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INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y FRÍO Autor: Criado Cámara, Enrique Director: Gil Díez, Jesús Entidad Colaboradora: Urbaser RESUMEN DEL PROYECTO Este proyecto parte de la creciente preocupación por el medio ambiente y por el uso responsable de la energía primaria con tecnologías de alta eficiencia. En este contexto el proyecto parte del estudio de las necesidades energéticas de un hospital, continua con la determinación de la conveniencia o no de la instalación de una trigeneración para el hospital (producción simultánea de electricidad, calor y frío), sigue con el diseño de la planta y termina con un estudio de la viabilidad del proyecto según el régimen de explotación de la instalación de trigeneración. El objetivo explícito de este proyecto es diseñar una planta de trigeneración para un hospital de 750 camas en Guadalajara y cumplir con las especificaciones del Real Decreto RD 661. El hospital en cuestión consume electricidad proveniente de la red de distribución para el alumbrado, equipos de quirófano (equipos de fuerza), ascensores y aire acondicionado en verano y quema gas natural que recibe de una canalización a 4bar en calderas para producir agua caliente sanitaria y calefacción. La demanda media de potencia eléctrica es 1613 kWe con puntas de consumo de hasta 2600 kWe y la demanda media de potencia térmica es de 1884 kW (para calefacción y acs) con puntas de hasta 3,9 MW. Para el estudio de la instalación se han tenido que separar las demandas de electricidad para los compresores mecánicos del aire acondicionado en verano de los consumos de electricidad para alumbrado y fuerza. El hospital cubre sus necesidades de aire acondicionado con unos compresores con COP2,65 por lo que con el dato de demanda eléctrica multiplicándolo por el COP se obtiene una previsión de la demanda efectiva necesaria para climatización en verano. En este proyecto las demandas de agua fría se pretendían cubrir con máquinas de absorción que consumen agua caliente por lo que con el dato de la potencia efectiva necesaria de agua fría y con el rendimiento o COP de las máquinas se obtuvieron estimaciones de la potencia térmica necesaria para alimentar a las máquinas de absorción. Con la estimación de la potencia térmica efectiva anual

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INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON

PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y FRÍO Autor: Criado Cámara, Enrique

Director: Gil Díez, Jesús

Entidad Colaboradora: Urbaser

RESUMEN DEL PROYECTO

Este proyecto parte de la creciente preocupación por el medio ambiente y por el uso

responsable de la energía primaria con tecnologías de alta eficiencia. En este contexto el

proyecto parte del estudio de las necesidades energéticas de un hospital, continua con la

determinación de la conveniencia o no de la instalación de una trigeneración para el

hospital (producción simultánea de electricidad, calor y frío), sigue con el diseño de la

planta y termina con un estudio de la viabilidad del proyecto según el régimen de

explotación de la instalación de trigeneración.

El objetivo explícito de este proyecto es diseñar una planta de trigeneración para un

hospital de 750 camas en Guadalajara y cumplir con las especificaciones del Real

Decreto RD 661.

El hospital en cuestión consume electricidad proveniente de la red de distribución para

el alumbrado, equipos de quirófano (equipos de fuerza), ascensores y aire

acondicionado en verano y quema gas natural que recibe de una canalización a 4bar en

calderas para producir agua caliente sanitaria y calefacción. La demanda media de

potencia eléctrica es 1613 kWe con puntas de consumo de hasta 2600 kWe y la

demanda media de potencia térmica es de 1884 kW (para calefacción y acs) con puntas

de hasta 3,9 MW.

Para el estudio de la instalación se han tenido que separar las demandas de electricidad

para los compresores mecánicos del aire acondicionado en verano de los consumos de

electricidad para alumbrado y fuerza. El hospital cubre sus necesidades de aire

acondicionado con unos compresores con COP≈2,65 por lo que con el dato de demanda

eléctrica multiplicándolo por el COP se obtiene una previsión de la demanda efectiva

necesaria para climatización en verano. En este proyecto las demandas de agua fría se

pretendían cubrir con máquinas de absorción que consumen agua caliente por lo que

con el dato de la potencia efectiva necesaria de agua fría y con el rendimiento o COP de

las máquinas se obtuvieron estimaciones de la potencia térmica necesaria para alimentar

a las máquinas de absorción. Con la estimación de la potencia térmica efectiva anual

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necesaria para calefacción, a.c.s y las máquinas de absorción se concluyó que el

hospital era un candidato bueno para la instalación de la trigeneración.

El hospital cuenta con 3 calderas de gas natural de 1500 kW cada una, 3 compresores

mecánicos de 900 kW cada uno y una red de tuberías y elementos auxiliares en la

instalación de agua que se han podido aprovechar para el diseño de la instalación. En el

diseño hemos optado por instalar 3 motores de gas natural con generadores eléctricos

síncronos tipo Leroy Somer de 1019 kWe cada uno (Ptot= 3057 kWe) con sistemas de

recuperación de calor en los gases de escape de los mismos y en el agua de refrigeración

de los motores recuperando un total de 1156 kW térmicos por cada motor en

condiciones de rendimiento pleno. Además, para la refrigeración se ha optado por 3

máquinas de absorción de doble efecto de 746 kW efectivos determinadas en gran

medida por las exigencias de REE del RD 661.

La potencia térmica se recupera por lo tanto a dos niveles térmicos en cada motor, en

baja temperatura, unos 92º C en los circuitos de refrigeración de los motores y a alta

temperatura, unos 110º C, en las salidas de los gases de escape. La potencia térmica de

los circuitos de baja se impulsa en paralelo mediante bomba a un circuito principal de

agua caliente donde intercambia su calor y se emplea para la producción de a.c.s y para

los circuitos de calefacción mientras que los circuitos de alta temperatura envían su

agua caliente a las máquinas de absorción si se está en verano o al circuito principal de

agua caliente donde, también mediante intercambiador, se entrega la potencia para a.c.s

y calefacción.

Para el control de la potencia a producir en cada momento en los motogeneradores y

para el control del reparto de potencia térmica se ha optado por un sistema de válvulas

electrocomandadas controladas por ordenador central que recibe la información de las

salas a climatizar y de los puntos de consumo de agua caliente y envía señales de

apertura o cierra a las válvulas de los circuitos de recuperación de calor y a las válvulas

de gas natural de los motores.

Se ha optado por un modo de explotación de la instalación en el que se vende toda la

producción de electricidad a la red percibiendo unas primas por ello y comprando toda

la energía eléctrica a la red a un precio más bajo con un contrato de larga utilización.

Por lo tanto la instalación sólo autoconsume su potencia térmica generada y cuando

falta potencia térmica de los motores se ponen en funcionamiento las calderas auxiliares

ya existentes. Es de resaltar que el hospital puede funcionar en isla autoconsumiendo su

producción eléctrica si la red no puede alimentar al hospital por algún motivo

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consiguiendo por lo tanto garantizar la cobertura de la demanda eléctrica en gran

medida siempre. El rendimiento global de la instalación que se obtiene es del 68% que

es bajo para este tipo de instalaciones pero aún así mucho mejor que el del hospital sin

la instalación.

El hospital operará bajo el régimen especial definido en el Real Decreto 661 del 25 de

Mayo de 2007 en el que se establecen todos los requisitos para poder operar en régimen

especial y los modos de retribución de la energía eléctrica vendida a red. El modo de

venta de la energía a red que se ha elegido ha sido el de vender en el pool eléctrico con

una serie de primas adicionales por eficiencia y energía reactiva. Para estimar los

ingresos por venta de energía eléctrica a red se han tomado los datos de los precios de

venta en el pool de años anteriores y se ha elaborado un plan de producción de energía

eléctrica de la planta de trigeneración. El plan de producción que se ha elaborado ha

tenido que cumplir en todo momento las especificaciones mínimas de rendimiento

eléctrico equivalente aplicables a este tipo de instalación que resulta del 55%. Con ello

se han estimado los ingresos anuales por venta de energía a red en 1,99 millones de

euros.

Una vez estimados los ingresos por venta de energía se han estimado los costes

asociados a la implantación de la instalación que incluyen la adquisición de los

motogeneradores, máquinas de absorción, obra civil, instalaciones hidráulica y eléctrica

y costes anuales de gas natural y mantenimiento. Con estos datos se ha elaborado un

pequeño modelo para calcular el coste total de la instalación y los flujos de caja

obteniendo finalmente el valor actual neto del proyecto y el TIR que resulta del 11%.

Los ahorros anuales en costes energéticos que se obtienen con la implantación de la

trigeneración son de 550.000 euros por lo que es evidentemente una solución adecuada

al objetivo inicialmente planteado en este proyecto. La inversión inicial del proyecto se

estima en unos 3,4 millones de euros recuperándose la inversión en unos 5 años y

medio.

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COMBINED ELECTRICITY, HEAT AND REFRIGERATION

PRODUCTION WITH TRIGENERATION TECHNOLOGY FOR A

HOSPITAL Author: Criado Cámara, Enrique.

Director: Gil Díez, Jesús.

Collaborating Entity: Urbaser

SUMMARY The motivation behind this project is the growing need to use primary energy

responsibly through the development and implementation of high efficiency

technologies. In this context, the project begins with the identification of the hospital’s

energy uses and requirements, determines the applicability of trigeneration to the

hospital, continues with the design of the trigeneration plant and finalizes with an

economic viability study of each possible exploitation method.

The explicit objective of this project is to design a trigeneration plant for a 750 bed

hospital in Guadalajara, Spain, while abiding the new specifications set forth in the new

RD 661 (Spanish special regimen energy producers law).

The hospital in its present state consumes electricity that it buys from the distribution

power grid to illuminate the hospital, to power its elevators, for operating room

apparatus and for air conditioning in the summer. The hospital also burns natural gas

that it obtains from a 4 bar distribution system in boilers to produce hot water for its

heating necessities and for sanitary purposes. The mean electrical power demand is

1613 kWe with peaks of up to 2600 kWe and the mean thermal power demand is 1884

kW with peaks of up to 3,9 MW.

To determine the energy needs precisely it was imperative to separate the electrical

demands for lighting and power from the electrical consumptions for air conditioning in

the summer. The hospital at the present cools its air with mechanical compressors with

COP≈2,65 so by multiplying the electrical demands of the compressors by the COP we

obtain an estimate of the final power demands for air conditioning. With the final cold

water power demand estimated and the absorption chillers COP we were able to

estimate the hot water power supply for the absorption chillers that were intended to

substitute the compressors. With the total hot water requirements estimated along with

the electrical necessities, the hospital was deemed a suitable candidate for trigeneration

installation.

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The hospital already has 3 1500 kW natural gas boilers, 3 900 kW mechanical

compressors and a water distribution network installed along with auxiliary elements

that have been utilized in the new trigeneration plant. For the plant the ideal design that

was finally decided includes 3 natural gas motors that run 3 1019 kWe synchronous

electrical generators (one per motor) yielding 3057 kWe total. The excess heat from the

motors is recovered with two independent systems, one recovers heat from the piston

refrigeration system and the other recovers heat from the exhaust gases at roughly 515º

C. The total recoverable heat from each motor is 1156 kW. The refrigeration systems

for air conditioning in the summer are comprised of 3 746 kW double stage absorption

chillers.

Therefore heat is recovered from each motor at two thermal levels, one high

temperature circuit and one lower temperature circuit. The higher temperature circuit

recovers heat from the exhaust gases and produces hot water at about 110º C which is

then sent to the absorption chillers in the summer to produce chilled water at about 7º C.

When the chillers are not functioning the hot water produced in this circuit is sent to an

interchanger located in the main hot water circuit that sends hot water to the air heating

systems and to the hot hot water tanks for sanitary purposes. The lower temperature

circuit sends its hot water permanently to another interchanger in the main circuit that

also sends this water to the air heating circuits and to the hot water tanks.

In order to control the electrical power produced in real time in the generators and to

distribute the hot water production amongst the different circuits a control system

utilizing electrovalves has been implemented in the design of the plant. A main

computer receives information regarding room temperature and air flow rate

requirements from the hospital rooms and sends signals to the eletrovalves to regulate

natural gas flow to the motors and to distribute water flow amongst the circuits.

The trigeneration plant’s electrical production is going to be entirely sold to the power

grid under regulated prices (RD 661) and the hospital is going to buy all its electricity

from the grid at another lower price set in long term contracts with the power company.

Therefore the hospital only consumes the plant’s thermal power production in the form

of hot water and chilled water while it buys all its electricity from the grid. If the heat

recovered form the motors is not enough to cover demand the already existing 1500

kW boilers will come in to action in parallel supplying the rest of the power needed to

meet total demand. The plant is designed to cover most of the hospitals electrical

demands if the grid fails therefore guaranteeing a high degree of self sustainability. The

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global efficiency for the plant is roughly 68% which is low for these types of plants but

still much higher than the original efficiency of the hospital.

The economic regime that the trigeneration plant is going to use to sell its power to the

grid is regulated by the RD 661 and involves selling the power production on the daily

electrical market (Pool) obtaining the established market price plus an extra premium

for its electricity production. To estimate annual revenues from electricity sales a

production plan has been established and historic market prices have been obtained for

the Spanish market. The production plan for the trigeneration plant had to comply with

minimum efficiency requirements set in the RD 661 (REE min≈55%) and accordingly

the estimated yearly revenues from electricity sales are 1,99 million euros.

Lastly the total initial investment was calculated, which included motors, generators,

absorption chillers, electrical and hydraulic installations, construction and annual

natural gas and maintenance costs. With this information a small model was elaborated

with yearly cash flows to arrive at a final IRR and NPV. The estimated IRR is 11%.

Annual savings on energy costs are estimated at about 550 thousand euros which is a

considerable amount for a small hospital therefore substantially meeting the original

objective for this project. The total initial investment is about 3.4 million euros and the

recovering time of the investment is about 5.5 years.

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 1

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

1.1 MEMORIA DESCRIPTIVA

INDICE GENERAL

1. INTRODUCCIÓN...................................................................................................................... 3 1.1 OBJETIVO DEL PROYECTO .............................................................................................. 3 1.2 CONCEPTOS GENERALES ................................................................................................ 4

1.2.1 La cogeneración............................................................................................................. 4 1.2.1.1 Ventajas de la cogeneración................................................................................................... 6 1.2.1.2 Perfiles habituales de los usuarios de la cogeneración........................................................... 7 1.2.1.3 Tecnologías principales de las cogeneraciones...................................................................... 7

1.2.1.3.1 La turbina de gas ........................................................................................................... 7 1.2.1.3.2 La turbina de vapor........................................................................................................ 8 1.2.1.3.3 El motor de combustión interna alternativo................................................................... 9

1.2.1.3.3.1 Ciclo Diesel......................................................................................................... 10 1.2.1.3.3.2 Ciclo Otto............................................................................................................ 10

1.2.1.4 Determinación de la fuente de energía mecánica................................................................. 11 1.2.1.5 Aspectos legales y normativas aplicables a las cogeneraciones........................................... 11

1.2.1.5.1 Clasificación................................................................................................................ 11 1.2.1.5.2 Determinación de características de la instalación....................................................... 13 1.2.1.5.3 Derechos y obligaciones de las instalaciones .............................................................. 14 1.2.1.5.4 Régimen económico .................................................................................................... 14

1.2.2 Refrigeración por absorción ........................................................................................ 15 1.2.2.1 Principio básico ................................................................................................................... 16 1.2.2.2 Proceso ................................................................................................................................ 16

1.2.2.2.1 Máquinas de doble efecto ............................................................................................ 18 1.2.2.3 Ventajas de los equipos de refrigeración por absorción....................................................... 20 1.2.2.4 El agua como refrigerante.................................................................................................... 20 1.2.2.5 Consideraciones de operación y mantenimiento.................................................................. 21 1.2.2.6 Problemas de la absorción. La cristalización ....................................................................... 21

1.2.2.6.1 Dispositivos anti-cristalización.................................................................................... 23 2. DATOS DEL HOSPITAL........................................................................................................ 24

2.1 INFORMACIÓN GENERAL DEL HOSPITAL.................................................................. 24 2.1.1 Datos de partida........................................................................................................... 25

2.1.1.1 Datos de demanda eléctrica ................................................................................................. 26 2.1.1.2 Datos de demanda térmica ................................................................................................... 29 2.1.1.3 Tablas de demanda horaria .................................................................................................. 30

3. DESCRIPCIÓN DE LA INSTALACIÓN .............................................................................. 43 3.1 DETERMINACIÓN DE LA FUENTE DE ENERGÍA PRIMARIA.................................... 43

3.1.1 Comparación turbinas- motores de gas ....................................................................... 43 3.1.2 Características generales de los motores de gas ......................................................... 44 3.1.3 Sistemas de recuperación de calor............................................................................... 45

3.2 ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO ............................................................................... 45 3.2.1 Ciclo de la planta de trigeneración con motor de gas natural .................................... 45

3.2.1.1 Esquema de funcionamiento de la planta............................................................................. 47 3.2.1.2 Caldera de recuperación de los gases de escape .................................................................. 47

3.2.2 Sistemas de control de la planta de trigeneración ....................................................... 48 3.2.2.1 Variables de control ............................................................................................................. 48

3.2.2.1.1 Velocidad de los motores ............................................................................................ 49 3.2.2.1.2 Temperatura del agua .................................................................................................. 49

3.2.2.2 Modo de funcionamiento eléctrico ...................................................................................... 50 3.2.3 Prevención y seguridad................................................................................................ 51

3.2.3.1 Mantenimiento..................................................................................................................... 51 3.2.3.1.1 Circuito de agua........................................................................................................... 52 3.2.3.1.2 Máquinas de absorción ................................................................................................ 52

3.3 ELEMENTOS DE LA INSTALACIÓN .............................................................................. 52 3.3.1 Módulos de cogeneración ............................................................................................ 52

3.3.1.1 Sistema de refrigeración del motor ...................................................................................... 53

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 2

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

3.3.1.2 Generador síncrono.............................................................................................................. 53 3.3.2 Caldera de recuperación de los gases de escape......................................................... 53 3.3.3 Máquinas de absorción................................................................................................ 54 3.3.4 Intercambiadores de calor ........................................................................................... 55 3.3.5 Acumuladores de A.C.S................................................................................................ 56 3.3.6 Bombas hidráulicas...................................................................................................... 56 3.3.7 Aeroenfriadores ........................................................................................................... 57 3.3.8 Centro de cogeneración ............................................................................................... 58

3.3.8.1 Dispositivos y protecciones de la instalación....................................................................... 59 3.3.8.1.1 Distribución................................................................................................................. 60

3.4 OBRA CIVIL....................................................................................................................... 61 3.4. Descripción de los espacios ...................................................................................................... 61

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 3

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

1. INTRODUCCIÓN

En el escenario energético actual la mayor preocupación que existe es la

mejora de la eficiencia de las tecnologías energéticas existentes. La creciente

demanda energética mundial junto con la concienciación paulatina de que el

consumo de combustibles fósiles debe moderarse ha llevado a una constante

búsqueda de soluciones para disminuir el consumo de los mismos así como a

potenciar las tecnologías basadas en energías renovables. Además de esto la

creciente preocupación por el medio ambiente ha impulsado más todavía las

investigaciones energéticas para intentar reducir las emisiones de CO2. Por todo

esto el enfoque antiguo de utilizar cualquier cantidad de recursos para llevar a

cabo una actividad ya no es viable y las industrias hace tiempo que se centran en

encontrar nuevas formas de mejorar el aprovechamiento energético. En definitiva

se trata de encontrar una forma de desarrollo sostenible para el hombre.

1.1 OBJETIVO DEL PROYECTO

El objetivo de este proyecto es el diseño de una planta de trigeneración

para un hospital en Guadalajara.

Las demandas energéticas del hospital se han obtenido de años anteriores y

en ellas se basarán los diseños de la instalación. Partiendo de los datos mensuales

de los consumos de electricidad, calor y frío, se elaboran tablas de demandas de

potencia dividido en franjas horarias para cada día. Se toma un día representativo

de cada mes y con ello se diseña la instalación.

Con las demandas establecidas y estudiadas se ha diseñado una

trigeneración con 3 motores de gas, cada uno con un generador eléctrico síncrono

y cada uno con dos sistemas de recuperación de calor. El primer sistema de

recuperación de calor es el circuito de refrigeración de las camisas de los motores

y el segundo circuito de recuperación de calor es una caldera de recuperación de

calor de los gases de escape.

El modo de funcionamiento de la instalación será la de seguir la demanda

de potencia térmica. Se ha optado por este modo porque las demandas térmicas

son elevadas y podemos vender todos los excedentes de energía eléctrica a la red.

En invierno las únicas demandas térmicas que existen son las de calefacción y

agua caliente sanitaria (ACS) mientras que en verano las demandas térmicas se

corresponden con las necesidades de agua caliente para las máquinas de absorción

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 4

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

y calor para el ACS. Cuando nos falte potencia para la instalación se podrá hacer

uso de calderas auxiliares de gasoil para completar las necesidades térmicas.

1.2 CONCEPTOS GENERALES

1.2.1 La cogeneración

Actualmente la cogeneración y su variante inmediata, la trigeneración, son

la mejor manera de mejorar la eficiencia de instalaciones. La cogeneración es la

producción conjunta de electricidad y calor. En cualquier instalación de motor

térmico accionando un generador eléctrico se produce electricidad junto con calor

(el calor residual del motor) y por ello al principio parecería que la cogeneración

no es nada especial. Por eso se debe remarcar el matiz de que en las

cogeneraciones y trigeneraciones el calor se aprovecha de forma expresa para

procesos o subprocesos adicionales. La variante de la cogeneración, la

trigeneración, consiste en producir potencia frigorífica además de calor. La

potencia frigorífica se consigue con la inclusión de una máquina de absorción en

la instalación cuyo funcionamiento explicaremos más adelante. La máquina de

absorción produce agua fría para las necesidades de agua fría en los sistemas de

aire acondicionado en verano. Las trigeneraciones, al incluir la demanda de

potencia frigorífica consiguen rendimientos algo mayores debido a las demandas

globales más uniformes a lo largo del año.

Una instalación de cogeneración funciona de media con un rendimiento

del 85%. Es decir que de media sólo se desaprovecha un 15% del combustible. En

comparación un ciclo combinado de turbina de gas con ciclo de vapor solamente

obtiene rendimientos del 55% desaprovechando de media el 45% del combustible

empleado. Para un aprovechamiento adecuado de una instalación de cogeneración

o de trigeneración es imperativo una elevada demanda de calor y una demanda

más o menos constante de electricidad.

La cogeneración y la trigeneración se pueden aplicar en multitud de

ámbitos desde edificios de oficinas, hospitales, zonas industriales, zonas

residenciales, piscinas, invernaderos, etc. La cogeneración nació de la mano de la

industria en su búsqueda de la mejora del consumo de energía primaria para la

reducción de costes. Se utilizó al principio sobre todo en industrias papeleras e

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 5

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

industrias químicas donde las demandas de energía térmica eran elevadas y

constantes a lo largo del año.

El diseño adecuado y explotación eficiente de una instalación de

cogeneración o trigeneración siempre será más eficiente que la producción por

separado de electricidad, calor y frío permitiendo importantes ahorros energéticos

y reducciones de costes. En las cogeneraciones la producción de electricidad,

calor y frío se hace consumiendo un único combustible, normalmente el gas

natural canalizado, por lo que los ahorros de costes se basan mayoritariamente en

la diferencia del precio de compra de electricidad a red y el precio del combustible

empleado. Sin embargo el éxito de una instalación de cogeneración no está

asegurado sin el aprovechamiento de una parte significante de la potencia térmica

residual.

Uno de los aspectos más determinantes en el éxito de una cogeneración o

trigeneración es la adaptación de la producción a la demanda local a lo largo del

año. Básicamente existen dos formas de modular el funcionamiento de la

instalación, una es adaptar la producción a la demanda térmica y la segunda es

adaptar la producción a la demanda eléctrica. El primer modo de funcionamiento

normalmente resulta en la producción de un exceso de electricidad que se vende a

red. En cambio cuando se sigue la demanda eléctrica normalmente hay un defecto

de potencia térmica que se debe suplir con calderas auxiliares y por lo tanto con

un gasto monetario adicional en combustible. En los siguientes gráficos se

muestran los dos modos de funcionamiento.

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 6

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

1.2.1.1 Ventajas de la cogeneración

Entre las principales ventajas de la cogeneración tenemos:

• Rendimientos energéticos elevados de entre 70% y 90 %

• Reducción de pérdidas por transporte y distribución de energía

eléctrica al producir y consumir la energía en el mismo sitio.

• La electricidad vendida a red puede incrementar la oferta local y

aumentar la seguridad de suministro eléctrico local.

• La seguridad de abastecimiento eléctrico de la planta donde esté

instalada la cogeneración no depende tanto de las redes de

distribución.

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

Electricidad vendida a red

Producción Térmica ≈ Demanda Térmica

Demanda Eléctrica

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

Producción Eléctrica≈ Demanda Eléctrica

Producción Térmica

Potencia de caldera

Demanda Térmica

Figura 1. Cogeneración funcionando para seguir la demanda de calor

Figura 2. Cogeneración funcionando para seguir la demanda de electricidad

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 7

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

• Reducción de emisiones contaminantes a la atmósfera como el CO2 y

el NOx.

• Reducción de costes energéticos a medio-largo plazo.

1.2.1.2 Perfiles habituales de los usuarios de la cogeneración

La cogeneración y trigeneración se suele emplear en aquellas industrias y

puntos de consumo que presenten demandas eléctricas más o menos constantes

acompañadas de demandas elevadas de calor. Los sectores más habituales en los

que se emplea la cogeneración son en el sector industrial y en el sector servicios.

El sector industrial emplea la potencia térmica para procesos como el secado de

ladrillos, procesos químicos que requieren vapor, la preparación de alimentos, etc.

En el sector servicios las demandas térmicas suelen ser para abastecer los sistemas

de climatización y ACS y en hospitales u hoteles se emplea mucho también para

lavandería. La climatización de los edificios se cubre con agua caliente para los

intercambiadores de los equipos de calefacción en invierno mientras que en

verano el agua caliente se emplea para producir agua fría en máquinas de

absorción que posteriormente se envía a los equipos de aire acondicionado para

climatización.

Las necesidades de electricidad en las industrias se componen de equipos

de moto- bombas eléctricas, máquinas especiales, alumbrado, etc. En el sector

servicios las demandas de electricidad las conforman el alumbrado, escaleras

mecánicas, ascensores, etc.

1.2.1.3 Tecnologías principales de las cogeneraciones

Para la producción de energía eléctrica en las instalaciones de

cogeneración y trigeneración se emplean dos tipos de máquinas

fundamentalmente para mover los generadores: las turbinas de gas o de vapor y

los motores de combustión interna funcionando con gas natural.

1.2.1.3.1 La turbina de gas

Actualmente la turbina de gas es la máquina que más se utiliza en

cogeneraciones de gran escala con potencias eléctricas típicamente instaladas de

entre 5 y 100 MWe. Las turbinas de gas pueden utilizar dos tipos de combustibles

principalmente:

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 8

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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• Gaseosos: Gas natural y propano.

• Líquidos: gasóleo, gasolinas y en algunos casos fuelóleos de bajo

contenido en azufre.

Los combustibles deben reunir una serie de requisitos entre los que están:

• No contener ningún tipo de impureza para evitar la abrasión de los

álabes de la turbina.

• Bajo contenido de azufre para mejorar la recuperación de calor de los

gases de escape.

El combustible se quema en una cámara de combustión presurizado por un

compresor movido por la turbina. La combustión se realiza con un alto exceso de

aire, normalmente entre 2,75 y 5 veces el combustible, para así evitar que los

gases de la combustión alcancen temperaturas demasiado elevadas que podrían

dañar los álabes. Las temperaturas elevadas además provocan unos esfuerzos de

fatiga elevados en los álabes y con el exceso de aire lo evitamos. Los gases

calientes (1200º C) a alta presión se envían a la turbina donde se expanden

variando su momento cinético y provocan el giro de los álabes de la turbina. El eje

de los álabes gira y mueve el eje de un generador eléctrico que produce

electricidad. Los gases de escape salen a unos 500º C de temperatura y se pueden

utilizar bien directamente para calentar agua y crear vapor para procesos

industriales, se pueden emplear para calentar agua para calefacciones y ACS o se

pueden enviar a una caldera de recuperación donde se genera vapor para un ciclo

de Rankine adicional. El vapor generado en la cámara de recuperación de gases de

escape se puede turbinar en una turbina de vapor y generar electricidad en un

segundo generador. Esta configuración se llama de ciclo combinado. El

rendimiento de la instalación aumenta considerablemente cuando se emplea esta

configuración.

Uno de las mayores desventajas de las turbinas de gas es que son poco

flexibles. Si se les saca de sus puntos de funcionamiento nominal sus

rendimientos bajan drásticamente.

1.2.1.3.2 La turbina de vapor

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 9

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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Las turbinas de vapor se emplean en los mismos casos que las turbinas de

gas. La energía mecánica para mover el alternador e consigue por la expansión de

vapor a alta presión en la turbina. Normalmente se emplean turbinas axiales y

nunca radiales. El rendimiento global de la instalación es algo más elevado que

con una turbina de gas pero se consigue menos energía eléctrica por unidad de

combustible. Existen dos tipos de turbinas de vapor:

• Turbina de vapor de una etapa: Se emplean para potencias de hasta 1,5

MWe. Son robustas con bajo mantenimiento, bajo rendimiento

isentrópico y no son aptas para grandes saltos de presión.

• Turbina de vapor de dos etapas: Se emplean para potencias a partir de

1 MWe. Se pueden realizar extracciones de vapor intermedias,

presentan mayor rendimiento y pueden funcionar con saltos de presión

más elevados.

Atendiendo a la clasificación según la presión de salida de la turbina se

pueden clasificar en turbinas de contrapresión y turbinas de condensación. Las

turbinas de contrapresión presentan presiones de salida mayores que la presión

ambiente y el vapor a la salida suele presentar recalentamiento. Las turbinas a

contrapresión son las más habituales en cogeneración. Las turbinas de

condensación presentan presiones de salida menores que la ambiente.

Las condiciones del vapor a la entrada de la turbina las determina la

caldera. La temperatura de entrada suele rondar los 400-500º C con presiones

habituales de entrada de 40-140 bar. La temperatura y presión a la salida de la

turbina lo determina el consumo.

1.2.1.3.3 El motor de combustión interna alternativo

Los motores de combustión interna alternativos son la otra gran alternativa

para el accionamiento del generador síncrono de una planta de cogeneración.

Normalmente el motor térmico se alimentará de gas natural, reduciendo costes de

combustible al ser éste más barato, o de biogas. El uso del biogas como fuente de

energía está aumentando en los últimos años gracias a la popularidad de las

energías renovables. Para poder usar biogas en un motor térmico solamente hacen

falta unas pequeñas modificaciones técnicas en el motor.

La gran ventaja de los motores de combustión interna alternativos es que

son muy flexibles y permiten respuestas rápidas a cambios de la demanda. Pueden

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 10

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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variar fácilmente la potencia que entregan sin grandes variaciones de sus

rendimientos mecánicos o eléctricos. Una desventaja que presenta esta tecnología

es que la producción de calor en los motores es de baja temperatura comparada

con la de las turbinas. La recuperación de calor de los gases de escape y en los

circuitos de camisas sólo permite producir agua caliente de hasta unos 100-110º

C. Esto es suficiente para cubrir necesidades de calefacción y ACS pero puede ser

insuficiente en otras industrias donde la calidad de la potencia calorífica sea un

factor importante.

Los dos tipos de motores de combustión interna alternativos, Otto y

Diesel, se pueden emplear para la cogeneración.

1.2.1.3.3.1 Ciclo Diesel

Actualmente existen instalaciones de hasta 20 MW funcionando con esta

tecnología. Los rendimientos mecánicos que suelen alcanzar suelen ser del 40%.

Entre las ventajas de los motores diesel se tienen:

• Posibilidad de emplear distintos combustibles.

• Posibilidad de aumentar la potencia instalada con un sistema de

sobrealimentación turbo.

• Buena relación de producción térmica frente a producción eléctrica.

T/E comprendido entre 1.1 y 1.5.

Entre las principales desventajas que tienen este tipo de motores se tienen:

• Alto peso y volumen específico. Las instalaciones suelen ocupar más

sitio que las turbinas de gas y de vapor.

• Emisiones acústicas elevadas y de difícil reducción.

• Es necesario un equipo de refrigeración de la mezcla exterior, un

intercooler, que aumenta el coste de la instalación.

1.2.1.3.3.2 Ciclo Otto

En las cogeneraciones normalmente se hacen funcionar con gas natural

dado su coste reducido. Las potencias típicas de estas instalaciones suelen ser de

entre 3 kWe y 5 MWe. Las ventajas de este tipo de motor son prácticamente las

mismas que las de un motor diesel salvo que suelen funcionar con relaciones de

potencia térmica- potencia eléctrica de hasta 1.7.

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 11

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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1.2.1.4 Determinación de la fuente de energía mecánica

Para la determinación de la fuente de energía mecánica, motor térmico o

turbina de gas o vapor, mediante la cual se obtiene energía mecánica a partir de

energía química de un combustible se tienen e cuenta varios factores entre los que

tenemos:

• Demandas de potencia y electricidad.

• Necesidades de calor a alta o baja temperatura.

• Uniformidad de las demandas térmicas y eléctricas en el tiempo,

durante el año y durante el día.

• Posibilidad de suministro de gas mediante canalización y costes

relacionados.

Las turbinas son menos flexibles que los motores de combustión interna y

por ello un m.c.i.a. es la mejor solución para aquellas instalaciones en las que la

demanda de potencia es más irregular con paradas y arranques diarios o

semanales. Las turbinas se emplean para potencias más elevadas y más constantes

con menos paradas programadas. Se instala una turbina grande y se mantiene

funcionando constantemente mientras que con los m.c.i.a. se instalan

normalmente varios y se van encendiendo de forma escalonada para ir

adaptándose a la potencia térmica necesaria. Por otro lado la calidad del vapor

generado por el calor residual de una turbina es mucho mayor que la calidad del

vapor generado por un m.c.i.a. Una turbina genera vapor que se puede emplear

para procesos industriales a alta temperatura mientras que un motor genera agua

caliente a temperaturas habituales de 90º C que solamente son aptas para

demandas de calefacción, ACS o similares.

1.2.1.5 Aspectos legales y normativas aplicables a las cogeneraciones

Las instalaciones de cogeneración que exportan su energía eléctrica a la

red pertenecen a los productores de régimen especial. Estos productores se rigen

por el Real Decreto 661/2007 del 25 de Mayo.

1.2.1.5.1 Clasificación

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 12

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

En el artículo 2 del Real Decreto se clasifican las instalaciones por

categorías:

“Artículo 2. Ámbito de aplicación.

1. Podrán acogerse al régimen especial establecido en este real decreto

las instalaciones de producción de energía eléctrica contempladas en el artículo

27.1 de la Ley 54/1997, de 27 de noviembre.

Dichas instalaciones se clasifican en las siguientes categorías, grupos y

subgrupos, en función de las energías primarias utilizadas, de las tecnologías de

producción empleadas y de los rendimientos energéticos obtenidos:

a) Categoría a): productores que utilicen la cogeneración u otras formas

de producción de electricidad a partir de energías residuales.

Tienen la consideración de productores cogeneradores aquellas personas

físicas o jurídicas que desarrollen las actividades destinadas a la generación de

energía térmica útil y energía eléctrica y/o mecánica mediante cogeneración,

tanto para su propio uso como para la venta total o parcial de las mismas.

Entendiéndose como energía eléctrica la producción en barras de central o

generación neta, de acuerdo con los artículos 16.7 y 30.2 de la Ley 54/1997, de

27 de noviembre.

Se entiende por energía térmica útil la producida en un proceso de

cogeneración para satisfacer, sin superarla, una demanda económicamente

justificable de calor y/o refrigeración y, por tanto, que sería satisfecha en

condiciones de mercado mediante otros procesos, de no recurrirse a la

cogeneración.

Esta categoría a) se clasifica a su vez en dos grupos: 1.º Grupo a.1.

Instalaciones que incluyan una central de cogeneración siempre que supongan un

alto rendimiento energético y satisfagan los requisitos que se determinan en el

anexo I. Dicho grupo se divide en cuatro subgrupos:

Subgrupo a.1.1. Cogeneraciones que utilicen como combustible el gas

natural, siempre que éste suponga al menos el 95 por ciento de la energía

primaria utilizada, o al menos el 65 por ciento de la energía primaria utilizada

cuando el resto provenga de biomasa y/o biogás en los términos previstos en el

anexo II; siendo los porcentajes de la energía primaria utilizada citados medidos

por el poder calorífico inferior.

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 13

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Subgrupo a.1.2. Cogeneraciones que utilicen como combustible gasóleo,

fuel-oil o bien Gases Licuados del Petróleo (GLP), siempre que estos supongan al

menos el 95 por ciento de la energía primaria utilizada, medida por el poder

calorífico inferior.

Subgrupo a.1.3. Cogeneraciones que utilicen como combustible principal

biomasa y/o biogás, en los términos que figuran en el anexo II, y siempre que ésta

suponga al menos el 90 por ciento de la energía primaria utilizada, medida por el

poder calorífico inferior.

Subgrupo a.1.4. Resto de cogeneraciones que incluyen como posibles

combustibles a emplear, gases residuales de refinería, coquería, combustibles de

proceso, carbón y otros no contemplados en los subgrupos anteriores…”

Por lo tanto viendo lo expuesto en el artículo 2 del Real Decreto nuestra

instalación se clasificará como a.1.1 al funcionar con gas natural.

1.2.1.5.2 Determinación de características de la instalación

Para la determinación de la potencia a considerar a efectos de cálculos para

retribuciones y demás el Real Decreto dice:

“…Artículo 3. Potencia de las instalaciones.

1. La potencia nominal será la especificada en la placa de características

del grupo motor o alternador, según aplique, corregida por las condiciones de

medida siguientes, en caso que sea procedente:

a) Carga: 100 por ciento en las condiciones nominales del diseño.

b) Altitud: la del emplazamiento del equipo.

c) Temperatura ambiente: 15 ºC.

d) Pérdidas de carga: admisión 150 mm c.d.a.; escape 250 mm c.d.a.

e) Pérdidas por ensuciamiento y degradación: tres por ciento.

2. A los efectos del límite de potencia establecido para acogerse al

régimen especial o para la determinación del régimen económico establecido en

el capítulo IV, se considerará que pertenecen a una única instalación cuya

potencia será la suma de las potencias de las instalaciones unitarias para cada

uno de los grupos definidos en el artículo 2:

a) Categorías a): instalaciones que tengan en común al menos un

consumidor de energía térmica útil o que la energía residual provenga del mismo

proceso industrial…”

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 14

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1.2.1.5.3 Derechos y obligaciones de las instalaciones

Las instalaciones que se puedan acoger al régimen especial definido en el

Real Decreto tendrán una serie de derechos y obligaciones que se establecen en el

artículo 17 y 18 del capítulo 3 del mismo:

“…a) Conectar en paralelo su grupo o grupos generadores a la red de la

compañía eléctrica distribuidora o de transporte.

b) Transferir al sistema a través de la compañía eléctrica distribuidora o

de transporte su producción neta de energía eléctrica o energía vendida, siempre

que técnicamente sea posible su absorción por la red.

c) Percibir por la venta, total o parcial, de su energía eléctrica generada

neta en cualquiera de las opciones que aparecen en el artículo 24.1, la

retribución prevista en el régimen económico de este real decreto. El derecho a la

percepción de la tarifa regulada, o en su caso, prima, estará supeditada a la

inscripción definitiva de la instalación en el Registro de instalaciones de

producción en régimen especial dependiente de la Dirección General de Política

Energética y Minas, con anterioridad a la fecha límite establecida en el artículo

22.

d) Vender toda o parte de su producción neta a través de líneas directas.

e) Prioridad en el acceso y conexión a la red eléctrica en los términos

establecidos en el anexo XI de este real decreto o en las normas que lo

sustituyan…”

“…los titulares de instalaciones de producción en régimen especial

tendrán las siguientes obligaciones:

a) Entregar y recibir la energía en condiciones técnicas adecuadas, de

forma que no se causen trastornos en el normal funcionamiento del sistema…”

Es decir que nuestra instalación podrá entregar toda la potencia eléctrica

que genere a la red siempre que sea técnicamente posible y tiene derecho a

percibir por ello una tarifa establecida en el Real Decreto.

1.2.1.5.4 Régimen económico

Existen dos modos de funcionamiento en el régimen especial. El productor

elige a cuál acogerse durante un periodo de al menos un año. El primer modo es la

tarifa fija regulada y el segundo modo es la venta en el mercado eléctrico o Pool

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 15

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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eléctrico complementado con una prima de referencia. En el primer modo el

productor percibe una cantidad fija sea cual sea la hora del día diferenciando

únicamente entre hora punta y hora valle para aplicar unos pequeños factores de

compensación retributiva. En el segundo modo el productor en régimen especial

percibirá lo que dicte el mercado complementando su precio con una prima de

referencia fija. Una de las novedades del nuevo Real Decreto de 2007 es que se

establece una prima que es función directa del ahorro de energía primaria que

exceda del que corresponde al cumplimiento de los requisitos mínimos para

acogerse al régimen especial. Ahora cuanto más eficiente seas, más percibes por

la venta de energía eléctrica. La última parte de la tarifa a aplicar sea cual sea el

modo de venta a red, es un complemento por energía reactiva, calidad de la

energía entregada a red, que varía según el factor de potencia con el que se

entregue la electricidad.

Otra novedad del RD 661 es que especifica un modo de retribución

distinto para las instalaciones que empleen el calor residual específicamente para

la climatización de edificios, que es nuestro caso. Este apartado del RD se detalla

en el apartado de análisis de viabilidad.

1.2.2 Refrigeración por absorción

La refrigeración por absorción se conoce desde antes que el ciclo de

Carnot por compresión (s. XIX) pero el desarrollo tecnológico del ciclo de Carnot

fue mucho más rápido y se extendió mucho más que el ciclo de absorción o de

Carré.

El ciclo de absorción es como el de Carnot pero sustituye el compresor

mecánico por un compresor térmico. Para la máquina de absorción se utilizan dos

líquidos, un refrigerante y un absorbente. Los dos tipos de máquinas más

extendidas son las de agua y bromuro de litio y las máquinas que emplean

amoniaco y agua ( En cada caso el primer agente es el refrigerante y el segundo el

absorbente respectivamente). Las partes básicas de una máuina por ciclo de

absorción son:

• Generador de vapor

• Evaporador

• Condensador

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 16

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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• Absorbedor

1.2.2.1 Principio básico

El ciclo de absorción se basa físicamente en la capacidad que tienen

algunas sustancias, tales como el agua y algunas sales como el bromuro de litio,

para absorber, en fase líquida, vapores de otras sustancias tales como el amoniaco

y el agua respectivamente. A partir de este principio se construye la máquina de

absorción en la que se produce la evaporación y consiguiente absorción de calor

de un agua que se quiere enfriar en un evaporador. A continuación se recupera el

vapor disolviéndolo en una solución salina o incorporándola a una mas a líquida.

1.2.2.2 Proceso

El refrigerante, agua o amoniaco, se evapora en el evaporador tomando el

calor de cambio de estado del fluido que circula por el interior del haz tubular de

este intercambiador (producto útil de la máquina). Los vapores producidos se

absorben por el absorbente, bromuro de litio o agua destilada, en un proceso de

disolución endotérmico que requiere de refrigeración externa para que la solución

se mantenga en condiciones de temperatura correctas y no aumente la presión en

la cámara en la que se produce la absorción y que se denomina absorbedor. En

este circuito de refrigeración externa se utilizan normalmente torres de

refrigeración de agua de tipo abierto o cerrado. El agua enfriada en la torre se hace

circular a través del interior del haz tubular de otro intercambiador que se

encuentra situado en el interior de la cámara del absorbedor y sobre el que se rocía

el absorbente para facilitar el proceso de la absorción. El evaporador y el

absorbedor tienen un área de comunicación muy amplia, lo que permite que el

vapor de agua refrigerante sea absorbido fácilmente por las partículas de solución

concentrada de bromuro de litio o agua destilada. La masa de absorbente que ha

captado el refrigerante conteniendo forma una solución diluida que se transporta,

mediante bomba, hasta otro intercambiador de calor superior y a alta presión cuya

función es separar el refrigerante del absorbente por destilación del refrigerante y

que se llama generador o concentrador. La separación de ambos se consigue

mediante la circulación de un fluido caliente, el de aporte a la máquina

proveniente del calor recuperado de los gases de escape por ejemplo de un motor

térmico, que evapora el agua de la mezcla destilando la solución. Como

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 17

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consecuencia de la ebullición y evaporación del refrigerante en el generador (a

alta presión) se queda una solución concentrada de absorbente (LiBr o agua

destilada) que se podrá emplear de nuevo para el ciclo de absorción en el

absorbedor. El flujo de absorbente vuelve al absorbedor mediante bombeo y el

refrigerante vaporizado destilado en el generador se desplaza por presión

diferencial a la zona del condensador por el que circula un haz de tubos con agua

de la torre de refrigeración externa y el refrigerante se condensa volviendo al

estado líquido (presión típica del condensador 6,2 kPa). El refrigerante

condensado se canaliza por el fondo del condensador y se envía por diferencia de

presiones a la cámara del evaporador que está a baja presión, unos 0,7 kPa. En el

evaporador tiene lugar la vaporización del líquido refrigerante y la captación del

calor latente de vaporización, por enfriamiento del fluido que circula por el

interior de un haz de tubos (Este producto es el útil que se puede emplear en los

sistemas de aire acondicionado; temperatura típica de salida ≈ 7º C). El líquido

refrigerante no vaporizado cae al fondo del evaporador, desde donde una bomba

de funcionamiento continuo lo impulsa a un sistema de distribución en la parte

alta del mismo, a una presión suficiente para generar una aspersión del líquido

sobre el haz de tubos a enfriar así favoreciendo la vaporización del mismo con lo

que se cierra el ciclo.

Aquí se muestra un esquema de funcionamiento de una máquina de efecto

simple:

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 18

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1.2.2.2.1 Máquinas de doble efecto

Las máquinas de absorción se pueden hacer también de dos etapas. Estas

máquinas se distinguen porque incluyen una segunda etapa de generación de

vapor. El agua o vapor caliente que alimenta al generador de la máquina produce

vapor en un primer generador de alta temperatura y posteriormente pasa el vapor

generado a un segundo generador de menor potencia, donde se vuelve a producr

más vapor. El vapor generado de las dos etapas se envía ya al condensador y el

ciclo sigue de la misma forma que uno de efecto simple. A continuación se

muestran unos esquemas de funcionamiento de la máquina de doble efecto.

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 19

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La ventaja principal de la máquina de doble efecto es el hecho de que se

obtienen COP’s de hasta 1,5 mientras que en las de efecto simple sólo se

alcanzaban rendimientos de hasta 0,7. Las máquinas de doble efecto son

especialmente interesantes ahora para la cogeneración porque el nuevo RD 661

establece el modo de retribución empleando el calor útil final que se emplea en la

climatización. Antes, con el antiguo real decreto, el valor de potencia térmica que

se usaba para el cálculo del REE era la potencia térmica empleada en la entrada a

las máquinas y no afectaba el hecho de que se empleara una de doble o simple

efecto. Por lo tanto con máquinas de doble efecto, con un kilovatio de potencia

térmica consigues 1,1-1,3 kilovatios de potencia frigorífica de media que es

potencia “regalada” para el cálculo de nuestro REE. En el diseño de la instalación

que se ha hecho en este proyecto se han empleado máquinas de doble efecto con

COP’s estimados de 1,1.

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 20

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1.2.2.3 Ventajas de los equipos de refrigeración por absorción

• Posibilidad de ahorro de energía primaria: el COP es lo que mide la

eficiencia del ciclo de absorción. COP de una máquina de simple

efecto está entre 0.6-0.7 y el COP de una máquina de doble efecto

suele ser ≈ 1 mientras que las de triple efecto consiguen COP’s de

hasta 1.6.

• Protección del medio ambiente: Las máquinas de absorción no

emplean CFC ni HCFC. Además, al consumir menos energía primaria

para la producción de frío ya se está contaminando menos la

atmósfera.

• Eficiencia casi constante a cargas parciales: A diferencia de los

equipos de compresión eléctrica, los equipos de absorción pierden muy

poco rendimiento a cargas parciales y permite una instalación modular

• Fiabilidad del funcionamiento

• Complementan instalaciones de cogeneración. En aquellas

instalaciones en las que no se aprovecha lo suficiente el calor residual

de los equipos en verano la refrigeración aumenta el grado de

utilización de la planta. (Trigeneración)

• Silenciosos y sin vibraciones al no incorporar ni motor ni compresor.

• Menor mantenimiento que los compresores eléctricos. No incorporan

partes móviles ni circuitos de aceite pero si requieren inspecciones

periódicas.

1.2.2.4 El agua como refrigerante

El agua se evapora a una temperatura de 100º C a una presión de 1

kg/cm2. Sin embargo al bajar la presión del agua se consigue disminuir

muchísimo la temperatura a la que se evapora el agua y es precisamente este

fenómeno el que se aprovecha en el evaporador de la máquina de absorción. Para

poder absorber el calor del agua de climatización en el evaporador de la máquina

se disminuye la presión hasta 6- 7 mm Hg consiguiendo que el refrigerante agua

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 21

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se evapore a 3º C.

Variación del punto de ebullición del agua

0

100

200

300

400

500

600

700

800

1 11 21 31 41 51 61 71 81 91 101

Temperatura de ebullición (º C)

Pre

sión

abs

olut

a (m

m H

g)

1.2.2.5 Consideraciones de operación y mantenimiento

Uno de los rasgos característicos de las máquinas de absorción es su

hermeticidad. Es importante para poder confinar sustancias como el amoniaco o el

LiBr y para conseguir presiones relativas bajas en su interior para el evaporador.

Esto hace que el diseño de las máquinas sea robusto y hermético.

Desde el punto de vista de su operación y mantenimiento, las máquinas de

absorción requieren intervenciones específicas que no son de aplicación en otro

tipo de circuitos frigoríficos. Por ejemplo, es preciso efectuar mediciones

periódicas del estado de pureza del agua y de las soluciones salinas, mediante la

extracción de muestras y análisis de las mismas. Es importante también el

conocimiento de los niveles de concentración en las soluciones para determinar si

el rendimiento instantáneo de un determinado equipo es o no correcto. Es de

relevancia también la medición del nivel de vacío interior en una máquina para

comprender si la producción frigorífica se está llevando a cabo en condiciones

correctas o no.

1.2.2.6 Problemas de la absorción. La cristalización

El principal problema que se presenta en las máquinas de absorción es el

de la cristalización. Este fenómeno consiste en la concentración demasiado

elevada de bromuro de litio en la solución rica de la máquina. Si la solución se

concentra demasiado se puede llegar a cristalizar como su nombre indica y pueden

llegar a obstruirse los conductos por los que pasa la solución. La cristalización se

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 22

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produce por diversas causas, entre ellas están la presencia de incondensables en el

condensador, una temperatura demasiado baja del agua de refrigeración y fallos

del suministro eléctrico.

En el caso de que existan incondensables en el condensador pueden ser de

dos tipos:

• Puede ser aire procedente de la atmósfera que se haya infiltrado por

una fisura o grieta en la carcasa de la máquina de absorción. El aire

que se infiltre en la máquina se acumulará en la zona de menor presión

de la misma que es la del absorbedor. Al acumular aire procedente de

la atmósfera en el absorbedor la presión de trabajo de esta zona

aumentará y dificultará la absorción del agua por parte del absorbente

LiBr. Esto hará que la temperatura de entrada del agua del generador

tenga que ser mayor para seguir manteniendo una concentración

elevada de la solución rica y poder seguir absorbiendo el vapor del

refrigerante en el absorbedor. Una mayor temperatura en el generador

aumentará la posibilidad de que se evapore demasiado refrigerante en

el generador y se cree una solución demasiado rica que obstruya los

conductos de la máquina.

• Los incondensables pueden aparecer también por la oxidación interna

de la máquina. La reacción de oxidación de una máquina es la

siguiente 2322 332 HOFeOHFe +→+ . El hidrógeno en los productos

se acumulará en forma de gas en la zona del absorbedor también y

aumentará la presión relativa dentro del mismo dificultando la

absorción del LiBr. Esto disminuye el COP de la máquina al no poder

absorber bien la solución concentrada. La obstrucción de los conductos

se puede llegar a dar por el mismo mecanismo descrito en el anterior

punto.

• Para comprobar si la presencia de incondensables en la máquina es por

oxidación o por la presencia de aire en la máquina se inspecciona el

punto de purga del absorbedor. Se enciende un mechero en la salida de

la purga y se abre la válvula para que salgan los gases. Si la llama arde

con más intensidad es debido a la presencia de hidrógeno en el

absorbedor y por lo tanto es un oxidación en la máquina la culpable. Si

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 23

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

la llama no arde con más fuerza la causa es la intrusión de aire de la

atmósfera. Para eliminar completamente los incondensables se purga

por completo la máquina aplicando la bomba de vacío al absorbedor.

Otra causa de la cristalización puede ser una temperatura demasiado baja

en el agua de la torre de refrigeración. Si la temperatura del agua de la torre en la

entrada al condensador es menor que unos ≈ 12º C la presión de condensación

disminuye y esto puede provocar que se evapore el agua del generador arrastrando

cantidades de solución de LiBr hasta el condensador. Esto provoca la disminución

de la concentración de la solución rica que se envía al absorbedor. Si la solución

rica que llega al absorbedor ya no es tan rica se disminuye su capacidad de

absorción del agua evaporada y con ello el COP de la máquina. Una posible

solución es aumentar la temperatura del agua de alimentación a la entrada del

generador con los consiguientes riesgos relacionados con la formación de cristales

de solución de LiBr ya descritos. .

Otro factor a tener en cuenta es si la máquina se queda sin suministro de

electricidad de repente. En este caso la solución concentrada de LiBr en la bandeja

recolectora del generador se quedaría ahí hasta que se enfriase el generador. Si

esto ocurriese se podría cristalizar aquí la solución.

1.2.2.6.1 Dispositivos anti-cristalización

El primer dispositivo de seguridad contra la cristalización es un flotador

que se coloca en el generador. Si está ocurriendo cristalización se empezarán a

obstruir los conductos que llevan la solución concentrada hasta el absorbedor. Si

se obstruye, el nivel de solución concentrada en el generador aumentará y el

flotador subirá de nivel. Al subir el flotador se dispara un relé que activa la

apertura de una válvula que bombea agua (refrigerante) desde la zona del

evaporador hasta la zona del concentrador para que la solución deje de cristalizar.

(Al disminuir la concentración drásticamente se evita la cristalización).

Si se queda sin electricidad la máquina y no se puede bombear líquido se

dispara un relé que abre una válvula que vacía el generador de solución

concentrada y la manda toda a la zona de baja concentración en el absorbedor.

Esto es un sistema de seguridad pasiva que evita que se concentre demasiado la

solución en el generador. Este sistema también actúa cuando el nivel de solución

es demasiado elevado en el generador.

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 24

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

En las siguientes gráficas se muestra el comportamiento típico de

máquinas de absorción. Al disminuir la temperatura del agua de la torre de

refrigeración auxiliar (para el condensador y el absorbedor) con la misma energía

de entrada al generador (eje y) de la máquina se consigue producir más agua fría

(eje x).

2. DATOS DEL HOSPITAL

2.1 INFORMACIÓN GENERAL DEL HOSPITAL

Este proyecto tiene como objetivo el diseño y estudio de un instalación d

trigeneración para un hospital situado en Guadalajara. Para llevar a cabo el

proyecto hemos obtenido datos generales de los consumos energéticos del hospital

y a partir de ellos hemos diseñado una solución apropiada. El hospital en cuestión

tiene 750 camas y una superficie de 75000 m2 aproximadamente. El hospital se

encuentra en una zona muy calurosa en verano con altas demandas de aire

acondicionado y en invierno las temperaturas son muy bajas requiriendo mucha

potencia de las calderas para la calefacción.

El hospital actualmente obtiene su electricidad para iluminación y fuerza

(equipos del hospital, ascensores, bombas etc.) comprándola a la red eléctrica a

través de un comercializador con un contrato de larga utilización. El hospital

cuenta con un centro de transformación de 20 kV/380 V compuesto por 4

transformadores de 1400 kVA cada uno (5600 kVA). Para cubrir sus necesidades

de calor para calefacción y ACS en invierno, el hospital tiene instaladas 3 calderas

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 25

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

de gas natural de 1500 kW cada una. En verano el hospital emplea 3 equipos de

refrigeración con compresor eléctrico para producir el agua fría para los equipos

de aire acondicionado. El consumo eléctrico de los compresores en verano hace

aumentar bastante la demanda de electricidad comprada a red.

En nuestro diseño de la instalación se debe tener en cuenta la importancia

de que el hospital no se quede sin electricidad ni potencia calorífica o frigorífica

en ningún momento. Por ello el sistema que diseñemos debe ser fiable y tiene que

contar con un sistema secundario que asegure el abastecimiento de potencia.

El hospital tiene demandas que varían a lo largo del día con disminuciones

por la noche y picos durante el día. Esto requiere un sistema flexible que sea

capaz de adaptarse a las fluctuaciones, por ello se ha optado por una instalación

con 3 motores de gas natural que aportan flexibilidad y buena fiabilidad a la

instalación. Los motores funcionarán casi todo el año con paradas para

mantenimiento programadas y alternándose entre sí cuando no haga falta toda la

potencia instalada. Esto se detalla más en el apartado de cálculos.

2.1.1 Datos de partida

Los datos de consumos del hospital de gas y electricidad se han obtenido

de las facturas del año 2007. Los recibos vienen desglosados por meses y para

nuestros cálculos hemos realizado unas tablas horarias para un día representativo

de cada mes en las que se muestra el consumo en cada franja horaria.

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 26

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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2.1.1.1 Datos de demanda eléctrica

Consumo Eléctrico Inicial

Mes Consumo Total (kWh)

Reactiva (kWh)

Factor de Potencia

Potencia Máxímetro (kW)

Potencia Facturada (kW)

Enero 1.312.302,3 239.512,9 0,98 3.504,4 3.766,0

Febrero 1.164.489,0 215.645,0 0,98 2.983,5 3.370,3

Marzo 1.199.819,2 224.324,8 0,98 2.668,0 2.668,0

Abril 1.169.714,4 214.426,3 0,98 2.862,5 2.862,5

Mayo 1.296.247,5 337.392,2 0,97 2.983,5 2.983,5

Junio 1.429.021,3 530.251,9 0,93 3.270,8 3.531,3

Julio 1.642.558,2 715.416,5 0,9 4.010,1 4.330,3

Agosto 1.832.946,8 887.258,3 0,88 4.010,1 4.330,3

Septiembre 1.465.760,4 587.268,2 0,92 4.010,1 4.330,3

Octubre 1.202.568,5 313.759,3 0,97 2.918,1 2.918,1

Noviembre 1.134.761,1 240.360,5 0,98 2.834,8 2.834,8

Diciembre 1.242.144,3 210.071,3 0,99 3.129,8 3.129,8

Se observa un claro incremento de la demanda de electricidad en los meses

de verano, Mayo- Octubre, debido a la potencia demandada para los equipos de

refrigeración por compresión. En la instalación a diseñar la demanda de potencia

frigorífica se cubrirá con máquinas de absorción que no emplean electricidad sino

potencia térmica. Por ello para calcular la potencia eléctrica necesaria a instalar se

tendrán que separar las necesidades de electricidad para alumbrado y fuerza y la

necesaria para los equipos de compresión. En el siguiente gráfico mostramos las

demandas de electricidad para alumbrado y frío separadas y por meses:

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 27

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

Consumo Eléctrico del Hospital

101

332

663

497

284

131

400,0

600,0

800,0

1.000,0

1.200,0

1.400,0

1.600,0

1.800,0

Enero

Febrer

oMar

zoAbri

lMay

oJu

nio Julio

Agosto

Septie

mbre

Octubre

Noviem

bre

Diciembre

MW

h

Consumo Eléctrico (kwh) Frío (kwh)

Se observa que si se quitan las demandas de potencia para frío en cada mes

de verano la potencia eléctrica permanece bastante constante. Esto es una ventaja

para la instalación de trigeneración cuando tenga que funcionar en isla ya que

permite elegir la potencia a instalar repartiéndola en un número de motores tal que

el punto de funcionamiento de los mismos sea próximo al de sus puntos óptimos

de rendimiento durante la mayoría del tiempo.

Para el diseño de la instalación se necesitan unas previsiones de demanda

de frío para poder determinar la potencia frigorífica a instalar. Las demandas de

potencia frigorífica en las que basamos nuestro diseño se obtienen de las

demandas de electricidad de los compresores del año 2007. Los compresores

eléctricos que actualmente abastecen al hospital funcionan con unos COP≈2,65

(Coefficient of performance). Esto quiere decir que las demandas efectivas de

potencia frigorífica que se necesitan son 2,65 veces mayor que las potencias

demandadas eléctricamente. Por otro lado la demanda de frío de la nueva

instalación se puede cubrir con unas máquinas de absorción que funcionan de

media con unos rendimientos bajos, entorno al 0,7, si se trata de máquinas de

simple efecto o con máquinas de buenos rendimientos COP de 1,1-1,2 en el caso

de las máquinas de doble etapa. Por lo tanto para elaborar las tablas de datos

estimados para llevar a cabo el diseño se multiplican las demandas de potencia

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 28

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

eléctrica por 2,65 y se dividen por 0,7 o 1,1 para obtener la potencia térmica

necesaria a entregar a las máquinas de absorción de simple y doble efecto

respectivamente. Sin embargo, el nuevo RD 661 establece un sistema de

retribución especial para las instalaciones que emplean la potencia para

climatización de edificios. La novedad fundamental, que influye en la elección del

tipo de máquina a instalar, es el hecho de que en el cálculo del REE el término

“V” incluye la potencia efectiva de frío demandada. Por lo tanto si se instala una

máquina de simple efecto con rendimiento ≈0,7 el denominador de la ecuación del

REE aumenta mucho disminuyendo el REE final mientras que si se instala una de

doble efecto se disminuye mucho el denominador de la ecuación y se consigue un

REE mucho mejor. Para más aclaraciones consultar el apartado de cálculos o el

RD 661 adjunto en los anexos. Por lo expuesto, se ha optado por el uso de

máquinas de doble efecto para lograr acogernos al REE con mayor facilidad.

Demanda de Electricidad y Frío

Mes Demanda Eléctrica

(kWh)

Demanda de electricidad para

compresores (kWh)

Potencia necesaria para máquinas de absorción

(kWh) Enero 1.312.335 - -

Febrero 1.164.558 - -

Marzo 1.239.851 - -

Abril 1.169.771 - -

Mayo 1.164.854 131.358 395.567

Junio 1.145.008 283.967 855.128

Julio 1.145.036 497.425 1.497.926

Agosto 1.169.702 663.232 1.997.234

Septiembre 1.134.082 331.616 998.617

Octubre 1.122.058 101.417 305.403

Noviembre 1.134.827 - -

Diciembre 1.242.217 - -

Total 14.144.298 2.009.016 6.049.876

En la demanda de potencia térmica estimada para las máquinas de

absorción (cuarta columna) hemos afectado a las potencias de unos factores de

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 29

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

seguridad por si acaso las demandas térmicas de frío aumentan en verano. Estos

factores varían según el mes de verano entre 1,05 y 1,25.

Con las estimaciones de la demanda térmica necesaria para las máquinas

de absorción podremos elegir mejor la potencia térmica necesaria a recuperar de

los motores y por lo tanto el tamaño de los motores.

2.1.1.2 Datos de demanda térmica

La potencia calorífica necesaria para los circuitos de calefacción y para el

agua caliente sanitaria se obtendrá de la potencia calorífica residual recuperada en

2 circuitos de recuperación de calor. El primer sistema es el sistema de

recuperación de calor de los gases de escape que consiste en una caldera de

recuperación de gases que aprovecha el calor residual de los mismos para calentar

agua en un circuito cerrado. El agua del circuito se hace pasar por un

intercambiador de calor que entrega la potencia a un circuito principal de agua

caliente que alimenta a los circuitos de calefacción. En segundo lugar contamos

con un sistema de refrigeración de las camisas de los motores que recupera calor

de la fricción y combustión en los pistones y lo entrega en un segundo

intercambiador, a más baja temperatura, que lo entrega al circuito principal. Las

demandas térmicas de ACS y calefacción se obtienen en la actualidad mediante la

quema de combustible, gas natural, en calderas y por ello la potencia necesaria

será la misma ya que se obtiene por el calentamiento de agua, igual que el sistema

a instalar con la trigeneración, con intercambiadores.

En el estado actual del hospital el consumo de combustible que se tiene es

íntegramente para alimentar las calderas de gas natural. A continuación

mostramos en tabla los datos de consumo de gas del hospital y los datos

mensuales de demandas de calefacción y acs.

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 30

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

ESTADO ACTUAL SIN TRIGENERACIÓN Consumo de Gas Natural

Mes Consumo de gas (Te*) Consumo de gas (kWh) Enero 2.760.192 3.209.337

Febrero 2.264.807 2.633.341 Marzo 2.057.839 2.392.696 Abril 1.854.044 2.155.738 Mayo 1.238.815 1.440.398 Junio 1.003.389 1.166.662 Julio 976.271 1.135.132

Agosto 979.656 1.139.068 Septiembre 1.050.881 1.221.882

Octubre 1.241.332 1.443.324 Noviembre 1.642.410 1.909.667 Diciembre 2.265.056 2.633.630

Total 19.334.690,02 22.480.873,74 *Termias

ESTADO ACTUAL SIN TRIGENERACIÓN Demandas de potencia calorífica

Mes Calefacción (kWh) ACS (kWh) Enero 1.935.821 193.713

Febrero 1.522.866 174.968 Marzo 1.197.614 204.475 Abril 1.023.165 197.881 Mayo 0 258.285 Junio 0 204.798 Julio 0 159.815

Agosto 0 163.161 Septiembre 0 251.739

Octubre 320.168 221.694 Noviembre 728.796 218.710 Diciembre 1.446.440 193.713

Total 8.174.871 2.442.951

2.1.1.3 Tablas de demanda horaria

En las siguientes tablas de demanda horaria reflejamos las necesidades de

potencia térmica para cada día representativa de cada mes. En los meses de verano

la demanda térmica recoge las necesidades de potencia para acs y para las

máquinas de absorción mientras que en invierno la potencia térmica recoge las

necesidades de potencia para calefacción y acs solamente.

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 31

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

MES DE ENERO

Horas Demanda Eléctrica (kW) Demanda Térmica (kW)

1 1.366 2.231

2 1.288 2.103

3 1.206 1.968

4 1.157 1.889

5 1.131 1.845

6 1.101 1.797

7 1.096 1.790

8 1.114 1.784

9 1.405 2.297

10 1.909 3.119

11 2.271 3.710

12 2.413 3.941

13 2.533 4.137

14 2.614 4.269

15 2.608 4.260

16 2.563 4.185

17 2.372 3.875

18 2.254 3.683

19 1.690 2.760

20 1.655 2.703

21 1.674 2.734

22 1.687 2.756

23 1.692 2.765

24 1.537 2.510

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 32

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

MES DE FEBRERO

Horas Demanda Eléctrica (kW) Demanda Térmica (kW)

1 1.343 1.958

2 1.267 1.848

3 1.184 1.726

4 1.137 1.658

5 1.109 1.616

6 1.083 1.579

7 1.077 1.571

8 1.096 1.597

9 1.382 2.015

10 1.877 2.736

11 2.230 3.252

12 2.371 3.457

13 2.491 3.631

14 2.569 3.746

15 2.564 3.737

16 2.519 3.674

17 2.332 3.400

18 2.218 3.233

19 1.663 2.425

20 1.601 2.333

21 1.645 2.399

22 1.658 2.417

23 1.666 2.428

24 1.511 2.204

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 33

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

MES DE MARZO

Horas Demanda Eléctrica (kW) Demanda Térmica (kW)

1 1.290 1.508

2 1.217 1.422

3 1.138 1.330

4 1.094 1.277

5 1.068 1.248

6 1.040 1.215

7 1.034 1.209

8 1.052 1.230

9 1.328 1.552

10 1.804 2.108

11 2.146 1.581

12 2.279 2.664

13 2.394 2.796

14 2.469 2.886

15 2.465 2.880

16 2.422 2.829

17 2.242 2.620

18 2.130 2.489

19 1.596 1.865

20 1.563 1.826

21 1.581 1.848

22 1.594 1.863

23 1.598 1.868

24 1.452 1.697

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 34

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

MES DE ABRIL

Horas Demanda Eléctrica (kW) Demanda Térmica (kW)

1 1.381 1.442

2 1.306 1.362

3 1.224 1.277

4 1.174 1.226

5 1.145 1.195

6 1.116 1.165

7 1.111 1.160

8 1.129 1.179

9 1.281 1.337

10 1.833 1.913

11 2.161 2.256

12 2.216 2.314

13 2.314 2.415

14 2.303 2.404

15 2.072 2.163

16 1.899 1.982

17 1.613 1.683

18 1.584 1.653

19 1.652 1.723

20 1.707 1.782

21 1.736 1.812

22 1.760 1.837

23 1.718 1.792

24 1.560 1.628

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 35

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

MES DE MAYO

Horas Demanda Eléctrica (kW) Demanda Térmica (kW)

1 1.544 847

2 1.454 801

3 1.363 752

4 1.306 723

5 1.275 706

6 1.283 710

7 1.238 687

8 1.259 828

9 1.113 752

10 1.730 1.077

11 2.094 1.269

12 2.037 1.206

13 2.145 1.263

14 2.131 1.223

15 1.874 1.088

16 1.633 961

17 1.312 791

18 1.380 828

19 1.456 899

20 1.516 930

21 1.546 948

22 1.720 1.007

23 1.673 948

24 1.498 856

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 36

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

MES DE JUNIO

Horas Demanda Eléctrica (kW) Demanda Térmica (kW)

1 1.860 1.804

2 1.753 1.702

3 1.646 1.598

4 1.577 1.530

5 1.538 1.494

6 1.502 1.459

7 1.494 1.452

8 1.518 1.540

9 1.359 1.386

10 1.686 1.700

11 2.126 2.124

12 1.904 1.895

13 2.033 2.018

14 2.018 1.988

15 1.708 1.690

16 1.356 1.351

17 968 978

18 1.173 1.174

19 1.263 1.278

20 1.339 1.350

21 1.374 1.386

22 1.766 1.745

23 1.711 1.677

24 1.497 1.472

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 37

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

MES DE JULIO

Horas Demanda Eléctrica (kW) Demanda Térmica (kW)

1 1.595 2.357

2 1.448 2.142

3 1.294 1.915

4 1.450 2.144

5 1.397 2.065

6 1.342 1.986

7 1.333 1.971

8 1.372 2.073

9 1.496 2.257

10 1.815 2.726

11 2.430 3.630

12 1.913 2.858

13 2.092 3.122

14 2.071 3.079

15 1.642 2.447

16 1.124 1.687

17 875 1.319

18 976 1.470

19 1.105 1.671

20 1.205 1.818

21 1.259 1.897

22 2.052 3.054

23 1.974 2.925

24 1.677 2.489

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 38

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

MES DE AGOSTO

Horas Demanda Eléctrica (kW) Demanda Térmica (kW)

1 1.684 3.004

2 1.538 2.744

3 1.381 2.464

4 1.398 2.495

5 1.342 2.396

6 1.288 2.300

7 1.280 2.285

8 1.318 2.415

9 1.081 1.995

10 1.680 3.057

11 2.303 3.052

12 2.188 3.944

13 2.370 4.267

14 2.350 4.215

15 1.914 3.442

16 1.583 2.856

17 1.034 1.882

18 985 1.792

19 1.115 2.040

20 1.216 2.220

21 1.270 2.316

22 1.960 3.523

23 1.878 3.364

24 1.578 2.829

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 39

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

MES DE SEPTIEMBRE

Horas Demanda Eléctrica (kW) Demanda Térmica (kW)

1 1.524 1.483

2 1.406 1.370

3 1.282 1.253

4 1.347 1.314

5 1.306 1.275

6 1.262 1.233

7 1.253 1.225

8 1.286 1.388

9 1.017 1.133

10 1.854 1.928

11 2.348 2.400

12 2.080 2.112

13 2.225 2.250

14 2.209 2.201

15 1.862 1.870

16 1.457 1.484

17 1.027 1.077

18 1.263 1.302

19 1.366 1.432

20 1.448 1.511

21 1.490 1.550

22 1.954 1.958

23 1.889 1.864

24 1.650 1.636

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 40

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

MES DE OCTUBRE

Horas Demanda Eléctrica (kW) Demanda Térmica (kW)

1 1.326 903

2 1.253 855

3 1.173 802

4 1.124 768

5 1.098 751

6 1.068 732

7 1.063 728

8 1.082 812

9 1.104 852

10 1.594 1.180

11 1.944 1.413

12 1.981 1.431

13 2.100 1.510

14 2.177 1.544

15 2.172 1.541

16 2.087 1.487

17 1.902 1.364

18 1.868 1.335

19 1.320 987

20 1.285 963

21 1.303 974

22 1.436 1.033

23 1.444 1.021

24 1.294 920

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 41

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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MES DE NOVIEMBRE

Horas Demanda Eléctrica (kW) Demanda Térmica (kW)

1 1.221 877

2 1.153 827

3 1.077 773

4 1.032 741

5 1.010 725

6 983 706

7 978 703

8 996 716

9 1.256 902

10 1.707 1.225

11 2.029 1.457

12 2.156 1.548

13 2.263 1.625

14 2.335 1.677

15 2.330 1.673

16 2.288 1.643

17 2.119 1.523

18 2.016 1.447

19 1.510 1.085

20 1.480 1.062

21 1.496 1.074

22 1.505 1.082

23 1.514 1.088

24 1.374 986

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 42

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

MES DE DICIEMBRE

Horas Demanda Eléctrica (kW) Demanda Térmica (kW)

1 1.294 1.708

2 1.220 1.610

3 1.140 1.506

4 1.094 1.445

5 1.073 1.415

6 1.042 1.376

7 1.037 1.369

8 1.056 1.394

9 1.331 1.758

10 1.809 2.389

11 2.150 2.839

12 2.284 3.015

13 2.399 3.166

14 2.474 3.267

15 2.466 3.257

16 2.425 3.203

17 2.245 2.965

18 2.134 2.817

19 1.598 2.111

20 1.566 2.068

21 1.583 2.090

22 1.596 2.108

23 1.601 2.115

24 1.454 1.920

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 43

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

3. DESCRIPCIÓN DE LA INSTALACIÓN

En esta sección se describirán los elementos principales de la instalación

así como su modo de funcionamiento.

3.1 DETERMINACIÓN DE LA FUENTE DE ENERGÍA PRIMARIA

Lo primero que necesitamos saber son las necesidades energéticas del

hospital , las cuales ya las hemos detallado en la anterior sección. El parámetro

más relevante para la determinación de la tecnología a instalar es la relación

calor/electricidad o calor/energía mecánica que ha de ser suministrada para su

consumo en los equipos del hospital. En nuestro caso el ratio calor/electricidad

resulta de 1,17 que no es muy elevado. Además debemos saber cuál es el estado

entálpico al que debemos suministrar la energía térmica. Una fábrica o planta con

procesos productivos que requieren vapor de alta presión requerirán unas fuentes

de energía térmica de alta entalpía que se corresponde con el uso de una turbina.

En nuestro caso sin embargo las necesidades de calor son de baja entalpía y por

ello con un motor de combustión interna de gas natural nos sirve. Por lo general

un alto ratio de calor/electricidad requerirá una turbina mientras que bajos ratios

podrán usar motores.

3.1.1 Comparación turbinas- motores de gas

Las ventajas de ambos sistemas se recogen en el siguiente cuadro:

Aspecto Turbina Motor

Rendimiento mecánico 35% 40%

Oxígeno en los gases de escape 14% 1-2%

Nivel entálpico de la energía

térmica remanente

Alto y todo en gases

de escape

Medio-bajo y dividido en 2:gases de

escape y refrigeración

Coste económico específico Alto Medio

Costes específicos de

mantenimiento Alto Medio

Flexibilidad de entrega de

potencia Malo Bueno

Ruidos y vibraciones Alto Medio

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 44

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

Contaminación atmosférica Similares

3.1.2 Características generales de los motores de gas

Para nuestra instalación hemos optado por instalar 3 motores de gas

natural ya que las acometidas de suministro de gas natural ya están hechas en el

hospital y por lo tanto con unas pequeñas obras y añadidos podemos aprovechar el

suministro.

Los motores de gas natural funcionan según un ciclo Otto quemando gas

como combustible. Para el encendido de la mezcla los motores de gas pueden

empleados método principalmente:

• Compresión de la mezcla aire-combustible e ignición por chispa.

• Compresión de la mezcla aire-gas e inyección de una pequeña cantidad

de gasóleo que al quemar provoca el inicio de la combustión aire-gas.

Los motores de gas presentan las siguientes ventajas frente a los motores

de gasolina:

• Dado el alto índice de octanaje del gas natural comparado con el de la

gasolina se pueden emplear relaciones de compresión mucho más altas

que en los gasolina con el consiguiente aumento del rendimiento.

Relaciones de compresión habituales de los motores a gas rondan los

12-13 mientras que un gasolina puede trabajar entorno a un 9. Por ello

el rendimiento de los motores a gas se sitúa en 30-38% mientras que

los gasolina se sitúan en el 33%

• Al ser un combustible libre de impurezas, el gas natural disminuye

muchísimo los riesgos de autoencendido por la presencia de impurezas

en la cámara de combustión.

• El gas natural carece de impurezas por lo que se reducen mucho los

costes de operación y mantenimiento.

En el mantenimiento de los motores de gas natural las operaciones más

corrientes son el cambio de bujías a las 3.000 horas aproximadamente, el reglaje

de los taqués entre las 10.000 y las 20.000 horas, la revisión general se realiza a

las 30.000-40.000 horas aproximadamente y el cambio del motor o

reacondicionamiento entero se realiza a las 60.000 horas.

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 45

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

En el mercado de motores de gas para la cogeneración se venden módulos

de cogeneración que incorporan el generador eléctrico y la caldera de

recuperación de gases de escape todo acoplado al motor y ensayado en fábrica. La

solución que se adoptado en este proyecto ha sido la de instalar un módulo de

cogeneración con un generador eléctrico de 1019 kWe.

3.1.3 Sistemas de recuperación de calor

En los motores existen tres sistemas de recuperación de calor.

• El primer sistema y el principal es el de calor de los gases de escape.

Los gases de escape de un motor pueden estar entre los 400 y los 500º

C. En la salida de los gases y mediante el uso de una caldera de

recuperación se pueden enfriar los mismos hasta una temperatura de

150-170º C en el caso de los gasolina mientras que los motores a gas

pueden reducir las temperaturas de recuperación hasta los 90-130º C.

El limitante principal a esta temperatura es la de la temperatura de

rocío de los gases. Potencias típicas recuperadas son del orden de 0,45

kWh por cada kWh eléctrico

• En el agua de refrigeración del motor se pueden recuperar potencias

del orden 0,5-0,8 kWh por cada kWh eléctrico. Sin embargo las

temperaturas rondan los 70-90º C.

• Calor recuperado por el sistema de lubricación del motor y calores

recuperados por refrigeración de la mezcla. Se pueden recuperar

pequeñas potencias a temperaturas del orden de 80-90º C.

En conjunto con los tres sistemas se pueden recuperar del orden de 1- 1,6

kWh por cada kWh eléctrico producido. Esto es lo que se llama la relación de

calor-electricidad o RCE. En nuestro motor la relación de calor electricidad es

1156/1019=1,134.

3.2 ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO

3.2.1 Ciclo de la planta de trigeneración con motor de gas natural

La planta que hemos diseñado incorpora tres módulos de trigeneración con

generadores eléctricos síncronos de 1019 kWe cada uno con potencias térmicas

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 46

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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recuperables de 1156 kW cada uno (RCE=1,134 cada uno). Las demandas de

calor son de baja entalpía con temperaturas del orden de 90- 110º C. Ya que el

rendimiento de los motores no disminuye con su tamaño (a diferencia de las

turbinas) hemos optado por instalar 3 motores para conseguir un funcionamiento

modular escalonando la potencia así. En nuestro diseño los motores producen

potencia térmica con su funcionamiento que recuperamos en 2 sistemas de

recuperación, uno en los gases de escape y otro en la refrigeración de las camisas.

El calor de alta temperatura de los gases de escape lo aprovechamos en un circuito

cerrado que lo entrega o bien a una máquina de absorción o bien cede el calor en

un intercambiador para el circuito principal de agua caliente para acs o

calefacción. En el segundo sistema, el de refrigeración del motor, el calor lo

entregamos a un segundo intercambiador que lo cede al circuito principal de agua

caliente para acs y calefacción. Cuando la potencia térmica del agua de

refrigeración no sea toda requerida se disipará la potencia sobrante en un

aeroenfriador (también se pueden emplear torres de refrigeración). En aquéllos

momentos en que no se necesite tanta potencia de los gases de escape se podrá

actuar sobre una válvula en la salida de los gases de escape y enviar los gases

sobrantes a la atmósfera.

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 47

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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3.2.1.1 Esquema de funcionamiento de la planta

Intercambiador de calor de los gases de escape (alta temperatura)

Intercambiador de calor del circuito de refrigeración del motor (baja temeperatura)

Caldera de recuperación de los gases de escape

Máquina de absorción

Generador eléctrico

Motor de gas natural

Agua para climatización y acs a 90º C

Aeroenfriador 3.2.1.2 Caldera de recuperación de los gases de escape

Existen dos tipos de calderas de recuperación principalmente:

• Pirotubulares: Los humos calientes pasan por tubos que están

sumergidos en agua y por radiación calientan ésta hasta la

vaporización, recalentando luego ese vapor hasta las condiciones de

presión y temperatura de diseño de la caldera.

• Acuotubulares: En este tipo de caldera es el agua la que pasa por tubos

y los gases calientes de escape los que envuelven esos los tubos hasta

evaporarla, recalentándose el vapor hasta las condiciones de diseño de

la caldera.

Para elegir la caldera de recuperación en nuestro caso partimos del caudal

de humos de los motores en condiciones nominales (5.500 kg/hora), su

temperatura de escape (515º C), el caudal de aire en la combustión (5.313

kg/hora) y la composición química de los gases de escape. Con esto determinamos

en el apartado de cálculos la potencia calorífica de la que disponemos para

calentar el agua.

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 48

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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Dos aspectos muy importantes de la caldera de recuperación son la

regulación adecuada de su “pinch point” y la contrapresión que se genera en el

escape del motor. El pinch point es el margen de temperaturas entre los humos y

el agua caliente generada. El pinch point lo ajustaremos en verano para generar

agua caliente a mayor temperatura para la máquina de absorción (110º C)

mientras que en verano el pinch point lo ajustaremos para generar agua caliente a

menor temperatura (90º C). Tenemos que optimizar el punto de funcionamiento

de la caldera para los dos modos y para ello tenemos 2 variables a controlar. En

primer lugar podremos ajustar el caudal de humos que entran en la caldera con la

válvula de entrada a la caldera, desviando parte de los gases a la atmósfera

directamente. La otra cosa que podemos hacer es enviar más o menos caudal de

agua a la caldera. Cuanto más lenta vaya el agua por los tubos de la caldera, más

temperatura se generará y menos cantidad de agua caliente.

3.2.2 Sistemas de control de la planta de trigeneración

En nuestra planta la estrategia a seguir por la unidad de control será la de

prioridad a la producción de energía calorífica. Durante el día y a lo largo del año

la potencia calorífica demandada va variando notablemente y por lo tanto también

tendrá que variar la producción de agua caliente. Al seguir la demanda calorífica

la producción eléctrica no se adaptará a la demanda de electricidad del sistema y

los equipos generadores podrán entregar solamente la potencia eléctrica

demandada por el sistema y exportar o importar energía de la red dependiendo de

si sobra o falta energía. La red eléctrica se comporta como un dispositivo de

almacenamiento eléctrico para nuestra instalación. Cuando falta energía la

entregamos a red y cuando sobra se la entregamos a la misma. En nuestra

instalación nos sobra potencia eléctrica durante la mayor parte del tiempo y por

ello nuestro balance de venta a red es muy positivo. Este modo de funcionamiento

nos permite una alta flexibilidad ya que podemos variar la potencia entregada por

los motores sin preocuparnos de los ingresos o costes derivados de la compra-

venta de energía eléctrica.

3.2.2.1 Variables de control

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 49

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

Se deben controlar las siguientes variables principales para nuestra

estrategia de control:

• Presión del agua o vapor en la caldera de recuperación.

• Temperatura del agua o aire para calefacción que se demanda en cada

momento.

• Caudales de agua caliente demandados en cada momento.

• Presión de entrada o suministro del gas al motor.

Midiendo estas variables el control actuará sobre la válvula de entrada de

gas al motor variando con ello la potencia entregada. Se controlará en cada

momento la potencia demandada (temperatura y caudal) y se escalonará la puesta

en marcha de los motores de forma que cuando se llegue a la potencia máxima

entregable por el primer motor conectado (potencia nominal), se conectará el

segundo motor y así sucesivamente. Para evitar el sobre uso de un motor frente a

los demás se rotará el orden en el que los motores entran en servicio. Además de

la potencia demandada otras variables importantes a controlar serán la presión de

suministro del agua y la temperatura del circuito principal de agua caliente así

como las velocidades de variación de los mismos.

Otras variables a controlar serán:

3.2.2.1.1 Velocidad de los motores

Deben girar a 1500 r.p.m. y la frecuencia de la red es de 50 Hz. Se

controlará la frecuencia para actuar en caso necesario sobre la entrada de gas.

3.2.2.1.2 Temperatura del agua

Se controlará la temperatura en distintos puntos de la instalación para

asegurar el correcto funcionamiento de la misma y facilitar la detección de

averías. Se realizará con termopares y los puntos serán los siguientes:

• Entrada y salida del agua de refrigeración de los motores: Se

controlarán para pilotar la válvula de tres vías que permite el paso de

caudal a los aeroenfriadores de cada motor.

• Entrada y salida de la caldera de recuperación de los gases de escape.

Nos permitirá actuar sobre la válvula de entrada de los gases de escape

a la caldera y sobre el caudal de la bomba del circuito. Estos puntos

coinciden con los de entrada y salida de las máquinas de absorción.

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 50

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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• Controlaremos la temperatura de entrada y salida de los 6

intercambiadores de calor que entregan su potencia al circuito

principal. En los intercambiadores de alta temperatura la entrada al

primario debe ser 94º C y la salida 80º C. El secundario del mismo

debe entrar a 70º C y salir a 90º C. El intercambiador de baja

temperatura en el circuito de refrigeración de los motores debe tener la

entrada del primario a 92º C y la salida a 82º C. Estos valores nos

permitirán actuar sobre las bombas principales de los circuitos.

• Controlaremos la temperatura del agua de salida de las torres de

refrigeración de los grupos de cogeneración y de las máquinas de

absorción. Esto nos permitirá actuar sobre las válvulas de tres vías o

sobre el caudal de las bombas de los circuitos para conseguir la

temperatura deseada en cada caso.

• Temperatura de entrada y salida de las calderas auxiliares. Se

controlará para poder pilotar las válvulas de entrada a las mismas y

quemar más o menos gas para cada caso.

• Temperaturas de entrada y salida de los circuitos de agua fría de las

máquinas de absorción. Regulará el caudal de las bombas.

• Temperatura de entrada y salida de los equipos de refrigeración

auxiliares.

• Temperatura de entrada y salida del intercambiador de calor para ACS.

Se controlará la temperatura de entrada y salida del primario que deben

ser de 90º C y 70º C respectivamente. También se controlará la

temperatura de salida del secundario que deben ser de 50º C.

Todas las variables mencionadas se controlarán desde el puesto de control

de la instalación mediante PC equipado con módem.

3.2.2.2 Modo de funcionamiento eléctrico

La instalación se ha concebido para funcionar siempre en paraleleo con la

red vertiendo toda su energía a la misma y percibiendo las retribuciones

pertinentes. Sin embargo la instalación podrá funcionar en isla o en paralelo con la

red. La tensión nominal de los generadores es 380 V. Los alternadores

alimentarán el grupo de transformadores 380 V/20 kV que conectará con la red.

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 51

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

Para ello tendremos las protecciones y sistemas de control adecuados para

funcionar en ambos modos.

3.2.3 Prevención y seguridad

La instalación deberá cumplir con los requerimientos de la Ley de

Prevención de Riesgos Laborales y con la normativa de Instalaciones Eléctricas y

de Cogeneración existente. Entre los elementos de seguridad previstos se

encuentran los siguientes:

• Detectores de humos y de temperatura, tanto en la sala de motores

como en la de calderas e intercambiadores

• Instalación de un sistema de extinción automática por CO2, compuesto

por 26 botellas de 45 kg. De CO2 y su correspondiente colector de

tubería.

• Red de extintores portátiles de 6 kg de polvo polivalente y de 5 kg de

CO2 distribuidos según la normativa de protección contra incendios.

• Red de bocas de incendio equipadas.

3.2.3.1 Mantenimiento

El mantenimiento de los motores deberá ser fundamentalmente de tipo

predictivo, a través de un control y análisis del aceite de lubricación para

identificar los posibles modos de fallo. Se realizará de forma periódica y durante

el funcionamiento normal de los motores.

Para las operaciones de mantenimiento rutinario se aprovecharán los

periodos de parada de cada motor, consiguiéndose así una disponibilidad total de

la planta mucho mayor.

Para realizar el plan de mantenimiento oficial, y dentro de las diferentes

revisiones, se suministrarán los siguientes materiales:

• Bujías de encendido y arandelas

• Filtros de aceite

• Filtros de aire

• Juntas de balancines y de culatas

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 52

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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• Elementos para la revisión de la bomba de agua que se realiza a las

10.000 horas

• Elementos para la realización de la revisión de las 24.000 horas.

(incluye filtros, juntas, segmentos y casquillos)

A lo largo del periodo de la vida del motor se realizan las siguientes

inspecciones:

• Cada 1.500 horas se hace una inspección general.

• A las 3.000 horas se hace una inspección ampliada.

• A los 12.000 se hace un reacondicionamiento intermedio

• A los 24.000 se hace un reacondicionamiento intermedio ampliado

• A las 48.000 horas se realiza una reacondicioanmiento general

3.2.3.1.1 Circuito de agua

El control de la colmatación de los filtros de agua del circuito de

recuperación térmica se llevará a cabo mediante la instalación de manómetros

diferenciales aguas arriba y debajo de cada filtro.

El intercambiador y el circuito de calefacción se revisarán en los meses de

verano mientras que el filtro se revisará en los meses de invierno. La instalación

de ACS se inspeccionará de forma periódica para evitar la acumulación de

suciedad.

3.2.3.1.2 Máquinas de absorción

El principal riesgo que existe para las máquinas de absorción es la

cristalización. Este tema está ampliamente desarrollado en el apartado de

cristalización de la memoria descriptiva.

3.3 ELEMENTOS DE LA INSTALACIÓN

En este apartado se describen las características básicas de los elementos

más importantes de la instalación.

3.3.1 Módulos de cogeneración

Se ha optado por 3 módulos de cogeneración DEUTZ TBG 620 V12 K.

Cada módulo consiste en un motor alternativo de gas natural con 12 cilindros

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 53

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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1.050 kW mecánicos con motor de arranque BOSCH 24 Vcc todo ello acoplado a

un generador síncrono de 1.019 kWe.

En resumen:

Características de los motores

Disposición En V 90º

Nº de cilindros 12

Ciclo de trabajo Otto

Sistema de arranque Eléctrico

Cilindrada Total 5311 cm3

Relación de compresión (ε) 12

Presión media efectiva 7-17 bar

El motor funciona con mezclas pobres con excesos de aire desde 1 hasta

1,7.

3.3.1.1 Sistema de refrigeración del motor

Este sistema es el que nos permite aprovechar el calor proveniente del

bloque del motor. El calor evacuado en condiciones nominales es de 478 kW. El

caudal de refrigeración es de 11,43 kg/s entrando al motor a 82º C y saliendo del

mismo a 92º C.

3.3.1.2 Generador síncrono

Los motores vienen equipados con un generador síncrono Leroy Somer o

similar. La disposición del generador es la de un alternador de polos interiores con

estator de polos interiores y rotor de polos salientes, regulador de voltaje y coseno

de phi alimentados por una excitatriz de imán permanente.

3.3.2 Caldera de recuperación de los gases de escape

El calor de los gases de escape se recupera en una caldera de tubos cuyo

diseño constructivo, si pirotubular o acuotubular, lo determina el fabricante con

los datos que hemos obtenido en la sección de cálculos de este proyecto. En

resumen:

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 54

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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Caldera de recuperación

Calor intercambiable 678 kW

Rendimiento ≈1 -

Temperatura de humos 515 ºC

Circuito de agua Verano Invierno

Temperatura de entrada 92º C 80º C

Temperatura de salida 110º C 94º C

Caudal de agua 9,01 kg/s 11,58 kg/s

Caudal de humos 1,53 kg/s

Se instalará una caldera de recuperación por cada motor. La caldera

básicamente consta de las siguientes partes:

• Cámara de entrada con conexiones para limpieza

• Haz de tubos intercambiadores

• Cámara de salida con conexiones para limpieza y con purga de

condensados

• Elemento termoeléctrico para registrar la temperatura de los gases de

escape en la salida del intercambiador.

• Elemento termoeléctrico para medir la temperatura en la superficie de

intercambio.

• Válvula de seguridad para vigilar el agua caliente de proceso.

3.3.3 Máquinas de absorción

El agua fría para el circuito principal de agua fría para climatizadores en

verano se hará mediante 3 máquinas de absorción de efecto doble TRANE ABS-

S10 con necesidades de 678 kW de potencia en el generador y con una potencia

efectiva de agua fría de 746 kW. En resumen:

Máquina de Absorción

Generador

Potencia térmica necesaria kW 678

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 55

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Temperatura de entrada del agua ºC 110

Temperatura de salida del agua ºC 92ºC

Caudal de agua m3/hora 32,44

kg/s 9,01

Condensador- Absorbedor

Potencia necesaria kW 1187,5

Temperatura de entrada ºC 29

Temperatura de salida ºC 40

Caudal de agua de refrigeración m3/hora 92,9

kg/s 25,8

Evaporador

Potencia frigorífica obtenida kW 745,8

Temperatura de entrada ºC 12

Temperatura de salida ºC 7

Caudal de agua para climatización m3/hora 128,46

kg/s 35,68

3.3.4 Intercambiadores de calor

La transferencia de calor desde los circuitos de recuperación de los

motores, refrigeración de camisas y humos de escape, se realiza en 6

intercambiadores de calor principales, 2 por cada motor. Cada motor dispone de

un intercambiador de calor con capacidad de intercambio de 478 kW en el circuito

de baja temperatura de la refrigeración de las camisas y otro intercambiador en su

circuito de recuperación de los gases de escape con una capacidad de intercambio

de calor de 678 kW. En resumen:

Intercambiadores de calor principales

Intercambiador de circuito de recuperación de los gases de escape

Potencia intercambiable 678 kW

Circuito primario Invierno Verano

Temperatura de entrada 94º C 110º C

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 56

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Temperatura de salida 80º C 92-96º C

Caudal 11,58 kg/s variable

Circuito secundario

Temperatura de entrada 70 º C

Temperatura de salida 90 º C

Caudal 8,11 Kg/s

Intercambiador del circuito de refrigeración del motor

Potencia intercambiable 478 kW

Circuito primario

Temperatura de entrada 92 º C

Temperatura de salida 82 º C

Caudal 11,43 Kg/s

Circuito secundario

Temperatura de entrada 70 º C

Temperatura de salida 90 º C

Caudal 5,72 Kg/s

Además de estos 6 intercambiadores principales existe un séptimo

intercambiador de calor en el circuito de agua caliente sanitaria. Este

intercambiador recibe agua aliente a 90º C en el circuito primario saliendo del

mismo a 70º C mientras que en el secundario entra a temperaturas variables a lo

largo del año de entre 8 y 12º C y saliendo del secundario a 50º C. La potencia

térmica de calor intercambiable es de 700 kW.

3.3.5 Acumuladores de A.C.S

Se dispondrán dos acumuladores de acs cada uno de 2.000 L con las

características siguientes:

• El material de construcción será AISI 316

• Dispondrán de un medidor de temperatura tanto a la entrada como a la

salida

• Dispondrán de válvulas de alivio para evitar sobretensiones

3.3.6 Bombas hidráulicas

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 57

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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Existen 5 bombas a instalar por cada motor, 2 en el circuito de

refrigeración del motor y 3 en el circuito de la caldera de recuperación. Además se

instalarán bombas auxiliares para las torres de refrigeración de los módulos de

cogeneración y para las máquinas de absorción. Las bombas hidráulicas se

detallan en el apartado de cálculos.

3.3.7 Aeroenfriadores

Los aeroenfriadores se colocan en los circuitos de refrigeración de los

motores en paralelo con los intercambiadores de calor para el circuito principal de

agua caliente. Los aeroenfriadores entran en funcionamiento cuando el calor

intercambiado en los intercambiadores no es suficiente para bajar la temperatura

de retorno al motor hasta los 82º C nominales. Además de esto los aeroenfriadores

deben ser capaces de disipar todo el calor de estos circuitos ya que si se avería el

intercambiador de calor del circuito el motor debe seguir funcionando para

producir por lo menos electricidad y necesita evacuar este calor en los

aeroenfriadores. Las características principales de los mismos son:

• Haces tubulares aleteados. Núcleos tubulares de cobre, con aleas

continuas. El conjunto está sostenido por medio de chapas

transversales perforadas y por el bastidor. La alimentación del haz

tubular se realiza por medio de bridas PN16 que van soldadas a los

colectores de distribución de cobre. Estos colectores tienen aireación

en la parte más alta así como un vaciado en la parte más baja.

• Los paneles laterales son de acero e incorporan orejetas para izado de

los haces. El tratamiento de la totalidad de su superficie, incluido las

chapas soportes embellecedores, se realiza mediante un galvanizado en

caliente más una protección adicional anticorrosiva denominada

“Sorabond”. Este tratamiento consiste en un desenrase, un cromado y

la aplicación de resinas de epoxy que confieren a las superficies

tratadas un excelente comportamiento frente a la corrosión.

• Caja de aire y estructura soporte. Se realiza de planchas de acero

galvanizado ensambladas con remaches. Esta caja descansa sobre

varios picos soporte. El conjunto se trata contra la corrosión son el

procedimiento “Sorabond” antes mencionado. Unos tabiques

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 58

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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independientes interiores permiten el funcionamiento de los

ventiladores de forma independiente.

• Caja de conexiones. Las conexiones de todos los motores están fijados

en la parte frontal del aerorefrigerante, encima de los colectores. Es

hermética, IP65 y ejecución estándar. Ontiene una regleta sobre la cual

van conectados todos los motores eléctricos. No se incluyen cables de

puesta a tierra no cableado exterior de potencia.

• Ventiladores. Equilibrados según VDI y montados directamente sobre

el eje del motor. Palas de acero galvanizado. Los motores son

elécticos, protección IP55, clase F con carcasa de aluminio al 95%.

3.3.8 Centro de cogeneración

Para la instalación se construirá una pequeña sala adosada al hospital en la

que se dispondrán todos los cuadros eléctricos, mando de control y máquinas.

Los cuadros eléctricos tendrán los siguientes elementos:

• 2 celdas de protección de grupo cada una con:

- Embarrado trifásico aislado de 1000 A

- Embarrado de puesta a tierra y seccionador

- Interruptor automático de corte de SF6 de 630 A, 420 V y

poder de corte de 20 kA.

- Tres transformadores de tensión

- Tres transformadores de intensidad

- Indicador de tensión, bobina de mínima, cierre y disparo a 48

Vcc.

• 1 celda de salida al centro de distribución en 7,2 kV conteniendo:

- Embarrado trifásico aislado a 1000 A

- Interruptor de corte de SF6 de 630 A, 420 V y poder de corte

de 20 kA.

- Tres transformadores de intensidad

- Embarrado puesta a tierra.

- Indicador de tensión

• 1 Celda de sincronismo de barras a 380 V conteniendo:

- Embarrado trifásico a 1000 A

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 59

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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- Embarrado de puesta a tierra

- Fusibles para los transformadores de tensión

- Tres transformadores de tensión doble de secundario

- Indicador de tensión

Para el control, mando y protección de la cogeneración se preverá un

cuadro que incluirá la siguiente información:

• Sinóptico de la instalación

• Indicadores de posición de los interruptores

• Alarma de transformadores y su tratamiento

• Distribución de los circuitos de c.a. y c.c.

• Enclavamiento de interruptoes

• Mando manual- distancia de las alarmas

• Disparo de emergencia de los grupos

• Reposición de disparos

• Voltímetro con conmutador para tensiones de barras y grupos.

3.3.8.1 Dispositivos y protecciones de la instalación

Para proteger la instalación eléctrica se instalarán dispositivos que detecten

y actúen ante los siguientes fallos:

• Sobrecarga y cortocircuito: Se ajustarán los interruptores automáticos a

los valores de 1,1*In para sobrecarga y 2,5*In para cortocircuito.

• Sobrecarga y cortocircuito con direccionalidad: Nos permite mantener

el servicio de los generadores cuando falle uno de los tres.

• Máxima y mínima tensión: Podemos tener sobretensiones por

maniobra o por defectos de regulación. Como valores de ajuste

tendremos 1,4*Un para valores instantáneos y para valores

prolongados tendremos 1,1*Un

• Máxima y mínima frecuencia: Desconecta los equipos generadores de

la red cuando se detectan irregularidades en la frecuencia de la red.

• Desequilibrio de fases: Se pueden producir por asimetría de las

reactancias de la red de transporte, por cargas desequilibradas, por

faltas desequilibradas y por fases abiertas. Para protegernos tendremos

un relé de sobreintensidad y un relé de tiempo inverso.

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 60

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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• Falta a tierra del estator: Para lo que se instalará un relé de tensión

homopolar y un relé de intensidad homopolar.

• Protección diferencial: Se instalará un interruptor diferencial en bornes

de la máquina para detectar faltas de intensidad en alguno de los

bobinados.

Relés Regulación Objetivo de la protección

1. Equipo de protección de la

interconexión red-instalación

Interruptor automático

Poder de corte para desconectar la

instalación de red

3 relés de mínima tensión instantáneos

entre fases 0,85*Un

Para detectar defectos bifásico y

trifásicos

Relé de máxima tensión 1,1*Un

Para detectar la marcha en red

separada

Relé de máxima tensión homopolar Protección defectos fase-tierra

Relé de máxima y mínima frecuencia 49 y 51 Hz Marcha anormal con la red separada

3 relés instantáneos de máxima intensidad 1,1*In Protección contra sobrecarga

Teledisparo

Evita que la central quede

alimentando a la red de forma

separada

2. Equipo de protección de la instalación

o central

Relé de enclavamiento de sincronismo

Evita conectar fuera de sincronismo

o a la red sin tensión

Sincronizador automático Facilita la conexión

3.3.8.1.1 Distribución

La realización de este montaje será por zanja cuando sea necesario y

visible en bandejas para la colocación de los cables.

La distribución de alumbrado se realizará con luminarias fluorescentes

estancas de AC, protección IP-55 para interior, en las zonas exteriores se

montarán luminarias apropiadas, previéndose luminarias autónomas de

emergencia con la disposición oportuna.

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 61

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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La distribución de la malla de tierra se realizará con mall enterrada con

picas cobreadas de 1,5 m de longitud y cable de cobre de 70 mm2 de sección.

Los alternadores irán convenientemente puestos a tierra a través de una

pica con las características anteriormente mencionadas.

Cada equipo y armario se conectará a tierra mediante cable de cobre de 35

mm2 de sección.

3.4 OBRA CIVIL

Para la implantación de la planta de trigeneración se construirá una nueva

edificación adosada al hospital que incluirá las siguientes partes fundamentales:

• Recinto de módulos de cogeneración con estructura de apoyo para la

instalación de un puente grúa.

• Recinto de calderas y chimeneas

• Recinto auxiliar

• Sala de instalaciones eléctricas

• Sala de control

• Obras complementarias:

- Estructura de apoyo para las torres de refrigeración

- Estructura de apoyo para los filtros de aire de los motores

- Estructura de apoyo para los depósitos de aceite

- Drenaje de aguas resultantes de la purga d ela caldera y el

tanque de descalcificación.

- Cimentos de equipos, principalmente de la caldera y de los

motores

- Canaletas de cables y tuberías

- Drenaje de goteos de calderas, condensados y aguas de

baldeo.

3.4. Descripción de los espacios

El edificio en planta única tiene las siguientes partes:

• Recinto de módulos de cogeneración con 285 m2 (19x17 m)

• Recinto de máquinas de absorción de 144 m2 (16x9 m)

• Recinto auxiliar de 47m2 (8,5x5,5 m)

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1. MEMORIA 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA PÁGINA 62

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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• Sala de instalaciones eléctricas de 47m2 (8,5x5,5 m)

• Sala de control de 47m2 (8,5x5,5 m)

• Distribuidor de entrada de 25 m2 (4,5x5,5 m)

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 63

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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1.2 CÁLCULOS

ÍNDICE GENERAL

1. ELECCIÓN DEL EQUIPO DE MOTORES................................................ 64

1.1 DETERMINACIÓN DE LA POTENCIA............................................................................ 64 1.1.1 Horas de funcionamiento de los motores ..................................................................... 68

1.1.2 Autoconsumo de Energía Eléctrica......................................................................................... 69 1.1.3 Rendimiento Eléctrico Equivalente ........................................................................................ 69

1.1.3.1 Particularidades del nuevo RD 661 .......................................................................... 71 2. SISTEMAS DE RECUPERACIÓN DE CALOR ........................................ 74

2.1 CIRCUITO DE CAMISAS DE LOS PISTONES ................................................................ 74 2.2 CALOR APROVECHABLE DE LOS GASES DE ESCAPE.............................................. 75

3 MÁQUINA DE ABSORCIÓN ........................................................................ 77

3.1 CÁLCULO DE LA POTENCIA FRIGORÍFICA A INSTALAR ........................................ 77 3.1.1 Tablas de refrigeración................................................................................................ 78 3.1.2 Tablas horarias de refrigeración ................................................................................. 82

3.2 CARGA DEL GENERADOR.............................................................................................. 88 3.3 CARGA DEL CONDENSADOR- ABSORBEDOR ........................................................... 88 3.4 CARGA DEL EVAPORADOR........................................................................................... 88

4. SISTEMA DE CALEFACCIÓN Y ACS....................................................... 89

4.1 TABLAS DE CALEFACCIÓN Y ACS ............................................................................... 92 4.2 CALDERAS AUXILIARES PARA SISTEMA DE CALEFACCIÓN Y ACS.................. 106 4.3 INTERCAMBIADOR DE CALOR Y ACUMULADOR PARA ACS .............................. 106

5. EQUIPOS ADICIONALES.......................................................................... 107

5.1 EQUIPOS AEROENFRIADORES.................................................................................... 107 5.2 EQUIPOS DE REFRIGERACIÓN AUXILIARES ........................................................... 108 5.3 EQUIPOS DE BOMBAS HIDRÁULICAS ....................................................................... 108 5.4 REPARTO DE POTENCIA TÉRMICA MEDIANTE VÁLVULAS ELECTROCOMANDADAS................................................................................................... 110

6. TABLAS DE CARGA HORARIA .............................................................. 111

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 64

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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1. ELECCIÓN DEL EQUIPO DE MOTORES

1.1 DETERMINACIÓN DE LA POTENCIA

La primera dificultad que se nos presenta en el diseño de una pequeña

planta de trigeneración como es ésta para un hospital es la determinación de la

potencia a instalar. Según los consumos específicos de cada industria las

tecnologías empleadas normalmente son turbinas de gas o motores de combustión

interna alternativos. Cada tipo presenta sus propias ventajas e inconvenientes y

suelen tener ámbitos de aplicación distintos aunque a veces pueden llegar a

competir. En el caso de este hospital hemos adoptado la solución con motores de

combustión de gas natural.

La finalidad de nuestra instalación de trigeneración es llegar a tener una

capacidad de autoabastecimiento de energía térmica y eléctrica alta sin llegar a ser

del 100% y vender toda la electricidad que podamos a la red siempre cumpliendo

con el REE mínimo para poder acogernos al régimen especial.

Para calcular la potencia necesaria hemos determinado los consumos de

energía eléctrica, frigorífica y de energía para calefacción y A.C.S a lo largo del

año. Hemos recopilado datos horarios (24 horas) de días representativos de cada

mes y a partir de ellos hemos intentado cubrir la demanda media anual de energía

térmica. Hemos intentado cubrir la demanda media anual térmica porque la

instalación no sería rentable si no se cubriera al máximo la demanda térmica ya

que producir solo electricidad a partir de gas natural nos reduce el rendimiento

eléctrico equivalente y éste es requisito para la rentabilidad de la instalación

funcionando en el régimen especial.

El siguiente gráfico muestra la potencia conjunta demandada de calor

(calefacción y agua caliente sanitaria) y frío a lo largo del año.

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 65

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

Demanda Térmica y Frigorífica Anual (kW)

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

Pote

ncia

(kW

)

Demanda Media Mensual Térmica y Frigorífica (kW) media anual

Del gráfico podemos ver que la media anual de potencia térmica es 1883

kW. Para cubrir esta demanda la mejor opción es instalar 3 motores de tipo Deutz

TBG 620 V12 K. Los motores Deutz TBG 620 V12 K permiten aprovechar el

calor de las camisas de los pistones así como el calor de los gases de escape muy

bien. Cuando el motor funciona con gas natural y con unas emisiones de NOx de

500 mg/m3, el calor aprovechable de las camisas es de 478 kW y el de los gases

de escape (con temperatura mínima de escape de 120ºC) es de 678 kW. En

invierno aprovecharemos el calor recuperado de las camisas y de los gases de

escape para la calefacción y el ACS teniendo en total una potencia de

478+678=1156 kW por cada uno de los tres motores dando una potencia total de

3468 KW. En verano aprovecharemos los gases de escape en un circuito de alta

temperatura para las máquinas de absorción y el calor de las camisas para

producir el agua caliente sanitaria.

En el siguiente gráfico mostramos la demanda térmica de calefacción y acs

a lo largo del año. Aquí hemos quitado la potencia necesaria de las máquinas de

absorción. Se observa una disminución en verano por la escasa demanda de acs y

nula demanda de calefacción.

Media anual =1883 kW

Ene Feb Mar Abr Mayo Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 66

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

Demanda Anual de Calefacción y ACS

0

500

1000

1500

2000

2500

Enero

FebreroMarzo Abril

MayoJu

nioJu

lio

Agosto

Septiembre

Octubre

Noviembre

Diciembre

Meses

Pote

ncia

(MW

h)

En el siguiente gráfico se muestran las demandas anuales con las

necesidades de potencia térmica para las máquinas de absorción en verano junto

con las demandas de calefacción y acs de todo el año. Se observa cómo las

necesidades crecen en verano, sobretodo de Julio a Septiembre y en invierno

sobre todo de Diciembre a Febrero.

Demanda térmica total

0,00

500,00

1.000,00

1.500,00

2.000,00

2.500,00

Enero

Febrer

oMarz

oAbri

lMay

o

Junio Ju

lio

Agosto

Septie

mbre

Octubre

Noviem

bre

Diciem

bre

Pote

ncia

(MW

h)

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 67

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

El siguiente gráfico muestra la demanda de electricidad anual por meses.

Demanda Eléctrica Anual (kW)

1400

1450

1500

1550

1600

1650

1700

1750

1800Po

tenc

ia (k

W)

Demanda eléctrica (kW) Media Anual

Media Anual= 1613 kW

En funcionamiento normal la instalación venderá toda la electricidad a la

red para percibir una retribución establecida en el RD 661 y solamente funcionará

en isla cuando la red por algún motivo se quede sin tensión o algún otro caso

excepcional. Por lo tanto es importante tener en cuenta que al tratarse de un

hospital si se queda sin suministro eléctrico de la red se debe contar con un

sistema de emergencia o de apoyo que sea fiable y que entre inmediatamente en

funcionamiento al detectar una caída de tensión de red. Si el hospital tiene que

funcionar en isla por alguno de estos motivos debe contar con la potencia

suficiente para poder garantizar los servicios mínimos y en la medida de lo

posible el funcionamiento normal del hospital. Por lo tanto la potencia que

instalaremos será capaz de cubrir la mayoría de la potencia del hospital.

Nuestros motores Deutz vienen equipados con generadores eléctricos de

1019 kW de potencia. Del gráfico podemos ver que la demanda media anual de

electricidad es de 1615 kW mientras que los picos de electricidad en verano o

invierno llegan a ser de hasta 2,6 MW. Con los 3 generadores funcionando con un

rendimiento del 97% produciremos 1019*3*0,97= 2965 kW y cubriremos

bastante bien las demandas así.

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 68

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

Lógicamente habrá épocas del año en las que no seremos capaces de

suministrar toda la potencia térmica que necesitamos para cubrir toda la demanda,

por ejemplo en verano para el aire acondicionado y en invierno para las puntas de

calefacción. Las puntas de demanda de calor en invierno las cubriremos con

calderas auxiliares de gas natural que el hospital tiene actualmente instaladas y

que son las que emplean para sus demandas térmicas habitualmente. En verano

activaremos unos compresores con electricidad para el aire acondicionado. Por

otro lado intentaremos vender toda la electricidad de nuestra producción a red

según la normativa de régimen especial vigente y cuando nos falte electricidad la

compraremos a la red según el contrato de larga utilización actualmente

contratado.

1.1.1 Horas de funcionamiento de los motores

Para el cálculo del número de horas de trabajo de cada motor nos hemos

basado en las demandas horarias de los días tipo de cada mes, intentando cubrir la

demanda térmica horaria. Para ello hemos tenido en cuenta además estos criterios:

• Cumplir en todo momento con el régimen especial en cuanto a

rendimiento eléctrico equivalente.

• Intentar que los motores trabajen el máximo número de horas posibles

para rentabilizar así la instalación.

• Realizar las operaciones de mantenimiento durante las paradas

previstas para así evitar detener los motores.

• Producir la máxima cantidad de electricidad en las horas punta para

percibir la máxima retribución por venta de energía.

• Proceder al funcionamiento a plena carga de las unidades motoras para

mantener la instalación funcionando a rendimiento máximo.

Con estas premisas hemos establecido el siguiente régimen de

funcionamiento:

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 69

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

Mes Nº Días Horas de funcionamiento en

un día tipo

Horas de funcionamiento totales

al mes

Enero 31 65 2015 Febrero 28 63 1764 Marzo 31 62 1922 Abril 30 61 1830 Mayo 31 61 1891 Junio 30 65 1950 Julio 31 72 2232

Agosto 31 72 2232 Septiembre 30 62 1860

Octubre 31 61 1891 Noviembre 30 48 1440 Diciembre 31 63 1953

Total 365 757 22980

El número de horas totales al año que estarán los motores funcionando será

22980 horas, esto equivale a una disponibilidad de la instalación de 87,44%:

%44,87100_º3

22980=⋅

×=

añohorasnidaddisponibil

1.1.2 Autoconsumo de Energía Eléctrica

Antiguamente, con el Real Decreto RD361 para poder operar en régimen

especial era necesario proporcionar un nivel de autoconsumo de al menos el 30%

cuando la potencia instalada no superaba los 25 MW. En la actualidad con el

nuevo Real Decreto RD661 desaparece este requisito y aparecen otros para las

instalaciones que producen calor para la climatización de edificios como es

nuestro caso y que deberemos cumplir.

1.1.3 Rendimiento Eléctrico Equivalente

El rendimiento eléctrico equivalente se calcula según la expresión:

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 70

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

9,0VQ

EREE−

=

Donde Según el Real Decreto:

Q es el consumo de energía primaria, con referencia a poder

calorífico inferior del combustible utilizado.

V son las unidades térmicas demandadas por la industria, la

empresa de servicios o el consumidor final para sus necesidades. Se

considera para la evaluación de la demanda de calor útil, los equipos

consumidores de energía térmica, a los que abastecerá la instalación de

producción eléctrica en régimen especial, ubicados en uno o varios

espacios y que formen parte de los activos de la entidad consumidora.

E es la energía generada medida en bornes del alternador y

expresada como energía térmica con un equivalente de 1 kWh= 860 kcal.

“…Para la determinación del REE en el momento de extender Acta de

Puesta en Marcha, se contabilizarán los parámetros E, V y Q durante un periodo

ininterrumpido de dos horas de funcionamiento a carga nominal. A los efectos de

justificar el cumplimento de REE en la declaración anual, se utilizarán los

parámetros E, V y Q acumulados durante dicho periodo. Será condición necesaria

para poder acogerse al régimen especial regulado en el presente Real Decreto, en

las instalaciones de producción de los grupos a) y d) del artículo 2 de l presente

RD, que el rendimiento eléctrico de la instalación, promedio de un periodo anual,

sea igual o superior al que le corresponda según el combustible utilizado con la

siguiente tabla:

Gas Natural y GLP en motores Térmicos……….……………....55% REE”

Por lo tanto como nuestra instalación pertenece al grupo a) y empleamos

gas natural en nuestros motores térmicos debemos obtener como mínimo un REE

del 55%. En la siguiente tabla mostramos los datos mensuales de los niveles de

producción de electricidad, consumo energético de combustible mensual y

consumo total térmico (calor y frío) mensual:

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 71

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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Mes Producción

Eléctrica (kWh) Consumo de

Combustible (kWh) Potencia Térmica utilizada (kWh)

Enero 2.053.285 5.128.175 2.142.302 Febrero 1.797.516 4.489.380 1.697.787 Marzo 1.958.518 4.891.490 1.420.128 Abril 1.925.910 4.657.350 1.221.035 Mayo 1.926.929 4.812.595 685.051 Junio 1.987.050 4.962.750 1.133.689 Julio 2.274.408 5.680.440 1.708.125

Agosto 2.274.408 5.680.440 2.073.809 Septiembre 1.895.340 4.733.700 1.147.453

Octubre 1.926.929 4.497.015 803.033 Noviembre 1.467.360 3.664.800 814.853 Diciembre 1.990.107 4.970.385 1.640.171

Total 23.477.760 58.168.520 16.487.435

Entonces calculando el REE global nos resulta:

%92,58

9,0435.487.16520.168.58

760.477.23

9,0

=−

=−

= VQ

EREE

1.1.3.1 Particularidades del nuevo RD 661

En el nuevo RD661 se establece específicamente que si el calor útil de la

instalación se destina para la climatización de edificios, se procede, a efectos

remunerativos, al cálculo de la electricidad que, asociada a la energía térmica útil

real de climatización, cumpliría con el rendimiento eléctrico equivalente

requerido:

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−⋅

=

REEfH

VEREEo 11Reη

Siendo:

• REEoE : Energía eléctrica equivalente que cumpliría con el rendimiento

eléctrico equivalente mínimo requerido, considerando la energía

térmica útil real medida. Esta energía eléctrica no podrá superar el

valor de la electricidad vendida a la red en el periodo.

• V: Calor o energía térmica útil. En el caso de que la demanda sea de

refrigeración, la energía térmica útil correspondiente tomará el mismo

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 72

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

valor que la demanda de refrigeración final que satisfaga la

cogeneración.

• η : El rendimiento exclusivamente eléctrico de la instalación (E/Q).

• Ref H: Rendimiento de referencia para la producción separada de

calor. En nuestro caso es 0,9.

• REE: Es el rendimiento eléctrico equivalente mínimo para poder

acogerse al régimen especial. En nuestro caso vale 55%.

Para el caso de aprovechamiento de calor útil para climatización de

edificios, el RD 661 dice “se contemplan dos revisiones anuales semestrales, en

las que se evaluará y liquidará de forma extraordinaria para el periodo

correspondiente de Octubre a Marzo y para el de Abril a Septiembre, el valor de

la expresión anterior de energía eléctrica en cada uno de esos periodos.”

Por lo tanto calcularemos Eo para el semestre de Octubre a Marzo y para

Abril a Septiembre. Los datos se recogen en las siguientes tablas:

Invierno

Mes Nº

Días

Producción Eléctrica

(MWh)

Consumo de Combustible

(MWh)

Potencia aprovechada

para acs y calefacción

Rendimiento exclusivamente Eléctrico (E/Q) Eo (MWh)

Oct 31 1.801 4.497 803 40% 1.313 Nov 30 1.467 3.665 815 40% 1.333 Dic 31 1.990 4.970 1.640 40% 2.683 Ene 31 2.053 5.128 2.142 40% 3.504 Feb 28 1.798 4.489 1.698 40% 2.777 Mar 31 1.959 4.891 1.420 40% 2.323

Total 182 11.067 27.641 8.518 40% 13.932

Verano

Mes Nº

Días

Prod. Eléc.

(MWh)

Consumo de combustible

(MWh)

Potencia aprov. para

acs y/o calefacción

Potencia aprov. para

refrigeración

Pot. térmica

total aprov. (MWh)

Rend. Excl.. eléc. (E/Q)

Eo (MWh)

Abr 30 1.865 4.657 1.221 - 1.221 40% 1.997May 31 1.927 4.813 258 427 685 40% 1.120Jun 30 1.987 4.963 204 929 1.134 40% 1.854Jul 31 2.274 5.680 160 1.548 1.708 40% 2.794Ago 31 2.274 5.680 163 1.911 2.074 40% 3.392Sep 30 1.895 4.734 252 896 1.147 40% 1.877

Total 183 12.223 30.527 2.258 5.711 7.969 40% 13.034

El rendimiento eléctrico equivalente para los meses de invierno resulta:

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 73

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

%61

9,0518.8641.27

067.11

9,0

≈−

=−

=VQ

EREE mientras que para los meses de

verano el REE resulta: %56

9,0968.7527.30

223.12

9,0

≈−

=−

=VQ

EREE y cumplimos el

requisito de REE mínimo para las dos épocas del año.

Durante muchos meses al año no estamos aprovechando todo el calor que

generamos, tenemos excedente de potencia térmica. Para calcular el rendimiento

global de la instalación se muestra a continuación una tabla con las potencias

producidas aprovechables:

Mes Producción

Eléctrica (MWh) Consumo de

Combustible (MWh) Potencia Térmica

aprovechada (MWh) Enero 2.053 5.128 2.142

Febrero 1.798 4.489 1.698 Marzo 1.959 4.891 1.420 Abril 1.865 4.657 1.221 Mayo 1.927 4.813 685 Junio 1.987 4.963 1.134 Julio 2.274 5.680 1.708

Agosto 2.274 5.680 2.074 Septiembre 1.895 4.734 1.147

Octubre 1.927 4.497 803 Noviembre 1.467 3.665 815 Diciembre 1.990 4.970 1.640

Total 23.417 58.169 16.487

El rendimiento global de la instalación se obtiene de dividir la suma de la

producción eléctrica más la potencia térmica entre el consumo de combustible:

%6,68169.58

487.16417.23=

+=

+=

QVER

Para modular el funcionamiento de la instalación para obtener el máximo

rendimiento o máximos beneficios por venta de energía a red habría que simular

con la ayuda de un ordenador las distintas posibilidades. En el rendimiento influye

el consumo de combustible por lo que cuantos más motores estén funcionando,

más consumo, pero a su vez mayores beneficios por venta de energía, pero a su

vez si estás consumiendo demasiado combustible, disminuye el REE y puede que

no se cumpla el REE mínimo requerido para el régimen especial. Por lo tanto la

complejidad del problema es considerable y en este proyecto nos hemos limitado

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 74

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

al cumplimiento del REE y en la medida de lo posible vender el máximo de

energía eléctrica a la red sin simulaciones.

2. SISTEMAS DE RECUPERACIÓN DE CALOR

Cada motor dispone de dos sistemas de recuperación de calor. El primer

sistema es el de refrigeración de las camisas de los pistones y el segundo es un

sistema de recuperación de calor de los gases de escape. El primer sistema de

recuperación de calor proveniente de las camisas nos pone a disposición 478 kW

de calor mientras que el sistema de recuperación de calor de los gases de escape

nos permite disponer de 678 kW. Son dos sistemas separados físicamente que

funcionan en circuito cerrado sin mezclarse con ningún otro circuito.

2.1 CIRCUITO DE CAMISAS DE LOS PISTONES

Para el correcto funcionamiento de los motores es necesario evacuar 478

kW de calor de los pistones. El sistema de evacuación de calor de las camisas es

un circuito de agua que recorre el bloque del motor entrando en el motor a una

temperatura de 82ºC y saliendo del mismo a una temperatura de 92ºC. Para

aprovechar el calor dispondremos de un intercambiador de calor al que

supondremos un rendimiento del 100%.

• Calor a disipar: 478 kW

• Temperatura de entrada: 82ºC

• Temperatura de salida: 92ºC

• Caudal de agua recomendado: 36 – 56 m3/hora

Entonces el caudal de agua necesario será:

skgTCp

Qmagua

/43,111018,4

478=

⋅=

∆⋅=&

Que equivale a un caudal de 41,17 m3/hora que entra perfectamente en el

rango de caudales aceptables. El agua de refrigeración de las camisas sale de cada

motor a 92º C y se impulsa mediante bomba a un intercambiador de calor de

placas en el que cede su calor al circuito secundario que emplea la potencia

calorífica para los circuitos de calefacción y ACS. Cuando el agua de las camisas

no cede el suficiente calor en el intercambiador porque las demandas son bajas, se

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 75

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

dispone de unos enfriadores de ventilador que hacen bajar la temperatura hasta los

82º C nominales de entrada al motor.

2.2 CALOR APROVECHABLE DE LOS GASES DE ESCAPE

El motor funcionará con un gas natural típico al que supondremos la

composición siguiente:

• 86,52% Metano

• 12,38% Etano

• 0,31% propano

• 0,05% butano

• 0,75% Nitrógeno

Por otro lado tenemos datos de las condiciones de salida de los gases de

escape del motor que son:

• Caudal de aire de combustión: 5313 kg/h

• Temperatura de salida de los gases de escape: 515ºC

• Caudal de los gases de escape: 5499 kg/h

Entonces si planteamos la ecuación de la combustión del gas natural en el

motor podremos calcular el calor aprovechable de los gases de escape.

Ecuación de la combustión:

[ ] ( ) [ ]( ) 2222

2283624

176,310031,0124,0865,0

ONOHCONOHCHCCH

⋅⋅+⋅+⋅+⋅+⋅→⋅+⋅+⋅+⋅+⋅+⋅

λαλδγβλα

Operando, los coeficientes resultan: 17,12;229,4;122,1;237,3 ==== δγβα

Por lo tanto sólo nos resta calcular el exceso de aire λ con el que trabajará

el motor. Conocemos el flujo másico de aire que entra en la cámara de

combustión y conocemos el flujo másico de gases de escape del motor, por lo

tanto la diferencia entre los gases de escape y el flujo másico de aire de

combustión será el flujo másico de combustible gas natural. Entonces podremos

plantear la siguiente igualdad:

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 76

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

( )

GN

aireescape

aire

Mmm

mNGkg

Airekg⋅

⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛ ⋅+⋅⋅+⋅

=

=1

76,42876,33276,41

.__

..

. λα

Calculamos el peso molecular M del gas natural como la suma proporcional de los

pesos moleculares de los componentes del gas natural resultando:

• Masa molecular del metano: 16

• Masa molecular del etano: 30

• Masa molecular del propano: 44 1696,17440031,030124,016865,0 −⋅=⋅+⋅+⋅= kmolkgM GN

Entonces volviendo a la igualdad podemos despejar ya λ que resulta λ=0,1375.

Entonces teniendo ya todos los coeficientes de los productos de la reacción de

combustión podremos calcularnos el calor específico de los productos en los gases

de escape de la siguiente manera:

[ ] ( ) [ ]( ) 2222

2283624

1375,0237,31375,0117,12229,4122,176,31375,01237,30031,0124,0865,0

ONOHCONOHCHCCH

⋅⋅+⋅+⋅+⋅+⋅→⋅+⋅+⋅+⋅+⋅+⋅

( )

112

112

112

112

112222

9187,0

039,1

867,1

8432,0

64,191375,0237,31375,117,12229,4122,1__º

203,1445,084,13229,4122,164,19

1

−−

−−

−−

−−

−−

⋅⋅=

⋅⋅=

⋅⋅=

⋅⋅=

=⋅+⋅++=

⋅⋅=⋅+⋅+⋅+⋅=

KkgkJCp

KkgkJCp

KkgkJCp

KkgkJCp

productosmolesn

KkgkJCpCpCpCpCp

O

N

OH

CO

ONOHCOproductos

Para calcular el calor aprovechable de los gases de escape sabemos que la

mínima temperatura hasta la que podemos enfriar los gases a la salida es 120º C, a

menor temperatura se condensan los gases en el escape y provoca problemas de

funcionamiento. Por lo tanto:

kWQ

escapeTCpmQ

escape

productosescapeescape

726)120515(203,136005499

)120_(.

..

=−⋅⋅=

−⋅⋅=

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 77

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

En las especificaciones técnicas del motor Deutz dan el valor 678 kW

como el calor aprovechable hasta 120º C que difiere un 7% de lo que hemos

calculado aquí por lo que se puede considerar como válido nuestro cálculo. La

temperatura a la que el agua sale de la caldera de recuperación se podrá variar

dentro de unos márgenes. En invierno cuando no tengamos necesidad de la

máquina de absorción el agua caliente la utilizaremos solamente para el ACS y

para calefacción y tendrá que tener una temperatura más baja (90-95º C). En

verano la temperatura de salida la ajustaremos hasta conseguir unos 110º C

necesario para un buen funcionamiento de la máquina de absorción. El caudal de

agua del circuito de refrigeración de los gases de escape lo determina la máquina

de absorción, en verano el caudal que requiere a plena carga es de 9,01 kg/s por lo

que: CmCp

kWTOHOH

º18678.

22

=⋅

=∆ En verano la temperatura de entrada nominal a la

caldera de recuperación será de 92º C y saldrá a 110º C. En invierno, cuando no se

necesita la máquina de absorción, la temperatura de entrada nominal será de 80º

C y la de salida será 94º C.

3 MÁQUINA DE ABSORCIÓN

3.1 CÁLCULO DE LA POTENCIA FRIGORÍFICA A INSTALAR

El circuito cerrado de agua de refrigeración de los gases de escape de alta

temperatura es el que alimenta a la máquina de absorción. De las características

técnicas del motor sabemos que disponemos de 678 kW de potencia térmica por

cada uno de los 3 motores que resulta en total 3 x 678 =2034 kW. En los meses

de verano (Mayo- Septiembre) sólo tendremos consumos de ACS y de frío. La

potencia media demandada de ACS se puede cubrir bastante bien con el calor

proveniente de la refrigeración de las camisas (478 kW). Cuando no tengamos

suficiente energía térmica disponible en el circuito de alta temperatura tendremos

que conectar los equipos de refrigeración con electricidad adicional comprada a

red. A continuación se muestran las demandas efectivas de ACS y de frío para los

meses de verano.

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 78

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

Mes Demanda media de ACS

(kW)

Demanda media de Frío

(kW)

Mayo 347 573

Junio 545 1290

Julio 215 2081

Agosto 219 2568

Septiembre 349 1244

Total 335 1552

Tendremos 3 máquinas de absorción, una por cada motor para disponer de

un funcionamiento modular a máximo rendimiento. Cada una de las 3 máquinas

de absorción tendrá una potencia de entrada de 678 kW, con COP de 1,1

aproximado por lo que tendremos a disposición como máximo 678*1,1*3=2237

kW. Con las máquinas de absorción ya elegidas podremos establecer el régimen

de funcionamiento de la instalación para los meses de verano.

Cuando la potencia térmica del circuito de recuperación de los gases de

escape no se esté aprovechando al máximo para las máquinas de absorción el

sistema de control pilotará las válvulas de tres vías en estos circuitos para mandar

el caudal (la potencia) sobrante a los intercambiadores de calor para el circuito

principal de calefacción y ACS. Este funcionamiento hace crítica una buena

regulación de las válvulas de tres vías y de las bombas. De este modo podremos

modular perfectamente nuestra instalación para cada momento del día.

3.1.1 Tablas de refrigeración

A continuación se muestran las demandas de frío de los meses de verano

con la potencia frigorífica disponible en cada momento y con la potencia

necesaria de los equipos auxiliares de refrigeración.

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 79

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

Demanda de Frío Mes de Mayo

0,00

200,00

400,00

600,00

800,00

1000,00

1200,00

1400,00

1600,00

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

hora

Pote

ncia

(kW

)

Demanda de Frío (kW)Potencia efectiva disponible de frío (kW)Potencia efectiva necesaria de compresores auxiliares (kW)

Demanda de Frío Mes de Junio

0,00

500,00

1000,00

1500,00

2000,00

2500,00

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

hora

Pote

ncia

(kW

)

Demanda de Frío (kW)Potencia efectiva disponible de frío (kW)Potencia efectiva necesaria de compresores auxiliares (kW)

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 80

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

Demanda de Frío Mes de Julio

0,00

500,00

1000,00

1500,00

2000,00

2500,00

3000,00

3500,00

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

hora

Pote

ncia

(kW

)

Demanda de Frío (kW)Potencia efectiva disponible de frío (kW)Potencia efectiva necesaria de compresores auxiliares (kW)

Demanda de Frío Mes de Agosto

0,00

500,00

1000,00

1500,00

2000,00

2500,00

3000,00

3500,00

4000,00

4500,00

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

hora

Pote

ncia

(kW

)

Demanda de Frío (kW)Potencia efectiva disponible de frío (kW)Potencia efectiva necesaria de compresores auxiliares (kW)

Page 87: INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL … · El hospital cuenta con 3 calderas de gas natural de 1500 kW cada una, 3 compresores mecánicos de 900 kW cada uno y una red

1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 81

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

Demanda de Frío Mes de Septiembre

0,00

500,00

1000,00

1500,00

2000,00

2500,00

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

hora

Pote

ncia

(kW

)

Demanda de Frío (kW)Potencia efectiva disponible de frío (kW)Potencia efectiva necesaria de compresores auxiliares (kW)

Demanda de Frío Mes de Octubre

0,00

100,00

200,00

300,00

400,00

500,00

600,00

700,00

800,00

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

hora

Pote

ncia

(kW

)

Demanda de Frío (kW) Potencia efectiva disponible de frío (kW)

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 82

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

3.1.2 Tablas horarias de refrigeración

En las tablas siguientes se resume el modo de funcionamiento horario de la

instalación para los meses de verano con las demandas de potencia frigorífica, las

demandas eléctricas y las potencias disponibles de electricidad y frío producidas

por los motores. La potencia eléctrica se venderá a red en la medida de lo posible

y la potencia calorífica de los motores se empleará para las máquinas de

absorción.

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 83

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

Mayo

Horas Demanda Eléctrica

(kW)

Demanda de Frío

(kW)

Número de motores

funcionando

Potencia Eléctrica

disponible (kW)

Potencia efectiva

disponible de frío (kW)

Potencia efectiva

necesaria de compresores

auxiliares (kW)

1 1543,60 726,04 2 2038,00 745,80 0,00

2 1454,35 680,21 2 2038,00 745,80 0,00

3 1362,55 631,25 2 2038,00 745,80 0,00

4 1306,45 602,08 2 2038,00 745,80 0,00

5 1275,00 585,42 2 2038,00 745,80 0,00

6 1282,65 588,54 2 2038,00 745,80 0,00

7 1238,45 565,63 2 2038,00 745,80 0,00

8 1258,85 223,96 2 2038,00 745,80 0,00

9 1112,65 147,92 2 2038,00 745,80 0,00

10 1729,75 472,92 2 2038,00 745,80 0,00

11 2093,55 664,58 2 2038,00 745,80 0,00

12 2036,60 722,92 3 3057,00 745,80 0,00

13 2144,55 780,21 3 3057,00 1491,60 0,00

14 2130,95 860,42 3 3057,00 1491,60 0,00

15 1874,25 725,00 3 3057,00 745,80 0,00

16 1632,85 597,92 3 3057,00 745,80 0,00

17 1311,55 428,13 3 3057,00 745,80 0,00

18 1379,55 464,58 3 3057,00 745,80 0,00

19 1456,05 415,63 3 3057,00 745,80 0,00

20 1515,55 446,88 3 3057,00 745,80 0,00

21 1546,15 464,58 3 3057,00 745,80 0,00

22 1719,55 643,75 3 3057,00 745,80 0,00

23 1672,80 707,29 3 3057,00 745,80 0,00

24 1497,70 614,58 3 3057,00 745,80 0,00

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 84

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

Junio

Horas Demanda Eléctrica

(kW)

Demanda de Frío

(kW)

Número de motores

funcionando

Potencia Eléctrica

disponible (kW)

Potencia efectiva

disponible de frío (kW)

Potencia efectiva

necesaria de compresores

auxiliares (kW)

1 1859,55 1705,09 3 3057,00 2237,40 0,00

2 1753,38 1603,25 3 3057,00 2237,40 0,00

3 1645,58 1499,39 3 3057,00 2237,40 0,00

4 1576,98 1431,83 2 2038,00 1491,60 0,00

5 1537,78 1395,53 2 2038,00 1491,60 0,00

6 1501,85 1360,24 2 2038,00 1491,60 0,00

7 1493,68 1353,18 2 2038,00 1491,60 0,00

8 1518,18 1045,64 2 2038,00 1491,60 0,00

9 1358,93 892,38 2 2038,00 1491,60 0,00

10 1685,60 1205,97 2 2038,00 1491,60 0,00

11 2125,78 1629,47 3 3057,00 2237,40 0,00

12 1904,47 1499,39 3 3057,00 2237,40 0,00

13 2032,68 1622,41 3 3057,00 2237,40 0,00

14 2017,98 1691,98 3 3057,00 2237,40 0,00

15 1708,47 1393,52 3 3057,00 1491,60 0,00

16 1355,67 1054,72 3 3057,00 1491,60 0,00

17 967,75 681,63 3 3057,00 745,80 0,00

18 1172,73 877,25 3 3057,00 1491,60 0,00

19 1263,38 882,29 3 3057,00 1491,60 0,00

20 1338,52 954,89 3 3057,00 1491,60 0,00

21 1373,63 990,18 3 3057,00 1491,60 0,00

22 1766,45 1448,98 3 3057,00 1491,60 0,00

23 1710,92 1479,23 3 3057,00 1491,60 0,00

24 1496,95 1274,53 3 3057,00 1491,60 0,00

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 85

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

Julio

Horas Demanda Eléctrica

(kW)

Demanda de Frío

(kW)

Número de motores

funcionando

Potencia Eléctrica

disponible (kW)

Potencia efectiva

disponible de frío (kW)

Potencia efectiva

necesaria de compresores

auxiliares (kW)

1 1594,78 2281,86 3 3057,00 2237,40 44,46

2 1448,01 2067,08 3 3057,00 2237,40 0,00

3 1294,37 1840,21 3 3057,00 2237,40 0,00

4 1449,73 2069,10 3 3057,00 2237,40 0,00

5 1396,51 1990,45 3 3057,00 2237,40 0,00

6 1342,43 1910,79 3 3057,00 2237,40 0,00

7 1332,99 1895,67 3 3057,00 2237,40 0,00

8 1371,62 1700,05 3 3057,00 2237,40 0,00

9 1496,08 1883,57 3 3057,00 2237,40 0,00

10 1814,52 2352,44 3 3057,00 2237,40 115,04

11 2429,94 3256,92 3 3057,00 2237,40 1019,52

12 1913,23 2560,16 3 3057,00 2237,40 322,76

13 2091,76 2823,33 3 3057,00 2237,40 585,93

14 2071,16 2854,59 3 3057,00 2237,40 617,19

15 1641,99 2223,38 3 3057,00 2237,40 0,00

16 1124,42 1464,10 3 3057,00 2237,40 0,00

17 874,64 1096,06 3 3057,00 2237,40 0,00

18 975,93 1246,30 3 3057,00 2237,40 0,00

19 1104,68 1372,34 3 3057,00 2237,40 0,00

20 1205,10 1519,56 3 3057,00 2237,40 0,00

21 1259,18 1598,21 3 3057,00 2237,40 0,00

22 2052,28 2829,38 3 3057,00 2237,40 591,98

23 1974,17 2775,94 3 3057,00 2237,40 538,54

24 1677,18 2339,33 3 3057,00 2237,40 101,93

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 86

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

Agosto

Horas Demanda Eléctrica

(kW)

Demanda de Frío

(kW)

Número de motores

funcionando

Potencia Eléctrica

disponible (kW)

Potencia efectiva

disponible de frío (kW)

Potencia efectiva

necesaria de compresores

auxiliares (kW)

1 1684,05 2927,90 3 3057,00 2237,40 690,50

2 1538,13 2668,55 3 3057,00 2237,40 431,15

3 1381,06 2388,30 3 3057,00 2237,40 150,90

4 1398,23 2419,65 3 3057,00 2237,40 182,25

5 1341,58 2319,90 3 3057,00 2237,40 82,50

6 1288,36 2223,95 3 3057,00 2237,40 0,00

7 1279,78 2208,75 3 3057,00 2237,40 0,00

8 1317,54 2033,95 3 3057,00 2237,40 0,00

9 1080,64 1614,05 3 3057,00 2237,40 0,00

10 1679,76 2676,15 3 3057,00 2237,40 438,75

11 2302,91 2671,40 3 3057,00 2237,40 434,00

12 2187,89 3639,45 3 3057,00 2237,40 1402,05

13 2369,86 3962,45 3 3057,00 2237,40 1725,05

14 2350,12 3986,20 3 3057,00 2237,40 1748,80

15 1914,08 3212,90 3 3057,00 2237,40 975,50

16 1582,77 2626,75 3 3057,00 2237,40 389,35

17 1034,29 1653,00 3 3057,00 2237,40 0,00

18 984,51 1562,75 3 3057,00 2237,40 0,00

19 1114,98 1734,70 3 3057,00 2237,40 0,00

20 1216,26 1915,20 3 3057,00 2237,40 0,00

21 1270,33 2011,15 3 3057,00 2237,40 0,00

22 1959,58 3293,65 3 3057,00 2237,40 1056,25

23 1878,03 3211,00 3 3057,00 2237,40 973,60

24 1577,62 2676,15 3 3057,00 2237,40 438,75

Page 93: INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL … · El hospital cuenta con 3 calderas de gas natural de 1500 kW cada una, 3 compresores mecánicos de 900 kW cada uno y una red

1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 87

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

Septiembre

Horas Demanda Eléctrica

(kW)

Demanda de Frío

(kW)

Número de motores

funcionando

Potencia Eléctrica

disponible (kW)

Potencia efectiva

disponible de frío (kW)

Potencia efectiva

necesaria de compresores

auxiliares (kW)

1 1523,54 1361,50 2 2038,00 1491,60 0,00

2 1405,95 1248,63 2 2038,00 1491,60 0,00

3 1282,35 1131,38 2 2038,00 1491,60 0,00

4 1346,73 1192,63 2 2038,00 1491,60 0,00

5 1305,53 1154,13 2 2038,00 1491,60 0,00

6 1261,75 1112,13 2 2038,00 1491,60 0,00

7 1253,17 1103,38 2 2038,00 1491,60 0,00

8 1285,78 780,50 2 2038,00 1491,60 0,00

9 1017,13 525,00 2 2038,00 1491,60 0,00

10 1854,00 1320,38 2 2038,00 1491,60 0,00

11 2347,54 1792,00 3 3057,00 2237,40 0,00

12 2079,74 1625,75 3 3057,00 2237,40 0,00

13 2224,80 1763,13 3 3057,00 2237,40 0,00

14 2209,35 1836,63 3 3057,00 2237,40 0,00

15 1861,73 1505,88 3 3057,00 2237,40 0,00

16 1456,59 1120,00 3 3057,00 1491,60 0,00

17 1027,43 712,25 3 3057,00 1491,60 0,00

18 1263,47 937,13 3 3057,00 1491,60 0,00

19 1365,61 945,88 3 3057,00 1491,60 0,00

20 1448,01 1024,63 3 3057,00 1491,60 0,00

21 1490,07 1064,00 3 3057,00 1491,60 0,00

22 1953,57 1593,38 3 3057,00 2237,40 0,00

23 1889,19 1620,50 3 3057,00 2237,40 0,00

24 1649,72 1393,00 3 3057,00 1491,60 0,00

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 88

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

3.2 CARGA DEL GENERADOR

La máquina de absorción que emplearemos será de doble etapa y

proporcionará agua fría para los equipos de refrigeración a una temperatura de

entre 4,4 º C y 15,6º C aunque se fijará la temperatura nominal en 7º C. El circuito

de alta temperatura proveniente de la refrigeración de los gases de escape saldrá a

110º C y entregará la potencia térmica en el generador saliendo de la máquina a

92º C. Por lo tanto:

( )1

.01,9

)92110(18,4678 −⋅=

−⋅=

−⋅= skg

TTcpQm

salentagua

que es equivalente a un caudal de 32,44 m3/hora.

3.3 CARGA DEL CONDENSADOR- ABSORBEDOR

La máquina de absorción necesita un caudal de refrigeración para el

absorbedor y para el condensador. El calor que debe poder evacuar el caudal de la

torre de refrigeración se estima en 2,5 veces la potencia de refrigeración obtenida

en el evaporador de la máquina. Por otro lado en las características técnicas de las

máquinas de absorción se especifica la temperatura de entrada del agua de la torre

de refrigeración en 29º C y se estima la temperatura de salida de la máquina de

absorción en 40º C. Por lo tanto podemos calcular el caudal del sistema de

refrigeración de cada máquina como:

131.

9,928,25)2940(18,4

6.4745,2 −− ⋅=⋅=−⋅

⋅=

∆⋅= hrmskg

TCpQm

agua

Cada máquina de absorción dispondrá de su propia torre de refrigeración.

3.4 CARGA DEL EVAPORADOR

El agua para el sistema de climatización llega a la máquina de absorción a

12 ºC y se enfría en el evaporador hasta los 7 ºC. La potencia que obtenemos es

746 kW y conocemos el salto de temperatura por lo que se puede calcular el

caudal de agua fría para climatización como:

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 89

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

1.

68,35)712(18,4

746 −⋅=−⋅

=∆⋅

= skgTCp

Qmagua

que equivale a un caudal de 128,46 m3/hora. Por lo tanto resumiendo los

datos de la máquina de absorción:

Máquina de Absorción

Generador

Potencia térmica necesaria kW 678

Temperatura de entrada del agua ºC 110

Temperatura de salida del agua ºC 92ºC

Caudal de agua m3/hora 32,44

kg/s 9,01

Condensador- Absorbedor

Potencia necesaria kW 1187,5

Temperatura de entrada ºC 29

Temperatura de salida ºC 40

Caudal de agua de refrigeración m3/hora 92,9

kg/s 25,8

Evaporador

Potencia frigorífica obtenida kW 745,8

Temperatura de entrada ºC 12

Temperatura de salida ºC 7

Caudal de agua para climatización m3/hora 128,46

kg/s 35,68

4. SISTEMA DE CALEFACCIÓN Y ACS

Habrá 6 intercambiadores de calor, 2 por cada motor, que alimentarán en

paralelo el circuito principal de agua caliente. El circuito de agua caliente consiste

en 6 intercambiadores de calor en paralelo, 3 de los cuales forman parte del

circuito de refrigeración de las camisas de los pistones y 3 de los cuales forman

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 90

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

parte de los circuitos de refrigeración de los gases de escape. El agua del circuito

para calefacción y ACS entrará en el secundario de cada intercambiador a unos

70º C y saldrá a unos 90º C. En verano las demandas de agua caliente caen

drásticamente y solamente se necesitarán emplear los caudales provenientes de los

circuitos de refrigeración de las camisas. Sin embargo cuando no se esté

aprovechando al máximo la potencia disponible de las calderas de recuperación de

los gases de escape para las máquinas de absorción en los meses veraniegos, se

pilotarán las válvulas de tres vías de estos circuitos y se hará entrega de la

potencia sobrante al circuito principal de agua caliente a través de los

intercambiadores. En cambio en invierno cuando no se necesite la máquina de

absorción y las demandas de calefacción y ACS sean elevadas se necesitarán los 6

intercambiadores de calor y cuando falte potencia se conectarán las calderas de

gasoil en paralelo para completar el suministro de agua caliente. Al salir de los

secundarios de los intercambiadores el agua caliente se conduce hasta los

colectores de los equipos de climatización para la calefacción y hasta un

intercambiador de calor cuyo circuito secundario calentará el agua para los

acumuladores de ACS. El agua de retorno de los equipos de calefacción y de ACS

se recoge en un colector de retorno y se envía de nuevo a ser calentada por el agua

de refrigeración de los motores en los 6 intercambiadores.

Cuando exista falta de potencia porque las demandas son muy elevadas se

conectarán en paralelo con los intercambiadores los circuitos de las calderas de

gas natural existentes del hospital.

A continuación mostramos una tabla en la que se recogen los consumos

térmicos de calor de los meses de invierno, meses de máximo consumo de calor.

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 91

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

Demanda Calorífica Mensual

Mes Demanda

Calefacción (kWh)

Demanda ACS (kWh)

Demanda Térmica

Total (kW)

Demanda relativa de calefacción

(%)

Demanda relativa

de ACS(%)

Noviembre 728796,3827 218710,0344 947506,417 76,92% 23,08%

Diciembre 1446439,769 193712,5965 1640152,366 88,19% 11,81%

Enero 1935821,3 193713,468 2129534,768 90,90% 9,10%

Febrero 1522866,253 174967,6785 1697833,931 89,69% 10,31%

Marzo 1197614,378 204475,3273 1402089,705 85,42% 14,58%

Abril 1023164,629 197880,5073 1221045,137 83,79% 16,21%

El sistema de refrigeración de las camisas de cada motor funciona con un

caudal de 11,43 kg/s, según hemos calculado anteriormente, entrando en el

circuito de camisas de los pistones a 82 ºC y saliendo a 92 ºC. Por otro lado el

circuito de la caldera de recuperación funcionará con un salto de temperaturas de

14ºC (80- 94ºC) y dispondrá de una potencia de 678 kW. El caudal de la caldera

de recuperación en invierno será de: 1.

58,11)8094(18,4

678 −⋅=−⋅

= skgm por lo

tanto dispondremos de:

kWQkWQkWQ

Total 1156678478678)8094(18,458,11478)8292(18,443,11

2

1

=+==−⋅⋅==−⋅⋅=

1156 kW por cada motor. El circuito secundario del intercambiador de

calor del circuito de camisas de cada motor funcionará con caudal variable según

las necesidades térmicas del momento y con un máximo de:

1.

718,5)7090(18,4

478 −⋅=−⋅

= skgm El circuito secundario del intercambiador de

calor de los gases de escape funcionará con un caudal máximo de:

1.

11,8)7090(18,4

678 −⋅=−⋅

= skgm En invierno con los 1156 kW de cada motor

deberemos entregar una parte a los equipos climatizadores para calefacción y una

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 92

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

parte a los acumuladores de ACS. Los sistemas de calefacción y ACS

funcionarán con unos caudales variables según las demandas horarias de

calefacción y ACS y en los momentos en los que no tengamos suficiente potencia

disponible para estos sistemas quemaremos gas en las calderas auxiliares para

aportar el déficit de potencia necesaria. Al ir variando la necesidad de potencia de

la calefacción y del ACS a lo largo del día y del año, los caudales se tendrán que

regular con una unidad central de control electrónico. Este funcionamiento con

caudales variables se controlará con válvulas electrocomandadas en las tuberías de

los consumos de calefacción y ACS. Para poner en paralelo los circuitos de las

calderas auxiliares de gas natural se pilotarán igualmente válvulas

electrocomandadas.

En verano con las máquinas de absorción funcionando existirán momentos

en los que nos sobre potencia calorífica de las calderas de recuperación de los

gases de escape porque no se necesite en las máquinas de absorción. En estos

momentos se pilotarán las válvulas de tres vías para permitir a la potencia

sobrante de estos circuitos llegar al circuito principal para calefacción y ACS a

través de los intercambiadores de calor. Esto nos permitirá un funcionamiento

muy flexible de las potencias a entregar en cada tipo de consumo, frío o calor.

4.1 TABLAS DE CALEFACCIÓN Y ACS

A continuación se muestra cómo se cubren las demandas de calefacción y

ACS a lo largo del año. En invierno, concretamente en Enero y Febrero, se

necesitará potencia adicional de caldera. En verano desde Mayo hasta Septiembre,

las únicas demandas de calor en el circuito principal de agua caliente para

calefacción y ACS serán de ACS, no hay demanda de calefacción y por lo tanto el

ACS constituye el 100% de la demanda de potencia en el circuito principal.

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 93

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

Demandas Térmicas Mes de Enero

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

Hora

Pote

ncia

(kW

)

Demanda Térmica Total de Calefacción y ACS (kW)Demanda de Potencia para Calefacción (kW)Demanda de Potencia para ACS (kW)Potencia Térmica Total Disponible para Circuito principal de Agua Caliente (kW)Potencia necesaria de caldera (kW)

Demandas Térmicas Mes de Febrero

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

Hora

Pote

ncia

(kW

)

Demanda Térmica Total de Calefacción y ACS (kW)Demanda de Potencia para Calefacción (kW)Demanda de Potencia para ACS (kW)Potencia Térmica Total Disponible para Circuito principal de Agua Caliente (kW)Potencia necesaria de caldera (kW)

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 94

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

Demandas Térmicas Mes de Marzo

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

Hora

Pote

ncia

(kW

)

Demanda Térmica Total de Calefacción y ACS (kW)Demanda de Potencia para Calefacción (kW)Demanda de Potencia para ACS (kW)Potencia Térmica Total Disponible para Circuito principal de Agua Caliente (kW)

Demandas Térmicas Mes de Abril

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

Hora

Pote

ncia

(kW

)

Demanda Térmica Total de Calefacción y ACS (kW)Demanda de Potencia para Calefacción (kW)Demanda de Potencia para ACS (kW)Potencia Térmica Total Disponible para Circuito principal de Agua Caliente (kW)

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 95

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

Demandas Térmicas Mes de Mayo

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

Hora

Pote

ncia

(kW

)

Demanda de Potencia para ACS (kW)Potencia Térmica Total Disponible para Circuito principal de Agua Caliente (kW)Potencia Térmica Disponible por circuitos de camisas (kW)

Demandas Térmicas Mes de Junio

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hora

Pote

ncia

(kW

)

Demanda de Potencia para ACS (kW)Potencia Térmica Total Disponible para Circuito principal de Agua Caliente (kW)Potencia Térmica Disponible por circuitos de camisas (kW)

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 96

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

Demandas Térmicas Mes de Julio

0

500

1000

1500

2000

2500

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hora

Pote

ncia

(kW

)

Demanda de Potencia para ACS (kW)Potencia Térmica Total Disponible para Circuito principal de Agua Caliente (kW)Potencia Térmica Disponible por circuitos de camisas (kW)

Demandas Térmicas Mes de Agosto

0

500

1000

1500

2000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hora

Pote

ncia

(kW

)

Demanda de Potencia para ACS (kW)Potencia Térmica Total Disponible para Circuito principal de Agua Caliente (kW)Potencia Térmica Disponible por circuitos de camisas (kW)

En Agosto toda la potencia térmica disponible procede de las camisas (gráfica

solapada)

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 97

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

Demandas Térmicas Mes de Septiembre

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hora

Pote

ncia

(kW

)

Demanda de Potencia para ACS (kW)Potencia Térmica Total Disponible para Circuito principal de Agua Caliente (kW)Potencia Térmica Disponible por circuitos de camisas (kW)

Demandas Térmicas Mes de Octubre

0

400

800

1200

1600

2000

2400

2800

3200

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hora

Pote

ncia

(kW

)

Demanda Térmica Total de Calefacción y ACS (kW)Demanda de Potencia para Calefacción (kW)Demanda de Potencia para ACS (kW)Potencia Térmica Total Disponible para Circuito principal de Agua Caliente (kW)Potencia Térmica Disponible por circuitos de camisas (kW)

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 98

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

Demandas Térmicas Mes de Noviembre

0

400

800

1200

1600

2000

2400

2800

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hora

Pote

ncia

(kW

)

Demanda Térmica Total de Calefacción y ACS (kW)Demanda de Potencia para Calefacción (kW)Demanda de Potencia para ACS (kW)Potencia Térmica Total Disponible para Circuito principal de Agua Caliente (kW)

Demandas Térmicas Mes de Diciembre

0

400

800

1200

1600

2000

2400

2800

3200

3600

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hora

Pote

ncia

(kW

)

Demanda Térmica Total de Calefacción y ACS (kW)Demanda de Potencia para Calefacción (kW)Demanda de Potencia para ACS (kW)Potencia Térmica Total Disponible para Circuito principal de Agua Caliente (kW)

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 99

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

Octubre

Horas

Demanda

Eléctrica

(kW)

Demanda

Térmica

Total

(kW)

Número de

motores

funcionando

Potencia

Eléctrica

disponible

(kW)

Potencia térmica

disponible (kW)

Potencia necesaria de caldera (kW)

1 1326 903 2 2038 2312 0

2 1253 855 2 2038 2312 0

3 1173 802 2 2038 2312 0

4 1124 768 2 2038 2312 0

5 1098 751 2 2038 2312 0

6 1068 732 2 2038 2312 0

7 1063 728 2 2038 2312 0

8 1082 812 2 2038 2312 0

9 1104 852 2 2038 2312 0

10 1594 1180 3 3057 3468 0

11 1944 1413 3 3057 3468 0

12 1981 1431 3 3057 3468 0

13 2100 1510 3 3057 3468 0

14 2177 1544 3 3057 3468 0

15 2172 1541 3 3057 3468 0

16 2087 1487 3 3057 3468 0

17 1902 1364 3 3057 3468 0

18 1868 1335 3 3057 3468 0

19 1320 987 2 2038 2312 0

20 1285 963 2 2038 2312 0

21 1303 974 2 2038 2312 0

22 1436 1033 2 2038 2312 0

23 1444 1021 2 2038 2312 0

24 1294 920 2 2038 2312 0

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 100

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

Noviembre

Horas

Demanda

Eléctrica

(kW)

Demanda

Térmica

Total

(kW)

Número de

motores

funcionando

Potencia

Eléctrica

disponible

(kW)

Potencia térmica

disponible (kW)

Potencia necesaria de caldera (kW)

1 1221 877 2 2038 2312 0

2 1153 827 2 2038 2312 0

3 1077 773 2 2038 2312 0

4 1032 741 2 2038 2312 0

5 1010 725 2 2038 2312 0

6 983 706 2 2038 2312 0

7 978 703 2 2038 2312 0

8 996 716 2 2038 2312 0

9 1256 902 2 2038 2312 0

10 1707 1225 2 2038 2312 0

11 2029 1457 2 2038 2312 0

12 2156 1548 2 2038 2312 0

13 2263 1625 2 2038 2312 0

14 2335 1677 2 2038 2312 0

15 2330 1673 2 2038 2312 0

16 2288 1643 2 2038 2312 0

17 2119 1523 2 2038 2312 0

18 2016 1447 2 2038 2312 0

19 1510 1085 2 2038 2312 0

20 1480 1062 2 2038 2312 0

21 1496 1074 2 2038 2312 0

22 1505 1082 2 2038 2312 0

23 1514 1088 2 2038 2312 0

24 1374 986 2 2038 2312 0

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 101

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

Diciembre

Horas

Demanda

Eléctrica

(kW)

Demanda

Térmica

Total

(kW)

Número de

motores

funcionando

Potencia

Eléctrica

disponible

(kW)

Potencia térmica

disponible (kW)

Potencia necesaria de caldera (kW)

1 1294 1708 2 2038 2312 0

2 1220 1610 2 2038 2312 0

3 1140 1506 2 2038 2312 0

4 1094 1445 2 2038 2312 0

5 1073 1415 2 2038 2312 0

6 1042 1376 2 2038 2312 0

7 1037 1369 2 2038 2312 0

8 1056 1394 2 2038 2312 0

9 1331 1758 2 2038 2312 0

10 1809 2389 3 3057 3468 0

11 2150 2839 3 3057 3468 0

12 2284 3015 3 3057 3468 0

13 2399 3166 3 3057 3468 0

14 2474 3267 3 3057 3468 0

15 2466 3257 3 3057 3468 0

16 2425 3203 3 3057 3468 0

17 2245 2965 3 3057 3468 0

18 2134 2817 3 3057 3468 0

19 1598 2111 3 3057 3468 0

20 1566 2068 3 3057 3468 0

21 1583 2090 3 3057 3468 0

22 1596 2108 3 3057 3468 0

23 1601 2115 3 3057 3468 0

24 1454 1920 3 3057 3468 0

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 102

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

Enero

Horas

Demanda

Eléctrica

(kW)

Demanda

Térmica

Total

(kW)

Número de

motores

funcionando

Potencia

Eléctrica

disponible

(kW)

Potencia térmica

disponible (kW)

Potencia necesaria de caldera (kW)

1 1366 2231 2 2038 2312 0

2 1288 2103 2 2038 2312 0

3 1206 1968 2 2038 2312 0

4 1157 1889 2 2038 2312 0

5 1131 1845 2 2038 2312 0

6 1101 1797 2 2038 2312 0

7 1096 1790 2 2038 2312 0

8 1114 1784 3 3057 3468 0

9 1405 2297 3 3057 3468 0

10 1909 3119 3 3057 3468 0

11 2271 3710 3 3057 3468 242

12 2413 3941 3 3057 3468 473

13 2533 4137 3 3057 3468 669

14 2614 4269 3 3057 3468 801

15 2608 4260 3 3057 3468 792

16 2563 4185 3 3057 3468 717

17 2372 3875 3 3057 3468 407

18 2254 3683 3 3057 3468 215

19 1690 2760 3 3057 3468 0

20 1655 2703 3 3057 3468 0

21 1674 2734 3 3057 3468 0

22 1687 2756 3 3057 3468 0

23 1692 2765 3 3057 3468 0

24 1537 2510 3 3057 3468 0

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 103

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

Febrero

Horas

Demanda

Eléctrica

(kW)

Demanda

Térmica

Total

(kW)

Número de

motores

funcionando

Potencia

Eléctrica

disponible

(kW)

Potencia térmica

disponible (kW)

Potencia necesaria de caldera (kW)

1 1343 1958 2 2038 2312 0

2 1267 1848 2 2038 2312 0

3 1184 1726 2 2038 2312 0

4 1137 1658 2 2038 2312 0

5 1109 1616 2 2038 2312 0

6 1083 1579 2 2038 2312 0

7 1077 1571 2 2038 2312 0

8 1096 1597 2 2038 2312 0

9 1382 2015 2 2038 2312 0

10 1877 2736 3 3057 3468 0

11 2230 3252 3 3057 3468 0

12 2371 3457 3 3057 3468 0

13 2491 3631 3 3057 3468 163

14 2569 3746 3 3057 3468 278

15 2564 3737 3 3057 3468 269

16 2519 3674 3 3057 3468 206

17 2332 3400 3 3057 3468 0

18 2218 3233 3 3057 3468 0

19 1663 2425 3 3057 3468 0

20 1601 2333 3 3057 3468 0

21 1645 2399 3 3057 3468 0

22 1658 2417 3 3057 3468 0

23 1666 2428 3 3057 3468 0

24 1511 2204 3 3057 3468 0

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 104

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

Marzo

Horas

Demanda

Eléctrica

(kW)

Demanda

Térmica

Total

(kW)

Número de

motores

funcionando

Potencia

Eléctrica

disponible

(kW)

Potencia térmica

disponible (kW)

Potencia necesaria de caldera (kW)

1 1290 1508 2 2038 2312 0

2 1217 1422 2 2038 2312 0

3 1138 1330 2 2038 2312 0

4 1094 1277 2 2038 2312 0

5 1068 1248 2 2038 2312 0

6 1040 1215 2 2038 2312 0

7 1034 1209 2 2038 2312 0

8 1052 1230 2 2038 2312 0

9 1328 1552 2 2038 2312 0

10 1804 2108 3 3057 3468 0

11 2146 1581 3 3057 3468 0

12 2279 2664 3 3057 3468 0

13 2394 2796 3 3057 3468 0

14 2469 2886 3 3057 3468 0

15 2465 2880 3 3057 3468 0

16 2422 2829 3 3057 3468 0

17 2242 2620 3 3057 3468 0

18 2130 2489 3 3057 3468 0

19 1596 1865 3 3057 3468 0

20 1563 1826 3 3057 3468 0

21 1581 1848 3 3057 3468 0

22 1594 1863 3 3057 3468 0

23 1598 1868 3 3057 3468 0

24 1452 1697 2 2038 2312 0

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 105

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

Abril

Horas

Demanda

Eléctrica

(kW)

Demanda

Térmica

Total

(kW)

Número de

motores

funcionando

Potencia

Eléctrica

disponible

(kW)

Potencia térmica

disponible (kW)

Potencia necesaria de caldera (kW)

1 1381 1442 2 2038 2312 0

2 1306 1362 2 2038 2312 0

3 1224 1277 2 2038 2312 0

4 1174 1226 2 2038 2312 0

5 1145 1195 2 2038 2312 0

6 1116 1165 2 2038 2312 0

7 1111 1160 2 2038 2312 0

8 1129 1179 2 2038 2312 0

9 1281 1337 2 2038 2312 0

10 1833 1913 3 3057 2312 0

11 2161 2256 3 3057 2312 0

12 2216 2314 3 3057 3468 0

13 2314 2415 3 3057 3468 0

14 2303 2404 3 3057 3468 0

15 2072 2163 3 3057 3468 0

16 1899 1982 3 3057 3468 0

17 1613 1683 3 3057 3468 0

18 1584 1653 3 3057 3468 0

19 1652 1723 3 3057 3468 0

20 1707 1782 3 3057 3468 0

21 1736 1812 3 3057 3468 0

22 1760 1837 3 3057 3468 0

23 1718 1792 3 3057 3468 0

24 1560 1628 3 3057 3468 0

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 106

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

Nótese que en los meses de Enero y Febrero hay ciertas franjas horarias en

las que es necesaria la potencia auxiliar de caldera.

4.2 CALDERAS AUXILIARES PARA SISTEMA DE

CALEFACCIÓN Y ACS

Si observamos las demandas térmicas de calefacción y ACS a lo largo del

año vemos que durante la mayoría del tiempo se consigue cubrir la demanda

solamente con la potencia procedente de los circuitos de refrigeración de los

motores. En aquéllos momentos en los que se necesita potencia complementaria la

máxima potencia que se observa a lo largo del año es de 801 kW durante el mes

de Enero. En la actualidad el hospital dispone de 3 calderas de gas natural de 1500

kW cada una sumando una potencia total instalada de 4500 kW. Por lo tanto se

conectarán las calderas en paralelo con los circuitos secundarios de los

intercambiadores de calor de los sistemas de recuperación de los motores. La

potencia total de las calderas auxiliares es más que suficiente por lo que

funcionarán la mayoría del tiempo sólo necesitaremos una caldera a carga parcial.

Sin embargo las calderas se mantendrán como parte de la instalación ya que nos

servirán como equipos de emergencia en el caso de que la potencia térmica de los

motores no se pueda aprovechar por avería o por mantenimiento de las mismas.

Cuando sean necesarias las calderas se mandará una señal desde la unidad

de control que pilotará la válvula de dos vías en la entrada de la caldera. El agua

de retorno desde los consumos de climatización entrará en la caldera a 70º C por

la válvula semi-abierta o abierta, se calentará hasta 90º C y se enviará en paralelo

con el agua de los intercambiadores principales hacia los colectores de nuevo.

Para poder aliviar el sistema de altas presiones se tendrá un depósito de

expansión por cada caldera de 500 litros.

4.3 INTERCAMBIADOR DE CALOR Y ACUMULADOR PARA

ACS

La máxima potencia demandada al año de ACS es de 608 kW en el mes de

Septiembre. El intercambiador del circuito de ACS lo sobredimensionaremos un

15% para poder cubrir posibles picos de demanda. El intercambiador será de 700

kW con el agua del circuito primario del intercambiador entrando a una

temperatura de 90º C y saliendo a 70º C mientras que el secundario será con

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 107

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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temperaturas variables según el año. El agua que entra al secundario proviene de

la red de distribución que en verano entrará a una temperatura media de 12º C y

en invierno entrará a una temperatura media de 8º C. El agua saldrá del secundario

a una temperatura de suministro de unos 50º C. Por lo tanto podremos calcular ya

el caudal que circulará en momentos de máximo consumo que resulta:

min24098,3)850(18,4

700 1

.. litrosskg

TCpQm

agua

≈⋅=−⋅

=∆⋅

= =−

Las características del intercambiador de calor serán:

Potencia máxima intercambiable: 700 kW

Circuito primario

Temperatura de entrada: 90º C

Temperatura de salida: 70º C

Circuito secundario

Temperatura de entrada mínima: 8º C

Temperatura de salida: 50º C

Salto de temperatura máxima: 42- 43º C

Los acumuladores de ACS los dimensionaremos de forma que nos

permitan cubrir demandas medias de ACS durante 40 minutos solamente con el

agua acumulada. La demanda media de ACS a lo largo del año es de 276 kW y la

temperatura media de suministro es de 10º C. Por lo tanto calculamos los litros

que equivalen de agua caliente a 50º C en 40 minutos:

litroslitrosmCapacidad

litrosskgmmkWTCpmQ agua

400072,39614099min40

min9965,1)1050(18,4276.

.

1.....

≈=⋅=⋅=

≈⋅=⇒−⋅⋅==∆⋅⋅=

Por lo tanto instalaremos dos acumuladores de 2000 litros cada uno.

5. EQUIPOS ADICIONALES

5.1 EQUIPOS AEROENFRIADORES

Es fundamental que los motores siempre estén bien refrigerados con las

temperaturas correctas de entrada y salida a los motores (82º C y 92º C

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 108

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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respectivamente) ya que cualquier desviación de las temperaturas correctas podría

resultar en fallo catastrófico para el motor. Por lo tanto si el circuito principal de

agua caliente, que recibe el calor de las camisas en intercambiador, no necesita

tanta potencia en determinados momentos es necesario poner en marcha los

equipos aeroenfriadores. Incluso si se quiere poner el motor a funcionar solo sin

ceder calor al circuito de agua caliente será necesario evacuar todo el calor de las

camisas en el aeroenfriador. Así calculamos las características del aeroenfriador:

min68643.11)8292(18,4

478478 1... litrosskgmTCpmkWQ agua ≈⋅=

−⋅=⇒∆⋅⋅== −

La potencia será 478 kW con un caudal de 686 litros/min y con un salto de

temperaturas de 10º C. Instalaremos un equipo por cada motor.

5.2 EQUIPOS DE REFRIGERACIÓN AUXILIARES

Al estudiar el funcionamiento de la instalación en verano vemos que el uso

de los equipos de refrigeración auxiliares es muy significativo. La potencia

frigorífica instalada actualmente en el hospital se obtiene de tres unidades de 900

kW cada uno dándonos una potencia total instalada de 2700 kW para enfriar el

agua necesaria para los equipos climatizadores. Estos enfriadores los

reconectaremos en paralelo con los circuitos de agua fría que proporcionen las

máquinas de absorción. Las unidades de refrigeración instaladas actualmente

disponen de control de temperatura de salida del agua por lo que podremos

adaptarla a la temperatura del agua fría de las máquinas de absorción igual a 7º C.

En el circuito de agua fría para los consumos se instalarán dos depósitos de

expansión de 500 litros cada uno para prevenir altas presiones.

5.3 EQUIPOS DE BOMBAS HIDRÁULICAS

En los circuitos de refrigeración de camisas se emplearán bombas

hidráulicas que sean capaces de suministrar un caudal de 11,43 kg/s que equivale

a 685,8 litros/minuto. El fabricante del motor Deutz 620 V12K especifica que la

máxima caída de presión que se puede dar en el circuito de refrigeración de las

camisas es de 1,62 bar. Convirtiendo esta caída de presión a metros de columna de

agua resulta que la presión mínima que debe poder dar es de 16,5 m.c.a

solamente en el circuito de refrigeración, si incluimos las pérdidas de carga en el

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 109

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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intercambiador y en los equipos enfriadores estimando las pérdidas en 0,5 bares

resulta que la altura total mínima que debe poder dar la bomba es de 21,6 m.c.a.

Para el circuito de refrigeración de los gases de escape también

necesitaremos bombas, una por cada motor, de características similares a las del

circuito de refrigeración de las camisas.

Se empleará una bomba en el circuito del intercooler de cada motor que

sea capaz de suministrar un caudal mínimo de 25 m3/h y un caudal máximo de 40

m3/h con una altura de agua máxima de 9 m.c.a y una altura mínima de 3,5 m.c.a.

En el circuito secundario de cada intercambiador se instalará una bomba (2

por cada motor, una en el secundario del intercambiador de las camisas y otra

bomba en el secundario del intercambiador de la caldera de recuperación). La

bomba del intercambiador de las camisas deberá suministrar un caudal de 5,2 kg/s

que resulta 312 litros/min. La bomba del secundario del circuito de la caldera de

recuperación deberá poder dar un caudal de 8,11 kg/s que equivale a un caudal de

486,6 litros/min. Ambas bombas deberán poder suministrar a presiones de 20

m.c.a.

En las salidas de las calderas de gasoil se instalarán 2 bombas, una para

alimentar el depósito de expansión y otra para alimentar el circuito principal de

agua caliente para la calefacción y ACS, por lo tanto son dos bombas por cada una

de las dos calderas.

Se instalará una bomba para alimentar el primario del intercambiador para

ACS que necesitará poder suministrar:

min5,46677,7)7090(18,4

650 1

.. litrosskgkW

TCpQm

agua

=⋅=−⋅

=∆⋅

= −

ya que en los momentos de máximo consumo de ACS la potencia máxima

es de 650 kW entregando la potencia al primario del intercambiador de calor de

ACS a una temperatura de 90º C y saliendo del intercambiador a unos 70º C.

Por otro lado necesitaremos bombas para alimentar el circuito principal de

agua fría para climatización desde las máquinas de absorción. Las máquinas de

absorción necesitarán dar potencias de 475 kW como máximo con incrementos de

temperatura desde 12ºC hasta 7º C a la salida. El caudal de cada una de las

bombas de cada máquina de absorción será:

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 110

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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horalitrosskgkWm 364.173,22

)712(18,4475 1

.≈⋅=

−⋅= −

Los equipos de refrigeración auxiliares que funcionarán en paralelo con las

máquinas de absorción en verano necesitarán poder dar potencias de 900 kW con

saltos de temperatura desde 12º C hasta 7º C por lo que necesitará cada equipo

una bomba de impulsión que sea capaz de dar caudales de:

horalitrosskgkWm 584.206,43

)712(18,4900 1

.≈⋅=

−⋅= −

5.4 REPARTO DE POTENCIA TÉRMICA MEDIANTE

VÁLVULAS ELECTROCOMANDADAS

En la instalación tenemos una serie de válvulas que vamos a tener que

controlar a la perfección para poder administrar la potencia térmica disponible de

forma eficiente. Existen una serie de válvulas que se pilotan desde la unidad de

control que son vitales:

• Válvula de tres vías en el circuito de recuperación de calor de los gases

de escape.

• Válvula de tres vías en el circuito de refrigeración de las camisas de

los motores.

• Válvula de dos vías en la entrada a caldera auxiliar.

• Válvula de tres vías en el circuito primario del sistema de ACS.

La válvula en el circuito de recuperación de los gases de escape alimenta a

la máquina de absorción en verano y en invierno con la máquina de absorción

desconectada se envía toda la potencia al intercambiador para entregar la potencia

al circuito principal de agua caliente. En verano cuando la máquina de absorción

no requiera tanta potencia porque las demandas son moderadas se pilotará la

válvula de tres vías en el circuito (ver plano de la instalación) y se enviará una

parte del caudal al intercambiador para entregar la potencia sobrante al circuito

principal. Las variables a controlar para pilotar la válvula son la temperatura de

las salas a acondicionar en verano y el caudal de aire requerido. Si la temperatura

o caudal de aire requerido aumenta se pilota la válvula para enviar toda la

potencia a la máquina de absorción. Cuando el caudal de aire disminuye o la

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 111

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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temperatura de las salas no se necesita bajar, la válvula se pilotará para permitir

parte del caudal llegar al intercambiador.

La válvula de tres vías en el circuito de refrigeración de las camisas de los

motores es importante para evacuar el exceso de calor del agua en los

aeroenfriadores. Cuando la temperatura de retorno del agua de refrigeración al

motor sea mayor que los 82º C nominales (variable para pilotar) se pilotará la

válvula y se hará pasar parte o todo el caudal por el aeroenfriador.

La válvula de dos vías en la entrada a cada caldera de gas se abrirá cuando

la demanda de calefacción sea mayor que la máxima potencia producible por los

sistemas de recuperación de calor (1156 kW). Se controlará el caudal de aire

caliente requerido por las salas a climatizar en cada momento y se controlará la

temperatura de las salas a climatizar. Si las salas necesitan mucho caudal de aire

caliente o temperaturas más elevadas y se sobrepasa la potencia disponible por

calor recuperado se enviará señal a la válvula de la primera caldera y se pondrá en

marcha quemando gas natural. Si continúa elevándose la demanda hasta

sobrepasar la potencia disponible por calor recuperado más la primera caldera de

1500 kW se pilotará la siguiente válvula en la entrada de la segunda caldera y se

comenzará a hacer entrega de esta potencia al circuito principal. La última caldera

se conectará de forma idéntica después de al segunda caldera si hace falta.

La última válvula de relevancia es la del circuito primario del

intercambiador de calor para ACS. Esta válvula controlará el caudal que fluya

hasta el intercambiador. Cuando no haga falta tanta potencia, se detectará una

disminución del caudal del circuito secundario y la válvula desviará parte del

caudal al retorno directamente.

6. TABLAS DE CARGA HORARIA

En las siguientes tablas recogemos información sobre el modo de

funcionamiento anual de la instalación. Se recoge información sobre producción y

consumo eléctrico, potencia sobrante (para el caso en que estuviera funcionando

en isla), producción de potencia térmica y consumo de potencia térmica, número

de motores funcionando y consumo de combustible.

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Enero

Horas Demanda Eléctrica

(kW)

Demanda Térmica Total

(kW)

Número de motores

funcionando

Potencia Eléctrica

producida (kW)

Potencia térmica

disponible (kW)

Potencia Eléctrica sobrante

(kW)

Potencia térmica sobrante

(kW)

Consumo de combustible (kW)

Potencia necesaria de caldera (kW)

1 1366 2231 2 2038 2312 672 82 5090 0 2 1288 2103 2 2038 2312 750 209 5090 0 3 1206 1968 2 2038 2312 832 344 5090 0 4 1157 1889 2 2038 2312 881 423 5090 0 5 1131 1845 2 2038 2312 908 467 5090 0 6 1101 1797 2 2038 2312 937 515 5090 0 7 1096 1790 2 2038 2312 943 523 5090 0 8 1114 1784 3 3057 3468 1943 1685 7635 0 9 1405 2297 3 3057 3468 1652 1172 7635 0

10 1909 3119 3 3057 3468 1148 350 7635 0 11 2271 3710 3 3057 3468 786 -242 7635 242 12 2413 3941 3 3057 3468 644 -473 7635 473 13 2533 4137 3 3057 3468 524 -669 7635 669 14 2614 4269 3 3057 3468 443 -801 7635 801 15 2608 4260 3 3057 3468 449 -792 7635 792 16 2563 4185 3 3057 3468 494 -717 7635 717 17 2372 3875 3 3057 3468 685 -407 7635 407 18 2254 3683 3 3057 3468 803 -215 7635 215 19 1690 2760 3 3057 3468 1367 708 7635 0 20 1655 2703 3 3057 3468 1402 765 7635 0 21 1674 2734 3 3057 3468 1383 734 7635 0 22 1687 2756 3 3057 3468 1370 713 7635 0 23 1692 2765 3 3057 3468 1365 704 7635 0 24 1537 2510 3 3057 3468 1521 958 7635 0

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Febrero

Horas Demanda Eléctrica

(kW)

Demanda Térmica

Total (kW)

Número de motores

funcionando

Potencia Eléctrica

disponible (kW)

Potencia térmica

disponible (kW)

Potencia Eléctrica sobrante

(kW)

Potencia térmica sobrante

(kW)

Consumo de combustible

(kW)

Potencia necesaria de

caldera (kW)

1 1343 1958 2 2038 2312 695 355 5090 0 2 1267 1848 2 2038 2312 771 464 5090 0 3 1184 1726 2 2038 2312 854 586 5090 0 4 1137 1658 2 2038 2312 901 654 5090 0 5 1109 1616 2 2038 2312 929 696 5090 0 6 1083 1579 2 2038 2312 955 733 5090 0 7 1077 1571 2 2038 2312 961 742 5090 0 8 1096 1597 2 2038 2312 942 715 5090 0 9 1382 2015 2 2038 2312 656 298 5090 0

10 1877 2736 3 3057 3468 1180 732 7635 0 11 2230 3252 3 3057 3468 827 216 7635 0 12 2371 3457 3 3057 3468 686 11 7635 0 13 2491 3631 3 3057 3468 567 -163 7635 163 14 2569 3746 3 3057 3468 488 -278 7635 278 15 2564 3737 3 3057 3468 493 -269 7635 269 16 2519 3674 3 3057 3468 538 -206 7635 206 17 2332 3400 3 3057 3468 725 68 7635 0 18 2218 3233 3 3057 3468 839 236 7635 0 19 1663 2425 3 3057 3468 1394 1043 7635 0 20 1601 2333 3 3057 3468 1456 1135 7635 0 21 1645 2399 3 3057 3468 1412 1070 7635 0 22 1658 2417 3 3057 3468 1400 1052 7635 0 23 1666 2428 3 3057 3468 1391 1040 7635 0 24 1511 2204 3 3057 3468 1546 1264 7635 0

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Marzo

Horas Demanda Eléctrica

(kW)

Demanda Térmica Total

(kW)

Número de motores

funcionando

Potencia Eléctrica

disponible (kW)

Potencia térmica

disponible (kW)

Potencia Eléctrica sobrante

(kW)

Potencia térmica sobrante

(kW)

Consumo de combustible

(kW)

Potencia necesaria de

caldera (kW)

1 1290 1508 2 2038 2312 748 804 5090 0 2 1217 1422 2 2038 2312 821 890 5090 0 3 1138 1330 2 2038 2312 900 982 5090 0 4 1094 1277 2 2038 2312 944 1035 5090 0 5 1068 1248 2 2038 2312 970 1064 5090 0 6 1040 1215 2 2038 2312 998 1097 5090 0 7 1034 1209 2 2038 2312 1004 1103 5090 0 8 1052 1230 2 2038 2312 986 1082 5090 0 9 1328 1552 2 2038 2312 710 760 5090 0

10 1804 2108 3 3057 3468 1253 1360 7635 0 11 2146 1581 3 3057 3468 911 1887 7635 0 12 2279 2664 3 3057 3468 778 804 7635 0 13 2394 2796 3 3057 3468 663 672 7635 0 14 2469 2886 3 3057 3468 588 582 7635 0 15 2465 2880 3 3057 3468 592 588 7635 0 16 2422 2829 3 3057 3468 635 639 7635 0 17 2242 2620 3 3057 3468 815 848 7635 0 18 2130 2489 3 3057 3468 927 979 7635 0 19 1596 1865 3 3057 3468 1461 1603 7635 0 20 1563 1826 3 3057 3468 1494 1642 7635 0 21 1581 1848 3 3057 3468 1476 1620 7635 0 22 1594 1863 3 3057 3468 1463 1605 7635 0 23 1598 1868 3 3057 3468 1459 1600 7635 0 24 1452 1697 2 2038 2312 586 615 5090 0

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Abril

Horas Demanda Eléctrica

(kW)

Demanda Térmica Total

(kW)

Número de motores

funcionando

Potencia Eléctrica

disponible (kW)

Potencia Eléctrica sobrante

(kW)

Potencia térmica

disponible (kW)

Potencia térmica sobrante

(kW)

Consumo de combustible

(kW)

Potencia necesaria de

caldera (kW)

1 1381 1442 2 2038 657 2312 870 5090 0 2 1306 1362 2 2038 732 2312 950 5090 0 3 1224 1277 2 2038 814 2312 1035 5090 0 4 1174 1226 2 2038 864 2312 1087 5090 0 5 1145 1195 2 2038 893 2312 1117 5090 0 6 1116 1165 2 2038 922 2312 1147 5090 0 7 1111 1160 2 2038 927 2312 1152 5090 0 8 1129 1179 2 2038 909 2312 1133 5090 0 9 1281 1337 2 2038 757 2312 975 5090 0

10 1833 1913 2 2038 205 2312 399 5090 0 11 2161 2256 2 2038 -123 2312 56 5090 0 12 2216 2314 3 3057 841 3468 1154 7635 0 13 2314 2415 3 3057 743 3468 1053 7635 0 14 2303 2404 3 3057 754 3468 1065 7635 0 15 2072 2163 3 3057 985 3468 1305 7635 0 16 1899 1982 3 3057 1158 3468 1486 7635 0 17 1613 1683 3 3057 1444 3468 1785 7635 0 18 1584 1653 3 3057 1473 3468 1815 7635 0 19 1652 1723 3 3057 1405 3468 1745 7635 0 20 1707 1782 3 3057 1350 3468 1686 7635 0 21 1736 1812 3 3057 1321 3468 1656 7635 0 22 1760 1837 3 3057 1297 3468 1631 7635 0 23 1718 1792 3 3057 1339 3468 1676 7635 0 24 1560 1628 3 3057 1497 3468 1840 7635 0

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Mayo

Horas Demanda Eléctrica

(kW)

Demanda Térmica

Total (kW)

Número de motores

funcionando

Potencia Eléctrica

disponible (kW)

Potencia Eléctrica sobrante

(kW)

Potencia térmica

disponible (kW)

Potencia térmica sobrante

(kW)

Consumo de combustible

(kW)

Potencia necesaria de

compresores(kW))

1 1544 847 2 2038 494 2312 1531 5090 0 2 1454 801 2 2038 584 2312 1573 5090 0 3 1363 752 2 2038 675 2312 1617 5090 0 4 1306 723 2 2038 732 2312 1644 5090 0 5 1275 706 2 2038 763 2312 1659 5090 0 6 1283 710 2 2038 755 2312 1656 5090 0 7 1238 687 2 2038 800 2312 1677 5090 0 8 1259 828 2 2038 779 2312 1504 5090 0 9 1113 752 2 2038 925 2312 1574 5090 0

10 1730 1077 2 2038 308 2312 1278 5090 0 11 2094 1269 2 2038 -56 2312 1104 5090 0 12 2037 1206 3 3057 1020 3468 2328 7635 0 13 2145 1263 3 3057 912 3468 2276 7635 0 14 2131 1223 3 3057 926 3468 2323 7635 0 15 1874 1088 3 3057 1183 3468 2446 7635 0 16 1633 961 3 3057 1424 3468 2561 7635 0 17 1312 791 3 3057 1745 3468 2716 7635 0 18 1380 828 3 3057 1677 3468 2683 7635 0 19 1456 899 3 3057 1601 3468 2607 7635 0 20 1516 930 3 3057 1541 3468 2579 7635 0 21 1546 948 3 3057 1511 3468 2563 7635 0 22 1720 1007 3 3057 1337 3468 2520 7635 0 23 1673 948 3 3057 1384 3468 2584 7635 0 24 1498 856 3 3057 1559 3468 2668 7635 0

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Junio

Horas Demanda Eléctrica

(kW)

Demanda Térmica

Total (kW)

Número de motores

funcionando

Potencia Eléctrica

disponible (kW)

Potencia Eléctrica sobrante

(kW)

Potencia térmica

disponible (kW)

Potencia térmica sobrante

(kW)

Consumo de combustible

(kW)

Potencia necesaria de

compresores(kW)

1 1860 1804 3 3057 1.197 3468 1.819 7635 0 2 1753 1702 3 3057 1.304 3468 1.912 7635 0 3 1646 1598 3 3057 1.411 3468 2.006 7635 0 4 1577 1530 3 2038 461 2312 912 5090 0 5 1538 1494 3 2038 500 2312 945 5090 0 6 1502 1459 3 2038 536 2312 977 5090 0 7 1494 1452 3 2038 544 2312 983 5090 0 8 1518 1540 3 2038 520 2312 867 5090 0 9 1359 1386 3 2038 679 2312 1.007 5090 0

10 1686 1700 3 2038 352 2312 722 5090 0 11 2126 2124 3 3057 931 3468 1.493 7635 0 12 1904 1895 3 3057 1.153 3468 1.709 7635 0 13 2033 2018 3 3057 1.024 3468 1.598 7635 0 14 2018 1988 3 3057 1.039 3468 1.634 7635 0 15 1708 1690 3 3057 1.349 3468 1.905 7635 0 16 1356 1351 2 3057 1.701 3468 2.213 7635 0 17 968 978 2 3057 2.089 3468 2.552 7635 0 18 1173 1174 2 3057 1.884 3468 2.374 7635 0 19 1263 1278 2 3057 1.794 3468 2.270 7635 0 20 1339 1350 2 3057 1.718 3468 2.204 7635 0 21 1374 1386 2 3057 1.683 3468 2.172 7635 0 22 1766 1745 3 3057 1.291 3468 1.854 7635 0 23 1711 1677 3 3057 1.346 3468 1.925 7635 0 24 1497 1472 3 3057 1.560 3468 2.112 7635 0

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Julio

Horas Demanda Eléctrica

(kW)

Demanda Térmica

Total (kW)

Número de motores

funcionando

Potencia Eléctrica

disponible (kW)

Potencia Eléctrica sobrante

(kW)

Potencia térmica

disponible (kW)

Potencia térmica sobrante

(kW)

Consumo de combustible

(kW)

Potencia necesaria de

compresores(kW)

1 1595 2357 3 3057 1.462 3468 1.319 7635 44 2 1448 2142 3 3057 1.609 3468 1.514 7635 0 3 1294 1915 3 3057 1.763 3468 1.720 7635 0 4 1450 2144 3 3057 1.607 3468 1.512 7635 0 5 1397 2065 3 3057 1.660 3468 1.584 7635 0 6 1342 1986 3 3057 1.715 3468 1.656 7635 0 7 1333 1971 3 3057 1.724 3468 1.670 7635 0 8 1372 2073 3 3057 1.685 3468 1.549 7635 0 9 1496 2257 3 3057 1.561 3468 1.382 7635 0 10 1815 2726 3 3057 1.242 3468 956 7635 115 11 2430 3630 3 3057 627 3468 134 7635 1020 12 1913 2858 3 3057 1.144 3468 842 7635 323 13 2092 3122 3 3057 965 3468 603 7635 586 14 2071 3079 3 3057 986 3468 649 7635 617 15 1642 2447 3 3057 1.415 3468 1.223 7635 0 16 1124 1687 3 3057 1.933 3468 1.914 7635 0 17 875 1319 3 3057 2.182 3468 2.248 7635 0 18 976 1470 3 3057 2.081 3468 2.112 7635 0 19 1105 1671 3 3057 1.952 3468 1.922 7635 0 20 1205 1818 3 3057 1.852 3468 1.788 7635 0 21 1259 1897 3 3057 1.798 3468 1.717 7635 0 22 2052 3054 3 3057 1.005 3468 672 7635 592 23 1974 2925 3 3057 1.083 3468 795 7635 539 24 1677 2489 3 3057 1.380 3468 1.192 7635 102

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Agosto

Horas Demanda Eléctrica

(kW)

Demanda Térmica

Total (kW)

Número de motores

funcionando

Potencia Eléctrica

disponible (kW)

Potencia Eléctrica sobrante

(kW)

Potencia térmica

disponible (kW)

Potencia térmica sobrante

(kW)

Consumo de combustible

(kW)

Potencia necesaria de

compresores(kW)

1 1684 3004 3 3057 1.373 3468 730 7635 691 2 1538 2744 3 3057 1.519 3468 966 7635 431 3 1381 2464 3 3057 1.676 3468 1.221 7635 151 4 1398 2495 3 3057 1.659 3468 1.192 7635 182 5 1342 2396 3 3057 1.715 3468 1.283 7635 83 6 1288 2300 3 3057 1.769 3468 1.370 7635 0 7 1280 2285 3 3057 1.777 3468 1.384 7635 0 8 1318 2415 3 3057 1.739 3468 1.238 7635 0 9 1081 1995 3 3057 1.976 3468 1.620 7635 0

10 1680 3057 3 3057 1.377 3468 654 7635 439 11 2303 3052 3 3057 754 3468 659 7635 434 12 2188 3944 3 3057 869 3468 -146 7635 1402 13 2370 4267 3 3057 687 3468 -439 7635 1725 14 2350 4215 3 3057 707 3468 -385 7635 1749 15 1914 3442 3 3057 1.143 3468 318 7635 976 16 1583 2856 3 3057 1.474 3468 851 7635 389 17 1034 1882 3 3057 2.023 3468 1.736 7635 0 18 985 1792 3 3057 2.072 3468 1.818 7635 0 19 1115 2040 3 3057 1.942 3468 1.586 7635 0 20 1216 2220 3 3057 1.841 3468 1.422 7635 0 21 1270 2316 3 3057 1.787 3468 1.335 7635 0 22 1960 3523 3 3057 1.097 3468 245 7635 1056 23 1878 3364 3 3057 1.179 3468 396 7635 974 24 1578 2829 3 3057 1.479 3468 883 7635 439

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Septiembre

Horas Demanda Eléctrica

(kW)

Demanda Térmica

Total (kW)

Número de motores

funcionando

Potencia Eléctrica

disponible (kW)

Potencia Eléctrica sobrante

(kW)

Potencia térmica

disponible (kW)

Potencia térmica sobrante

(kW)

Consumo de combustible

(kW)

Potencia necesaria de

compresores(kW)

1 1524 1483 2 2038 514 2312 953 5090 0 2 1406 1370 2 2038 632 2312 1.056 5090 0 3 1282 1253 2 2038 756 2312 1.162 5090 0 4 1347 1314 2 2038 691 2312 1.107 5090 0 5 1306 1275 2 2038 732 2312 1.142 5090 0 6 1262 1233 2 2038 776 2312 1.180 5090 0 7 1253 1225 2 2038 785 2312 1.188 5090 0 8 1286 1388 2 2038 752 2312 995 5090 0 9 1017 1133 2 2038 1.021 2312 1.227 5090 0 10 1854 1928 2 2038 184 2312 504 5090 0 11 2348 2400 3 3057 709 3468 1.231 7635 0 12 2080 2112 3 3057 977 3468 1.504 7635 0 13 2225 2250 3 3057 832 3468 1.379 7635 0 14 2209 2201 3 3057 848 3468 1.434 7635 0 15 1862 1870 3 3057 1.195 3468 1.735 7635 0 16 1457 1484 3 3057 1.600 3468 2.085 7635 0 17 1027 1077 3 3057 2.030 3468 2.456 7635 0 18 1263 1302 3 3057 1.794 3468 2.252 7635 0 19 1366 1432 3 3057 1.691 3468 2.122 7635 0 20 1448 1511 3 3057 1.609 3468 2.050 7635 0 21 1490 1550 3 3057 1.567 3468 2.014 7635 0 22 1954 1958 3 3057 1.103 3468 1.655 7635 0 23 1889 1864 3 3057 1.168 3468 1.752 7635 0 24 1650 1636 3 3057 1.407 3468 1.958 7635 0

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Octubre

Horas Demanda Eléctrica

(kW)

Demanda Térmica

Total (kW)

Número de motores

funcionando

Potencia Eléctrica

disponible (kW)

Potencia Eléctrica sobrante

(kW)

Potencia térmica

disponible (kW)

Potencia térmica sobrante

(kW)

Consumo de combustible

(kW)

Potencia necesaria de equipos

auxiliares (kW)

1 1326 613 2 2038 712 2312 1.446 5090 0 2 1253 578 2 2038 785 2312 1.493 5090 0 3 1173 541 2 2038 865 2312 1.543 5090 0 4 1124 517 2 2038 915 2312 1.575 5090 0 5 1098 505 2 2038 940 2312 1.591 5090 0 6 1068 491 2 2038 970 2312 1.610 5090 0 7 1063 488 2 2038 975 2312 1.613 5090 0 8 1082 430 2 2038 956 2312 1.515 5090 0 9 1104 415 2 2038 934 2312 1.470 5090 0 10 1594 649 2 2038 444 2312 1.158 5090 0 11 1944 814 2 2038 94 2312 935 5090 0 12 1981 840 3 3057 1.076 3468 2.076 7635 0 13 2100 897 3 3057 957 3468 2.001 7635 0 14 2177 950 3 3057 880 3468 1.973 7635 0 15 2172 948 3 3057 885 3468 1.976 7635 0 16 2087 903 3 3057 971 3468 2.026 7635 0 17 1902 815 3 3057 1.155 3468 2.144 7635 0 18 1868 808 3 3057 1.189 3468 2.174 7635 0 19 1320 531 3 3057 1.737 3468 2.501 7635 0 20 1285 513 3 3057 1.772 3468 2.524 7635 0 21 1303 521 3 3057 1.754 3468 2.513 7635 0 22 1436 613 3 3057 1.621 3468 2.464 7635 0 23 1444 634 3 3057 1.613 3468 2.480 7635 0 24 1294 563 3 3057 1.763 3468 2.577 7635 0

Page 128: INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL … · El hospital cuenta con 3 calderas de gas natural de 1500 kW cada una, 3 compresores mecánicos de 900 kW cada uno y una red

Noviembre

Horas Demanda Eléctrica

(kW)

Demanda Térmica

Total (kW)

Número de motores

funcionando

Potencia Eléctrica

disponible (kW)

Potencia térmica

disponible (kW)

Potencia Eléctrica sobrante

(kW)

Potencia térmica sobrante

(kW)

Consumo de combustible

(kW)

Potencia necesaria de caldera (kW)

1 1221 877 2 2038 2312 817 1435 5090 0 2 1153 827 2 2038 2312 885 1485 5090 0 3 1077 773 2 2038 2312 961 1539 5090 0 4 1032 741 2 2038 2312 1006 1571 5090 0 5 1010 725 2 2038 2312 1028 1588 5090 0 6 983 706 2 2038 2312 1055 1606 5090 0 7 978 703 2 2038 2312 1061 1609 5090 0 8 996 716 2 2038 2312 1042 1596 5090 0 9 1256 902 2 2038 2312 782 1410 5090 0

10 1707 1225 2 2038 2312 331 1087 5090 0 11 2029 1457 2 2038 2312 9 855 5090 0 12 2156 1548 2 2038 2312 -118 764 5090 0 13 2263 1625 2 2038 2312 -225 687 5090 0 14 2335 1677 2 2038 2312 -297 636 5090 0 15 2330 1673 2 2038 2312 -292 639 5090 0 16 2288 1643 2 2038 2312 -250 669 5090 0 17 2119 1523 2 2038 2312 -81 790 5090 0 18 2016 1447 2 2038 2312 22 865 5090 0 19 1510 1085 2 2038 2312 528 1227 5090 0 20 1480 1062 2 2038 2312 558 1250 5090 0 21 1496 1074 2 2038 2312 542 1238 5090 0 22 1505 1082 2 2038 2312 533 1231 5090 0 23 1514 1088 2 2038 2312 524 1224 5090 0 24 1374 986 2 2038 2312 664 1326 5090 0

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Diciembre

Horas Demanda Eléctrica

(kW)

Demanda Térmica

Total (kW)

Número de motores

funcionando

Potencia Eléctrica

disponible (kW)

Potencia térmica

disponible (kW)

Potencia Eléctrica sobrante

(kW)

Potencia térmica sobrante

(kW)

Consumo de combustible

(kW)

Potencia necesaria de caldera (kW)

1 1294 1708 2 2038 2312 744 604 5090 0 2 1220 1610 2 2038 2312 818 702 5090 0 3 1140 1506 2 2038 2312 898 806 5090 0 4 1094 1445 2 2038 2312 944 868 5090 0 5 1073 1415 2 2038 2312 965 897 5090 0 6 1042 1376 2 2038 2312 996 936 5090 0 7 1037 1369 2 2038 2312 1001 943 5090 0 8 1056 1394 2 2038 2312 982 918 5090 0 9 1331 1758 2 2038 2312 707 554 5090 0

10 1809 2389 3 3057 3468 1248 1079 7635 0 11 2150 2839 3 3057 3468 907 629 7635 0 12 2284 3015 3 3057 3468 773 453 7635 0 13 2399 3166 3 3057 3468 658 302 7635 0 14 2474 3267 3 3057 3468 583 201 7635 0 15 2466 3257 3 3057 3468 591 212 7635 0 16 2425 3203 3 3057 3468 632 265 7635 0 17 2245 2965 3 3057 3468 812 503 7635 0 18 2134 2817 3 3057 3468 923 651 7635 0 19 1598 2111 3 3057 3468 1459 1357 7635 0 20 1566 2068 3 3057 3468 1491 1400 7635 0 21 1583 2090 3 3057 3468 1474 1379 7635 0 22 1596 2108 3 3057 3468 1461 1361 7635 0 23 1601 2115 3 3057 3468 1456 1353 7635 0 24 1454 1920 3 3057 3468 1603 1548 7635 0

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En las siguientes gráficas se muestra el comportamiento de la instalación

en modo isla consumiendo su propia producción de electricidad.

Cobertura de la Demanda Eléctrica Día Tipo Mes de Enero

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24Hora

Pote

ncia

(kW

)

Demanda Eléctrica (kW) Potencia Eléctrica disponible

Cobertura de la Demanda Eléctrica Día Tipo Mes de Febrero

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24Hora

Pote

ncia

(kW

)

Demanda Eléctrica (kW) Potencia Eléctrica disponible

Page 131: INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL … · El hospital cuenta con 3 calderas de gas natural de 1500 kW cada una, 3 compresores mecánicos de 900 kW cada uno y una red

Cobertura de la Demanda Eléctrica Día Tipo Mes de Marzo

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24Hora

Pote

ncia

(kW

)

Demanda Eléctrica (kW) Potencia Eléctrica disponible

Cobertura de la Demanda Eléctrica Día Tipo Mes de Abril

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hora

Pote

ncia

(kW

)

Demanda Eléctrica (kW) Potencia Eléctrica disponible

Page 132: INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL … · El hospital cuenta con 3 calderas de gas natural de 1500 kW cada una, 3 compresores mecánicos de 900 kW cada uno y una red

Cobertura de la Demanda Eléctrica Día Tipo Mes de Mayo

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hora

Pote

ncia

(kW

)

Demanda Eléctrica (kW) Potencia Eléctrica disponible

Cobertura de la Demanda Eléctrica Día Tipo Mes de Junio

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24Hora

Pote

ncia

(kW

)

Demanda Eléctrica (kW) Potencia Eléctrica disponible

Page 133: INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL … · El hospital cuenta con 3 calderas de gas natural de 1500 kW cada una, 3 compresores mecánicos de 900 kW cada uno y una red

Cobertura de la Demanda Eléctrica Día Tipo Mes de Julio

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hora

Pote

ncia

(kW

)

Demanda Eléctrica (kW) Potencia Eléctrica disponible

Cobertura de la Demanda Eléctrica Día Tipo Mes de Agosto

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hora

Pote

ncia

(kW

)

Demanda Eléctrica (kW) Potencia Eléctrica disponible

Page 134: INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL … · El hospital cuenta con 3 calderas de gas natural de 1500 kW cada una, 3 compresores mecánicos de 900 kW cada uno y una red

Cobertura de la Demanda Eléctrica Día Tipo Mes de Septiembre

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24Hora

Pote

ncia

(kW

)

Demanda Eléctrica (kW) Potencia Eléctrica disponible

Cobertura de la Demanda Eléctrica Día Tipo Mes de Octubre

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24Hora

Pote

ncia

(kW

)

Demanda Eléctrica (kW) Potencia Eléctrica disponible

Page 135: INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL … · El hospital cuenta con 3 calderas de gas natural de 1500 kW cada una, 3 compresores mecánicos de 900 kW cada uno y una red

Cobertura de la Demanda Eléctrica Día Tipo Mes de Noviembre

0

500

1000

1500

2000

2500

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24Hora

Pote

ncia

(kW

)

Demanda Eléctrica (kW) Potencia Eléctrica disponible

Cobertura de la Demanda Eléctrica Día Tipo Mes de Diciembre

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hora

Pote

ncia

(kW

)

Demanda Eléctrica (kW) Potencia Eléctrica disponible

Page 136: INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL … · El hospital cuenta con 3 calderas de gas natural de 1500 kW cada una, 3 compresores mecánicos de 900 kW cada uno y una red

1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 124

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

en modo isla consumiendo su propia producción de electricidad.

Cobertura de la Demanda Eléctrica Día Tipo Mes de Enero

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24Hora

Pote

ncia

(kW

)

Demanda Eléctrica (kW) Potencia Eléctrica disponible

Cobertura de la Demanda Eléctrica Día Tipo Mes de Febrero

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24Hora

Pote

ncia

(kW

)

Demanda Eléctrica (kW) Potencia Eléctrica disponible

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 125

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

Cobertura de la Demanda Eléctrica Día Tipo Mes de Marzo

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24Hora

Pote

ncia

(kW

)

Demanda Eléctrica (kW) Potencia Eléctrica disponible

Cobertura de la Demanda Eléctrica Día Tipo Mes de Abril

0

500

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1500

2000

2500

3000

3500

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hora

Pote

ncia

(kW

)

Demanda Eléctrica (kW) Potencia Eléctrica disponible

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 126

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

Cobertura de la Demanda Eléctrica Día Tipo Mes de Mayo

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hora

Pote

ncia

(kW

)

Demanda Eléctrica (kW) Potencia Eléctrica disponible

Cobertura de la Demanda Eléctrica Día Tipo Mes de Junio

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24Hora

Pote

ncia

(kW

)

Demanda Eléctrica (kW) Potencia Eléctrica disponible

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 127

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

Cobertura de la Demanda Eléctrica Día Tipo Mes de Julio

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hora

Pote

ncia

(kW

)

Demanda Eléctrica (kW) Potencia Eléctrica disponible

Cobertura de la Demanda Eléctrica Día Tipo Mes de Agosto

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hora

Pote

ncia

(kW

)

Demanda Eléctrica (kW) Potencia Eléctrica disponible

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 128

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

Cobertura de la Demanda Eléctrica Día Tipo Mes de Septiembre

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24Hora

Pote

ncia

(kW

)

Demanda Eléctrica (kW) Potencia Eléctrica disponible

Cobertura de la Demanda Eléctrica Día Tipo Mes de Octubre

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24Hora

Pote

ncia

(kW

)

Demanda Eléctrica (kW) Potencia Eléctrica disponible

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1. MEMORIA 1.2 CÁLCULOS PÁGINA 129

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

Cobertura de la Demanda Eléctrica Día Tipo Mes de Noviembre

0

500

1000

1500

2000

2500

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24Hora

Pote

ncia

(kW

)

Demanda Eléctrica (kW) Potencia Eléctrica disponible

Cobertura de la Demanda Eléctrica Día Tipo Mes de Diciembre

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hora

Pote

ncia

(kW

)

Demanda Eléctrica (kW) Potencia Eléctrica disponible

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1. MEMORIA 1.3 ESTUDIO DE VIABILIDAD PÁGINA 130

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

1.3 ESTUDIO DE VIABILIDAD

ÍNDICE GENERAL

1. PRINCIPIOS BÁSICOS ........................................................................................................ 131 2. ANÁLISIS DE COSTES EN LA ACTUALIDAD ............................................................... 131

2.1 Consumo de gas natural ............................................................................................... 132 2.2 Consumo de electricidad............................................................................................... 134

3. ANÁLISIS DE COSTES CON TRIGENERACIÓN........................................................... 136 3.1 Retribución en el nuevo RD 661 ................................................................................... 137

3.1.1 Primas especiales.................................................................................................................. 139 3.2 Modos de venta de electricidad a red ........................................................................... 141

3.2.1 Modo Tarifa fija regulada ..................................................................................................... 141 3.2.1 Modo venta a mercado con prima......................................................................................... 141

3.3 Consumo de electricidad............................................................................................... 141 3.4 Consumo de gas natural ............................................................................................... 142

4. INVERSIÓN INICIAL........................................................................................................... 143 5. FLUJOS DE CAJA................................................................................................................. 144

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1. MEMORIA 1.3 ESTUDIO DE VIABILIDAD PÁGINA 131

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

1. PRINCIPIOS BÁSICOS

La instalación de trigeneración o de cogeneración se lleva a cabo, desde el

punto de vista del usuario, para ahorrar dinero en costes energéticos. Para el

análisis económico de la viabilidad de la instalación de trigeneración se requiere

determinar el ahorro en los costes energéticos y el valor de la inversión requerida.

Se necesitará determinar los consumos de combustible y de electricidad

con y sin la instalación de trigeneración y aplicar los precios correspondientes de

combustible y la tarifa apropiada a la energía eléctrica comprada y vendida a la

red. Además de estos flujos de caja se tendrá que estimar un sobrecoste por

mantenimiento adicional de la instalación.

El hospital funciona actualmente consumiendo energía eléctrica de la red

para cubrir sus necesidades de alumbrado, fuerza y para los 3 equipos de

refrigeración que emplean compresores mecánicos. Para cubrir sus necesidades de

calor, el hospital cuenta con tres calderas de gas natural de 1500 kW cada una. El

aprovisionamiento de energía eléctrica se realiza mediante conexión a la red de

suministro a 20 kV de la compañía distribuidora. El hospital dispone de un centro

de transformación de 20 kV a 380 V constituido por 4 transformadores de 1400

kVA. La potencia contratada por el hospital es de 2300 kW, siendo la máxima

demandada 4913 kW que se comprará a la red según la tarifa de larga utilización

que tiene contratada. La electricidad producida en los generadores se exportará a

la red eléctrica y se percibirá una retribución a determinar según el modo de venta

elegido y que viene estipulado en el artículo 24 del RD 661. Este modo de

funcionamiento se basa en el hecho de que la electricidad la podemos vender más

cara a la red que el precio al que se compra de la red y por ello nos interesa vender

la producción entera de electricidad a la red y no autoconsumir al menos que sea

necesario.

2. ANÁLISIS DE COSTES EN LA ACTUALIDAD

Los principales costes que se tienen en la actualidad son consumo de gas

natural para las calderas y electricidad comprada a la red.

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1. MEMORIA 1.3 ESTUDIO DE VIABILIDAD PÁGINA 132

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

2.1 Consumo de gas natural

El gas natural para consumidores industriales y grandes consumidores está

regulado por el Estado. El precio del gas natural lo fija el Estado y lo calculan

fijándose en el precio de otros combustibles derivados del petróleo. El precio

viene fijado por la siguiente fórmula:

Cmp = 0,070669 + (126,947628 + 0,119565*GO_GL +

0,012436*GO_ARA + 0,119729*F1%_GL + 0,00703*F1%_ARA +

0,059865*F3.5%_GL + 0,00703*F3.5%_ARA)/(100*E)

Donde:

• G O_GL = Gasoil de 0,2% de azufre en Génova-Lavera.

• G O_ARA = Gasoil de 0,2% de azufre en

Ámsterdam/Rótterdam/Amberes.

• F1%_GL = Fueloil 1% de azufre en Génova-Lavera.

• F1%_ARA = Fueloil 1% de azufre en

Ámsterdam/Rótterdam/Amberes.

• F3.5%_GL = Fueloil 3,5% de azufre en Génova Lavera.

• F3.5%_ARA = Fueloil 3,5% de azufre en

Ámsterdam/Rótterdam/Amberes.

• E = cambio medio en Dólares/Euro en el trimestre anterior al de la

fecha de cálculo, utilizándose para el cálculo de dicha media trimestral,

las cotizaciones diarias Dólar/Euro publicadas por el Banco de España

o el Banco Central Europeo.

Las cotizaciones utilizadas corresponden a las medias durante el semestre

anterior de los productos en posición CIF, publicadas en el Platts Oilgram, en el

Platts PEM o en PLEUSCAN, expresadas en $/Tm.

En caso de producirse actualizaciones del Cmp de acuerdo a lo establecido

en la presente disposición transitoria, los nuevos términos variables definidos en

el anexo se calcularán aplicando la siguiente fórmula:

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1. MEMORIA 1.3 ESTUDIO DE VIABILIDAD PÁGINA 133

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

Tvnk = Tvk + ∆Cmp

Donde:

• Tvnk es el nuevo término variable a aplicar para cada nivel de

consumo de referencia «k».

• Tvk es el término variable en vigor para cada nivel de consumo de

referencia «k».

• ∆Cmp es la variación del Cmp en cent/kWh.

El precio del gas lo revisará trimestralmente el Estado y si ha

experimentado cambios superiores al 2% se modificará el precio del mismo.

Luego, a primera vista se podría considerar un riesgo el hecho de que cada tres

meses el precio del gas puede cambiar y por lo tanto influir en la retribución.

La distribución de gas natural se hace por gasoductos a distintas presiones

que se dividen en tres grupos: presiones mayores que 60 bares, presiones entre 4 y

60 bares y distribución a presiones igual o menor que 4 bares. En este proyecto y

el más habitual para el sector terciario, es el suministro de gas natural canalizado a

4 bares que se llama el grupo 3 en el BOE y las tarifas a partir del 12 de Abril de

2008 se han fijado en el BOE como:

Término

TARIFA Fijo

(€/cliente_mes)

Variable

(cent€/kWh)

T.1 Consumo inferior o igual a 5.000

kWh/año 2,56 5,283625

T.2 Consumo superior a 5.000 kWh/año e

inferior o igual a 50.000 kWh/año 5,72 4,519725

T.3 Consumo superior a 50.000 kWh/año e

inferior o igual a 100.000 kWh/año 44,17 3,577925

T.4 Consumo superior a 100.000 kWh/año 65,77 3,310225

*precio de la materia prima gas natural Cmp=2,283425 cent€/kWh

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1. MEMORIA 1.3 ESTUDIO DE VIABILIDAD PÁGINA 134

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

Los consumos anuales de gas natural que se tienen en el hospital

actualmente son los siguientes:

ESTADO ACTUAL SIN TRIGENERACIÓN

Consumo de gas natural

Mes Consumo de gas (kWh) Coste fijo Coste variable Coste total

Enero 3209336,576 65,77 106236,2617 106302,0317

Febrero 2633340,847 65,77 87169,50704 87235,27704

Marzo 2392695,523 65,77 79203,60536 79269,37536

Abril 2155737,869 65,77 71359,77388 71425,54388

Mayo 1440397,73 65,77 47680,40575 47746,17575

Junio 1166662,349 65,77 38619,14873 38684,91873

Julio 1135131,793 65,77 37575,41639 37641,18639

Agosto 1139067,608 65,77 37705,70071 37771,47071

Septiembre 1221882,217 65,77 40447,05061 40512,82061

Octubre 1443324,263 65,77 47777,28058 47843,05058

Noviembre 1909666,605 65,77 63214,26138 63280,03138

Diciembre 2633630,364 65,77 87179,09073 87244,86073

Total 22.480.873,74 789,24 € 744.167,50 € 744.956,74 €

El consumo anual de combustible actual es de 22.480.873,74 kWh por lo

que es de aplicación la tarifa T.4 con precio fijo=65,77 €/mes y con una tarifa

variable de 3,31 céntimos/kWh. Esto resulta en unos costes totales anuales de

745.000 €.

2.2 Consumo de electricidad

El hospital tiene contratado actualmente 2300 kW de potencia con una

tarifa de larga duración del tipo 3.1 a tensión nominal 20 kV. En el BOE se

publican trimestralmente las tarifas revisadas:

“…Artículo 1. Ajuste de los costes y tarifas a partir de 1 de julio de 2007.

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1. MEMORIA 1.3 ESTUDIO DE VIABILIDAD PÁGINA 135

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

1. Se ajustan las tarifas para la venta de energía eléctrica que aplican las

empresas distribuidoras de energía eléctrica a partir de 1 de julio de 2007,

teniendo en cuenta los costes previstos para dicho año y se mantienen las tarifas

de acceso a las redes de transporte y distribución de energía eléctrica que

aplican las empresas. En el Anexo del presente real decreto figuran las tarifas

básicas a aplicar con los precios de los términos de potencia y energía.

2. Se reconoce ex ante la existencia de un déficit de ingresos en las

liquidaciones de las actividades reguladas que se generará entre el 1 de julio de

2007 y el 30 de septiembre de 2007 que asciende a 750.000 miles de euros…”

Las tarifas que se aplicaron al hospital con los datos de las demandas

obtenidos fueron:

TARIFAS Y ESCALÓN DE TENSIÓN

Término de

potencia: Tp

(€/kW_mes)

Término de

energía: Te

(€/kWh)

Larga utilización:

3.1 No superior a 36 kV 12,770703 0,060824

3.2 Mayor de 36 kV y no superior a 72,5 kV 11,941728 0,057268

3.3 Mayor de 72,5 kV y no superior a 145 kV 11,575784 0,055059

3.4 Mayor de 145 kV 11,224775 0,053557

Por lo que la tarifa fija mensual para el hospital fue de 12,770703 €/mes y

el término de energía fue de 0,060824 €/kWh.

Las demandas actuales de electricidad son las siguientes:

ESTADO ACTUAL SIN TRIGENERACIÓN

Consumo de electricidadMes Demanda Eléctrica Término de Término de Coste total

Enero 1.312.335 29.373 79.821 109.194

Febrero 1.164.558 29.373 70.833 100.206

Marzo 1.239.851 29.373 75.413 104.785

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1. MEMORIA 1.3 ESTUDIO DE VIABILIDAD PÁGINA 136

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

Abril 1.169.771 29.373 71.150 100.523

Mayo 1.296.247 29.373 78.843 108.216

Junio 1.429.021 29.373 86.919 116.291

Julio 1.642.558 29.373 99.907 129.280

Agosto 1.832.947 29.373 111.487 140.860

Septiembre 1.465.760 29.373 89.153 118.526

Octubre 1.202.569 29.373 73.145 102.518

Noviembre 1.134.827 29.373 69.025 98.397

Diciembre 1.242.217 29.373 75.557 104.929

Total 14.144.298 352.471 € 981.253 € 1.333.724 €

El coste energético anual del hospital actualmente es la suma de gas+

electricidad:

añoanualenergCoste /€07,681.078.2€33,724.333.1€74,956.744__ =+=

3. ANÁLISIS DE COSTES CON TRIGENERACIÓN

Con la instalación de trigeneración los costes energéticos serán los

relacionados con el consumo de combustible para los equipos de cogeneración,

los costes de compra de electricidad a la red y los costes relacionados con el

mantenimiento de la instalación ya que se necesita contratar a un operario

cualificado que se encargue del mantenimiento y funcionamiento de la

instalación. La venta de electricidad a la red será un ingreso muy importante ya

que se exportará el 100% de la producción de electricidad.

La legislación nueva establecida por el Estado referente a la producción de

energía en régimen especial publicada en el Real Decreto 661-2007 del 25 de

Mayo establece los derechos y régimen retributivo de los productores en régimen

especial.

El productor de electricidad en régimen especial tendrá derecho a vender

una parte o toda su energía a la red siempre que sea técnicamente posible y en

unas condiciones mínimas de calidad en cuanto a factor de potencia etc. El modo

de retribución económico se puede hacer de dos maneras. La primera forma es

percibiendo por la energía una tarifa fija regulada aplicable a todas las horas del

día. La segunda forma de retribución es vendiendo la energía en el mercado libre

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1. MEMORIA 1.3 ESTUDIO DE VIABILIDAD PÁGINA 137

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

o Pool percibiendo por la energía el precio del Pool en ese momento más una

prima establecida de referencia. Al elegir una de las dos opciones el cogenerador

se tendrá que acoger a ella durante un periodo de al menos un año.

La tarifa regulada y la prima de referencia se fijan en función del tipo de

instalación y de la potencia eléctrica instalada y se publican en el BOE. Nuestra

instalación se encuentra en el grupo a.1.1 y la potencia instalada es de 3,057 MW.

En la tabla siguiente se muestran las tarifas y primas establecidas en esta

categoría.

Grupo Subgrupo Combustible Potencia Tarifa regulada

c€/kWh

Prima de referencia

c€/kWh

P≤0,5 MW 12,0400 -

0,5<P≤1 MW 9,8800 -

1<P≤10 MW 7,7200 2,7844

10<P≤25 MW 7,3100 2,2122

a a.1.1 Gas Natural

25<P≤50 MW 6,9200 1,9147

3.1 Retribución en el nuevo RD 661

El RD 661 introduce otra novedad para el régimen de retribución de las

instalaciones de régimen especial diferenciando las instalaciones que destinan su

producción térmica para la climatización de edificios que es nuestro caso. En el

RD 661 dice:

“Para el caso de aprovechamiento de calor útil para climatización de

edificios, se contemplan dos revisiones anuales semestrales, en las que se

evaluará y liquidará de forma extraordinaria para el período correspondiente de

octubre a marzo (1º semestre) y para el de abril a septiembre (2º semestre), el

valor de la expresión siguiente de energía eléctrica ( REEoE ) en cada uno de esos

períodos.”

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−⋅

=

REEfH

VE

e

REEo11Re

η

siendo Eo la energía eléctrica que cumpliría con el REE mínimo requerido,

considerando la energía térmica útil real medida. Esta energía eléctrica no podrá

superar el valor de la electricidad vendida a la red en el período. Por lo tanto

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1. MEMORIA 1.3 ESTUDIO DE VIABILIDAD PÁGINA 138

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

percibiremos: ⎩⎨⎧

⇒>⇒≤

REEoREEo

REEo

EEEEEE

Donde E es la producción eléctrica real de la

instalación en el período. Es de destacar el hecho que introduce el RD 661 con la

definición del término V que ahora recoge la energía térmica útil de la

instalación, es decir la que finalmente se utiliza. Esto afecta sobre todo a las

instalaciones que emplean máquinas de absorción de simple efecto con

rendimientos inferiores a 0,7 que castigan mucho el aprovechamiento de la

energía final.

Por lo tanto para el cálculo de la retribución a percibir se tendrá que

separar la producción en los dos semestres establecidos para asegurar que se

cumple en los dos períodos el REE mínimo para poder participar en régimen

especial y se calculará para los dos períodos el valor correspondiente de Eo. En el

apartado de cálculos se recoge en forma de tabla esta información y aquí se vuelve

a resumir:

Invierno

Mes Nº

Días

Producción Eléctrica (MWh)

Consumo de Combustible

(MWh)

Potencia aprovechada

para acs y calefacción

Rendimiento exclusivamente Eléctrico (E/Q) Eo (MWh)

Oct 31 1.801 4.497 803 40% 1.313 Nov 30 1.467 3.665 815 40% 1.333 Dic 31 1.990 4.970 1.640 40% 2.683 Ene 31 2.053 5.128 2.142 40% 3.504 Feb 28 1.798 4.489 1.698 40% 2.777 Mar 31 1.959 4.891 1.420 40% 2.323

Total 182 11.067 27.641 8.518 40% 13.932

Verano

Mes Nº

Días

Prod. Eléc.

(MWh)

Consumo de combustible

(MWh)

Potencia aprov. para

acs y/o calefacción

Potencia aprov. para

refrigeración

Pot. térmica

total aprov. (MWh)

Rend. Excl.. eléc.

(E/Q) Eo

(MWh)Abr 30 1.865 4.657 1.221 - 1.221 40% 1.997 May 31 1.927 4.813 258 427 685 40% 1.120 Jun 30 1.987 4.963 204 929 1.134 40% 1.854 Jul 31 2.274 5.680 160 1.548 1.708 40% 2.794

Ago 31 2.274 5.680 163 1.911 2.074 40% 3.392 Sep 30 1.895 4.734 252 896 1.147 40% 1.877

Total 183 12.223 30.527 2.258 5.711 7.969 40% 13.034

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1. MEMORIA 1.3 ESTUDIO DE VIABILIDAD PÁGINA 139

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

Para la liquidación se distingue entre los dos modos de venta de energía a

red, si es en el modo de venta de tarifa regulada o si es en el modo de venta en el

mercado diario más la prima de referencia.

Para el modo de venta con tarifa regulada el RD establece que el

cogenerador percibirá el valor resultante de multiplicar la producción eléctrica E,

siempre que sea igual o inferior a Eo, por la tarifa media ponderada.

Entendiéndose tarifa media ponderada como el cociente del sumatorio de los

productos de la electricidad que la instalación cede al sistema en cada momento

por el valor de la tarifa regulada de ese momento y el total de la electricidad

cedida por la instalación al sistema en el período.

En la opción de venta en el mercado eléctrico se percibirá el valor

resultante de multiplicar E por la prima meda ponderada del periodo de

liquidación. La prima media ponderada se calcula como el cociente del sumatorio

de los productos de la energía vendida en el mercado en cada momento por el

valor de la prima a percibir en cada momento todo ello dividido entre el valor de

la producción total de electricidad en el período.

3.1.1 Primas especiales

La nueva ley de régimen especial establece además unas primas por

eficiencia por encima de la mínima exigida para poder operar en régimen especial

y una prima por potencia reactiva independientemente del modo de retribución

que se elija.

La prima por eficiencia es función directa del ahorro de energía primaria

que exceda del que corresponde al cumplimiento de los requisitos mínimos para

acogerse al régimen especial. Ahora cuanto más eficiente seas, más percibes por

la venta de energía eléctrica. La prima se calcula de la siguiente manera y se

revisa trimestralmente junto con el precio del combustible gas natural:

CmpREEREE

eficienciaoComplementninstalacióimo

⋅⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡−⋅=

111,1_min

El rendimiento eléctrico mínimo exigido para instalaciones de nuestras

características es del 55%, en nuestro caso el rendimiento eléctrico equivalente lo

tenemos que calcular por semestres de octubre a marzo y de abril a septiembre

para poder calcular la prima a aplicar en cada semestre. Por otro lado el precio

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1. MEMORIA 1.3 ESTUDIO DE VIABILIDAD PÁGINA 140

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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actual del gas natural es Cmp = 2,283425 c€/kWh y es el que emplearemos para

nuestro cálculos más adelante. En el siguiente cuadro se resumen las primas por

eficiencia a percibir:

Primas por eficiencia (c€/kWh)

Semestre REE Prima

Invierno 61% 0,45

Verano 56% 0,082

La prima por potencia reactiva se calcula como un porcentaje, en función

del factor de potencia con el que se entregue la energía a la red del valor de

7,8441 c€/kWh, que se revisará anualmente. Según el factor de potencia las

bonificaciones/penalizaciones son:

Bonificación % Tipo de factor de

potencia F.d.p

Punta Llano Valle

Fp<0,95 -4 -4 8

0,95≤Fp<0,96 -3 0 6

0,96≤Fp<0,97 -2 0 4

0,97≤Fp<0,98 -1 0 2

Inductivo

0,98≤Fp<1 0 2 0

1,00 0 4 0

0,98≤Fp<1 0 2 0

0,97≤Fp<0,98 2 0 -1

0,96≤Fp<0,97 4 0 -2

0,95≤Fp<0,96 6 0 -3

Capacitivo

Fp<0,95 8 -4 -4

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1. MEMORIA 1.3 ESTUDIO DE VIABILIDAD PÁGINA 141

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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Para este cálculo hemos supuesto que nuestra instalación va a funcionar

con un factor de potencia variable entre los valores de 0,96 y 0,97. Por lo tanto en

las horas punta percibiremos una penalización de 7,8441*-0,02*1000= -1,5688

€/MWh y en las horas valle tendremos una prima de 7,841*0,04*1000= 3,137

€/MWh.

3.2 Modos de venta de electricidad a red

3.2.1 Modo Tarifa fija regulada

En este modo se percibe una tarifa fija que en nuestro caso hemos

expuesto anteriormente que era 7,72 c€/kWh equivalente a 77,2 €/MWh y se

multiplica por un factor amplificador en las horas punta y por un factor reductor

en las horas valle que son 1,0462 y 0,9670 respectivamente.

Con las tablas de energía exportada a red podemos calcular la cantidad a

ingresar por venta de energía y resulta 1.898.677€ anuales.

3.2.1 Modo venta a mercado con prima

En este modo el productor percibe una prima que añade al valor de

mercado y que se obtiene de tablas siendo en nuestro caso 2,7844 c€/kWh

equivalente a 27,844 €/MWh. Para hacer la estimación de los ingresos a obtener

en este modo de funcionamiento hemos empleado datos históricos del pool. Con

la potencia a exportar en cada hora hemos calculado el beneficio neto que

obtendríamos para cada día, mes y total anual. El beneficio resulta 1.966.621€

anuales, algo mejor que en el modo de venta a tarifa fija.

Por lo tanto el modo óptimo de retribución para nuestra instalación es el de

vender en el mercado eléctrico.

3.3 Consumo de electricidad

La planta tendrá que comprar toda su electricidad a la red porque exporta

toda su producción. La compra de energía se hará según la tarifa de larga

utilización que se tiene actualmente contratada y por ello los costes por compra de

energía serán los mismos que en el caso original, es decir 1.333.724 €/año.

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1. MEMORIA 1.3 ESTUDIO DE VIABILIDAD PÁGINA 142

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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3.4 Consumo de gas natural

Con la instalación el consumo de combustible se multiplica por 2,5 ya que

ahora el combustible alimenta a los motores y están funcionando todo el año

prácticamente. En la siguiente tabla mostramos los consumos mensuales de

combustible con los costes incurridos al aplicar la tarifa de gas antes descrita:

FUNCIONAMIENTO CON TRIGENERACIÓN

Consumo de gas natural

Mes Consumo de gas (kWh) Coste fijo Coste variable Coste total

Enero 5.128.175 65,77 169.754 € 169.820 € Febrero 4.489.380 65,77 148.609 € 148.674 € Marzo 4.891.490 65,77 161.919 € 161.985 € Abril 4.657.350 65,77 154.169 € 154.235 € Mayo 4.812.595 65,77 159.308 € 159.373 € Junio 4.962.750 65,77 164.278 € 164.344 € Julio 5.680.440 65,77 188.035 € 188.101 €

Agosto 5.680.440 65,77 188.035 € 188.101 € Septiembre 4.733.700 65,77 156.696 € 156.762 €

Octubre 4.497.015 65,77 148.861 € 148.927 € Noviembre 3.664.800 65,77 121.313 € 121.379 € Diciembre 4.970.385 65,77 164.531 € 164.597 €

Total 58.168.520,00 789,24 € 1.925.509 € 1.926.298 €

Vemos que los costes se incrementan 2,6 veces.

Es importante remarcar que sin la trigeneración el precio del gas natural

supone un riesgo a contemplar mientras que si se instala la trigeneración y

funcionamos en régimen especial según establece el Estado nos cubrimos de este

riesgo en cierta medida. Nos cubrimos del riesgo porque las primas por eficiencia

en la venta de electricidad a red en el régimen especial están calculadas con

respecto al precio del gas natural Cmp que establece el Estado. De esta forma si el

precio del gas sube, también suben las primas por eficiencia y no se ven afectados

los márgenes de operación por venta a red.

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1. MEMORIA 1.3 ESTUDIO DE VIABILIDAD PÁGINA 143

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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Para el funcionamiento con trigeneración nos hace falta un operario

cualificado que lleve a cabo las operaciones de mantenimiento, revisiones, ajustes

etc. Y para este coste estimaremos un sueldo de 30.000 €/año para el primer año

de explotación afectando el sueldo del incremento del IPC a lo largo de los años.

Además de este coste se necesitarán estimar los costes de lubricantes, piezas de

repuesto etc para los grupos de cogeneración así como para las máquinas de

absorción. Estimaremos en 0,006 €/kWh los costes de mantenimiento para los

grupos y en 0,005 €/kWh los costes de las máquinas de absorción.

Por lo tanto el coste energético total anual que supone la trigeneración será

de

añoanualenergCoste /€697.491.1621.966.1296.198298.926.1724.333.1__ =−++=

frente a 2.078.681€/año de la instalación original sin trigeneración.

4. INVERSIÓN INICIAL

Los componentes principales de la inversión inicial son:

• Grupos de cogeneración. Se estima en 620 €/kWe instalado

• Máquinas de absorción: Se estima su coste en 260 €/kW_frío

• Sistemas eléctricos y equipos hidráulicos. Se estiman estos costes

en el 15% de la inversión total y resultan aproximadamente en 160-

165€/kWe instalado.

• Obra civil para construir recintos acondicionados para la

instalación. Supone el 5% de la inversión total y se estima en 55-60

€/kWe instalado.

• Dirección de obra. Supone el 6% de la inversión inicial y supone

unos 64€/kWe instalado.

En la siguiente tabla recogemos los costes desglosados de la inversión

inicial:

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1. MEMORIA 1.3 ESTUDIO DE VIABILIDAD PÁGINA 144

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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Inversión inicial Coste

unitario Potencias Coste total

Coste de grupos generadores €/kWe 620 3057 1.895.340 €

Coste máquinas de absorción €/kW_frío 260 2238 581.880 €

Subtotal máquinas - - 2.477.220 €

Sistemas eléctricos e hidráulicos

(Intercambiadores, bombas, etc) - - 502.139 €

Obra civil - - 167.379 €

Dirección de obra - - 200.855 €

Subtotal obra y sistemas - - 870.374 €

Total 3.347.594 €

Mantenimiento anual cogeneración €/kWh 0,006 23.290.264 139.741€

Personal de mantenimiento - - 30.000 €

Mantenimiento anual máquinas de absorción

€/kWh 0,005 5.710.925 28.554 €

5. FLUJOS DE CAJA

El análisis de la viabilidad se puede hacer por cualquier método de

descuento de flujos de caja o cálculo de valor actual neto. Para nuestro análisis

emplearemos unos cash flows virtuales que se basan en el ahorro de costes

energéticos que supone la instalación de trigeneración. El análisis lo haremos para

la vida útil de los motores que estimaremos en 70.000-73.000 horas de trabajo (se

lleva a cabo un reacondicionamiento de los motores a las 45.000 horas de

funcionamiento). El número de horas de funcionamiento anuales es de

22980/3=7.660 horas/año_motor por lo tanto proyectaremos los cash flows para

un periodo de 72.000/7.660≈10 años de vida. Los flujos de caja los descontaremos

con una tasa de descuento que tenga en cuenta los riesgos de nuestra inversión que

incluyen:

• Posibilidad que los ingresos por venta de electricidad sean menores

de lo previsto.

• Posibilidad de penalizaciones por no cumplir con los requisitos

mínimos de eficiencia o factor de potencia.

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1. MEMORIA 1.3 ESTUDIO DE VIABILIDAD PÁGINA 145

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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• Estimaciones erróneas en el cálculo de los costes o variaciones de

los mismos por factores imprevistos.

El marco legal que regula la producción en régimen especial es muy

seguro y su alcance temporal en el futuro es amplio. Las políticas energéticas que

está impulsando el gobierno con las ayudas a la cogeneración suponen un marco

muy estable para los operadores en el régimen especial y esto hace que la

inversión sea más segura. Por otro lado al recoger las primas los incrementos del

precio del gas natural no nos supone un riesgo significativo el que las materias

primas suban cada año, nuestros costes energéticos serán más o menos estables y

pueden considerarse constantes a lo largo de los 10 años en el cálculo del VAN.

Otra observación es que para el sueldo del personal de mantenimiento tenemos

que incrementar cada año el sueldo por el incremento del IPC. Para los 10 años

considerados hemos tomado un valor único de 2,5% constante, para simplificar,

que hemos tomado de estimaciones hechas por diversas fuentes.

Por todo ello la tasa de descuento la calcularemos en base al bono del

Estado español a 10 años, que se sitúa en el 4%. En este momento podemos

plantear dos escenarios posibles.

• Escenario optimista. En este caso al 4% del bono le añadiremos

una tasa de descuento por riesgos adicionales del 1% llegando a

una tasa de descuento total del 5%.

• Escenario pesimista. En este caso al bono le añadiremos una tasa

adicional del 3% para recoger la posibilidad de que los flujos de

caja sean más inciertos y que existe un riesgo patente. La tasa total

será entonces del 7%.

En la siguiente tabla representamos los flujos de caja con el VAN y el TIR

obtenidos para los dos escenarios posibles.

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CASH FLOWS

Año 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 INV. INICIAL -3.347.595 €

INGRESOS ELEC. 1.966.622 € 1.966.622 € 1.966.622 € 1.966.622 € 1.966.622 € 1.966.622 € 1.966.622 € 1.966.622 € 1.966.622 € 1.966.622 €

COSTE COMPRA

ELECTRICIDAD 1.333.724 € 1.333.724 € 1.333.724 € 1.333.724 € 1.333.724 € 1.333.724 € 1.333.724 € 1.333.724 € 1.333.724 € 1.333.724 €

COMBUSTIBLE 1.926.298 € 1.926.298 € 1.926.298 € 1.926.298 € 1.926.298 € 1.926.298 € 1.926.298 € 1.926.298 € 1.926.298 € 1.926.298 €

MANTENIMIENTO 198.296 € 208.335 € 213.543 € 218.882 € 224.354 € 229.963 € 235.712 € 241.605 € 247.645 € 253.836 €

CO

N T

RIG

EN

ER

AC

IÓN

COSTES TOTALES 1.491.697 € 1.501.736 € 1.506.944 € 1.512.282 € 1.517.755 € 1.523.363 € 1.529.112 € 1.535.005 € 1.541.045 € 1.547.236 €

COSTE

ELECTRICIDAD 1.333.724 € 1.333.724 € 1.333.724 € 1.333.724 € 1.333.724 € 1.333.724 € 1.333.724 € 1.333.724 € 1.333.724 € 1.333.724 €

COSTE

COMBUSTIBLE 744.957 € 744.957 € 744.957 € 744.957 € 744.957 € 744.957 € 744.957 € 744.957 € 744.957 € 744.957 €

SIN

TR

IGE

NE

RA

CIÓ

N

COSTES TOTALES 2.078.681 € 2.078.681 € 2.078.681 € 2.078.681 € 2.078.681 € 2.078.681 € 2.078.681 € 2.078.681 € 2.078.681 € 2.078.681 €

CASH FLOWS -3.347.595 € 586.984 € 576.946 € 571.737 € 566.399 € 560.927 € 555.318 € 549.569 € 543.676 € 537.636 € 531.445 €

VA

N M

ejor

esce

nari

o

979.873 -3.347.595

€ 559.033 € 523.307 € 493.888 € 465.978 € 439.501 € 414.387 € 390.568 € 367.981 € 346.565 € 326.261 €

VA

N P

eor

esce

nari

o

594.956 -3.347.595 € 548.583 € 503.927 € 466.708 € 432.103 € 399.933 € 370.032 € 342.244 € 316.424 € 292.438 € 270.159 €

TIR 11%

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1. MEMORIA 1.3 ESTUDIO DE VIABILIDAD PÁGINA 147

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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El Valor actual neto de la instalación en el mejor caso considerado resulta

de 979.873 € que es muy considerable y en el peor caso posible el VAN es tan

solo de 594.956 € que es un poco peor. En cualquiera de los casos la tasa interna

de rentabilidad es del 11% que es bastante bueno. La inversión podría ser rentable

hasta valores de la tasa de descuento o de inflación del 11% que es bastante

bueno. En el siguiente gráfico mostramos la evolución de los flujos de caja. En el

gráfico se aprecia cómo la inversión se recupera en unos 5 años y medio que se

llama el periodo de retorno.

Evolución de Cash Flows

-4.000 €

-3.000 €

-2.000 €

-1.000 €

0 €

1.000 €

2.000 €

3.000 €

Mile

s de

Eur

os

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Años

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1. MEMORIA 1.4 IMPACTO AMBIENTAL PÁGINA148

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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1.4 IMPACTO AMBIENTAL

ÍNDICE GENERAL 1. EMISIONES ATMOSFÉRICAS .......................................................................................... 149 2. VIBRACIONES...................................................................................................................... 153 3. RUIDOS .................................................................................................................................. 153

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1. MEMORIA 1.4 IMPACTO AMBIENTAL PÁGINA149

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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1. EMISIONES ATMOSFÉRICAS

Los motores de gas expulsan a la atmósfera una serie de gases

provenientes de la combustión que son nocivos para el hombre y el medio

ambiente. Las sustancias que emiten los motores se pueden clasificar en:

• Hidrocarburos no quemados, CHx

• Óxidos de Nitrógeno, NOx

• Monóxido de Carbono, CO

• Compuestos derivados del azufre, Sx

El monóxido de carbono (CO), al igual que los hidrocarburos no quemados

(CHx), se producen cuando hay escasez de oxígeno durante la fase de combustión

o por defecto de la mezcla aire/combustible. Si el oxígeno en la cámara de

combustión es escaso, el CO generado en la combustión no se oxida para dar CO2

y por lo tanto se emite monóxido de carbono; por otro lado, si la mezcla es muy

pobre o muy rica se tendrán problemas para quemarse completamente.

Los óxidos de nitrógeno (NOx) se producen cuando la combustión alcanza

picos de temperatura en la cámara de combustión. La temperatura de combustión

se puede controlar regulando el avance de la chispa en el cilindro o carburando

con un exceso de aire menor.

Las emisiones de SO2 que contribuyen en un 45% a la llamada lluvia

ácida, son prácticamente nulos en los motores de gas ya que el gas natural que se

suele suministrar no lleva a penas azufre salvo para odorantes y aditivos

especiales.

En la instalación original, el hospital estaba empleando 22,5 GWh de gas

natural y ahora el hospital está consumiendo 56,2 GWh, aproximadamente 2,5

veces el consumo original. Este consumo está justificado por el mayor

aprovechamiento que hacemos de la energía. El consumo original de combustible

del hospital solamente era para la producción de calefacción y acs mientras que

ahora es para eso y también para la producción de electricidad y frío. El

rendimiento de la instalación sin trigeneración es del orden del 40% sólo

considerando el consumo de combustible, mientras que con la trigeneración el

rendimiento global es del orden del 70%. Al verter nuestra energía eléctrica a la

red estamos sirviendo a personas ajenas al hospital de energía proveniente de un

sistema de alta eficiencia. La electricidad que se produce por ejemplo en una

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1. MEMORIA 1.4 IMPACTO AMBIENTAL PÁGINA150

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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central térmica de carbón es del orden del 40% por lo que si sustituyese la

potencia instalada de las centrales de carbón por trigeneraciones y cogeneraciones

equivalentes en potencia estaríamos empleando un 30% mejor nuestro recursos.

Para la reducción de emisiones a la atmósfera los motores cuentan con

unos sistemas de eliminación de contaminantes entre los que están:

E.G.R. (Exhaust Gas Recirculation)

Consiste en la recirculación de los gases de escape de nuevo a la admisión

para reducir la emisión final de contaminantes tipo NOx. La válvula EGR

recircula los gases de escape que contienen gases inertes y un contenido de NOx

determinado. Al entrar en la cámara de combustión junto con el nuevo

combustible no puede entrar tanto aire en la cámara de combustión. Al tener

menos aire en la combustión la temperatura de combustión que se alcanza

disminuye y con ello las emisiones de NOx finales. En el siguiente cuadro se

muestra un esquema del EGR:

1-Medidor de masa de aire.

2- Sensor de revoluciones (RPM).

3- Sensor de temperatura.

4- Convertidor EGR. (electroválvula de control de vacío)

5- Válvula EGR.

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1. MEMORIA 1.4 IMPACTO AMBIENTAL PÁGINA151

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Catalizadores

Los convertidores catalíticos como su nombre indica, son catalizadores

que se instalan en la salida de los gases de escape del motor con la finalidad de

poner a disposición de los hidrocarburos no quemados (CHx) el oxígeno presente

en los NOx emitidos en el escape.

En un catalizador se producen dos procesos o transformaciones

fundamentales:

• Reducción catalítica. En él la superficie catalítica rompe las moléculas

de óxidos de nitrógeno, dando lugar a moléculas de nitrógeno y

moléculas de oxígeno. 2 N0 = > N 2 + O 2

• Oxidación catalítica. En este caso, el catalizador sirve de soporte para

completar la combustión del CO y de los hidrocarburos residuales. No

obstante, este proceso requiere de oxígeno. Para conseguir que los

gases de escape dispongan de suficiente oxígeno como para realizar la

oxidación catalítica es necesario un sensor, denominado "sonda

lambda". Esta sonda se encuentra a la entrada del catalizador. Su

función es medir el nivel de oxígeno en los gases de escape. Gracias a

este sensor, el sistema electrónico de inyección calcula la proporción

necesaria entre combustible y aire para permitir que en los gases de

escape exista suficiente oxígeno para permitir al catalizador la

combustión de los hidrocarburos residuales.

Un catalizador permite reducir la emisión de gases contaminantes a la

atmósfera, como son los óxidos de nitrógeno y el monóxido de carbono. Los

catalizadores, por tanto, son una medida eficaz para luchar contra los efectos de la

lluvia ácida provocados por una combustión insuficiente o mala combustión de la

gasolina o gasoil.

El catalizador se compone fundamentalmente de unas celdillas cerámicas

recubiertas con resina de paladio platino (metales nobles) que facilitan la

oxidación de los hidrocarburos no quemados y Rodio que interviene en la

reducción de los NOx.

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1. MEMORIA 1.4 IMPACTO AMBIENTAL PÁGINA152

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Esquema de un catalizador

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1. MEMORIA 1.4 IMPACTO AMBIENTAL PÁGINA153

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Los motores de gas que se han elegido para esta instalación incorporan

unos sistemas de mezcla pobre “Lean Burn” que trabaja con mezcla pobre para así

garantizar la combustión completa del gas en la cámara de combustión. Este

sistema reduce las emisiones de NOx a 500 mg/Nm3 y las de CO a 650 mg/Nm3.

2. VIBRACIONES

Los equipos más susceptibles de provocar vibraciones son los motores,los

generadores síncronos y los transformadores de potencia. Estos elementos se

montarán osbre bancadas adecuadas para no transmitir sus vibraciones a la

cimentación. Para ello se cumplirá con la normativa adecuada para el aislamiento

mecánico. El motor incluye un amortiguador viscoso que no necesita

mantenimiento.

3. RUIDOS

Existen dos puntos en los que se genera el mayor nivel de ruido de la

instalación:

Motores de gas

El nivel de presión sonora de los motores alcanza los 101 dB en su valor

energético medio, medido a 1 m de altura del suelo y en el entorno de la máquina

estando el motor en una sala reflectante. El equipo de cogeneración deberá contar

con un equipo de insonorización que garantice una presión sonora inferior a 85 dB

en el entorno del módulo.

Para ello hay que tener en cuenta que las frecuencias más amplificadas en

el motor son las de 125 y 500 Hz.

Conducto de los gases de escape

La presión acústica alcanzada a 1 m de los gases de escape es de unos 120

dB, aunque el motor incorpora un silenciador diseñado para un nivel sonoro de 75

dB a una distancia de 10 m.

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.1 GENERALES Y ECONÓMICAS PÁGINA 1

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3.1 GENERALES Y ECONÓMICAS

ÍNDICE GENERAL

1. OBJETO...................................................................................................................................... 3 2. CONDICIONES ADMINISTRATIVAS .................................................................................. 3

2. 1 REPRESENTANTES DE LA PROPIEDAD Y CONTRATISTAS ...................................... 3 2.2 FACILIDADES PARA LA INSPECCIÓN............................................................................ 3 2.3 SUSPENSIÓN DE LAS OBRAS........................................................................................... 4 2.4 ÓRDENES AL CONTRATISTA........................................................................................... 4

3. DISPOSICIONES A OBSERVAR............................................................................................ 4 3.1 NORMAS GENERALES DE APLICACIÓN EN LAS OBRAS ........................................... 5 3.2 DISPOSICIONE DE CARÁCTER PARTICULAR .............................................................. 5

4. EJECUCIÓN Y CONTROL DE OBRAS ................................................................................ 7 4.1 REPLANTEO ........................................................................................................................ 7 4.2 PROGRAMA DE TRABAJOS.............................................................................................. 7 4.3 EQUIPOS DE MAQUINARIA Y MEDIOS AUXILIARES ................................................. 8 4.4 INSTALACIONES DE LA OBRA ........................................................................................ 8 4.5 CONFRONTACIÓN DE PLANOS Y MEDIDAS................................................................. 8 4.6 VIGILANCIA A PIE DE OBRA............................................................................................ 9

5 MEDICIÓN, VALORACIÓN Y ABONO DE LAS OBRAS................................................... 9 5.2 FORMA DE EFECTUAR LAS MEDICIONES .................................................................... 9 5. 2 FORMA DE ABONAR LAS OBRAS................................................................................. 10 5.3 PRECIOS ............................................................................................................................. 10 5.4 ABONO DE LOS ACOPIOS ............................................................................................... 10 5.5 ABONO DE LAS OBRAS INCOMPLETAS ...................................................................... 11 5.6 PAGO DE LAS CERTIFICACIONES................................................................................. 11

6. DISPOSICIONES GENRALES.............................................................................................. 11 6.1 REPRESENTACIÓN DE LA PROPIEDAD ....................................................................... 11 6.2 REPRESENTACIÓN DE LA CONTRATA........................................................................ 11 6.3 CORRESPONDENCIA OFICIAL....................................................................................... 12 6.4 PERSONAL DEL CONTRATISTA.................................................................................... 12 6.5. INSTALACIONES AUXILIARES .................................................................................... 12 6.6 MEDIDAS DE SEGURIDAD ............................................................................................. 12 6.7 DAÑOS Y PERJUICIOS ..................................................................................................... 13 6.8 OBRAS A EJECUTAR........................................................................................................ 13 6.9 PLAZO DE EJECUCIÓN .................................................................................................... 13 6.10 PLAZO DE GARANTÍA................................................................................................... 14 6.11 REVISIÓN DE PRECIOS.................................................................................................. 14 6.12 PRUEBAS Y ENSAYOS................................................................................................... 14 6.13 PRUEBAS DURANTE LA INSTALACIÓN .................................................................... 15 6.14 RECEPCIÓN EN LAS OBRAS......................................................................................... 15 6.15 LIQUIDACIÓN ................................................................................................................. 15 6.16 MATERIALES O ELEMENTOS QUE NO SEAN DE RECIBO ...................................... 15 6.17 RESOLUCIÓN DEL CONTRATO ................................................................................... 16 6.18 DISPOSICIONES LEGALES............................................................................................ 16

7. GARANTÍAS Y PENALIDADES........................................................................................... 16 7.1 GARANTÍAS DE FUNCIONAMIENTO............................................................................ 16 7.2 GARANTÍAS DE DISEÑO, MATERILES Y FABRICACIÓN.......................................... 17

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.1 GENERALES Y ECONÓMICAS PÁGINA 2

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7.3 PENALIDAD POR RETRASO EN EL MONTAJE ............................................................ 17 7.4 PENALIDAD POR DISMINUCIÓN DE LA FIABLIDAD ................................................ 17 7.5 PENALIDAD POR RETRASO EN LA ENTREGA DE DOCUMENTACIÓN.................. 17 7.6 PENALIDAD GLOBAL...................................................................................................... 18

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.1 GENERALES Y ECONÓMICAS PÁGINA 3

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1. OBJETO

El presente Pliego de Condiciones generales y Económicas constituye el

conjunto de las prescripciones que deben regir en la ejecución de las obras civiles,

así como en lo que se refiere a la construcción de las estructuras, montaje y puesta

en marcha de los equipos mecánicos y eléctricos a instalar.

Todos los trabajos que deban realizarse para la ejecución de la obra, tanto

como los materiales que han de emplearse en la misma, cumplirán las

instrucciones y normas generales que se indicarán a continuación, así como la

normativa vigente de obligado cumplimiento que afecte a la obra, objeto del

presente proyecto.

Las obras a las que se refiere el presente Pliego de Condiciones son todas

las necesarias para la construcción, hasta su total terminación del proyecto y

construcción de las obras de la planta de trigeneración diseñada.

2. CONDICIONES ADMINISTRATIVAS

2. 1 REPRESENTANTES DE LA PROPIEDAD Y CONTRATISTAS

La propiedad estará representada en la obra por el ingeniero encargado o

por sus subalternes o delegados, que tendrán autoridad ejecutiva a través del libro

de órdenes ya que el ingeniero constituye la dirección técnica de la obra.

El contratista deberá designar u ingeniero perfectamente identificado con

el proyecto, que actúe como representante ante la propiedad en calidad d director

de la contrata. Así mismo, estará representado permanentemente en la obra por

personas con poder suficiente para disponer sobre cuestiones relativas a la misma,

debiendo poseer, además, titulación de ingeniero técnico en alguna de las ramas

de la construcción.

2.2 FACILIDADES PARA LA INSPECCIÓN

El contratista proporcionará al ingeniero encargado o a sus subalternos o

delegados, toda clase de facilidades para replanteo, reconocimientos, mediciones

y pruebas de los materiales y equipos con el objeto de que pueda comprobar el

cumplimiento de las condiciones establecidas en este Pliego de Condiciones,

permitiendo el acceso a todas las partes de la obra, e incluso a los talleres o

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.1 GENERALES Y ECONÓMICAS PÁGINA 4

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fábrica donde se produzcan los materiales o equipos, o se realicen montajes

parciales para las obras.

2.3 SUSPENSIÓN DE LAS OBRAS

Siempre que la propiedad acuerde una suspensión temporal, parcial o total

de la obra, o incluso definitiva, se deberá levantar la correspondiente acta de

suspensión, que deberá ir firmada por el director de la obra y por el contratista, y

en la que se hará constar el acuerdo de la propiedad que originó la suspensión,

definiéndose concretamente la parte o las partes de la totalidad de la obra afectada

por aquéllas.

El acta deberá ir acompañada, como anejo y en la relación con la parte o

las partes suspendidas, de la medición de la obra ejecutada en dichas y de los

materiales acopiados a pie de obra utilizables exclusivamente en las mismas.

Si las suspensión temporal sólo afecta a una o varias partes o clases de

obras que no constituyen la totalidad de la obra contratada, se utilizara la

denominación suspensión temporal parcial en el texto del acta de suspensión y en

toda la documentación que haga referencia a la misma; si afecta a la totalidad de

la obra contratada, se utilizará la denominación suspensión temporal total en los

mismos documentos.

En ningún caso se utilizará la denominación suspensión temporal sin

concretar o calificar el alcance de la misma.

2.4 ÓRDENES AL CONTRATISTA

El libro de órdenes se abrirá en la fecha de la comprobación del replanteo

y se cerrará en la recepción definitiva.

Durante dicho tiempo estará a disposición de la dirección de la obra que,

cuando proceda, anotará en él, instrucciones y comunicaciones que estime

oportunas autorizándoles con su firma.

Ejecutada la recepción definitiva, el libro de órdenes pasará a poder de la

dirección de de obra, si bien podrá ser consultado en todo momento por el

contratista.

3. DISPOSICIONES A OBSERVAR.

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.1 GENERALES Y ECONÓMICAS PÁGINA 5

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3.1 NORMAS GENERALES DE APLICACIÓN EN LAS OBRAS

Junto con este Pliego de prescripciones genrales y econóicas y por su

carácter general, se considerará vigente y de palicación la siguiente legislación

básica:

• Ley de Ordenación y Defensa de la Industria Nacional

• Ordenanza General de Seguridad e Higiene en el Trabajo aprobada por

Orden de 9 Marzo de 1971 (BOE 16 y 17 de Marzo 1971);

• Demás disposiciones generales vigentes que sean de aplicación.

3.2 DISPOSICIONE DE CARÁCTER PARTICULAR

Además de las disposiciones generales citadas en la redacción de este

Pliego se han considerado las normas e instrucciones vigentes que a continuación

se detallan:

• Pliego de Cláusulas Administrativas Particulares

• Instrucciones de Hormigón Estructural (EHE) aprobada por Real

Decreto 2661/1998, de 11 de Diciembre

• Código Técnico de la Edificación CTE-DB-SE-C “Seguridad

Estructural- Cimientos” aprobada por Real Decreto, 314/2006, de 28

de Marzo (BOE 29 Marzo de 2006)

• Pliego de Prescripciones Técnicas generales para la inspección de

bloques de hormigón en las obras de construcción RB-90, aprobada

por Orden de 4 de Julio de 1990 (BOE 11 de Junio 1990)

• Instrucciones para la recepción de cales en obras de esterilización de

suelos RCA-92, aprobada por Orden de 18 de Diciembre de 1992

(BOE 26 de Diciembre 1992)

• Pliego general de condiciones para la recepción de yesos y escayolas

en obras de construcción RY-85, aprobada por Orden de 31 Mayo de

1985 (BOE 10 Junio 1985)

• Código Técnico de la Edificación CTE-DB-SE-AE “Seguridad

Estructural- Acciones en la Edificación” aprobada por Real Decreto,

314/2006, de 28 de Marzo (BOE 29 Marzo de 2006)

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.1 GENERALES Y ECONÓMICAS PÁGINA 6

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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• Código Técnico de la Edificación CTE-DB-SE-A “Seguridad

Estructural- Acero” aprobada por Real Decreto, 314/2006, de 28 de

Marzo (BOE 29 Marzo de 2006)

• Norma básica de Edificación NBE- CA-88 “Condiciones acústicas en

los edificios II”, aprobada por Orden de 29 de Septiembre de 1988 por

la que se aclaran y corrigen diversos aspectos de los anexos a la Norma

Básica de Edificación NBE- CA-82 (BOE 8 Octubre de 1988)

• Norma Básica de la Edificación NBE-QB-90, “Cubiertas con

materiales bituminosos”, aprobada por Real Decreto 1572/1990, de 30

de Noviembre (BOE 7 de Diciembre 1990)

• Norma Básica de la Edificación, CTE-DB-SE-F, “Seguridad

estructural- fábrica”, aprobada por Real Decreto, 314/2006, de 28 de

Marzo (BOE 29 Marzo de 2006)

• Norma Básica de Edificación CTE, “Condiciones de protección contra

incendios”, aprobado por Real Decreto 314/2006, de 28 de Marzo

(BOE 29 Marzo de 2006)

• Pliego de Prescripciones Técnicas Generales para tuberías de

abastecimiento de agua, aprobado por Orden de 28 de Julio de 1974

(BOE 2 y 3 de Octubre de 1974)

• Pliego de Prescripciones Técnicas Generales para tuberías de

saneamientos de poblaciones, aprobado por Orden de 15 de

Septiembre (BOE de 23 de Septiembre de 1986)

• Norma UNE; aprobadas por Orden Ministerial de 15 de Julio de 1957

y 11 de Mayo de 1971, y las que en lo sucesivo se aprueben.

• Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión, aprobado por Decreto

842/2002 de 18 de Septiembre de 2002

En general, cuantas prescripciones figuren en las normas, disposiciones,

instrucciones, leyes, reglamentos o pliegos vigentes que tenan relación con las

obras a ejecutar en el presente proyecto, con sus instalaciones complementarias o

con los trabajos necesarios para realizarlas, serán de implantación en este

proyecto.

Se entiende que estas normas complementan al presente pliego en lo

referente a aquellos materiales y unidades de obra no mencionadas especialmente,

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.1 GENERALES Y ECONÓMICAS PÁGINA 7

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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y queda a juicio del ingeniero encargado al determinar las posibles

contraindicaciones habidas entre ellas.

Por último, serán de aplicación todas aquellas normas de obligado

cumplimiento proveneietnes de la presidenica del Gobierno y demás ministerios

relacionados con la construcción y obras públicas y en particular las normas

actuales vigentes en la Provincia de Guadalajara.

4. EJECUCIÓN Y CONTROL DE OBRAS

4.1 REPLANTEO

El replanteo será efectuado por quien designe el ingeniero encargado en

presencia del contratista o sus representantes. El contratista deberá suministrar los

elementos que se le soliciten para las operaciones, entendiéndose que la

compensación por estos gastos esté incluida en los precios unitarios de las

distintas unidades de obra.

Como mínimo, el replanteo deberá incluir los ejes principales de los

diferentes elementos que componen la obra, asís como los puntos fijos o

auxiliares necesarios para los sucesivos replanteos de detalle y de referencia fija

que sirva de base para establecer las cotas de nivelación que figuren en el

proyecto.

Los puntos de referencia para posteriores replanteos se marcarán mediante

sólidas estacas, o en caso de peligro de desaparición o alteración, con hitos de

hormigón.

Los datos, cotas, y puntos fijados se anotará en un Anejo junto al Acta de

replanteo, el cual se unirá al expediente de la obra, entregándose un acopia al

contratista.

El contratista se responsabilizará de la conservación de los puntos del

replanteo que le hayan sido entregados.

4.2 PROGRAMA DE TRABAJOS

A partir de la fecha del Acta de replanteo, el contratista presentará al

ingeniero encargado el programa de trabajos para su aprobación.

El programa de trabajos incluirá los siguientes datos:

• Unidades de obra que integran el proyecto y volumen de las mismas.

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.1 GENERALES Y ECONÓMICAS PÁGINA 8

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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• Determinación de los medios que serán utilizados en la ibra, con

expresión de sus rendimientos medios.

• Orden de ejecución de los trabajos.

• Estimación de días calendarios de los plazos parciales de las diversas

clases de obra.

• Valoración mensual y acumulada de las obras programadas sobre la

base de los precios unitarios.

• Representación gráfica de las diversas actividades, con su duración y

el orden de ejecución de las mismas. (Diagrama de Gantt)

4.3 EQUIPOS DE MAQUINARIA Y MEDIOS AUXILIARES

El contratista queda obligado a situar en la obra los equipos de maquinaria

y demás medios auxiliares que se hubiera comprometido a aportar en la licitación

o en el programa de trabajos.

La maquinaria y demás elementos de trabajo deberían estar en perfectas

condiciones de funcionamiento y quedarán adscritos a la obra durante el curso de

ejecución de las unidades en que deban utiizarse.

4.4 INSTALACIONES DE LA OBRA

El contratista deberá someter el ingeniero encargado dentro del plazo que

figure en el plan de obra, el proyecto de sus instalaciones, que fijará la ubicación

de los equipos, instalaciones de maquinaria, línea de suministro de energía

eléctrica y cuantos elementos sean necesarios a su normal desarrollo. A este

respecto deberá ajustarse a las prescripciones legales vigentes. El ingeniero

encargado podrá variar la situación de las instalaciones propuestas por el

contratista.

Todos los gastos que debe soportar el contratista a fin de cumplir las

prescripciones de este artículo estarán incluidos en los precios unitarios del

proyecto.

4.5 CONFRONTACIÓN DE PLANOS Y MEDIDAS

Las cotas en los planos se referirán a medidas de escala y en cuantos

elementos figuren en varios planos serán preferentemente los de mayor escala.

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.1 GENERALES Y ECONÓMICAS PÁGINA 9

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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El contratista deberá ejecutar por su cuenta todos los dibujos y planos de

detalle necesarios para facilitar y organizar la ejecución de los trabajos. Dichos

planos, acompañados con todas las justificaciones correspondientes, deberá

someterlos a ala probación del ingeniero encargado, a medida que ean necesarios,

pero en todo caso con la antelación suficiente a la fecha en que piense ejecutar los

trabajos a que dichos diseños se refieran. El encargado dispondrá de dichos planos

para examinarlos y devolverlos al contratista debidamente aprobados y

acompañados si hubiere lugar a ello, de sus observaciones. Una vez aprobadas las

correcciones correspondientes, el contratista deberá disponer en la obra de una

colección de planos actualizados.

El contratista será responsable de los retrasos que se produzcan en la

ejecución de los trabajos como consecuencia de una entrega tardía de dichos

planos, así como de las correcciones necesarias y complementos de estudio

necesario para su puesta a punto.

4.6 VIGILANCIA A PIE DE OBRA

El ingeniero encargado podrá determinar los equipos que estime oportunos

de vigilancia a pie de obra para garantizar la continua inspección de la misma.

La existencia de estos equipos no eximirá al contratista de disponer sus

propios medios de vigilancia para asegurarse de la correcta ejecución de las obras

y del cumplimiento de lo dispuesto en el presente pliego de condiciones, externos

de los que en cualquier caso será responsable.

5 MEDICIÓN, VALORACIÓN Y ABONO DE LAS OBRAS

5.2 FORMA DE EFECTUAR LAS MEDICIONES

Las mediciones se llevarán a cabo de acuerdo con las normas que para

cada unidad, clase de obra o tipo de elemento, se especifiquen en el presente

pliego de prescripciones técnicas.

La dirección de las obras realizará mensualmente y en la forma en que se

establece en este pliego, la medición de las unidades de obra ejecutadas durante el

periodo de tiempo anterior. El contratista o su delegado podrán presenciar la

realización de tales mediciones.

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.1 GENERALES Y ECONÓMICAS PÁGINA 10

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5. 2 FORMA DE ABONAR LAS OBRAS

Para las relaciones valoradas mensuales se medirá la obra realmente

ejecutada y se valorará a los precios del proyecto de construcción.

Tomando como base la relación valorada mensual se expedirá la

correspondiente certificación que se tramitará por el director de obra en la forma

reglamentaria.

Estas certificaciones tendrá, carácter de documentos provisionales a buena

cuenta, que permitirán ir abonando la obra ejecutada comprendida en el

presupuesto cerrado, no suponiendo dichas certificaciones aprobación ni

recepción de las obras que comprenden.

En la misma fecha en que el director tramite la certificación, se remitirá al

contratista una copia de la misma y de la relación valorada correspondiente, para

su conformidad o reparos, que el contratista podrá formular en el plazo de quince

días, contados a partir del de recepción de los citados documentos.

Si no hubiera reclamación en este plazo, ambos documentos se

considerarán aceptados por el contratista, como si hubiera suscrito en ellos su

conformidad.

El contratista no podrá alegar en caso alguno usos y costumbres

particulares para la aplicación de los precios o la medición de las unidades de

obra.

5.3 PRECIOS

Todos los trabajos, medios auxiliares y materiales que sean necesarios para

la ejecución y acabado de cualquier unidad de obra, se considerarán incluidos en

el precio de la misma, aunque no figuren todos ellos especificados en la

descomposición o descripción de los precios.

Todos los gastos que por su concepto sean asimilables a costes indirectos

se considerarán siempre incluidos en los precios de las unidades de obra del

proyecto cuando no figuren en el presupuesto valorado como unidades de obra.

5.4 ABONO DE LOS ACOPIOS

Se abonará de acuerdo con lo establecido en el artículo 38 del pliego de

condiciones generales, las armaduras, el cemento, y todos aquellos materiales que

no puedan sufrir daño o alteraciones de las condiciones que deban cumplir,

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.1 GENERALES Y ECONÓMICAS PÁGINA 11

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siempre cuando el contratista adopte las medidas necesarias para su debida

conservación a juicio del ingeniero, no pudiendo ya ser retirado de los acopios

más que para ser utilizados en la obra.

5.5 ABONO DE LAS OBRAS INCOMPLETAS

Cuando por cualquier causa, ya sea por rescisión u otra diferente

justificada, fuera preciso valorar obras incompletas, se aplicarán los precios del

cuadro de precios.

5.6 PAGO DE LAS CERTIFICACIONES

Las certificaciones se abonarán al contratista de acuerdo con la Ley

13/1995 de contratos de las administraciones públicas y demás disposiciones

vigentes.

6. DISPOSICIONES GENRALES

6.1 REPRESENTACIÓN DE LA PROPIEDAD

La propiedad designará la dirección técnica de las obras, que por sí o por

aquellas personas que designe en su representación, será la responsable de la

inspección y vigilancia de la ejecución de las obras, asumiendo cuantas

obligaciones y prerrogativas puedan corresponderle.

6.2 REPRESENTACIÓN DE LA CONTRATA

E contratista deberá designar un ingeniero perfectamente identificado con

el proyecto, que actúe como representante ante la propiedad en calidad de director

de contrata, y que deberá ser representado permanentemente en la obra por una

persona o personas con conocimientos técnicos suficientes y poder bastante, para

disponer sobre las cuestiones relativas a la misma.

Cuando en el desarrollo de l contrato sea necesario que el director de la

contrata o sus representantes deban firmar relaciones valoradas, actas o cualquier

otro documento, deberán llegar a la decisión que estimen pertinente en en plazo

inferior a los tres días, incluyendo en estos datos las posibles consultas que hayan

de realizar.

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.1 GENERALES Y ECONÓMICAS PÁGINA 12

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6.3 CORRESPONDENCIA OFICIAL

El contratista tendrá derecho a acuse de recibo de las comunicaciones y

reclamaciones que dirija al servicio encargado de las obras, y as vez está obligado

a devolver al mencionado servicio los originales o cpias de las órdenes que de él

reciba poniendo al pie el enterado.

6.4 PERSONAL DEL CONTRATISTA

El contratista entregará a la dirección técnica, para su aprobación con la

periodicidad que éste determine, la relación de todo el personal que está

trabajando en el lugar de las obras. Si los plazos correspondientes a determinados

equipos e instalaciones no se cumplieran y la dirección técnica considerase

necesario y posible acelerar el ritmo de estas obras mediante la contratación de

una cantidad de personal, el contratista se verá obligado a contratarlo.

El contratista estará obligado a velar por que el personal que tenga

empleado guarde una conducta correcta durante su permanencia en la obra y

acatará cualquier indicación que es este respecto transmita la dirección técnica de

las obras.

6.5. INSTALACIONES AUXILIARES

El contratista queda obligado a construir por su cuenta y retirar al fin de las

obras, todas las edificaciones auxiliares necesarias para la ejecución de dicha obra

Todas estas obras estarán supeditas a la aprobación del ingeniero

encargado, en lo que se refiere a su ubicación, tocas, etc, y en su caso, en cuanto

al aspecto de las mismas, cuando la obra principal asó lo exija.

Si en un plazo de treinta días a partir de la terminación de la obra, la

contrata no hubiese procedido a la retirada de todas las instalaciones,

herramientas, materiales, etc, la propiedad podrá mandarlo retirar por cuenta del

contratista.

6.6 MEDIDAS DE SEGURIDAD

En los casos que así lo dispong la legislación vigente se redactará el

correspondiente plan de seguridad y salud, en el que se tratarán los aspectos

relativos a normas de seguridad, condiciones generales de utilización de

materiales y medios auxiliares, formación de personal, higiene y medicina,

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.1 GENERALES Y ECONÓMICAS PÁGINA 13

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

medicina preventiva y primeros auxilios, actuación en caso de accidente y

prevención de riesgos a terceros.

6.7 DAÑOS Y PERJUICIOS

El contratista será responsable de cuantos daños y perjuicios a personas y

bienes puedan ocasionarse con motivo de la ejecución de las obras, siendo de su

cuenta las indemnizaciones que por los mismos puedan corresponder siempre y

cuando los daños causados le sean directamente imputados al contratista.

6.8 OBRAS A EJECUTAR

Las obras se llevarán a cabo con estricta sujeción al proyecto de

construcción aprobado, debiendo la dirección de obra aprobar específicamente

cualquier cambio que se lleve a cabo en el mismo durante la construcción,

reflejándolo en un libro de órdenes que se llevará al efecto.

Es además obligación del contratista, ejecutar cuanto sea necesario para la

buena construcción de las obras, aún cuando no se halle expresamente estipulado

en las condiciones facultativas, siempre que sin separarse de su espíritu y recta

interpretación, lo disponga por escrito la dirección de las obras, en el citado libro

de órdenes.

Así mismo el contratista habrá de ejecutar las oficinas provisionales de

obra necesarias para la propiedad, aparte de las que él mismo necesite, sin que en

ningún caso la superficie edificada por este concepto con destino a la propiedad

supere los 20 m2.

6.9 PLAZO DE EJECUCIÓN

Las obras se iniciarán dentro de los treinta días siguientes a la aprobación

definitiva del proyecto y el plazo de ejecución de las mismas será a partir de la

fecha del acta de comprobación del replanteo, el que señala en el plan de obra.

Durante este periodo se construirán todas las obras civiles y se fabricarán

todos los equipos mecánicos y eléctricos en el taller, se enviarán a la obra y se

montarán allí.

Se presentarán ordenadamente segúnel progreso de la obra, los

documentos de detalle en la forma y condiciones que establezca el proyecto de

construcción.

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.1 GENERALES Y ECONÓMICAS PÁGINA 14

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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La dirección de las obras declarará oficialmente la fecha de la finalización

de esta fase, con el criterio de que algunos trabajos de mínima importancia pueden

efectuarse durante la siguiente fase si lo considerase conveniente.

6.10 PLAZO DE GARANTÍA

El plazo de garantía del buen funcionamiento de las instalaciones, será de

doce meses a partir de la fecha de la recepción de las obras. Durante dicho plazo

será obligación del contratista la reparación o sustitución de los elementos que

acusen vicio de forma o construcción, o se manifiesten claramente inadecuados

para un funcionamiento normal, siempre y cuando dichos defectos le sean

directamente imputables al contratista.

Al final del plazo de garantía, las obras deberán encontrarse en prefecto

estado.

6.11 REVISIÓN DE PRECIOS

En cuanto a los plazos cuyo cumplimiento dan derecho a la revsión y las

fórmulas a aplicar, se atenderá al contratista alo determinado en el Pliego de

Cláusulas Administrativas Particulares.

En todo caso se atenderá al contratista a la legislación vigente.

6.12 PRUEBAS Y ENSAYOS

Los ensayos y reconocimientos, verificados durante la ejecución de los

trabajos, no tienen otro carácter que el de simple antecedente para la recepción.

Por lo tanto, la admisión de materiales, elementos o unidades, de cualquier forma

que se realice en el curso de las obras y antes de su recepción, no atenúa las

obligaciones de subsanarlos y reponerlos si las instalaciones resultaran

inaceptables parcial o totalmente en el momento de la recepción.

La dirección de las obras designará a los técnicos que hayan de

inspeccionar los distintos elementos de la instalación tanto en fábrica como a pie

de obra. Así mismo podrá designar otra entidad profesional de control para

efectuar estas inspecciones en nombre suyo; el contratista tomará las medidas

necesarias para facilitar todo género de inspecciones.

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.1 GENERALES Y ECONÓMICAS PÁGINA 15

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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6.13 PRUEBAS DURANTE LA INSTALACIÓN

Los representantes en laobra de la dirección de la misma podrán realizar

las pruebas que consideren necesarias una vez instalados los elementos “in situ”,

debiendo el contratista presentar el personal necesario siendo de su cuenta los

gastos correspondientes. De dichas pruebas se redactarán certificados firmados

por los representantes de la dirección de la obra y del contratista.

6.14 RECEPCIÓN EN LAS OBRAS

Se atenderán a lo establecido en los artículos 111.- Cumplimiento de los

contratos y recepción y el artículo 147.- Recepción y plazo de garantía de la ley

13/1995 de Contratos de las Administraciones Públicas.

Se establecerá la correspondiente acta de recepción de las obras que

deberán firmar los representantes que designe la propiedad y el contratista,

comenzando entonces el plazo de garantía.

El acta de recepción contendrá los siguientes documentos:

• Relación de problemas de funcionamiento pendientes de resolver.

• Lista de observaciones que contengan los puntos que deban ser

estudiados y vigilados durante el periodo de garantía.

• Programa y especificaciones de pruebas de rendimiento a realizar

durante el periodo de garantía.

6.15 LIQUIDACIÓN

Recibidas las obras, se procederá seguidamente a su liquidación

provisional a tenor de los dispuesto en el artículo 14 de la Ley 12/1995 d

Contratos de las Administraciones Públicas.

6.16 MATERIALES O ELEMENTOS QUE NO SEAN DE RECIBO

La dirección de las obras podrá desechar todos aquellos materiales o

elementos que no satisfagan las condiciones impuestas en los Pliegos de

Condiciones de concurso y del proyecto para cada uno de ellos en particular.

El contratista se atendrá en todo caso a lo que por escrito le orden la

dirección de las obras para el cumplimiento de las prescripciones establecidas en

los Pliegos de Condiciones del concurso y del proyecto.

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.1 GENERALES Y ECONÓMICAS PÁGINA 16

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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La dirección de las obras podrá señalar al contratista un plazo para que

retire lo materiales o elementos desechados.

En un caso de incumplimiento de esta orden procederá a retirarlos por

cuenta y cargo del contratista.

6.17 RESOLUCIÓN DEL CONTRATO

Serán causas de resolción de contrato las señaladas en los Artículos 112.-

Cuasas y Resolución y 150.- Causas de resolución (Contratos de obras) de la ley

13/1995 d Contratos de las Administraciones Públicas.

Acordada la resolución del contrato, la propiedad fijará al contratista un

plazo para abandonar la obra y retirar las instalaciones auxiliares y el equipo

aportado a la ejecución de la misma.

6.18 DISPOSICIONES LEGALES

El contratista vendrá obligado a cumplir en todas sus partes lo dispuesto en

la Ley de Protección de la Industria Nacional, así como lo establecido en todas las

leyes de carácter social, y las referentes a obras, construcciones, etc, que sean de

aplicación a este proyecto.

7. GARANTÍAS Y PENALIDADES

7.1 GARANTÍAS DE FUNCIONAMIENTO

El vendedor garantizará que se cimplen las capacidades de producción y

demás características requeridas en el Pliego de Condiciones Técnicas, lo que se

certificará en las correspondientes pruebas.

El vendedor presenciará, testificará y supervisará las pruebas, soportando

todos los costes que esto le represente. Si por alguna razón, atribuible al vendedor,

hubiese que repetir alguna prueba o parte de ella, ésta se realizará repercutiendo

todos los gastos al vendedor.

Las pruebas de garantía se realizarán presentemente dentro de tres meses

siguientes a la recepción provisional de la unidad. El vencimiento del periodo de

un año o la realización satisfactoria de las pruebas, conllevará la aceptación final

de los productos.

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.1 GENERALES Y ECONÓMICAS PÁGINA 17

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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Garantía de producción

El vendedor indicará las características esperadas y garantizadas para los

valores nominales de funcionamiento de la instalación.

El vendedor garantizará la carga mínima técnica de los elementos.

7.2 GARANTÍAS DE DISEÑO, MATERILES Y FABRICACIÓN

El vendedor garantizará los elementos de la planta de

cogeneración/trigeneración por un periodo de doce meses a partir de la recepción

provisional o 18 meses después del comienzo del montaje, cualquiera que sea

menor.

Esta garantía significa que el vendedor reparará o, si fuera necesari,

remplazará, sin coste alguno para el comprador, aquellas partes o piezas que se

averíen.

Tanto la operación como el mantenimiento de la planta se realizarán de

acuerdo a las normas de operación y mantenimiento del vendedor.

7.3 PENALIDAD POR RETRASO EN EL MONTAJE

En el caso de que exista retraso en la fecha garantizada de montaje

mecánico por causas imputables al vendedor, se establece una penalidad del 1%

por cada semana completa de retraso sobre el importe total del suministro,

excluidos repuestos, con un máximo del 5%.

7.4 PENALIDAD POR DISMINUCIÓN DE LA FIABLIDAD

En caso de pérdida de la disponibilidad de los elementos, según lo

dispuesto en el presente pliego, el vendedor tendrá que satisfacer una penalidad

según lo siguiente: por cada 1% menos de fiabilidad del valor garantizado, la

penalidad aplicable será de un 1% del importe total del suministro. La penalidad

máxima exigible por dicho concepto queda limitada al 5% del precio del contrato.

7.5 PENALIDAD POR RETRASO EN LA ENTREGA DE

DOCUMENTACIÓN

Ver condiciones generales de compra y condiciones particulares de

suministro.

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.1 GENERALES Y ECONÓMICAS PÁGINA 18

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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7.6 PENALIDAD GLOBAL

La responsabilidad máxima total del vendedor con respecto a las garantías

indicadas en los apartados anteriores, no excederá del 10% del valor del

suministro.

Si la suma de las penalidades descritas en los puntos anteriores (excluido

penalidad por retrasos) superase el 10% del valor garantizado, el comprador se

reserva el derecho a acogerse al cobro de la penalidad o a exigir del vendedor que

corrija el defecto en el momento en que el comprador lo considere oportuno, o a

exigir el cambio del equipo en cuestión por otro acuerdo, y en dichos supuestos

sin que suponga gasto alguno para el comprador.

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.2 TÉCNICAS Y PARTICULARES PÁGINA 19

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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3.2 TÉCNICAS Y PARTICULARES

ÍNDICE GENERAL

1. INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE BAJA TENSIÓN.......................... 21 1.1 ALCANCE GENERAL ....................................................................................................... 21

1.1.2 Consideraciones generales de suministro.................................................................... 24 1.1.3 Suministro de materiales.............................................................................................. 25

1.2 NORMAS DE MONTAJE................................................................................................... 27 1.2.1 Instalación de cables y bandejas.................................................................................. 28 1.2.2 Instalaciones de equipos .............................................................................................. 32 1.2.3 Instalación de alumbrado ............................................................................................ 33 1.2.4 Instalación de puesta a tierra ...................................................................................... 34 1.2.5 Otros materiales y equipos........................................................................................... 36

1.2 PRUEBAS ........................................................................................................................... 36 2. MOTORES DE GAS NATURAL.................................................................. 38

2.1 DISPONIBILIDAD ............................................................................................................. 38 2.2 ALCANCE DEL SUMINISTRO ......................................................................................... 38

2.2.1 Equipos ........................................................................................................................ 39 2.2.1.2 Armarios de control y protección de los grupos motogeneradores ...................................... 39 2.2.1.3 Alternadores y armarios de control, protección y sincronismo ............................................ 40 2.2.1.4 Sistemas de potencia auxiliar............................................................................................... 40 2.2.1.5 Equipo de corriente continua .............................................................................................. 41 2.2.1.6 Conexión para un equipo informático.................................................................................. 41

2.2.2 Transporte y emplazamiento ........................................................................................ 41 2.2.3 Montaje ........................................................................................................................ 41 2.2.4 Pruebas de puesta en marcha de la instalación........................................................... 42 2.2.5 Documentación ............................................................................................................ 43 2.2.6 Adiestramiento del personal ........................................................................................ 43 2.2.7 Mantenimiento ............................................................................................................. 43

2.3 LÍMITES DE SUMINISTRO............................................................................................... 43 2.4 INFORMACIÓN TÉCNICA A INCLUIR EN LA OFERTA .............................................. 44

2.4.1 Descripciones técnicas................................................................................................. 44 2.4.2 Marcas y fabricantes.................................................................................................... 45 2.4.3 Diagramas de funcionamiento e implantación preliminar .......................................... 46 2.4.4 Datos de prestaciones .................................................................................................. 46

2.5 INSTRUMENTOS Y SEÑALES DE PROTECCIÓN, CONTROL Y ALARMAS............. 47 2.5.1 General ........................................................................................................................ 47 2.5.2 Instrumento y señales................................................................................................... 47

3. CALDERA DE RECUPERACIÓN DE CALOR......................................... 48 3.1 INTRODUCCIÓN Y ALCANCE DEL SUMINISTRO ...................................................... 48 3.2 REQUISITOS GENERALES .............................................................................................. 48

3.2.1 Códigos y normas......................................................................................................... 48 3.2.2 Sistemas de unidades ................................................................................................... 48 3.2.3 Dimensionamiento, diseño y materiales....................................................................... 49 3.2.4 Componentes normalizados ......................................................................................... 49 3.2.5 Subcontratistas............................................................................................................. 49 3.2.6 Programa ..................................................................................................................... 50 3.2.7 Placas de características ............................................................................................. 50 3.2.8 Repuestos ..................................................................................................................... 50 3.2.9 Herramientas especiales .............................................................................................. 50

3.3 REQUISITOS MECÁNICOS .............................................................................................. 50 3.3.1 Datos de diseño............................................................................................................ 50 3.3.2 Partes a presión ........................................................................................................... 51

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.2 TÉCNICAS Y PARTICULARES PÁGINA 20

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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3.3.3. Chimenea y conducto (opcional)................................................................................. 51 3.3.4 Distribuidor de gases (opcional).................................................................................. 52 3.3.5 Tuberías, válvulas y accesorios ................................................................................... 52 3.3.6 Estructura de la caldera............................................................................................... 53

3.4 REQUISITOS ELÉCTRICOS..................................................................... 53 3.4.1 Cables .......................................................................................................................... 53 3.4.2 Alimentación a motores y alumbrado .......................................................................... 53

3.5 REQUISITOS DE INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL.................................................. 53 3.5.1 General ........................................................................................................................ 53 3.5.2 Equipo de control y enclavamiento.............................................................................. 54 3.5.3 Instrumentación de campo ........................................................................................... 54

3.6 INSPECCIÓN, PRUEBAS Y PUESTA EN SERVICIO...................................................... 54 3.7 CURSO DE FORMACIÓN EN EL EMPLAZAMIENTO................................................... 56

4. INSTALACIÓN ELÉCTRICA...................................................................... 56 4.1 OBJETO............................................................................................................................... 56 4.2 LÍMITES DE SUMINISTRO............................................................................................... 56 4.3 REQUISITOS GENERALES ...................................................................................................... 58

4.3.1 reglamento y normas.................................................................................................... 58 4.3.2 Condiciones atmosféricas ............................................................................................ 59 4.3.3 Características del sistema de A.T............................................................................... 59

4.4 PARQUE DE INTEMPERIE............................................................................................... 60 4.4.1 Aparellaje y equipo ...................................................................................................... 60 4.4.2 Materiales de instalción............................................................................................... 60 4.4.3 Instalación de puesta a tierra ...................................................................................... 61 4.4.4. Zanjas.......................................................................................................................... 61 4.4.5 Circuitos de mando, control y medida ......................................................................... 62

4.5 SALA DEL EQUIPO ELÉCTRICO..................................................................................... 62 4.5.1 Distribución de media tensión ..................................................................................... 62 4.5.2 Cuadro de control ........................................................................................................ 63 4.5.3 Protección de A.T......................................................................................................... 63 4.5.4 Equipos de medida de la compañía.............................................................................. 64 4.5.5 Equipo de corriente continua....................................................................................... 66 4.5.6 Cuadro de servicios auxiliares..................................................................................... 68 4.5.7 Instalación de puesta a tierra ...................................................................................... 68 4.5.8 Conductores ................................................................................................................. 68 4.5.9 Accesorios de mantenimiento y seguridad ................................................................... 68

4.6 INSPECCIÓN Y ENSAYOS DE FÁBRICA ....................................................................... 69 4.7 SUPERVISIÓN DE CONSTRUCCIÓN, PRUEBAS DE CAMPO Y PUESTA A PUNTO 70

5. MÁQUINA DE ABSORCIÓN ....................................................................... 71 5.1 ALCANCE DEL SUMINISTRO ......................................................................................... 71 5.2 LÍMITES DEL SUMINISTRO ............................................................................................ 71

5.2.1 Equipos mecánicos....................................................................................................... 71 5.2.2 Sistemas de control ...................................................................................................... 71

5.3 FUNCIONAMIENTO CONTINUO.................................................................................... 72 6. MEDICIONES Y ABONO ............................................................................. 72

6.1 MEDICIÓN Y ABONO DE LAS OBRAS METÁLICAS ................................................... 72 6.2 MEDICIÓN Y ABONO DE LAS TUBERÍAS .................................................................... 73 6.3 MEDICIÓN Y ABONO DE LOS CABES ELÉCTRICOS .................................................. 73 6.4 MEDICIÓN Y ABONO DE LOS EQUIPOS MECÁNICOS............................................... 73 6.5 MEDICIÓN Y ABONO DE LA INSTRUMENTACIÓN Y EQUIPO DE CONTROL ....... 74 6.6. MEDICIÓN Y ABONO DE OBRA VARIAS .................................................................... 74 6.7 MEDICIÓN Y ABONO DE LAS PARTIDAS ALZADAS ................................................. 74

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.2 TÉCNICAS Y PARTICULARES PÁGINA 21

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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1. INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE BAJA TENSIÓN

1.1 ALCANCE GENERAL

1.1.1 Consideraciones particulares del suministro

El propietario se reserva el derecho de suprimir parcial o totalmente ciertos

trabajos, sin que por ello el contratista tenga derecho a reclamación alguna,

quedando en consecuencia reducido el precio total.

En los cables y bandejas, para ampliaciones de pedido, sólo se

considerarán abonables las longitudes reales existentes, después de realizado el

montaje, no admitiéndose incremento alguno por puntas, retales, manipulación de

bobinas etc.

Los precios unitarios se utilizarán para valorar cualquier modificación

realizada posteriormente sobre los planos base de oferta. Los precios serán fijos

dentro de los límites establecidos en la petición de oferta.

Los precios unitarios incluirán todo lo necesario para un completo y

correcto montaje de la instalación, así como una organización adecuada de

trabajo. A título indicativo pero no restrictivo, serán incluidas en los precio las

siguientes obligaciones; además de las indicadas en los otros documentos

adjuntos:

• Personal, equipos y toda clase de herramientas, incluso especiales para

realizar montajes.

• Maquinaria y transportes

• Personal e instrumentos para realizar las pruebas

• Protecciones contra lluvia

• Supervisión del montaje por jefes o encargados

• Suministro de los materiales explícitamente requeridos

• Suministro de electrodos, material de consumo, pequeños accesorios,

material aislante, cintas y pastas, clavos, tornillos, tuercas, graps,

arandelas, etiquetas, conectores, terminal de presión, pequeñas

conexiones de cobre, soportes, separadores, toda clase de trabajos de

obra civil (incluido hormigón, mortero , bloques de cemento, etc.) todo

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.2 TÉCNICAS Y PARTICULARES PÁGINA 22

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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tipo de estructuras de acero, cualesquiera que sean sus dimensiones y

que sean necesarias para el trabajo (acero incluido), etc.

Dentro de los materiales y equipos a suministrar se incluye:

• Cuadro general de distribución de baja tensión

• Cables de baja tensión

• Bandejas para cables

• Luminarias y lámparas de todo tipo

• Báculos y brazos de acero galvanizado por inmersión en caliente

exterior e interiormente, protegidos ambos extremos con boquillas de

plástico a presión.

• Realización “in situ” de toda clase de piezas especiales (codos

horizontales y verticales, derivaciones, reducciones, cambios de

elevación a base de cortes en las alas, etc.) para bandejas, siempre que

no existan las mismas en catálogo del fabricante elegido.

• Realización de planos de excavaciones de zanjas y arquetas incluyendo

relación de los materiales necesarios.

• Lista de materiales, cables, cargas y salidas de cuadros, con la

composición y calibres de los elementos. Para estos documentos se

seguirán las hojas de ejemplo. Se suministrarán en dos tipos de

soportes: papel y cd.

• Montaje de prensaestopas, reductores, adaptadores y tapones en

aquellos equipos en los que no están montados.

• Estudios, cálculos y justificaciones de zanjas, cimentaciones, cables,

protecciones eléctricas, alumbrados, soportes de proyectores, torres,

báculos, soportes de bandejas, etc..

• Suministro y montaje de soportes para bandejas.

• Plasta Flammastik para sellado de los tubos de canalizaciones

eléctricas al menos 50 cm. En cada punta y tapas de zanjas y arquetas.

• Realización de los trabajos necesarios en los casos de cables

unipolares, para evitar los problemas magnéticos, así como la

aportación y suministro de los posibles materiales especiales que sean

necesarios como aislantes especiales, filástica de hilos de cobre, etc,

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.2 TÉCNICAS Y PARTICULARES PÁGINA 23

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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incluso suministro y realización de conos deflectores unipolares,

trifurcaciones, etc.

• A trabajo ejecutado se efectuará una limpieza general de las áreas

empleadas.

• Todos los gastos de seguros, impuestos, concesiones de derechos,

licencias, cargas legales y sociales, así como cualquier otro concepto

que pudiera incluir en el precio del contrato.

• Transporte y medio auxiliares (grúas) en el interior de la planta de

todos los materiales y maquinas para el montaje a medida que son

necesarios para el avance de la instalación, desde el almacén de la

propiedad.

En caso de que algún material o equipo sea suministrado por el

propietario, la recogida y traslado de los materiales desde el almacén del

propietario hasta el lugar del emplazamiento correrá a cargo del personal y medios

del contratista, cuando estos materiales se entreguen al contratista quedará bajo su

custodia, responsabilizándose el contratita sobre cualquier defecto, deterioro,

pérdida o sustracción, corriendo a su cargo su reemplazo.

El contratista será responsable de almacenar y suministrar sus propios

materiales.

Todos los materiales necesarios sobrantes de los entregados por el

propietario al contratista, serán devueltos de manera ordenada y debidamente

inventariados a los almacenes del propietario, cuando finalice el trabajo para el

cual se extrajeron.

Durante la ejecución del trabajo y hasta la aceptación por la supervisión de

obra, será de responsabilidad del contratista le reposición de cualquier elemento

dañado o sustraído de la instalación.

El contratista, en colaboración y de acuerdo con el supervisor de obra, será

el responsable único de la comprobación y verificación de los equipos que han

sido suministrados con prensaestopas y si estos son adecuados para los cables

previstos, al objeto de prever el posible suministro y acopio de los prensaestopas

necesarios dentro del plazo previsto para la ejecución del presente contrato.

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.2 TÉCNICAS Y PARTICULARES PÁGINA 24

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1.1.2 Consideraciones generales de suministro

El contratista aceptará y cumplirá con todo lo expuesto en las condiciones

generales para contratos de construcción.

El contratista asumirá la responsabilidad plena en el alcance de su trabajo

y estará obligado a corregir a sus expensas cualquier deficiencia que pudiera

observarse y que por error o un inadecuado sistema de trabajo.

El montaje eléctrico se realizará, como es norma en este tipo de plantas,

simultáneamente con el trabajo de otros contratistas lo cual inevitablemente

ocasionará interferencias, retrasos y/o incomodidades. El contratista lo tendrá en

cuenta y en sus precios unitarios estarán consideradas y valoradas estas

circunstancias.

El contratista trabajará en estrecha y completa colaboración con aquellos

otros contratistas que eventualmente puedan estar ejecutando trabajos en la planta.

Las instalaciones realizadas por el contratista estará sujetas en su totalidad

a ala supervisión, aprobación y aceptación por parte de la supervisión de la obra,

que se reserva el derecho de rechazar cualquier trabajo, y en cualquier fase de

ejecución, si considera que la calidad de éste o de los materiales empleados no

alcanza el nivel necesario, de acuerdo con las normas establecidas en esta

especificación, debiendo el contratista rehacerlo su propio cargo.

Los perjuicios y daños causados por fallo de equipos o sistemas, basados

en defectos de instalación serán abonados y/o reparados por cuenta del contratista.

La aprobación por parte de la ingeniería de cualquier parte del trabajo

eléctrico realizado por el contratista no le relevará de su responsabilidad y

garantía.

El contratista garantizará los materiales que suministre y el

funcionamiento correcto de la instalación en cuanto a su trabajo se refiere.

La mano de obra estará compuesta de jefes de equipo de electricistas, en

número que exija el trabajo y cada uno de estos jefes tendrá bajo sus órdenes a un

máximo de diez oficiales de primera electricistas y éstos a su vez, dispondrán de

uno o dos peones o especialistas según las necesidades de las fases de trabajo.

En el caso de retraso en los programas parciales establecidos, el contratista

se compromete a petición de la ingeniería a aumentar automáticamente el

personal según la necesidad hasta corregir el retraso que se hubiese podido

producir.

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.2 TÉCNICAS Y PARTICULARES PÁGINA 25

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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Antes de iniciar cualquier instalación, el contratista comprobará conla

supervisión de obra si la documentación que tiene en su poder se encuentra en su

última edición y tiene la probación para la construcción; cualquier inobservancia

de esta norma será responsabilidad del contratista, corriendo a su cuenta posibles

gastos que pudieran derivarse.

Las roturas de materiales en su fase de preparación, elaboración y

manilpulación serán total responsabilidad del contratista.

El contratista garantizará que ninguna instalación será de forma diferente a

la que se indica en los planos o documentos de contrato, amenos que tenga

aprobación por escrito por parte de la supervisión de obra.

1.1.3 Suministro de materiales

El contratista suministrará los materiales, equipos, cuadros y

documentación necesarios para realizar la instalación de baja tensión de todo el

complejo en la modalidad “Llave en mano”.

Los elementos como terminales, soportes, et, aplicables a cualquier equipo

suministrado por el propietario, pero ni cubiertos por la correspondiente relación

serán suministrados por el contratista.

Se llama la atención, en particular, sobre el suministro por parte del

contratista del siguiente material:

• Reductores y adaptadores de rosca (en caso de ser necesario) de latón

cadmiado para las áreas en las que se utiliza cable armado, y de nylon,

plástico o derivados para áreas en las que se emplea cable sin armar.

• Prensaestopas y tapones con todo tipo de roscas (caso de se necesario)

de latón cadmiado para áreas en las que se utiliza cable armado, y de

nylon, plástico o derivados para áreas en las que se emplea cable sin

armar.

• Sellado de pasos de andejas y cables a la entrada de las salas eléctricas

y tubos de protección de cables.

• Báculos y brazos para la instalación de alumbrado.

• Mecanismos y cajas para “instalaciones antideflagrantes”, Eexd IIC T4

• Mecanismos y cajas para “Instalaciones tipo industrial”, Clase II-A,

IP-557

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• Mecanismos, cajas, tubos y cables para “instalaciones de tipo

doméstico”.

• Todos los materiales necesarios para la red de puesta a tierra.

• Tomas de corriente de diferentes tipos e intensidades.

• Cajas de empalme para circuitos de control de motores.

• Cajas de derivación para circuitos de alumbrado y tomas de corriente.

• Todo tipo de soportes, cualesquiera que sean sus dimensiones, herrajes

y demás accesorios para la instalación y fijación de los equipos y

materiales.

El contratista presentará, a la supervisión de obra, una copia de todos los

pedidos de materiales que formen parte del suministro, indicando la fecha en que

dichos materiales se recibirán en la obra.

Todos los materiales que suministre el contratista serán nuevos y de

primera calidad, tanto en lo referente a su diseño como a su construcción, para el

uso específico en el área en que vaya a montarse. Será facultad de la supervisión

de obra, la aprobación de todos los materiales. Estos materiales serán escogidos de

entre una terna propuesta por el contratista dentro de los que cumplan con las

normas u el reglamento indicados en esta especificación.

Quedará rechazado el uso de equipos que no posean el certificado de

ensayo adecuado realizado por un organismo oficial competente.

Todos los terminales utilizados serán del tipo compresión. El contratista

realizará la conexión de todos ellos usando, cuando sea necesario, la maquinaria

auxiliar requerida que será a su cargo.

Todo el equipo de utillaje usado en la ejecución del trabajo deberá estar en

buen estado mecánico, siendo moderno y acorde con las normas de seguridad.

Todos aquellos materiales fabricado y montados por el contratista, que no

lleven ningún acabado anticorrosivo, se pintarán de acuerdo con la especificación

de pintura qe se indique.

El contratista suministrará y fabricará en campo todos los sosportes

metálicos necesarios para el montaje de bandejas y equipos eléctricos; todos estos

soportes serán fabricados con perfiles normalizados soldados que posteriormente

serán galvanizados por inmersión en caliente o pintados de acuerdo con la

especificación de pintura.

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Como especificación de pintura se aplicará la “EC-L-01” para todos

aquellos apartados y conceptos en los que se requiere el pintado tanto en esta

especificación como en los diferentes “Anexos de cantidades y precos”.

El contratista construirá los soportes y bases para estaciones de maniobra y

tomas de corriente.

1.2 NORMAS DE MONTAJE

Todos los materiales serán montados de acuerdo con los detalles de

montaje dados en los planos y en los estándares que se indican en la R.M

correspondiente.

En el caso de que haya algún equipo o material en el que no sea posible la

aplicación de estos detalles, su montaje se realizará de acuerdo con la buena

práctica de la especialidad, pero con la aprobación previa de la supervisión de la

obra.

En general y sin causa justificada no se admitirá ninguna desviación a los

estándares de montaje, a menos que sea autorizado por escrito po parte de la

supervisión de la obra.

Los planos eléctricos definen la posición aproximada de todos los equipos

eléctricos, por lo tanto, su situación definitiva será definida por el contratista con

aprobación de la supervisión de la obra.

Los materiales a instalar serán los que se indiquen en los planos. Siempre que

en el campo no se observen dificultades interferencias, el montaje se ajustará a

cuanto se indica en los planos. Cualquier modificación deberá ser aprobada por la

supervisión de la obra.

Todos los trabajos que hubiera que realizar en la proximidad de equipos que

pudieran ser dañados, se realizarán teniendo en cuenta en evitar los desperfectos,

siendo la reparación de éstos en su caso, de cargo del contratista.

En las zonas aéreas con riesgo d posibles daños mecánicos, los cables se

protegerán con tubo.

El contratista ensamblará y conectará, tanto mecánicamente como

eléctricamente todo equipo, paneles, armaduras de alumbrado, etc, que por su

tamaño o condiciones de ensamblaje hay sido enviado en varios subconjuntos.

El contratista instalará las arquetas para las picas de puesta a tierra, debiendo

quedar marcadas convenientemente para no perder su situación. Si fueran

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colocadas sobra zonas que se prevé sufrirán desperfectos, se colocarán señales de

advertencia y se asegurará que éstas persistan en el transcurso de la obra.

Toda advertencia sobre esta norma será plenamente imputable al contratista

eléctrico, el cual lo repondrá dejándolo a satisfacción de la supervisión de obra

siendo tanto el material como la mano de obra con cargo a su cuenta.

En el caso de que se necesitasen fijar soportes o materiales se seguirán los

criterios siguientes:

• En ningún caso se taladrará la estructura metálica para fijar soportes a

menos que lo autorice la supervisión de la obra.

• En ningún caso se fijará directamente elemento alguno a una tubería o

depósito.

Para la fijación de equipos y soportes en hormigón se utilizarán spot-rocks o

pernos de expansión.

Todas las soldaduras a realizar por el contratista, tanto en cordones como

gargantas serán de un mínimo de 6mm.

Todos aquellos equipos cuya fijación se haga mediante elementos roscados

(tornillas, espárragos, abarcones, etc.) deberán llevar indefectiblemente una

arnadel de presión ates de la tuerca.

Toda la tornillería a utilizar será cadmiada o zincada tanto para uniones

mecánicas como eléctricas, excepto para aquellas conexiones que estén sometidas

al paso de grandes tensiones e intensidades, ocmo son los conductos de barra,

transformador, etc…que será de acero inoxidable.

En aquellos puntos donde durante el montaje dañe cualquier acabado

anticorrosivo de un material por distintos motivos, tales como en operaciones de

cortar, doblar, etc, la superficie dañada debe pintarse con la especificación de

pintura que se indique.

1.2.1 Instalación de cables y bandejas

La instalación de los cables será, en general, en bandeja o bajo tubo, sólo

cuando las circunstancias lo exijan se hará en zanja para lo que se deberá

consultar previamente a la dirección de obra que dará su aprobación.

Los cables serán armados cuando todo o parte de su recorrido atraviese

zonas clasificadas como peligrosas según MIE-BT 026: si el cable fuese enterrado

irá protegido por un tubo conduit de acero.

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.2 TÉCNICAS Y PARTICULARES PÁGINA 29

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En este caso el contratista deberá aportar el relleno de la zanja, que será en

arena de río lavada, además en caso de que se adopte la solución entubada, estos

deberán estar sellados en sus extremos, con espuma “flammastik”, un tramo de 50

cm.

Las tapas de las arquetas y de las zanjas que las tengan, estarán selladas

con el mismo producto. El suministro de este producto será por cuenta del

contratista.

Una vez rellena la carga, se regará ligeramente para que el relleno se

compacte, volviéndose a repetir la operación rellenándose de arena se hiciese

falta.

Las derivaciones a las torres y báculos serán bajo tubo metálico.

Antes de proceder al montaje de las bandejas y a la construcción de zanjas

y arquetas, el contratista deberá verificar que no existen interferencias en el

recorrido previsto; caso de que apareciesen interferencias, el contratista, antes de

proceder al comienzo de las obras, avisará por escrito a la supervisión de la obra.

Los cables se instalarán sin empalmes en todo su recorrido.

Las longitudes reseñadas en la lista de cables son aproximados, por lo que

es responsabilidad del contratista verificar la longitud escasa en cada caso y

proceder al cálculo de la sección correcta según lo indicado en el R.E.B.T. En

todo caso la sección elegida no podrá ser menor de la indicada en la lista de

materiales.

En el precio de cada cable se considerará incluidos en el precio el pelado,

la colocación y conexionado y su etiquetado en ambas puntas.

En tramos largos se preverá la posibilidad de absorber las dilataciones de

las estructuras que soportan el cable, producidas por los cambios de las

temperaturas de operación y/o ambientales.

Cuando para alimentar algún equipo alejado de los recorridos generales se

utilicen bandejas o tubos de protección, éstos se instalarán de forma que dejen una

altura libre mínima de dos metros y medio sobre la plataforma o nivel de piso.

Se seguirán estrictamente las indicaciones dadas en los planos, relativas a

los cables que deben disponerse en cada bandeja, tubo o zanja.

Los recorridos de menor entidad que no e encuentren representados en los

planos, redefinirán en obra.

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Los cables se dispondrán en las bandejas de forma que se reduzcan al

mínimo los cruces de cables.

Los cables que alimentan los postes o báculos de alumbrado se conectarán

en la base de éstos a cajas de conexión con protección IP-66, entrando a las

mismas a través de prensaestopas del mismo tipo que las cajas, de forma que el

conjunto conserve el grado de protección IP-66. Desde estas cajas se conectarán,

de la misma manera, las luminarias propiamente dichas.

Todos los cables independientemente de cómo van montados, irán

debidamente identificados, cada 50m y en los extremos, con el código de

identificación que se indique en la lista de cables. Para cables de diámetro menor

o igual a 30mm se utilizarán tarjetas metálicas resistentes a la corrosión con el

rótulo grabado de forma indeleble y atado al cable mediante bridas de PVC tipo

intemperie; para cables de mayor diámetro se admite cinta de aluminio grabado al

cable totalmente estirada con bridas de PVC tipo intemperie.

Los cables de alumbrado no llevarán la placa de identificación, con

excepción del cable que alimenta a cada panel de alumbrado.

Cuando un cable atraviese la superficie del suelo o de una plataforma,

debe protegerse contra daños mecánicos mediante manguito d PVC, construido

según el estándar correspondiente.

Las cajas de conexión para la zona clasificada serán del tipo

antideflagrante, Exd IIC T4 y se incluirán en el suministro los prensaestopas y

tapones necesarios en función de cables y circuitos.

En el resto de las zonas serán del tipo intemperie con protección IP-66,

colocándose en las entradas y salidas de cables, prensaestopas y tapones de forma

que el grado de protección resultante en las cajas sea al menos IP-65.

Los radios de curvatura de los cables serán preferentemente de 12 veces el

diámetro para cables armados y 6 veces para los de sin armar.

Cuando los cables contengan un conductor de tierra, éste será continuo

desde el punto de alimentación hasta el equipo. Cuando el equipo, cajas de

derivación, interruptores etc, estén equipados con terminales de tierra, el

conductor de tierra se conectará a los mismos. De no estar previsto este terminal,

el contratista tendrá que realizar un a conexión adecuada. Los tornillos de sujeción

de la tapa no se consideran como adecuados para este fin.

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.2 TÉCNICAS Y PARTICULARES PÁGINA 31

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Los cables colocados en bandejas deben, en todos los caso, ser fijados a

ellas como máximo cada 500 mm, en tramos horizontales con bandejas en

posición vertical, y cada 600 mm en tramos verticales. Para la fijación de cables

en bandejas se utilizarán pequeñas correas de PVC del tipo intemperie.

Los cables se graparán a las bandejas por capas, a medida que vayan

siendo tendidos, no admitiéndose el atado por mozos.

En ningún caso es admisible que los cables sobresalgan del ala de la

bandeja.

Los cables se soportarán de forma que queden rectos y tirantes y no

descolgados o combados produciendo mal efecto. En general, la distancia entre

grapas para cables será de 400 mm aproximadamente y en ningún caso superior a

500 mm y de 2000 para tubos.

Los cambios de elevación en las bandejas, tanto si discurre en horizontal

como si discurre en vertical y siempre que sea posible por las distancia, se

realizarán con ángulos de 45º en lugar de hacerlo con ángulos de 90º, además, no

obstante, es necesario tener en cuanta los radios de curvatura admisibles para los

cables en el momento de montar las bandejas “in situ”.

La distancia entre soportes de bandejas será tal que una vez dispuestos en

ella todos los cables, no se produzcan flechas superiores a los 10mm.

Cuando haya que realizar entrada a través de prensaestopas, tubos o

accesorios a equipos roscados y teniendo en cuenta que los prensaestopas, tubos,

etc, están roscados con P.G (DIN 40430) se procederá del modo siguiente:

• Si el equipo tiene la misma rosca que el prensaestopas, éste se fijará

directamente.

• Si el equipo tiene un taladro de diámetro menor que el requerido por el

prensaestopas, aquel se mecanizará con rosca P.G (DIN 40430) al

diámetro requerido para poder fijar directamente el prensaestopas.

• Si el equipo tiene un taladro de diámetro mayor que el requerido por el

prensaestopas, se dispondrá un adaptador con la rosca del equipo en el

extremo macho y con la rosca hembra P.G (DIN 40430) requerida en

el otro extremo para poder fiar directamente el prensaestopas.

En el interior de los equipos y con objeto de poder manipular con mayor

facilidad os conductores y en el caso de prensaestopas metálicos, se cortarán loa

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.2 TÉCNICAS Y PARTICULARES PÁGINA 32

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filetes sobrantes repasando y achaflanando las aristas en todo el perímetro a fin de

evitar daños en el aislamiento de los conductores.

La entrada de los cables a los prensaestopas debe hacerse totalmente

perpendicular a los mismos.

Por la parte exterior del equipo, entre la carcasa y el cuerpo de l

prensaestopas, debe colocarse siempre, aunque sea en el interior, una junta tórica

de polipropileno.

La parte del prensaestopas que es solidaria con las carcasa ha de apretarse

hasta el máximo recomendado por el fabricante de los mismos, con las adecuadas

llaves dinamométricas a fin de garantizar el par necesario.

La rosca del prensaestopas que se fije a las carcasas se encintará con al

menos dos vueltas de cinta de teflón.

En el caso de cables armados, el contratista debe tomar toda clase de

precauciones para garantizar y asegurar que la armadura del cable queda puesta a

tierra en ambos extremos.

En los cables locales donde la instalación prevista es del tipo empotrada

para el paso de cable multiconductor a conductores unipolares, se utilizarán

siempre cajas adecuadas.

Para el paso de instalación aérea bajo tubo visto a instalación empotrada,

se utilizarán siempre una caja de montaje superficial.

1.2.2 Instalaciones de equipos

Los módulos de cogeneración se entregarán ya montados y en ningún caso

es responsabilidad del contratista su montaje, acoplamiento o alineamiento, sino

sólo su conexionado y el posible cambio de orientación de bornes. Los motores y

demás equipos eléctricos se suministrarán generalmente con prensaestopas; en

caso de traerlos incorporados se deberán incluir en el suministro del montaje, de

manera que el índice de protección de las cajas se conserva como IP-65

Las estaciones de maniobra, tomas de corriente , cajas de empalme y

derivación, instrumentos y en general cualquier equipo, serán suministrados y

montados por el contratista sobre soportes suministrados e instalados por él de

acuerdo con lo planos y los estándares de montaje y conexioando.

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.2 TÉCNICAS Y PARTICULARES PÁGINA 33

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El contratista conectará todos los equipo y materiales eléctricos de las

diferentes áreas y planos reflejados en la lista de cables y en los diferentes planos

de implantación.

1.2.3 Instalación de alumbrado

La instalación de alumbrado si inicia en los correspondiente paneles de

alumbrado, siendo responsabilidad del contratista instalar sobre estos soportes y

bastidores soldados las estructuras o sobre bases de hormigón y realizar la

conexión a todos los elementos que llegan y salen de ellos.

El contratista suministrará y montará todos los elementos y accesorios para

el montaje de la instalación de alumbrado. Así mismo instalará y conectará las

armaduras de alumbrado y báculos.

En general, los planos de alumbrado indican la situación donde se

instalarán las luminarias. En las pasarelas, plataformas y otras zonas exteriores,

las luminarias se instalarán de forma que favorezcan los rellenos de escaleras,

equipos de medida, cuadros eléctricos y otros equipos que requieran buena

iluminación.

En los planos, así mismo, se indicarán a través de detalles y símbolos, la

forma de montaje, el tipo y potencia de cada luminaria.

Próximo a cada luminaria, se indica el número del circuito del cual se

alimenta. No podrá cambiarse el circuito ni el panel del cual se alimentan las

luminarias o grupo de éstas.

Las tomas de alumbrado serán montadas por el contratista de acuerdo con

los planos y estándar de montaje y conexionado.

Para cables de la instalación de alumbrado se han considerado para las

derivaciones hasta los equipos, bien tubos para los casos que discurren dos o más

cables en paralelo, bien grapados directamente a estructuras cuando sólo discurren

un cable, no obstante deben respetarse los criterios y notas indicadas en los planos

de las correspondientes áreas.

El recorrido de los cables de alumbrado a partir de los paneles de

alumbrado y la situación de las cajas de derivación se harán en obra a partir de la

disposición de los puntos de luz que se indiquen.

El contratista debe tomar especiales medidas para asegurar la estanqueidad

en las luminarias ubicadas a la intemperie, comprobando el cierre perfecto y

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.2 TÉCNICAS Y PARTICULARES PÁGINA 34

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disponiendo, en caso de ser necesario, una nueva junta laberíntica perimetral, todo

ello debe dar como resultado un índice de protección IP-65.

Una vez ejecutado el replanteo de la situación de las diversas luminarias,

el contratista estudiará y garantizará que los niveles que se obtienen son los

requeridos inicialmente. Para ello presentará el estudio correspondiente al a

ingeniería para su aprobación.

Las torres para proyectores llevarán incluido un sistema constituido por

motor, polea, etc, para facilitar el mantenimiento de los mismos en el suelo. Este

sistema deberá ser aprobado por la ingeniería.

1.2.4 Instalación de puesta a tierra

La red de tierra consistirá básicamente en un red enterrada de diversos

anillos constituidos por cable de cobre desnudo de 70 mm2 de sección, unidos

entre sí y conectados a diversos electrodos de tierra.

La conexión a esta red de los distintos elementos que deban ponerse a

tierra se hará de la siguiente forma:

• Los elementos situados en el nivel del terreno se unirán directamente

por medio de cable desnudo de cobre de 35 mm2 de sección.

• Para los elementos situados en los distintos niveles se procederá de la

siguiente forma:

- Se ejecutará un anillo colector de cobre desnudo de 70 mm2

- A este anillo se conectarán todos los elementos que lo requieran

por medio de cable de 35 mm2 desnudo de cobre.

- Este anillo se conectará a la red de tierra, enterrado al menos en dos

puntos por medio de cable de cobre desnudo de 70 mm2 de

sección. El número de conexiones será tal que la longitud desde

cualquier masa al punto de conexión de la red enterrada sea

menor de 50 m.

En relación con la protección contra rayo se seguirán además de las

recomendaciones editadas por el Ministerio de Vivienda, todas aquellas que sean

de aplicación para tener protegida la instalación.

La protección de cualquier estructura, tanque o equipo será ejecutada de tal

manera que estos elementos se encuentren dentro de un cono de 120º medido

desde al punto superior del pararrayos. Los pararrayos se colocarán sobre los

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postes independientes y serán conectados directamente a la red enterrada de

puesta a tierra por medio de cable desudo de 120mm2.

La protección contra rayo será diseñada con esos criterios y la situación,

diseño y justificación de los equipos deberán ser aprobados por la ingeniería antes

de procederse al suministro y montaje.

Se llama la atención al contratista respecto a que todos los materiales

necesarios para esta instalación sean de su suministro.

Todos los cables aéreos de esta instalación serán aislados con PVC.

Los cables enterrados serán desnudos.

La red general, tanto subterránea como aérea, se realizarán a través de

soldaduras alumino-térmicas.

Todos los materiales serán montados de acuerdo con los detalles de

montaje dados en los planos y en los estándares.

En el caso de que haya algún equipo o material en el que no sea posible la

aplicación de estos detalles, su montaje se realizará de acuerdo con la buena

práctica de la especialidad, pero con la aprobación previa de la supervisión de la

obra.

En las entradas al cuadro general de baja tensión, la apuesta de las

armaduras de los cables se realizarán mediante cinta perforada de aluminio

conectado a la barra general de tierra.

Los equipos que no requieran neutro de alimentación se pondrán a tierra

través de un cuarto conductor incluido en el cable multiconductor de laimentación

o a través de un cable independiente.

Todas las superficies de contacto de los diferentes elementos que

componen la instalación, tales como pletinas, palas de terminales, etc. Antes de

hacerse las conexiones, deberán estar totalmente secas y limpias de películas de

laminación óxido, pintura, grasa y suciedad y en caso de que algún elemento sea

de fundición de hierro, además deberá ser tratado con desengrasante. Todos estos

trabjos, caso de ser necesarios, se realizarán por el contratista y serán incluidos y

previstos en las partidas correspondientes de los “Anexos de cantidades y

precios”.

Todos los equipos de control, instrumentos, cajas de derivación,

luminarias, etc irán puestos a tierra a través de un conductor incluido en el cable

multiconductor.

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El instalador se asegurará de que todas las armaduras y pantallas de cables

quedan puestos a tierra en ambos extremos.

En ningún caso se admitirá como conductor de tierra las armaduras de los

cables, las cuales deben tener continuidad en todo su recorrido.

Los cables de la puesta a tierra enterrados se tenderán si tensarlos y a una

profundidad mínima de 500 mm.

En las zonas aéreas con riesgos de posibles daños mecánicos, los

conductores de tierra se protegerán con tubo de PVC.

Para las conexiones con soldaduras alumino-térmicas, se asegurarán

escrupulosamente las prescripciones y recomendaciones para las soldaduras por

proceso “Cadweld”.

No se admitirán soldaduras porosas ni fisuradas ni con otros defectos.

La distancia entre los puntos de descarga o posibles disipaciones a tierra de

los diferentes sistemas será como mínimo de 5m.

La resistencia máxima admisible para el sistema descrito será de 5 ohmios,

por lo que se incrementa el número de electrodos en caso que sea necesario, hasta

conseguir el valor especificado.

1.2.5 Otros materiales y equipos

El resto de materiales auxiliares que suministre el contratista serán nuevos

y de primera calidad. Será responsabilidad de la ingeniería la aprobación de estos

materiales.

Todos los equipos suministrados por el contratista que no se puedan

montar adecuadamente sobre perfiles en la planta, se montarán en perfiles

normalizados suministrados y adecuadamente preparados por el contratista. Se

seguirán para ello los estándares de montaje apropiados.

Los tubos de protección para cables en zonas clasificadas serán del tipo

conduit de acero galvanizado de los tamaños adecuados. Sólo se suministrarán

tramos rectos.

1.2 PRUEBAS

Todo el equipo necesario para realizar las pruebas, incluso un equipo de

cuatro radioteléfonos para comunicación será aportado por el contratista.

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El contratista no hará la puesta en marcha ni pruebas de equipo hasta no

haber sido autorizado por la supervisión de la obra.

El contratista antes de la puesta en marcha debe comprobar el

funcionamiento correcto de todos los equipos eléctricos indicados en esta

especificación, incluso del equipo no suministrado por el propio contratista.

No se considerará ningún equipo como completamente terminado hasta

que no se hayan llevado a cabo por el contratista las pruebas específicas para el

mismo y quedan aprobados por la supervisión de la obra.

Cuando en un equipo no suministrado por el contratista, se compruebe su

mal funcionamiento al efectuar las pruebas y este funcionamiento anormal sea

debido a una mala instalación por parte del contratista, éste lo reemplazará y lo

reparará a sus expensas hasta que la supervisión de la obra lo apruebe.

Realizará la totalidad de las pruebas allí descritas, excepto las de rigidez

dieléctrica y presentará los resultados en las hojas normalizadas de:

• Cuadro general de baja tensión

• Cables

• Motores

• Instalación de alumbrado

Además, realizará cualquier otra prueba que implícitamente sea requerida

en cualquiera de los documentos contractuales.

El contratista exigirá de los distintos fabricantes de los materiales

suministrados por él, las pruebas y ensayos así como los protocolos

correspondientes que se indiquen en las especificaciones correspondientes.

El contratista realizará las pruebas necesarias para la comprobación del

perfecto montaje y funcionamiento del sistema de tierras.

El contratista realizará, a propuesta del supervisor de la obra, la

comprobación de continuidad de los diferentes circuitos que éste considere

oportuno.

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2. MOTORES DE GAS NATURAL

2.1 DISPONIBILIDAD

Los tres grupos de cogeneración están previstos para funcionar 7472 horas

al año.

Se define la disponibilidad de los sistemas de cogeneración como la

relación:

100(%) ⋅++

+=

CBABAD en las que se tiene:

A: Horas en las cuales el motor está funcionando.

B: Horas en las cuales el motor está listo para funcionar pero sin entrar en

servicio.

C: Horas de disponibilidad debidas el mantenimiento programado o por

averías de los equipos.

Sobre la base anterior, el suministrador deberá establecer un valor de

garantía para la disponibilidad no inferior a nuestro valor estimado del 85%.

El suministrador indicará a su vez los requisitos de tiempo necesario para

el tiempo programado de su suministro indicando el que deberá efectuarse a

máquina parada, en régimen de potencia o en funcionamiento normal.

2.2 ALCANCE DEL SUMINISTRO

Se proporcionarán tres equipos de cogeneración motogeneradores aptos

para funcionar de acuerdo con las diversas condiciones específicas (entorno,

explotación, etc.) incluyéndose en el suministro todos los elementos necesarios

para la correcta operación y mantenimiento aunque no están explícitamente

indicados siempre que no estén expresamente excluidos.

En forma orientativa pero no limitante se relacionan los siguientes

equipos, instalaciones, trabajos y servicios integrantes del suministro.

Los fluidos requeridos por los grupos y equipo asociados serán

suministrados por la propiedad en un solo punto cada uno.

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2.2.1 Equipos

2.2.1.1 Motores de gas natural y equipos mecánicos complementarios

Además de los componentes propios de cada motor se incluirán como

equipos complementarios los siguientes:

• Grupo motogenerador

- Motores de gas natural

- Bancadas comunes

- Equipo de montaje elástico

- Juegos de raíles de fijación.

- Estructuras metálicas

• Equipos mecánicos complementarios

- Sistema de combustible

- Sistema de lubricación

- Sistema de aire de arranque

- Sistema de refrigeración (sin incluir la torre de refrigeración)

- Sistema de gases de escape (excluidos silenciadores)

- Sistema de aire de alimentación

• Estructura metálica

• Tuberías y conductos

• Cables (auxiliares, alarma y control)

• Instalaciñon y montaje

• Herramientas

• Repuestos (para mínimo de dos años)

La propiedad abarcará la marca de los grupos principales, alternador,

reductor, relés de protección, filtros de aire, contraincendios, etc.

2.2.1.2 Armarios de control y protección de los grupos

motogeneradores

Dispondrán de los elementos controladores y reguladores del motor y de

un sistema de visualización y almacenamiento de información sobre parámetros

de servicio de las unidades, así como de indicadores de próxima revsión por parte

del fabricante.

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.2 TÉCNICAS Y PARTICULARES PÁGINA 40

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Contarán con electrónica programable de forma que cubra, como mínimo

todos los casos previstos en esta especificación.

2.2.1.3 Alternadores y armarios de control, protección y sincronismo

El suministro comprende:

• Alternador eléctrico previsto para su trabajo interior, con grado de

protección IP-23. (Incluirá todas las opciones con tensión comprendida

entre 6 y 12 kV)

• El alternador podrá funcionar en régimen estable con un coseno de phi

entre 0,8 inductivo y 0,95 capacitivo.

• Regulación automática del coseno de phi

• Sistemas de control: Instrumentos de indicación y medida. Aparatos de

control.

• Se ofertará al menos una alternativa de alternador, integrado entre

otros por los siguientes relés de protección:

- Máxima tensión

- Mínima tensión

- Frecuencia

- Sobreintensidad y sobrecarga

- Potencia inversa

- Diferencial

- Máxima intensidad homopolar

- Derivación de corriente a estator

Los relés se instalarán en un armario que forme parte del suminstro situado

en la sala de control de la planta.

Todos los armarios quedarán situados en el espacio reservado para la sala

de control. Con el fin de unificar criterios entre diversos suministradores, la

propiedad podrá exigir la adaptación de los armarios a un modelo determinado.

2.2.1.4 Sistemas de potencia auxiliar

Centro de control d motores, CCM 380 V.

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.2 TÉCNICAS Y PARTICULARES PÁGINA 41

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2.2.1.5 Equipo de corriente continua

Con banco de baterías y cargador de las mismas, todo ello dispuesto en el

correspondiente armario.

2.2.1.6 Conexión para un equipo informático

En los armarios de control se dispondrá de la posibilidad de envío de

señales con conexión RS232, a un sistema informático de adquisición de datos.

Deberá proporcionarse un manual explicativo de la forma de conexión para la

captación de las señales.

El sistema de adquisición de datos no forma parte del suministro del

motor, pero es necesaria su instalación para poder proporcionar información fiable

sobre el funcionamiento de los equipos.

2.2.2 Transporte y emplazamiento

El suministrador realizará y será responsable del transporte y descarga del

conjunto en su emplazamiento. Por lo tanto, deberá cuidar de que esté

convenientemente embalado y las protecciones adecuadas, especialmente en

bocas, bridas, etc.

Así mismo, se encargará de que las partes que no forman un conjunto se

embalen y marquen convenientemente para su extravío.

Todos los desperfectos que puedan ocasionarse por el transporte y la

descarga correrán a cuenta del suministrador, por lo que éste deberá haber

contratado los seguros que procedan. Los medios auxiliares (grúas) necesarios

para la descarga formarán parte del suministro.

El equipo se considerará entregado una vez haya sido descargado y

emplazado y además se supere una revisión realizada tras la descarga por

inspectores de la propiedad o personal autorizado.

2.2.3 Montaje

El suministrador de los grupos de cogeneración se ocupará del montaje de

todos los equipos, instrumentos y accesorios necesarios para el correcto

funcionamiento del sistema y que están dentro de los límites del suministro.

También realizará la instalación de las tuberías que le correspondan. En cuanto a

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.2 TÉCNICAS Y PARTICULARES PÁGINA 42

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los equipos eléctricos y de control, se encargará de todas las conexiones de los

mandos y equipos entre sí.

El acoplamiento de filtros, silenciadores y conductos de aire será realizado

también por el suministrador a excepción del silenciador a situar en el by-pass a la

salida del motor.

Se entenderá que el montaje ha concluido en el momento en que los

equipos puedan funcionar adecuadamente en las condiciones previstas en esta

especificación. La obra civil necesaria para la instalación correrá a cargo de la

propiedad.

2.2.4 Pruebas de puesta en marcha de la instalación

El suministrador deberá demostrar que su suministro cumplimenta los

requisitos exigidos y por lo cual se realizarán las pruebas sobre los equipos con el

fin de dar el visto bueno a la instalación para su explotación. Dichas pruebas se

desarrollarán en tres fases:

• Chequeo de los componentes individuales para comprobar que realizan

correctamente su función. Se prestará especial atención a la seguridad.

• Prueba de la instalación completa operando en continuo durante 24

horas. Deberá trabajar en la forma prevista y proporcionando las

prestaciones requeridas.

Superadas las dos fases citadas se considerará que el suministro está

dispuesto para el inicio de la explotación:

• Prueba de la instalación completa durante cuatro semanas en las que se

tabajará a la capacidad especificada en el diseño. En las dos primeras

semanas pueden realizarse paros para ajustes y reparaciones siempre

que no excedan en total 50 horas. Caso de superarse el límite, las

pruebas se alargarán un tiempo igual al exceso.

Las dos últimas semanas deben ser de operación ininterrumpida. Si en este

periodo se produce algún fallo cuya responsabilidad sea atribuible al

suministrador, las dos semanas de ininterrupción deberán empezarse de nuevo.

Durante las pruebas del último apartado no es imprescindible la presencia

del personal del suministrador pero éste habrá previsto la contingencia de un

posible requerimiento de su presencia en caso de que se produzca algún fallo.

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.2 TÉCNICAS Y PARTICULARES PÁGINA 43

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La recepción provisional de la instalación por la propiedad se firmará

cuando se hayan superado con éxito las tres fases consideradas. La aceptación

definitiva se realizará un año más tarde de forma automática si no se detectan

anomalías y una vez superadas las pruebas de prestaciones.

No formarán parte del suministro los fluidos necesarios tales como

combustibles, lubricante, vapor, aire comprimido, etc.

2.2.5 Documentación

Como parte del contrato y dentro del precio fijado, el suministrador deberá

aportar toda la documentación necesaria referente al equipo y actividades relativas

a su instalación, operación y mantenimiento.

2.2.6 Adiestramiento del personal

El suministrador de los grupos de cogeneración se encargará de dar un

cursillo para la formación del personal de la propiedad, destinado a la operación y

mantenimiento de los grupos.

Se espera que la mayor parte del adiestramiento tanga lugar en el recinto

de la propiedad durante el periodo de montaje de los equipos y que sea impartido

por los supervisores del suministrador.

2.2.7 Mantenimiento

Es intención de la propiedad contratar el mantenimiento de los grupos de

motogeneradores al suministrador mismo, y deberán ofertarse, como mínimo, las

siguientes variantes:

• Mantenimiento tota con recambios a cargo de la propiedad durante 5

años.

• Mantenimiento en garantía total en un periodo de 5 años que incluya

todos los gastos de piezas, mano de obra y el primer “overhaul”.

Se deberá adjuntar a estas ofertas una lista valorada de piezas de recambio,

especificando las que deba tener la propiedad en almacén y las que pueden estar

disponibles en España por existencia de un stock centralizado del suministrador.

2.3 LÍMITES DE SUMINISTRO

Los puntos terminales o límites de suministro son los siguientes:

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.2 TÉCNICAS Y PARTICULARES PÁGINA 44

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• Aire de admisión. Filtros del aire de admisión (incluyendo

silenciadores)

• Gas natural. Brida de entrada a rampa de regulación.

• Gases de combustión. Bridas de salida del colector común de escape,

incluyendo junta de dilatación.

• Agua de refrigeración. Bridas de entrada y salida de agua de

refrigeración en colector común a los cuatro motogeneradores.

• Aire comprimido. Brida de alimentación.

• Potencia. Bornes del alternador. Alimentación C.C.M. moto-

generador.

2.4 INFORMACIÓN TÉCNICA A INCLUIR EN LA OFERTA

2.4.1 Descripciones técnicas

El suministrador incluirá en la oferta o documentación adjunta a la misma

información suficiente para el conocimiento de su suministro que alcanza tanto a

los motores propiamente dichos, como a los generadores y otros equipos y

suministro necesarios para el funcionamiento de los conjuntos. Con carácter

orientativo se dan a continuación los datos que se requieren de cada componente:

• Motores

- Descripción general, tipo y características diferenciales de los

motores.

- Sistemas de arranque y lubricación, sistemas de alarma y

protección de fuego, otros sistemas de seguridad incluidos en la

oferta.

- Prestaciones de los moto-generadores incluyendo, debidamente

rellenadas, las tablas de datos adjuntos para las prestaciones

esperadas y garantizadas.

- Nivel sonoro de los motores y alternadores y otros focos emisores

de operación normal o excepcionales (arranques, paros, etc.) y

valores de los consumos propios de energía en estas

circunstancias.

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.2 TÉCNICAS Y PARTICULARES PÁGINA 45

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- Tiempo de puesta en servicio desde la orden de arranque y

secuencia de las operaciones.

- Capacidad para superar durante cortos períodos de tiempo

sobrecargas importantes como las que pueden producirse en caso

de defecto de la red de la compañía estando conectado en

paralelo.

- Descripción del sistema de control de las operaciones de arranque y

parada.

• Alternadores

- Descripción general de los alternadores, sistemas de excitación y

control.

- Descripción del sistema de protecciones.

- Datos de diseño y prestaciones de los alternadores en función de la

temperatura del aire de refrigeración disponible. Es conveniente

disponer de datos de potencias y rendimientos al 100, 75 y 50%

de la carga nominal, en función del factor de potencia (0,9-1).

- Reactancia síncrona, transitoria y subtransitoria.

- Pérdidas de los generadores.

• Cuadros de control

Descripción de los cuadros de control con indicación expresa de los

instrumentos indicadores, sistemas digitales de señalización y operación del

conjunto.

• Sistemas de admisión de aire

Tipos de filtros empleados, capacidad de filtraje, consumo de aire

comprimido (d ser requerido).

• Otros sistemas

Descripción de los sistemas auxiliares de los moto-generadores como

extinción de incendios, cargadores de baterías, etc.

2.4.2 Marcas y fabricantes

Para todos lo elementos (o los más importantes) constituyentes de

turbogeneradores se informará de los datos del subcontratista y/o consumidor, en

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.2 TÉCNICAS Y PARTICULARES PÁGINA 46

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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forma específica deberá darse información a este respecto de los siguientes

componentes:

• Filtros de aire y aceite

• Silenciadores

• Motores auxiliares

• Electrónica principal

• Instrumentos

• Relés de protección

2.4.3 Diagramas de funcionamiento e implantación preliminar

Deberán incluirse los planos y diagramas básicos de los subsistemas que

integren el suministro y una descripción de la implantación propuesta con las

dimensiones y pesos principales de cada componente.

2.4.4 Datos de prestaciones

Los puntos que se adjuntan contienen la información necesaria sobre las

prestaciones de los motogeneradores.

Deberán rellenarse tres ejemplares con dicha información:

• Datos de los tres moto-generadores con cero pérdidas y a nivel del mar

(1013 mbar de presión atmosférica).

• Datos en el emplazamiento, teniendo en cuenta la altura sobre el nivel

del mar, la contra presión en el escape y la pérdida de carga en la

admisión que se considerará de 80 mmca, si el suministrador no

garantiza un valor diferente en función del filtro que suministre. En

este caso se anotará la pérdida de carga considerada.

• Datos de garantía de emplazamiento. Será igual al anterior pero con los

valores de garantía. Sólo deberán rellenarse las posiciones que estén

sujetas a tal garantía así como las bases de cálculo.

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.2 TÉCNICAS Y PARTICULARES PÁGINA 47

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2.5 INSTRUMENTOS Y SEÑALES DE PROTECCIÓN, CONTROL

Y ALARMAS

2.5.1 General

Los sistemas de conrol y protección incluidos en cada suministro estarán

compuestos de aparatos indicadores, transmisores, controladores, interruptores,

contadores, etc, que aseguren la correcta operación del sistema y ofrezcan la

adecuada información al operador. Todas las señales que puedan producir paros

en el sistema estarán diferenciadas en pre-alarmas que darán la indicación al

operador de los parámetros correspondientes y alarmas que producirán el paro del

sistema.

El suministrador normalizará al máximo su instrumentación de forma que

las señales de tipo analógico sean de 4-20 mA y las de tipo digital mediante

contacto libre de potencial siempre que ello sea posible.

Las señales podrían estar situadas sobre los correspondientes puntos de

medición (situación local), debiendo tener la indicación en el panle de control de

los equipos y algunas de ellas deberán ponerse a disposición de un sistema de

adquisición de datos (SAD) para posterior tratamiento.

2.5.2 Instrumento y señales

Los cuadros que se adjuntan indican las señales de cómo deben incluirse

en el sistema objeto de este suministro. Se indican así mismo la posición de la seal

y su posibilidad de conexión SAD.

En cualquier caso el suministrador tomará las adecuadas precauciones para

que la SAD no pueda ocasionar ningún tipo de perturbación en un sistema y dará

las instrucciones precisas que considere oportuno para la conexión y manipulación

de tales señales que serán admisibles en la siguiente forma:

• Analógicas: 4- 20mA

• Digitales: Bornes libres de potencial

• Contadores: Pulsos o 4- 20 mA

Si el sistema de control del suministro dispone de electrónica programable,

la mayor parte de estas señales podrían ser transmitidas al SAD debiéndose en

este caso suministrar la información y protocolos de comunicación que permitan

hacer efectivas estas transferencias.

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.2 TÉCNICAS Y PARTICULARES PÁGINA 48

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3. CALDERA DE RECUPERACIÓN DE CALOR

3.1 INTRODUCCIÓN Y ALCANCE DEL SUMINISTRO

Esta especificación establece las condiciones y requisitos mínimos

relativos a la unidad de referencia integrada en la planta de trigeneración que se

instalará en el hospital diseñado.

La planta de trigeneración está formada por tres motogeneradores de 1019

kWe y tres calderas de recuperación de calor para producir agua caliente a 110º C.

El alcance del suministro incluirá, bajo la responsabilidad del vendedor, el

diseño, ingeniería, compra de materiales y equipos, fabricación, inspección y

pruebas en taller, control de calidad, limpieza, pintura, embalaje, protecciones,

transportes a planta, montaje, supervisión de montaje, pruebas en campo y de

garantía, puesta en marcha y formación de personal del comprador.

3.2 REQUISITOS GENERALES

3.2.1 Códigos y normas

El diseño, materiales, ingeniería, fabricación, inspección, pruebas,

cetificación, limpieza, pintura y montaje de las CRC a suministrar según esta

especificación, se realizan de acuerdo con los códigos y normas aquí

especificadas, referidas siempre a la última edición más las Adendas y casos

especiales del código aplicable que está en vigor en la fecha de adjudicación del

contrato.

El vendedor pondrá en conocimiento al comprador de cualquier

divergencia que exista entre los requisitos de esta especificación y su experiencia.

Serán de aplicación como mínimo, los códigos, normas, leyes y

reglamentos estatales y locales, indicados a continuación en la lista de referncias

que se adjunta.

3.2.2 Sistemas de unidades

El vendedor utilizará las unidades de medida del sistema internacional

(S.I.) en todos sus cálculos y documentos salvo los datos de tuberías que se

podrán dar en pulgadas.

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.2 TÉCNICAS Y PARTICULARES PÁGINA 49

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3.2.3 Dimensionamiento, diseño y materiales

El vendedor dimensionará los equipos y sus componentes en base a las

condiciones de funcionamiento especificadas en la Memoria de este proyecto.

Todo el diseño se realizará de tal forma que se facilite la inspección,

limpieza, mantenimiento y operación en continuo con un alto grado de fiabilidad.

El diseño de incorporará todos los criterios necesarios para salvaguardar la

seguridad del personal. Las superficies exteriores con temperaturas de

funcionamiento superiores a los 65º C y que no requieran aislamiento para

conservación de calor, se aislarán, a efectos de seguridad del personal, cuando

estén situadas en la zona normal de trabajo.

Todos los materiales y equipos que se utilicen serán nuevos

Se prohíbe la utilización de amianto en todo el suministro.

3.2.4 Componentes normalizados

El comprador pretende normalizar lo máximo posible los equipos y

componentes para hacer mínimas las necesidades de repuestos y facilitar la

operación y mantenimiento.

3.2.5 Subcontratistas

El vendedor puede utilizar subcontratistas, pero es el único responsable del

suministro.

De subcontratar alguna parte del suministro, los subcontratistas deberán

ser de entre los homologados por la ingeniería. Para los componentes que se ctan

a continuación, al menos dos posibles subcontratistas deberán ser propuestos,

previamente al pedido, a fin de que el comprador decida su aceptación o

modificación de la propuesta:

• Válvulas principales (seguridad, control, motorizadas,

electrocomandadas, etc. )

• Ventiladores

• Bombas

• Motores eléctricos

• Instrumentos locales y sistemas de control

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.2 TÉCNICAS Y PARTICULARES PÁGINA 50

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• Contratista de montaje

3.2.6 Programa

La propuesta incluirá un programa que cubra todo el alcance del

suministro del contrato, el cual se actualizará mensualmente por parte del

vendedor.

3.2.7 Placas de características

Todos los equipos, incluso los motores, llevarán debidamente fijada una

placa de características para su identificación. La placa de características de

espesor adecuado levará tornillos resistentes a la corrosión. Cumplirán con los

códigos, normas y reglamentos españoles aplicables.

3.2.8 Repuestos

Con la propuesta se presentará una lista de repuestos recomendados para

los sistemas recuperadores de calor. En esta lista se incluirán admás de los

repuestos de puesta en marcha, los previstos para un año de funcionamiento

(cotización independiente para ambos). Ese listado incluirá una cantidad de tubos

de caldera (tramos rectos de cada diámetro) y material utilizado en los equipos de

recuperación de calor. Además deberán cotizarse todos los repuestos necesarios

para poder mantener el vendedor las garantías dadas. Se cotizarán precios

unitarios de todas las piezas que deberán incluirse en la propuesta inicial.

3.2.9 Herramientas especiales

Con la propuesta se presentará una lista de herramientas, llaves y equipos

especiales necesarios para el montaje, instalación, operación, desmontaje,

sustitución y mantenimiento de cualquier componente y equipos auxiliares.

3.3 REQUISITOS MECÁNICOS

3.3.1 Datos de diseño

El vendedor optimizará su diseño respecto a las características de

funcionamiento, pérdidas de carga de los gases, pérdidas de carga de agua de

alimentación, temperaturas, etc.

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.2 TÉCNICAS Y PARTICULARES PÁGINA 51

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Todos los bancos de tubos, colectores e intercambiadores serán totalmente

drenables, por lo que será necesario que se instalen válvulas de drenaje.

Las penetraciones de tuberías a través de la chapa de cierre de caldera,

serán estancas y no darán lugar a tensiones por dilataciones térmicas.

En la medida de lo posible, las uniones soldadas se situarán fuera del paso

de gases calientes.

El diseño de los intercambiadores se realizará teniendo en cuenta que

cuando el motor trabaje a baja carga (arranque, parada y situacines en isla) la

temperatura de los gases aumenta situándose en aproximadamente 523º C +20º C.

3.3.2 Partes a presión

Las partes a presión de la caldera se diseñarán de acuerdo con el código

ASME (todas las secciones que sean aplicables).

El vendedor aplicará y presentará al comprador, para su revisión, las

presiones de diseño y prueba estipuladas por el código ASME, correspondiente a

las presiones de operación específicas.

Las temperaturas del material se calcularán de acuerdo con la temperatura

de fluidos, con un margen mínimo de 25º C.

La tubería a presión será sin soldadura, con un sobreespesor de corrosión

de al menos 1,5 mm. Los tubos aleteados se soldará mediante soldadura continua

por alta frecuencia. Utilizándose aletas de 1,27 mm de espesor mínimo y con una

densidad máxima de 216 aletas por metro.

3.3.3. Chimenea y conducto (opcional)

El conducto entre caldera y chimenea irá revestido exteriormente con

aislamiento, formado a base de paneles semi-rígidos de lana de roca, de densidad

100 kg/m3 y espesor igual o mayor 1 75 mm. Con chapa de recubrimiento de

aluminio de 1mm de espesor. Se diseñará con las siguientes condiciones mínimas:

• Temperatura:50º C por encima de la temperatura máxima del gas

• Presión: 510 mmca

En cualquier caso el vendedor asegurará una temperatura de pared fría

menor de 65º C.

La altura mínima de la chimenea será de 14 metros sobre el nivel del

suelo. La chimenea se aislará térmicamente. El espesor, tipo del aislamiento e

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.2 TÉCNICAS Y PARTICULARES PÁGINA 52

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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instalación (interior o exterior) propuesta se indicará en la oferta. Se incluirá un

silenciador entre caldera y chimenea que garantice un nivel de ruido inferior a 85

dB a 1m del suelo, incluso circulando gases por el by-pass de caldera.

El vendedor cotizará precio por metro lineal para aplicar en el supuesto de

incrementos o disminuciones de la altura indicada.

La chimenea irá provista de los sistemas de drenaje adecuados y el

vendedor incluirá las juntas de dilatación requeridas.

3.3.4 Distribuidor de gases (opcional)

El distribuidor de gases de escape incorporará actuador eléctrico de

regulación, el cual será gobernado por el controlador de presión de vapor.

En posición 100% la caldera enviará todos los gases a la caldera cerrando

la comunicación directa con la chimenea.

En posición 0% la caldera enviará la totalidad de los gases a la chimenea

entroncando entre el economizador de la caldera y el silenciador, realizando el by-

pass total de la caldera.

En el arranque se dispondrá de una rampa de apertura en base a los

requerimientos de la caldera.

3.3.5 Tuberías, válvulas y accesorios

El suministrador incluirá con los intercambiadores de calor, dentro de sus

límites de suministro, todas las tuberías, válvulas, accesorios, soportes y anclajes

necesarios para la tubería que se suministre. También se suministrarán cuando sea

necesario los soportes especiales para tubería de resorte colgadores, etc.

Todas las válvulas se probarán de acuerdo con el código aplicable,

debiéndose entregar al comprador los correspondientes certificados de pruebas.

Se incluirán válvulas en los servicios que las requieran según el diseño del

vendedor.

Las válvulas de retención serán de igual calidad y clase que las válvulas de

aislamiento. Tendrán una tapa desmontable para inspeccionar los internos sin

tener que dimensionar la válvula de la tubería.

Las válvulas de seguridad y de alivio se timbarán y probarán en fábrica,

debiéndose enviar el correspondiente certificado de pruebas.

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.2 TÉCNICAS Y PARTICULARES PÁGINA 53

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3.3.6 Estructura de la caldera

El vendedor diseñará, fabricará y suministrará toda la estructura soporte de

las CRC y equipos asociados definidos dentro de la especificación.

3.4 REQUISITOS ELÉCTRICOS

Los equipos y materiales eléctricos, así como su montaje y operación,

deben estar de acuerdo con las tensiones de alimentación indicadas en el apartado

4.3.

3.4.1 Cables

El vendedor incluirá en el alcance de suministro todos los cables de

interconexión y red de tierras dentro de las CRC, salvo lo indicado como

suministro del comprador.

3.4.2 Alimentación a motores y alumbrado

La alimentación a motores y el alumbrado ambiente, las realizará el

comprador desde el CCM correspondiente.

3.5 REQUISITOS DE INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL

3.5.1 General

El proveedor suministrará la caldera con toda la instrumentación necesaria,

de acuerdo con lo indicado en este capítulo.

Como parte inherente al suministro de la caldera, dentro del alcance de la

instrumentación, se considerarán incluidas:

• Instrumentación local

• Cajas de conexión

• Cables

• Montaje y supervisión

• Pruebas y puesta en marcha

• Repuestos

Los instrumentos tendrán un grado de protección ambiental IP- 65, como

mínimo.

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.2 TÉCNICAS Y PARTICULARES PÁGINA 54

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Todos los instrumentos dispondrán de su correspondiente etiqueta

identificadota y placa de características.

3.5.2 Equipo de control y enclavamiento

El equipo de control, seguridad y enclavamiento será realizado por otros.

El suministrador de la caldera aportará la documentación necesaria para la

configuración de los mismos.

Los lazos de control previstos para la caldera son:

• Nivel de calderín

• Presión de vapor, compuerta diversota

• Caudal de agua de alimentación (medida)

3.5.3 Instrumentación de campo

La instrumentación de campo, mínima, a ser incluida en el alcance del

suministro, será la siguiente:

• Válvulas de seguridad, que se instalarán en:

- Calderín (2 unidades)

- Vapor

• Niveles de vidrio, que se instalarán en:

- Calderón (2 unidades)

• Interruptores de nivel, que podrán ser de tipo flotador o tipo

conductividad y que se instalarán en:

- Calderín: muy bajo nivel

- Calderín: alto nivel

3.6 INSPECCIÓN, PRUEBAS Y PUESTA EN SERVICIO

Todos los equipos a suministrar con esta especificación serán examinados,

inspeccionados y probados de acuerdo con los códigos aplicables y normas

referenciadas y de acuerdo con los requisitos adicionales que aquí se especifican.

El vendedor llevará a cabo las pruebas e inspecciones especificadas en el

contrato. Para las pruebas de los recipientes a presión o de la caldera, el

comprador podrá emplear una entidad colaboradora independiente o la autoridad

local responsable de la inspección de recipientes a presión.

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.2 TÉCNICAS Y PARTICULARES PÁGINA 55

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

FRÍO

El comprador y/o representante tendrá acceso libre en todo momento a las

oficinas o talleres del vendedor o sus subcontratistas.

Durante la fabricación y la entrega del suministro, se llevarán a cabo, por

los inspectores del comprador, visitas al vendedor y a sus eventuales

suministradores para controlar que la fabricación esté conforme con los planos

constructivos estándares, normas y especificaciones que estén incluidas en el

pedido y para tomar conocimiento del avance del suministro completo. El

vendedor suministrará al inspector del comprador los elementos razonables

necesarios para que pueda verificar que los equipos y sus elementos estén de

acuerdo con los requisitos contractuales.

Las pruebas realizadas por el vendedor en presencia de los inspectores del

comprador no eximen al vendedor de cualquier otra obligación contractual.

El vendedor deberá proceder a obtener los permisos necesarios y hacer

realizar las pruebas exigidas por los organismos oficiales de acuerdo con las leyes

y disposiciones locales. Los gastos derivados por los anteriores conceptos serán

satisfechos por el vendedor.

El vendedor deberá presentar al comprador o a su representante los

procedimientos de inspecciones y pruebas antes de comenzar la fabricación.

El vendedor deberá conservar una colección completa aprobada de los

certificados de las pruebas que se hayan realizado con identificación de la sigla

correspondiente a la marcha sobre dicho material.

En caso de que durante o después de la prueba, el comprador constatara

que los materiales y/o equipo no respeten las normas de calidad requeridas o las

características técnicas, etc., el comprador podrá rechazar los materiales y/o

equipo y/o trabajo contemplado en la orden de compra sin que este rechazo

conlleve ningún tipo de reembolso por parte del comprador ni la extensión

implícita de la fecha de entrega a menos que estas condiciones hayan sido

aceptadas por escrito por el comprador.

Los resultados de todas las pruebas serán certificados por el vendedor su

subcontratista o una entidad colaboradora independiente, según proceda. Los

certificados de pruebas se entregarán al comprador antes de la puesta en servicio.

Antes de la puesta en servicio, el vendedor llevará a cabo todas las pruebas

requeridas por los códigos y normas aplicables, incluyendo pruebas de

funcionamiento de cada equipo. Cuando no se disponga de norma apropiada, las

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.2 TÉCNICAS Y PARTICULARES PÁGINA 56

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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pruebas se efectuarán de conformidad con la práctica normal del fabricante, sujeto

a la aprobación del comprador. El vendedor entregará por escrito al comprador,

para su aprobación, el procedimiento de pruebas correspondientes.

3.7 CURSO DE FORMACIÓN EN EL EMPLAZAMIENTO

El contrato de la CRC incluirá un curso de formación. El curso se

impartirá en las instalaciones del comprador, utilizando como guía los manuales

de operación y mantenimiento de la CRC.

4. INSTALACIÓN ELÉCTRICA

4.1 OBJETO

Esta especificación establece las condiciones y requisitos mínimos

relativos a la unidad de referencia integrada en la planta de trigeneración que se

instalará en el hospital.

La instalación comprenderá el parque de intemperie de A.T y los cuadros

de control y servicios auxiliares en el edificio de subestación, así como las

interconexiones de M.T.

Esta especificación se complementa con los planos y especificaciones de

equipos relacionados con la subestación. Todos estos documentos forman parte

integrante de esta especificación.

Los planos indicados deberán ser desarrollados por el instalador de

acuerdo con las características de funcionamiento, esquemas y dimensiones de los

equipos. Todos estos planos deberán ser sometidos a comentarios y aprobación

final, antes de iniciarse la fabricación o montaje del equipo.

El montaje y el equipo eléctrico suministrado por el instalador, será

plenamente garantizado por él, de acuerdo con las condiciones generales del

contrato.

4.2 LÍMITES DE SUMINISTRO

Para una mejor comprensión de la problemática específica de la instalción

eléctrica de la presente cogeneración, en su relación con las instalaciones

existentes, se recomienda efectuar una visita a la planta donde se va a efectuar el

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.2 TÉCNICAS Y PARTICULARES PÁGINA 57

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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montaje para comprobar la ubicación posible de aparamenta y equipo y programar

las reformas a realizar.

El instalador debe suministrar el equipo y materiales eléctricos que

comprende la subestación e interconexión entre esta y las cabinas de 20 kV de

generadores y distribución, a excepción del equipo suministrado por otros y que a

continuación se indican; debe así mismo realizar el montaje, pruebas de campo y

puestas en funcionamiento de todos los equipos y materiales.

Los equipos a suministrar son:

• Cuadro de 20 kV

El instalador incluirá todos los trabajos correspondientes a:

• Equipo de medida para los dos sentidos de la energía comprada a la

red de la compañía.

• Cuadro de control, protección, señalización y alarmas.

• Sistema de puesta a tierra en subestación.

• Modificaciones en edificio de control de subestación

• Estructura metálica, placas pernos de anclaje y soportes de aparellaje.

• Cimentaciones, vallas, grava superficial, excavaciones, canales, etc.

• Cables de fuerza de 20 kV entre generadores y cuadro de 20 kV entre

éste y los transformadores elevadores.

• Cables de control de los transformadores de potencia y distribución.

• Cuadros auxiliares para el edificio de control de subestación.

• Cables de fuerza en 380/220 V de interconexión entere la sala de

control de subestación y sala de control de B.T. de la planta.

• Cables de mando y control para maniobra, señalización y

enclavamientos de los seccionadores y disyuntores de 45 kV hasta el

edificio de control de subestación.

• Cables de alarmas, control, mando y protecciones desde el cuadro de

control de la subestación de 45 kV a la sala de control en la planta de

cogeneración.

• Instalación de puesta a tierra de todas las instalaciones.

• Accesorios de montaje de todos los cables anteriores así como tubos,

bandejas, soportes, etiquetas, terminales, etc.

Otros suministros:

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.2 TÉCNICAS Y PARTICULARES PÁGINA 58

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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Además de lo indicado, el contratista realizará las siguientes actividades:

• El instalador deberá acoplar las nuevas instalaciones de cogeneración a

las instalaciones ya existentes en el hospital.

• El instalador desarrollará los planos de las instalaciones que él mismo

suministre y entregará los correspondientes planos finales donde se

recojan todas las modificaciones producidas durante el montaje.

• El instalador preparará los proyectos oficiales de electricidad para su

presentación en los organismos oficiales y para la compañía

suministradora si así fuese requerido.

La obra civil no estará incluida en el alcance, si bien el instalador deberá

facilitar los planos y croquis precisos con los detalles que sean necesarios para su

aprobación, debiendo comprender:

• Fundaciones de equipo y estructuras

• Zanjas del parque de A.T.

• Pequeña obra de albañilería

• Celdas de transformadores

Los límites del trabajo a realizar son determinados por esta especificación

con inclusión de los equipos y materiales necesarios según el esquema unificar.

El instalador está obligado a elaborar y firmar los documentos necesarios y

gestionar la aprobación de la instalación por parte de la Delegación de Industria y

de la compañía eléctrica correspondiente.

En la parte de A.T. el límite de trabajo estará en las barras generales de 45

kV debiéndose incluir todos los materiales necesarios para la conexión como son

cadenas en pórtico de subestación, cable de tierra, cable de señal, etc. Además se

incluyen las modificaciones indicadas en planos en la salida de la subestación.

4.3 Requisitos Generales

4.3.1 reglamento y normas

La ejecución de las instalaciones se ajustará a los especificado en las

normas y reglamentos vigentes y a las disposiciones reglamentarias que pueda

haber dictado la Delegación de Industria en el ámbito de su competencia. Así

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.2 TÉCNICAS Y PARTICULARES PÁGINA 59

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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mismo, en la parte de la instalación que sea necesario, se seguirán las normas y

recomendaciones de la correspondiente compañía eléctrica.

Todos los equipos y materiales estarán construidos y ensayados de acuerdo

con las normas aplicables en su país de origen. Las normas aceptadas, en

principio, son las siguientes:

• Reglamento sobre Condiciones Técnicas y Garantías de Seguridad en

Centrales Eléctricas y Centro de Transformación.

• Reglamento Electrotécnico de Alta Tensión e Instrucciones Técnicas

Complementarias.

• Normas de seguridad e Higiene.

La instalación cumplirá con los más exigentes requisitos de cualquiera de

los códigos:

• Normas UNE

• Recomendaciones de la CEI

• Normas de la compañía eléctrica

• Reglamento de la Delegación de Industria

4.3.2 Condiciones atmosféricas

Las condiciones atmosféricas serán, sino se indica lo contrario:

• Temperatura máxima de 45º C

• Temperatura mínima de -15º C

• La altitud es de unos 750 m sobre el nivel del mar.

4.3.3 Características del sistema de A.T.

Todos los elementos están sujetos a posibles solicitaciones de

cortocircuito, tendrán una capacidad térmica para poder soportar la intensidad

eficaz simétrica correspondiente a la potencia de c.c., especificada en los

documentos anexos de la documentación de la instalación durante 1 segundo; así

mismo tendrán la capacidad de cresta simétrica de 2,55 veces la intensidad eficaz

simétrica correspondiente a la mencionada potencia. La potencia de cortocircuito

deberá ser confirmada por la compañía suministradora.

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.2 TÉCNICAS Y PARTICULARES PÁGINA 60

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4.4 PARQUE DE INTEMPERIE

4.4.1 Aparellaje y equipo

Las características del aparellaje y equipo principal se detallarán en la

especificación de cada equipo.

4.4.2 Materiales de instalción

Estructuras metálicas de soporte de aparamenta

Los cálculos de la estructura deberán realizarse de tal forma que se atengan

a las especificaciones del Código Técnico de la Edificación.

El acabado de las estructuras será galvanizado por inmersión en caliente.

La unión entre los diferentes cuerpos se realizará con tornillos, tuercas y arandelas

normalizadas según normas DIN.

Se reducirá al mínimo el número de piezas diferentes.

Todos los soportes de aparatos deberán ser de conformación similar a los

existentes en la actualidad.

Aisladores

Su resistencia mecánica será la adecuada en función de los vanos de

separación entre los mismos , para soportar los esfuerzos electrodinámicos

producidos por la falta de cortocircuito especificada.

Las características mínimas que deberán cumplir se determinarán a partir

del mínimo nivel de aislamiento y los actualmente instalados.

Conductores

Las uniones entre el aparellaje se realizará con cables o tubos adecuados

para las solicitaciones previstas. El embarrado principal será de tubo de cobre de

40/32 como mínimo, debiendo incrementarse estos valores en función de la

geometría ofertada y la normativa vigente.

Los conductores se pintarán de los colores normalizados por la compañía

eléctrica local.

Piezas de conexión

El embarrado se realizará por medio de piezas de conexión apropiadas los

terminales de aparellaje y conductor que han de unir. Todas estas piezas d

conexión se dimensionarán para una intensidad mínima de paso, fijada en los

planos correspondientes.

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.2 TÉCNICAS Y PARTICULARES PÁGINA 61

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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Las piezas de conexión con interruptores, seccionadores y transformadores

de protección y medida serán del tipo flexible.

Las superficies de contacto estarán calculadas teniendo en cuenta

solamente la superficie del cuerpo del racor, con exclusión de la superficie de las

bridas de apriete.

Todos los materiales utilizados en la construcción deberán ser de una

calidad y acabado que permita su instalación en ambiente corrosivo. La tornillería

será de acero inoxidable.

Toda la tornillería irá equipada con arandelas planas y piezas de freno para

evitar que las tuercas puedan aflojarse.

4.4.3 Instalación de puesta a tierra

El circuito de tierras inferiores estará formado por conductores de cobre

desnudo de 120 mm2 al que se conectará a las tomas de tierra del parque.

Las tierras de los pararrayos, autoválvulas deberán conectarse lo más

directamente posible a la malla de tierra.

Toda la estructura metálica y soportes de aparellaje irán unidos al circuito

de tierras inferiores por medio de bornas que permitan la entrada y salida del

conductor sin necesidad de cortar el mismo; estas conexiones se realizarán al

exterior y en un sitio visible.

La unión del circuito de guarda con sus tierras inferiores se realizará con

conductor de cobre desnudo de 70 mm2, grapado a los pilares de la estructura.

Las uniones entre cables del circuito de tierras se efectuarán con

soldaduras.

Las tomas de tierra se realizarán mediante red mallada con picas, debiendo

ponerse en paralelo las que se precisen hasta conseguir un valor de la resistencia

de menos de 1 Omio.

4.4.4. Zanjas

El diseño de las zanjas debe ser de tal forma que por ellas no vayan más de

dos capas de cables, que se prevea un drenaje perfecto de estas zanjas y que las

tapas puedan ser retiradas por una sola persona. En el caso de ser necesario

colocar en la misma zanja cables de alta tensión y de control, deberán estar

debidamente separadas por un tabique, pero se evitará esto en la medida de lo

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.2 TÉCNICAS Y PARTICULARES PÁGINA 62

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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posible. La profundidad de las zanjas será tal que los cables nunca queden por

debajo del nivel freático.

4.4.5 Circuitos de mando, control y medida

Los cables de mando y control serán multicolores para una tensión de 1 kV

y de sección mínima de 2,5 mm2.

Los conductores irán tendidos en zanjas registrables El conexionado a los

aparatos se realizará mediante terminales cuando los conductores estén formados

por más de un solo hilo.

Todos los cables serán debidamente identificados en sus extremos y a lo

largo de los mismos, al menos cada 15 m. Las marcas se fijarán por

procedimientos mecánicos tipo imperdibles y nunca por adhesivos.

Las salidas de los conductores desde las zanjas a las regletas de los

aparatos se hará a través de tubos de acero galvanizado grapados en las

estructuras.

Para los transformadores de intensidad y tensión deberán disponerse de

cajas de bornas, una por cada juego de transformadores en las cuales se agruparán

los circuitos que lleguen a cada transformador formando cables multiconductores

para su unión en el cuadro de control.

La sección mínima de los cables para circuitos de secundarios de

transformadores de intensidad serán de 6 mm2. La sección de los cables para

circuitos de secundarios de los transformadores de tensión será tal que la caída de

tensión desde bornes del transformador hasta bornes del equipo de medida no

sobrepase el 0,25% y 4 mm2 como mínimo. Para los equipos de medida de

energía las secciones deberán ser de acuerdo con las prescripciones de la

compañía suministradora.

4.5 SALA DEL EQUIPO ELÉCTRICO

4.5.1 Distribución de media tensión

La instalación de media tensión estará comprendida entre los siguientes

puntos:

• Bornas de los alternadores de los grupos de cogeneración.

• Bornas de alta tensión del transformador de distribución.

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.2 TÉCNICAS Y PARTICULARES PÁGINA 63

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• Bornas de baja tensión del transformador elevador.

4.5.2 Cuadro de control

Existirá un cuadro denominado de control de subestación, situado en el

edificio de control de subestación.

Este cuadro será metálico, autoportante, fabricado en chapa de 1,5 mm de

espesor como mínimo, totalmente cerrado a prueba de polvo y color que

posteriormente se indicará.

En el cuadro estarán instalados todos los elementos de señalización

indicación, maniobra, alarmas y regulación de los sistemas de A.T. y M.T.

En la parte frontal se instalarán los instrumentos indicadores, alarmas y

protecciones.

Así mismo se desarrollará el esquema sinóptico sobre el que se situará la

señalización de seccionadores e interruptores y mando de interruptores.

La parte posterior del cuadro se acondicionará con puertas para dar acceso

a sus elementos interiores: relé, regulador, relés auxiliares, equipo de alimentación

de alarmas, cableado, regletas, etc.

4.5.3 Protección de A.T.

Los cuadros contendrán además de los relés de protección

correspondientes a su respectiva zona, relés auxiliares, cableados y terminales

para el envío de las señales de cierre y apertura a los interruptores de A.T. y de las

señales de alarma. Así mismo incluirán los terminales para interconexión entre

ambos cuadros para la transmisión de órdenes demando, alarmas y señalizaciones.

En el frente del cuadro irán instalados los relés de protección. Los relés

auxiliares, cableados y terminales situados en el interior del cuadro serán

accesibles por su parte posterior mediante puertas adecuadas.

Los relés de protección estarán de acuerdo con las indicaciones del

diagrama unifilar. Serán del tipo empotrado, con chasis extraíble provistos del

dispositivo necesario para que, al ser extraídos, queden automáticamente

cortocircuitados los terminales de conexión a secundarios de transformadores de

intensidad. Estará también provistos de un dispositivo actuable al abrir la tapa

frontal del relé que anule la posible señal de dispar que pueda ocurrir por el

manejo de sus elementos interiores.

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.2 TÉCNICAS Y PARTICULARES PÁGINA 64

INSTALACIÓN DE TRIGENERACIÓN PARA UN HOSPITAL CON PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD, CALOR Y

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Los relés de protección estarán provistos de dispositivos de señalización

del tipo banderola o similar.

Los diferentes circuitos de disparo y cierre de interruptores estarán

protegidos por medio de interruptores de caja moldeada de los polos con contacto

auxiliar para actuar la alarma de la apertura de aquéllos.

La sección mínima de los cables de control será de 2,5 mm2, la sección de

los cables de los circuitos de transformadores de intensidad será de 4 m2.

Los cables de control estarán en el cuadro por su parte inferior. Se

preverán soportes adecuados para la retención de los cables con un dispositivo

efectivo para la puesta a tierra de la armadura de los mismos. Se preverá un cierre

adecuado para el sellado de la entrada de cables en la parte inferior del cuadro.

La regletas de terminales serán del tipo de presión por lengüeta y estarán

situadas en un posición de fácil acceso y a una distancia mínima del suelo de 300

mm.

Todos los cables y regletas estarán debidamente señalizados mediante

caracteres indelebles.

4.5.4 Equipos de medida de la compañía

El conjunto del equipo de medida fundamentalmente estará compuesto de

los siguientes elementos:

• Transformadores de tensión (Tt)

• Transformadores de intensidad (Ti)

• Cableado de interconexión entre los Tt y la medida.

• Cableado de interconexión entre los Ti y la medida.

• Contadores de energía activa

• Contadores de energía reactiva

• Registradores para tarifas horarias

Todos estos materiales deberán cumplir con las prescripciones de la

compañía suministradora teniéndose en consideración que la modalidad del

contrato podrá ser para energía garantizada, programada y eventual.

Transformadores de tensión

Los transformadores de tensión serán del tipo inductivos conectados fase-

tierra según UNE 21088 y la correspondiente hoja de datos.

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.2 TÉCNICAS Y PARTICULARES PÁGINA 65

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Transformadores de intensidad para medida

Los transformadores de intensidad cumplirán con la UNE 21088 y la

correspondiente hoja de datos.

Cableado de interconexión entre Tt y medida

Los conductores entre transformadores de tensión y los conductores irán

protegidos bajo tubo, de forma que no se puedan manipular y tendrán una sección

que garantice una caída de tensión inferior al 0,25% siendo ésta de 4 mm2 como

mínimo.

Cableado de interconexión entre Ti y medida

Los conductores entre transformadores de tensión y los contadores irán

protegidos bajo tubo, de forma que no se puedan manipular y tendrá una sección

de 6 mm2 como mínimo.

Contador de energía reactiva

• Tipo de medida: sistema de 4 hilos

• El registro de energía activa se realizará en los dos sentidos

• Clase de precisión de los contadores igual a 0,2 s

• Tensión:110 V

• Intensidad: 5 A

• Estarán dotados de emisor de impulsos, libre de potencial, para cada

sentido de la energía.

• Llevarán un contacto libre de potencial para identificar el sentido de la

energía, importación o exportación de energía activa, entendiéndose

como exportación la que el cogenerador vierte a la red de la compañía.

Contador de energía reactiva

• Tipo de medida: sistema de 4 hilos

• El registro de energía se realizará en los dos sentidos

• Clase de precisión de los contadores igual 1 s

• Tensión: 110 V

• Intensidad: 5 A

• Estarán dotados deemisor de impulsos, libre de potencial, para cada

sentido de la energía

• La medición de la energía reactiva se realizará discriminando la

energía reactiva importada o exportada den los cuatro cuadrantes

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.2 TÉCNICAS Y PARTICULARES PÁGINA 66

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Registradores- Discriminadores tarifados

Se utilizarán registradores- discriminadores tarifados como apoyo de los

contadores de energía activa y reactiva para disponer de los registros de potencia

y energía requeridos (maxímetro y triple tarifa), para la confección de las facturas

como consumidor y como productor de energía eléctrica.

El equipo permitirá realizar los cierres de facturación automática o

manualmente esta opción se podrá bloquear mediante precinto.

El acceso a los registros podrá realizarse localmente por teclado y vía PC

mediante módem.

El equipo tendrá capacidad para almacenar los registros de energía en

períodos de 15 minutos por un tiempo superior a 40 días.

Instalación

Los transformadores de medida irán situados en el parque de intemperie.

En los circuitos secundarios de medida de los transformadores de tensión e

intensidad, única y exclusivamente se conectarán elementos relacionados con la

medida.

Los contadores y demás elementos de medida se alojarán en earmarios

normalizados por la compañía, debiéndose disponer bloques de prueba para

facilitar su verificación, reparación o sustitución.

Los relés a emplear estarán dotados de un dispositivo antirrobote y

aislamiento galvánico.

Los aparatos de medida con posibilidades de manipulación estarán dotados

de los elementos necesarios para su precintado.

4.5.5 Equipo de corriente continua

El equipo se compondrá d batería, equipo de carga y armario. Las

características de estos elementos serán las siguientes:

Batería

La batería de acumuladores será del tipo alcalino de cadmio y níquel.

La tensión de la batería será la necesaria para la alimentación de aparatos

de 110V y de tensión nominal, con un margen de variación de 116- 100 V.

La capacidad de la batería será tal que pueda alimentar, sin rebasar los

límites de tensión establecidos, las siguientes cargas simultáneas:

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.2 TÉCNICAS Y PARTICULARES PÁGINA 67

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• Consumo permanente: Todas las lámparas de señalización

normalmente energizados durante 6 horas y relés.

• Consumo de puntas: cierres y disparos consecutivos de interruptores

de A.T. (20 veces)

Equipo de carga

La tensión de alimentación será de 220 V fase y neutro 50 Hz.

La tensión de flotación estará estabilizada en ±2% por métodos estáticos

para variaciones de la fuente de alimentación en ±10% de la tensión y en ±5% de

la frecuencia y de 0-100 % de la intensidad de carga.

Existirá un dispositivo de carga a fondo a tensión constante o a intensidad

constante o mezcla de ambas, pero nunca por plots.

El paso de carga de flotación a carga de fondo se realizará manualmente

por conmutador.

El cargador de batería estará diseñado para atender el consumo permanente

especificado, además de la carga de batería.

En caso de falta de tensión alterna, la batería atenderá el consumo de

emergencia especificado, para lo cual se preverán los medios oportunos de

conexión y desconexión de esta carga.

En el periodo de carga a fondo de la batería se deberá prever los medios

adecuados para que la tensión de utilización no supere los límite especificados.

Armario

El equipo de carga y la batería se hallarán situados en el interior de un

armario de chapa de acero tipo interior, autportante y accesible por delante

mediante puertas.

En el exterior del armario se situarán los elementos de medida,

señalización y mando, que será como mínimo:

• 1 Amperímetro de cuadro móvil para el cargador

• 1 Voltímetro de cuadro móvil para la tensión de utilización

• 1 Interruptor general

• 1 Piloto d señal de tensión de alimentación

• 1 Relé de indicación de puesta a tierra en la red de 110 V c.c.

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.2 TÉCNICAS Y PARTICULARES PÁGINA 68

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4.5.6 Cuadro de servicios auxiliares

El cuadro será metálico, autoportante, para instalación interior, totalmente

cerrado y a prueba de polvo. Su diseño será similar al cuadro de protección de

A.T.

En este cuadro se realizarán las distribuciones necesarias de 380/220 V

corriente alterna y de 110 V corriente continua en compartimentos separados.

En la parte exterior frontal del cuadro y situados bajo los respectivos

interruptores, se preverán los rótulos de identificación de las salidas, en plástico

negro grabado en blanco. Así mismo, en la parte interior y situados bajo los

juegos de fusibles se preverán rótulos similares.

En el interior del cuadro se instalará un relé de mínima tensión de corriente

alterna y otro de corriente continua para dar las alarmas necesarias en caso de

falta.

4.5.7 Instalación de puesta a tierra

Todos los paneles y cuadros en la sala de equipo eléctrico serán

conectados a la red de tierra por medio de un cable de cobre.

Todos los elementos metálicos no conductores, situados en el interior de

los paneles y cuadros serán conectados a la barra de tierra o terminal del cuadro.

4.5.8 Conductores

Todos los cables de fuerza y control que interconecten paneles situados en

la sala de control de la subestación, serán multiconductores de cobre con

aislamiento seco, con tensión de aislamiento de 1 kV. Los cables que

interconectan equipos fuera de la sala de control de la subestación serán armados

con hilo de acero.

Los cables de alumbrado para interior, instalados en tubos, serán

unipolares, con aislamiento de plástico y tensión mínima de aislamiento de 750 V.

Los cables de alumbrado para exterior serán multiconductores, con

aislamiento seco, anillados y para una tensión de aislamiento de 1 kV.

4.5.9 Accesorios de mantenimiento y seguridad

El instalador suministrará los siguientes accesorios de mantenimiento y

seguridad si no existen en las instalaciones actuales:

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• Una pértiga de maniobra para A.T.

• Dos plataformas aislantes

• Dos pares de guantes aislantes

• Un para de botas aislantes

• Un dispositivo para poner a tierra y cortocircuito las líneas de A.T.

• Rótulos de peligro de muerte, primeros auxilios, etc.

Todos los elementos de mantenimiento deberán estar situados sobre el

tablero adecuado montado en una de las paredes interiores del edificio.

4.6 INSPECCIÓN Y ENSAYOS DE FÁBRICA

El instalador debe ofrecer al servicio de inspección todas las facilidades

necesarias para que éste pueda asegurarse de que todos y cada uno de los equipos

por él suministrados estén siendo construidos y ensayados de acuerdo con los

mejores métodos para cumplir las especificaciones de diseño y funcionamiento.

Todos los trabajos y ensayos deben ser llevados a cabo con la completa

satisfacción del servicio de inspección, pero la aprobación de éste no libera al

instalador de las garantías especificadas en las condiciones generales del contrato.

El servicio de inspección indicará en cada caso si desea presenciar los

ensayos realizados en fábrica. Para esto, el instalador deberá informarles con el

tiempo suficiente de la fecha en que van a ser realizados.

En general, se realizarán sobre los distintos equipos los ensayos de rutina

especificados en las recomendaciones CEI cuando éstas sean de aplicación.

Cuando así se indique en las correspondientes especificaciones de equipo, se

realizarán además los ensayos tipo requeridos.

Los contadores y demás equipos de medida, si así lo requiere la compañía

suministradora de energía, serán enviados a sus laboratorios para las oportunas

comprobaciones a cargo del instalador.

El instalador debe incluir en su oferta, como formando parte del equipo, el

precio de los ensayos de rutina.

Ningún equipo será despachado por su fabricante hasta que los certificados

de ensayo hayan sido aprobados por el servicio de inspección.

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.2 TÉCNICAS Y PARTICULARES PÁGINA 70

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4.7 SUPERVISIÓN DE CONSTRUCCIÓN, PRUEBAS DE CAMPO

Y PUESTA A PUNTO

Las instalaciones deberán ser aprobadas por el supervisor de obra, que se

reserva el derecho de rechazar cualquier trabajo y en cualquier fase de ejecución,

si considera que la calidad de éste o de los materiales empleados no alcanzan el

nivel necesario, teniendo en cuenta las normas establecidas en esta especificación,

debiendo el instalador rehacerlo a su propio cargo.

El instalador garantiza que ninguna instalación será realizada de forma

diferente a los planos aprobados a menos que tenga aprobación por escrito.

Todas las pruebas de campo relacionadas con los equipos principales,

necesarios para su puesta en funcionamiento, serán realizadas bajo la supervisión

del fabricante del equipo. En general y sin excluir cualquier otra prueba que el

instalador juzgue necesaria, se realizarán las siguientes comprobaciones:

• Transformadores de medida: Comprobación de las relación de

transformación. Comprobación de las curvas de relés mediante la

inyección en primario.

• Interruptores: Ensayo de funcionamiento. Comportamiento de señales

de disparo y cierre.

• Relés de protección: Comprobación de las curvas de los relés mediante

inyección de corriente, con equipo de comprobación facilitado por el

instalador. Comprobación de disparos y alarmas de todos los relés.

• Equipo de corriente continua: Comprobación del correcto

funcionamiento de cargador y batería. Comprobación de que la batería

da la potencia requerida.

• Cuadro de control: Comprobación de funcionamiento de mandos y

señalizaciones. Ensayo de todas las alarmas mediante simulación de

condiciones anormales.

• Cables: Medida de resistencia de aislamiento entre fases y tierra.

Ensayos de continuidad y polaridad. Ensayo de continuidad en la red

de tierra y conexiones. Medida de resistencia de diferentes elecrodos y

de red general a tierra.

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3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.2 TÉCNICAS Y PARTICULARES PÁGINA 71

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Los resultados de los ensayos descritos serán registrados por el instalador

en formatos adecuados con fecha y nombre de la persona a cargo del ensayo y

posteriormente, aprobados por el supervisor de obra.

5. MÁQUINA DE ABSORCIÓN

5.1 ALCANCE DEL SUMINISTRO

Esta especificación establece las condiciones y requisitos mínimos

relativos a la unidad de referencia integrada en la planta de trigeneración que se

instalará en el hospital.

5.2 LÍMITES DEL SUMINISTRO

5.2.1 Equipos mecánicos

La planta entradora de líquidos por absorción consistirá en un conjunto de

absorbedor- evaporador, un intercambiador de calor de la solución, tuberías de

interconexión, soportes y demás elementos. Se incluirá a carga inicial de bromuro

de litio. Los circuitos del evaporador, absorbedor y condensador se diseñarán para

una presión de funcionamiento de 150 psig. El generador de vapor de alta

temperatura se diseñará para una presión de 115 psig.

Las bombas de la solución y de refrigeración serán del tipo hermético, sin

sellos o sistemas externos de sellado. La lubricación y la refrigeración de la

bomba de la solución se realizarán mediante la solución de bromuro de litio. La

bomba de refrigerante se lubricará y refrigerará mediante el refrigerante.

Los motores de la bomba serán alimentados eléctricamente a una fuente

trifásica de 60 Hz a 200-240 o 416- 480 V o de 50 Hz a 380- 415 V ±10%. El

intervalo de inspección recomendado para los cojinetes es de 6 años.

5.2.2 Sistemas de control

El control de capacidad se realizará mediante un sistema automático capaz

de controlar el funcionamiento bajo todas las condiciones de carga y temperaturas

de agua de entrada en el condensador.

El panel de control incluirá un indicador de tiempo transcurrido, el

transformador de voltaje de control con salidas múltiples, los arrancadores de la

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bomba de la máquina, la protección trifásica por sobrecarga compensada por

temperatura ambiente, el interruptor general, la puerta del panel con llave y las

seguridades necesarias. El exterior del panel de control mostrará pilotos de

indicación que señalen el estado de funcionamiento de la máquina y de la purga.

Se suministrará el sistema de purga automático sin motor. Este sistema

proporcionará una acción de purga continua siempre que la unidad esté en

funcionamiento y permitirá que los gases no condensables se almacenen

externamente a la unidad y no pueden introducirse en la misma cuando ésta no se

encuentre en funcionamiento. Todos los controles de la purga y del evaporador, se

encuentran en su propio interior y no se requerirá alimentación eléctrica,

conexiones de aire de control o cambios de aceite para su funcionamiento.

5.3 FUNCIONAMIENTO CONTINUO

La unidad será capaz de un funcionamiento continuo en las condiciones de

diseño y a todas las temperaturas del agua de condensación hata 7º C,

suprimiendo la necesidad de la instalación hidráulica del control del agua de la

torre de refrigeración y la calibración según la aplicación normal del aire

acondicionado.

No requerirá la utilización de válvula de by-pass de la torre de

refrigeración.

No requerirá conexión de tuberías y válvula de by-pass del condensador.

El haz tubular del generador será de diseño en U, asegurados únicamente

en un extremo, reduciendo el desgaste y las averías del mismo.

La superficie de la carcasa del evaporador se suministrará con aislamiento

de fábrica. La bomba del refrigerante, la carcasa y la instalación hidráulica se

aislarán en la instalación. Los cabezales del agua fría se aislarán en la instalación

una vez finalizada la conexión de tuberías. El recubrimiento y la pintura final se

aplicarán según se especifica en otro apartado.

Las instrucciones de funcionamiento y mantenimiento serán suministradas

por el fabricante en una bolsa.

6. MEDICIONES Y ABONO

6.1 MEDICIÓN Y ABONO DE LAS OBRAS METÁLICAS

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Las armaduras que se utilicen en las obras de fábrica armadas, así como las

estructuras y obras metálicas se medirán por su peso teórico deducido de los

planos de detalle de cada una. El resultado obtenido se aumentará en un 5% en

concepto de tolerancia en peso y pérdidas por recortes.

6.2 MEDICIÓN Y ABONO DE LAS TUBERÍAS

Las tuberías de conducción, cualquiera que sea su naturaleza, de diámetro

y presión de prueba, se medirán y valorarán por metro lineal a los precios que para

la de cada conjunto de características figuren en el cuadro de precios.

Las tuberías que sean objeto de medición a los efectos de su abono,

deberán hallarse totalmente colocadas, con sus sujeciones, recubrimiento y demás

elementos que integren las mismas y haber sido sometidas con éxito a las pruebas

de presión, si las hubiera.

6.3 MEDICIÓN Y ABONO DE LOS CABES ELÉCTRICOS

Los cables para la conducción de energía eléctrica para distribución de

alta, media o baja tensión de corrientes industrial o para iluminación, así como los

de conexión de aparatos e identificadores situados a distancia unos de otros se

medirán por cada tipo, sección y forma de aislamiento e instalación y se valorarán

a los precios unitarios que para cada uno figure en el cuadro de precios.

6.4 MEDICIÓN Y ABONO DE LOS EQUIPOS MECÁNICOS

Se medirán y valorarán los equipos mecánicos que formen parte de la

instalación por unidades al precio que figure en el cuadro de precios que se

refieran.

De la maquinaria, mecanismos y demás elementos que se construyan en

taller podrá abonarse un 75% del importe que para material construido en taller

establezca en cada caso el cuadro de precios que haya presentado el contratista en

las condiciones antedichas, siempre y cuando dicho material merezca la

conformidad del ingeniero encargado de la inspección en talleres y un 90% del

importe que para material acopiado en obra establezca el mismo cuadro de

precios, una vez estén depositados en obra y sean hallados conformes. El importe

restante se abonará a la finalización de su montaje.

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6.5 MEDICIÓN Y ABONO DE LA INSTRUMENTACIÓN Y

EQUIPO DE CONTROL

Los aparatos de control, medida y dosificación se abonarán a los precios

que para los mismos figuren en el cuadro, una vez instalados en obra y aprobado

su funcionamiento. De los aparatos que suministre el contratista y se hallen

pendientes de la instalación se podrá abonar un 90% del importe que para

suministro de los mismos figure en el cuadro, cuando se realicen a satisfacción sus

pruebas individuales de funcionamiento.

6.6. MEDICIÓN Y ABONO DE OBRA VARIAS

Las unidades de obra para las que no se especifica la forma de medirlas y

abonarlas, lo serán por unidades concretas, lineales, superficiales o de volumen

según figuren expresadas en los cuadros de precios y por el número real de dichas

unidades ejecutadas y que cumplan las condiciones prescritas en este Pliego.

6.7 MEDICIÓN Y ABONO DE LAS PARTIDAS ALZADAS

las partidas alzadas de abono íntegro se abonarán por el resultado de

aplicar los precios unitarios correspondientes del cuadro de precios a las

mediciones efectuadas.