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Estimados socios y lectores:

En el mes de Junio recin pasado se ha celebrado el Congreso Iberoamericano de Aire Acondicionado y Refrigeracin (CIAR) 2011, en la Ciudad de Mxico, con el tema central Net Cero. Se ha buscado intercambiar ideas y analizar soluciones para llegar a construir edificios que no aumenten la demanda gene-ral de energa. El comienzo est en proyectar instalaciones de bajo consumo energtico e integrar sistemas de recuperacin y regeneracin. Como en la mayora de los casos no se puede lo-grar la independencia total de las fuentes de energa pblicas, debe haber un compromiso de generar la misma cantidad del consumo energtico restante en otro lugar fsico con sistemas de energas renovables. El Balance energtico debe dar cero.Chile estaba presente con 8 participantes y una presentacin tcnica-cientfica.

El presente CIAR se organiz de una manera muy diferente, lo que hizo que el evento se transforme en un xito total. Felicitaciones a la Asociacin Mexicana de Empresas del Ramo de Instalaciones para la Construccin (AMERIC) por el excelente desem-peo.

Las razones del xito han sido principalmente tres:

A) Darle al Congreso un enfoque cientfico-comercial, ofreciendo simultneamente presentaciones tcnicas-cientficas y tcnicas-comerciales. 21 Empresas estaban presentes como espnsores de diferente nivel lo que hizo posible la realizacin del evento.

B) Dar un espacio de 2 horas a cada presentacin, en comparacin de los 40 minu-tos en los CIAR anteriores, lo que dej muchos espacios para conversaciones e intercambios de experiencias.

C) Haber seleccionado un hotel de 5 estrellas, con un ambiente muy agradable y excelente atencin en cada momento.

Es importante mantener este esquema del Congreso. Congresos exclusivamente tc-nicos-Cientficos estn condenados a fracasar por los altos costos y falta de pblico.

El prximo CIAR ser en Colombia.

Simultneamente con el CIAR se ha celebrado la reunin anual de la Federacin de Asociaciones Iberoamericanas de Aire Acondicionado y Refrigeracin (FAIAR). Se hizo el traspaso de la presidencia para los prximos 2 aos a Colombia. Todo apunta que el FAIAR no ha sido muy activo hasta la fecha, salvo la preocupacin de orga-nizar los CIAR. Se han formado 3 grupos de trabajo con temas importantes, donde algunos directores de nuestra Cmara tienen el compromiso de colaborar y aportar. Oportunamente informar de ms detalles.

PresidenteHeinrich-Paul Stauffer

Fro & CalorAo 21 N 109 Junio 2011Revista Fro y Calor rgano Oficial de la Cmara Chilena de Refrigeracion y Climatizacin A.G. yDITAR Chile.

Instalacin de Calefaccin por Radiadores de Produccin de Agua Caliente Sanitaria 4 - 25

Tratamiento de Legionella mediante choque trmicosimultneo en las lneas de agua fra y caliente 26 - 29

Produccin de ACS gratuita en hospitales medianterecuperacin de calor en los equipos de produccinde fro para climatizacin 30 - 34

Ahorro energtico: Reduccin de los costes de combustibles y proteccin del medio ambiente 36 - 40

Representante LegalHeinrich - Paul Stauffer

GerentaXandra Melo H.

Comit EditorialFrancisco AvendaoJulio GormazXandra MeloKlaus Grote

ColaboradoresToms CanPedro SarmientoFrancisco MirallesJoaqun Reyes

DireccinAv. Bustamante 16 Of. 2-CProvidencia, Santiago-ChileFonos: (56-2) 204 8805 (56-2) 341 4906Fax: (56-2) 204 7517E-mail: refriyclima@entelchile.netWeb: www.frioycalor.cl

Diseo y ProduccinDATONLINE E.I.R.L.Fono/Fax: (56-2) 274 37 82 E-mail: datonline.rs@gmail.com

Las opiniones vertidas en los artculos son de exclusiva responsabilidad de sus autores y no representan necesariamente el pensamiento de la Revista Fro y Calor. La publicidad es responsabilidad de los avisadores.

directorios

Cmara Chilena de Refrigeraciny Climatizacin A.G.

Presidente : Heinrich - Paul Stauffer, de Instaplan S.AVicepresidente : Cipriano Riquelme H., de CR Ingeniera Ltda.Tesorero : Toms Can C., de Refrigeracin y Repuestos S.A.C.Secretario : Alejandro Requesens P., de Business to Business Ltda.Director : Julio Gormz V., de Gormz y Zenteno Ltda.Director : Rubn Cspedes A., de RCA Ltda.Director : Peter Yufer S., de Rojo y Azul Ing. y Proyectos Ltda. Director : Jorge Sandrock H., de Rojas, Sandrock y Ca Ltda.Past President : Klaus Peter Schmid S, de Inra Refrigeracin Industrial Ltda.

Presidente : Manuel Silva L.Vicepresidente : Julio Gormaz V.Secretario : Francisco Avendao R.Tesorero : Jorge Sandrock H.Directores : Francisco Miralles S. Francisco Dinamarca Eduardo Mora E. Past President : Klaus Grote H.

Ditar - Chile

Editorial

Cmara Chilena deRefrigeracin y Climatizacin A.G.

International Associate Divisin Tcnica de Aire Acondicionado

y Refrigeracin de Chile

Radiador de Pared

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Instalacin de Calefaccin por Radiadores y Produccin de Agua Caliente Sanitaria

Material Tcnico extraido del Mdulo Siete Instalaciones de Produccin de Calor. M7 /UD3American Chemical Society

1. DATOS DE PARTIDA

Para dimensionar una instalacin de calefaccin y agua ca-liente sanitaria, ofreciendo el resultado que sea ms favorable al usuario final desde el punto de vista tcnico y econmico, es necesario disponer de una serie de datos que nos permitan realizar tanto los estudios previos necesarios para determinar las caractersticas generales de la instalacin (tipo de instala-cin, materiales a emplear, trazados de tuberas, etc.) como los clculos necesarios para realizar un correcto dimensio-nado.

Entre los datos y documentacin necesarios ms relevantes, podemos enumerar los siguientes:

Planos del edificio. Materiales de construccin empleados. Uso a que est destinado el edificio. Temperaturas interiores y exteriores. Tipo de instalacin. Combustible a emplear.

1.1. Plano de la vivienda

En esta unidad se realizar el diseo de un sistema de ca-lefaccin por radiadores y de produccin de agua caliente sanitaria para una vivienda unifamiliar. El plano que utiliza-remos a lo largo de toda esta unidad es el Plano 1.

La vivienda en cuestin consideraremos que est situada en la provincia de Valencia, prxima a la costa.

1.2. Demanda de la carga trmica en las dependencias

La instalacin de calefaccin de un edificio debe suministrar toda la potencia calorfica necesaria para compensar todas las prdidas de calor que se producen, a travs de las paredes o por infiltraciones o aire necesario para la ventilacin.

Plano N 1

Estas prdidas de calor estn condicionadas bsicamente por tres factores:

Temperatura interior del edificio, que para el caso de vi-viendas oscila entre 20C y 23C.

Zona climtica en que se encuentra el edificio y las incle-mencias del tiempo a que se ver sometido.

Caractersticas propias del edificio (materiales empleados en la construccin y calidades de los mismos).

Para conocer la demanda total de calefaccin del edificio deberamos calcular las prdidas de calor a travs de los ce-rramientos del mismo, a partir de datos como los coeficientes de transmisin trmica y la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior. Este clculo resulta laborioso y no aporta nada al contenido de este mdulo, por ser materia co-rrespondiente a otras asignaturas de este mismo ciclo formati-vo, por ello, para realizar los clculos de manera aproximada y que nos permita desarrollar de una forma ms o menos

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Articulo

precisa el proyecto propuesto en esta unidad, se expone un mtodo de clculo estimativo, que con ayuda de tablas nos permite obtener unos resulta-dos aproximados, vlidos para la realizacin de estudios y an-teproyectos.

En la tabla N1 podemos ob-tener las prdidas de calor de

Mapa de zonas climticas de Espaa

ORIENTACIN FACTOR O

Zonas de montaa 1.2 Orientacin Norte 1.15 Otras 1

ZONA CLIMTICA FACTOR C

A 0.7 B 0.8 C 0.9 D 1.0 E 1.15

cada estancia de la vivienda en funcin de su volumen.

Los resultados obtenidos de esta tabla deben multiplicarse por una serie de factores que dependen de la zona climtica donde se encuentre, y de la orientacin de las distintas habi-taciones de la vivienda.

Tabla N 1

1.2.1. Clculo de demandas de calefaccin para el ejemplo propuesto

Los clculos que debemos realizar, empleando el mtodo simplificado anteriormente, para determinar cul ser la de-manda de energa para la calefaccin de la vivienda se resu-men en la tabla N 2.

Para el clculo de la volumetra se ha considerado una altura de 2,5 m para todas las estancias, y que la vivienda est situa-da en una zona climtica B.

Las superficies de las habitaciones se han calculado con ayu-da de la escala indicada en el plano de la vivienda, al igual que la orientacin de la misma.

Tabla N 2

1.3. Puntos de consumo de ACS y demanda prevista

El propsito del sistema de produccin de agua caliente sani-taria es suministrar a cada aparato de consumo el caudal de agua caliente que demanda, a la temperatura adecuada y en el momento preciso, teniendo en cuenta que sta se mezcla habitualmente con agua fra.

Para usos sanitarios, es necesario calentar el agua fra proce-dente de la red, que llega a una temperatura que oscila entre los 6 y los 14 C, dependiendo de la zona y la poca del ao, hasta los 40 45 C, que es la temperatura de uso.

El consumo diario de agua caliente depende de una multitud de factores.

Entre ellos podemos destacar el uso a que se destina el edi-ficio, las costumbres de sus habitantes, la poca del ao, in-cluso el da de la semana. Por este motivo, los valores que se utilizan a continuacin para realizar el clculo de la deman-da prevista son orientativos.

Para determinar el consumo de agua caliente sanitaria para el caso de una vivienda, en la que se prevee la instalacin de un acumulador, nos basaremos en la tabla 3 de consumos

Tabla N 3

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2. TUBERAS 2.1. Materiales para tuberas 2.1.2. Cobre

Los tubos de cobre son de los ms utilizados para la fabri-cacin de tuberas. En el comercio se pueden encontrar dos calidades:

Cobre duro: tubera rgida que se suministra en barras de 5 6 metros de longitud, apropiada para la ejecucin de instalaciones vistas por su resistencia mecnica.

Cobre recocido: despus de aplicarle el tratamiento trmi-co adecuado, se consigue un material ms maleable, que conserva el resto de sus caractersticas intactas. Comer-cialmente se presenta en rollos, cuya longitud depende del dimetro del tubo, lo que lo hace apto para instalacio-nes sinuosas con tramos de gran longitud, por la facilidad del mismo para adaptarse a cualquier trazado.

El cobre en general presenta una serie de caractersticas que lo hacen especialmente apto para realizar instalaciones de fontanera, calefaccin, conduccin de gases, etc. Sus carac-tersticas ms destacables son:

Gran resistencia a la corrosin.

Interior totalmente liso (provoca pequeas prdidas de carga e impide las incrustaciones).

Fcil de instalar y manipular, pudindose cortar y soldar fcilmente por capilaridad.

Los inconvenientes que presenta su utilizacin son su eleva-do coste en comparacin con otros materiales y el elevado coeficiente de dilatacin, que obliga a tomar algunas precau-ciones cuando se utiliza en instalaciones de agua caliente y calefaccin.

Para la ejecucin de instalaciones con tubera de cobre hay disponibles en el mercado gran variedad de accesorios, pre-parados para su unin mediante soldadura por capilaridad o con manguitos mecnicos de compresin, ofreciendo todas estas uniones gran confiabilidad.

Comercialmente, los tubos de cobre se denominan por su dimetro exterior y el espesor del tubo.

El mayor problema que puede presentar la utilizacin de tu-beras de cobre aparecer cuando se realicen instalaciones mixtas en las que se utilizan tuberas de cobre y de acero, ya que se forma una pila elemental que provoca la oxidacin y picado de la tubera de hierro. Para evitar la aparicin de este fenmeno, hay que tomar las precauciones que se indican a continuacin:

Montar un manguito de plstico que sirva de aislante en el punto de unin de los dos materiales.

Procurar, siempre que sea posible, que la tubera de hierro

diarios en litros para los distintos puntos de consumo, que nos servirn de orientacin.

El clculo se realiza teniendo en cuenta que la temperatura dentro del acumulador es de 60 C.

Una vez conocidos los puntos de consumo que debemos ali-mentar, el procedimiento a seguir consistir en sumar todas las demandas de ACS a la temperatura de 40 C, que coinci-den con las indicadas en la ltima columna de la tabla infor-mativa anterior, y aplicarles un coeficiente de simultaneidad, que depender del confort que se quiera conseguir:

Confort reducido K = 0.5 Confort medio K = 0.7 Confort elevado K = 0.9

1.3.1. Clculo de la demanda de ACS para el ejemplo pro-puesto

Aplicando el mtodo de clculo propuesto, a la vivienda que estamos utilizando como ejemplo, tendremos que para los puntos de consumo de la misma, la demanda de agua calien-te sanitaria a 40 C ser la siguiente:

Si queremos tener un grado de confort medio, tendremos que multiplicar el resultado obtenido por 0,7, obteniendo que la demanda prevista de agua caliente sanitaria a 40 C ser de 167,23 litros diarios.

La potencia calorfica necesaria para la produccin del agua caliente sanitaria se puede calcular aplicando la frmula si-guiente:

Donde: V = volumen del acumulador (m3).Pe = peso especfico del agua caliente en (kg/l). Ce = calor especfico del agua (kcal/kg C).DT = salto trmico entre el agua de entrada y de salida (C). t = tiempo necesario para la puesta en servicio (horas).

Considerando valores habituales para viviendas, con un salto trmico de 50 C y tiempo para puesta en servicio de 2 horas, podemos calcular la potencia calorfica requerida para la ins-talacin propuesta como ejemplo, obteniendo:

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est situada antes que la de cobre en el sentido de la cir-culacin del agua.

Utilizar nodos de sacrificio que protejan las tuberas de hierro.

2.1.2. Acero galvanizado

Son tuberas que se construyen con acero de bajo contenido en carbono que se galvaniza posteriormente para aumentar su resistencia a la corrosin.

Este tipo de tuberas son de elevada resistencia mecnica y permiten realizar las uniones por soldadura, con accesorios roscados o con bridas.

Tienen el inconveniente de presentar una superficie interior rugosa, que adems de facilitar los depsitos de cal aumenta las prdidas de presin.

Su uso en instalaciones de tipo residencial est siendo des-plazado por otros tipos de materiales ms duraderos, higini-cos y fciles de instalar.

Comercialmente se presenta en barras de 5 6 metros de longitud en una gama de dimetros en pulgadas.

2.1.3. Acero inoxidable

El acero inoxidable se considera un material higinico, como se demuestra en la mayora de las aplicaciones en la indus-tria alimentaria y farmacutica. Entre las caractersticas ms destacables para su utilizacin en instalaciones de agua ca-liente sanitaria y calefaccin, podramos destacar su resisten-cia frente a los agentes externos, que lo hacen resistente a la corrosin, evita las incrustaciones y provoca una mnima pr-dida de carga, obtenindose mayores velocidades del fluido.

Tambin permite obtener excelente acabado decorativo evi-tando costos adicionales de pinturas o protecciones exte-riores. Tambin presenta menor conductividad trmica que otros materiales.

Los principales inconvenientes de uso de los aceros inoxida-bles son el coste de los materiales, que resultan mucho ms caros que otros, y la dificultad de manipulacin, mecanizado y soldadura, por su gran resistencia y especial cuidado que hay que tener para evitar que pierda sus caractersticas al so-meterlos a procesos de soldadura.

Para las instalaciones sanitarias y en viviendas se han de-sarrollado gamas de tubos y accesorios, para soldadura por capilaridad o uniones prensadas con los que se consiguen abaratar los costes de mano de obra en la ejecucin de insta-laciones con tubos de acero inoxidable.

2.1.4. Materiales plsticos

Dentro de la gran variedad de materiales plsticos que po-demos encontrar en el mercado, los que se utilizan ms co-mnmente en la fabricacin de tuberas son el policloruro de vinilo (PVC), el polietileno (PE) y el polipropileno (PP).

Cada uno de estos materiales tienen unas caractersticas di-ferenciadas, pero en general todas las tuberas de materiales plsticos se caracterizan porque:

Son ligeras y muy resistentes a los agentes externos (salvo a los hidrocarburos, que pueden deteriorarlas).

Son aislantes trmicos y elctricos.

Son fciles de manipular, pudindose modelar y soldar al aplicarles calor.

Tienen un interior muy liso, por lo que provocan pocas prdidas de presin y difcilmente se producen incrusta-ciones.

Como inconvenientes, podemos resaltar los siguientes:

Elevado coeficiente de dilatacin trmica.

Presin de trabajo limitada a un mximo de 25 bar.

Envejecen en presencia del aire y de la luz solar.

2.1.4.1. PVC y polietileno

Son tubos rgidos que se presentan comercialmente en barras

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de hasta 5 m, en una gama de presiones que va desde los 4 kg/cm2 a los 16 kg/cm2.

Hay disponibles para este tipo de material gran variedad de accesorios. Las uniones se realizan por un acoplamiento ci-lndrico machihembrado que se puede encolar o soldar por fusin.

En el caso del polietileno, tambin se presenta en tubos flexi-bles que se pueden unir con acoplamientos elsticos o con accesorios prensados de latn.

Estos tubos son muy resistentes a los materiales de obra y tampoco se ven afectados por la corrosin, como ocurre con los materiales metlicos.

2.1.5. Materiales multicapa

Son materiales plsticos sometidos a un proceso de fabrica-cin especial que permite mejorar sus caractersticas resisten-tes, sobre todo aumentando su resistencia al calor.

El ms extendido es el polietileno reticulado. Tiene la ventaja de presentarse en tubos flexibles de gran longitud, lo que per-mite realizar largas tiradas de tubera sin empalmes ni unio-nes.

Estos tubos estn especialmente indicados para la realizacin de instalaciones de agua caliente sanitaria y calefaccin.

Las uniones se realizan por medio de accesorios de latn prensados.

2.2. Instalacin de tuberas para conduccin de agua caliente

Las tuberas deben dar un servicio continuo y duradero, por lo que deben instalarse tomando las precauciones necesarias, siguiendo unas sencillas reglas.

En principio, las tuberas pueden montarse vistas o empotra-das en obra.

En general, es aconsejable que las tuberas no entren en con-tacto con los materiales de la obra, por lo que en caso de tuberas empotradas es conveniente protegerlas con recubri-mientos apropiados.

Para evitar la formacin de bolsas de aire que dificulten la circulacin del agua, hay que prestar especial atencin al trazado de las tuberas, evitando recorridos zigzagueantes y cambios de altura. Es recomendable montar los tubos con una pequea pendiente del 2% para favorecer la evacuacin de burbujas de aire, colocando en el punto ms alto del cir-cuito un purgador automtico de aire.

Deben disponerse los apoyos necesarios para las tuberas, situados, dependiendo del material y del dimetro de la tu-bera, cada dos o tres metros. Estos apoyos se fijarn siempre sobre el tubo y no sobre los accesorios o soldaduras. En el caso de utilizar tubos de cobre, se fijarn a las paredes o techos con abrazaderas de latn o cobre, de las que existen en el mercado a tal efecto.

Las tuberas no deben entrar nunca en contacto con instala-ciones elctricas o de telecomunicaciones para evitar la co-rrosin o las posibles derivaciones elctricas.

Cuando se realizan instalaciones de tuberas para la distribu-cin de agua caliente, bien sea para uso sanitario o para sis-temas de calefaccin, es necesario tomar precauciones para garantizar un adecuado suministro, para evitar problemas derivados de los fenmenos de contraccin y dilatacin de los tubos como consecuencia de los cambios de temperatura a que se ven sometidos, y para evitar las prdidas de calor.

Con carcter general, deberemos tener en cuenta las normas siguientes:

La distancia entre las tuberas de agua caliente y agua fra debe ser como mnimo de 4 cm, situndose la de agua caliente por encima de la de agua fra.

Las tuberas de agua caliente debern estar aisladas trmi-camente para evitar prdidas de calor, especialmente las tuberas del sistema de calefaccin que circulen por el ex-terior del edificio o por locales no calefactados.

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Cubeta de seguridad para evitar derrames de combustible en caso de que se produzcan fugas o roturas accidentales del mismo. Esta cubeta se instalar con una pendiente del 2% hacia un lado que permita la inspeccin visual de la misma. No dispondr de sumidero ya que est prohibido el vertido de hidrocarburos a travs de la red de sanea-miento.

Conducto de respiracin o venteo. Esta tubera tendr un dimetro de 30 mm para depsitos de 1000 litros; se evita-rn codos y tramos horizontales donde pueda quedar acu-mulado combustible y entrarn dentro del depsito ms de 30 mm.

Tubera de carga o llenado. Para depsitos de 1000 litros, debe tener un dimetro de 3 y llegar hasta el fondo del depsito. Tendr una longitud mxima de 25 m y una pen-diente del 5% para que el combustible fluya hacia el de-psito.

Vlvula de corte en el conducto de salida del depsito y vlvula de vaciado del mismo.

El local donde quede ubicado el depsito de combustible de-ber cumplir con las condiciones siguientes:

Deber estar aislado del resto del edificio con paredes resistentes al fuego (RF-120), y ubicado en la planta ms baja, con puerta de acceso con apertura hacia el exterior y convenientemente sealizada.

Deber disponer de un sistema de ventilacin natural o forzada. Esta ventilacin ser independiente de la reque-rida para la caldera. En este caso se instalarn rejillas para ventilacin natural cuya superficie ser de 100 cm2 por cada 10 kW. de potencia instalada.

Alrededor del depsito se dejar un espacio suficiente para poder inspeccionarlo cmodamente (mnimo 40 cm). Del mismo modo es recomendable que el depsito quede ins-talado a una altura de 0,5 metros del suelo.

El depsito de combustible no podr quedar ubicado en el mismo local que la caldera salvo en el caso de que su capacidad sea como mximo de 1000 litros y la distancia a la caldera sea superior a 3 metros.

Para llevar el combustible hasta el quemador de la caldera, se instalar un circuito de transporte. La alimentacin de com-bustible puede hacerse por gravedad, siempre que el depsito est situado por encima del quemador y la bomba del com-bustible del mismo sea capaz de aspirar el gasleo. En caso contrario, ser necesario realizar una alimentacin forzada, con ayuda de un grupo de presin auxiliar.

En el proyecto que nos ocupa se alimentar el quemador por gravedad, con una instalacin ejecutada con tuberas de co-bre rgido y que estar compuesta por una doble lnea, para alimentacin y retorno. Ambas tuberas deben contar con vl-vulas de corte en sus extremos para permitir aislar el depsito y el quemador para facilitar las posibles operaciones de lim-pieza o mantenimiento.

En los tramos rectos de tubera, deber colocarse un com-pensador de dilatacin cada 25 metros como mnimo. As mismo, los soportes del tubo se colocarn lejos de los cambios de direccin (esquinas), situados siempre sobre tramos rectos para permitir la dilatacin de las tuberas y evitar la aparicin de tensiones sobre los accesorios.

Deben tomarse las precauciones necesarias para evitar la formacin de bolsas de aire, bien dando a la tubera la pendiente adecuada o montando purgadores automticos de aire.

El paso de tabiques o forjados se realizar con manguitos pasamuros holgados (mnimo 10 mm), que se sellarn con materiales aislantes flexibles.

Como norma general, se evitar el uso de materiales pls-ticos en las tuberas de agua caliente.

3. SITUACIN DE LOS ELEMENTOS DE LA INSTALACIN

3.1. Grupo trmico y acumulador de ACS

El grupo trmico y el acumulador de ACS quedarn ubicados en una sala especialmente prevista para su colocacin, junto con el depsito de gasleo. Esta sala no tendr la conside-racin de sala de mquinas segn el RITE por no superar la potencia de la caldera los 70 kW.

Se tomar la precaucin de situar dos rejillas de ventilacin cuya dimensin mnima debe ser de 5 cm2 por kW instalado. Se situarn una en la parte baja del local, a 10 cm del suelo, y otra en la parte superior, a 20 cm del techo. De esta forma se asegura el aporte de aire necesario para realizar la com-bustin del gasleo en el hogar de la caldera.

Tanto la caldera como el acumulador se conectarn utilizan-do los racores de conexin proporcionados por el fabricante. Se conducirn a un punto de desage tanto las vlvulas de vaciado como las de seguridad, procurando que el paso de agua en estos casos resulte visible.

3.2. Depsito de gasleo

El depsito para almacenamiento de combustible tendr una capacidad tal que garantice el funcionamiento de la instala-cin durante un perodo de 30 das.

Existen diversas posibilidades para la instalacin del depsito de combustible; enterrados en interior o exterior, se super-ficie interiores o a la intemperie, en posicin horizontal o vertical, depsitos de chapa de acero o de polietileno.

Para la instalacin proyectada en esta unidad se propone la instalacin de un depsito de polietileno, apto para almace-nar productos petrolferos con punto de inflamacin superior a los 55 C, instalado en el interior y con una capacidad de 1.000 litros de gasleo.

Para la correcta instalacin del depsito de polietileno, se utilizarn los accesorios siguientes:

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A la entrada del quemador se instalar un filtro de gasoil para evitar la llegada de impurezas al mismo, y a la salida una vlvula antirretorno que impida el retroceso del combustible hacia el quemador.

3.3. Chimenea

Para garantizar el correcto funcionamiento de la caldera es necesario que la instalacin de la chimenea se realice ade-cuadamente, situando el conducto vertical de la misma lo ms cerca posible de la salida de humos de la caldera y limi-tando en lo posible la presencia de codos, o tramos horizon-tales que favorecen las prdidas de carga y la acumulacin de suciedad, con la consiguiente prdida de tiro.

La chimenea a utilizar debe estar aislada trmicamente con lana de roca para evitar condensaciones por enfriamiento de los humos.

Por tratarse de un uso residencial y estar instalada a la intem-perie, el material elegido para los tubos que conforman la chimenea es el acero inoxidable, que es resistente a la corro-sin, al tiempo que ofrece un aspecto decorativo.

Para evitar molestias provocadas por los humos resultantes de la combustin, la chimenea deber tener una altura tal, que supere en 3 metros la altura de la vivienda.

3.4. Radiadores

Como se ver ms adelante, los radiadores son los elementos que van a ceder calor a la habitacin.

Para obtener una temperatura uniforme en todo el local, los emisores deben emplazarse, siempre que sea posible, en la pared ms fra de la estancia o en los puntos de entrada de corrientes de fro, evitando siempre que sea posible que que-den ubicados dentro de nichos o debajo de repisas, ya que esto provoca la prdida de potencia calorfica de los mismos. El lugar ms adecuado para su instalacin es debajo de las ventanas que pueda tener la habitacin.

Los radiadores deben quedar fijados con soportes especficos y manteniendo las distancias al suelo y a la pared adecuadas.

En el caso de los radiadores elegidos para la instalacin ejem-plo, debern quedar situados a 10 cm sobre el suelo y a 4 cm de la pared, de forma que se deje suficiente espacio para la correcta circulacin de aire.

En el proyecto que se est desarrollando como ejemplo, los radiadores se han situado debajo de las ventanas en los dor-mitorios. En el pasillo se ha optado por colocar uno en cada extremo, donde estn las puertas. Los aseos no tienen una pared especialmente fra, por lo que se han instalado junto a las puertas, donde haba espacio disponible. En el saln comedor, hay una gran ventana, pero por la distribucin del mobiliario y las caractersticas de la ventana mirador, se ha optado por dividir el radiador en dos mdulos iguales y si-tuarlos uno a cada lado de la puerta, por ser el nico espacio que quedaba libre.

4. SELECCIN Y DIMENSIONADO DE LOS EMISORES (RADIADORES)

4.1. Tipos de radiadores

Los radiadores son los elementos de la instalacin que pro-porcionarn el calor necesario a cada estancia del edifico para mantener unas condiciones de confort preestablecidas. Los radiadores permiten la cesin del calor desde el fluido caloportador al ambiente por conveccin y por radiacin.

Los tipos de radiadores ms utilizados en las instalaciones de calefaccin de viviendas son los siguientes:

Radiadores de hierro fundido:

Son el tipo de radiador ms tradicional, est compuesto por varios mdulos que se acoplan entre s.

Tienen la ventaja de ser muy duraderos. Debido al material con que estn construidos y a la gran cantidad de agua que contienen, son emisores con mucha inercia trmica, es decir, que tardan mucho tiempo en calentarse y en enfriarse, por lo que son especialmente apropiados para ser utilizados en instalaciones de funcionamiento continuo.

El principal inconveniente que plantea el uso de estos radia-dores es la baja capacidad de emisin de cada mdulo, lo que implica el uso de radiadores de gran tamao. Adems es necesario someterlos a operaciones peridicas de man-tenimiento, sobre todo pintura y eliminacin de xido para mantenerlos en buen estado.

Radiadores de aluminio inyectado:

Al igual que los radiadores de hierro fundido estn formados por varios mdulos que se unen entre si para formar el radia-dor del tamao deseado.

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Articulo

El uso de este tipo de radiadores est muy extendido por las ventajas que presenta frente a los anteriores: poco peso, mayor rendimiento trmico, facilidad de montaje y manteni-miento. Tambin tiene una inercia trmica reducida.

Radiadores de chapa de acero:

Estn formados por mdulos de chapa de acero estampado soldados entre s, por lo que no es posible desmontarlos ni ampliar su tamao. Son aparatos de poca inercia trmica y pueden tener una vida til muy larga si se montan y mantie-nen correctamente.

4.2. Dimensionado de los radiadores

El dimensionado de los radiadores que se colocarn en cada estancia de la vivienda consistir en determinar el nmero de mdulos que deben componer cada uno de los emisores.

Como paso previo a la seleccin de los radiadores, debere-mos tener en cuenta las condiciones de funcionamiento de la instalacin, es decir, la temperatura de llegada del agua al ra-diador, la temperatura de salida del mismo y el salto trmico.

Generalmente, el dimensionado del emisor se realiza para un salto trmico de 50 C con temperatura de entrada del agua al radiador de 80 C y temperatura de salida de 60 C.

El tipo de radiador utilizado tambin ser determinante, ya que la potencia de emisin de cada uno de ellos es diferente. A modo de orientacin se puede ver en la siguiente tabla informativa, la potencia emitida por los distintos tipos de ra-diador que podemos encontrar en el mercado, en funcin de sus dimensiones y para las condiciones de funcionamiento establecidas anteriormente ( DT = 50C).

Paneles de chapa de acero:

Como los anteriores, estn construidos con chapa de acero, y no son modulares. Son elementos planos con una superficie de emisin plana y muy grande. Son de reducido tamao, lo que permite montarlos en lugares donde el espacio disponi-ble es reducido.

Radiadores para bao (toalleros):

Son radiadores que se construyen con tubos de acero o de aluminio y que estn especialmente diseados para ser insta-lados en cuartos de bao y ser utilizados para secar o calentar las toallas.

En el supuesto probable de que las condiciones de trabajo de los radiadores difieran de las establecidas anteriormente, los valores que se ofrecen en la tabla anterior no sern vlidos y debern recalcularse.

Para ello utilizaremos las frmulas siguientes:

Temperatura media del radiador:

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Salto trmico:

Potencia para un salto trmico distinto a 50 C:

Donde: P : es la potencia para un salto trmico distinto de 50 C P50 : es la potencia facilitada en tablas para un salto trmico

de 50 C DT : es el salto trmico n : es un nmero caracterstico del emisor y que propor-

ciona el fabricante.

Para el correcto funcionamiento de los todos los emisores de la instalacin ser necesario regular el caudal de agua que atraviesa cada uno de ellos, permitiendo as el ajuste de la transmisin de calor en cada uno de ellos.

Esto se consigue con la utilizacin de vlvulas que conve-nientemente taradas permiten distribuir de forma uniforme todo el caudal de agua caliente disponible en la instalacin, entre todos los radiadores. Estas vlvulas se denominan de-tentores.

Adems de los detentores es necesario montar purgadores manuales o automticos que permiten eliminar el aire del cir-cuito de calefaccin.

Tambin ser necesario colocar un purgador en cada radia-dor, teniendo en cuenta que en el caso de radiadores de alu-minio es necesario instalar purgadores automticos especia-les, para eliminar la posible formacin de hidrgeno gaseoso en la instalacin, como resultado del proceso de oxidacin de los radiadores nuevos.

4.3. Dimensionado de radiadores para el ejemplo propuesto

Para la vivienda unifamiliar que es objeto de este estudio, se pretenden utilizar radiadores de aluminio con aberturas para todas las habitaciones, salvo para los dos baos donde sera conveniente instalar radiadores de tipo toallero.

El tamao, o ms bien la altura del radiador depender del lugar donde pretenda montarse. Los radiadores que estn si-tuados debajo de una ventana sern de 45 cm de altura, ya que en estos casos hay menos espacio disponible. El resto se-rn todos de 60 cm de alto, que resultan menos voluminosos.

En la tabla anterior se resumen los clculos necesarios para determinar los mdulos que deber tener el radiador que se monte en cada estancia, as como la potencia instalada real-mente como consecuencia de los redondeos.

Los mdulos de que se compone cada radiador se han redon-deado a un nmero par, por si es necesario dividirlo en dos partes, bien por la forma y dimensiones del local donde van a situarse (como es el caso del pasillo) o por ser un radiador muy grande y ser ms conveniente para su montaje (como ocurre en el saln).

5. Distribucin y dimensionado de tuberas de calefaccin

5.1. Tipos bsicos de instalacin

5.1.1. Instalacin monotubular

En la instalacin monotubo los emisores quedan instalados en serie, formando un circuito en forma de anillo que sale y retorna a la caldera. La temperatura del agua que entra a cada radiador es diferente, por lo que es necesario sobredi-mensionar los ltimos emisores de la instalacin para com-pensar estas prdidas de temperatura del agua que entra a los radiadores. Segn el RITE no pueden instalarse ms de cinco radiadores en cada anillo.

Para este tipo de instalaciones deben utilizarse llaves espec-ficas que realizan la funcin de detentor y mezclador. Des-van parte del agua que llega al prximo emisor.

Por tratarse de un circuito en serie, el caudal de agua caliente que llega de la bomba circuladora debe recorrer toda la tu-bera, por lo que no es posible hacer reducciones de seccin en el circuito hidrulico, montndose todas las tuberas del mismo dimetro.

5.1.2. Instalacin bitubular

La instalacin bitubular es un sistema de distribucin que consiste en la utilizacin de dos tuberas, una de ida y otra de retorno donde se conectan los emisores. La conexin de los radiadores siempre se realiza de forma que la entrada del agua se efecta por la parte superior del mismo y la salida por la inferior.

Con este tipo de instalacin se consigue que la temperatu-ra de entrada del agua a cada radiador sea prcticamente la misma.

La instalacin bitubular permite realizar el retorno a la cal-dera de forma directa, con lo que la longitud de la tubera a emplear ser menor o se puede realizar un retorno invertido, por lo que necesitaremos ms metros de tubo para completar

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la instalacin, pero a cambio conseguiremos un circuito me-jor equilibrado en los aspectos trmicos e hidrulicos.

La solucin adoptada para la instalacin que estamos utili-zando como ejemplo es una instalacin bitubular de retorno directo, con lo que las tuberas de alimentacin y retorno se-rn paralelas.

5.2. Dimensionado de la red de tuberas

5.2.1. Trazado sobre el plano

El trazado de la instalacin sobre el plano nos permitir se-leccionar el trazado ptimo de las mismas y nos servir pos-teriormente para obtener las longitudes de tuberas necesarias para realizar los clculos hidrulicos de la instalacin.

El trazado de las tuberas se realiza cuando ya tenemos ubi-cados el resto de los componentes de la instalacin, (caldera, acumulador, radiadores, etc.) teniendo en cuenta, que en la mayora de los casos stas circulan sobre el falso techo de la vivienda, pero fijadas sobre los muros, por lo que es conve-niente que sigan paralelas a lo mismos, lo que facilitar las posteriores bajadas a los radiadores.

5.2.2. Esquema de la instalacin y numeracin de los tramos

Con el trazado de las tuberas sobre el plano, tenemos perfec-tamente ubicadas las tuberas y dems elementos que com-ponen la instalacin. Esto nos permite obtener las longitu-des de tubo a escala por medida directa sobre el plano, pero complica la comprensin del circuito hidrulico as como los clculos posteriores que debemos realizar.

Por todo esto es conveniente realizar un esquema numera-do, de forma que podamos identificar a primer golpe de vista cada tramo, su recorrido y caudal circulante.

A cada radiador de la instalacin se le ha asignado un n-mero de orden y se ha numerado tambin el inicio y cada bifurcacin que se produce en la tubera. Esto nos permitir identificar cada tramo de tubera por el nmero del punto de inicio y el nmero del punto final del mismo.

Tambin se puede anotar en el esquema la longitud de cada tramo y el caudal que circula por el mismo.

En la tabla siguiente se hace un resumen de todos los tramos, con su identificacin y longitud (para obte-ner las longitudes de tubera del plano hay que tener en cuen-ta que los ramales principales circulan por el falso techo y las conexiones de los radiadores deben lle-gar hasta ellas. Con-sideraremos en este caso que el techo de la vivienda est a 2,5 metros del suelo).

En este esquema se representan con diferentes colores las tu-beras de ida y retorno, as como todos los radiadores de la instalacin. Para facilitar la identificacin de cada tramo de tubera y de cada elemento de ha optado por numerarlos.

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5.2.3. Caudales circulantes en cada tramo

El caudal que circula por cada tramo de tubera debe ser el suficiente para garantizar el correcto funcionamiento del ra-diador al que alimenta.

Se calcula dividiendo la potencia calorfica del radiador por el salto trmico. Para sistemas de calefaccin que utilicen agua como fluido trmico, tendremos que:

Aplicando la frmula anterior con la potencia calorfica ex-presada en kcal/h y el salto trmico en grados centgrados, se obtiene el caudal expresado en l/h.

Para sistemas que utilicen un fluido trmico distinto del agua, el resultado obtenido lo dividiremos por el calor especfico del fluido utilizado.

En la tabla siguiente se muestra el caudal requerido por cada uno de los radiadores instalados:

El caudal que circula por cada tramo debe ser el suficiente para alimentar todos los radiadores que tenga aguas abajo.

En la instalacin de nuestro ejemplo el caudal de agua que circula por cada tramo de tubera ser el que se indica en la tabla resumen siguiente:

Podemos observar, que por tratarse de un sistema de distribu-cin con retorno directo, con el trazado paralelo de tuberas, los caudales que circulan en tramos homlogos de ida y re-torno son iguales.

5.2.4. Seleccin del dimetro de las tuberas

La seleccin del dimetro de los tubos que debemos utilizar, se realiza atendiendo a dos criterios, siempre partiendo de que sabemos el tipo de tubera que vamos a utilizar.

En primer lugar, debemos limitar la velocidad de circulacin del agua dentro de las tuberas, que no debe superar los 2 m/s

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para evitar ruidos. Generalmente se utilizan velocidades comprendidas entre 0,5 y 1,5 m/s.

En segundo lugar, debemos tener en cuenta que las prdidas de presin por metro de tubera no superen un valor mximo de 40 mm.c.a., fijado por normativa. Generalmente se toman valores de dimetro de tubo de forma que las prdidas estn alrededor de 15 mm.c.a.

La forma ms sencilla de seleccionar el dimetro de la tube-ra es utilizando tablas de doble entrada, en las que a partir del caudal circulante y la velocidad de circulacin del agua podemos determinar el dimetro de la tubera a utilizar y al mismo tiempo comprobar la prdidas de presin que tendre-mos con este dimetro de tubo.

Sobre la tabla se ha dibujado (lnea roja discontinua) un ejem-plo para que sirva de gua para poder calcular los dimetros de todas las tuberas de la instalacin. Se ha representado la forma de recalcular el dimetro de la tubera para el tramo 12 de ida, por la que debe circular un caudal de agua de 463,73 litros/hora.

En la tabla se entra con el valor del caudal en l/h. Se traza una recta vertical a partir de este punto, que debe prolongarse hasta que corte a la lnea oblicua de la velocidad de circula-cin de agua que hemos establecido. Ahora ya podemos ob-tener en la parte superior de la tabla el dimetro interior del tubo, y trazando una recta horizontal podemos comprobar cul ser la prdida de presin por metro de tubera.

Los resultados obtenidos son los siguientes:

Caudal: 463,73 l/h

Velocidad: 0,5 m/s

Dimetro tubo: 20 mm

Prdidas presin: 17 mm.c.a./m

Aplicando esto a nuestro ejemplo, teniendo en cuenta que vamos a realizar la instalacin con tubera de cobre recocido, podemos utilizar la tabla de tramos, dimetros y prdidas ad-junta para calcular el dimetro de las tuberas que debemos utilizar.

5.2.5. Prdidas de carga en las tuberas. Seleccin de la bomba de circulacin

La funcin de la bomba de circulacin es la de hacer circular el agua calentada en la caldera hacia los elementos emisores. El caudal que debe mover la bomba ya lo hemos calculado en los apartados anteriores.

Tambin necesitaremos calcular las prdidas de presin tota-les de la instalacin para poder seleccionar el circulador ms adecuado.

Las prdidas de carga totales de la instalacin, se calculan su-mando a las prdidas de presin que se producen en las tube-ras las prdidas locales debidas a los accesorios de la tubera (codos, tes, reducciones.) a las vlvulas, a los emisores, etc.

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Existen diversos mtodos para calcular las prdidas de pre-sin locales. En este texto proponemos utilizar el mtodo de la longitud equivalente, que consiste en asignar a cada accesorio una longitud equivalente de tubera que provoca las mismas prdidas de presin que el propio accesorio. Este dato lo podemos obtener en tablas informativas elaboradas a tal efecto, como la que se muestra a continuacin:

Como en el apartado anterior hemos calculado el dimetro de todas las tuberas de la instalacin y al mismo tiempo las prdidas de presin por metro de tubera, si a cada tramo de tubera le aadimos la longitud equivalente de todos los ac-cesorios montados sobre ella, podemos calcular fcilmente la cada de presin en ese tramo.

Aplicando esto a la instalacin de nuestro ejemplo, podemos elaborar una tabla para el ramal ms desfavorable de la ins-talacin (el ramal ms desfavorable, coincide habitualmente con el ms largo, ya que al tener ms metros de tubo, las prdidas de presin son mayores):

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de caudal y de presin sobre esta grfica podemos obtener el punto de funcionamiento del circulador de la instalacin. En el ejemplo propuesto, podemos ver que este punto se en-cuentra dentro del campo de trabajo de la bomba tipo 1, que es la que se ajusta a nuestra instalacin y la que debemos por tanto instalar.

5.2.6. Equilibrado hidrulico de la instalacin

Una vez que se ha ejecutado la instalacin del sistema de ca-lefaccin por radiadores, es posible que algunos parmetros de funcionamiento de la misma no sean los previstos en al clculo terico. Por este motivo es necesario disponer en la instalacin de componentes de regulacin que nos permitan ajustar el sistema de transmisin de energa calorfica a los radiadores, regulando el caudal de agua caliente que circula a travs de cada uno de ellos.

Es posible que dentro de una misma instalacin nos encontre-mos con radiadores que se calientan ms y ms rpidamente que otros, que incluso pueden llegar a no calentarse. Esto es debido a que el caudal que impulsa la bomba tiende a circular por aquellos tramos del circuito que tienen menos prdidas de presin, con lo que el caudal de agua caliente que circula por los tramos con mayores prdidas de carga es menor, con el consiguiente defecto de aporte calorfico.

Para compensar estas diferencias entre unos emisores y otros es necesario utilizar una vlvula o detentor que permita au-mentar las prdidas de presin en los radiadores ms favore-cidos para compensar hidrulicamente la instalacin.

El detentor se monta a la salida del radiador, en caso de insta-laciones bitubulares, o en la propia vlvula de regulacin, en el caso de instalaciones monotubulares.

Con el equilibrado hidrulico de la instalacin, podremos conseguir que cada emisor funcione segn lo previsto.

Para realizar el equilibrado, procederemos del modo siguien-te:

En primer lugar abriremos al mximo el detentor del radia-dor que esta en posicin ms desfavorable, para ir cerrando progresivamente el de los dems radiadores, quedando ms cerrado el del radiador que est ms prximo a la caldera.

Posteriormente comprobaremos que la regulacin ha sido efectiva poniendo en marcha el sistema de calefaccin y comprobando que el salto trmico en cada radiador es co-rrecto y se mantiene constante.

A la vista de los resultados de la comprobacin se proceder a corregir el funcionamiento de la instalacin abriendo o ce-rrando los detentores de aquellos emisores que no funcionen correctamente.

Este proceso puede resultar engorroso y complicado en ins-talaciones complejas, pudiendo resultar ms conveniente el uso de reguladores de caudal que regulen el flujo de agua caliente en cada rama.

Con los datos de caudal que debe impulsar la bomba y la ca-da de presin en el tramo ms desfavorable, podemos selec-cionar la bomba que necesitamos, ayudndonos con la curva caracterstica del circulador que proporciona el fabricante.

A continuacin se muestra cmo utilizar el grfico, entrando con los datos del ejemplo propuesto, caudal de 463,75 l/h y prdida de presin de 1481,69 mm.c.a.

El fabricante de los circuladores proporciona un grfico como el anterior, en el que se representa el campo de trabajo de los modelos de circulador que nos ofrece. Trazando las lneas

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6. DISTRIBUCIN Y DIMENSIONADO DE LAS TUBERAS DE ACS

6.1. Tipos de instalacin

Existen dos sistemas para el abastecimiento de agua caliente en el interior de una vivienda: la distribucin directa o la dis-tribucin en anillo, con recirculacin de agua caliente.

La solucin que se adopta generalmente es la distribucin directa, por ser un sistema de instalacin ms sencillo, que requiere el uso de menos metros de tubera y no necesita la instalacin de una bomba de recirculacin. Si se utiliza este sistema ser necesario vaciar el agua fra de las tuberas antes de poder disponer de agua caliente en el grifo.

Este sistema de distribucin de agua caliente se utiliza en instalaciones cortas, es decir, que el acumulador de agua ca-liente no est demasiado lejos de los puntos de consumo, mximo 12 metros, como suele ocurrir en el caso de vivien-das con suministro individual.

La distribucin en anillo supone la instalacin de una bomba de recirculacin que mantiene en movimiento el agua ca-liente dentro de un circuito de tuberas en el que est inclui-do el acumulador, con lo que est ms cerca de los puntos de consumo y su disponibilidad en el grifo es inmediata. Por la complejidad de este tipo de instalacin, solamente se uti-liza en edificios singulares (colegios, centros deportivos, ho-teles,) o en edificios de viviendas con suministro colectivo de agua caliente sanitaria.

6.2. Dimensionado de las tuberas de ACS

6.2.1. Trazado sobre el plano

El trazado de la red de tuberas para distribucin de ACS so-bre el plano nos permitir seleccionar el trazado ptimo de

las mismas y nos servir posteriormente para obtener las lon-gitudes de tuberas.

En el plano facilitado de la vivienda, estn representados los puntos de consumo de agua caliente. Trazaremos la red de tuberas necesaria para llevar el agua caliente desde el acu-mulador hasta los puntos de consumo, que para el ejemplo que estamos desarrollando a lo largo de este captulo, se en-cuentran en la cocina, en un aseo y en un cuarto de bao.

Como en el caso de la red de tuberas del sistema de calefac-cin, en el trazado de las tuberas se recomienda seguir las lneas de los muros de la vivienda.

6.2.2. Esquema y numeracin de tramos

En el plano de la instalacin, queda perfectamente represen-tado el recorrido de las tuberas para el suministro de ACS a los distintos puntos de consumo. Con objeto de facilitar el proceso de clculo para dimensionado de la tuberas es con-veniente elaborar un esquema simplificado donde sea fcil identificar los distintos ramales de distribucin, as como sus puntos de partida y llegada, para asignarles el caudal circu-lante, longitudes, etc.

Para poder trabajar con mayor facilidad, el esquema se nu-merar para poder hacer referencia a los distintos tramos por el nmero del punto de inicio y el nmero del punto final del mismo. El proceso de numeracin consistir en asignar nme-ros correlativos a todos los puntos de consumo de la red y a todas las derivaciones de la misma.

En la figura siguiente se muestra el esquema numerado co-rrespondiente a nuestra instalacin.

Sobre este esquema tambin es conveniente indicar las lon-gitudes de los tramos de tubera, los caudales circulantes y otros datos que puedan resultar de inters para el proceso de dimensionado de la red.

6.2.3. Clculo de longitudes

El clculo de longitudes de tubos debe realizarse como se ha indicado para las instalaciones de calefaccin. Se toman me-didas sobre el plano a escala del edificio, teniendo en cuenta que la instalacin de las tuberas se ha realizado por el falso techo de la vivienda, por lo que ser necesario aadir a las medidas obtenidas la longitud de tubo necesaria para llegar desde el falso techo hasta el punto de consumo. Para el ejem-plo que estamos desarrollando podemos considerar que esta bajante tiene una longitud aproximada de 2 metros.

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Para el clculo de las prdidas de carga aadiremos a estas longitudes, la longitud equivalente de los accesorios utiliza-dos para realizar la instalacin, como se ha expuesto ante-riormente.

6.2.4. Caudales de cada tramo

Los caudales que circulan por cada tramo se determinarn a partir del gasto de cada aparato sanitario y teniendo en cuen-ta que cada ramal deber abastecer a todos los aparatos que estn situados aguas abajo. En la tabla siguiente se indica el gasto de los aparatos sanitarios ms comunes en viviendas:

Como resulta improbable que se utilicen al mismo tiempo to-dos los aparatos sanitarios de un edificio, deberemos aplicar coeficientes de simultaneidad para aminorar el caudal que circula por cada tramo.

En el caso de viviendas como la que nos ocupa, considera-remos que slo se utilizan simultneamente un sanitario por

cada estancia, siendo ste el de mayor consumo.

En la vivienda considerada en el ejemplo, tenemos tres habita-ciones con suministro de ACS, la cocina, un aseo y bao. Por tanto, el mximo consumo simultneo lo tendremos cuando se utilicen al mismo tiempo el fregadero, la ducha y la baera.

El caudal que circula por cada tramo se resume en la tabla siguiente:

6.2.5. Velocidades de circulacin y prdidas de carga

Las velocidades de circulacin y las prdidas de carga, al igual que ocurre con las tuberas del sistema de calefaccin, se establecen a partir de valores recomendados.

La prdida de carga en tuberas no deber superar en ningn caso los 40 mm.c.a./m, aunque para realizar los clculos de dimensionado de tuberas se procura mantener el valor de la prdidas de presin alrededor de los 15 mm.c.a./m.

La velocidad de circulacin del agua caliente por dentro de las tuberas debe mantenerse siempre por debajo de los 2 m/s para evitar que se produzcan ruidos. Como valores aconseja-bles de diseo, se recomienda tomar como velocidad mxi-ma 1,5 m/s, para evitar vibraciones de los tubos y como velo-cidad mnima 0,5 m/s, con objeto de evitar que se produzcan depsitos de cal o arenilla en el interior de los tubos.

6.2.6. Seleccin del dimetro de los tubos

Los dimetros de los tubos que componen la red de distri-bucin de agua caliente sanitaria pueden dimensionarse de igual modo que las tuberas del sistema de calefaccin.

Los dimetros de los ramales que alimentan cada aparato sa-nitario no es necesario calcularlos, ya que se pueden fijar a partir de datos establecidos en tablas informativas y que indican valores que por la experiencia prctica garantizan un buen funcionamiento.

El resultado obtenido para el resto de los tramos ser el si-guiente:

7. PUESTA EN MARCHA DE LA INSTALACIN

Antes de proceder a la puesta en marcha de la instalacin, deberemos asegurarnos de que todos los componentes de la instalacin se encuentran en disposicin de prestar servicio. Para poner en servicio equipos e instalaciones, realizaremos en primer lugar las siguientes operaciones:

Llenado del circuito de calefaccin:

En primer lugar se abrirn los purgadores de todos los emi-sores de calor (radiadores) y se proceder a abrir la llave de llenado de agua fra de la caldera.

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El termostato controla la parada y puesta en marcha del que-mador en funcin de la temperatura del agua en el circuito de calefaccin.

La parada de la caldera se efecta desde el interruptor gene-ral. Si se procede a parar la caldera, deberemos cerrar la sali-da del depsito de combustible como medida de precaucin.

8. OPERACIONES DE MANTENIMIENTO DE LA INSTALA-CIN

Para mantener la instalacin en buenas condiciones de fun-cionamiento es necesario realizar una serie de operaciones peridicas de mantenimiento preventivo y correctivo, que nos permitirn garantizar que todos los componentes de la instalacin se conservan en buen estado.

Para este tipo de instalaciones, y como norma general, el mantenimiento debe realizarse de acuerdo con las instruc-ciones del fabricante de los equipos.

El mantenimiento preventivo de este tipo de instalaciones se realizar anualmente y consistir en la realizacin de las si-guientes operaciones:

Comprobar que la presin del circuito en fro se encuentra dentro de los lmites establecidos (entre 1 y 1,2 bar).

Revisar y limpiar el filtro de gasoil.

Revisar el correcto funcionamiento del termostato de cale-faccin.

Revisar el correcto funcionamiento del termostato de agua caliente sanitaria.

Limpiar el interior de la caldera y el quemador.

Comprobar que la presin del vaso de expansin es de 1 bar.

Comprobar la estanqueidad de las tuberas de agua y gasoil.

Limpiar la chimenea.

Comprobar el buen estado de los sensores de temperatura.

Comprobar el caudal de gas y la presin del mismo.

Comprobar el funcionamiento de la bomba de recircula-cin.

Accionar la vlvula de seguridad y comprobar su funcio-namiento.

Revisar el estado general de la caldera y el acumulador de ACS.

Comprobar el estado de los emisores.

Purgar el aire de la instalacin, si no se han instalado pur-gadores automticos.

La frecuencia de las revisiones que se efectan a los distintos componentes de la instalacin, puede ser modificada en fun-cin de las caractersticas de la misma, localizacin, intensi-dad de uso.

El mantenimiento correctivo tiene la funcin de realizar las reparaciones y correcciones, de los defectos observados du-rante el mantenimiento preventivo o de los daos por averas ocasionales.

Cuando empiece a salir agua por los purgadores, se irn ce-rrando progresivamente, y al final se cerrar la vlvula de llenado, cuando podemos comprobar en el manmetro de la caldera que la presin en el interior del circuito es de 1 bar.

Una vez que el circuito est lleno y presurizado procedere-mos a poner en marcha la bomba de circulacin, asegurn-donos de que no gira en seco, lo que podra provocar que se averiase.

Con la bomba en marcha, procederemos a purgar de nuevo el circuito de calefaccin, y una vez finalizada esta operacin se restituye la presin del circuito abriendo de nuevo la vl-vula de llenado de la caldera.

Una vez finalizado el proceso, deberemos comprobar que no hay fugas de agua en el circuito.

Llenado del circuito de ACS:

Para llenar el circuito de ACS se proceder primeramente a abrir los grifos, y se abrir la entrada de agua. Los grifos se cerrarn cuando salga agua por ellos de forma continua, ase-gurndonos de este modo que quedan llenas las tuberas y el acumulador de agua caliente sanitaria.

Cuando est el circuito lleno, se proceder a comprobar que no hay fugas de agua en la instalacin.

Llenado del circuito de gasoil:

Antes de proceder a llenar las tuberas de alimentacin de gasoil al quemador, nos aseguraremos que el depsito de combustible est lleno, a continuacin se proceder a abrir la llave de salida de gasoil del depsito, y se comprobar la ausencia de fugas en toda la conduccin, tanto en la ida como en el retorno.

Tras comprobar que el filtro est limpio y correctamente ins-talado, se proceder a purgar la tubera de combustible.

Una vez realizadas estas operaciones con xito, la instala-cin estar lista para ponerla en funcionamiento. La puesta en marcha se realizar, comprobando antes que hay alimen-tacin elctrica, accionando el interruptor general de puesta en marcha de la caldera.

En este momento el quemador se pone en marcha y comien-za la produccin de agua caliente sanitaria, que quedar almacenada en al acumulador. El quemador se parar au-tomticamente cuando la temperatura del agua dentro del acumulador alcance el valor prefijado (entre 35 y 60 C). No volver a ponerse en marcha hasta que por consumo o por prdidas de calor, la temperatura del agua dentro del acumu-lador descienda.

El sistema de calefaccin se activa desde el panel de control que estar situado dentro de la vivienda y que permite selec-cionar la temperatura ambiente adems de conectar y des-conectar la calefaccin. Al accionar el interruptor de pues-ta en marcha, la caldera se pone en funcionamiento, junto con el circulador para enviar agua caliente a los emisores. La temperatura del agua se puede regular entre 60 y 85 C.

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Tratamiento de Legionella MedianteChoque Trmico Simultneo en las

Lneas de Agua Fra y Caliente

Escrito por Jos A. Torre Calvo, Director de Mercado y Grandes Cuentas / Ciatesa EspaaProporcionado por Patricio Geni, Jefe de Unidad Estratgica de Negocios, Eficiencia Energtica y

Renovables Anwo S.A. - www.anwo.cl

Introduccin

La Legionella es una familia de bacterias formada por ms de 40 especies. Las enfermedad se presenta en dos formas distin-tas: Fiebre de Pontiac no neumnica, que se manifiesta con fiebre alta y es de pronstico generalmente leve y Legionelo-sis pneumophila tambin conocida como enfermedad del Le-gionario, est ltima produce neumona de pronstico grave.

Esta bacteria se encuentra en los medios acuticos natura-les, siendo importante para su desarrollo y propagacin que se den unas condiciones de temperatura de agua entre 20 a 45C grados, un pH entre 5 y 8,5 y unos sustratos alimenti-cios (materia orgnica, xidos, lodos).

Existen varios modos de lucha y tratamiento para evitar ries-gos de Legionella, siendo los nicos autorizados (anexo 3 R.D. 865/2003), el tratamiento qumico (generalmente con cloro) y el choque trmico. La influencia de la temperatura del agua sobre el desarrollo y supervivencia de la bacteria es altsima, de manera que con un adecuado choque trmico se puede eliminar por completo del agua.

Influencia de la temperatura

El contagio en las personas se produce por inhalacin de mi-cro gotas de agua que estn en suspensin en el aire (aerosol), estas microgotas presentan un mayor riesgo cuando su tama-o est entre 3 y 5 micras, ya que son capaces de permanecer ms tiempo en suspensin en el aire y adems penetran ms en las vas respiratorias.

El personal de mayor riesgo de contagio, generalmente son personas de avanzada edad, inmunodeprimidos, as como otros pacientes con bajas defensas, siendo mayor la posibi-lidad de contagio cuanto ms sea el tiempo de exposicin.

El proceso de proliferacin dentro de las instalaciones, se pro-duce por un estacionamiento de la bacteria en la tubera, la cual gracias a la acumulacin de nutrientes forma una bio-capa. Si la temperatura es propicia, esta biocapa protege a

la bacteria de los biocidas y favorece la multiplicacin hasta niveles infectantes.

Esta enfermedad ha tenido gran incidencia en pases desa-rrollados, especialmente debido a instalaciones de agua antiguas, en ocasiones mal diseadas o con un deficiente o inadecuadado mantenimiento de las mismas. En todos ellos se han desarrollado legislaciones y normativas que tratan de prevenir el desarrollo de la legionelosis.

En Espaa en particular tenemos el Real Decreto 865/2003 sobre Criterios Higinico Sanitarios para la prevencin y con-trol de la legionelosis, y en el Reglamento de Instalaciones Trmicas en Edificios (RITE) tambin se hace referencia a la Norma UNE 1000030-Gua para la prevencin y control de la proliferacin y diseminacin de la Legionella en instalacio-nes. Existen otras normas internacionales de referencia que tratan el tema y pueden sernos de utilidad, en este sentido es importante citar a ASHRAE Guideline 12-2000 Minimizing the risk of Legionellosis associated with building water sys-tems.

Choque trmico simultneo de la lnea de agua fra y caliente

El tratamiento que habitualmente se le da al agua mediante choque trmico para evitar la proliferacin de la Legionella hace referencia slo al agua caliente ACS, que se va a utilizar para su distribucin en la instalacin, dejando el agua fra sin tratamiento alguno.

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Existe la creencia que dada la temperatura del agua de red (en torno a los 17C), el agua fra no es necesario tratarla ya que la bacteria a esa temperatura se encuentra aletargada. Del mismo modo, la norma indica que el sistema de distribucin de agua fra debe disearse de manera que no se supere los 20C de temperatura en su recorrido. Sin embargo, incluso con un adecuado diseo de la red de tuberas, no se pue-de garantizar que el agua fra no supere esta temperatura en su recorrido, especialmente en los momentos en los que no hay consumo y est parada en las tuberas. En estas paradas, las tuberas ceden al agua el calor del edificio, elevando su temperatura hasta alcanzar valores en los cuales la bacteria podra comenzar a desarrollarse (> 20C).

Otro aspecto a considerar es que cuando se produce la mez-cla de agua fra y caliente en las alcachofas de las duchas, no slo tenemos la temperatura adecuada para desarrollo y proliferacin de la bacteria, sino que adems una vez que el agua ha dejado de correr, permanece un tiempo estancada en la alcachofa y tramo de manguera, estando en condiciones idneas para su proliferacin y desarrollo pudiendo volver a introducirse aguas arriba y colonizando de nuevo las tube-ras (punto de riesgo de retorno de Legionella). Todo ello, sin tener en cuenta, que en muchas instalaciones todava que-dan alcachofas metlicas o grifos antiguos no preparados, en ocasiones con xidos que constituyen un importante sustrato alimenticio para la bacteria.

La solucin tradicional que se propone, trata el agua calien-te eliminando la Legionella de la misma, sin eliminar la Le-gionella que haya en la red de abastecimiento de agua fra. Cuando aguas abajo se mezclan ambas corrientes de agua, tenemos temperatura propicia para su proliferacin adems de un aerosol en la ducha lo cual constituye un importante punto tanto de riesgo de Legionella, como de retorno de Le-gionella al interior de la red de agua.

Dicho esto, podemos pensar, que si existiera un sistema de tratamiento bi-red de manera que TODO el agua que se lleva a los grifos, tanto la caliente como la fra, fuera tratada previamente y eliminada su Legionella, evitaramos de forma segura que cuando se mezclaran en las duchas o grifos ambas corrientes, pudiera volver a aparecer y desarrollarse.

La propuesta de utilizar un sistema de aseguramiento simult-neo bi-RED FRO y CALIENTE, se basa en tener una nica en-trada de agua de red al sistema de eliminacin del Legionella, y dos salidas, una fra y otra caliente, tratadas y segurizadas habiendo eliminado previamente por completo la bacteria.

La segurizacin del agua que se propone, se realiza mediante choque trmico del agua, elevando su temperatura (toda

FRA+CALIENTE) hasta la eliminacin por completo de la bacteria, para prevenir la contaminacin de la misma de la Legionella y de otras pseudonomas.

Tratamiento continuo del agua en modo preventivo.

El principio se basa, como se ha comentado anteriormente, en la eliminacin continua de la bacteria tanto del agua fra como del agua caliente. De manera que tenemos que garanti-zar que cuando se abre el grifo, toda el agua que pasa por el mismo est limpia de Legionella.

El xito de dicha operacin, se puede conseguir con un siste-ma de intercambiadores de calor provisto de los correspon-dientes elementos y dispositivos de regulacin y seguridad. Del mismo modo ser necesario un sistema de control elec-trnico que nos permita gestionar todos los elementos y nos proporcione informes de salida (generalmente se utilizan sis-temas con salida para telegestin (servidor WEB, protocolo TCP/IP).

Los elementos de seguridad sanitaria deben garantizar que el 100% del agua que pasa recibe el tratamiento adecuado y que el agua permanece el tiempo necesario para asegurar la eliminacin completa de la bacteria. En primer lugar debe-mos disponer de un limitador de caudal para evitar que pueda entrar ms cantidad de caudal de agua de la que somos ca-paces de asegurar. Con esto garantizaramos que el 100% del agua que entra va a ser debidamente tratada. Paralelamente, debemos disponer de un deposito (ver C en esquema) de dimensiones adecuadas, para que el agua a alta temperatura (T>65C) a su paso por l, permanezca tiempo suficiente para la eliminacin completa de la Legionella. Segn distin-tas fuentes se estima que el tiempo necesario para eliminar la bacteria con temperatura superior a 65C est entre 2 y 3 minutos. En nuestro caso, disearemos un depsito para que el agua permanezca 10 minutos a 65C, dejando as un coefi-ciente de seguridad sanitaria.

Para explicar el sistema de tratamiento, seguiremos el esque-ma adjunto. El agua de red (circuito azul) entra toda en el sistema bi-red, siendo limitado su caudal por el Regulador, como ya se mencion anteriormente. En modo de funciona-miento continuo preventivo, una vlvula de derivacin hace pasar toda el agua por un primer intercambiador de recupe-racin de calor A o precalentamiento, que precalienta toda el agua que entra, enfriando a su vez el agua que queremos enviar a abastecimiento como agua fra. Despus de este intercambiador, el agua entra en el intercambiador de desin-feccin B elevando su temperatura hasta los 65C. Un con-junto formado por vlvula de regulacin, bomba de circu-lacin y sonda de temperatura, comandados por el control, aseguran que se alcanza a la salida de este intercambiador la temperatura de consigna que hemos seleccionado en el control (generalmente 65C). Una vez el agua abandona el intercambiador de desinfec-cin, entra en el depsito de seguridad C, permaneciendo un tiempo de 10 minutos para asegurar la erradicacin de los organismos patgenos. A la salida del depsito la tubera de agua se bifurca, una rama va a una vlvula mezcladora para producir agua a 60C (ACS CALIENTE segura) y la otra rama va al primer intercambiador de recuperacin de calor o pretratamiento que enfra el agua para suministrar (red de agua FRA segura) a los grifos. El agua fra de suministro no llega a alcanzar la temperatura tan baja como el agua de red, pudiendo ser sta unos 5 grados superior (suministro agua fra entre 19 a 24C).

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Funcionamiento del Sistema en modo desinfeccin.

Peridicamente conviene hacer una desinfeccin completa del sistema de tuberas y de la instalacin. Es necesario que nuestro sistema de intercambiadores contemple esta necesi-dad, que por otro lado es exigida por Ley. Este paso a modo desinfeccin debe realizarse fuera de los perodos de utili-zacin del agua sanitaria.

Al igual que en modo de tratamiento continuo, en el modo desinfeccin, todo el agua que va a circular entra en el sis-tema, pero esta vez la vlvula de derivacin, dirige todo el agua fra al intercambiador de desinfeccin B sin pasar por el de recuperacin de calor, elevando la temperatura del agua por encima de los 70C. Posteriormente a la salida del dep-sito de seguridad que garantiza la desinfeccin total, el agua se bifurca y se distribuye a 70C circulando en bucle cerrado 2, 4 o las horas necesarias (segn indique la ley) tanto por el circuito destinado al agua fra, como por de agua caliente, descontaminando de esta manera ambos circuitos.

Una vez hecho esto, se va realizando la apertura de los PRL (puntos de riesgo de Legionella) de forma controlada, en este momento todos los puntos de riesgo de retorno de Legione-lla, duchas y grifos (PRL) reciben la alimentacin temporal de agua muy caliente. Para que se pueda cumplimentar el cer-tificado de limpieza y desinfeccin (anexo 2 R.D. 865/2003) segn el anexo 3 del R.D. 865/2003 en la desinfeccin ruti-naria, la temperatura debe ser de 70C durante 2 horas y en la desinfeccin tras un brote de Legionella, de 70C durante 4 horas.

Para evitar riesgos de quemadura, se recomienda instalar en las duchas, dispositivos trmicos antiquemaduras. Estos elementos consisten en un limitador de caudal termosttico que se coloca antes de la salida de agua y reduce el flujo del agua en un 95% cuando la temperatura de agua supera los 48C. Este reducido caudal es suficiente para asegurar la descontaminacin y evita al mismo tiempo las posibles que-maduras de las personas que estn realizando la operacin de desinfeccin.

No hace falta decir, que la eficacia del sistema depende ob-viamente del diseo de la instalacin de agua, la red de tu-beras y la antigedad de la misma, y lgicamente ser tanto ms eficiente cuando ms actual y mejor realizado est el mismo.

No obstante, el sistema ha sido ya probado y est funcionan-do en diversos hospitales en Europa, y un estudio del CNRL (Centro Nacional para la Legionella en Francia) certifica la eficiencia del sistema y los fundamentos de su solucin tc-nica.

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Introduccin

Los hospitales son edificios con una idiosincrasia propia que los hace diferentes de otros que a priori podran parecernos similares (hoteles, edificios de oficinas, etc.) En este sentido se hace especialmente relevante la Calidad de Aire, el Confort, el Consumo de Energa y la Seguridad Higinica. Cada uno de estos aspectos debe tener una consideracin especial en un hospital y el sistema de climatizacin que elijamos debe inte-grar y ser coherente con el hospital de manera que responda a estas necesidades. No podemos pensar en un sistema de climatizacin que nos suministre la calidad de aire requerida si el consumo del mismo es disparatado, o si no cumple los requisitos de seguridad higinica necesarios.

Como solucin a estos requisitos, los hospitales de ms al-tas prestaciones utilizan sistemas hidrnicos, capaces de dar una solucin global, flexible y coherente que realmente com-prende e integra estas necesidades del edificio y se adapta al mismo.

Los sistemas hidrnicos, se basan en la utilizacin de agua como elemento de transporte para la distribucin de energa trmica (fra o caliente) a las distintas depen-dencias del hospital. El agua es un medio de transporte de energa seguro, capaz de conseguir las ms altas prestaciones de calidad de aire y confort en el interior del edificio, permitiendo adems integrar sistemas de recuperacin y ahorro de energa dependiendo de la climatologa y caractersticas propias del hospital.

A grosso modo un sistema hidrnico, consta de un polo de produccin de energa trmica (mediante plantas enfriadoras de agua, bombas de calor, calderas, coge-neracin, etc.), una red de tuberas para la distribucin del agua, y unas unidades terminales (climatizadores, fancoils, techos fros u otros) para transmitir esta ener-ga trmica que lleva el agua de las tuberas al aire de las distintas habitaciones.

A la vez que estas unidades climatizadoras transmiten la energa del agua al aire, consiguiendo una tempera-tura de aire adecuada para mantener las condiciones de confort interior, proporcionan tambin las condi-ciones de filtrado (mediante varias etapas de filtracin), renovacin (aportando aire exterior), y humedad ade-cuada (mediante humectacin o deshumectacin) si fuese necesaria.

Produccin de ACS gratuita en hospitales mediante recuperacin de calor en los

equipos de produccin de fro para climatizacin

Escrito por Salvador Osorio, Marquet Manager Regional Sanidad en EspaaProporcionado por Patricio Geni, Jefe de Unidad Estratgica de Negocios, Eficiencia Energtica y

Renovables Anwo S.A. - www.anwo.cl

Hay que tener en cuenta que todos estos requisitos (calidad de aire, confort y seguridad higinica) que hemos menciona-do anteriormente adquieren una relevancia importantsima en un hospital ya que van a afectar a la recuperacin del paciente y evitan la transmisin de enfermedades nosoco-miales.

El cuarto aspecto de especial relevancia en hospitales es el ahorro de energa, y es en este aspecto en el que nos vamos a centrar en este artculo.

Los hospitales tienen unas necesidades muy altas de pro-duccin de agua caliente (ACS) tanto para las habitaciones como para otras aplicaciones. Los equipos de produccin de agua fra (plantas enfriadoras) que distribuyen esta agua a cli-matizadores y fancoils, son generalmente grupos frigorficos (plantas enfriadoras) que para producir este fro en una parte de su circuito frigorfico, necesitan forzosamente eliminar un calor excedente en otra parte del circuito. Tiene sentido que desperdiciemos este calor excedente, tirndolo al exterior del edificio, cuando paralelamente necesitamos producir calor para calentar ACS? Los sistemas de recuperacin de calor,

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se basan en este concepto, y lo que hacen es aprovechar el calor que en principio se desperdiciara de los grupos frigor-ficos para producir agua caliente sanitaria de forma gratuita. La finalidad del siguiente artculo es llamar la atencin de que se puede aprovechar una parte del circuito frigorfico de la planta enfriadora o bomba de calor para producir agua caliente gratuita, que podramos utilizar para el consumo de ACS, calentamiento del vaso de la piscina, etc.

Fundamento de la Recuperacin de Calor Frigorfica

Los equipos de produccin de fro, estn construidos por un circuito frigorfico con un gas refrigerante que circula por su interior y dos intercambiadores. Un compresor se encarga de hacer circular el gas refrigerante a travs del circuito frigo-rfico, cediendo o absorbiendo el calor a su paso por dos intercambiadores.

Uno de los dos se encarga de absorber calor, as se consigue enfriar el agua que entra en la planta, y el otro intercambia-dor se ocupa de ceder ese calor robado. Generalmente ese calor se cede al aire ambiente, despercidiando esa energa producida, y es este hecho en el que se basa la recuperacin de calor, y si en lugar de calentar aire exterior de la calle, pudiera calentar agua que me sirviera para mi hospital?

Obviamente, este sistema no pretende en absoluto eliminar la caldera de ACS, que siempre debe estar, sino que durante determinadas pocas del ao va a suponer un importantsi-mo ahorro de energa y de consumo de combustible de la caldera.

Recuperacin Parcial y Recuperacin Total

Como hemos adelantado, la Recuperacin de Calor consiste en aprovechar parte o todo ese calor que se tira al ambiente y utilizarlo para producir agua caliente.

El gas refrigerante cuando cede calor al ambiente lo hace en dos etapas, en una primera etapa intercambia calor a alta tem-peratura (intercambio sensible) y en una segunda etapa cede calor a temperatura ms moderada (intercambio latente). En funcin del calor que recuperemos podemos encontrarnos con dos formas de recuperacin, la Recuperacin Parcial y la Recuperacin Total.

La Recuperacin Parcial, aprovecha slo esa primera eta-pa de cesin de calor a alta temperatura, pudiendo de este modo, producir agua caliente a alta temperatura (>60C) ideal

para ser almacenada y/o distribuida a lavamanos y duchas. La limitacin que tiene este sistema, es que slo se recupera un 25% aproximadamente de la energa frigorfica total que el equipo est dando.

La Recuperacin Total, utiliza tanto el calor que cede el gas refrigerante en la primera etapa, cuando est a alta tempera-tura (calor sensible), como el calor que cede posteriormente en la segunda etapa, cuando est a temperatura moderada (calor latente). La energa que se aprovecha en este caso es muy superior, pudiendo llegar a alcanzar el 130% de la ener-ga frigorfica que est produciendo el equipo. La limitacin que tiene este sistema, es que es una energa de ms baja temperatura, de manera que podemos calentar ms cantidad de agua pero con el inconveniente de que no podremos al-canzar temperaturas superiores a 50C. Por lo tanto, con este sistema, ser siempre imprescindible, el apoyo de una calde-ra para poder elevar esta temperatura de agua desde 50 hasta 60C.

Clculo de energa ahorrada en Hospital con 50 Habitaciones

Se mencion anteriormente que la Recuperacin parcial po-da producir un 25% de la energa que la planta enfriadora est dando, y con el total de un 130%. Esto no significa que seamos capaces de cubrir las necesidades totales de deman-da de ACS que tiene un hospital, ya que hay que ver cmo y en qu momento se cede esta energa.

Hay que tener en cuenta que los grupos frigorficos no estn trabajando continuamente al 100% de su potencia, sino que van adecundose a las necesidades reales del hospital con-forme la demanda de energa vara. De este modo cuando la necesidad de fro sea menor (momentos de menor ocupa-cin, salones cerrados, etc.) la planta enfriadora reducir su produccin de fro y en consecuencia la energa que poda-mos recuperar tambin ser menor. Igualmente, en los mo-mentos de mayor demanda (mayor ocupacin, salones, hora ms calurosa, etc.) el equipo frigorfico estar dando mayor potencia y en consecuencia ser ms la energa que podemos recuperar para producir ACS.

De aqu, sacamos dos conclusiones inmediatas, por un lado

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que es necesario acumular la energa que el equipo nos ceda en funcin de la curva de carga horaria de la instalacin, y la segunda que habr que incluir el apoyo de una caldera para los momentos en los que no se demande fro en el hospital (y por tanto no se pueda recuperar energa).

En el esquema adjunto se muestra una planta enfriadora su-ministrando agua a los fancoils para enfriar las habitaciones (y dems dependencias) y por otro lado estara suministrando agua caliente al primer depsito de acumulacin. Depen-diendo de la demanda de ACS, y el tipo de recuperacin ele-gido, podra ser suficiente para cubrir el 100% de la demanda de ACS o sera necesario el apoyo de la Caldera.

Clculo de necesidades de ACS a 60C

Para realizar un clculo real de energa gratuita, se ha con-siderado un hospital de 50 habitaciones con la demanda mxima de ACS que puede llegar a tener, segn el Cdigo Tcnico de la Edificacin de Espaa (en otros pases se podra realizar clculos similares acordes con su legislacin). Segn el C.T.E., un hospital puede consumir 55 litros de ACS a 60C por cama/da. Hemos considerado, el caso ms desfavorable de 2 camas por habitacin, lo cual supone un consumo de 110 litros por habitacin.

La energa necesaria de ACS en un da, la calculamos par-tir del caudal consumido de ACS (CTE), multiplicada por el calor especfico del agua y por la diferencia de temperatura desde la temperatura de agua de red (17C como desfavora-ble) hasta la tempera de suministro (60C).

Articulo

Energa necesaria ACS (1 da) = QCONSUMO x Cp x (TACS-TRED) x 1 da =

50hab x 2camas/hab x 55l/(camada) x 1,16Wh/(Cl) x (60C-17C) x 1 da =

274,34 kWh

Energa gratuita mediante Recuperacin Parcial:

Se ha elegido Madrid como poblacin para el clculo de car-gas, y las temperaturas medias anuales del mes de julio. Para abastecer este hospital de 50 habitaciones (sin tener en cuen-ta salones) nos sala una planta enfriadora de potencia nomi-

nal de 80 kW. Esta potencia, realmente no se llega a alcanzar en ningn momento del da (podra darse excepcionalmente en algn da puntual de mucho calor y ocupacin).

En la grfica adjunta se muestra en azul la variacin de la de-manda real y la potencia que la planta enfriadora est sumi-nistrando a lo largo del da. Por otro lado en rojo se muestra la energa que se recupera en cada hora (recuperacin par-cial). Como podemos observar, esta recuperacin est en tor-no al 25% aunque este porcentaje puede variar ligeramente en funcin de la presin a la que se encuentre el gas caliente (se ha tenido en cuenta en el estudio).

De este modo vemos las horas reales en las que se recupera calor y la cantidad que recuperamos en cada hora. Si suma-mos todas las barras en rojo, obtenemos la energa que somos capaces de recuperar a lo largo del da:

Recuperacin Parcial (1 da):

E REC AGUA 60C = 159,7 kWh.

Como la Energa necesaria ACS (1 da) es 274,34 kWh, vemos que somos capaces de llegar al 55% DE PRODUCCIN TOTAL DE ACS GRATUITA!.

Como ya se ha comentado, esto puede ser incluso superior, ya que se han considerado necesidades con ocupacin de 2 camas por habitacin (en ocasiones la ocupacin es slo 1) y una temperatura de agua de red de 17C (en verano puede ser superior).

Energa gratuita con Recuperacin Total

Hacemos igual que con el calculo anterior. La hoja de cargas y los datos del hospital son los mismos, lo que vara ahora es el porcentaje de energa que se puede recuperar en funcin de la potencia que da el equipo. En la grfica adjunta, al igual que en el caso anterior, se muestra en azul la curva de

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carga del hospital y en rojo la energa recuperada, pudiendo alcanzar valores del 130% de la energa frigorfica que da el equipo.

Si sumamos toda la energa que somos capaces de recuperar a lo largo del da (barra en rojo) en este caso somos capa-ces de recuperar E RECUPERABLE A 50C = 701,3 kWh, esto supone casi un 300% de la energa necesaria para ACS. Sin embargo, como ya se coment anteriormente esta energa es de menor calidad trmica, o lo que es lo mismo, de ms baja tempera-tura. Con lo que aunque seamos capaces de recuperar 700 kWh como el agua est a 50C, tendremos que subir la tem-peratura del agua desde 50 a 60C, con lo que realmente la energa gratuita que podemos recuperar y aprovechar para ACS E APROVECHADA ACS = 5500 x 1,16 x (50C-17C) = 210,54 kWh.

Como la energa necesaria ACS (1 da) era 274,34 kWh, en este caso somos capaces de llegar al 77% DE PRODUC-CIN TOTAL DE ACS GRATUITA!.

El resto de energa (unos 490 kWh a 50C) que no podemos aprovechar para ACS se podra utilizar para otros usos (calen-tamiento de una piscina climatizada, u otras dependencias fras en el caso de necesidades simultneas de fro y calor u otros usos).

Conclusin

Para terminar, no podemos pasar por alto el costo de inver-sin y la amortizacin. No se trata en este estudio de abordar este tema en profundidad, pero si que es importante destacar que los ms importantes fabricantes de plantas enfriadoras, in-corporan la posibilidad de incluir estos opcionales (recupera-cin total o parcial) en sus equipos con un mnimo sobrecoste del equipo que no supera el 7% para la recuperacin parcial y el 15% para la total. Si a esto aadimos que las modifi-caciones que se deben realizar en el circuito hidrulico son mnimas (en una instalacin nueva), el retorno de la inversin estara garantizado en muy pocos meses de funcionamiento del equipo.

Como conclusin, hacer hincapi en la idea de que todos los hospitales tienen necesidades de refrigeracin durante todo el ao, y para cubrir esas necesidades mediante un equipo frigo-rfico, vamos a despilfarrar una energa calorfica que se tira al ambiente exterior y que es incluso superior a la energa de fro que estamos produciendo. Partiendo de que en el hospital existe siempre una alta demanda de calor (para ACS, piscinas, etc.), en muchos momentos vamos a poder cubrir no slo ms del 70% de la necesidades de ACS sino tambin gran parte del calor necesario para otros usos como piscinas de hidroterapia, y de manera totalmente gratuita.

En este artculo nos hemos centrado solamente en la Recu-peracin de Calor para produccin de ACS gratuita, pero conviene recordar y tener presente, que los sistemas de cli-matizacin mediante agua, permiten aadir adems otras tec-nologas que nos van a permitir mantener alcanzar los niveles de calidad de aire y confort con una alta eficiencia energtica, como son el freecooling (sobre el aire y sobre el agua), el almacenamiento nocturno de energa trmica (acumulacin), cogeneracin, geotermia, energa solar, etc., haciendo ms sostenible nuestro hospital, no slo por el importante ahorro energtico y econmico, sino adems por la importante re-duccin de emisiones de CO2 a la atmsfera.

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Ahorro energtico: Reduccin de los costes de combustibles y proteccin

del medio ambiente

Con el propsito de reducir el gasto energtico en los pases in-dustrializados surge la necesidad en la dcada de los `70 de me-jorar los procesos trmicos. Hoy, cuando ya han pasado ms de tres dcadas, el panorama tecnolgico para la fabricacin de cal-deras de ltima generacin apuesta por la aplicacin de tcnicas de baja temperatura y condensacin. En el siguiente artculo, se abordan las caractersticas y ventajas de esta tendencia tecnol-gica.

En la dcada de los 70, tras la crisis del de petrleo surge la nece-sidad de reducir el gasto energtico en los pases industrializados. Uno de los caminos a seguir consisti en la mejora de los procesos trmicos, basado en la reduccin de las prdidas de energa en los procesos industriales de combustin, aplicados en el caso que nos ocupa a los servicios de calefaccin y produccin de agua caliente sanitaria.

En 1979, Viessmann presenta en el mercado las primeras calderas capaces de modular la temperatura de funcionamiento sin proble-mas de condensacin, consiguiendo importantes ahorros energ-ticos. En 1981 aparece en Espaa el primer reglamento para regular el diseo, montaje y mantenimiento de las instalaciones de climati-zacin, que contempla una instruccin tcnica especfica para el ahorro y uso eficiente de la en