27
105
Codo 90º
1/2
2
0,27
0,0074
106
107
T paso, unión (3/4''-3/4''-1/2'')
3/4
0,5
0,34
0,0029
Codo 90º
3/4
1,5
0,34
0,0088
108
Codo 90º
3/4
1,5
0,34
0,0088
P2
Codo 90º
1/2
2
0,2
0,0041
4
Codo 90º
1/2
2
0,2
0,0041
P1
Codo 90º
1/2
2
0,25
0,0064
5
T derivación, unión (1/2''-1/2''-1/2'')
1/2
1
0,45
0,0103
6
109
Codo 90º
1/2
2
0,45
0,0206
Codo 90º
1/2
2
0,45
0,0206
110
T paso, unión (3/4''-3/4''-1/2'')
3/4
0,5
0,54
0,0074
111
Codo 90º
3/4
1,5
0,54
0,0223
7
Codo 90º
3/4
1,5
0,54
0,0223
8
Codo 90º
3/4
1,5
0,54
0,0223
9
Entrada Manifold
3/4
1
0,54
0,0149
-92-
RAMAL B
NUDO
ACCESORIO
D
k
(")
(m/s)
(mca)
0,31
0,0098
Codo 90º
20
21
Codo 90º
1/2
2
0,31
0,0098
Codo 90º
1/2
2
0,31
0,0098
120
Codo 90º
1/2
2
0,31
0,0098
P12
Codo 90º
1/2
2
0,20
0,0041
121
Codo 90º
1/2
2
0,20
0,0041
Ampliación (1/2'' - 3/4'')
3/4
1
0,13
0,0009
Ampliación (1/2'' - 3/4'')
3/4
1
0,09
0,0004
T paso, unión (3/4''-3/4''-1/2'')
3/4
0,5
0,22
0,0012
P11
123
P10
124
P9
125
126
2
hf,II
P13
122
1/2
v
Ampliación (3/8'' - 1/2'')
1/2
1
0,12
0,0007
Codo 90º
1/2
2
0,12
0,0015
T paso, unión (3/4''- 3/4''- 1/2'')
3/4
0,5
0,27
0,0019
Ampliación (3/8'' - 1/2'')
1/2
1
0,15
0,0011
Codo 90º
1/2
2
0,15
0,0023
Codo 90º
3/4
1,5
0,27
0,0056
T paso, unión (3/4''- 3/4''- 1/2'')
3/4
0,5
0,34
0,0029
Ampliación (3/8'' - 1/2'')
1/2
1
0,05
0,0001
Codo 90º
1/2
2
0,05
0,0003
Codo 90º
1/2
2
0,05
0,0003
T paso, unión (3/4''- 3/4''- 1/2'')
3/4
0,5
0,36
0,0033
Ampliación (3/8'' - 1/2'')
1/2
1
0,08
0,0003
Codo 90º
1/2
2
0,08
0,0007
Codo 90º
1/2
2
0,08
0,0007
Ampliación (3/8'' - 1/2'')
1/2
1
0,07
0,0002
Codo 90º
1/2
2
0,07
0,0005
T paso, unión (1/2''- 1/2''- 1/2'')
1/2
0,5
0,15
0,0006
Ampliación (3/8'' - 1/2'')
1/2
1
0,15
0,0011
Codo 90º
1/2
2
0,15
0,0023
T paso, unión (1/2''- 1/2''- 1/2'')
1/2
0,5
0,30
0,0023
Ampliación (1/2''- 3/4'')
3/4
1
0,13
0,0009
T derivación, unión (3/4''-3/4''-3/4'')
3/4
1
0,49
0,0122
131
Codo 90º
3/4
1,5
0,49
0,0184
132
Codo 90º
3/4
1,5
0,49
0,0184
133
Codo 90º
3/4
1,5
0,49
0,0184
22
Codo 90º
3/4
1,5
0,49
0,0184
23
Codo 90º
3/4
1,5
0,49
0,0184
24
Entrada Manifold
3/4
1
0,49
0,0122
P8
127
P7
128
P6
129
130
A11.1
TRAMO
PERDIDAS REGULARES CIRCUITO PRIMARIO
ALIMENTACION
.
L
V
(m)
(m3/s)
6,50E-05
Diámetro
(")
3/4
(m)
0,019
hf,I
hf,I
hf,I/L
(m/s)
(mca)
(mmca)
(mmca/m)
0,22
0,0480
0,0012
1,21
6,04
0,85
6,04
6,04
v
ε/D
Re
f
30-31
0,20
31-32
0,14
6,50E-05
3/4
0,019
0,22
2,42E-03
13.497,27
0,0480
0,0008
32-33
1,55
6,50E-05
3/4
0,019
0,22
2,42E-03
13.497,27
0,0480
0,0094
9,37
2,42E-03
13.497,27
33-34
1,90
6,50E-05
3/4
0,019
0,22
2,42E-03
13.497,27
0,0480
0,0115
11,48
6,04
34-35
0,26
6,50E-05
3/4
0,019
0,22
2,42E-03
13.497,27
0,0480
0,0016
1,57
6,04
35-36
0,50
6,50E-05
3/4
0,019
0,22
2,42E-03
13.497,27
0,0480
0,0030
3,02
6,04
36-37
0,20
6,50E-05
3/4
0,019
0,22
2,42E-03
13.497,27
0,0480
0,0012
1,21
6,04
hf,I
hf,I
hf,I/L
(mca)
(mmca)
(mmca/m)
TOTAL PERDIDAS
0,0287
RETORNO
TRAMO
L
.
V
Diámetro
v
ε/D
Re
f
0,20
(m3/s)
6,50E-05
(")
3/4
(m)
0,019
(m/s)
60-61
0,22
2,42E-03
13.497,27
0,0480
0,0012
1,21
6,04
61-62
0,10
6,50E-05
3/4
0,019
0,22
2,42E-03
13.497,27
0,0480
0,0006
0,60
6,04
(m)
62-63
1,90
6,50E-05
3/4
0,019
0,22
2,42E-03
13.497,27
0,0480
0,0115
11,48
6,04
63-64
0,12
6,50E-05
3/4
0,019
0,22
2,42E-03
13.497,27
0,0480
0,0007
0,73
6,04
64-65
0,75
6,50E-05
3/4
0,019
0,22
2,42E-03
13.497,27
0,0480
0,0045
4,53
6,04
TOTAL PERDIDAS
-93-
0,0186
-94-
A11.2
PERDIDAS SECUNDARIAS CIRCUITO PRIMARIO
ALIMENTACION
NUDO
ACCESORIO
D
(")
k
v
hf,II
(m/s)
mca
30
Salida Manifold
3/4
0,5
0,22
0,0012
31
Codo 90º
3/4
1,5
0,22
0,0037
32
Codo 90º
3/4
1,5
0,22
0,0037
33
Codo 90º
3/4
1,5
0,22
0,0037
34
Codo 90º
3/4
1,5
0,22
0,0037
35
Codo 90º
3/4
1,5
0,22
0,0037
36
Codo 90º
3/4
1,5
0,22
0,0037
37
Entrada Interacumulador
3/4
0,5
0,22
0,0012
1
Interacumulador
TOTAL PERDIDAS
1,0247
RETORNO
NUDO
ACCESORIO
D
(")
60
Salida Interacumulador
3/4
61
Codo 90º
62
Codo 90º
63
64
65
A11.3
TRAMO
k
hf,II
(m/s)
mca
0,22
0,0012
0,22
0,0037
0,22
0,0037
1,5
0,22
0,0037
1,5
0,22
0,0037
1,0
0,22
3/4
0,5
1,5
3/4
1,5
Codo 90º
3/4
Codo 90º
3/4
Entrada Manifold
3/4
TOTAL PERDIDAS
v
0,0025
0,0185
POTENCIA CALORIFICA DE PERDIDAS EN TUBERIAS DE CIRCUITO PRIMARIO
Tamb
∆T
∆
.
Q
L
.
Q
(ºC)
(ºC)
(")
(Kcal/h)ML
(m)
30-31
12
68
3/4
13,6
0,20
(Kcal/h)
2,72
31-32
12
68
3/4
13,6
0,14
1,90
32-33
12
68
3/4
13,6
1,55
21,08
33-34
12
68
3/4
13,6
1,90
25,84
34-35
12
68
3/4
13,6
0,26
3,54
35-36
12
68
3/4
13,6
0,50
6,80
36-37
12
3/4
13,6
0,20
68
TOTAL
2,72
64,60
A12
TRAMO
PERDIDAS REGULARES CIRCUITO DE CALDERA
ALIMENTACION
.
L
m
(m)
(kg/s)
.
V
3
Diámetro
v
e/D
Re
f
hf,I
hf,I
hf,I/L
(mmca/m)
(m)
0,0319
(mmca)
0,373
(")
1 1/4
(mca)
0,10
(m /s)
3,73E-04
(m/s)
i - ii
0,47
1,4E-03
49.382,4
0,0245
0,0009
0,87
8,73
ii - iii
0,80
0,373
3,73E-04
1 1/4
0,0319
0,47
1,4E-03
49.382,4
0,0245
0,0070
6,98
8,73
iii - iv
0,52
0,373
3,73E-04
1 1/4
0,0319
0,47
1,4E-03
49.382,4
0,0245
0,0045
4,54
8,73
e/D
Re
f
hf,I
hf,I
hf,I/L
(mca)
(mmca)
(mmca/m)
1,4E-03
49.382,4
0,0245
0,0009
0,87
8,73
6,98
8,73
RETORNO
(m)
.
m
(kg/s)
i - ii
0,10
0,373
ii - iii
0,80
0,373
3,73E-04
1 1/4
0,0319
0,47
1,4E-03
49.382,4
0,0245
0,0070
iii - iv
0,80
0,373
3,73E-04
1 1/4
0,0319
0,47
1,4E-03
49.382,4
0,0245
0,0070
6,98
8,73
iv - v
0,15
0,373
3,73E-04
1 1/4
0,0319
0,47
1,4E-03
49.382,4
0,0245
0,0013
1,31
8,73
v - vi
0,22
0,373
3,73E-04
1 1/4
0,0319
0,47
1,4E-03
49.382,4
0,0245
0,0019
1,92
8,73
TRAMO
L
.
V
(m3/s)
3,73E-04
Diámetro
(")
1 1/4
(m)
0,0319
v
(m/s)
0,47
-95-
A13.1
TRAMO
PERDIDAS REGULARES CIRCUITO MAS DESFAVORABLE DE RAMAL A.
L
(m)
1 - 100
100 - 101
101 - 102
102 - 106
1,30
2,84
2,23
5,78
ALIMENTACION
.
.
m
V
(kg/s)
(m3/s)
0,162
1,62E-04
0,162
1,62E-04
0,162
1,62E-04
0,103
1,03E-04
Diámetro
v
ε/D
Re
(")
(m)
(m/s)
3/4
0,019
0,54
2,4E-03
0,54
2,4E-03
0,54
2,4E-03
0,34
2,4E-03
3/4
3/4
3/4
0,019
0,019
0,019
[P5]
33.639,3
33.639,3
33.639,3
21.388,0
f
hf,I
hf,I
hf,I/L
(mca)
(mmca)
(mmca/m)
0,0290
0,0295
29,49
22,68
0,0290
0,0644
64,42
22,68
0,0290
0,0506
50,59
22,68
0,0307
0,0561
56,11
9,71
0,0021
2,14
9,71
106 - 107
0,22
0,103
1,03E-04
3/4
0,019
0,34
2,4E-03
21.388,0
0,0307
107 - 108
0,22
0,103
1,03E-04
3/4
0,019
0,34
2,4E-03
21.388,0
0,0307
0,0021
2,14
9,71
108 - 110
3,59
0,068
6,80E-05
3/4
0,019
0,23
2,4E-03
14.120,2
0,0317
0,0157
15,68
4,37
110 - 113
1,78
0,052
5,20E-05
1/2
0,013
0,40
3,5E-03
17.049,2
0,0331
0,0370
36,96
20,76
113 - 114
5,04
0,052
5,20E-05
1/2
0,013
0,40
3,5E-03
17.049,2
0,0331
0,1046
104,65
20,76
114 - 3
3 - [P5]
2,28
0,052
5,20E-05
1/2
0,013
0,40
3,5E-03
17.049,2
0,0331
0,0473
47,34
20,76
1,60
0,052
5,20E-05
1/2
0,013
0,40
3,5E-03
17.049,2
0,0331
0,0332
33,22
20,76
TOTAL PERDIDAS
TRAMO
L
(m)
[P5] - 1
1-2
2 - 100
0,13
4,59
2,65
RETORNO
.
m
(kg/s)
.
V
3
Diámetro
0,4427
v
ε/D
Re
(")
(m)
(m/s)
1/2
0,013
0,40
3,5E-03
0,40
3,5E-03
0,40
3,5E-03
0,052
(m /s)
5,20E-05
0,052
5,20E-05
0,052
5,20E-05
1/2
0,013
0,40
3,5E-03
1/2
1/2
0,013
0,013
f
hf,I
hf,I
hf,I/L
(mca)
(mmca)
(mmca/m)
0,0331
0,0027
2,70
20,76
0,0331
0,0953
95,31
20,76
0,0331
0,0550
55,02
20,76
17.049,2
0,0331
0,1046
104,65
20,76
20,76
17.049,2
17.049,2
17.049,2
100 - 101
5,04
0,052
5,20E-05
101 - 104
1,78
0,052
5,20E-05
1/2
0,013
0,40
3,5E-03
17.049,2
0,0331
0,0370
36,96
104 - 106
0,10
0,068
6,80E-05
3/4
0,019
0,23
2,4E-03
14.120,2
0,0317
0,0004
0,44
4,37
106 - 107
3,79
0,103
1,03E-04
3/4
0,019
0,34
2,4E-03
21.388,0
0,0307
0,0368
36,79
9,71
107 - 108
0,22
0,103
1,03E-04
3/4
0,019
0,34
2,4E-03
21.388,0
0,0307
0,0021
2,14
9,71
108 - 110
5,78
0,103
1,03E-04
3/4
0,019
0,34
2,4E-03
21.388,0
0,0307
0,0561
56,11
9,71
110 - 111
2,23
0,162
1,62E-04
3/4
0,019
0,54
2,4E-03
33.639,3
0,0290
0,0506
50,59
22,68
111 - 7
2,65
0,162
1,62E-04
3/4
0,019
0,54
2,4E-03
33.639,3
0,0290
0,0601
60,11
22,68
7-8
2,84
0,162
1,62E-04
3/4
0,019
0,54
2,4E-03
33.639,3
0,0290
0,0644
64,42
22,68
0,162
1,62E-04
0,54
2,4E-03
0,0290
0,0170
17,01
22,68
8-9
0,75
3/4
0,019
TOTAL PERDIDAS
33.639,3
0,5823
-96-
-97-
A13.2
PERDIDAS SECUNDARIAS
CIRCUITO MAS DESFAVORABLE DE RAMAL A. [P5]
ALIMENTACION
NUDO
1
100
101
ACCESORIO
Salida Manifold
D
(")
k
3/4
0,5
v
hf,II
(m/s)
(mca)
0,54
0,0074
Codo 90º
3/4
1,5
0,54
0,0223
Codo 90º
3/4
1,5
0,54
0,0223
102
106
T paso, división (3/4''-3/4''-1/2'')
3/4
0
0,54
0
Codo 90º
3/4
1,5
0,34
0,0088
107
Codo 90º
3/4
1,5
0,34
0,0088
108
T paso, división (3/4''-3/4''-1/2'')
3/4
0
0,34
0
T salida ambos lados (3/4-3/4-3/4'')
3/4
3
0,23
0,0081
Reducción (3/4''-1/2'')
1/2
0,5
0,40
0,0041
113
114
Codo 90º
1/2
2
0,40
0,0163
Codo 90º
1/2
2
0,40
0,0163
3
Codo 90º
1/2
2
0,40
0,0163
Llave panel paso recto
1/2
11
0,40
0,0897
Panel DK 300/3000
1/2
3
0,40
0,0245
110
P5
TOTAL
0,2450
RETORNO
NUDO
ACCESORIO
D
(")
k
v
hf,II
(m/s)
(mca)
P5
Codo 90º
1/2
2
0,40
0,0163
1
2
Codo 90º
1/2
2
0,40
0,0163
Codo 90º
1/2
2
0,40
0,0163
100
Codo 90º
1/2
2
0,40
0,0163
101
Codo 90º
1/2
2
0,40
0,0163
Ampliación (1/2''- 3/4'')
3/4
1
0,17
0,0015
T entrada ambos lados (3/4-3/4-3/4)
1/2
3
0,52
0,0413
107
Codo 90º
3/4
1,5
0,34
0,0088
108
Codo 90º
3/4
1,5
0,34
0,0088
110
T paso, unión (3/4''-3/4''-1/2'')
3/4
0,5
0,54
0,0074
111
Codo 90º
3/4
1,5
0,54
0,0223
7
Codo 90º
3/4
1,5
0,54
0,0223
8
Codo 90º
3/4
1,5
0,54
0,0223
9
Entrada Manifold
3/4
1
0,54
104
TOTAL
0,0149
0,2312
A14.1
TRAMO
PERDIDAS REGULARES CIRCUITO MAS DESFAVORABLE DE RAMAL B. [P13]
L
(m)
ALIMENTACION
.
.
m
V
(kg/s)
(m3/s)
1,46E-04
0,146
ε/D
Re
f
hf,I
hf,I
hf,I/L
(mmca/m)
(m)
(m/s)
(mca)
(mmca)
3/4
0,019
0,49
2,4E-03
30.316,9
0,0292
0,0241
24,12
18,55
1,46E-04
3/4
0,019
0,49
2,4E-03
30.316,9
0,0292
0,0232
23,19
18,55
0,146
1,46E-04
3/4
0,019
0,49
2,4E-03
30.316,9
0,0292
0,1538
153,80
18,55
3/4
0,019
0,49
2,4E-03
30.316,9
0,0292
0,0792
79,22
18,55
3/4
0,019
0,36
2,4E-03
22.218,6
0,0301
0,0358
35,85
10,27
0,34
2,4E-03
0,0310
0,0353
35,35
9,43
0,0237
23,71
6,24
1,30
120 - 121
1,25
0,146
121 - 122
8,29
122 - 123
4,27
0,146
1,46E-04
123 - 127
3,49
0,107
1,07E-04
0,101
1,01E-04
3,75
v
(")
20 - 120
127 - 129
Diámetro
3/4
0,019
20.972,7
129 - 130
3,80
0,081
8,10E-05
3/4
0,019
0,27
2,4E-03
16.819,7
0,0319
130 - 131
7,27
0,066
6,60E-05
3/4
0,019
0,22
2,4E-03
13.704,9
0,0477
0,0450
45,02
6,19
131 - 133
0,27
0,040
4,00E-05
1/2
0,013
0,31
3,5E-03
13.114,8
0,0345
0,0035
3,46
12,81
133 - 21
21 - [P13]
2,28
0,040
4,00E-05
1/2
0,013
0,31
3,5E-03
13.114,8
0,0345
0,0292
29,20
12,81
1,22
0,040
4,00E-05
1/2
0,013
0,31
3,5E-03
13.114,8
0,0345
0,0156
15,62
12,81
TOTAL PERDIDAS
RETORNO
.
m
(kg/s)
0,4685
[P13] - 20
0,13
0,040
.
V
(m3/s)
4,00E-05
1/2
0,013
0,31
3,5E-03
13.114,8
0,0345
20 - 21
3,47
0,040
4,00E-05
1/2
0,013
0,31
3,5E-03
13.114,8
0,0345
0,0444
44,44
12,81
21 - 120
2,65
0,040
4,00E-05
1/2
0,013
0,31
3,5E-03
13.114,8
0,0345
0,0339
33,94
12,81
120 - 122
0,27
0,040
4,00E-05
1/2
0,013
0,31
3,5E-03
13.114,8
0,0345
0,0035
3,46
12,81
0,066
6,60E-05
0,22
2,4E-03
0,0477
0,0450
45,02
6,19
3/4
0,019
0,27
2,4E-03
16.819,7
0,0319
0,0237
23,71
6,24
3/4
0,019
0,34
2,4E-03
20.972,7
0,0310
0,0356
35,63
9,43
0,0358
35,85
10,27
TRAMO
L
(m)
122 - 123
7,27
123 - 124
3,80
0,081
8,10E-05
124 - 126
3,78
0,101
1,01E-04
Diámetro
(")
3/4
(m)
0,019
v
(m/s)
ε/D
Re
13.704,9
f
hf,I
hf,I
hf,I/L
(mca)
0,0017
(mmca)
1,66
(mmca/m)
12,81
126 - 130
3,49
0,107
1,07E-04
3/4
0,019
0,36
2,4E-03
22.218,6
0,0301
130 - 131
4,27
0,146
1,46E-04
3/4
0,019
0,49
2,4E-03
30.316,9
0,0292
0,0792
79,22
18,55
131 - 132
8,29
0,146
1,46E-04
3/4
0,019
0,49
2,4E-03
30.316,9
0,0292
0,1538
153,80
18,55
132 - 133
0,95
0,146
1,46E-04
3/4
0,019
0,49
2,4E-03
30.316,9
0,0292
0,0176
17,62
18,55
133 - 22
2,65
0,146
1,46E-04
3/4
0,019
0,49
2,4E-03
30.316,9
0,0292
0,0492
49,16
18,55
22 - 23
0,24
0,146
1,46E-04
3/4
0,019
0,49
2,4E-03
30.316,9
0,0292
0,0045
4,45
18,55
23 - 24
0,75
0,146
1,46E-04
3/4
0,019
0,49
2,4E-03
30.316,9
0,0292
0,0139
13,91
18,55
TOTAL PERDIDAS
0,5419
-98-
-99-
A14.2
PERDIDAS SECUNDARIAS
CIRCUITO MAS DESFAVORABLE DE RAMAL B. [P13]
ALIMENTACION
NUDO
ACCESORIO
D
k
(")
(m/s)
(mca)
0,49
0,0061
Salida Manifold
120
121
Codo 90º
3/4
1,5
0,49
0,0184
Codo 90º
3/4
1,5
0,49
0,0184
122
Codo 90º
3/4
1,5
0,49
0,0184
123
127
T derivación, división (3/4-3/4-3/4)
3/4
1,5
0,49
0,0184
T paso, división (3/4''-3/4''-1/2'')
3/4
0
0,36
0
T paso, división (3/4''-3/4''-1/2'')
3/4
0
0,34
0
Codo 90º
3/4
1,5
0,27
0,0056
T paso, división (3/4''-3/4''-1/2'')
3/4
0
0,27
0
T paso, división (3/4''-3/4''-1/2'')
3/4
0
0,22
0
Reducción (3/4"-1/2")
1/2
0,5
0,31
0,0024
133
Codo 90º
1/2
2
0,31
0,0098
21
Codo 90º
1/2
2
0,31
0,0098
Llave panel paso recto
1/2
11
0,31
0,0539
Panel DK 300/2200
1/2
3
0,31
0,0147
130
131
P13
0,5
hf,II
20
129
3/4
v
TOTAL
0,1757
RETORNO
NUDO
ACCESORIO
D
k
(")
(m/s)
(mca)
0,31
0,0098
Codo 90º
20
21
Codo 90º
1/2
2
0,31
0,0098
Codo 90º
1/2
2
0,31
0,0098
120
Codo 90º
1/2
2
0,31
0,0098
Ampliación (1/2''- 3/4'')
3/4
1
0,13
0,0009
T paso, unión (3/4''-3/4''-1/2'')
3/4
0,5
0,22
0,0012
T paso, unión (3/4''- 3/4''- 1/2'')
3/4
0,5
0,27
0,0019
Codo 90º
3/4
1,5
0,27
0,0056
T paso, unión (3/4''- 3/4''- 1/2'')
3/4
0,5
0,34
0,0029
126
T paso, unión (3/4''- 3/4''- 1/2'')
3/4
0,5
0,36
0,0033
130
T derivación, unión (3/4''-3/4''-3/4'')
3/4
1
0,49
0,0122
131
Codo 90º
3/4
1,5
0,49
0,0184
132
Codo 90º
3/4
1,5
0,49
0,0184
133
Codo 90º
3/4
1,5
0,49
0,0184
22
Codo 90º
3/4
1,5
0,49
0,0184
23
Codo 90º
3/4
1,5
0,49
0,0184
24
Entrada Manifold
3/4
1
0,49
123
124
TOTAL
2
hf,II
P13
122
1/2
v
0,0122
0,1712
ANEXO B
Datos para diseño.
- 100 -
B1
Resistencias térmicas de superficie en m2·K/W
Posición del elemento y
sentido del flujo de
calor
Situación del elemento
De separación con espacio
De separación con otro
exterior o local abierto
local, desván o cámara de
aire
Rsi
Rse
Rsi + Rse
Rsi
Rse
Rsi + Rse
Flujo
horizontal
en
elementos verticales o
0,05
0,17
0,12
0,12
0,24
con pendiente mayor de 0,12
60º
respecto a la
horizontal
Flujo ascendente en
elementos horizontales o
con pendiente menor o 0,09
0,05
0,14
0,10
0,10
0,20
igual a 60º respecto a la
horizontal
Flujo descendente en
elementos horizontales o
0,05
0,22
0,17
0,17
0,34
con pendiente menor o 0,17
igual a 60º respecto a la
horizontal
NOTAS
1) Estos valores se han obtenido experimentalmente por el método de la norma
NCh851.
2) Los valores de esta tabla corresponden a velocidades del viento en el exterior
inferiores a 10 km/h. Para velocidades superiores se debe considerar Rse = 0.
3) Bajo condiciones de pérdidas térmicas por parte del local (invierno), en general,
el flujo de calor es ascendente a través de complejos de techumbres y descendente
a través de los pisos.
4) Bajo condiciones de ganancias térmicas por parte del local (verano), en general,
el flujo de calor es ascendente a través de los pisos y descendente a través de las
techumbres.
Fuente: Norma chilena NCh853 Of.91
B2
Doble vidriado hermético (DVH).
Aislación comparativa del vidrio v/s distintos tipos de paredes.
Aislación comparativa del vidrio
Transmitancia Térmica
Perdida de calor
v/s distintos tipos de paredes
(W/m2K)
(%)
5,70
100
2,90
51
2,80
49
1,90
33
1,80
32
Simple vidriado Float 4 mm.
Pared de ladrillos comunes de 15
cm de espesor.
DVH Float incoloro 4 mm/CA.
12 mm/Float inc. 4 mm
Pared de ladrillos comunes de 30
cm de espesor
DVH incoloro 4 mm/CA.
12 mm/Low-Emm#3
Fuente: <http:// www.dellorto.cl/arq_vidrios_termopaneles.htm>.
- 101 -
B3
Catálogo Paneles Ocean de ANWO.
- 102 -
- 103 -
B4
Factor F para el cálculo de la emisión calorífica según el salto térmico ∆t.
∆t
∆
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
Factor F
0,312
0,328
0,345
0,362
0,380
0,397
0,415
0,433
0,451
0,470
0,489
0,507
∆t
∆
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
Factor F
0,525
0,543
0,563
0,582
0,601
0,621
0,641
0,660
0,682
0,702
0,722
0,743
∆t
∆
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
Factor F
0,763
0,784
0,806
0,827
0,847
0,869
0,891
0,913
0,935
0,958
0,979
1,000
∆t
∆
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
Factor F
1,022
1,044
1,067
1,090
1,113
1,136
1,159
1,182
1,205
1,229
1,252
1,276
∆t
Factor F
∆
73
1,300
74
1,323
75
1,347
76
1,371
77
1,395
78
1,421
79
1,443
80
1,467
90
1,715
100
1,973
Fuente: Llorens, M., “Enciclopedia de la climatización”, Vol.3: Calefacción. Editorial CEAC, España, 1994.
- 104 -
B5
Diagrama de Moody.
Fuente: Llorens, M., “Enciclopedia de la climatización”, Vol.3: Calefacción. Editorial CEAC, España, 1994.
- 105 -
B6
Valores del factor de forma k.
Valores de k de las resistencias simples.
RESISTENCIA SIMPLE
Caldera
k
2,5
Radiadores
3
Unión con aumento de sección
1
Unión con disminución de sección
0,5
Doble curva (180º)
2
Válvula de retención
2
Curva 90º r / d = 1,5
0,5
Curva 90º r / d = 2,5
0,3
Valores del factor de forma k de algunos accesorios.
SIMBOLO
RESISTENCIA SIMPLE
k
Pieza T (1), en ángulo recto
derivación, división ………………………...
1,5
derivación, unión …………………………...
1,0
paso, división……………………………….
0
paso, unión………………………………….
0,5
Cruce (entrada o salida por ambos extremos
de la T)……………………...………………
3,0
(1) En las piezas T el valor k es válido considerando la velocidad de la corriente total
Valores del factor de forma k de algunos accesorios.
DIAMETRO TUBERIA
Codo 90º
3/8’’
2,5
½’’
2
¾’’
1,5
1’’
1,5
1 ¼’’
1
1 ½’’
1
2’’
1
Soldadura circular
0,5
0,5
0,4
0,4
0,3
0,3
0,2
Válvula compuerta
1,5
1
0,5
0,5
0,3
0,3
0,3
8
7
4
8
-
-
-
13
11
15
12
-
-
-
Llave radiador paso escuadra
Llave radiador paso recto
(*)
(*)
(*)
Valores diferentes para cada fabricante.
Fuente: Llorens, M., “Enciclopedia de la climatización”, Vol.3: Calefacción. Editorial CEAC, España, 1994.
- 106 -
B7
Pérdidas de calor de tuberías, en Kcal/h.
Pérdidas de calor de tuberías sin aislar por cada metro lineal de tubería, en kcal/h.
φ
20
25
30
35
3/8’’
½’’
¾’’
1’’
1¼’’
11/2’’
2’’
2 ½’’
57 mm
64 mm
70 mm
82 mm
94 mm
106 mm
119 mm
131 mm
143 mm
156 mm
10
12
14
16
19
21
25
30
26
28
30
35
39
43
48
52
56
61
15
17
19
23
27
30
35
43
37
40
43
49
56
61
68
74
80
86
17
21
25
29
35
38
45
56
48
52
56
64
72
79
87
96
103
111
21
26
31
36
43
47
55
68
59
64
68
78
88
97
107
117
126
136
Temperatura media – Temperatura ambiente
40
45
50
55
60
65
70
75
25
31
37
42
50
56
66
81
70
76
81
93
105
115
127
139
150
161
29
36
42
49
58
65
76
94
81
88
94
107
121
134
147
161
173
187
33
41
48
56
66
73
86
107
92
99
107
122
137
152
167
182
197
212
37
46
54
62
74
82
97
119
103
111
119
136
154
170
187
204
220
237
41
51
59
69
82
91
107
132
114
123
132
151
170
188
207
226
243
262
45
55
65
75
90
99
117
145
124
135
145
165
186
206
227
247
267
288
49
60
71
82
98
108
127
158
135
147
158
180
203
224
246
269
290
313
ºC
53
65
76
89
106
117
138
170
146
159
170
195
219
242
266
291
314
338
80
85
90
95
100
57
70
82
95
113
126
148
183
157
170
183
209
235
260
286
313
337
363
61
75
88
102
121
134
158
195
168
182
195
224
252
278
306
334
360
389
65
80
94
109
129
143
169
208
179
194
208
238
268
296
326
356
384
414
70
85
99
115
137
152
179
221
190
206
221
253
284
314
346
378
407
439
73
90
105
122
145
161
189
233
201
218
233
267
301
332
366
399
430
464
Pérdidas de calor de tuberías aisladas por cada metro de longitud de tubo, en kcal/h.
φ
3/8’’
½’’
¾’’
1’’
1¼’’
11/2’’
2’’
2 ½’’
57 mm
64 mm
70 mm
82 mm
94 mm
106 mm
119 mm
131 mm
143 mm
156 mm
20
25
30
35
1
2
3
3
4
4
5
6
5
6
6
7
8
9
10
10
11
12
2
3
4
5
5
6
7
9
7
8
9
10
11
12
14
15
16
17
3
4
5
6
7
8
9
11
10
10
11
13
14
16
17
19
21
22
4
5
6
7
9
9
11
14
12
13
14
16
18
19
21
23
25
27
Temperatura media – Temperatura ambiente
40
45
50
55
60
65
70
75
5
6
7
8
10
11
13
16
14
15
16
19
21
23
25
28
30
32
6
7
8
10
12
13
15
19
16
18
19
21
24
27
29
32
35
37
7
8
10
11
13
14
17
21
18
20
21
24
27
30
33
36
39
42
7
9
11
12
15
15
16
24
21
22
24
27
31
34
37
41
44
47
8
10
12
14
16
18
21
26
23
25
26
30
34
38
41
45
49
52
9
11
13
15
18
20
23
29
25
27
29
33
37
41
45
49
53
58
10
12
14
16
20
22
25
31
27
29
31
36
41
45
49
54
58
63
11
13
15
18
21
23
28
34
29
32
34
39
44
48
53
58
63
68
ºC
80 85
90
95
100
12
15
18
20
24
27
32
39
34
36
39
45
50
56
61
67
72
78
13
16
19
22
26
29
34
42
36
39
42
48
54
59
65
71
77
83
14
17
20
23
27
30
36
44
38
41
44
51
57
63
69
76
81
88
15
18
21
24
29
32
38
47
40
44
47
53
60
66
73
80
86
93
12
14
16
19
23
25
30
37
31
34
37
42
47
52
57
63
67
73
Fuente: Llorens, M; “Enciclopedia de la climatización”, Vol.3: Calefacción. Editorial CEAC, España, 1994.
- 107 -
B8
Bombas DAB.
- 108 -
B9
Capacidad de agua en tuberías por metro lineal.
Capacidad en litros en los tubos de agua de calefacción
por metro lineal, según la norma DIN 2440.
Contenido de agua en los tubos por metro
lineal:
DIN 2440
Cobre
(con o sin soldadura)
3/8’’
0,128
6/8
0,028
½’’
0,213
8/10
0,050
¾’’
0,380
10/12
0,079
0,602
12/14
0,113
1’’
13/15
0,133
1 1/4’’
1,04
0,154
1 ½’’
1,359
14/16
2’’
2,248
16/18
0,201
2 ½’’
3,772
20/22
0,314
3’’
5,204
4’’
8,820
13,431
5’’
Fuente: Llorens, M., “Enciclopedia de la climatización”, Vol.3: Calefacción. Editorial CEAC, España, 1994.
ANEXO C
Información técnica.
- 109 -
C1
Datos técnicos de caldera RONDO 6. Petróleo.
Fuente: Manual de Instalación Calderas RONDO. SIME.
- 110 -
C2
Dimensiones de caldera RONDO 6. Petróleo.
Fuente: Manual de Instalación Calderas RONDO.SIME.
- 111 -
C3
Densidad y poder calorífico de algunos combustibles.
1.7. Características y precios típicos de la Energía Industrial
Combustible
Densidad
(kg/lt)
Precio
US/Ton
Poder
Calorífico
Inferior
(kcal/kg)
10.734
10.165
9.762
9.625
6.250
(4)
8.100
Poder
Calorífico
Superior
(kcal/kg)
(1) 11.660
10.900
10.340
10.150
6.500
(4)
9.000
Gas Licuado
(2) 0,56
784,97
Diesel
0,85
666,89
PC Nº 5
0,95
410,95
PC Nº 6
0,98
330,89
Carbón
120,00
Gas Natural (6)
(3) 0,62
Electricidad
Industrial AT4.3
0,071 (US$/kWh)
Monómico (7)
(1) 23.000 kcal/m3
(2) 2,16 kg/m3
(3) En relación al aire (Densidad Absoluta = 0,83 kg/m3 a 1 atm. y 15ºC)
(4) m3 estándar a 1 atm. y 15ºC
(5) 1 kWh = 860 kcal = 3410 Btu
(6) GNL: Estimado de 8 a 10 US$/MMBtu
(7) Calculado para 6.750 horas/año, 0,055 US$/kWh y 9 US$/kW/mes
Precio
US$/MBtu
Superior
Precio
US$/M kcal
Superior
16,98
15,49
10,06
8,22
4,66
6,00
67,34
61,43
39,90
32,60
18,46
23,80
20,80
82,60
Fuente: “Seminario Eficiencia Energética”, <http://www.gamma.cl/publicaciones>.
- 112 -
C4
Dimensiones de caldera RX 48 CE IONO. Gas.
Fuente: Instrucciones para el instalador Calderas RX. SIME.
C5
Datos técnicos de caldera RX 48 CE IONO. Gas.
Fuente: Instrucciones para el instalador Calderas RX. SIME.
- 113 -
C6
Datos técnicos de caldera eléctrica C-82 E.
Fuente: <http://www.elnur.es.>
ANEXO D
Precios y presupuestos.
- 114 -
D1
Presupuesto: Instalación con caldera a leña.
- 115 -
- 116 -
D2
Presupuesto: Instalación con caldera a petróleo.
- 117 -
- 118 -
D3
Presupuesto: Instalación con caldera a gas.
- 119 -
- 120 -
D4
Cotización: Caldera eléctrica.
- 121 -
D5
Tarifa Regulada 01.12.2007. SAESA.
Fuente: <http://www.saesa.cl>
ANEXO E
Energía Solar Técnica.
-122-
E1.1
DEMANDA DE ENERGIA TERMICA.
MES
QACS
n
(días)
(Kcal)
(kWh)
Enero
31
204.600
237,91
Febrero
28
184.800
214,88
Marzo
31
204.600
237,91
Abril
30
198.000
230,23
Mayo
31
204.600
237,91
Junio
30
198.000
230,23
Julio
31
204.600
237,91
Agosto
31
204.600
237,91
Septiembre
30
198.000
230,23
Octubre
31
204.600
237,91
Noviembre
30
198.000
230,23
Diciembre
31
204.600
237,91
2.409.000
2.801,16
TOTAL ANUAL
E1.2
ENERGIA SOLAR TERMICA CAPTABLE.
RH
R
k
MES
(Kcal/m2)/día (kWh/m2)/día
(kWh/m2)/día
Hs
I
Tamb
η
(h)
(W/m2)
(ºC)
(%)
Enero
3.598
4,18
1
4,18
9,5
440,39
23,0
0,30
Febrero
3.388
3,94
1,08
4,25
9,5
447,37
22,0
0,30
Marzo
2.914
3,39
1,19
4,03
9
448,02
15,0
0,24
Abril
2.363
2,75
1,33
3,65
9
406,05
9,5
0,13
Mayo
1.760
2,05
1,41
2,89
8
360,70
7,0
0,02
Junio
1.550
1,80
1,40
2,52
8
315,41
5,0
-0,11
Julio
1.496
1,74
1,33
2,31
7
330,51
3,0
-0,10
Agosto
1.890
2,20
1,25
2,75
8
343,39
5,0
-0,04
Septiembre
2.600
3,02
1,16
3,51
9
389,66
9,0
0,10
Octubre
2.994
3,48
1,07
3,73
9
413,90
11,0
0,16
Noviembre
3.414
3,97
1
3,97
9
441,09
15,0
0,23
Diciembre
MEDIA
3.545
2.626
4,12
0,97
4,00
9,5
420,89
20,0
0,25
0,12
- 123 -
E2
Radiación solar diaria en regiones de Chile.
Fuente: <http://oldcchc.cchc.cl/cendoc/databank/20010.pdf>
E3
Radiación en ciudades de Chile.
Fuente: <http://www.acesol.cl/radiacion.htm>
- 124 -
E4
Factor de corrección k para colectores.
Latitud = 39º
Incli.
(º)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
(Hemisferio Norte)
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL
AGO
SEP
OCT
NOV
DIC
1
1,07
1,14
1,19
1,25
1,29
1,33
1,35
1,37
1,38
1,39
1,38
1,37
1,35
1,32
1,28
1,23
1,18
1,12
1
1,06
1,11
1,16
1,2
1,23
1,25
1,27
1,27
1,27
1,26
1,25
1,22
1,19
1,15
1,11
1,06
1
0,93
1
1,04
1,08
1,11
1,14
1,15
1,16
1,16
1,15
1,14
1,12
1,09
1,05
1,01
0,96
0,91
0,84
0,78
0,71
1
1,03
1,05
1,07
1,07
1,07
1,07
1,05
1,03
1
0,97
0,93
0,88
0,83
0,77
0,7
0,64
0,56
0,49
1
1,02
1,03
1,03
1,03
1,02
1
0,97
0,94
0,9
0,86
0,81
0,75
0,69
0,63
0,56
0,49
0,41
0,33
1
1,01
1,02
1,02
1,01
1
0,97
0,94
0,91
0,87
0,82
0,77
0,71
0,65
0,58
0,51
0,43
0,35
0,28
1
1,02
1,03
1,03
1,03
1,02
1
0,98
0,94
0,9
0,86
0,81
0,75
0,69
0,63
0,56
0,48
0,41
0,33
1
1,03
1,06
1,07
1,08
1,08
1,08
1,06
1,04
1,01
0,98
0,94
0,89
0,83
0,77
0,71
0,64
0,56
0,49
1
1,05
1,1
1,13
1,11
1,18
1,19
1,2
1,19
1,18
1,16
1,13
1,1
1,05
1
0,95
0,88
0,81
0,74
1
1,07
1,14
1,2
1,25
1,29
1,33
1,35
1,37
1,37
1,37
1,36
1,34
1,31
1,27
1,23
1,17
1,11
1,04
1
1,09
1,17
1,24
1,31
1,36
1,41
1,45
1,48
1,5
1,51
1,51
1,51
1,49
1,46
1,42
1,37
1,32
1,25
1
1,08
1,16
1,23
1,29
1,35
1,4
1,43
1,46
1,48
1,5
1,5
1,49
1,47
1,45
1,41
1,37
1,32
1,26
Fuente: <http://ingenieroambiental.com/2044/(proyecto)Energia solar para ACS.pdf>, Universidad Andrés Bello.
En el Hemisferio Norte:
-
Primavera ocurre entre: 21 de marzo y 21 de junio.
-
Verano entre: 21 de junio y 21 de septiembre.
-
Otoño entre: 21 de septiembre y 21 de diciembre.
-
Invierno entre: 21 de diciembre y 21 de marzo.
Por lo tanto, se debe cambiar los valores de k a los meses que corresponda cada estación en
Chile (ANEXO E1.2).
Localidades
más
importantes
1
2
Quinteros
Viña del
Mar
Valparaíso
San Antonio
Pichilemu
Constitución
Chanco
SL SUR LITORAL
CI CENTRAL INTERIOR
CL CENTRAL LITORAL
ZONA
E5
San Felipe
Los Andes
Santiago
Rancagua
Curicó
Talca
Linares
Cauquenes
Chillán
Tomé
Concepción
Talcahuano
Coronel
Arauco
Lebú
Valdivia
Puerto Montt
Características climáticas de las zonas – Valores medios.
Media
Insolación
cal/cm2 día
Temperatura ºC
Oscilación diaria
Soleaamiento
horas sol día
Humedad
relativa %
Nubosidad
décimas
Precipitación
mm
Heladas
Vientos
predominantes
Meses
Nº
Nieve
días
año
E
J
E
J
E
J
21 Dic
21 Jun
E
J
E
J
Anual
máx
1 día
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
17,8
Caluroso
11,4
Frío
9,2
Baja
7,3
Baja
(520)
Norm
al
(160)
Baja
14,2
9,9
70
Alta
4,0
Baja
6,1
Alta
S-W
0
0
0
10,3
7,0
5,9
(150)
14,4
9,7
82
3,0
6,3
463
Muy
Alta
824
171
Alta
15,1
78
Muy
Alta
85
105
S
Julio
1
14,3
9,8
52
79
1,7
5,8
367
103
N-W
Jun.
Sep
15
Normal
Alta
Muy
Baja
Media
na
Alta
Años
Salinidad
At
móf
era
21
Altura
Suelo
22
23
si
si
< 250 m
0
-
-
-
0,7
-
-
-
si
(sobre
500 m)
No
No
> 100 m
< 1000 m
-
-
-
Si
No
< 200 m
-
-
-
(520)
20,7
7,9
17,0
11,3
570
130
Muy
caluroso
Frío
Alta
Media
Fuerte
Muy Baja
19,3
8,1
17,9
8,3
(580)
130
14,6
9,6
54
81
-
-
1033
-
S
May.
Sep
23
-
16,6
Templado
8,7
Frío
14,2
Media
8,5
Baja
580
Norm
al
150
Muy
Baja
14,5
9,5
75
Alta
88
Muy
Alta
2,8
Baja
6,4
Alta
1338
Muy
Alta
118
S-W
Jul.
Sep
<5
0
16,7
7,4
12,8
6,2
(500)
90
14,9
70
89
3,7
7,4
2490
174
Jun.
Sep
12
9,2
NyS
0
Fuente: NCh1079 Of.77. “Arquitectura y Construcción – Zonificación climático-habitacional para Chile y recomendaciones para el diseño arquitectónico.”
- 125 -
- 126 -
E6
Colector solar plano ROCA PS 2.4
Fuente: <http://www.baxi-roca.com>
PLANOS