escuela tÉcnica superior de ingenierÍa grado en … · escuela tÉcnica superior de ingenierÍa...

172
ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA GRADO EN INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA ESPECIALIDAD MECÁNICA DISEÑO DEL SISTEMA HVAC DEL EDIFICIO ELÉCTRICO Y DE CONTROL DE UNA CENTRAL TÉRMICA. Autor: Berta Parés Sánchez Director: Emma Huete García Madrid Mayo 2014

Upload: hathuy

Post on 25-Jan-2019

221 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA

GRADO EN INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA

ESPECIALIDAD MECÁNICA

DISEÑO DEL SISTEMA HVAC DEL EDIFICIO ELÉCTRICO Y DE CONTROL DE

UNA CENTRAL TÉRMICA.

Autor: Berta Parés Sánchez 

Director: Emma Huete García 

Madrid  

Mayo 2014 

 

1  

 

AUTORIZACIÓN  PARA  LA  DIGITALIZACIÓN,  DEPÓSITO  Y  DIVULGACIÓN  EN  ACCESO 

ABIERTO ( RESTRINGIDO) DE DOCUMENTACIÓN 

 

1º. Declaración de la autoría y acreditación de la misma. 

El  autor D.  Berta  Parés  Sánchez  ,  como  alumna  de  la UNIVERSIDAD  PONTIFICIA  COMILLAS 

(COMILLAS), DECLARA  

que es el  titular de  los derechos de propiedad  intelectual, objeto de  la presente  cesión, en 

relación con la obra Proyecto fin de Grado: “Diseño del sistema de HVAC del edificio eléctrico y 

de control de una central térmica”1, que ésta es una obra original, y que ostenta la condición 

de autor en el sentido que otorga la Ley de Propiedad Intelectual como titular único o cotitular 

de la obra.  

En  caso  de  ser  cotitular,  el  autor  (firmante)  declara  asimismo  que  cuenta  con  el 

consentimiento  de  los  restantes  titulares  para  hacer  la  presente  cesión.  En  caso  de  previa 

cesión a terceros de derechos de explotación de la obra, el autor declara que tiene la oportuna 

autorización de dichos  titulares de derechos a  los  fines de esta cesión o bien que  retiene  la 

facultad de ceder estos derechos en la forma prevista en la presente cesión y así lo acredita.  

2º. Objeto y fines de la cesión. 

Con el fin de dar la máxima difusión a la obra citada a través del Repositorio institucional de la 

Universidad   y hacer posible su utilización de forma  libre y gratuita ( con  las  limitaciones que 

más adelante se detallan)  por todos los usuarios del repositorio y del portal e‐ciencia, el autor 

CEDE a la Universidad Pontificia Comillas de forma gratuita y no exclusiva, por el máximo plazo 

legal y con ámbito universal,  los derechos de digitalización, de   archivo, de reproducción, de 

distribución, de comunicación pública, incluido el derecho de puesta a disposición electrónica, 

tal y como se describen en  la Ley de Propiedad  Intelectual. El derecho de  transformación se 

cede a los únicos efectos de lo dispuesto en la letra (a) del apartado siguiente.  

3º. Condiciones de la cesión. 

Sin perjuicio de  la  titularidad de  la obra, que sigue correspondiendo a su autor,  la cesión de 

derechos contemplada en esta licencia, el repositorio institucional podrá:  

                                                            1 Especificar si es una tesis doctoral, proyecto fin de carrera, proyecto fin de Máster  o cualquier otro 

trabajo que deba ser objeto de evaluación académica 

 

3  

d)  Recibir  notificación  fehaciente  de  cualquier  reclamación  que  puedan  formular  terceras 

personas en relación con la obra y, en particular, de reclamaciones relativas a los derechos de 

propiedad intelectual sobre ella. 

5º. Deberes del autor. 

El autor se compromete a: 

a) Garantizar que el compromiso que adquiere mediante el presente escrito no infringe ningún 

derecho de terceros, ya sean de propiedad industrial, intelectual o cualquier otro.  

b)  Garantizar  que  el  contenido  de  las  obras  no  atenta  contra  los  derechos  al  honor,  a  la 

intimidad y a la imagen de terceros. 

c) Asumir  toda reclamación o responsabilidad, incluyendo las indemnizaciones por daños, que 

pudieran ejercitarse contra  la Universidad por terceros que vieran  infringidos sus derechos e 

intereses a causa de la cesión. 

d)  Asumir  la  responsabilidad  en  el  caso  de  que  las  instituciones  fueran  condenadas  por 

infracción de derechos derivada de las obras objeto de la cesión. 

6º. Fines y funcionamiento del Repositorio Institucional. 

La  obra  se  pondrá  a  disposición  de  los  usuarios  para  que  hagan  de  ella  un  uso  justo  y 

respetuoso con  los derechos del autor, según  lo permitido por  la  legislación aplicable, y con 

fines de estudio,  investigación, o cualquier otro fin  lícito.   Con dicha finalidad,  la Universidad 

asume los siguientes deberes y se reserva las siguientes facultades: 

a) Deberes del repositorio Institucional: 

‐ La Universidad informará a los usuarios del archivo sobre los usos permitidos, y no garantiza 

ni asume responsabilidad alguna por otras formas en que los usuarios hagan un uso posterior 

de  las  obras  no  conforme  con  la  legislación  vigente.  El  uso  posterior, más  allá  de  la  copia 

privada, requerirá que se cite la fuente y se reconozca la autoría, que no se obtenga beneficio 

comercial, y que no se realicen obras derivadas. 

‐ La Universidad no revisará el contenido de las obras, que en todo caso permanecerá bajo la 

responsabilidad exclusiva del autor y  no estará obligada a ejercitar acciones legales en nombre 

del  autor en el  supuesto de  infracciones  a derechos de propiedad  intelectual derivados del 

depósito  y  archivo  de  las  obras.  El  autor  renuncia  a  cualquier  reclamación  frente  a  la 

Universidad por las formas no ajustadas a la legislación vigente en que los usuarios hagan uso 

de las obras. 

‐  La   Universidad  adoptará  las medidas  necesarias  para  la  preservación  de  la  obra    en  un 

futuro. 

opJ

zeqru9s §iled eua8

ntOZep oÁe6¡ ap gZ e 'pppe6

soJefJel ep seuolrPujelfal ap osPs

ua o 'sopef,g¡¡sn[ a¡uaualue!]lJns solsandns ua '¡o¡ne le ugllerg!]ou e¡na.rd 'erqo e¡ JeJ!]eJ -

:seperp¡8ar ¡g ue seJqo se¡ ap ol¡adsa.r lPuolln¡!§u¡ o¡.to¡¡soda¡ le erueser as anb soqcara6 (q

svrrlwoJfunffi-'-Y3"r^ "

nloz ap ofEl^l ep gz:Eq3ac:opd

or^Elf, o zaueurf sr,lsef

:sopa.ÁoJd ep ropaJrp lap oB oA

flOZ ap oÍe¡4¡ ep gZ:EqtaC

EItJeC elenH Eturug

:oJ.f, g^oud'Ig( uoJ.Slluto'Iil

zeqJugs sgrEd etreg

:Eutunp e¡ ep opaÁord ¡ap etarlua EI epezrJolnv

ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA

GRADO EN INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA

ESPECIALIDAD MECÁNICA

DISEÑO DEL SISTEMA HVAC DEL EDIFICIO ELÉCTRICO Y DE CONTROL DE

UNA CENTRAL TÉRMICA.

Autor: Berta Parés Sánchez 

Director: Emma Huete García 

Madrid  

Mayo 2014 

DISEÑO DEL SISTEMA HVAC DE UN EDIFICIO ELÉCTRICO Y DE CONTROL DE UNA CENTRAL TÉRMICA

Autor: Berta Parés Sánchez

Directora: Emma Huete García

Entidad Colaboradora: ICAI-Universidad Pontificia Comillas

RESUMEN DEL PROYECTO

En el presente proyecto se diseñará el sistema de HVAC del edificio eléctrico y de

control de una central térmica. Dicha central está situada en las proximidades del

aeropuerto de Santander, España. En el edificio eléctrico y de control de esta central se

encuentran tanto las oficinas de trabajo como las salas eléctricas y electrónicas. Estas

últimas son de gran importancia para el buen funcionamiento de la central, pues en ellas

se encuentran tanto los equipos eléctricos y electrónicos necesarios para el

funcionamiento de la misma como la sala de baterías, que en caso de corte de

suministro eléctrico de la red proporcionarían la energía necesaria a la central para que

esta pudiera seguir funcionando o realizar una parada de emergencia. Por tanto, el

propósito fundamental de este proyecto es garantizar tanto las condiciones de confort en

las salas ocupadas como el buen funcionamiento de los equipos ubicados en el edificio,

siempre de acuerdo con reglamento vigente y con las especificaciones del cliente.

Para determinar cuál es la instalación de climatización más adecuada, se deberán

determinar, en primer lugar, las características de diseño, tanto exteriores como las

interiores. Para determinar las características exteriores es preciso conocer los datos

meteorológicos del entorno, y la orientación del edificio, así como sus materiales, que

determinante para considerar las cargas térmicas por transmisión.

Como condiciones interiores es necesario establecer el rango de temperatura dentro del

cuál podrá mantenerse la temperatura de la sala sin poner en riesgo las condiciones de

confort de los ocupantes. Además han de tenerse en cuenta las cargas térmicas

producidas por los ocupantes, iluminación y equipos. La instalación diseñada debe

asegurar que se vencen todas las cargas térmicas existentes en las condiciones más

desfavorables tanto de invierno como de verano.

Por otra parte, se determinan los requerimientos de ventilación de las salas ocupadas,

que garanticen que se mantienen las tasas de renovaciones mínimas definidas en el

reglamento. Los caudales de ventilación se determinan a partir del nivel de ocupación y

superficie de la sala, comprobando que las renovaciones por hora son igual o mayores

que las establecidas legalmente. Un caso especial a tener en cuenta es la sala de baterías

del edificio, que por contener elementos productores de hidrógeno (altamente explosivo

en concentraciones mayores al 4% en volumen), deberán tener una ventilación

independiente en la que todo el aire extraído de la sala vaya directamente al exterior sin

recircularse.

Para la climatización del edificio se han elegido dos equipos diferentes. Para

acondicionar las salas eléctrica, electrónica, baterías y laboratorio se ha elegido un

equipo Roof-Top, por su capacidad de impulsar grandes caudales de aire y por ser un

sistema todo aire, lo que evita que posibles fugas de líquido refrigerante pudieran dañar

equipos eléctricos y electrónicos de responsabilidad. Además su alta confiabilidad los

hace idóneos para climatizar salas de responsabilidad, en las que un fallo en la

climatización podría suponer daños en los equipos, y por tanto, para del funcionamiento

de toda la central. La unidad Roof-Top se ha elegido de acuerdo con el caudal de

impulsión necesario para acondicionar las salas mencionadas y se instalarán dos equipos

iguales, capaces de suministrar de forma individual todo el caudal necesario, pues en

caso de avería de uno de ellos, el otro debe de ser capaz de mantener las condiciones

exigidas en las salas. Esta medida se toma para asegurar el buen funcionamiento de los

equipos eléctricos y electrónicos de responsabilidad de la central en todo momento.

Por otra parte, para acondicionar las salas de la planta de control (oficinas, cafetería,

vestuarios…) se ha elegido un equipo multisplit. Este equipo se ha seleccionado por su

capacidad para climatizar distintas salas de forma independiente, eliminando la

humedad del ambiente sin enfriar. Además, puesto que funciona con líquido

refrigerante, los conductos son pequeños, ocupando poco espacio.

Los vestuarios, aseos, sala de almacenamiento y sala de la limpieza, se acondicionan

mediante las exfiltraciones del resto de las salas, no se impulsará aire exterior puesto

que los requerimientos de aire de esta salas no son tan exigentes como los de las demás.

Tanto las unidades interiores como las unidades exteriores se elegirán en base a la

potencia de refrigeración necesaria en cada sala.

En la sala de cables se permite una temperatura de hasta 40ºC, ya que el material que se

encuentran en ella no sufre daños a esa temperatura. Por tanto, ya que la temperatura

permitida en el interior de la sala es superior a la temperatura exterior en verano

(26,5ºC) la sala se acondicionará de forma independiente mediante aporte de aire

exterior, que entrará en la sala por rejillas y se extraerá mediante ventiladores.

Además de los equipos seleccionados para el acondicionamiento de las salas y los

equipos que éstos poseen, es necesario instalar otros equipos que garanticen la

ventilación de las salas. Los equipos que se emplean para la ventilación en el presente

proyecto son ventiladores tanto axiales como centrífugos, así como rejillas de aire

exterior. Los ventiladores axiales empleados son extractores murales, situados en las

salas de cables y aseos. Por otro lado, los ventiladores centrífugos se emplearán para la

impulsión y extracción del aire exterior en la planta de control y para la extracción de la

sala de baterías.

La determinación de los caudales necesarios tanto de impulsión como de ventilación así

como de la potencia de refrigeración necesaria en cada sala se ha determinado mediante

el programa CARRIER HAP v4.6, el que introduciendo las condiciones interiores y

exteriores de diseño, calcula los caudales y potencias de los equipos necesarias para

vencer todas las cargas térmicas existentes.

Una vez diseñada la instalación se ha realizado una lista de materiales, que el instalador

empleará para realizar el presupuesto de la instalación. Dicho instalador podrá elegir los

modelos de equipos seleccionados u otros similares, siempre y cuando cumplan con las

especificaciones técnicas detalladas en el presente proyecto.

HVAC SYSTEM DESIGN FOR THE ELECTRICAL AND

CONTRLOL BUILDING OF A THERMAL PLANT.

Author: Berta Parés Sánchez

Director: Emma Huete García

Collaborating entity: ICAI- Universidad Pontificia Comillas

SUMMARY

The HVAC system for the electrical and control (E&C) building of a thermal plant is

designed. This plant is located in the Santander’s Airport surroundings in Spain. Offices

and electrical and electronic rooms are located in this building. These last rooms are

especially important for the plant’s operation, as that’s the place where the necessary

equipment for the plant’s functioning is placed. The battery room, for example, is

responsible for the plant’s energy supply when the power supply falls, so the plant does

not have to stop, or has enough time to make an emergency stop. Henceforth, the main

purpose of this project is to guarantee comfort conditions for the occupants and the

proper operation of the equipment, always following the existing regulation and the

client specifications.

In order to establish which is the air conditioning installation, internal and external

design characteristics must me determined. Meteorological data and building orientation

together with construction materials must be known in order to determine exterior

design characteristics. All these external factors will be important to estimate

transmission internal loads.

On the other hand, it is necessary to establish the inner temperature range for different

rooms, in which people’s comfort will be granted. Thermal loads due to occupancy,

lightning and equipment are also considered. The air conditioning system design must

guarantee that all the thermal loads are overdue, including those of the most

disadvantageous conditions of winter and summer.

Ventilation requirements of occupied rooms are also calculated so that the renovation

rates ensure that the minimum rates specified by regulation are maintained. Ventilation

flows are calculated from occupancy level and rooms surface, checking that the

resulting renovation rate is not smaller than the legally stipulated. A special case is the

battery room, which has independent ventilation throwing out all drawn air, as batteries

produce hydrogen while being charge, which is highly explosive.

For the buildings acclimatization, two different equipments are chosen. For the

electrical and Electronic rooms, the laboratory and the battery room a Roof-Top unit is

used. The reasons to choose it are it’s capacity to give big airflows and that it is an all-

air unit, what avoids possible refrigerant leaks, which could cause equipment damage.

It’s reliability makes it the perfect type of unit to use for rooms with a high

responsibility on the proper plant’s operation, as a failure in one of these rooms

equipment could mean the stoppage of the plant.

This unit is chosen in accordance with the necessary supply airflow. Two identical units

will be installed, so that both of them would be able to supply the necessary air

individually, so that in case of failure of one of the units, the other would me ready to

maintain the required conditions.

For the rooms on the control floor (offices, changing rooms, cafeteria…) the equipment

chosen is a multisplit. It has been chosen because it is able to provide air conditioning to

the different rooms individually, removing humidity without cooling. On top of that its

a system which uses refrigerant, so the piping net does not occupy a lot of space.

Changing rooms, toilets, storage and cleaning rooms are ventilated by the exfiltrations

from the rest of the rooms. Outside air will not be supply to these rooms, as quality air

requirements are not very demanding for these type of rooms. Both the inner and the

outsider units should provide the necessary refrigerating power.

The cable room will be ventilated directly with outdoor air, as the Maxim temperature

permitted in it is 40ºC, which is higher than the maximum outdoor air temperature in

summer (25ºC). Air would go into the room through grids and will be drawn by fans.

Apart from the mentioned units, other equipment is necessary to guarantee ventilation

of the rooms. Axial and centrifugal fans are used, as well as outdoor air grids. Axial

fans are used for drawing the air from toilets and the cable room. On the other hand,

centrifugal fans are used to supply and draw air to and from the control plant rooms and

to draw air from the battery room.

The software CARRIER HAP v4.6 has been used to determine necessary supply and

outdoor air flows as well as refrigerating power necessary to overdue all existing

thermal loads. It is necessary to introduce the exterior and interior designed conditions

on the program in order for it to be able to make the necessary calculations.

Once the installation is design, all the necessary equipment is listed, so that the installer

can use this list to make the budget of the installation. The installer can use the same

equipment or a similar one, as long as they fulfill the technical specifications detailed on

this project.

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 1

Índice de Contenidos

MEMORIA .................................................................... 5

1. 1 Memoria Descriptiva........................................................................ 9

1.1.1 Objeto y alcance ................................................................................................... 91.1.2 Descripción del proyecto.................................................................................... 11 1.1.2.1 Introducción a una central térmica. ............................................................. 11 1.1.2.2 Descripción de la planta .............................................................................. 12 1.1.2.3 Descripción del edificio eléctrico y de control............................................ 12 1.1.2.4 Características exteriores del proyecto........................................................ 16 1.1.2.5 Características interiores de diseño ............................................................. 17 1.1.2.6 Características de los cerramientos ............................................................. 191.1.3 Definición de los sistemas de ventilación. ......................................................... 26 1.1.3.1 Clasificación de los sistemas de ventilación según el fluido que emplea. .. 26 1.1.3.1.1 Sistemas todo aire..................................................................................... 26 1.1.3.1.1.2 Sistemas todo aire de volumen constante ............................................. 27 1.1.3.1.1.3 Sistemas todo aire de volumen variable. ............................................... 28 1.1.3.1.1.4Sistemas todo aire de un solo conducto. ................................................ 29 1.1.3.1.1.5 Sistemas todo aire de doble conducto. .................................................. 31 1.1.3.1.1.6 Sistemas todo aire multizona................................................................. 31 1.1.3.1.1.7 Sistemas todo aire de recalentamiento terminal. ................................... 32 1.1.3.1.2 Sistemas todo agua. .................................................................................. 33 1.1.3.1.3 Sistemas aire-agua.................................................................................... 35 1.1.3.1.4 Sistemas mediante refrigerante. ............................................................... 36 1.1.3.2 Clasificación de los sistemas de ventilación según sus características. ...... 37 1.1.3.2.1 Equipos Roof-Top .................................................................................... 37 1.1.3.2.2 Equipos Verticales.................................................................................... 39 1.1.3.2.3 Equipos Multi-split................................................................................... 40

1.2. Cálculos......................................................................................... 43

1.2.1 Objeto del cálculo............................................................................................... 431.2.2 Definición de los sistemas de acondicionamiento de aire de cada sala. ........ 44 1.2.2.1 Sistema de acondicionamiento para salas eléctricas y electrónicas. ........... 44 1.2.2.2 Sistema de acondicionamiento para oficinas y otras salas de ocupación.... 48 1.2.2.2 Sistema de acondicionamiento para la sala de cables. ................................ 511.2.3 Cálculo de cargas térmicas ................................................................................. 51 1.2.3.1 Cargas internas ............................................................................................ 53 1.2.3.1.1 Cargas térmicas por ocupación ................................................................ 53 1.2.3.1.2 Cargas térmicas por iluminación y equipos ............................................. 55 1.2.3.1.2 Cargas térmicas por transmisión .............................................................. 56 1.2.3.1.3 Cargas térmicas por insolación ................................................................ 571.2.4 Cálculo y dimensionamiento de equipos de los sistemas de ventilación. .......... 58

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 2

1.2.4.1 Cálculo de los requisitos de ventilación. ..................................................... 58 1.2.4.1.1 Cálculo del caudal de ventilación en base a la ocupación de las salas..... 58 1.2.4.1.2 Cálculo del caudal de ventilación en base a la superficie de las salas. .... 60 1.2.4.1.3 Cálculo del caudal de ventilación en base al número de renovaciones por hora establecido para cada sala. 61 1.2.4.2 Dimensionamiento de ventiladores. ............................................................ 63 1.2.4.3 Dimensionamiento de rejillas...................................................................... 641.2.5 Cálculo y dimensionamiento de los sistemas de aire acondicionado............. 65 1.2.5.1 Salas eléctricas y electrónicas. .................................................................... 66 1.2.5.2 Sala de cables .............................................................................................. 66 1.2.5.3 Oficinas y salas de la tercera planta. ........................................................... 681.2.6 Selección de los equipos ................................................................................... 76 1.2.6.1 Selección de equipos de ventilación............................................................ 76 1.2.6.2 Selección de equipos de aire acondicionado ............................................... 821.2.7 Criterios de dimensionamiento de conductos y material auxiliar .................. 85 1.2.7.1 Dimensionamiento de conductos ................................................................ 86 1.2.7.1.1 Conductos de impulsión. .......................................................................... 86 1.2.7.1.1 Conductos de extracción. ......................................................................... 89 1.2.7.2 Equipos auxiliares ....................................................................................... 89 1.2.7.2.1 Difusores .................................................................................................. 89 1.2.7.2.3 Silenciadores. ........................................................................................... 91

1.3 ANEXOS......................................................................................... 93

ANEXO A: Tabla de propiedades del aire.................................................................. 95ANEXO B: Tabla de las condiciones climatológicas del entorno. ............................. 96ANEXO C: Tablas de datos de partida de las salas .................................................... 97 C.1 Sala de cables.................................................................................................... 97 C.2 Sala de baterías ................................................................................................. 98 C.3: Sala eléctrica.................................................................................................... 99 C.4 Sala electrónica............................................................................................... 100 C.5 Laboratorio ..................................................................................................... 101 C.6 Oficinas........................................................................................................... 102 C.8 Sala de comunicaciones.................................................................................. 104 C.9 Sala de control ................................................................................................ 105 C.10 Sala de descanso ........................................................................................... 106 C.11 Cafetería........................................................................................................ 107 C.13 Vestuarios Masculinos.................................................................................. 109 C.14 Vestuarios Femeninos................................................................................... 110 C.16 Sala de almacenamiento ............................................................................... 112 C.17 Sala de la limpieza........................................................................................ 113 C.18 Enfermería .................................................................................................... 114ANEXO D: Datos de partida de los equipos en el programa HAP........................... 115 D.1 Datos de partida salas eléctricas ..................................................................... 115 D.2 Datos de partida salas de control .................................................................... 116ANEXO E: Resultados obtenidos con el programa HAP ......................................... 117 E.1Salas eléctricas ................................................................................................. 117 E.2 Salas de control ............................................................................................... 118ANEXO F: Características de los equipos seleccionados ......................................... 119

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 3

F.1 Ventiladores .................................................................................................... 119 F.1.1 Ventiladores de la sala de baterías ............................................................... 119 F.1.2 Ventilador de la sala de cables ..................................................................... 120 F.1.3 Ventiladores de las salas de control ............................................................. 121 F.1.3.1 Ventilador de extracción de los aseos ....................................................... 121 F.2 Equipo Roof-Top ............................................................................................ 122 F.3 Equipos multisplit ........................................................................................... 123 F.3.1 Unidades interiores ...................................................................................... 123 F.3.2 Unidades exteriores...................................................................................... 124

PLANOS................................................................... 125

2.1P&IDsalaseléctricas…………………………………………………………………………..127

2.2P&IDplantadecontrol………………………………………………………………………131

2.3Planodedisposicióngeneral……………………………………………………………...135

PLIEGO DE CONDICIONES.................................... 139

3.1 Pliego de condiciones generales y económicas........................... 141

3.1.1.Comprobación de la ejecución ......................................................................... 1413.1.2 Puesta en marcha.............................................................................................. 1413.1.3 Recepción provisional ...................................................................................... 1413.1.4 Recepción definitiva y garantía........................................................................ 1423.1.5 Condiciones de pago ........................................................................................ 143

3.2 Pliego de condiciones técnicas y particulares .............................. 143

3.2.1 Instrucciones técnicas y de montaje ................................................................. 143 3.2.1.1 Instrucciones técnicas................................................................................ 143 3.2.1.1.1Diseño y dimensionado ........................................................................... 143 3.2.1.2 Conductos de aire ...................................................................................... 143 3.2.1.2.1 Conductos de aire rectangulares de fibra de vidrio ................................ 143 3.2.1.2.2 Filtros ..................................................................................................... 144 3.2.1.3Equipos de generación de frío .................................................................... 144 3.2.1.2.1Condiciones generales............................................................................. 144 3.2.1.2.1Placas de identificación........................................................................... 144 3.2.1.4 Control de las instalaciones de climatización ........................................... 145 3.2.1.4.1Control de la calidad de aire interior ....................................................... 145 3.2.1.4 Condiciones de materiales y equipos ........................................................ 145 3.2.1.2 Instrucciones técnicas de montaje ............................................................ 145 3.2.1.2.1Generalidades .......................................................................................... 145 3.2.1.2.2Empresa instaladora ................................................................................ 146 3.2.1.2.2.1Proyecto................................................................................................ 146 3.2.1.2.2.2Planos y esquemas de instalación......................................................... 146 3.2.1.2.2.3 Cooperación con otros contratistas ..................................................... 146 3.2.1.3 Acopio de materiales ................................................................................. 147 3.2.1.3.1Generalidades .......................................................................................... 147

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 4

3.2.1.3.2Almacenamiento...................................................................................... 147 3.2.1.3.2.1Protección............................................................................................. 147 3.2.1.4 Pruebas ...................................................................................................... 148 3.2.1.4.1 Equipos................................................................................................... 148 3.2.1.4.2 Pruebas de recepción de redes de conductos de aire .............................. 148 3.2.1.4.2.1 Preparación y limpieza ........................................................................ 148 3.2.1.4.2.2 Pruebas finales..................................................................................... 149 3.2.1.4.2.3 Pruebas de ruido y vibraciones............................................................ 149 3.2.1.5 Ajuste y equilibrado .................................................................................. 149 3.2.1.5.1 Sistema de distribución y difusión de aire ............................................. 149 3.2.1.6 Accesibilidad............................................................................................. 150

3.3 Pliego de eficiencia energética..................................................... 151

3.2 Pliego de condiciones de mantenimiento .................................. 151

3.3.1 Instrucciones técnicas de mantenimiento ......................................................... 151 3.3.1.1 Generalidades ............................................................................................ 151

PRESUPUESTO....................................................... 153

4.1 Lista de materiales ....................................................................... 155

4.1.1 Unidades RoofTop ........................................................................................... 1554.1.2 Unidades Split .................................................................................................. 1564.1.3 Ventiladores ..................................................................................................... 156 4.1.3.1 Ventiladores de las salas eléctricas ........................................................... 156 4.1.3.2 Ventiladores de la planta de oficinas......................................................... 1574.1.4 Compuertas....................................................................................................... 157 4.1.4.1 Compuertas de las salas eléctricas ............................................................ 157 4.1.4.1.1 Compuertas de gravedad ........................................................................ 157 4.1.4.1.2 Compuertas cortafuegos......................................................................... 157 4.1.4.2 Compuertas de la planta de oficinas.......................................................... 158 4.1.4.2.1 Compuertas de gravedad ........................................................................ 1584.1.5 Rejillas de aire exterior .................................................................................... 158 4.1.5.1 Rejillas de las salas eléctricas.................................................................... 158

4.2 Presupuesto ................................................................................. 159

BIBLIOGRAFÍA........................................................ 161

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 5

DOCUMENTO Nº 1:

MEMORIA

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 6

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 7

1.1 MEMORIA DESCRIPTIVA

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 8

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 9

1. 1 Memoria Descriptiva

1.1.1 Objeto y alcance En este documento se realizarán los estudios y cálculos necesarios para diseñar el sistema

de aire acondicionado, calefacción y ventilación del edificio eléctrico y de control de la

Central Térmica de generación eléctrica situada cerca del aeropuerto de Santander,

Cantabria, España.

Para el correcto diseño de los sistemas de climatización se tendrán en cuenta tanto la

normativa vigente referida a la zona de emplazamiento de la central como las condiciones

climatológicas de dicho lugar. Además habrán de satisfacerse en todo momento las

especificaciones del cliente.

Como se ha mencionado anteriormente, el edificio a climatizar es el edificio eléctrico y de

control de la central, que está dividido en tres áreas principales: las salas eléctricas y

electrónicas en la planta baja y primera planta y la zona de oficinas en la segunda

planta.Tanto en las salas de la planta baja como en las de la primera planta habrán de

seleccionarse los equipos adecuados que aseguren que se neutralizan las elevadas cargas

térmicas generadas por los equipos de forma que se garantice el correcto funcionamiento

de los mismos. Por otra parte, para las salas de oficinas y aquellas que están continuamente

ocupadas por personal, los criterios de acondicionamiento vendrán dados, principalmente,

por la necesidad de mantener una calidad del aire que asegure el confort de los ocupantes,

prestando especial atención a los caudales de renovación exigidos por la normativa.

Alcance

El alcance es el que se muestra en la siguiente página:

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 10

SALA ALCANCE

Elevación +0.000

Sala de Cables Ventilación

Sala de Baterías - Control extracción H2(1% vol)

- Ventilación: 10ren/h

- Aire acondicionado

Laboratorio Aire acondicionado

Elevación +4.000

Sala Eléctrica

- Aire acondicionado

Sala Electrónica Aire acondicionado

Elevación +9.300

Sala de juntas

Oficina 1

Oficina 2

Sala de Comunicaciones

Sala de Control

Sala de Descanso

Cafetería

Sala de la limpieza

Enfermería

Oficina Técnica

Sala Técnica

Sala de Almacenamiento

Vestuarios Masculinos

Vestuarios Femeninos

- Aire acondicionado

- Calidad de aire

Aseos Masculinos

Aseos Fmeninos

- Extracción

Tabla 1.1.1

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 11

1.1.2 Descripción del proyecto

1.1.2.1 Introducción a una central térmica. Las centrales térmicas son instalaciones que producen energía eléctrica mediante el

refinamiento de combustibles fósiles, comúnmente el carbón, el fuelóleo o el gas. En

cualquiera de los casos, el proceso de generación de energía eléctrica es el mismo.

Para la producción de esta electricidad, las centrales térmicas o termoeléctricas, basan su

proceso en el ciclo agua-vapor termodinámico, conocido como ciclo Rankine. El

combustible se quema en una caldera, por la que pasan varios tubos por los que circula

agua. Con la combustión, se produce una gran cantidad de energía calorífica, que calienta

el agua convirtiéndola en vapor a alta presión.El vapor generado en la caldera se expande

en una turbina, moviendosus álabes y generando así trabajo mecánico en su eje, conectado

a un alternador, produciéndose así energía eléctrica. Puesto que ésta electricidad no tiene la

tensión óptima para minimizar las pérdidas por efecto Joule, se hará pasar por un

transformador, con el que se obtendrá electricidad a alta tensión que se podrá transportar.

El vapor utilizado pasa por un condensador en el que vuelve a convertirse en agua, tras lo

cual, tras ser bombeado para aumentar su presión hasta la adecuada para que pueda volver

a convertirse en vapor, vuelve otra vez a la caldera para volver a empezar el proceso. El

agua refrigerante que se utiliza en el condensador proviene, generalmente de los ríos o del

mar, y puede trabajar tanto en un circuito cerrado (con torres de refrigeración) o en un

circuito abierto (descargando el agua caliente en la misma fuente dónde se obtuvo).

Figura 1.1.1

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 12

1.1.2.2 Descripción de la planta En las instalaciones de una central térmica existen áreas funcionales definidas, entre las

que se encontrarán, indispensablemente, la isla de potencia y el edificio eléctrico y de

control. Además habrá una garita de seguridad y almacenes entre otras áreas.

La isla de potencia de una central es el lugar en el que se genera la energía. Se llama isla de

potencia al espacio dónde se encuentran la turbina y el condensador junto con el resto de

elementos del ciclo Rankine que se ha explicado en el apartado 1.3.1. Es, por tanto,

evidente, que no cabe la posibilidad de tener una central térmica sin su isla de potencia,

pero tampoco puede concebirse ésta sin un edificio eléctrico y de control.

Si la isla de potencia es el lugar dónde se genera la energía, el edificio eléctrico y de

control es el edificio en el que se recibe la energía generada por la central y que hace

posible que la isla de potencia funcione correctamente.

1.1.2.3 Descripción del edificio eléctrico y de control.

En este edificio, se encuentra la sala de cables, en donde, como su propio nombre indica,

se encuentran los cables por los que llega la energía eléctrica generada en la isla de

potencia. Por otra parte, se encuentra la sala de baterías, que hace posible que la central

siga funcionando en caso de fallo eléctrico. Además en la primera planta del edifico está la

sala electrónica, desde la que se controlan los equipos del ciclo de Rankine funcionando en

la isla de potencia. Finalmente, en la parte superior están las oficinas, en las que trabaja el

personal de la central.

Las características constructivas de este edificio eléctrico y de control así como

lasparticularidades y funciones de las diferentes salas se detallan a continuación:

La planta es rectangular, de 36x26 metros. Dispone de un área aproximada de 3100m2. Su

altura es de 16,7 metros,, aunque estos no se alcanzan en todo el edificio. La estructura está

dividida en 3 alturas diferentes. La planta baja contiene las sal de cables y la de baterías,

mientras que en la primera se encuentran dedicada a salas eléctricas y electrónicas. Por

último, la segunda planta aloja las oficinas y salas de ocupación permanente.

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 13

El edificio cuenta con dos módulos de escaleras, uno situado en la esquina noreste y otro

en la pared sur. Todos ellos comunican las 3 alturas.

La distribución de las salas por plantas junto con una breve descripción de cada una, se

muestra a continuación:

Elevación de +0.000 m (planta baja):

- Sala de cables: esta sala tiene una superficie de 674 metros cuadrados. La pared

oeste es completamente exterior mientras que los cerramientos este y sur lo son

parcialmente, pues albergan las escaleras. La pared norte tiene 3.8 metros exteriores

mientras que el resto son interiores.

El objetivo de esta sala es alojar los cables por los que se transporta la electricidad

generada en la isla de potencia. Además, pasan por aquí los cables que conectan las

máquinas empleadas en el ciclo Rankine con los equipos de control de las mismas situados

en el edificio eléctrico.

- Sala de baterías: la sala de baterías cuenta con aproximadamente 105 metros

cuadrados. Su pared norte es exterior y el resto son interiores.

En esta sala se encuentran las baterías que permiten que la central siga funcionando en

caso de que el aporte de energía eléctrica del exterior falle, o dado el caso, proporciona la

electricidad necesaria para parar la central evitando que se dañen los equipos, por el

empalamiento de la turbina por ejemplo, lo que hace que esta sala sea indispensable.

- Laboratorio: es una sala cuadrada de 73 metros cuadrados. Sólo su pared norte es

exterior.

En el laboratorio se llevan a cabo, sobre todo, controles de composición de la materia

prima empleada en la central. Además, se realizan las investigaciones necesarias para

mejorar la eficiencia del proceso.

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 14

Elevación de +4.000 m (primera planta):

- Sala eléctrica: la sala eléctrica tiene 530 metros cuadrados y al igual que la de

cables en todas las orientaciones tiene paredes exteriores. De la pared norte tan solo 10

metros son exteriores. Esta sala es de gran importancia, pues actúa como subestación para

distribuir electricidad tanto de baja como de media tensión.

- Sala electrónica: es una sala rectangular de 160 metros cuadrados. A excepción

de la pared norte todas son interiores.

En la sala electrónica están los equipos de control de la central. En ella se programan y

monitorizan tanto los equipos empleados en el ciclo Rankine como el proceso en sí mismo.

Elevación de +9.000 m (segunda planta):

- Sala de juntas: es una sala cuadrada de 34 metros cuadrados cuya pared norte es

exterior.

En esta sala se llevan a cabo las reuniones entre empleados de la central o empleados y

clientes.

- Oficinas 1 y 2: ambas oficinas tienen una superficie de 20 metros cuadrados y

todas sus paredes son interiores a excepción de la norte.

Las oficinas son el lugar de trabajo de los empleados.

- Sala de comunicaciones: es una sala rectangular de 34 metros cuadrados cuya

pared norte es exterior y el resto son interiores. Es la sala donde se consolida la red de

comunicaciones de la empresa, es decir, en la sala en la que se encuentran los aparatos que

hacen posible el funcionamiento de los equipos electrónicos de las oficinas.

- Sala de Control: tiene una superficie de 57 metros cuadrados. Las paredes norte

y oeste son exteriores.

En esta sala se controla el funcionamiento de la central.

-Sala de descanso: Es una sala rectangular de 19 metros cuadrados con una única

pared exterior, la oeste.

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 15

Sala habilitada para que los trabajadores socialicen en sus momentos de descanso.

- Cafetería: Sala con pared oeste exterior de 22 metros cuadrados. El resto de

paredes son interiores.

Zona de almuerzo disponible para los empleados de la central.

- Vestuarios femeninos: cuentan con aproximadamente 24 metros cuadrados de

superficie y solo su pared oeste es exterior.

- Vestuarios masculinos: tienen una superficie de unos 29 metros cuadrados y

todas sus paredes son interiores a excepción de la oeste y 3.8 metros de la sur.

- Aseos femeninos: sala cuadrada de aproximadamente 20 metros cuadrados

totalmente interior.

- Aseos masculinos: al igual que los femeninos tienen una superficie de 20 metros

cuadrados y todas sus paredes son interiores.

- Sala de la limpieza: es una sala cuadrada de 5,6 metros cuadrados sin paredes

exteriores.

Sala habilitada para el almacenamiento de productos de limpieza.

- Enfermería: Su superficie es de 26,5 metros cuadrados y todas sus paredes son

interiores a excepción de aquella con orientación sur.

Con la presencia de un médico o un practicante, es la sala para el control médico de los

trabajadores y para tratar las posibles urgencias médicas que puedan ocurrir.

- Oficina técnica: es una sala rectangular de 246 metros cuadrados

aproximadamente. Tanto su pared sur como su pared este son exteriores. Las otras dos son,

por tanto, interiores.

En la oficina técnica se realiza un seguimiento de los proyectos de la central y se

desarrollan y proponen mejoras para el proceso (en relación a maquinaria o materiales).

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 16

- Sala técnica: sala rectangular y completamente interior de 42 metros cuadrados

aproximadamente. Una sala técnica es lo mismo que una sala de procesamiento de datos.

En ella se encuentran los grandes equipos informáticos y de comunicaciones de la central.

- Sala de almacenamiento: sala interior de 21 metros cuadrados.

Es una sala orientada a almacenar todo tipo de materiales necesarios en el día a día de la

central.

1.1.2.4 Características exteriores del proyecto

La central se encuentra situada en el municipio de Santander, Comunidad Autónoma de

Cantabria, en España. Los datos climatológicos indicados a continuación se corresponden

con un percentil del 0.4% en verano y del 99.6% en invierno y se han obtenido de los

criterios de ASHRAE. Se han elegido estos percentiles por ser más restrictivos (según la

norma UNE-100-001-85 correspondería a un edificio de especial consideración un

percentil del 2,5%) y por lo tanto, más adecuados para salas de responsabilidad como es el

caso de algunas de las estancias del edificio, como pueden ser las eléctricas y de control de

la planta.

Parámetro Dato (°C)

Diseño Verano TBS/TBH 25,6/19,7

Diseño Invierno TBS/TBH 3,5/ 3,5

HR Invierno 100 %

Tabla 1.1.2

Por otra parte, son importantes también los datos geográficos que se muestran a

continuación (tabla 1.1.3) . Estos datos se han obtenido del “2013 ASHRAE Handbook-

Fundamentals.”

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 17

Latitud 43.48 N

Longitud 3.80 W

Altitud 59 m

Presión atmosférica normal 100.62 Pa

Rango diario 4,6

Tabla 1.1.3

El emplazamiento se encuentra a una altura de 59 metros sobre el nivel del mar.

1.1.2.5 Características interiores de diseño

Las condiciones interiores vienen marcadas tanto por las imposiciones de los fabricantes

de los equipos como por las necesidades de renovación en las salas de ocupación, en las

que habrán de mantenerse las condiciones de confort. Además en las salas de

responsabilidad han de tenerse en cuenta las condiciones que aseguran el correcto

funcionamiento de los equipos situadas en ellas. Por otra parte, siempre han de estar

presentes las especificaciones y requerimientos del cliente.

Las condiciones interiores de diseño se detallan en la tabla 1.1.4 de la siguiente página.

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 18

Zona Tmin/Tmáx (ºC) Ventilación Nota

Sala de cables 5-40

Sala de baterías 20-30 10 ren/h Extracción de H2

Laboratorio 22-26

Sala eléctrica 20-30

Sala electrónica

Sala de juntas

Oficina 1

Oficina 2

Sala de

comunicaciones

Sala de control

Sala de descanso

Cafetería

22-26

Vestuarios

femeninos

Vestuarios

masculinos

Aseos Señoras

Aseos Caballeros

25-30

Sala de la limpieza 20-30

Extracción

Enfermería 22-26

Oficina técnica

Sala técnica 22-26

Sala de

almacenamiento 20-30 Extracción

Tabla 1.1.4

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 19

1.1.2.6 Características de los cerramientos

Puesto que se tendrán en cuenta las cargas por transmisión y/o disipación en los cálculos,

han de estudiarse los tipos de cerramientos empleados en el edificio, tanto exteriores como

interiores en cada una de las salas.

Según la ley de Fourier, entre las dos superficies de una pared se establece un flujo de

calor en el sentido de las temperaturas decrecientes, que dependerá del coeficiente de

transmisión de la misma. Estos coeficientes podrán determinarse a partir de las

características constructivas del edificio, y representarán el flujo de calor por unidad de

tiempo que atraviesa una superficie de lados paralelos cuando se establece una diferencia

de temperatura entre los dos lados de un grado.

Figura 1.1.2

Éstos coeficientes serán necesarios, junto con las condiciones climáticas exteriores y de las

salas contiguas para determinar las cargas existentes en cada sala (Ver anexo C)

Además, tal y como se observa en la figura 1.1.2, los cerramientos no son de un solo

material, si no que están formados por una superposición de capas, o paredes planas, de

diferentes materiales y espesores. Por ello, para conocer la cantidad de calor que llega al

interior del edificio, y teniendo en cuenta que la potencia calorífica que atraviesa las

diferentes capas es la misma, se modelará el cerramiento con una red de resistencias (como

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 20

se observa en la figura 1.1.3), cuyos respectivos valores se obtendrán del programa HAP

utilizado al introducir los distintos materiales empleados para el cerramiento.

Figura 1.1.3

Para el cálculo de la potencia calorífica se empleará la siguiente fórmula:

Ecuación 1.1.1

Los cerramientos se dividen en: cerramientos horizontales, cerramientos verticales y

huecos. La estructura del edificio está hecha con hormigón reforzado, y las características

constructivas generales del edificio estudiado son las siguientes:

Cubierta

Estará construida a partir de losas de hormigón con un recubrimiento térmico e

impermeable, pues ha de evitar que la humedad y la lluvia penetren tanto en el edificio

como en los materiales empleados. Además debe soportar el peso de los equipos ahí

ubicados. Los paneles de la cubierta deberán ser lo más grandes posibles para minimizar el

número de juntas, que deberán ser correctamente diseñadas para evitar roturas y/o

deformaciones producidas por movimientos térmicos. Además el recubrimiento exterior se

hará con una grava blanca, de forma que se minimicen la absorción de calor y la superficie

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 21

de contacto con el resto de materiales de la fachada y se maximice la reflexión de forma

que se trasmita el mínimo calor posible a las salas de la segunda planta.

A continuación se muestra una tabla con los diferentes materiales que constituyen la

cubierta así como sus respectivas resistencias térmicas.

Material Espesor

(mm)

Densidad

(kg/m3)

Calor específico

(kJ/kg/K)

Resistencia

(m2·kg/W)

Hormigón HW 203 2246,6 0,84 0,11741

Hormigón LW 102 640,7 0,84 0,58703

Capa geotextil 10 1121,3 1,47 0,05855

Aislante RSI-1.9 16 8 0,84 1,97560

Capa geotextil 5 1121,3 1,47 0,03073

Grava 50 400,5 1,3 0,16677

TOTAL (*) 3,12

(*) El total se ha obtenido teniendo en cuenta las inercias térmicas y el color de la superficie exterior.

Tabla 1.1.5

Fachada

Las paredes exteriores serán de doble aislamiento (cámara de aire y 6cm de poliestireno

extruido), el exterior será de ladrillo cara vista con 1 cm de revoco. La parte interior del

cerramiento estará constituida por un bloque de hormigón y pladur pintado.

Al igual que en el caso de la cubierta, estos cerramientos deberán evitar el paso de lluvia y

humedad y habrán de tenerse en cuenta las juntas de expansión necesarias para absorber

los movimientos térmicos.

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 22

Material Espesor

(mm)

Densidad

(kg/m3)

Calor específico

(kJ/kg/K)

Resistencia

(m2·kg/W)

Panel de pladur 16 800,9 1,09 0,09862

Aislante RSI-2.5 50,8 32 0,92 2,44598

Hormigón LW 203,2 640,7 0,84 1,17407

Ladrillo cara vista 150 2002,3 0,92 0,11256

TOTAL (*) 4,01

(*) El total se ha obtenido teniendo en cuenta las inercias térmicas y el color de la superficie exterior.

Tabla1.1.6

Muros interiores

Respecto a los muros interiores hay que diferenciar entre los que sirven como cerramiento

a salas de responsabilidad y riesgo (salas eléctricas y electrónicas, baterías, cables y

laboratorio) y los del resto de salas (oficinas y resto de salas de la segunda planta). Los

cerramientos de las salas de responsabilidad deberán soportar, por normativa (NPFA 5000,

Código de Seguridad y construcción de edificios), 2 horas de exposición al fuego, por lo

que para estos muros interiores el cerramiento estará formado por dos placas de hormigón,

que proporcionarán la resistencia al fuego, revestidas por dos paneles de pladur como

embellecimiento. En la siguiente tabla se pueden observar las características de los

diferentes materiales que forman los muros interiores tanto de la planta baja como de la

primera planta en las que se encuentran las salas de responsabilidad.

Material Espesor

(mm)

Densidad

(kg/m3)

Calor específico

(kJ/kg/K)

Resistencia

(m2·kg/W)

Panel pladur 16 800,9 1,09 0,09863

Hormigón HW 203 2242,6 0,84 0,11741

Hormigón LW 102 640,7 0,84 0,58703

Panel de pladur 16 800,9 1,09 0,09863

TOTAL (*) 1,08

(*) El total se ha obtenido teniendo en cuenta las inercias térmicas y el color de la superficie exterior.

Tabla 1.1.7

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 23

Por otro lado, los muros interiores de las salas de la segunda planta estarán formados por

doble placa de pladur de 12 cm con aislante de lana de roca en el medio, que no solo

actuará como aislante térmico sino también como aislante acústica. El acabado será de

pintura acrílica anti polvo.

A continuación se muestra una tabla con las características del cerramiento de los muros

interiores de la segunda planta.

Material Espesor

(mm)

Densidad

(kg/m3)

Calor específico

(kJ/kg/K)

Resistencia

(m2·kg/W)

Panel pladur 16 800,9 1,09 0,09863

Cámara de aire 100 0 0 0,16026

Lana de Roca 30 30 0,92 1,59449

Panel de pladur 16 800,9 1,09 0,09863

TOTAL (*) 2,13

(*) El total se ha obtenido teniendo en cuenta las inercias térmicas y el color de la superficie exterior.

Tabla 1.1.8

Suelo en contacto con el exterior

Estos cerramientos deben asegurar tanto que la transferencia de calor sea la mínima posible

como que la humedad del terreno no penetre en el edificio. Para calcular la transmisión de

calor a través de los suelos no solo habrá de tenerse en cuenta la resistencia térmica de los

materiales del cerramiento, sino también la longitud del perímetro expuesto (perímetro

correspondiente a las paredes exteriores de la sala).

En la siguiente tabla se muestran los materiales considerados para el cerramiento de los

suelos exteriores así como sus características y resistencia térmica.

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 24

Material Espesor

(mm)

Densidad

(kg/m3)

Calor específico

(kJ/kg/K)

Resistencia

(m2·kg/W)

Hormigón HW 102 2242,6 0,84 0,05870

Bloques de hormigón LW 203 608,7 0,84 0,35578

Bloques de hormigón LW 203 608,7 0,84 0,35578

Guijarros de asfalto 3,174 1121,3 1,26 0,07644

Aislante RSI-1.2 25,4 32 0,92 1,22299

Pizarra 12,7 4325 1,26 0,00881

TOTAL (*) 2,26

(*) El total se ha obtenido teniendo en cuenta las inercias térmicas y el color de la superficie exterior.

Tabla 1.1.9

Suelos / Techos interiores

Al igual que en el caso de los muros internos, también habrá que diferenciar el techo de la

planta baja (suelo de la primera planta), del techo de la primera planta (suelo de la

segunda), pues el primero deberá asegurar, al igual que los muros de las salas

correspondientes, que se puede resistir el fuego durante al menos 2 horas.

La composición del techo de la planta baja es la siguiente:

Material

Espe

sor

(mm)

Densidad

(kg/m3)

Calor específico

(kJ/kg/K)

Resistencia

(m2·kg/W)

Bloques de hormigón LW 102 608,7 0,84 0,26683

Aislante RSI-1.2 25,4 32 0,92 1,22299

Bloques de hormigón HW 203 977,1 0,84 0,19568

Pizarra 12,7 4325 1,26 0,00881

TOTAL (*) 1,87

(*) El total se ha obtenido teniendo en cuenta las inercias térmicas y el color de la superficie exterior.

Tabla 1.1.10

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 25

Por otra parte, la composición del suelo de la segunda planta se muestra en la tabla 1.1.11.

Material Espesor

(mm)

Densidad

(kg/m3)

Calor específico

(kJ/kg/K)

Resistencia

(m2·kg/W)

Láminas de madera 19 544,6 1,21 0,16428

Hormigón LW 102 640,7 0,84 0,58703

Aislante RSI-1.2 30 30 0,92 1,87795

Hormigón HW 102 2242,6 0,84 0,08570

TOTAL (*) 2,87

(*) El total se ha obtenido teniendo en cuenta las inercias térmicas y el color de la superficie exterior.

Tabla 1.1.11

Puertas y ventanas

El tipo de puerta dependerá de su ubicación y uso. Las exteriores serán metálicas de doble

pared, mientras que las interiores serán de madera natural. Además las puertas podrán ser

individuales (1000mm x 2500mm) o dobles (2000mm x 2500mm).

Las ventanas serán de doble acristalamiento con marco de aluminio y aislante térmico.

Estarán situadas en salas ocupadas que requieran de luz natural.

A continuación se resumen en una tabla los coeficientes de transmisión máximos

permitidos por el RITE-2007 para la zona C, a la que corresponde Santander, lugar de

emplazamiento de la central y los determinados mediante el programa de cálculo HAP,

empleado en el proyecto:

Transmitancia

(W/m2K) Cubierta Suelo Pared

interior

Pared

exterior Ventana

RITE 0,41 0,50 1,20 0,73 4,4

HAP 0,321 0,396 0,469 0,58 3,656

Tabla 1.1.12

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 26

1.1.3 Definición de los sistemas de ventilación.

En este proyecto se tratarán los sistemas de climatización centralizada, que se distinguen

por producir frío o calor para varias zonas en una única central de producción. Esta central

es la que transforma la energía produciendo el frío o calor necesarios. Además los sistemas

de climatización cuentan con una red de conductos o tuberías que transportan el fluido

desde la central hasta las distintas zonas a climatizar. Por otra parte cuentan con una serie

de elementos terminales que comunican los conductos y las salas, controlando que se

alcancen las condiciones deseadas en cada una de ellas.

1.1.3.1 Clasificación de los sistemas de ventilación según el fluido que se emplea.

La clasificación principal de los sistemas de climatización centralizada es según el fluido

que se emplea para distribuir la energía desde el equipo central hasta las zonas.

1.1.3.1.1 Sistemas todo aire.

Estos sistemas utilizan el aire como fluido para combatir las cargas térmicas existentes en

el edificio. La central proporciona el caudal de aire necesario para que las cargas térmicas

sean absorbidas cuando el aire recorra la sala.

Estos sistemas se caracterizan por tener un bajo nivel de ruido, ya que los equipos no se

encuentran en las salas. Además proporcionan alta calidad tanto en el filtrado y la

ventilación como en el enfriamiento y la humidificación. Además es fácil lograr un

enfriamiento de muy bajo coste gracias al free-cooling (enfriamiento mediante aire

exterior). Su principal inconveniente es que ocupan mucho espacio.

Cuando las cargas térmicas son variables han de combatirse bien variando la temperatura

del aire suministrado y manteniendo el caudal, o variando el caudal manteniendo la

temperatura.

A continuación se muestra una imagen de la distribución del aire en un sistema todo aire.

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 27

Figura 1.1.4

1.1.3.1.1.2 Sistemas todo aire de volumen constante .

Los equipos de volumen de aire constante, CAV (Constant Air Volume), son equipos que

proporcionan un volumen de aire constante en las distintas zonas, por ello son

recomendables para climatizar espacios amplios con cargas térmicas constantes.

Estos sistemas permiten controlar tanto la temperatura proporcionada como la humedad,

las partículas o los gases. Sin embargo, debido a que el volumen es constante, no controlan

la velocidad ni la presión del mismo.

Entre sus ventajas destacan el bajo coste y su fácil instalación además de que pueden

controlar la ventilación sin necesidad de añadir equipos adicionales. Esto no quita que

tengan algunos inconvenientes notables, como su poca eficiencia, ya que al proporcionar

un volumen de aire constante, en condiciones de baja carga térmica se malgasta mucha

energía. Además requieren grandes conductos.

A continuación se muestra un esquema de la instalación de un sistema todo aire de

volumen constante.

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 28

Figura 1.1.5

1.1.3.1.1.3 Sistemas todo aire de volumen variable.

Los equipos de volumen de aire variable VAV, (Variable Air Volume), son equipos muy

eficientes, pues emplean solo el volumen necesario para combatir las cargas térmicas

existentes. Además puede controlarse la velocidad del ventilador a carga parcial,

reduciendo aún más los costes de funcionamiento. Por otro lado, tienen bajo coste de

instalación y de mantenimiento, pero requieren mucho espacio.

La central o UTA, impulsa aire a la temperatura necesaria para combatir las condiciones de

máxima carga. En los conductos de impulsión de cada sala se instala una compuerta que

actúa como reguladora de caudal, aunque esto puede hacerlo también el difusor. La

regulación de caudal depende del termostato situado en la sala a climatizar.

Estos equipos son capaces de controlar la temperatura de forma independiente en los

distintos espacios pero no pueden asegurar unas condiciones de presión constantes, ya que

las variaciones de caudal en los ramales producen cambios de presión en el conducto

común. Por tanto, estos sistemas no son apropiados para laboratorios o salas quirúrgicas,

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 29

por ejemplo, a no ser que se instale un by-pass que reconduzca parte del aire del conducto

de impulsión al conducto de retorno, compensando así las variaciones de presión.

Por otra parte, cuando se alcanza el punto óptimo de climatización, el volumen de aire

inyectado disminuye, pudiendo darse el caso de que no se cumpla con los requerimientos

legales de renovación mediante aire exterior (20 cfm/persona), produciéndose además una

sensación de disconfort. Para evitar esto pueden instalarse ventiladores o baterías de

calefacción, pero se elevarían mucho los costes de instalación.

Las cajas terminales de estos equipos han de colocarse en el techo, por lo que habrá que

dejar un acceso a las mismas. Los equipos VAV reducen o eliminan la necesidad de

recalentamiento que existía en algunos equipos tipo CAV y minimizan la potencia del

ventilador. Sin embargo, no son buenos para combatir cargas latentes elevadas, y debido a

la variación de caudal no se distribuye bien el aire en los espacios. Además no puede

combatir de forma simultánea cargas de frío y calor.

A continuación se muestra una imagen en la que se representa el esquema de un equipo de

volumen variable.

Figura 1.1.6

1.1.3.1.1.4Sistemas todo aire de un solo conducto.

Son equipos programables para períodos de ocupación y de no ocupación. Además pueden

proporcionar calefacción localizada cuando no es suficiente con la centralizada. Estos

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 30

equipos tienen un único conducto, que transporta el aire desde la fuente hasta la sala, ya

sea frío o caliente. Pueden ser de caudal constante o de caudal variable.

Es un equipo con pocas partes lo que hace que sea de fácil y barato mantenimiento. Sus

componentes principales son una batería de refrigeración y otra de calefacción, un filtro y

un ventilador. Estos equipos pueden dimensionarse de acuerdo al espacio disponible y al

espacio a climatizar o pueden comprarse como un equipo compacto al fabricante.

El equipo cuenta con un termostato único que regula la temperatura de la zona, lo que

limita las preferencias de los ocupantes de forma individual. Sin embargo, puesto que el

volumen es constante, las condiciones del mismo son buenas, pues se está renovando

continuamente.

En la imagen siguiente se muestra un esquema de funcionamiento de un equipo CAV

Single Zone o de único conducto.

Figura 1.1.7

Estos equipos suelen utilizarse en zonas que no requieran muchas diferencias de

climatización entre espacios. Se instalan generalmente en edificios residenciales.

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 31

1.1.3.1.1.5 Sistemas todo aire de doble conducto.

Estos equipos están formados por un único ventilador que proporciona y extrae el aire de la

sala, pero tienen dos conductos, uno por el que circula el aire frío y otro que transporta el

aire caliente. Los dos aires pueden mezclarse en las terminales de cada zona para lograr la

temperatura deseada.

Pueden ser tanto de volumen de aire constante como de volumen de aire variable.

Proporcionan un buen control de la humedad y un control rápido y preciso de la

temperatura.

No son muy eficientes en lo que se refiere a la energía, ya que se pierde parte de la misma

al realizar la mezcla de aires. Además requieren mucho espacio y el coste de instalación es

elevado. Por otra parte se necesita instalar algunos equipos en zonas ocupadas, lo que

ocasiona inconvenientes en el mantenimiento.

A continuación se muestra una imagen de un sistema todo aire de doble conducto.

Figura 1.1.8

1.1.3.1.1.6 Sistemas todo aire multizona.

El funcionamiento es similar al de los equipos de doble conducto, pero la mezcla de aire

frío y caliente se produce en el equipo central, de forma que solo se necesita un conducto

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 32

de distribución reduciéndose así los costes. El gran inconveniente de estos equipos es el

tamaño de los conductos. Estos son muy grandes, por lo que es recomendable instalarlos

en aquellas zonas donde la longitud del conducto no vaya a ser mucha.

A continuación se muestra una imagen en la que se representa el esquema de

funcionamiento de un equipo multizona.

Figura 1.1.9

Tanto estos equipos como los de doble conducto se emplean para climatizar zonas en las

que se requiere un control individualizado de los espacios, lo que lo hace apropiados para

la climatización de oficinas, entre otras muchas cosas.

1.1.3.1.1.7 Sistemas todo aire de recalentamiento terminal.

Son equipos de caudal constante y multizona, por lo que son buenos para climatizar salas

con requerimientos diferentes. El funcionamiento es similar a los de zona única o un solo

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 33

conducto, pero añade baterías de recalentamiento en los conductos para mejorar el control

de temperatura de cada espacio. Proporciona un buen confort, pero no es muy eficiente, ya

que enfría el aire hasta la mínima temperatura permitida para que existan condiciones de

confort, independientemente de las cargas térmicas existentes, y posteriormente es

recalentado hasta la temperatura precisa mediante la batería de recalentamiento de cada

sala. Además el consumo de los ventiladores no disminuye a carga parcial.

A continuación se muestra el esquema de funcionamiento de un sistema de

recalentamiento terminal.

Figura 1.1.10

Esta tecnología se utiliza para climatizar grandes superficies, sobre todo cuando existe una

sala principal de grandes dimensiones rodeada por pequeñas zonas adyacentes que

requieren unas condiciones de ventilación específicas, por ejemplo gimnasios.

1.1.3.1.2 Sistemas todo agua.

En los sistemas todo agua la central enfría o calienta agua, que será en este caso el fluido

caloportador. Las cargas térmicas se combaten en cada sala de forma independiente. El

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 34

transporte del fluido se realiza, en este caso, mediante tuberías, que conducen el fluido

desde la central hasta las terminales, que serán en este caso fan-coils (ventiloconvectores).

En los fan-coils el aire aspirado se mezcla con el nuevo y se hace pasar por una batería, en

la que están las tuberías de agua. Al entrar el aire en contacto con las paredes de las

tuberías, alcanza la temperatura necesaria para climatizar el local. La temperatura del agua

que circula por las tuberías está regulada por el termostato de zona. En los sistemas todo

agua los ventiladores son de velocidad variable, que puede modificarse de forma

automática o manualmente por el usuario.

El aporte de aire exterior (aire primario) puede realizarse a través de una central de

volumen constante o directamente a través de los fan-coils.

Los sistemas todo agua con fan-coils pueden diferenciarse en tres tipos diferentes:

- Sistemas a dos tubos: La central produce agua caliente o fría, que se distribuye a

los terminales mediante un único circuito.

-Sistemas a cuatro tubos: la central produce agua fría y caliente de forma

simultánea. El agua se transporta a través de dos tuberías diferenciadas hasta las

terminales, que generalmente cuentan con dos baterías que podrán actuar de forma

independiente o simultánea.

- Sistemas a tres tubos: se diferencia del sistema a cuatro tubos en que la tubería de

retorno es única, por lo que el agua caliente y fría se mezclan en ella.

Además de los fan-coils, que son los más utilizados, existen otros elementos terminales

como pueden ser las vigas frías, los radiadores, o los techos y suelos radiantes.

Los sistemas todo agua necesitan un espacio de instalación reducido, pues los conductos de

aire son solo necesarios para el caudal de ventilación. Además al ser un control

particularizado, los espacios no se ven afectados por las condiciones de otros espacios

contiguos. La principal desventaja es que las baterías condensan la humedad, por lo que

son necesarios desagües y los equipos pueden deteriorarse a medio plazo. Además los

sistemas todo agua no pueden beneficiarse del enfriamiento gratuito proporcionado por el

free-cooling.

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 35

A continuación se muestra un esquema de la instalación de un sistema todo agua.

Figura 1.1.11

1.1.3.1.3 Sistemas aire-agua.

Para aprovechar las ventajas de los sistemas todo aire y los sistemas todo agua, evitando

alguno de sus inconvenientes, como la necesidad de grandes espacios para la instalación de

sistemas todo aire debido al bajo poder caloportador de este fluido, se emplean, en

ocasiones sistemas combinados de agua y aire.

Los sistemas aire-agua, combaten las cargas latentes aportando aire primario, mientras que

para reducir las cargas sensibles se emplea una batería. Este aire primario se envía a unos

inductores formados por baterías de agua. Al aire primario que llega al inductor se le suma

el aire secundario que se aspira, mediante toberas de la sala a climatizar. De esta forma, el

caudal que se impulsará a la sala será una combinación de ambos. La temperatura del agua

que se emplea en las baterías del inductor se controla mediante el termostato de zona.

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 36

Además de porque ofrece un control particularizado de los espacios, los sistemas aire-agua

se caracterizan por tener un tamaño reducido, pues los conductos de aire son solamente

necesarios para el aire primario. Por otro lado, al tener una parte de aire, puede realizarse

enfriamiento gratuito. Además pueden combatirse cargas de frío y calor de forma

simultánea.

En las imágenes siguientes se muestra el esquema de un sistema aire-agua.

Figura 1.1.12 Figura 1.1.13

1.1.3.1.4 Sistemas mediante refrigerante.

Los fluidos caloportadores son fluidos especiales que cambian de fase en las baterías. En la

de frío, el evaporador, el cambio es de líquido a vapor, por lo que el calor se toma del

medio. En este caso tenemos una máquina frigorífica. Por su parte, en las de calor,

condensadores, el fluido pasa de vapor a líquido, por lo que el calor se cede al medio.

Hablamos entonces de bombas de calor. Algunos equipos pueden funcionar tanto como

bombas de calor como máquinas refrigerantes.

En el compresor situado en la central el refrigerante se comprime en forma de vapor para

poder condensarse a mayor presión.

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 37

Equipos con refrigerante son por ejemplo los split o multisplit (explicados en el apartado

1.4.2) y los de volumen de refrigerante variable (VRV). Estos últimos presentan una

instalación compacta y ligera, que permite el control individualizado de los espacios.

Además tiene una buena eficiencia energética a carga parcial, pues permite recuperar calor

de los espacios. Sin embargo, son sistemas complejos no estandarizados, por lo que no son

compatibles entre distintos fabricantes y existe riesgo de fugas de refrigerante. Además

tienen un límite de potencia, por lo que pueden utilizarse para un número determinado de

zonas.

A continuación se muestra un esquema del funcionamiento de un sistema con refrigerante.

Figura 1.1.14

1.1.3.2 Clasificación de los sistemas de ventilación según sus características.

Los diferentes sistemas de ventilación pueden clasificarse en varias categorías según sus

características. Los tipos principales son:

1.1.3.2.1 Equipos Roof-Top

Los sistemas de tipo Roof-Top son sistemas todo aire. Se caracterizan por tener un montaje

sencillo y fácil mantenimiento. Puesto que no precisan de tuberías de agua o refrigerante,

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 38

son ideales para edificios industriales, donde hay numerosas instalaciones eléctricas.

Además pueden manejar grandes volúmenes de aire (el flujo de aire ronda los 180 m3/h por

kW), lo que también los hace adecuados para este uso. Su vida estimada está entre los 20 y

25 años, y son sostenibles y económicos.

El aire es impulsado en las salas mediante difusores, y generalmente estos equipos están

formados por un compresor tipo Scroll, un ventilador, free-cooling (sistema de

enfriamiento mediante aire exterior) y una bomba de calor.

Son equipos compactos, que integran tanto generación de frío como de calor. Se componen

de dos partes principales:

- Parte de tratamiento de aire: en este compartimento el aire se calienta o se enfría,

se filtra y se renueva. La renovación se hace mediante la mezcla de aire recirculado y aire

nuevo del exterior, cuya proporción se controla por una cámara de aire de mezcla. Esta

proporción ronda el 50%, aunque puede determinarse por un sistema detector de CO2 que

regule la entrada de aire nuevo en función de la concentración de este.

- Generación de calor y frío: en este compartimento se enfría o calienta el aire

mediante un compresor y un circuito de refrigeración reversible. Además, en esta parte

puede instalarse un sistema de free-cooling que permita climatizar la sala con el aire

exterior obtenido.

En la siguiente imagen se puede ver el esquema de un equipo Roof- Top:

Figura 1.1.15

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 39

Son equipos silenciosos y de alta confiabilidad, lo que hace que sean ideales para

climatizar salas de responsabilidad. Además tienen buena capacidad de deshumidificación.

A continuación se muestra una imagen de una instalación típica de un equipo Roof-Top.

1.1.3.2.2 Equipos Verticales

Es una unidad compacta, capaz de proporcionar tanto frío como calor para una o varias

zonas. Además son unidades capaces de gestionar la misma cantidad de aire que los

sistemas de conductos. Los equipos verticales compactos pueden tener toma de aire

exterior lo que permite cumplir con las exigencias de renovación además de minimizar las

infiltraciones debido a un incremento de presión en la sala.

Estos equipos se instalan en armarios insonorizados que se incrustan en las paredes

dejando un acceso exterior, lo que supone bajos costes de instalación. Suelen utilizarse

para climatizar las zonas perimetrales de edificios como hoteles, hospitales u oficinas. En

la figura 1.1.16 se puede ver un equipo vertical.

Figura 1.1.16

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 40

1.1.3.2.3 Equipos Multi-split

Los equipos multi-split están formados por una unidad externa con un motor que

suministra a varias unidades interiores de forma independiente, garantizando la eficiencia y

la independencia climática de los espacios. Las unidades internas pueden climatizar unos

metros cuadrados determinados, por lo que el número de unidades internas necesarias

dependerá del espacio a climatizar. Además se requiere al menos una unidad interna por

habitación.

Son equipos que refrigeran mediante expansión directa, y cuyo proceso de climatización se

resume en tres etapas: aspiración del aire ambiente, exclusión de humedad mediante un

evaporador y condensado en la unidad exterior. Pueden ser solo de frío o tanto de frío

como de calor. Estos equipos son capaces de eliminar la humedad sin enfriar el ambiente.

Además cuentan con un filtro para asegurar que las condiciones del aire son saludables.

Los multi-split tienen un bajo nivel sonoro, son pequeños y ornamentales (no desentonan

con los posibles diseños que pueda tener la sala). Además se pueden regular mediante

control remoto para comodidad de los ocupantes. Puede programarse también la llamada

“función sueño”, para regular la ventilación nocturna.

A continuación se muestra una imagen tanto de la unidad externa como de las unidades

internas de un equipo multi-split.

Figura 1.1.17

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 41

1.2 CÁLCULOS

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 42

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 43

1.2. Cálculos

1.2.1 Objeto del cálculo.

El objetivo de los cálculos es obtener los parámetros necesarios para el dimensionado y la

elección de los equipos que se van a emplear para la climatización del edificio.

Estos parámetros se obtendrán con el programa de simulación HAP

(HourlyAnalysisProgram) de CARRIER, que utiliza como base los parámetros

establecidos por el ASHRAE Standard 62-2001. HAP proporciona las herramientas

necesarias para diseñar los sistemas de HVAC, y ofrece además la posibilidad de realizar

análisis energéticos y análisis de costes de operación de los equipos utilizados o de

equipos alternativos.

Como datos de partida el programa utiliza las cargas térmicas que se habrán determinado

previamente de cada sala. Se introducirán por separado para cada sala. Además, se

indicarán los parámetros de ventilación: caudal de aire e infiltraciones. Por otra parte, se

introducirán las características constructivas de los muros, para conocer el coeficiente de

transmisión a través de muros, suelos, techos, puertas y ventanas.

Una vez definidas todas las características del edificio, el programa determinará los

parámetros de definición de los equipos de aire acondicionado. Para que esto sea posible,

habrá que hacer un estudio previo del tipo de equipos que se quieren utilizar, teniendo en

cuenta si se usarán para climatizar más de una sala de forma simultánea y si deberán ser

equipos de frío y calor o sólo de uno de ellos (ver apartado 1.2.2) .

El programa tendrá en cuenta, para el análisis, todas las franjas horarias y todas las

estaciones del año, pues así se ha establecido. Para el cálculo, promediará las condiciones

que se dan en todas las salas en cada momento, y elegirá las condiciones medias más

desfavorables de invierno y de verano, y sobre éstas proporcionará la parámetros que nos

permitirán seleccionar los equipos necesarios.

Además este programa permite conocer la energía consumida por la instalación en cada

momento así como los costes de operación de los distintos equipos. Este módulo no se

utilizará en la realización del proyecto.

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 44

1.2.2 Definición de los sistemas de acondicionamiento de aire de cada sala.

Para determinar los sistemas de acondicionamiento se agruparán las salas de acuerdo a su

uso y a sus necesidades climáticas de forma que un mismo equipo pueda emplearse para

climatizar más de una sala. A continuación se presentan los equipos elegidos para la

climatización del edificio atendiendo a la función de las salas que se van a climatizar.

1.2.2.1 Sistema de acondicionamiento para salas eléctricas y electrónicas.

En este grupo incluimos la sala de baterías, la sala eléctrica, la sala electrónica, el

laboratorio y la sala de cables. En este caso se utilizará un sistema RoofTop con

recalentamiento terminal.

Entre las características que hacen que este equipo sea el idóneo para la climatización de

estas salas destacan su capacidad de impulsar grandes caudales de aire (el volumen de las

salas eléctricas es grande), su capacidad de deshumidificación, pues la alta humedad del

clima Cantábrico podría causar daños en los equipos eléctricos y electrónicos, que sea un

equipo de tipo aire-aire, por lo que no puede haber fugas de agua o refrigerante que dañen

los circuitos electrónicos o los sistemas eléctricos, y su alta confiabilidad, pues se empleará

para climatizar salas de alta responsabilidad, indispensables para el funcionamiento de la

central.

Además, en el programa HAP, se han diferenciado 4 zonas a climatizar con este equipo,

correspondientes a las 4 salas anteriormente definidas (eléctrica, electrónica, laboratorio

ybaterías). La razón de esta distinción es que las condiciones deseadas no son las mismas

en las distintas salas. En el caso de la sala de baterías, las condiciones de extracción son

particulares, pues el aire extraído de esta sala no puede recircularse para ser tratado y otra

vez impulsado, ha de expulsarse totalmente al exterior. Además el rango de temperatura

deseado en las salas varía según la función de las mismas, por lo que la temperatura del

aire de impulsión y de extracción no será la misma en todos los casos. Por otra parte, el

hecho de que sea un equipo de caudal de aire constante, hace que sea un sistema adecuado

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 45

para la climatización del laboratorio, en la que se requiere que las condiciones de presión

sean constantes.

El sistema RoofTop seleccionado cuenta con diferentes componentes que hacen viable la

climatización de los diferentes espacios. Estos componentes pueden dividirse en

componentes estándar (son los que el equipo RoofTop trae de serie) y componentes

complementarios, aquellos que el usuario decide si quiere o no añadir en función de las

cargas térmicas que deba combatir.

Los componentes estándar son los siguientes:

- Refrigeración central: en este módulo el aire se enfría antes de ser impulsado,

siguiendo gracias a un equipo frigorífico. El fluido refrigerante evoluciona en un ciclo de

Carnot, absorbiendo calor del aire por estar a baja temperatura. A continuación se muestra

una imagen de un ciclo de Carnot con los diferentes componentes:

Figura 1.2.1

Los diferentes componentes del ciclo son:

1. Compresor: máquina donde se introduce el trabajo mecánico y aumenta la presión.

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 46

2. Evaporador: intercambiador en contacto con el foco frío, dónde se absorbe el calor del

aire.

3.Válvula de expansión: regula el flujo de refrigerante y mantiene la diferencia de

presiones.

4. Condensador: Intercambiador en contacto con el foco caliente, donde se cede calor.

- Ventilador de suministro: es el ventilador que proporciona el aire, tanto el aire

exterior como el aire recirculado, que se empleará para climatizar la sala. Es el ventilador

que impulsa el aire de los conductos hacia la sala. Hay distintos tipos de ventiladores, cada

uno de ellos con una eficiencia y una curva de rendimiento a carga parcial diferentes. El

caudal de impulsión determinado mediante el programa HAP se introducirá en el programa

de Soler&Palau para selección de ventiladores y así se obtendrá tanto el modelo más

apropiado para cada caso, como su curva de funcionamiento. Para seleccionar el ventilador

se ha tenido en cuenta que el punto de trabajo debe encontrarse en la zona estable de su

curva de funcionamiento (o lo más cerca posible de la misma), para asegurar tanto que no

se pierde energía como que en caso de que existan pequeñas variaciones de carga térmica

en la sala el ventilador puede seguir funcionando sin problemas.

El programa HAP necesita los datos técnicos del ventilador para saber qué calor están

generando los propios equipos de ventilación de forma que pueda dimensionar los sistemas

de climatización para que combatan también las cargas térmicas generadas por los propios

equipos. En este caso se han introducido datos habituales de ventiladores: 80% de

eficiencia y 50 Pa de presión estática.

Por otra parte, se puede definir la configuración del mismo en función de su situación

respecto al serpentín de refrigeración.

Los ventiladores pueden estar antes del serpentín, en cuyo caso se denominan ventiladores

“Blow-Thru”, o después del serpentín (en el sentido del flujo de aire), en cuyo caso se

conocen como “Draw-Thru”. La posición del ventilador modifica la temperatura de

entrada, el caso de los blow-thru, o de salida, en el caso de los draw-thru, en el serpentín de

enfriamiento, por lo que las cargas latentes del enfriador se ven afectadas, modificándose

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 47

así la temperatura de rocío del mismo. En el caso de los equipos multizona y de doble

conducto, los ventiladores se sitúan siempre antes del serpentín.

- Sistema de conductos: constituyen la red de conductos para transportar el aire. A

la hora de analizar el sistema de conductos hay que estudiar, por una parte, las pérdidas o

ganancias de potencia calorífica así como las fugas que se puedan producir, y por otra

parte si el diseño se ha realizado con simples conductos de retorno o si el retorno es a

través de un conducto plenum (conductos diseñados de forma que el aire se reparta con la

misma presión en todo el espacio).

Las pérdidas de potencia calorífica afectarán al rendimiento del equipo, pues modificarán

las cargas térmicas de enfriamiento o calentamiento que habrá de vencer. Esta

modificación de carga térmica se debe a la conductividad del material que se emplee en la

construcción de los conductos. Según ASHRAE estándares, que son los empleados por el

programa HAP utilizado en el proyecto, las pérdidas o ganancias de potencia térmica se

expresan en función de la de las cargas sensibles existentes en la zona a climatizar. Las

ganancias o pérdidas de calor en los conductos serán determinantes para definir la

temperatura de salida del aire en el equipo, pues por simple termodinámica, si se produce

un pérdida de calor a lo largo del conducto, la temperatura del fluido al entrar en la sala

habrá variado en función de la potencia térmica perdida o ganada en el conducto según la

ecuación:

Q=mCp(T1-T2)

Ecuación 1.2.1

Por otra parte las fugas que pueden producirse en los conductos son importantes, pues

modifican flujo de aire que el ventilador tiene que proporcionar, variando así su potencias

de uso. Las fugas en los conductos se expresan como un porcentaje del flujo de aire

proporcionado por el ventilador.

Además de los componentes anteriores, para lograr una climatización óptima de las salas

eléctricas del edificio, que asegure que los equipos no se deterioren, se ha añadido un

ventilador de retorno, que impulsa el aire de extracción de la sala hacia los conductos de

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 48

retorno. Al igual que en el caso del ventilador de impulsión, se elige el ventilador de

acuerdo al caudal determinado por el programa HAP

Para la modelización de estas salas se seleccionará en el programa HAP:

- Equipment type: Packaged Roof-Top Unit

- Systemtype: CAV Termina Reheat

En la figura 1.2.1 está representado el esquema de este tipo de equipos.

Figura 1.2.2

El resumen de los datos de entrada para esta modelización puede verse en el anexo D.1

1.2.2.2 Sistema de acondicionamiento para oficinas y otras salas de ocupación.

En el caso de la climatización de las salas de la segunda planta del edificio: vestuarios,

oficinas, salas de almacenamiento, cafetería… se ha seleccionado un equipo de volumen

de refrigerante variable (VRV) multi-split.

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 49

El equipo multi-splitse ha seleccionado por su capacidad de climatizar diferentes salas de

forma independiente mediante un termostato. Además pueden combatir tanto cargas de

invierno como cargas de verano, y eliminan la humedad del ambiente sin enfriar,

característica muy necesaria en climas marinos, especialmente en Santander, donde los

inviernos son fríos y húmedos. Por otra parte, su aspecto ornamental los hace únicos para

climatizar oficinas y salas ocupadas, pues no estropearán la estética del lugar. Como

ventaja añadida cabe destacar que estos equipos suelen tener una “función sueño”

programable, lo que permite diferenciar la climatización en momentos de ocupación y de

no ocupación.

Además por ser un equipo que funciona con líquido refrigerante tiene conductos pequeños

lo que supone que se necesite poco espacio para la instalación.

En este caso las salas de la segunda planta las salas se agruparán en función de su uso y del

rango de temperaturas de confort establecido. Por ello se han diferenciado 4 zonas

diferentes, la primera agrupa todas las oficinas y salas de trabajo, en las que habrá de

mantenerse la temperatura entre los 22ºC y los 26ºC. Por otro lado están los aseos y

vestuarios, que tendrán, además de un rango de temperaturas de confort diferente, unas

condiciones de extracción distintas. Las salas de almacenamiento y limpieza también se

han agrupado en otra zona, pues el rango de temperaturas permitido es más amplio.

Finalmente se ha definido una zona para la cafetería pues las tasas de renovación de aire

mediante aire exterior no serán las mismas que en el caso de las oficinas debido,

principalmente, a la función de esta sala y su ocupación.

Cabe destacar que la climatización de aseos, vestuarios, sala de la limpieza y sala de

almacenamiento se hará mediante las exfiltraciones del resto de sala de las plantas, y no

mediante impulsión de aire, pues las condiciones del aire de estas salas no son tan

restrictivas. En los aseos se colocarán ventiladores de extracción para extraer el caudal de

ventilación de los aseos, pues este aire no puede ser recirculado. Habrá de asegurarse que

el sistema que resulte esté equilibrado, es decir, debe cumplirse que el caudal de impulsión

sea el mismo que el caudal de exfiltraciones más el caudal extraído de todas las salas

(puede comprobarse en el plano 2 del documento 2 del presente proyecto)

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 50

Tanto los componentes estándar como los complementarios de estos equipos son los

mismos que los definidos en el apartado 1.2.2.1 para los equipos RoofTop.

Puesto que no existe la posibilidad de seleccionar un equipo multisplit de volumen de

refrigerante variable en el programa de HAP utilizado para los cálculos, se utilizará el

siguiente modelo para simular la climatización de estas salas, debido a su semejanza:

- Equipment type: Split Air Handling Units

- Systemtype: CAV 3-Deck Multizone

Figura 1.2.3

El resumen de los datos de entrada para esta modelización puede verse en el anexo D.2

Por otra parte, se realizará un análisis individualizado de las salas para conocer la potencia

de refrigeración necesaria para vencer las cargas térmicas existentes en cada sala y así

poder seleccionar la unidad splits interior más adecuada. En este caso, se simulará con un

equipo split (Split Air HandlingUnit), con caudal de aire constante para una sola zona

(CAV Single Zone).

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 51

1.2.2.2 Sistema de acondicionamiento para la sala de cables.

Para la sala de cables se utilizará el aire exterior puesto que el rango de temperaturas

permitido en esta sala es muy amplio (5-40ºC), siendo la temperatura máxima permitida

superior a la temperatura exterior del emplazamiento en verano Por ello, el programa HAP

se utilizará simplemente para conocer las transmisiones y las cargas internas que habrá que

disipar, pues el acondicionamiento de la sala se realizará mediante rejillas de entrada de

aire y ventiladores de extracción.

1.2.3 Cálculo de cargas térmicas

Las cargas térmicas consideradas en este proyecto se dividen en: cargas internas y cargas

externas (cargas por transmisión, cargas por infiltración y cargas por insolación). Además,

las cargas térmicas pueden ser sensibles, sólo varía la temperatura, o latentes, aumenta la

humedad.

El programa HAP determinará las cargas externas, por lo que serán necesarios los

coeficientes de transmisión establecidos para los cerramientos y las temperaturas tanto del

exterior como de las salas no acondicionadas (se considerará que entre dos salas

acondicionadas no existe transmisión de calor). Los pasillos se tomarán como salas

acondicionadas, mientras que las escaleras y halles se considerarán no acondicionados.

Será además necesario introducir en el programa las dimensiones de las salas así como las

características dimensionales y de orientación de puertas y ventanas. A continuación se

detallan enla tabla 1.2.1 las dimensiones de las diferentes salas a climatizar:

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 52

Dimensiones Salas

Largo(m) Ancho(m) Alto(m) Área(m2) Volumen(m3)

Sala de cables - - 4 674 2696

Sala de baterías 13.6 7.8 4 105 420

Laboratorio 6.2 11.8 4 73 292

Sala eléctrica 20 8 5 530 2650

Sala electrónica - - 5 160 800

Sala de juntas 6 5.2 4 34 136

Oficina 1 3.8 5.2 4 20 80

Oficina 2 3.8 5.2 4 20 80

Sala de

comunicaciones

6.5 5.2 4 34 136

Sala de control 10 5.4 4 57 228

Sala de descanso 9 2.2 4 19 76

Cafetería 8.25 3 4 22 88

Vestuarios femeninos - - 4 24 96

Vestuarios

masculinos

- - 4 29 116

Aseos femeninos - - 4 20 80

Aseos masculinos - - 4 20 80

Sala de la limpieza 5 4.5 4 5,6 22.4

Enfermería 5 4.5 4 26,5 106

Oficina técnica 14 17 4 246 984

Sala técnica 5 8 4 42 168

Sala de

almacenamiento

5 4.5 4 21 84

*Nota (1): Que la dimensión aparece marcada como “-“ implica que la sala no es rectangular

Tabla 1.2.1

Puesto que las cargas térmicas son variables, para asegurar que el dimensionamiento de los

equipos se hace de forma correcta, asegurar que los equipos seleccionados sean capaces de

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 53

combatir la mayor variedad de cargas térmicas posibles, el programa HAP estudiará dos

situaciones, una de verano en el día más caluroso con máxima ocupación y con todos los

equipos en funcionamiento, y el día más frío del invierno, con las salas desocupadas y los

equipos apagados. De esta forma, si los equipos son válidos para estas dos situaciones lo

serán también para cualquier caso intermedio.

1.2.3.1 Cargas internas

1.2.3.1.1 Cargas térmicas por ocupación

Para considerar las cargas por ocupación, se utilizarán los valores utilizados por el

programa de HAP, que es el programa que se empleará para los cálculos. Éste programa

toma como referencia los valores normalizados establecidos por el ASHRAE, que

determinan que para la actividad que realiza una persona en la oficina la carga latente

asociada es de 60.1 W y la sensible es de 71.8 W. Si la persona está en reposo, su carga

sensible será de 67.4 y su carga latente de 35.2 W. A continuación se muestra la ocupación

de las diferentes salas y el área de las mismas.

Salas eléctricas y

laboratorio

Área (m2) Ocupación (personas)

Sala de baterías 104,7 0

Laboratorio 73,2 4

Sala de cables 675,5 0

Sala eléctrica 530 0

Electrónica 160 0

Tabla 1.2.2

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 54

Salas planta de control Área (m2) Ocupación (personas)

Sala de juntas 34,2 8

Oficina 1 20 1

Oficina 2 20 1

Sala de comunicaciones 34,4 2

Sala de control 57 1

S. de fumadores 19,2 3

Cafetería 22 15

Vestuario femenino 24 5

Vestuario masculino 29 5

Aseo femenino 20 1

Aseo masculino 20 1

Sala de la limpieza 5,6 0

Enfermería 26,5 1

Oficina técnica 246,5 15

Sala técnica 42,4 0

Sala de almacenamiento 21,2 0

Tabla 1.2.3

Por otra parte, las cargas térmicas por infiltración se deben a una diferencia de presión

entre dos salas contiguas o una sala y el exterior. Es una carga tanto sensible como latente,

pues se genera una corriente de aire que provoca cambios tanto de temperatura como de

humedad. El aire se moverá de presiones altas hacia presiones bajas. En ocasiones las

infiltraciones pueden favorecer la climatización del edificio.

Para este proyecto, en el programa HAP se introducirán unas infiltraciones determinadas

como un 5% de los caudales de renovación de las salas (definidos en el apartado 1.2.4.1.3),

de forma que se creará una sobrepresión en el interior de la sala que supondrá que las fugas

vayan hacia el exterior, de forma que no existan cargas térmicas por infiltración.

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 55

1.2.3.1.2 Cargas térmicas por iluminación y equipos

Por una parte, en el programa HAP se introducirán las cargas por iluminación dependiendo

del área de la sala en cuestión, determinando un valor de 20W/m2. Por otra parte, las cargas

de los equipos quedan determinadas por los datos del fabricante o bien por estimaciones a

partir de valores conocidos. A continuación se muestran las cargas por iluminación y por

carga de equipos consideradas en cada sala.

Sala Carga de equipos (W) Iluminación (W/m2)

Sala de baterías 5.000 7,5

Laboratorio 2.000 20

Sala de cables 97.900 10

Sala eléctrica 106.100 10

Electrónica 10.500 10

Tabla 1.2.4

Las cargas internas de la planta de control se muestran en la siguiente página (tabla 1.2.5)

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 56

Sala Carga de equipos(W) Iluminación(W/m2)

Sala de juntas 3.300 20

Oficina 1 2.300 20

Oficina 2 2.300 20

Sala de comunicaciones 5.600 20

Sala de control 13.500 20

Sala de descanso 3.000 20

Cafetería 5.000 20

Vestuarios femeninos 0 20

Vestuarios masculinos 0 20

Aseos de Señoras 0 20

Aseos de Caballeros 0 20

Sala de la limpieza 0 20

Enfermería 2.300 20

Oficina técnica 28.600 20

Sala técnica 7.200 20

Sala de almacenamiento 2.300 20

Tabla 1.2.5

1.2.3.1.2 Cargas térmicas por transmisión

Las cargas térmicas de transmisión representan carga sensible, pues solo existen cuando

hay una diferencia de temperatura entre dos superficies. Las cargas por transmisión se

darán tanto en muros interiores y exteriores como en techos y suelos. En el caso de los

muros, es importante destacar la existencia de cierta inercia térmica, que provoca que el

calor tarde un tiempo determinado en atravesar el cerramiento, por lo que no tiene por qué

coincidir el momento de máxima temperatura exterior con el máxima carga térmica en el

interior.

Las cargas por transmisión se calculan a partir de la siguiente fórmula:

Q = C0 · Ci · K · S · (Tinterior-Texterior)

Ecuación 1.2.2

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 57

Dónde:

Q es la carga térmica por transmisión (kcal/h)

C0 es el coeficiente de orientación del muro. Es un coeficiente adimensional para

tener en cuenta la influencia de la radiación solar y de los vientos predominantes en esa

orientación. No se tiene en cuenta cuando las paredes no son verticales o no son exteriores.

Los valores más habituales son: 1,15 para la orientación norte, 1,20 para la sur, 1,10 para la

este y 1,05 para la orientación oeste.

Ci es el coeficiente de intermitencia de la instalación. Actualmente se considera que

este factor es 1,1 pues es el coeficiente que se utilizaba cuando los equipos solo podían

funcionar durante las horas programadas sin poder alterarse este funcionamiento. Es un

factor de seguridad.

K es el coeficiente global de transmisión de calor del muro (kcal/h·m2·ºC). Puede

calcularse como λ/e donde λ es la conductividad del material (W/m·K) y e el espesor (m).

S es la superficie de transmisión de calor. (m2)

Tinterior es la temperatura del espacio acondicionado (ºC)

Texterior es la temperatura del espacio no acondicionado (ºC)

1.2.3.1.3 Cargas térmicas por insolación

Se debe a la incidencia del sol en las fachadas, lo que produce un aumento de la

temperatura de la superficie exterior de los muros. Puesto que ésta carga implica solo un

incremento de temperatura estaremos hablando también de carga sensible.

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 58

1.2.4 Cálculo y dimensionamiento de equipos de los sistemas de ventilación.

1.2.4.1 Cálculo de los requisitos de ventilación.

En este apartado se procederá a calcular los caudales de ventilación necesarios en aquellas

salas en las que sea necesaria ventilación forzada.

Para calcular el caudal de ventilación deberán tenerse en cuenta tanto la calidad de aire

requerida en el edificio, obtenida mediante aporte de aire exterior adecuadamente filtrado y

tratado, como la posibilidad de asegurar que en todo momento se alcancen las condiciones

de confort establecidas para las diferentes salas.

Con el fin de calcular los caudales de renovación necesarios para ventilar aquellas zonas

que precisan de ventilación forzada, se aplicarán tres procedimientos diferentes, tomando

como válido el más restrictivo. Estos procedimientos se realizarán en base a la ocupación

de las salas, en base a la superficie de las mismas y en base a las renovaciones por hora

recomendadas para los diferentes tipos de salas. En algunos casos será solo aplicable el

procedimiento en función de la superficie o del número de renovaciones por hora, pues las

salas no estarán ocupadas.

1.2.4.1.1 Cálculo del caudal de ventilación en base a la ocupación de las salas.

Para el cálculo del caudal mediante este procedimiento se tendrán en cuenta varias

normativas vigentes en el área de implantación de la central así como el criterio ASHRAE

y se elegirá para el cálculo la más restrictiva.

1. Según normativa UNE, en concreto según la norma UNE-EN 13779:2005, para una

calidad de aire IDA2 deberá de asegurarse una caudal de aire exterior por persona

de entre 36 y 54 m3·h-1, tomándose por defecto un caudal de 45 m3·h-1/pers.

2. Según el RD 1027/2007 de 20 de julio, BOE 29-08-2007, y la Instrucción Técnica

IT 1.1.4.2 Exigencia de calidad del aire interior, el caudal de aire exterior para una

calidad de aire IDA2 es, en el caso de oficinas 45 m3·h-1/pers, en el caso de

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 59

cafeterías y salas de ordenadores 28,8 m3·h-1/pers y en el caso de laboratorios 72

m3·h-1/pers.

3. Según los parámetros de la norma ANSI/ASHRAE Standards 62.1-2004 (American

Society of Heating, Refrigerating and Air- ConditioningEngineers), los caudales de

ventilación con aire exterior dependerán del uso de la sala, siendo estos parámetros

los siguientes:

Tipo de Sala Caudal de ventilación (m3·h-1/pers)

Laboratorios 17

Salas de ordenadores -

Cafeterías 12,74

Salas de juntas 8,5

Almacenes -

Oficinas 8,5

Vestuarios -

Aseos 101,94

Tabla 1.2.6

Que algunas salas no tengan un caudal de renovación asignado por persona, se debe a que

no hay una ocupación de personas de forma permanente en esas estancias, por lo que se

aplicará el criterio de ventilación en función de la superficie de las mismas, o a partir de las

ren/h establecidas para una sala de esa tipología.

En este caso, para determinar el caudal de ventilación, se aplicarán las siguientes

conversiones de unidades:

Qvent(m3/h) = Q1(m3·h-1/persona) · Ocupación de la sala (nº pers)

Ecuación 1.2.3

Qvent (l/s) = Qvent(m3/h) / 3.6

Ecuación 1.2.4

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 60

Qvent(ren/h) = Qvent(m3/h) / V

[Siendo V el volumen de la sala]

Ecuación 1.2.5

1.2.4.1.2 Cálculo del caudal de ventilación en base a la superficie de las salas.

Para aplicar este método se tendrán en cuenta, al igual que en el caso anterior, 3 estándares

diferentes:

1. Según la norma UNE-EN 13779:2005, para una calidad de aire IDA2 deberá de

asegurarse una caudal de aire exterior de al menos 2,5 m3·h-1/m2

2. Según el RD 1027/2007 de 20 de julio, BOE 29-08-2007, y la Instrucción Técnica

IT 1.1.4.2 Exigencia de calidad del aire interior, el caudal de aire exterior para una

calidad de aire IDA2 es de 2,988 m3·h-1/m2.

3. Según los parámetros de la norma ANSI/ASHRAE Standards 62.1-2004 , los

caudales de ventilación con aire exterior dependerán del uso de la sala, siendo estos

parámetros los siguientes:

Tipo de Sala Caudal de ventilación (m3·h-1/m2)

Laboratorios 3,29

Salas de ordenadores 1,3

Cafeterías 3,29

Salas de juntas 1,1

Almacenes 2,19

Oficinas 1,09

Vestuarios 4,57

Aseos -

Tabla 1.2.7

Al igual que en el caso anterior, los parámetros que no están disponibles (-) implican que el

cálculo del caudal de ventilación en estas salas deberá realizarse por otros procedimientos.

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 61

Aplicando este método, para determinar el caudal de ventilación, se aplicarán las

siguientes conversiones de unidades:

Qvent(m3/h) = Q1 (m3·h-1/m2) · A (m2)

[Siendo A el área de la sala]

Ecuación 1.2.6

Qvent (l/s) = Qvent(m3/h) / 3.6

Ecuación 1.2.7

Qvent(ren/h) = Qvent(m3/h) / V

[Siendo V el volumen de la sala]

Ecuación 1.2.8

1.2.4.1.3 Cálculo del caudal de ventilación en base al número de renovaciones por hora establecido para cada sala.

Para aplicar este método se tendrán en cuenta los valores de renovaciones por hora para

cada tipo de sala establecidos en el apartado de Calidad del aire interior del Documento

Básico de Salubridad del Código Técnico (Apartado 2 DB Hs3). Estos parámetros se

resumen en la siguiente tabla:

Tipo de Sala Caudal de ventilación (ren/h)

Laboratorios 6-8

Aseos 13-15

Cafeterías 15-18

Salas de juntas 5-8

Oficinas 5-6

Tabla 1.2.8

Para salas que no se identifiquen con ninguna de estas categorías, o puedan aproximarse a

partir de alguna de ellas, se empleará el caudal de ventilación genérico establecido por

dicho código: 1,00 ren/h, excepto en el caso de las salas eléctrica, electrónica y de cables

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 62

que se establecerá un caudal de 10 ren/h para asegurar una buena ventilación pues son

salas de responsabilidad.

Para el cálculo de los caudales de renovación mediante este método se aplicarán los

siguientes cambios de unidades:

Qvent(m3/h) = Q1 (ren/h) · V (m2)

[Siendo V el volumen de la sala]

Ecuación 1.2.9

Qvent (l/s) = Qvent(m3/h) / 3.6

Ecuación 1.2.10

A continuación se muestran dos tablas resumen con los caudales de ventilación obtenidos

mediante este último método, y que son los que se utilizarán para el desarrollo del

proyecto, pues el método de renovaciones por hora es el más restrictivo (Ver anexo C, en

el que se encuentra una comparativa de los caudales obtenidos con los distintos

procedimientos).

Salas eléctricas y

laboratorio

Caudal de ventilación

(ren/h)

Caudal de ventilación

(m3/h)

Sala de baterías 10 4.200

Laboratorio 8 2.336

Sala de cables 10 26.960

Sala eléctrica 10 26.500

Electrónica 10 8.000

Tabla 1.2.9

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 63

Salas planta segunda Caudal de ventilación

(ren/h)

Caudal de ventilación

(m3/h)

Sala de juntas 8 998

Oficina 1 5 400

Oficina 2 5 400

Sala de comunicaciones 3 406

Sala de control 5 1.080

Sala de descanso 1 2.488

Cafetería 17 1.683

Vestuarios femeninos 10 800

Vestuarios masculinos 10 1.160

Aseos de Señoras 14 1.120

Aseos de Caballeros 14 1.120

Sala de la limpieza 1 90

Enfermería 5 450

Oficina técnica 10 9.520

Sala técnica 1 160

Sala de almacenamiento 1 90

Tabla 1.2.10

1.2.4.2 Dimensionamiento de ventiladores.

Existen dos clasificaciones principales para los ventiladores. Por una parte pueden

ser clasificados según la dirección del flujo del aire que los atraviesa. En este caso

podemos encontrarnos con ventiladores centrífugos, axiales o centrífugos. Por otro

lado, los ventiladores se pueden clasificar en función de la presión y/o el caudal.

Puestoqueenesteproyectoenningúncasotrataremosconcaudalesexcesivamente

elevadosoexcesivamentebajos,seutilizarálapresióncomocriterioseleccionador.

En relación a la presión sabemos que los ventiladores axiales trabajan bien con

caudalesaltosomuyaltosypresionesbajas,mientrasqueelpuntodetrabajodelos

centrífugos se encuentra en presionesmedias, altas y caudales bajos, por lo tanto,

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 64

para esta instalación la mayor parte de los ventiladores seleccionados serán

centrífugos.

Para elegir el ventiladormás adecuado en cada casohabrádebuscarse aquel cuyo

puntodetrabajoestéenlazonaestabledelacurvadetrabajodelventilador,alejado

delaszonasinestables.Sebuscaráademáslamáximaeficienciadelmismo,porloque

seintentaráqueelventiladortrabajeensupuntodemáximorendimiento.

Los ventiladores que se necesitarán en la instalación pueden dividirse en los

siguientestipos:

‐ Ventiladoresdeextracción

‐ Ventiladores de impulsión: estos ventiladores presentarán los filtros

necesariosparaasegurarlasalubridaddelaireimpulsado.

Enelapartado1.2.6.1puedenverselosventiladoresseleccionadosparaesteproyecto

deacuerdoalcaudalylapresióndelaire.

1.2.4.3 Dimensionamiento de rejillas.

Existenvariostiposderejillasquepuedenclasificarsesegúnsufunción.Estostipos

sonlossiguientes:

‐ Rejillas de impulsión o extracción: el número de rejillas presentes en las

salas vendrá condicionado por la superficie de las mismas, pero deberá

colocarse almenos una rejilla de impulsión y otra de extracción en cada

habitación.Estasrejillassonporlasquepasanelaireimpulsadoyextraído

respectivamente.

‐ Rejillas de puerta: son aquellas rejillas que se emplean cuando se quiere

recircular aire entre salas. Éstas rejillas comunican una sala con su

adyacenteparaqueelairevayadeunaalaotraenfuncióndeladepresión

queexista.

‐ Rejillas de intemperie: Son aquellas a travésde las cuales entra aire del

exterior tantode formadirectacomoa travésdelconductoexteriorde la

unidadRoof‐Topinstaladaparaclimatizarlassalaseléctricasydebaterías.

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 65

‐ Rejillas de recirculación: se colocarán en aquellas salas que estén

climatizadas mediante unidades splits (oficinas, salas de juntas,

enfermería…)Sonlasrejillaspordondepasaelairecuandoésteesdirigido

alasunidadesdeenfriamiento.

Enelapartado1.2.6.1puedenverselasrejillasseleccionadasparaesteproyecto.

1.2.5 Cálculo y dimensionamiento de los sistemas de aire acondicionado.

EnesteproyectosehaempleadoelprogramadeCARRIERHAP,parael

dimensionamientodelossistemasdeaireacondicionado.Trasintroducirenel

programalosvaloresdelascargastérmicasenlasdistintassalas(verapartado1.2.3

deestamemoria)asícomolascaracterísticasexterioresydelosdistintos

cerramientos(apartados1.3.4y1.3.6respectivamente),elprogramacalculalos

caudalesdeventilaciónnecesariosparavencerlascargastérmicasenlosmomentos

másdesfavorablesdelaño(díamáscalurosodeveranocontodoslosequiposen

funcionamientoytotalocupaciónydíamásfríodeinviernosinocupaciónyconlos

equiposapagados).

Además,comosehajustificadoenelapartado1.2.2,handeintroducirselossistemas

deacondicionamientodeaireelegidosparacadazona,asícomolascaracterísticasde

susrespectivoscomponentes,paraqueelprogramapuedaproporcionarunmodelo

lomásajustadoposiblealarealidad.

Acontinuaciónsedesglosaenfuncióndelosequiposseleccionadosydelasdistintas

salasdeledificioloscaudalesdeimpulsiónyventilación.

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 66

1.2.5.1 Salas eléctricas y electrónicas.

Las cargas térmicas que deberá combatir el equipo Roof-Top seleccionado así como el

caudal que deberá proporcionar para tal fin se expresa en la tabla siguiente:

Potencia de

refrigeración

Potencia de

calefacción

Caudal

kW kW Impulsión Ventilación

Unidad

Total Sensible Total l/s m3/h l/s m3/h

Roof-Top 731,35 492,16 465,93 18.239 65.660,4 11.399 41.036.,

Tabla 1.2.11

Los caudales necesarios en las distintas salas climatizadas por el equipo son los siguientes:

Sala Caudal de

impulsión (m3/h)

Baterías 4.200,12

Eléctrica 26.499,96

Electrónica 7.999,92

Laboratorio 26.960,04

TOTAL 65660.4

Tabla 1.1.12

Es importante destacar que, puesto que las salas eléctricas y electrónicas así como la de

baterías son de vital importancia para el funcionamiento de la central, se procederá a

duplicar el equipo de acondicionamiento de aire, para garantizar que las salas están

correctamente climatizadas en todo momento.

1.2.5.2 Sala de cables

Puesto que el rango de temperatura máxima permitida para esta sala (40ºC) es superior a la

temperatura exterior en verano, no se empleará un equipo de refrigeración, sino que se

utilizarán rejillas y ventiladores para acondicionar la sala mediante aire exterior. Se

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 67

determinará el caudal necesario para el acondicionamiento de la sala de forma manual,

utilizando, como dato de partida, las cargas térmicas que nos proporciona el cálculo

efectuado con el programa HAP. Las potencias obtenidas con el programa son las

siguientes:

Tabla 1.2.13

Como puede observarse en la tabla, varias de las potencias son negativas. Esto se debe a

que, al permitirse una temperatura máxima tan elevada en la sala (40ºC), las transmisiones

contribuyen al acondicionamiento de la sala. Respecto a las cargas térmicas que hay que

combatir, se tendrán en cuenta la producida por los cables (“electric equipment”) y la

producida por la iluminación de la sala (“overhead lighting”) por ser las más significativas.

Para calcular el caudal de impulsión en la sala se utilizará la fórmula:

P = Q · Cp · ρ · (Text-Tint)

Ecuación 1.2.11

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 68

Donde :

P: Potencia calorífica que ha de disiparse [kW]

Q: Caudal de impulsión necesario [m3/s]

Cp: calor específico del aire [kJ/kgºC] . A 40ºC Cp=1.0068 kJ/kgºC

ρ: densidad del aire a 40ºC [kg/m3] ρ=1.1273 kg/m3

Text: temperatura del aire exterior en el momento más desfavorable (25.6ºC)

Tint: temperatura del aire de la sala en el momento más desfavorable (40ºC)

Teniendo en cuenta las consideraciones anteriores, la potencia total a disipar es de 106.385

kW, por tanto, el caudal de impulsión necesario en la sala de cables será:

Ecuación 1.2.12

Por tanto, el caudal de aire exterior que deberá impulsarse y extraerse de la sala será de

23433.5m3/h. El aire entrará a la sala mediante rejillas y se extraerá con los ventiladores.

1.2.5.3 Oficinas y salas de la tercera planta.

Puesto que no existe la posibilidad de poner un sistema multisplit de refrigerante variable

para modelar estas salas se hará por una parte un modelado del conjunto de todas ellas,

agrupando en una misma zona aquellas que tienen un mismo rango de temperaturas

admisibles, y por otra parte se modelará sala por sala con un equipo independiente. Se

compararán los caudales obtenidos y se seleccionarán a partir de catálogo los equipos

multisplit que mejor se ajusten a las necesidades.

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 69

Si modelamos todas las salas de forma conjunta, los caudales que se obtienen son los

siguientes:

Potencia de

refrigeración

Potencia de

calefacción

Caudal

kW kW Impulsión Ventilación

Unidad

Total Sensible Total l/s m3/h l/s m3/h

Multisplit

VRV 132.8 204.8 10385 8244

Tabla 1.2.14

Zona 1: Oficinas

Sala Caudal de

impulsión (l/s)

Potencia de Refrigeración

(kW)

Sala de juntas 363 5

Oficina 1 226 3.1

Oficina 2 226 3.1

Comunicaciones 478 6.6

Sala de Descanso 3456 4.1

Enfermería 255 3.5

Oficina Técnica 2.860 39.8

Sala Técnica 664 9.2

Sala de Control 1.148 16

TOTAL 9.676 90.4

Tabla 1.2.15

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 70

Zona 2: Cafetería

Sala Caudal de

impulsión (l/s) Potencia de refrigeración

Cafetería 552 7,7

TOTAL 552 7,7

Tabla 1.2.16

Zona 3: Vestuarios

Sala Caudal de

impulsión (l/s)

Potencia de Refrigeración

(kW)

Vestuarios Fem. 222 1,1

Vestuarios Mas. 322 1,5

TOTAL 544 2,6

Tabla 1.2.17

Zona 4: Almacenamiento y Limpieza

Sala Caudal de

impulsión (l/s)

Potencia de Refrigeración

(kW)

Almacenamiento 32 0,6

Sala de limpieza 32 0,6

TOTAL 64 1,2

Tabla 1.2.18

Por otra parte, si modelamos las salas de forma independiente, el caudal obtenido para

cada sala es el que se muestra a continuación:

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 71

Sala de Almacenamiento

Potencia de

refrigeración

Potencia de

calefacción

Caudal

kW kW Impulsión

Unidad

Total Total l/s m3/h

Multisplit

VRV 0,6 0,6 32 115,2

Tabla 1.2.19

Sala de juntas

Potencia de

refrigeración

Potencia de

calefacción

Caudal

kW kW Impulsión Ventilación

Unidad

Total Total l/s m3/h l/s m3/h

Multisplit

VRV 6,6 7 364 1.310 277 997,2

Tabla 1.2.20

Oficina 1

Potencia de

refrigeración

Potencia de

calefacción

Caudal

kW kW Impulsión Ventilación

Unidad

Total Total l/s m3/h l/s m3/h

Multisplit

VRV 3,9 3 227 817,2 111 399,6

Tabla 1.2.21

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 72

Oficina 2

Potencia de

refrigeración

Potencia de

calefacción

Caudal

kW kW Impulsión Ventilación

Unidad

Total Total l/s m3/h l/s m3/h

Multisplit

VRV 3.9 3 227 817,2 111 399,6

Tabla 1.2.22

Oficina Técnica

Potencia de

refrigeración

Potencia de

calefacción

Caudal

kW kW Impulsión Ventilación

Unidad

Total Total l/s m3/h l/s m3/h

Multisplit

VRV 53,3 64 2.871 10.335 2.644 9.518

Tabla 1.2.23

Sala de Comunicaciones

Potencia de

refrigeración

Potencia de

calefacción

Caudal

kW kW Impulsión Ventilación

Unidad

Total Total l/s m3/h l/s m3/h

Multisplit

VRV 7,6 3,4 480 1.728 113 406,8

Tabla 1.2.24

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 73

Sala de Descanso

Potencia de

refrigeración

Potencia de

calefacción

Caudal

kW kW Impulsión Ventilación

Unidad

Total Total l/s m3/h l/s m3/h

Multisplit

VRV 15.2 16,3 792 2.800 694,44 2.500

Tabla 1.2.25

Cafetería

Potencia de

refrigeración

Potencia de

calefacción

Caudal

kW kW Impulsión Ventilación

Unidad

Total Total l/s m3/h l/s m3/h

Multisplit

VRV 10,6 11,4 554 2.000 468 1.700

Tabla 1.2.26

Vestuarios Femeninos

Potencia de

refrigeración

Potencia de

calefacción

Caudal

kW kW Impulsión

Unidad

Total Total l/s m3/h

Multisplit

VRV 0 6,5 222 800

Tabla 1.2.27

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 74

Vestuarios Masculinos

Potencia de

refrigeración

Potencia de

calefacción

Caudal

kW kW Impulsión

Unidad

Total Total l/s m3/h

Multisplit

VRV 0 9.9 322 1.200

Tabla 1.2.28

Sala de la Limpieza

Potencia de

refrigeración

Potencia de

calefacción

Caudal

kW kW Impulsión

Unidad

Total Total l/s m3/h

Multisplit

VRV 0,6 0,6 32 120

Tabla 1.2.29

Sala Técnica

Potencia de

refrigeración

Potencia de

calefacción

Caudal

kW kW Impulsión Ventilación

Unidad

Total Total l/s m3/h l/s m3/h

Multisplit

VRV 9,6 0,3 682 2.455 527,77 1.900

Tabla 1.2.30

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 75

Enfermería

Potencia de

refrigeración

Potencia de

calefacción

Caudal

kW kW Impulsión Ventilación

Unidad

Total Total l/s m3/h l/s m3/h

Multisplit

VRV 4,2 16,3 256 921,6 125 450

Tabla 1.2.31

Sala de Control

Potencia de

refrigeración

Potencia de

calefacción

Caudal

kW kW Impulsión Ventilación

Unidad

Total Total l/s m3/h l/s m3/h

Multisplit

VRV 17,8 9 1.152 4.100 305,55 1.100

Tabla 1.2.32

Sumando los caudales de impulsión de todas las salas por separado se obtiene un caudal de

10862l/s y una potencia de refrigeración de 122.4 KW que es lo suficientemente

aproximado al caudal y la potencia de refrigeración obtenidas al modelar las salas de forma

conjunta como para suponer que el programa es capaz de simular con éxito la

climatización de toda la planta a la vez. Sin embargo, para la elección de las unidades

multisplit se utilizarán los datos obtenidos del estudio individualizado de las salas, pues

éstos equipos constan de unas unidades interiores que se elegirán de forma más precisa de

acuerdo a los requisitos específicos de cada sala (en el estudio global el programa realiza

una media de la situación de las distintas salas para cada zona y elige la media más

desfavorable para el análisis.)

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 76

Se han comparado los datos de caudal de impulsión y potencia de refrigeración de los dos

estudios porque serán los datos que determinen el equipo más adecuado para el

acondicionamiento de las salas.

1.2.6 Selección de los equipos

En este apartado del proyecto se seleccionarán los equipos de ventilación y aire

acondicionado que mejor se ajusten a los requisitos derivados de los cálculos realizados en

el apartado anterior.

1.2.6.1 Selección de equipos de ventilación.

Para seleccionar tanto las rejillas como los ventiladores que mejor se adapten a los

caudales determinados en el apartado 2.5 se han comparado los equipos ofrecidos en los

catálogos de los distintos fabricantes. Finalmente se ha elegido, para los ventiladores el

fabricante Soler&Palau, no solo por tener ventiladores que se ajustan a las necesidades de

este proyecto, sino también por los buenos resultados que han mostrado en proyectos

similares al presente. Por su parte, como proveedor de las rejillas, se ha elegido, por los

mismos motivos que en el caso anterior, a la empresa Trox.

Para la elección de las rejillas de aire exterior, es necesario conocer el caudal que deberá

pasar por ellas en las diferentes salas. Este caudal se obtiene de los cálculos realizados por

el programa Hap, de forma que, puesto que éstas rejillas se dimensionan para una

velocidad de 2.5m/s el área mínima que deberá tener la rejilla se obtiene de la expresión:

Q = v·A.

Ecuación 1.2.13

Por otro lado, para dimensionar las compuertas de regulación se tendrá en cuenta el caudal

de impulsión y se dimensionarán para una velocidad de 3m/s. Por su parte, para las

compuertas antirretorno o de gravedad el caudal será el mismo que el de los ventiladores, y

la velocidad también de 3m/s.

Para seleccionar los ventiladores es necesario conocer tanto la presión como el caudal de

ventilación de la sala. Los ventiladores serán necesarios tanto en la sala de baterías, puesto

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 77

que todo el caudal de impulsión habrá de expulsarse al exterior debido que éstas producen

hidrógeno (explosivo en concentraciones superiores al 4% en volumen), como en la sala de

cables, pues no se utilizarán más que rejillas y ventiladores para el acondicionamiento de la

sala. Además, en la sala de baterías se pondrán dos ventiladores capaces de satisfacer el

100% de las necesidades de ventilación de la sala, es decir, uno de ellos será redundante.

Esto es consecuencia de la responsabilidad de la sala, que conlleva la necesidad de instalar

equipos redundantes que aseguren que en caso de avería habrá otro equipo preparado para

sustituirle. Sin embargo, en la sala de cables, se instalarán dos ventiladores que funcionen

al 50% del caudal nominal de la sala, y un tercero que se activará en caso de avería de

alguno de los dos anteriores.

Los caudales necesarios para la elección de los equipos de climatización para las distintas

salas se resumen a continuación:

Caudal de aire exterior Caudal de impulsión Salas

l/s m3/h l/s m3/h

Sala de juntas 277 997.2 364 1310.4

Oficina 1 111 399.6 227 817.2

Oficina 2 111 399.6 227 817.2

Comunicaciones 113 406.8 480 1728

Sala Descanso 691 2487 792 2847.6

Enfermería 125 450 125 450

Oficina Técnica 2644 9518.4 2875 10350

Sala Técnica 44 158.4 887 3193.2

Sala de Control 300 1080 1152 4147.2

Cafetería 468 1684.8 554 1958.4

Vestuarios Fem. 222 799.2 222 799.2

Vestuarios Mas. 322 1159.2 322 1159.2

Almacenamiento 25 90 32 115.2

Sala de limpieza 25 90 25 90

Baterías 1166.7 4197.6 1167 4197.6

Sala eléctrica - - 7361 26499.6

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 78

Sala electrónica - - 2222 7999.2

Laboratorio - - 649 2336.4

Cables 6509.3 23433.5 6509.3 23433.5

Tabla 1.2.33

En las siguientes tablas se muestran los equipos de ventilación seleccionados para cada

sala de acuerdo con los caudales de aire de cada sala, que pueden verse en la tabla 1.2.33

Salas Eléctricas

Ventiladores

Punto de Trabajo

Sala Modelo Tipo Q

(l/s)

Baterías HCDF-40-4M Extractor helicoidal 1.222

Rejillas

Sala A = Q/v

(cm2) Modelo

Base

(mm)

Altura

(mm)

Área

(cm2)

Baterías 4664 AWG/585x825/11/0/S2/E6-C-31 585 825 4826

Compuertas antirretorno o de gravedad

Sala A = Q/v

(cm2) Modelo

Base

(mm)

Altura

(mm)

Área

(cm2)

Baterías 3890 KUL/797x515/21 797 515 4104

*Nota: el extractor de la sala de baterías deberá estar preparado para trabajar en atmósferas explosivas

Tabla 1.2.34

A continuación se muestra la curva de funcionamiento del ventilador elegido para la sala

de baterías, en la que se encuentra señalado su punto de trabajo.

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 79

Figura 1.2.4

En la tabla 1.2.35 se muestran los equipos de ventilación seleccionados para la sala de

cables.

Sala de Cables

Ventiladores

Punto de Trabajo

Sala Modelo Tipo Q

(l/s)

Pest

(mm.c.a)

Ptot

(mm.c.a)

Cables HIT-1000 NP (O.55 kW) Extractor

mural 3329.16 5.2 6.3

Rejillas

Sala A = Q/v

(cm2) Modelo

Base

(mm)

Altura

(mm)

Área

(cm2)

Cables 13316.66 AWG/1385x990/11/0/S2/E6-C-31 1385 990 13711.5

Compuertas antirretorno o de gravedad

Sala A = Q/v

(cm2) Modelo

Base

(mm)

Altura

(mm)

Área

(cm2)

Cables 11097.22 KUL/1397x815/21 1397 815 11385.55

Tabla 1.2.35

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 80

A continuación se muestra la curva de funcionamiento del ventilador elegido para la sala

de baterías, en la que se encuentra señalado su punto de trabajo.

Figura 1.2.5

Oficinas

Ventiladores

Punto de Trabajo

Sala Modelo Tipo Q

(l/s)

Pest

(mm.c.a)

Ptot

(mm.c.a)

Impulsión a

las salas

Caja de

ventilación CVST-25/13-800 5.277,7 85,2 100

Extracción

de las salas

Caja de

ventilación CVST-25/13-800 5.000 85,7 100

Extracción

Aseos

Ventilador

axial mural HDB/4-315 IIBT4 D VE 139.7 137 137

Compuertas antirretorno o de gravedad

Sala A = Q/v

(cm2) Modelo

Base

(mm)

Altura

(mm)

Área

(cm2)

Oficinas 17592 KUL/1397x1415/21 1397 1415 19767

Tabla 1.2.36

En las figuras 1.2.6 y 1.2.7 y 1.2.8 se muestran las curvas de funcionamiento de los

ventiladores empleados en estas salas. La figura 1.2.6 se corresponde con el ventilador

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 81

axial, utilizado para extraer el aire de los aseos. Por su parte, la figura 1.2.7 muestra la

curva de funcionamiento del ventilador de impulsión de aire exterior, que es un ventilador

centrífugo. La cuerva de funcionamiento del ventilador de extracción se muestra en la

figura 1.2.8.

Figura1.2.6Figura1.2.7

Figura1.2.8

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 82

1.2.6.2 Selección de equipos de aire acondicionado

Como ya se ha mencionado a lo largo de este proyecto, se han elegido dos tipos de equipos

de aire acondicionado diferentes para la climatización de las salas. Por una parte, están las

unidades Roof-Top, elegidas para climatizar las salas eléctricas y electrónicas por las

razones expuestas en el apartado 2.2.1, y por otra los equipos multisplit de volumen de

refrigerante variable, elegidos para climatizar el resto de salas del edificio, por las razones

expuestas en el apartado 2.2.2, a excepción de la sala de cables, que se acondicionará

simplemente mediante la entrada de aire exterior (ver apartado 2.5.2).

Los criterios seguidos para la elección de los equipos RoofTop son tanto las necesidades

de climatización de las salas eléctricas (requerimientos de caudal de impulsión y potencia

de refrigeración), como la eficiencia del equipo. Es importante mencionar que deberán

comprarse dos equipos RoofTop iguales, ambos capaces de satisfacer completamente de

forma individual las necesidades de acondicionamiento de las salas eléctricas. La

redundancia se deber a la responsabilidad de dichas salas, pues en caso de avería de los

equipos que en ellas se encuentran, toda la central térmica podría dejar de funcionar.

A continuación se muestran las características del modelo RoofTop seleccionado, capaz de

impulsar los 65.660 m3/h de aire necesarios y combatir las cargas térmicas de estas salas

que suman 731,35 kW. El equipo seleccionado es de la casa TRANE.

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 83

*Nota 1: la eficiencia de los filtros es la mínima establecida por la norma EN 799, correspondiente a una eficicienda para el prefiltro del 85%-95% y del 99% para el filtro según ASHRAE std. 52.1

Tabla 1.2.37

Modelo: IntelliPakTM Air Handling Case C RT-PRCO31-EN

Ventilador de impulsión Ventilador de extracción Ventilador de retorno Calentador

eléctrico

Potencia Caudal Potencia Caudal Potencia Caudal Potencia Nº/Tipo

kW m3/h Nº/Tipo

kW m3/h Nº/Tipo

kW m3/h kW

1/DW

AF 11-55

39.000-

76.455

1/DW

FC 11-44

39.000-

67.960

1/Plenum

AF 7.35-29

39.000-

74.756 90-265

COMPONENTES DE LA ROOF-TOP

Especificaciones técnicas COMPONENTE

Caudal (m3/h) Presión estática (mm.c.a) Presión total (mm.c.a)

Impulsión: Compuerta de

aislamiento Extracción: - -

Ventilador de

impulsión 40.100 700 800

Ventilador de

retorno 33.900 700 800

Módulo de free-cooling

Prefiltro Eficiencia G4 (Nota 1)

Filtro Eficiencia F7 (Nota 1)

Caudal compuerta de

impulsión Caudal compuerta de retorno

Caudal del

intercambiador

Máximo: 40.100 Máximo: 33.900 Máximo: 33.900 Módulo de free-

cooling Mínimo: 6.200 Mínimo: 0 Mínimo: 0

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 84

Por otro lado, las unidades multisplit cuentan tanto con al menos una unidad interior en

cada sala, y una unidad exterior, que puede alimentar a varias unidades interiores a la vez.

Para elegir los equipos que mejor se adapten a las necesidades del espacio de oficinas, se

ha determinado, en primer lugar, cuáles son las unidades interiores que cumplen con los

requisitos de ventilación determinados por el programa HAP. Estas unidades, todas

suministradas por la casa Daikin, son las que se muestran a continuación:

Características de la unidad interior multisplit

Caudal de

impulsión

Potencia de

refrigeración

Potencia

sonora Sala

Modelo

Nº de

unidades

necesarias l/s m3/min kW dBA

Tipo de

refrigerante

Almacenamiento FBQ35B8V1 1 191,66 11,5 3,5 33

Cafetería FBQ125B8V3B 1 583 35 12,5 63

Comunicaciones FBQ100B8V3B 1 450 27 10 62

Descanso FBQ100B8V3B 2 450 27 10 62

Enfermería FBQ71B8V3B 1 316,66 19 7,1 60

Limpieza FBQ35B8V1 1 191,66 11,5 3,5 33

Oficina 1 FBQ60B8V1 1 233 19 6 60

Oficina 2 FBQ60B8V1 1 233 19 6 60

O. Técnica FBQ125B8V3B 5 538 35 12,5 63

Sala de juntas FBQ100B8V3B 1 450 27 10 62

Sala técnica FBQ140B8V3B 1 538 35 14 63

Vest. femeninos FBQ60B8V1 1 233 19 6 60

Vest. masculinos FBQ71B8V3B 1 316,66 19 7,1 60

R-410/A

Tabla 1.2.38

Para elegir las unidades exteriores es necesario determinar qué unidades interiores

alimentará cada unidad exterior. Para agrupar dichas unidades, se han tenido en cuenta dos

factores: el uso de la salas y que el número máximo de unidades que es posible conectar a

una unidad exterior es de 5. Además, para seleccionar el equipo exterior que garantice que

se mantendrán las condiciones requeridas en las diferentes salas en todo momento, se

seleccionarán las unidades exteriores que proporcionen la potencia de refrigeración

necesaria para alimentar a todas las unidades interiores en el caso de que todas estén

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 85

trabajando de forma simultánea. En la mayoría de los casos, las potencia de la unidad

elegida es algo mayor que la máxima requerida, pero esto nos garantiza que en caso de que

las cargas internas aumenten (se conecten nuevos ordenadores, haya más personas de las

establecidas etc.)el equipo elegido podrá combatirlas.

Las unidades exteriores elegidas también son de Daikin, y son las siguientes:

Sala

Potencia de

refrigeración

necesaria

(kW)

Unidad

exterior

Potencia de

refrigeración

(kW)

COP

Almacenamiento 0,6

Limpieza 0,6

Comunicaciones 7,6

Sala Técnica 9,6

Enfermería 4,2

RXYQQ10T 28 4,27

Sala de Juntas 6,6

Oficina 1 3,9

Oficina 2 3,9

O. Técnica 53,3

RWYQQ26T 73,5 4,06

Sala de descanso 15,2

Cafetería 10,6

Vest. femeninos 0

Vest. masculinos 0

RXYQQ10T 28 4,27

Tabla 1.2.39

1.2.7 Criterios de dimensionamiento de conductos y material auxiliar

Además de los equipos principales de acondicionamiento de aire (RoofTops y unidades

multisplit) así como de sus componentes principales (ventiladores, rejillas y filtros) es

necesario para un buen diseño del sistema de climatización del edificio un buen diseño y

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 86

dimensionamiento de los conductos así como la necesidad de seleccionar algunos equipos

auxiliares, como pueden ser los difusores, deshumidificadores, silenciadores y

economizadores.

1.2.7.1 Dimensionamiento de conductos

En este proyecto se presentarán los diferentes aspectos a tener en cuenta para el diseño de

los conductos tanto de impulsión como de ventilación y los materiales a utilizar, pues el

diseño de estos elementos está sujeto a la arquitectura del edificio entre otras variantes y

será el técnico instalador quien deba decidir el mejor diseño de los mismos.

1.2.7.1.1 Conductos de impulsión.

Los conductos de impulsión son aquellos que transportan el aire desde los ventiladores de

los equipos hasta las salas. Por tanto, se dimensionarán a partir del caudal de impulsión

existente en cada tramo de la red. Conocido el caudal de impulsión y la velocidad de aire,

una vez se haya definido la disposición de los conductos, se determinará la sección del

conducto en cada tramo.

La sección determinada será una sección rectangular, determinada mediante la expresión:

A=Q / V

Ecuación 1.2.14

Donde:

A: área de la sección [m2]

Q: caudal de impulsión [m3/s]

V: velocidad del aire en el conducto [m/s]

Es recomendable que la sección sea lo más cuadrada posible. Además, para facilitar

posteriores cálculos, se empleará una sección circular equivalente, calculada a partir del

diámetro hidráulico (Dh) y una longitud equivalente del conducto, que tendrá en cuenta las

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 87

variaciones de longitud debidas a codos u otras variaciones del ducto (pérdidas de carga

localizadas).

Es importante además, diseñar el conducto de forma que se minimicen las pérdidas de

carga en él, por lo que el material del que esté fabricado también será importante (las

pérdidas de carga dependen del coeficiente de rugosidad del material). Las pérdidas de

carga se deben generalmente a pérdidas de presión en el fluido debido a la fricción a a

cambios bruscos de sección en los conductos (codos, esquinas…). Para el estudio de las

repercusión que las pérdidas de carga tienen en la presión de salida, se utilizará la ecuación

de Bernoulli generalizada, suponiendo un flujo estacionario y con densidad constante. Esta

ecuación es la siguiente:

Ecuación 1.2.15

Donde:

V: velocidad media de la sección considerada [m/s]

P: presión estática absoluta siendo 1 la entrada y 2 la salida. [Pa]

ρ: densidad del fluido [kg/m3]

g: aceleración de la gravedad [m/s2]

z: cota [m]

Δp: pérdida de carga entre los puntos 1 y 2 [Pa]

En el caso de un conducto recto de sección circular, las pérdidas de carga se calculan

mediante la siguiente fórmula:

Ecuación 1.2.16

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 88

Donde:

Δp: pérdida de carga [Pa]

f: factor de fricción

ρ: densidad del fluido [kg/m3]

L: longitud de la sección considerada [m]

V: velocidad [m/s]

D: diámetro de la sección - diámetro hidráulico- [m]

El factor de fricción se calcula a partir de la rugosidad de la tubería y del número de

Reynolds que para aire, en condiciones normales, puede obtenerse mediante la fórmula

simplificada:

Re=66400·D·V

Ecuación 1.2.17

Donde:

D: diámetro [m]

V: velocidad [m/s]

El factor de fricción puede calcularse mediante la siguiente expresión:

Ecuación 1.2.18

Donde:

f: factor de fricción

E: rugosidad absoluta [m]

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 89

D: diámetro [m]

Re: número de Reynolds

Una vez calculadas las pérdidas de carga se recomienda mayorarlas entre un 10% y un

20% para prever así los posibles imprevistos que puedan surgir.

Los conductos serán dimensionados para una velocidad determinada, procurando que se

alcance un compromiso entre las altas pérdidas de carga y ruidos que suponen las altas

velocidades y los grandes conductos y por tanto mayores costes, necesarios en los diseños

de bajas velocidades. Además los conductos deberán estar equilibrados, es decir, la presión

a la salida de todos ellos deberá ser la misma.

Los conductos de impulsión de este proyecto serán rectangulares y de fibra de vidrio. Se ha

elegido la fibra de vidrio en vez del aluminio por tener menos peso y una construcción más

sencilla. Además son aislantes térmicos y sonoros.

1.2.7.1.1 Conductos de extracción.

Estos conductos están diseñados para llevar el aire viciado de las salas al exterior. Se

dimensionan con el caudal de extracción de cada sala y serán también rectangulares y de

fibra de vidrio por los mismos motivos que en el caso de los conductos de impulsión.

Estos conductos se diseñarán según los mismos criterios que los conductos de impulsión,

descritos en el apartado 2.7.1.1 Conductos de impulsión.

1.2.7.2 Equipos auxiliares

Los equipos auxiliares que se considerarán en este proyecto serán los difusores, los

deshumidificadores, los silenciadores.

1.2.7.2.1 Difusores

La difusión del aire es la distribución del mismo dentro del local, y por lo tanto, uno de los

aspectos fundamentales para garantizar el confort de los ocupantes de las salas. Además

una correcta difusión asegura que se neutralizan las cargas térmicas existentes y que el aire

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 90

se renueva de forma adecuada. Es importante destacar que las condiciones de confort no

deben alcanzarse en todo el local, sino que deben garantizarse en la zona ocupada (hasta

1.86m de alto, a 0.3m de las paredes interiores y a 0.6m de los muros exteriores).

Para seleccionar el difusor adecuado deben tenerse en cuenta varios factores:

Ruido: es uno de las principales motivos de queja de los ocupantes. El movimiento

de aire genera ruido, pero en el caso de acondicionamiento de oficinas éste no

deberá superar los 35dB

Evitar el efecto Coanda: cuando el flujo de aire se inyecta a demasiada velocidad,

se genera una depresión que supone que el dardo de aire se pegue al techo,

disminuyendo la caída. Se recomienda un ángulo de dispersión de entre 20º-25º sin

lamas directrices.

Limitar zonas de estancamiento o remanso: En estos espacios la velocidad del aire

es inferior a 0.1m/s por lo que predomina la convención natural. Es prácticamente

imposible eliminar estas zonas, pero se debe intentar limitarlas al máximo y evitar

que se encuentren allí donde haya cargas térmicas localizadas.

Máxima eficacia de difusión térmica: debe buscarse la máxima eficiencia en cada

momento, siendo esta eficiencia función de las temperaturas del aire:

Ecuación 1.2.19

Donde:

εv: eficiencia térmica

Ti: temperatura de la impulsión

Tr: temperatura de retorno

Tz: temperatura media de la zona ocupada a 1.2 m

La condición ideal se daría cuando la temperatura de retorno es la misma que la de

la zona ocupada, en cuyo caso, la eficacia sería igual a 1. Que la eficacia sea menor que 1

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 91

implica que existe una cierta recirculación de aire (típicamente en verano), en cuyo caso es

recomendable aumentar los caudales calculados en 1/εv.

Se recomienda usar difusores de mezcla, mediante los cuales el aire de impulsión se

mezcla con el aire de la sala antes de ser extraído. Este tipo de difusores es recomendable

pues es eficaz a la hora de homogeneizar las condiciones de la sala. Además son adecuados

tanto para refrigeración como para calefacción.

1.2.7.2.3 Silenciadores. Se colocarán en aquellos equipos en los que sea necesario reducir la potencia sonora para

no superar los niveles de ruido permitidos en las distintas salas.

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 92

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 93

1.3 ANEXOS

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 94

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 95

ANEXO A: Tabla de propiedades del aire

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 96

ANEXO B: Tabla de las condiciones climatológicas del entorno.

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 97

ANEXO C: Tablas de datos de partida de las salas

C.1 Sala de cables

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 98

C.2 Sala de baterías

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 99

C.3: Sala eléctrica

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 100

C.4 Sala electrónica

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 101

C.5 Laboratorio

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 102

C.6 Oficinas

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 103

C.7 Sala de juntas

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 104

C.8 Sala de comunicaciones

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 105

C.9 Sala de control

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 106

C.10 Sala de descanso

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 107

C.11 Cafetería

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 108

C.12 Oficina técnica

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 109

C.13 Vestuarios Masculinos

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 110

C.14 Vestuarios Femeninos

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 111

C.15 Sala técnica

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 112

C.16 Sala de almacenamiento

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 113

C.17 Sala de la limpieza

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 114

C.18 Enfermería

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 115

ANEXO D: Datos de partida de los equipos en el programa HAP

D.1 Datos de partida salas eléctricas

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 116

D.2 Datos de partida salas de control

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 117

ANEXO E: Resultados obtenidos con el programa HAP

E.1Salas eléctricas

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 118

E.2 Salas de control

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 119

ANEXO F: Características de los equipos seleccionados

F.1 Ventiladores

F.1.1 Ventiladores de la sala de baterías

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 120

F.1.2 Ventilador de la sala de cables

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 121

F.1.3 Ventiladores de las salas de control

F.1.3.1 Ventilador de extracción de los aseos

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 122

F.2 Equipo Roof-Top

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 123

F.3 Equipos multisplit

F.3.1 Unidades interiores

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 124

F.3.2 Unidades exteriores

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 125

DOCUMENTO Nº 2:

PLANOS

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 126

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 127

2.1 P&ID SALAS ELÉCTRICAS

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 128

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 131

2.2 P&ID PLANTA DE CONTROL

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 132

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 135

2.3 PLANO DE DISTRIBUCIÓN GENERAL

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 136

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 139

DOCUMENTO Nº 3:

PLIEGO DE CONDICIONES

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 140

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 141

3.1 Pliego de condiciones generales y económicas

3.1.1.Comprobación de la ejecución

Además de las pruebas parciales de funcionamiento durante el montaje de la instalación,

será necesaria la comprobación de la correcta ejecución del montaje una vez terminado.

Además habrá de garantizarse que se cumpla con los requisitos de limpieza y buen

acabado de la instalación.

3.1.2 Puesta en marcha

Es necesaria la aprobación y autorización del organismo territorial competente para la

puesta en marcha de la instalación. Por ello, el director de la instalación deberá presentar

un certificado en dicha organización. En el que se deberá justificar que la instalación se ha

realizado de acuerdo con la normativa descrita en este apartado, así como según el

proyecto presentado ante el organismo territorial competente. Además deberá incluir las

pruebas que hayan sido realizadas de acuerdo con la normativa vigente. Este documento

deberá ir firmado tanto por el director de la instalación como por un instalador acreditado

de la empresa que haya realizado el montaje.

3.1.3 Recepción provisional

Tras haber realizado las pruebas finales, y constatar que todos los resultados son

satisfactorios, se dará por finalizado el montaje mediante el acto de recepción provisional

de la instalación.

En el momento de la recepción provisional la empresa instaladora deberá entregar al

director de obra la documentación siguiente:

• Una copia de los planos de la instalación realmente ejecutada en la que figuren

como mínimo el esquema de principio, el esquema de control y seguridad, el

esquema eléctrico, los planos de la sala de máquinas y los planos de plantas, donde

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 142

debe indicarse el recorrido de las conducciones de distribución de todos los fluidos

y la situación de las unidades terminales.

• Una memoria descriptiva de la instalación realmente ejecutada en la que se

incluyan las bases de proyecto y los criterios adoptados para su desarrollo

• Una relación de los materiales y los equipos empleados en la que se indique el

fabricante, la marca, el modelo y las características de funcionamiento, junto con

catálogos y con la correspondiente documentación de origen y garantía.

• Los manuales con las instrucciones de manejo, funcionamiento y mantenimiento,

junto con la lista de repuestos recomendados.

• Un documento en el que se recopilen los resultados de las pruebas realizadas.

• El certificado de la instalación firmado.

El director de obra deberá revisar estos documentos y verificar que cumplen con lo

establecido. Una vez realizada dicha comprobación, deberá entregarlos firmados al titular

de la instalación, para que éste lo presente a registro.

En cuanto a la documentación de la instalación se estará además a lo dispuesto en la Ley

General de la Defensa de los Consumidores y Usuarios y disposiciones que la desarrollan.

3.1.4 Recepción definitiva y garantía

Transcurrido el plazo de garantía, que será de un año, la recepción provisional se

transformará en recepción definitiva, salvo que por parte del titular haya sido cursada

alguna reclamación antes de finalizar el periodo de garantía.

Si durante el periodo de garantía se produjesen averías o defectos de funcionamiento, éstos

deberán ser subsanados gratuitamente por la empresa instaladora, salvo que se demuestre

que las averías han sido producidas por falta de mantenimiento o uso incorrecto de la

instalación.

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 143

3.1.5 Condiciones de pago

• 20% con el pedido

• 20% al acopio de los materiales

• 20% al comienzo del montaje

• 30% al acabar el montaje

• 10% a la puesta en marca

3.2 Pliego de condiciones técnicas y particulares

3.2.1 Instrucciones técnicas y de montaje

3.2.1.1 Instrucciones técnicas

3.2.1.1.1Diseño y dimensionado

El diseño y dimensionado de las instalaciones térmicas se realizará siguiendo las

directrices del RITE aprobado por Real Decreto 1027/2007 de 20.07.2007.

3.2.1.2 Conductos de aire

3.2.1.2.1 Conductos de aire rectangulares de fibra de vidrio

Los conductos estarán realizados partiendo de paneles rígidos de fibra de vidrio, de 25 mm

de espesor, con una densidad mínima de 70 Kg. /m3. La obra de conductos de fibra de

vidrio requerida por el sistema, se construirá y montará en forma irreprochable. Los

conductos, a no ser que se apruebe de otro modo, se ajustarán con exactitud a las

dimensiones indicadas en los planos y serán rectos y lisos en su interior, con juntas o

uniones esmeradamente terminadas. Los conductos se anclarán firmemente al edificio, de

una manera adecuada y se instalarán de tal modo, que estén exentos por completo de

vibraciones en todas las condiciones de funcionamiento.

Los conductos de aire dispondrán de una capa de aislamiento térmico tal que la pérdida de

calor no sea mayor que el 4% de la potencia que transportan y siempre que sea suficiente

para evitar condensaciones.

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 144

3.2.1.2.2 Filtros

Los filtros de aire serán del tipo seco regenerable e irán dispuestos en secciones, cuyos

tamaños serán los normales del comercio. Su instalación será tal que filtren, tanto el aire

exterior como el de recirculación y que permitan un fácil desmontaje para las periódicas

limpiezas.

Las secciones del filtro estarán constituidas por marcos metálicos galvanizados, con malla

metálica que sirva de soporte al material filtrante. Todos los materiales utilizados en la

construcción de los filtros deberán ser anticorrosivos.

3.2.1.3Equipos de generación de frío

3.2.1.2.1Condiciones generales

Los equipos de producción de frío como aparatos acondicionadores de aire y equipos

autónomos, deberán cumplir lo que a este respecto especifique el Reglamento de Seguridad

para Plantas e Instalaciones Frigoríficas y el Reglamento de Aparatos a Presión.

3.2.1.2.1Placas de identificación

Todos los equipos deberán ir provistos de placas de identificación en las que deberán

constar los datos siguientes:

• Nombre o razón social del fabricante

• Número de fabricación

• Designación del modelo

• Características de la energía de alimentación

• Potencia nominal absorbida

• Potencia frigorífica total útil

• Tipo de refrigerante.

• Cantidad de refrigerante.

• Coeficiente de eficiencia energética EER y COP

• Etiqueta energética

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 145

3.2.1.4 Control de las instalaciones de climatización

3.2.1.4.1Control de la calidad de aire interior

Los sistemas de ventilación controlarán la calidad del aire interior de forma continuada.

se requieran accesorios especiales, estos reunirán unas características tales que permitan su

prueba hidrostática a una presión doble de la correspondiente al vapor de suministro.

3.2.1.4 Condiciones de materiales y equipos

Todos los materiales serán de buena calidad y de reconocida casa comercial. Tendrán las

dimensiones que indiquen los documentos del proyecto y fije la dirección facultativa.

3.2.1.2 Instrucciones técnicas de montaje

3.2.1.2.1Generalidades

Esta instrucción tiene por objeto establecer el procedimiento a seguir para efectuar las

pruebas de puesta en servicio de la instalación térmica. Ha de entenderse como la

exigencia de que los trabajos de montaje, pruebas y limpieza se realicen correctamente de

forma que:

• Se garantice que a la entrega, la instalación cumpla con los requisitos que señala el

RITE aprobado por RD 1027/2007.

• La ejecución de las tareas parciales interfiera lo menos posible con el trabajo de

otros oficios.

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 146

3.2.1.2.2Empresa instaladora

El montaje de las instalaciones deberá ser efectuado por una empresa instaladora registrada

de acuerdo a lo desarrollado en el RITE aprobado por RD 1027/2007.

Es responsabilidad de la empresa instaladora el cumplimiento de la buena práctica

desarrollada en este epígrafe, cuya observancia normalmente escapa a las especificaciones

del proyecto de instalación.La empresa instaladora dispondrá de los medios humanos y

materiales necesarios para efectuar las pruebas parciales y finales de la instalación.

3.2.1.2.2.1Proyecto

La empresa instaladora seguirá estrictamente los criterios expuestos en el presente

proyecto.

3.2.1.2.2.2Planos y esquemas de instalación

La empresa instaladora deberá efectuar dibujos detallados de equipos, aparatos, etc..., que

indiquen claramente dimensiones, espacios libres, situación de conexiones, peso y cuanta

información sea necesaria para su correcta evaluación. Los planos de detalle podrán ser

sustituidos por folletos o catálogos del fabricante del aparato o equipo.

3.2.1.2.2.3 Cooperación con otros contratistas

La empresa instaladora deberá cooperar plenamente con los otros contratistas, entregando

toda la documentación necesaria a fin de que los trabajos transcurran sin interferencias ni

retrasos.

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 147

3.2.1.3 Acopio de materiales

3.2.1.3.1Generalidades

Los materiales serán reconocidos en obra antes de su empleo por la dirección facultativa,

sin cuya aprobación no podrán ser empleados en la obra. Los materiales procederán de

fábricas reconocidas convenientemente y embalados con el objeto de protegerlos contra

elementos climatológicos, golpes y malos tratos durante el trasporte, así como durante su

permanencia en el lugar de almacenamiento.

Cuando el transporte se realice por mar, los materiales llevaran un embalaje especial, así

como las protecciones necesarias para evitar la posibilidad de corrosión marina.Los

embalajes de componentes pesados o voluminosos dispondrán de los convenientes

refuerzos de protección y elementos de enganche que faciliten las operaciones de carga y

descarga, con la debida seguridad y corrección

Externamente al embalaje y en lugar visible se colocarán etiquetas que identifiquen

inequívocamente el material contenido en el interior.A la llegada a la obra se comprobara

que las características técnicas de todos los materiales corresponden con las especificadas

en el proyecto.

3.2.1.3.2Almacenamiento

La empresa instaladora ira almacenando en el lugar establecido de antemano todos los

materiales necesarios para ejecutar la obra, de forma escalonada según las necesidades.

3.2.1.3.2.1Protección

Durante el almacenamiento de los materiales en la obra y una vez instalados, se deberán

proteger todos los materiales de desperfectos y daños, así como de la humedad.

Las aberturas de conexión de todos los aparatos deberán estar convenientemente protegidas

durante el transporte, almacenamiento y montaje, hasta que se proceda a su unión. Las

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 148

protecciones deberán tener forma y resistencia adecuadas para evitar la entrada de cuerpos

extraños y suciedades, así como daños mecánicos que puedan sufrir las superficies de

acoplamiento de bridas, roscas, manguitos, etc.

3.2.1.4 Pruebas

Todas las pruebas se efectuaran en presencia del director de obra o persona en quien

delegue, quien deberá dar su conformidad tanto al procedimiento seguido como a los

resultados.

3.2.1.4.1 Equipos

Se tomara nota de los datos de funcionamiento de los equipos y aparatos, que pasarán a

formar parte de la documentación final de la instalación. Se registrarán los datos nominales

de funcionamiento y los datos reales de funcionamiento.

3.2.1.4.2 Pruebas de recepción de redes de conductos de aire

3.2.1.4.2.1 Preparación y limpieza

La limpieza interior de las redes de conductos se realizara una vez se haya completado el

montaje de la red y de las unidades de tratamiento de aire, pero antes de conectar las

unidades terminales y de montar los elementos de acabado y los muebles.

Antes de que la red se haga inaccesible por la instalación de aislamiento o el cierre de

obras de albañilería y de falsos techos, se realizaran pruebas de resistencia mecánica y

estanqueidad. Para realizar dichas pruebas de estanqueidad las aperturas de los conductos,

donde irán conectados los elementos de difusión, deben cerrarse rígidamente y quedar

perfectamente selladas.

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 149

3.2.1.4.2.2 Pruebas finales

Se realizaran conforme las instrucciones de la norma UNE-EN 12599:2002 en lo q

respecta a controles y mediciones en el apartado 3.2.1.5

3.2.1.4.2.3 Pruebas de ruido y vibraciones

Se llevaran a cabo las pertinentes pruebas de ruido y vibraciones. Toda instalación deberá

funcionar bajo cualquier condición de carga, sin producir ruidos o vibraciones que puedan

considerarse inaceptables o que rebasen los niveles máximos establecidos

Las correcciones que deban introducirse en los equipos para reducir su ruido o vibración,

deberán adecuarse a las recomendaciones del fabricante de los equipos y no deberán

reducir las necesidades mínimas especificadas en el presente proyecto.

3.2.1.5 Ajuste y equilibrado

La empresa instaladora deberá presentar un informe final de las pruebas efectuadas que

contenga las condiciones de funcionamiento final de los equipos y aparatos.

3.2.1.5.1 Sistema de distribución y difusión de aire

La empresa instaladora procederá al ajuste y equilibrado del sistema de conductos de aire,

de acuerdo con lo siguiente:

• De cada circuito se deben conocer el caudal nominal y la presión, así como los

caudales nominales y unidades terminales.

• El punto de trabajo de cada ventilador, de los que se debe conocer la curva

característica, deberán ser ajustados al caudal y presión correspondiente de diseño.

• Las unidades terminales de impulsión y retorno serán ajustadas al caudal de diseño

mediante sus dispositivos de regulación.

• Para cada local se debe conocer el caudal nominal del aire impulsado y extraído

mediante sus dispositivos de regulación

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 150

• El caudal de las unidades terminales deberá quedar ajustado al valor especificado.

• En los locales donde la presión diferencial del aire respecto a los locales de su

entorno o al exterior sea condicionante, se deberá ajustar la presión diferencial de

diseño mediante actuaciones sobre los elementos de regulación de los caudales de

impulsión y extracción, en función de la diferencia de presión a mantener en el

local, manteniendo a su vez constante la presión del conducto. El ventilador

adaptara, en cada caso, su punto de trabajo a las variaciones de la presión

diferencial mediante un dispositivo adecuado.

3.2.1.6 Accesibilidad

Los elementos de medida, control, protección y maniobra se deben instalar en lugares

visibles y fácilmente accesibles, sin necesidad de desmontar ninguna parte de la

instalación, particularmente cuando cumpla funciones de seguridad.

Los equipos que necesitan operaciones periódicas de mantenimiento deben situarse en

emplazamientos que permitan la plena accesibilidad de todas sus partes, ateniéndose a los

requisitos mínimos más exigentes entre los marcados por la reglamentación vigente y las

recomendaciones del fabricante.

Para aquellos equipos dotados de válvulas, compuertas, unidades terminales, elementos de

control, etc. que por alguna razón, deban quedar ocultos, se preverá un sistema de acceso.

3.2.1.7 Identificación de equipos

Al final de la obra los aparatos, equipos y cuadros eléctricos que no vengan

reglamentariamente identificados con la placa de fábrica, deben marcarse mediante una

chapa de identificación, sobre la cual se indicara su nombre y características técnicas.En

los cuadros eléctricos los bornes de salida deben tener un número de identificación que

corresponderá al indicado en ele esquema de mando y potencia.

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 151

La información contenida en las placas debe escribirse en lengua castellana por lo menos y

con caracteres indelebles y claros, de altura no menos a 5cm.

3.3 Pliego de eficiencia energética

La empresa instaladora realizara y documentara las siguientes pruebas de eficiencia

energética de la instalación:

1. Comprobación del funcionamiento de la instalación en las condiciones de régimen;

2. Comprobación de la eficiencia energética de los equipos de generación de calor y

frío en las condiciones de trabajo.

3. Comprobación de los intercambiadores de calor. Climatizadores y demás equipos

que efectúen una transferencia de energía térmica.

4. Comprobación de la eficiencia y la aportación energética de la producción de los

sistemas de generación de energía de origen renovable.

5. Comprobación del funcionamiento de los elementos de regulación y control.

6. Comprobación de las temperaturas y saltos de todos los circuitos de generación,

distribución y de las unidades terminales en las condiciones de régimen.

7. Comprobación de que los consumos energéticos se hallan dentro de los márgenes

previstos.

3.2 Pliego de condiciones de mantenimiento

3.3.1 Instrucciones técnicas de mantenimiento

3.3.1.1 Generalidades

Esta instrucción técnica contiene las exigencias de mantenimiento que se deben cumplir en

las instalaciones térmicas con el fin de asegurar que su funcionamiento se realice con la

máxima eficiencia energética, garantizando la seguridad, la durabilidad y la la instalación.

Desde el momento en que se realiza la recepción provisional de la instalación, el titular de

ésta debe realizar las funciones de mantenimiento, sin que éstas puedan ser sustituidas por

la garantía de la empresa instaladora.

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 152

El mantenimiento será efectuado por empresas manteadoras o por mantenedores

debidamente autorizados por la correspondiente Comunidad autónoma.

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 153

DOCUMENTO Nº 4:

PRESUPUESTO

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 154

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 155

Presupuesto

Una parte importante de todos los proyectos es el coste. En este apartado se realizará un

presupuesto del proyecto y para ello se realizará una lista de materiales con todos los

equipos empleados.

4.1 Lista de materiales

Para facilitar la realización del presupuesto se realizará una lista de materiales con todos

aquellos equipos empleados en la instalación así como sus precios unitarios.

4.1.1 Unidades RoofTop

Fabricante

Equipo Modelo NOTA

unidades

TRANE Roof-Top IntelliPakTM Air Handling Case

C RT-PRCO31-EN (1) 2

Componentes de las unidades Roof-Top

TRANE Compuerta de

regulación - (1) 2

TRANE Ventilador de

impulsión - (1) 1

TRANE Ventilador de

retorno - (1) 1

TRANE Módulo de

filtros

-

(1) 2

TRANE Módulo de

Free-Cooling - (1) 1

* Nota (1) Los modelos indicados podrán ser estos o similares, siempre y cuando cumplan con las especificaciones técnicas definidas en el apartado 1.2.6.2. De los modelos no especificados el instalador tendrá libertad para elegir el que crea más conveniente de acuerdo con lo especificado en el apartado 1.2.6.2.

Tabla 4.1

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 156

4.1.2 Unidades Split

Fabricante Equipo Modelo Nota Nº

unidades

Daikin Split interior FBQ35B8V1 (1) 2

Daikin Split interior FBQ60B8V1 (1) 3

Daikin Split interior FBQ71B8V3B (1) 2

Daikin Split interior FBQ100B8V3B (1) 4

Daikin Split interior FBQ125B8V3B (1) 6

Daikin Split interior FBQ140B8V3B (1) 1

Daikin Split exterior RXYQQ10T (1) 2

Daikin Split exterior RWYQQ26T (1) 1

* Nota (1) Los modelos indicados podrán ser estos o similares, siempre y cuando cumplan con las especificaciones técnicas definidas en el apartado 1.2.6.2

Tabla 4.2

4.1.3 Ventiladores

4.1.3.1 Ventiladores de las salas eléctricas

Fabricante Equipo Modelo Nota Nº

unidades

Sala de baterías

Soler&Palau Extractor

helicoidal HCDF-40-4M (1) 2

Sala de cables

Soler&Palau Extractor mural HIT-100NP (0.55kW) (1) 3

* Nota (1) Los modelos indicados podrán ser estos o similares, siempre y cuando cumplan con las especificaciones técnicas definidas en el apartado 1.2.6.1

Tabla 4.3

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 157

4.1.3.2 Ventiladores de la planta de oficinas

Fabricante Equipo Modelo Nota Nº

unidades

Soler&Palau Axial HDB/4-315 IIBT4 D VE (1) 1

Soler&Palau Centrífugo CVST-25/13-800 (1) 2

* Nota (1) Los modelos indicados podrán ser estos o similares, siempre y cuando cumplan con las especificaciones técnicas definidas en el apartado 1.2.6.1

Tabla 4.4

4.1.4 Compuertas

4.1.4.1 Compuertas de las salas eléctricas

4.1.4.1.1 Compuertas de gravedad

Fabricante Equipo Modelo Nota Nº

unidades

Sala de Baterías

TROX Compuertas de gravedad KUL/797x515/21 (1) 2

Sala de Cables

TROX Compuertas de gravedad KUL/1397x815/21 (1) 3

* Nota (1) Los modelos indicados podrán ser estos o similares, siempre y cuando cumplan con las especificaciones técnicas definidas en el apartado 1.2.6.1

Tabla 4.5

4.1.4.1.2 Compuertas cortafuegos

Fabricante Equipo Modelo Nota Nº

unidades

TROX Compuerta

cortafuegos - (1) 13

* Nota (1) Puesto que no se especifica un modelo concreto el instalador deberá elegir la compuerta que crea más adecuada.

Tabla 4.6

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 158

4.1.4.2 Compuertas de la planta de oficinas

4.1.4.2.1 Compuertas de gravedad

Fabricante Equipo Modelo Nota Nº

unidades

TROX Compuerta de

gravedad KUL/1397x1415/21 (1) 2

* Nota (1) Los modelos indicados podrán ser estos o similares, siempre y cuando cumplan con las especificaciones técnicas definidas en el apartado 1.2.6.1

Tabla 4.7

4.1.5 Rejillas de aire exterior

4.1.5.1 Rejillas de las salas eléctricas

Fabricante Equipo Modelo Nota Nº

unidades

Sala de Baterías

TROX Rejillas de aire

exterior AWG/585x825/11/0/S2/E6-C-3 (1)

1

TROX Rejillas de aire

exterior

AWG/1985x1485/11/0/S2/E6-

C-3 (1)

1

TROX Rejillas de aire

exterior AWG/985x990/11/0/S2/E6-C-3 (1)

1

TROX Rejillas de aire

exterior AWG/858x495/11/0/S2/E6-C-3 (1)

1

Sala de Cables

TROX Rejillas de aire

exterior

AWG/1385*990/11/0/S2/E6-C-

3 (1)

1

* Nota (1) Los modelos indicados podrán ser estos o similares, siempre y cuando cumplan con las especificaciones técnicas definidas en el apartado 1.2.6.1

Tabla 4.8

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 159

4.2 Presupuesto

En el presente proyecto no se determinará el presupuesto, pues se dejará al buen criterio

del instalador la selección de los equipos, que deberán ser iguales o similares a los

expuestos en la lista de materiales. El instalador deberá asegurarse que los equipos que

elija serán los adecuados para cumplir con las condiciones de caudal y potencia térmica

expuestas en el presente proyecto. Además, deberá garantizar que el conjunto de equipos

que elija son aquellos cuyo coste sea el menor posible, siempre y cuando se mantenga el

nivel de calidad establecido por el cliente.

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 160

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 161

BIBLIOGRAFÍA

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 162

DiseñodelSistemaHVACdeledificioeléctricoydecontroldeunacentraltérmica.UniversidadPontificiadeComillas

ProyectoFindeGrado 163

Sitios web:

I. Unesa, Asociación Española de la Industria Eléctrica [sitio web] II. Endesa [sitio web] III. IDAE Instituto para la Diversificación y Ahorro de Energía. [sitio web] IV. CARRIER [sitio web] V. Clima Express [sitio web] VI. Climadesign Heating and Cooling Solutions [sitio web]

VII. Daikin [web site] VIII. TROX [web site] IX. Soler&Palau [web site] X. TRANE [web site]

Pdf:

[SURR04] SURREY, Catálogo de unidades Roof-Top. Catálogo Nº 564ª036-2IP. Buenos

Aires, Argentina. Julio 2004.

[JCSM08] Johnson Controls Skymark, “Sngle Packaged Vertical Air Conditioners and

heat pumps”, Catálogo SK145.00 EG1.Estados Unidos. 2008

[AMEVEC] Asociación Mexicana de Ventanas y Cerramientos. “Eficiencia energética en

ventanas y puertas”. México

[CIAT] CIAT Gruoup. “Guía de Ahorro y eficiencia energética en el sector de las Artes

Gráficas”