CLIMATIZACIÓN DE UN HOTEL EN ALBACETE

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1 CLIMATIZACIÓN DE UN HOTEL EN ALBACETE Autor: Angel Fernández Amores Director: Enrique Valiente Alonso Madrid Junio 2011

2 CLIMATIZACIÓN DE UN HOTEL EN ALBACETE Autor: Director: Entidad Colaboradora: Fernández Amores, Angel. Valiente Alonso, Enrique. ICAI Universidad Pontificia Comillas RESUMEN DEL PROYECTO El objetivo de este proyecto es el estudio de las condiciones climáticas y elaborar el diseño de la instalación de climatización para un hotel situado en Albacete. El diseño de la instalación se elaborará según el marco legal y técnico vigente actualmente. El edificio para el cual se diseña dicha instalación consta de 13 plantas. Estas plantas se descomponen en: Planta Sótano, con un único local climatizado para garantizar el correcto funcionamiento de la maquinaria instalada en el interior (33.5 m 2 ) Planta Baja, que consiste en la recepción, zona de espera y tres oficinas (116.6m 2 ) Planta 1ª, en la que se encuentran los salones y restaurantes y las cocinas (261.8 m 2 ) Planta 2ª, en la que se encuentran habitaciones y tres salas de reuniones (257.5 m 2 ) Planta 3ª, dedicadas exclusivamente a habitaciones (305.3 m 2 ) Plantas 4ª a 9ª, dedicadas exclusivamente a habitaciones (347.3 m 2 ) Planta 10ª, consistiendo exclusivamente de habitaciones ( m 2 ) Planta 11ª (ático), en la que se encuentra situado el gimnasio del hotel (79.5 m 2 ) La primera fase del proyecto se centra en determinar los distintos requerimientos que se esperan compensar con la instalación de climatización. Este cálculo se divide a su vez en requerimientos de aporte de energía para invierno y requerimientos de extracción de energía en verano. En ambos casos se elabora el cálculo teniendo en cuenta las características constructivas del edificio, sus ventanas y cerramientos y la distribución en planta y orientación geográfica de los distintos locales.

3 Las condiciones interiores de proyecto utilizadas fueron de 26ºC en verano y de 21ºC en invierno, en ambos casos con humedades relativas dentro del rango de 30-70%. Se comenzó por las pérdidas de energía térmica al exterior durante los meses más fríos del año. El cálculo se realizó considerando el momento previsiblemente más frío del año; se consideró que sería a las 8.00 de la mañana, por lo tanto sin aporte de energía por radiación, y que el interior no se encuentra habitado y no hay iluminación encendida ni ningún equipo operando. La temperatura exterior es la temperatura mínima utilizada fue de -3.7ºC, la temperatura mínima anual al percentil del 2.5%. De esta manera, el sistema de climatización deberá ser capaz de sobreponer los momentos más fríos sin el aporte calorífico de personas, iluminación, equipos o radiación solar. Este cálculo resultó en una necesidad global de kw, y se incrementó un 10% a modo de tener un margen de seguridad. La potencia calorífica que la caldera deberá proporcionar por lo tanto es de kw. El siguiente cálculo es el de potencia frigorífica necesaria para los meses más calurosos del año. En este caso se consideran todos los aportes energéticos interiores del edificio y el aporte energético de la humedad contenida en el aire exterior. Las temperaturas exteriores seca y húmeda utilizadas en los cálculos fueron 33.1ºC y 20.3ºC respectivamente. Se consideraron variaciones de temperaturas diurnas y anuales de 16ªC y 39ªC. La altura sobre el nivel del mar utilizada para el cálculo de radiación incidente fue de 686 m. Los cálculos resultaron en una necesidades de enfriamiento de kw sensibles y kw latentes. Por lo tanto, la planta de generación de agua fría deberá poder evacuar una potencia térmica de kw. Conocidos los requerimientos de cada local, la siguiente fase es la de selección de equipos. Los equipos necesarios en cada local se seleccionaron para garantizar que se llegue a las condiciones interiores preestablecidas. Para la climatización de todos los locales se seleccionaron los fan-coils de la marca BTU que garantizasen la transferencia energética necesaria en cada local. Para los locales grandes o con mayores requerimientos como los salones, la recepción o el gimnasio se seleccionaron varios para distribuir mejor el aire climatizado. La tercera fase es la de diseño de las redes de tuberías. Con los fan-coils seleccionados, y el salto de temperatura esperado en sus baterías de intercambio de calor, se determinó el caudal de agua necesario para cada equipo y el caudal total de

4 cada planta y para la instalación completa. El caudal volumétrico de agua caliente requerido en invierno es de dm 3 /s y en verano el de agua fría de dm 3 /s. Utilizando estos caudales se procedió a diseñar la red de tuberías, instalando tuberías cada vez más finas conforme el caudal requerido iba disminuyendo. Por otra parte, el agua debe de ir presurizada para garantizar que llegue a los puntos de la red que presentan una mayor pérdida de carga. Se calculó que las presiones necesarias para las redes de tuberías eran de 1.03 bar para el agua caliente y de 1.42 bar para el agua fría. Conocidos los requerimientos térmicos, los caudales y las presiones necesarias se seleccionaron la caldera, la planta enriadora de agua y las bombas que se instalarán en cada circuito de agua para climatización. La última fase del diseño de la instalación de climatización es el diseño de las redes de impulsión y extracción de aire. Por normativa, y en función del nivel de ocupación y el fin de cada local, se debe renovar un determinado volumen de aire cada hora. Con los caudales necesarios para cada local se diseñaron las redes de conductos y se seleccionaron los ventiladores con sistema integrado de recuperación de energía. Para las redes que precisasen más presión que la suministrada por dichos ventiladores se seleccionaron ventiladores auxiliares para garantizar la presión estática necesaria. Una vez dimensionadas las tuberías y los conductos y seleccionados todos los equipos necesarios, se elaboró el presupuesto de la instalación. El presupuesto final obtenido es de 798,895 (setecientos noventa y ocho mil ochocientos noventa y cinco euros).

5 PROJECT SUMMARY The objective of this Project is to study the weather conditions and to elaborate the design of a heating, ventilating and air-conditioning (HVAC) installation for a hotel located in Albacete. The design of the installation will be done complying with the current legal and technical framework. The building for which the HVAC installation is designed for consists of 13 stories. These stories are composed of: Basement, with only one room to be controlled to guaranty the proper functioning of the installed machinery (33.5 m 2 ) Ground Floor, consisting of lobby, waiting area and three offices (116.6m 2 ) 1 st Floor, consisting of different halls and restaurants and the kitchen (261.8 m 2 ) 2 nd Floor, consisting of guest rooms and three meeting rooms (257.5 m 2 ) 3 rd Floor, consisting exclusively of guest rooms (305.3 m 2 ) 4 th to 9 th Floors, consisting exclusively of guest rooms (347.3 m 2 ) 10 th Floor, consisting exclusively of guest rooms ( m 2 ) 11th Floor (attic), consisting exclusively of the hotel gym (79.5 m 2 ) The interior conditions used in the calculations of this project were of 26ªC in summer and 21ºC in winter, in both cases with a relative humidity ranging from 30% to 70%. The first phase of the project centers is the determination of the expected requirements which the HVAC installation must compensate. This calculation is separated in two distinct sections, the first being the heat which must be supplied during winter and the second being the heat which must be removed during summer. In both cases, the calculation is made taking into account the thermal properties of the building s construction materials, its windows and doors and the distribution of the different rooms and their geographical orientation. The first calculation performed was the heat lost to the exterior during the coldest months of the year. This was done considering the coldest moment of the year; considered to be at 8.00 in the morning, with no solar irradiance, with no one inside the building and all lighting and appliances turned off. The outdoor temperature was

6 considered to be -3.7ºC, the minimum yearly temperature at the 2.5% percentile. This way, the HVAC installation must be able to overcome the coldest moments of the year, without the positive influence of people, lighting, appliances or solar irradiance. The calculation resulted in a total thermal energy need of kw which was incremented by 10% considered to be a standard safety factor. Consequently, the total thermal energy the boiler must be able to supply is kw. The next calculation is the analogous one for the warmest months of the year. In this case however, all of the internal sources of energy are considered as well as the energy carried by the humidity in the air. All of this excess energy must also be removed from the building by the HVAC installation. The outdoor dry and wet bulb temperatures considered were 33.1ºC and 20.3ºC respectively. Daily and yearly temperature variations of 16ºC and 39ºC were considered. The height above sea level used to determine the solar irradiance was of 686 m. These calculations resulted in a sensible cooling need of kw and a latent cooling need of kw. Consequently, the total cooling need of the installation is calculated to be of kw. Once the requirements for each enclosure are known, the next phase is to select the appliances which must be installed. These appliances were selected to match the requirements of each enclosure and guaranty the predetermined interior conditions. Fancoils of the BTU brand which could guaranty the requirements of each enclosure were chosen. For some of the bigger enclosures, such as the lobby, restaurants, halls and the gym, more than one fan-coil was selected to distribute the treated air more efficiently throughout the enclosure. The third phase of the project is the design of the water-pipe networks. With the fan-coils selected, and the temperature jump expected at each of their thermal exchange batteries, the required volumetric water flow rate was calculated for each appliance model. With this, the totals per floor and for the entire building were calculated. The hot water volumetric flow rate was calculated to reach dm 3 /s in winter, and the cold water volumetric flow rate was calculated to reach dm 3 /s in summer. With these values, the pipe diameters for the network were determined, with narrower tubes being needed for smaller volumetric flow rates. At the same time, the water must be pressurized to make sure it reaches the most unfavorable parts of the network due to

7 pressure drops. It was calculated that a pressure of 1.03 bar was needed for hot water and 1.42 bar for cold water. Once the thermal requirements, the flow rates and the pressures were known, the boiler, the water cooler and the water pumps which must be installed in each HVAC water pipe network were selected. The final phase of the HVAC installation design was the design of the air input and output networks. By law, and depending on the level of occupation and purpose of each room, a certain amount of external air must be input each hour to renew the inside air. With the required volumes of air input, the necessary duct networks were designed. These networks include a fan with integrated heat recovery systems. When necessary, auxiliary fans were selected to make sure the static pressure requirements were met. Once all the different pipes, ducts and appliances had been selected, a budget for the HVAC installation was elaborated. The total cost of the installation amounts to 798,895 (seven hundred ninety eight thousand eight hundred ninety five Euros).

8 DOCUMENTO Nº 1 MEMORIA

9 MEMORIA ÍNDICE GENERAL Capítulo 1 Memoria Descriptiva 2 Capítulo 2 Cálculos 17 Capítulo 3 Estudio Económico 63 Capítulo 4 Anejos 65 1

10 Capítulo 1 MEMORIA DESCRIPTIVA 2

11 MEMORIA DESCRIPTIVA ÍNDICE GENERAL Capítulo 1 Memoria descriptiva Objeto del proyecto Descripción del edificio Condiciones climatológicas interiores Condiciones climatológicas exteriores Invierno Verano Características Constructivas Cargas internas Infiltraciones Instalación de ventilación Redes de tuberías Sistema de control Resumen del proceso de dimensionado del sistema a instalar Importe, fecha y firma

12 1.1 OBJETO DEL PROYECTO El proyecto consiste en diseñar el sistema de climatización de un hotel situado en Albacete. Dicha instalación deberá ceñirse a las normas y condiciones técnicas que regulan y limitan las técnicas y los equipos que podrán ser utilizados en instalaciones de climatización de recintos destinados al uso del público en general. Las normas que atañen a este proyecto son principalmente dos, el Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios (RITE) y el Código Técnico de la Edificación (CTE), aunque hay más normas que delimitan la solución del problema en cuestión. Estos documentos especifican desde las condiciones interiores de proyecto hasta los rendimientos de las calderas y coeficientes de transmisión máximos para una edificación según la zona climática en la que se encuentre. Siguiendo estas normas se dimensionarán los equipos necesarios para climatizar el hotel, desde las calderas y baterías de enfriamiento hasta las conducciones de agua caliente y fría, los conductos y rejillas de entrada y salida de aire, y los elementos requeridos para presurizar los circuitos y climatizar los diferentes locales del hotel. El fin último es desarrollar un proyecto funcional de instalaciones, especificando todos los materiales, equipos y elementos necesarios para ello. 4

13 1.2 DESCRIPCIÓN DEL EDIFICIO El edificio consta de sótano, planta baja, una planta dedicada al restaurante y salones, 9 plantas de habitaciones y un ático en el que está emplazado el gimnasio del hotel. La proyección en planta no responde a ninguna geometría fácilmente identificable debido a los ángulos que forman las calles que delimitan su emplazamiento. Asimismo, solo las plantas 4 a 9 comparten su distribución arquitectónica, siendo las demás distintas a estas y entre sí. En el interior de las plantas se encuentra los ascensores y las escaleras. La escalera de servicio se encuentra en un lateral del edificio, lindando con el edificio vecino. Las orientaciones de las distintas fachadas se pueden comprobar en los planos. En la siguiente tabla se muestran las superficies a climatizar de cada planta y los usos que estas tienen: Tabla 1-s a climatizar y sus usos Planta Usos Sótano Cuartos de contadores Planta Baja Recepción y oficinas Planta Salones, comedores y cocinas Planta Habitaciones, salas de reuniones Planta Habitaciones Planta Habitaciones Planta Habitaciones Planta Habitaciones Planta Habitaciones Planta Habitaciones Planta Habitaciones Ático Habitaciones Ático Gimnasio 5

14 1.3 CONDICIONES CLIMATOLÓGICAS INTERIORES Las condiciones climatológicas interiores del proyecto vienen reguladas por el RITE que estipula que estas deben encontrarse dentro de los siguientes márgenes: Tabla 2- Condiciones interiores de proyecto según el RITE Estación Temperatura Humedad relativa operativa (ºC) (%) Verano Invierno Sin embargo, en el Real Decreto 1826/2009, se modifican estaos límites con el fin de conseguir un mayor ahorro energético. El sistema diseñado no dispone de equipos que controlen la humedad relativa interior, pero se puede suponer que, una vez acondicionado el aire, su humedad relativa estará dentro de los márgenes estipulados por la norma. Consiguientemente, se han utilizado los siguientes valores para realizar los cálculos de pérdidas y cargas para invierno y verano: Tabla 3 Condiciones interiores de proyecto utilizadas Estación Temperatura Humedad relativa operativa (ºC) (%) Verano Invierno

15 1.4 CONDICIONES CLIMATOLÓGICAS EXTERIORES INVIERNO Debido a las simplificaciones que se hacen al calcular los requerimientos del sistema en invierno, el único dato sobre la climatología exterior que se debe determinar es la temperatura seca. Según la norma UNE :2001, la temperatura exterior de proyecto correspondiente a Albacete es de -3.7 ºC. Esta temperatura es la temperatura correspondiente al percentil del 2.5%, es decir, la temperatura exterior sólo será inferior a los -3.7 ºC en un 2.5% de los días del año. La norma no estipula ningún valor para la humedad relativa exterior, por lo que se ha elegido un valor del 50%. Tabla 4- Condiciones exteriores de proyecto utilizadas Temperatura Humedad relativa Estación exterior (ºC) (%) Invierno

16 1.4.2 VERANO Las condiciones exteriores de proyecto en verano incluyen una mayor cantidad de datos debido a la mayor complejidad de los cálculos que se han de realizar. Los datos necesarios para dichos cálculos son tanto la temperatura de bulbo seco cómo húmedo (con lo que se calculan las humedades relativa y absoluta), las variaciones de temperatura media diurna y anual, y la altura respecto del nivel del mar. Estos datos influyen en la energía aportada por transmisión y radiación y se utilizan también para poder discernir entre cargas sensibles y latentes en el local a climatizar. Los datos de temperaturas se pueden encontrar en la norma UNE :2001 y el resto de datos necesarios en las tablas del manual Carrier. Estación Tabla 5- Condiciones exteriores de proyecto utilizadas Temperatura seca exterior (ºC) Temperatura húmeda exterior (ºC) Variación diurna (ºC) Variación anual (ºC) Altitud (m) Verano

17 1.5 CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS Para poder realizar los cálculos de transmisión de energía térmica y el aporte energético debido a la radiación solar es necesario conocer las características constructivas del edificio. Los coeficientes de transmisión se utilizarán tanto en inverno como en verano, mientras que el factor de ganancia solar solo se utilizara en verano. Al no contar con estos datos se han utilizado los valores máximos que permite el CTE según la orientación y la disposición del elemento constructivo en el edificio. Los parámetros utilizados están recogidos en la siguiente tabla. Tabla 6- Características constructivas del edificio Elemento constructivo Coeficiente de transmisión térmico (W/m 2 K) Factor de ganancia solar Muros de fachada Cerramientos en contacto con el terreno Suelos Cubiertas Medianerías Ventanas - Orientación N Orientación NE Orientación E Orientación SE * Orientación S * Orientación SO * Orientación O Orientación NO * Para estas orientaciones hay varios valores posibles ya que, según el RITE, se aplica un límite menor cuan mayor sea la proporción de ventana que presenta la pared. 9

18 1.6 CARGAS INTERNAS Las cargas internas se considerarán solo en verano, ya que en invierno ayudan al sistema a alcanzar las condiciones deseadas. En verano, las cargas internas se suman a las externas para incrementar la temperatura interior, por lo que hay que compensarlas junto con las cargas externas. Se ha considerado una ocupación de 3 personas por habitación ya que las camas son dobles y en la mayoría de habitaciones hay espacio suficiente para añadir una tercera cama supletoria si fuese necesario. En cada habitación se ha considerado además un nivel de iluminación de 20 W/m 2.Este valor se deberá incrementar en un 25% en caso de que la iluminación sea con lámparas de descarga. Además, entre la nevera pequeña, la televisión, el terminal del sistema de climatización y un ordenador portátil que pueda llevar el huésped, habrá una carga interna de aproximadamente unos 20 W/m 2 adicionales. En las zonas comunes del hotel se ha utilizado la Tabla 2.1 Densidades de Ocupación que se encuentra en el documento anexado al CTE, referente a protección contra incendios, DB SI Seguridad en Caso de Incendio. En la entrada al hotel se ha considerado una ocupación que puede llegar a los 2 m 2 /persona. En los salones y comedores de la primera planta se considera una ocupación de 1 m 2 /persona. En las salas de reuniones se considera una ocupación según el número de sillas, es decir, 8 personas en las salas 1 y 2 y una ocupación de 5 personas en la sala 3. En el gimnasio se ha considerado una ocupación máxima de 3 m 2 /persona. En la siguiente tabla se recogen estos datos de ocupación junto con las cargas sensibles y latentes que esto supone. 10

19 Tabla 7- Cargas internas debidas a iluminación y a las aplicaciones Local Carga por iluminación (W/m 2 ) Carga de aplicaciones (W/m 2 ) Entrada Salones Habitaciones Gimnasio Salas de reuniones - Salas 1 y Sala Oficinas Sótanos Local Tabla 8- Ocupación y cargas sensibles y latentes correspondientes Ocupación prevista (persona/m 2 ) Carga sensible (W/persona) Carga latente (W/persona) Entrada Salones Habitaciones 3 personas Gimnasio Salas de reuniones - Salas 1 y 2 8 personas Sala 3 5 personas Oficinas 1 persona Sótanos 2 personas INFILTRACIONES Las cargas por infiltración no se han considerado ya que al mantener una presión mayor a la atmosférica dentro del edificio con el aporte de aire exterior, las filtraciones son de dentro para fuera y en ningún momento entra aire exterior no incluido en los cálculos al edificio. 11

20 1.8 INSTALACIÓN DE VENTILACIÓN El aire de recirculación es el aire interior que se climatiza y se vuelve a introducir en el sistema, operación que se lleva a cabo en el los correspondientes fan-coils de los locales. Por normativa, y según el uso que vaya a tener cada local, además de tratar el aire interior hay que hacer un aporte de aire exterior adicional para garantizar un cierto número de renovaciones de aire por hora. En el caso de un hotel, las calidades de aire exigidas, según el uso que se vaya a hacer de cada local, se encuentran recogidas en la siguiente tabla. Calidad de aire Tabla 9- Caudales de aire exterior según calidad requerida Caudal de aire exterior (m 3 /h/persona) Local IDA 2 45 Zonas comunes, oficinas, salas de reuniones IDA Habitaciones, gimnasio, comedor IDA m3/h/m 2 Sótanos, acceso teatro Los fan-coils de los distintos locales se han dimensionado de tal manera que puedan afrontar las cargas que suponen los aportes de aire exterior. Por este motivo, en el falso techo de cada planta se instalarán los ventiladores necesarios con el fin de impulsar aire exterior a los distintos locales y, a la vez, extraer la cantidad de aire requerida de estos mismos. Para facilitar la labor de estos ventiladores, en cada local habrá una salida de aire interior que extraerá una cantidad de aire ligeramente inferior a la introducida para poder así mantener una presión ligeramente superior en el interior del edificio. El aire extraído será conducido al exterior directamente, terminando estos conductos en un intercambiador de calor con el fin de acercar las condiciones del aire exterior a las del interior. Cada conducto de entrada contará además con los filtros adecuados para que el aire impulsado sea de la calidad necesaria. 12

21 1.9 REDES DE TUBERÍAS Las redes de tuberías se han diseñado de tal manera que se garantiza una velocidad no superior a 1 m/s en ninguno de los tramos de estas. Se ha tomado esta decisión para reducir los posibles ruidos y vibraciones que podrían producir velocidades mayores en tuberías de pequeño diámetro. En algunas de los tuberías de mayor diámetro se ha permitido que la velocidad fuese mayor ya que al ser el diámetro mayor, se pueden permitir velocidades algo superiores sin tener los problemas mencionados. La dimensión de las tuberías se ha determinado desde los consumos hasta la bomba. De esta manera se garantiza que en cada momento se tiene el caudal necesario en cada fan-coil (consumo). Conocidos los diámetros de las tuberías y los caudales que van a circular por ellas se pueden dimensionar las bombas necesarias a la salida de las unidades de enfriado y calentado de agua. Al comienzo de cada planta del hotel, su rama de la red y justo antes de la llegar a cada uno de los fan-coils, se han instalado llaves de paso para poder cortar el suministro de agua a las zonas que se desee. De esta manera se puede cortar el suministro a una habitación o a una planta entera sin alterar el funcionamiento del resto del sistema. Esto es especialmente importante en caso de averías, ya que permite cortar el paso únicamente a la zona afectada sin perjudicar el resto de la instalación. La red de tuberías está diseñada para cumplir con los requerimientos técnicos estipulados en el RITE e irá aislada según estipula el RITE para garantizar un rendimiento térmico adecuado. 13

22 1.10 SISTEMA DE CONTROL Se instalará un sistema de control digital directo que, por medio de paneles microprocesadores interconectados por medio de un bus de comunicaciones a un centro de control informático, se encargará de gestionar el sistema entero. Este equipo se encargará de arrancar la caldera y la enfriadora de agua cuando sea requerido, así como las bombas de impulsión y regulará los ventiladores de impulsión y extracción de aire El centro de control informático es el punto en el que se reciben todas las mediciones de las sondas y actuadores. Con esta información y la programación interna de puntos de consigna, funciones de control y funciones de compensación, el sistema se encarga de gestionar el sistema y produce un registro histórico del funcionamiento del sistema. Este registro puede ser utilizado para general gráficos y analizar rendimientos, históricos de demanda e incluso para detectar posibles funcionamientos anómalos. Existen dos redes de sondas distintas, una correspondiente a las condiciones de las zonas climatizadas y otra que registra el funcionamiento de la caldera y de la enfriadora de agua. Las sondas se encuentran distribuidas en todas las zonas climatizadas para asegurar que se regula adecuadamente sus condiciones interiores. Con esta red se determina la demanda energética de la caldera y de la planta enfriadora. La segunda red se encarga de verificar el correcto funcionamiento de la caldera y de la enfriadora y de informar al centro de control informático del funcionamiento de los sistemas directamente. 14

23 1.11 RESUMEN DEL PROCESO DE DIMENSIONADO DEL SISTEMA A INSTALAR La climatización de todos los locales se llevará a cabo con fan-coils, dimensionados para satisfacer la demanda térmica de cada local al que dan servicio. Los fan-coils necesarios se determinan teniendo en cuenta tanto las pérdidas térmicas en invierno cómo las cargas en verano. Otro criterio de selección es el caudal de aire que deben de poder tratar para poder llegar a compensar las cargas adversas de los locales siempre comprobando que no se superen los niveles sonoros máximos admisibles. Conocidos los fan-coils a instalar y sus necesidades en cuanto a caudal de agua caliente y fría y con qué salto de temperaturas trabajan, se diseña la red de tuberías de agua caliente y fría; redes cerradas que deben alimentar todos y cada uno de los fan-coils con sus caudales requeridos. También se podrán seleccionar la caldera para invierno y grupo frigorífico de enfriamiento para verano. Ambos elementos de producción de agua caliente y fría estarán emplazados sobre la cubierta del edificio. A la salida de ambos habrá dos bombas en paralelo que garantizaran el correcto funcionamiento del sistema incluso en caso de fallar una de ellas, al ser una de ellas reserva de la otra. Se instalarán además las redes de conductos de expulsión e impulsión de aire a cada local y se seleccionarán los ventiladores necesarios para llevar acabo dichas tareas. Esta red incluye los filtros necesarios a la entrada de aire exterior. Para gestionar todo el sistema se instalará un sistema de control que compruebe las condiciones interiores y arranque o detenga bombas, caldera y enfriadora según sea necesario. 15

24 1.12 IMPORTE, FECHA Y FIRMA El valor final de la instalación, montaje y puesta en marcha asciende a 798,895 (SETECIENTOS NOVENTA Y OCHO MIL OCHOCIENTOS NOVENTA Y CINCO EUROS). Angel Fernández Amores Madrid, junio de

25 Capítulo 2 CÁLCULOS 17

26 CÁLCULOS ÍNDICE GENERAL Capítulo 2 Cálculos Cálculo de cargas y pérdidas Transmisión Radiación Cargas internas Ventilación Pérdidas de invierno Cargas de verano Selección de fan-coils Diseño de las redes de tuberías Caudales de agua necesarios en cada fan-coil Caudales totales Diámetro de las tuberías Aislamiento de las tuberías Válvulas Pérdidas de carga en la red de tuberías Selección de bombas Selección de plantas térmicas Caldera Planta enfriadora de agua Diseño de las redes de conductos Caudales de aire necesarios en cada local Dimensiones de los conductos Aislamiento de los conductos Pérdidas de carga en las redes de conductos Selección de ventiladores Difusores y rejillas de retorno

27 2.1 CÁLCULO DE CARGAS Y PÉRDIDAS Las cargas y pérdidas que presentará cada lugar son debidas a la influencia que ejercen factores externos e internos. Para calcular los valores de esta se deben de analizar los flujos de energía por transmisión, radiación, cargas internas (incluyen iluminación, equipos, el nivel de ocupación) y ventilación. Cada recinto será estudiado por separado a la hora de determinar sus cargas para poder dimensionar el equipo de climatización a instalar. Existen recintos interiores, como pasillos o aseos, que no serán climatizados debido a la normativa vigente. A continuación se explican las fórmulas utilizadas en los cálculos y las hipótesis de trabajo para cada una. También se especifican los cálculos que hay que seguir para calcular las pérdidas de invierno y las cargas en verano. 19

28 2.1.1 TRANSMISIÓN La transmisión de energía es debida al gradiente de temperaturas existente entre el interior del recinto climatizado y las zonas colindantes con este que no están climatizadas. El cálculo se realiza utilizando la siguiente ecuación: = Ecuación 1- Transmisión En esta ecuación, las distintas variables son: - q : Energía transmitida (W) - K : Coeficiente de transmisión (W/m 2 ºC) - A : Area efectiva de transmisión - T : Diferencia de temperatura entre zona climatizada y zonas colindantes (ºC) La diferencia de temperatura viene a su vez condicionada por diversos factores, incluyendo la radiación directa y difusa incidente sobre el cerramiento o las condiciones de viento Diferencia de temperaturas en invierno En invierno se consideran las siguientes diferencias de temperaturas para todos los cerramientos en contacto con el exterior (incluyendo ventanas y cristales): = Ecuación 2- ΔT para invierno, cerramientos exteriores Donde: - T i : Temperatura interior del local (ºC) - T e : Temperatura exterior al local (ºC) - f v : Factor de corrección debido al viento 20

29 Se considera que los locales no climatizados tienen un factor de corrección f v con valor de 1 y que se encuentran a la siguiente temperatura media ponderada entre interior y exterior: = 0.2 Ecuación 3- Temperatura de locales no climatizados, invierno Diferencia de temperaturas en verano En verano se consideran las siguientes diferencias de temperaturas: Donde: - a : Factor de corrección = + Ecuación 4- ΔT para verano, cerramientos exteriores - b : Factor de corrección que considera el color del muro - T s : Diferencia de temperatura entre al local y el exterior del muro en sombra (ºC) - T m : Diferencia de temperatura entre al local y el exterior del muro al sol (ºC) - R s : Radiación solar máxima para el mes y posición geográfica considerada (W/m 2 h) - R m : Radiación solar máxima para el mes de julio a 40ª de latitud norte (W/m 2 h) Los locales no climatizados se considera que están a la temperatura media entre interior y exterior. = 0.2 Ecuación 5- Temperatura de locales no climatizados, verano Para cristales y ventanas se considera que la diferencia de temperaturas es la diferencia entre interior y exterior, sin factores de corrección. 21

30 2.1.2 RADIACIÓN El aporte por radiación solar directa se considera únicamente en verano, ya que es una carga desfavorable. En invierno su aporte es mucho menor y además ayuda a calentar el interior del local. Al ignorarlas en invierno, estamos sobredimensionando la instalación, por lo que actúa como si estuviésemos aplicando un factor de seguridad. El aporte de la radiación es a todas las fachadas, cubiertas y ventanas que estén expuestas a la radiación solar directa. El aporte por medio de las paredes, cubiertas y cerramientos opacos ya se ha tenido en cuenta en las cargas por transmisión, como factor de corrección para la diferencia de temperaturas. Solo queda por analizar el aporte energético de la radiación a través de cerramientos no opacos, es decir, a través de acristalamientos y ventanas. Este aporte se calcula de la siguiente manera: = Ecuación 6- Aporte por radiación solar Donde: - A : efectiva de cristal (m2) - G : Radiación incidente sobre la superficie (W/m2) - f g : Ganancia solar del cerramiento 22

31 2.1.3 CARGAS INTERNAS En este apartado están englobadas todas las cargas generadas dentro del local que se debe climatizar. Nuevamente, estas cargas solo se calculan en verano, ya que en invierno ayudan a calentar el local. Las cargas internas totales se separan en cargas sensibles y latentes y se suman por separado. Estas cargas se calculan de la siguiente manera:, = +, +,, =, +, Ecuación 7- Cargas internas totales, sensible y latente Iluminación y equipos Para estas cargas, es muy importante saber el nivel de iluminación que se va a tener en cada local y los equipos que se instalarán en estos. En este proyecto se han estimado, tanto para iluminación como para los equipos, que su carga es una carga distribuida de 20 W/m 2. La carga por iluminación habrá que incrementarla en un 25% debido a las reactancias para iluminación por lámparas de descarga. Por tanto, e independientemente del uso que se vaya a hacer del local, las cargas interiores debidas a iluminación y equipos serán de 45 W/m2. Para calcular estas cargas en cada local se emplea la siguiente fórmula: = 45 Ecuación 8- Carga interna de iluminación y equipos Donde: - A : del local a climatizar 23

32 Ocupación Debido a sus procesos metabólicos, el ser humano genera un calor que debe disipar para que su organismo se encuentre a una temperatura de aproximadamente 37 ºC. Nuestro organismo tiene dos maneras de disipar este calor, por medio de los procesos de convección natural y por medio de la radiación. La radiación es una carga puramente sensible y solo supone una carga térmica equivalente, por ejemplo, al de una bombilla incandescente. Sin embargo, el calor disipado por convección es una combinación de cargas sensible y latente. La carga sensible es debida puramente a la diferencia de temperaturas entre el cuerpo y el ambiente. La carga latente es debida a la transpiración y a su evaporación. Este factor se ve afectado por varios factores como el nivel de actividad y la humedad relativa del ambiente. Las cargas totales de cada zona se calculan utilizando las siguientes fórmulas: Donde:, =, = Ecuación 9- Cargas por ocupación, sensible y latente - n : Número total de personas previstas en la zona - Actividad : Carga de los ocupantes según nivel de actividad, incluidos en la Tabla 8 (W/persona) 24

33 2.1.4 VENTILACIÓN Debido a las exigencias de la normativa, todo local climatizado deberá tener una serie de aportes de aire exterior para garantizar la calidad de aire interior requerida para cada uso. Generalmente, el aire exterior se encuentra a unas condiciones desfavorables para el local climatizado (demasiado frío en invierno o caliente en verano). Las cargas que esto supone para el sistema de climatización se calculan con las siguientes fórmulas:, =,, =, Ecuación 10- Cargas por ventilación, sensible y latente Donde: - n : Número total de personas previstas en la zona o m2 del local en determinados casos - Q : Caudal de ventilación requerido (m3/h/persona o m3/h/m2 en determinados casos) - T : Diferencia de temperaturas entre interior y exterior (ºC) - w : Diferencia de humedades absolutas entre interior y exterior (g/kg) - c v,a : Calor especifico del aire - c p,w : Calor específico del agua - f s : Factor de conversión para ajustar unidades (m 3 J/kg h W) - f l : Factor de conversión para ajustar unidades (m 3 J/kg h W) 25

34 2.2 PÉRDIDAS DE INVIERNO Siguiendo los cálculos descritos en la sección anterior y utilizando los parámetros seleccionados (incluidos en el Capítulo 1 de este documento) se obtienen las siguientes pérdidas de calor para invierno: Tabla 1- Resumen de pérdidas en invierno Pérdidas totales (kw) Pérdidas (kw) PS - Sótano 1.09 Zona 1 - Climatizada 1.09 PB - Planta Baja 5.88 Zona 1 - Lobby 4.59 Zona 2 - Zona de Espera 1.15 Zona 3 - Oficina Zona 4 - Oficina Zona 5 - Oficina P1 - Planta Zona 1 - Salón Zona 2 - Salón Zona 3 - Salón Zona 4 - Cocinas

35 P2 - Planta Zona 1 - Habitación Zona 2 - Habitación Zona 3 - Habitación Zona 4 - Habitación Zona 5 - Habitación Zona 6 - Habitación Zona 7 - Habitación Zona 8 - Habitación Zona 9 - Sala de Reuniones Zona 10 - Sala de Reuniones Zona 11 - Sala de Reuniones P3 - Planta Zona 1 - Habitación Zona 2 - Habitación Zona 3 - Habitación Zona 4 - Habitación Zona 5 - Habitación Zona 6 - Habitación Zona 7 - Habitación Zona 8 - Habitación Zona 9 - Habitación Zona 10 - Habitación Zona 11 - Habitación Zona 12 - Acceso Teatro 0.59 Zona 13 - Habitación

36 P4 - Planta Zona 1 - Habitación Zona 2 - Habitación Zona 3 - Habitación Zona 4 - Habitación Zona 5 - Habitación Zona 6 - Habitación Zona 7 - Habitación Zona 8 - Habitación Zona 9 - Habitación Zona 10 - Habitación Zona 11 - Habitación Zona 12 - Habitación Zona 13 - Habitación Zona 14 - Habitación P5 - Planta Zona 1 - Habitación Zona 2 - Habitación Zona 3 - Habitación Zona 4 - Habitación Zona 5 - Habitación Zona 6 - Habitación Zona 7 - Habitación Zona 8 - Habitación Zona 9 - Habitación Zona 10 - Habitación Zona 11 - Habitación Zona 12 - Habitación Zona 13 - Habitación Zona 14 - Habitación

39 P10 - Ático Zona 1 - Habitación Zona 2 - Habitación Zona 3 - Habitación Zona 4 - Habitación Zona 5 - Habitación Zona 6 - Habitación Zona 7 - Habitación Zona 8 - Habitación Zona 9 - Habitación Zona 10 - Habitación Zona 11 - Habitación Zona 12 - Habitación P11 - Ático Zona 1 - Gimnasio

40 2.3 CARGAS DE VERANO Siguiendo los cálculos descritos en la sección anterior y utilizando los parámetros seleccionados (incluidos en el Capítulo 1 de este documento) se obtienen las siguientes cargas para verano, incluyendo un desglose en cargas sensibles y latentes: Tabla 2- Resumen de cargas en verano Cargas totales (kw) Cargas (kw) Total Sensible Latente PS - Sótano Zona 1 - Climatizada PB - Planta Baja Zona 1 - Lobby Zona 2 - Zona de Espera Zona 3 - Oficina Zona 4 - Oficina Zona 5 - Oficina P1 - Planta Zona 1 - Salón Zona 2 - Salón Zona 3 - Salón Zona 4 - Cocinas

41 P2 - Planta Zona 1 - Habitación Zona 2 - Habitación Zona 3 - Habitación Zona 4 - Habitación Zona 5 - Habitación Zona 6 - Habitación Zona 7 - Habitación Zona 8 - Habitación Zona 9 - Sala de Reuniones Zona 10 - Sala de Reuniones Zona 11 - Sala de Reuniones P3 - Planta Zona 1 - Habitación Zona 2 - Habitación Zona 3 - Habitación Zona 4 - Habitación Zona 5 - Habitación Zona 6 - Habitación Zona 7 - Habitación Zona 8 - Habitación Zona 9 - Habitación Zona 10 - Habitación Zona 11 - Habitación Zona 12 - Acceso Teatro Zona 13 - Habitación

45 P10 - Ático Zona 1 - Habitación Zona 2 - Habitación Zona 3 - Habitación Zona 4 - Habitación Zona 5 - Habitación Zona 6 - Habitación Zona 7 - Habitación Zona 8 - Habitación Zona 9 - Habitación Zona 10 - Habitación Zona 11 - Habitación Zona 12 - Habitación P11 - Ático Zona 1 - Gimnasio

46 2.4 SELECCIÓN DE FAN-COILS Conocidos los requerimientos para invierno y para verano de las distintas zonas a climatizar, se procede a seleccionar los fan-coils necesarios. Los criterios de selección de los fan-coils son los siguientes: Deben de poder suministrar el calor necesario en invierno Deben de poder suministrar el frío necesario en verano Deben de poder compensar las cargas latentes en verano Deben de poder tratar el caudal de aire necesario todo el año Utilizando estas restricciones se han seleccionado los fan-coils necesarios, todos de la gama FCH fabricados por BTU. Esta gama de fan-coils son para instalar en el falso techo de las zonas a climatizar. En las habitaciones se han instalado fancoils con un funcionamiento silencioso para no molestar a los huéspedes. En el resto de zonas se han instalado los fan-coils necesarios para cumplir con los requisitos, he intentando seleccionar el menor número de modelos distintos para intentar reducir los costes de suministro, o para obtener un descuento por rápel. El número total de cada modelo de fan-coil seleccionado se puede ver en la siguiente tabla. A continuación de esta se encuentra una relación de las zonas del hotel y los fan-coils que se deben instalar en cada una de ellas. Tabla 3- Fan-coils necesarios para la instalación Modelo de fan-coil Cantidad FCH-44/S 3 FCH-75/S 107 FCH-90/S 14 FCH-90/E 13 FCH-90/P 9 38

47 Tabla 4- Selección de fan-coils por zonas PS - Sótano Zona Zona 1 - Climatizada Fan-coil 1 x FCH-90/S PB - Planta Baja Zona 1 - Lobby Zona 2 - Zona de Espera Zona 3 - Oficina 1 Zona 4 - Oficina 2 Zona 5 - Oficina 3 4 x FCH-90/P 1 x FCH-90/S 1 x FCH-44/S 1 x FCH-44/S 1 x FCH-44/S P1 - Planta 1 Zona 1 - Salón 1 Zona 2 - Salón 2 Zona 3 - Salón 3 Zona 4 - Cocinas 5 x FCH-90/P 3 x FCH-90/E 2 x FCH-90/E 2 x FCH-90/E P2 - Planta 2 Zona 1 - Habitación 201 Zona 2 - Habitación 202 Zona 3 - Habitación 203 Zona 4 - Habitación 204 Zona 5 - Habitación 205 Zona 6 - Habitación 206 Zona 7 - Habitación 207 Zona 8 - Habitación 208 Zona 9 - Sala de Reuniones 1 Zona 10 - Sala de Reuniones 2 Zona 11 - Sala de Reuniones 3 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-90/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 39

48 P3 - Planta 3 Zona 1 - Habitación 301 Zona 2 - Habitación 302 Zona 3 - Habitación 303 Zona 4 - Habitación 304 Zona 5 - Habitación 305 Zona 6 - Habitación 306 Zona 7 - Habitación 307 Zona 8 - Habitación 308 Zona 9 - Habitación 309 Zona 10 - Habitación 310 Zona 11 - Habitación 311 Zona 12 - Acceso Teatro Zona 13 - Habitación x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-90/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S P4 - Planta 4 Zona 1 - Habitación 401 Zona 2 - Habitación 402 Zona 3 - Habitación 403 Zona 4 - Habitación 404 Zona 5 - Habitación 405 Zona 6 - Habitación 406 Zona 7 - Habitación 407 Zona 8 - Habitación 408 Zona 9 - Habitación 409 Zona 10 - Habitación 410 Zona 11 - Habitación 411 Zona 12 - Habitación 412 Zona 13 - Habitación 413 Zona 14 - Habitación x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-90/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-90/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 40

49 P5 - Planta 5 Zona 1 - Habitación 501 Zona 2 - Habitación 502 Zona 3 - Habitación 503 Zona 4 - Habitación 504 Zona 5 - Habitación 505 Zona 6 - Habitación 506 Zona 7 - Habitación 507 Zona 8 - Habitación 508 Zona 9 - Habitación 509 Zona 10 - Habitación 510 Zona 11 - Habitación 511 Zona 12 - Habitación 512 Zona 13 - Habitación 513 Zona 14 - Habitación x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-90/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S P6 - Planta 6 Zona 1 - Habitación 601 Zona 2 - Habitación 602 Zona 3 - Habitación 603 Zona 4 - Habitación 604 Zona 5 - Habitación 605 Zona 6 - Habitación 606 Zona 7 - Habitación 607 Zona 8 - Habitación 608 Zona 9 - Habitación 609 Zona 10 - Habitación 610 Zona 11 - Habitación 611 Zona 12 - Habitación 612 Zona 13 - Habitación 613 Zona 14 - Habitación x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-90/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 41

50 P7 - Planta 7 Zona 1 - Habitación 701 Zona 2 - Habitación 702 Zona 3 - Habitación 703 Zona 4 - Habitación 704 Zona 5 - Habitación 705 Zona 6 - Habitación 706 Zona 7 - Habitación 707 Zona 8 - Habitación 708 Zona 9 - Habitación 709 Zona 10 - Habitación 710 Zona 11 - Habitación 711 Zona 12 - Habitación 712 Zona 13 - Habitación 713 Zona 14 - Habitación x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-90/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S P8 - Planta 8 Zona 1 - Habitación 801 Zona 2 - Habitación 802 Zona 3 - Habitación 803 Zona 4 - Habitación 804 Zona 5 - Habitación 805 Zona 6 - Habitación 806 Zona 7 - Habitación 807 Zona 8 - Habitación 808 Zona 9 - Habitación 809 Zona 10 - Habitación 810 Zona 11 - Habitación 811 Zona 12 - Habitación 812 Zona 13 - Habitación 813 Zona 14 - Habitación x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-90/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 42

51 P9 - Planta 9 Zona 1 - Habitación 901 Zona 2 - Habitación 902 Zona 3 - Habitación 903 Zona 4 - Habitación 904 Zona 5 - Habitación 905 Zona 6 - Habitación 906 Zona 7 - Habitación 907 Zona 8 - Habitación 908 Zona 9 - Habitación 909 Zona 10 - Habitación 910 Zona 11 - Habitación 911 Zona 12 - Habitación 912 Zona 13 - Habitación 913 Zona 14 - Habitación x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-90/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-90/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S P10 - Ático 1 Zona 1 - Habitación 1001 Zona 2 - Habitación 1002 Zona 3 - Habitación 1003 Zona 4 - Habitación 1004 Zona 5 - Habitación 1005 Zona 6 - Habitación 1006 Zona 7 - Habitación 1007 Zona 8 - Habitación 1008 Zona 9 - Habitación 1009 Zona 10 - Habitación 1010 Zona 11 - Habitación 1011 Zona 12 - Habitación x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-90/E 1 x FCH-90/S 1 x FCH-90/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S 1 x FCH-75/S P11 - Ático 2 Zona 1 - Gimnasio 5 x FCH-90/E 43

52 2.5 DISEÑO DE LAS REDES DE TUBERÍAS Para diseñar la red de tuberías se han de calcular los requerimientos de cada equipo de tal forma que, al trazar dicha la red, se puedan determinar los caudales que circularán por cada tramo y así seleccionar los diámetros apropiados CAUDALES DE AGUA NECESARIOS EN CADA FAN-COIL Una vez decididos los fan-coils que serán instalados en cada local es necesario diseñar las redes de suministro, tanto de agua fría como de agua caliente, para abastecerlos y poder así climatizar el aire. El caudal necesario para cada equipo se ha calculado igualando la energía perdida (o ganada) por el agua y que debe de ser ganada (o perdida) por el aire. Para el cálculo se ha utilizando la especificación del fabricante de potencia térmica máxima, la capacidad calorífica del agua, el salto de temperatura esperado en el fan-coil, el caudal máximo de agua que puede pasar por el fan-coil y un factor de bypass para compensar la porción de aire que no llega a ser adecuadamente tratada por las baterías de calor o frío. La ecuación utilizada es la ecuación 11 presentada a continuación: Donde: = Ecuación 11- Caudal de agua requerido por un fan-coil - v : Caudal volumétrico de agua requerido (dm 3 /s) - Ė : Cantidad de energía transferida por unidad de tiempo (W) - f BP : Factor de bypass (0.85 en estos cálculos) - c v : Capacidad calorífica volumétrica del agua (J/dm 3 ºC) - T : Diferencia de temperatura del agua entre entrada y salida (ºC) 44

53 Los caudales necesarios para cada fan-coil, tanto de agua caliente como fría, se encuentran recogidos en la siguiente tabla. Tabla 5- Caudales necesarios en cada fan-coil Modelo de fan-coil Caudal caliente Caudal frío (dm 3 /s) (dm 3 /s) FCH-44/S FCH-75/S FCH-90/S FCH-90/E FCH-90/P CAUDALES TOTALES Sumando los valores de caudal necesarios para cada fan-coil se calcula el caudal máximo de agua que deberán de procesar las estaciones de calentamiento o enfriamiento del agua. Estos serán los mismos caudales que deberán de presurizar las bombas de la red de agua para garantizar su correcto funcionamiento. Los caudales totales de cada red son los siguientes: Tabla 6- Caudales totales de las redes de agua Red de agua Caudal máximo (dm 3 /s) Caliente Fría DIÁMETRO DE LAS TUBERÍAS El diámetro de las tuberías se diseñó de tal manera que el flujo de agua, en condiciones de máximo caudal, no produjese vibraciones y ruidos molestos para los huéspedes del hotel. Con este fin se seleccionaron los diámetros de tubería que garantizasen que el flujo de agua no tuviese una velocidad superior a 1 m/s. En el caso de las bajantes, y por tratarse de caudales mucho mayores y consecuentemente diámetros mucho mayores, se permitió que la velocidad pudiese alcanzar valores de hasta 3 m/s. 45

54 Para calcular el diámetro mínimo necesario para garantizar las condiciones establecidas se igualó el área transversal del tubo al cociente entre el caudal de agua y su velocidad. Utilizando el área obtenida se calcula el diámetro mínimo necesario. Donde: = 4000 Ecuación 12- Diámetro de tuberías - D : Diámetro mínimo de la tubería (mm) - v : Caudal volumétrico de agua (dm 3 /s) - v : Velocidad del agua en la tubería (m/s) Utilizando esta ecuación se seleccionan las tuberías adecuadas para cada tramo de la red. A la salida de cada fan-coil se encuentran las tuberías más estrechas ya que son estos los puntos con menor caudal, y conforme se va acercando uno a la general y a la bomba de presión, las tuberías van ensanchando con cada caudal que se va sumando al ir incorporándose ramas de distribución. Las tuberías más anchas que se instalarán en este proyecto son las tuberías denominadas DN-125 por la norma UNE (diámetro interior de mm). Con estas tuberías se garantiza una velocidad del agua de 1.02 m/s para el agua caliente y de 2.83 m/s para el agua fría en la tubería más ancha y con mayor caudal de la general. Se decidió utilizar este tamaño máximo de tubería para no sobrepasar los límites de velocidad preestablecidos y para no utilizar tuberías exageradamente grandes ya que estas deberán estar emplazadas en el patinillo de la pared. La instalación de tuberías se muestra en el documento con todos los planos de la instalación, indicando además el diámetro de cada tramo en tablas adjuntas a dichos planos. 46

55 2.5.4 AISLAMIENTO DE LAS TUBERÍAS El espesor de aislamiento que se instalará recubriendo las tuberías se encuentra estipulado en el RITE, tablas a Para las tuberías de agua caliente de menor tamaño el recubrimiento deberá tener un espesor mínimo de 25 mm, alcanzando los 50 mm en las tuberías de mayor tamaño que transcurren por el exterior. En el caso del agua fría, el aislante deberá tener un espesor mínimo de 20 mm hasta un espesor de 60 mm en las tuberías exteriores de mayor diámetro. El aislamiento que se deberá instalar para cada tubería viene recogido en la siguiente tabla. Tabla 7- Espesores de aislamiento para tuberías Denominación de tubería Diámetro exterior (mm) Aislamiento para agua caliente (mm) Aislamiento para agua fría (mm) DN DN DN DN DN DN DN DN DN DN DN ext. / 40 int. 60 ext. / 40 int. Para las tuberías de DN-125 se diferencia entre sí transcurriesen a la intemperie (ext.) o en el interior del edificio (int.). En cualquier caso, las juntas del aislamiento deberán estar adecuadamente impermeabilizadas para evitar condensaciones interiores y que se filtre el agua de lluvia en caso de encontrarse estas a la intemperie. 47

56 2.5.5 VÁLVULAS Como ya se mencionó en la memoria descriptiva, a la llegada a cada nueva planta se instalarán válvulas para poder cerrar el paso a determinadas áreas sin comprometer el correcto funcionamiento del resto del sistema en caso de averías. Estas válvulas se encontraran localizadas fuera de las habitaciones, siempre en los falsos techos de pasillos o en zonas de servicio para evitar la posible manipulación de estas por parte de los huéspedes del hotel. Estas válvulas serán válvulas esféricas debido a su pequeño tamaño y facilidad de operación. Por otra parte, se incorporarán válvulas de regulación de caudal en la entrada de cada fan-coil para garantizar que no pasa un caudal mayor al esperado en detrimento de otros fan-coils. Los fan-coils más alejados de la bomba tendrán unas caídas de presión mayores, y es por esto por lo que son imprescindibles las válvulas de regulación de caudal PÉRDIDAS DE CARGA EN LA RED DE TUBERÍAS Al fluir el agua por las tuberías se producen pérdidas de carga como resultado del rozamiento del agua con las paredes de la tubería. Para que el agua pueda fluir a la velocidad necesaria y más importantemente, para que fluya por todas las ramas de la instalación, una bomba debe de poder presurizar el circuito. La presión que debe alcanzar el agua viene determinada por la rama de la instalación cuyas condiciones sean las más desfavorables. Para hallar la rama más desfavorable (la que mayor pérdida de carga tiene) se determinaron las pérdidas de carga por unidad de longitud de todas las tuberías en función de su caudal. Estos valores se hallaron en tablas existentes en el Manual Técnico de la Asociación de Fabricantes de Tubos y Accesorios. Las derivaciones de los distintos ramales, los cambios de dirección de tuberías y los estrechamientos de estas también tienen pérdidas de carga asociadas. Estas 48

57 cargas se determinaron utilizando tablas que proporcionan una longitud equivalente de tubería para cada uno de estos elementos, según el diámetro de la tubería. Con los valores de caída de presión de todos los elementos de la instalación se determinaron las caídas de presión máximas para las redes de agua caliente y de agua fría. Los valores calculados se corresponden con mitad de la red, ya que incorporan las pérdidas desde la bomba hasta el punto de consumo, por lo que se multiplicaron los valores máximos por dos para obtener las pérdidas en todo el circuito. Los valores resultantes son los siguientes: Tabla 8- Pérdidas de carga en las redes de tuberías Red de agua Pérdida de presión máxima (bar) Caliente 1.03 Fría SELECCIÓN DE BOMBAS Las bombas seleccionadas para las dos redes de conductos son bombas normalizadas según la norma DIN Ambos pares de bombas son bombas centrifugas que permiten presurizar el caudal necesario a una presión ligeramente superior a la mínima. El fabricante elegido es Bomba Elías, y los modelos requeridos para cada red se encuentran en la Tabla 18. El resto de especificaciones se pueden consultar en el catálogo, adjunto en los anejos de este documento. Red de agua Tabla 9- Bombas seleccionadas para cada red Modelo de Bomba Caudal de funcionamiento (dm 3 /s) Presión máxima correspondiente (bar) Caliente ACn Fría ACn

58 2.6 SELECCIÓN DE PLANTAS TÉRMICAS Con los resultados obtenidos en los apartados anteriores, se seleccionan los componentes encargados de calentar y enfriar el agua CALDERA Como ya se vio en la sección 2.2 Pérdidas de invierno, hará falta encontrar una caldera que sea capaz de proporcionar una potencia calorífica de kw al agua que circule por esta. Considerando un factor de seguridad de un 10%, la potencia necesaria sería de kw. Por otra parte, y debido a la normativa vigente, el quemador debe de ser un quemador de 2 etapas o modulante ya que excede los 70 kw. Con estas consideraciones, se ha decidido instalar una caldera Lamborghini Caloreclima modelo BIG F 126 ME con quemador EM 16/2-E D4 de la misma marca. Este quemador es un quemador de dos etapas con potencia calorífica mínima de 55 kw y máxima de 153 kw. El conjunto dispone de una potencia útil de 126 kw PLANTA ENFRIADORA DE AGUA Siguiendo un procesa análogo al de la caldera, se establece que el requerimiento para la extracción de potencia calorífica es de kw. Como esta potencia es una cantidad considerable, se optó por seleccionar una planta enfriadora industrial de la marca Airwell. Como indica la normativa, esta planta cuenta con una serie de etapas para escalonar la potencia y poder así adaptarse a los requerimientos de cada situación sin perder rendimiento. El modelo elegido es el SLS-2002 que puede evacuar hasta kw y se encuentra escalonada en 2 circuitos y 6 etapas. 50

59 2.7 DISEÑO DE LAS REDES DE CONDUCTOS Debido a los requerimientos del RITE, es necesario impulsar una determinada cantidad de aire exterior al local para mantener la calidad del aire interior lo suficientemente buena. Para ello habrá que diseñar dos redes de conductos, una de impulsión de aire exterior y otra de expulsión de aire interior CAUDALES DE AIRE NECESARIOS EN CADA LOCAL Según los requerimientos estipulados en el RITE, en el hotel hay distintos zonas con caudales de impulsión de aire exterior distintos. Estos caudales, definidos por ocupación o por área en planta, vienen resumidos en la Tabla 9. Los caudales necesarios por local vienen resumidos en la siguiente tabla. Tabla 10- Caudal de aire de ventilación requerido por cada local Zona Ocupación (personas) Requerimiento (m 3 /h/pers o m 3 /h/m 2 ) Ventilación (m 3 /h) PS - Sótano Zona 1 - Climatizada PB - Planta Baja Zona 1 - Lobby Zona 2 - Zona de Espera Zona 3 - Oficina Zona 4 - Oficina Zona 5 - Oficina P1 - Planta Zona 1 - Salón Zona 2 - Salón Zona 3 - Salón Zona 4 - Cocinas

60 P2 - Planta Zona 1 - Habitación Zona 2 - Habitación Zona 3 - Habitación Zona 4 - Habitación Zona 5 - Habitación Zona 6 - Habitación Zona 7 - Habitación Zona 8 - Habitación Zona 9 - Sala Reuniones Zona 10 - Sala Reuniones Zona 11 - Sala Reuniones P3 - Planta Zona 1 - Habitación Zona 2 - Habitación Zona 3 - Habitación Zona 4 - Habitación Zona 5 - Habitación Zona 6 - Habitación Zona 7 - Habitación Zona 8 - Habitación Zona 9 - Habitación Zona 10 - Habitación Zona 11 - Habitación Zona 12 - Acceso Teatro Zona 13 - Habitación

64 P10 - Ático Zona 1 - Habitación Zona 2 - Habitación Zona 3 - Habitación Zona 4 - Habitación Zona 5 - Habitación Zona 6 - Habitación Zona 7 - Habitación Zona 8 - Habitación Zona 9 - Habitación Zona 10 - Habitación Zona 11 - Habitación Zona 12 - Habitación P11 - Ático Zona 1 - Gimnasio DIMENSIONES DE LOS CONDUCTOS En la instalación se utilizarán conductos de sección rectangular, por lo que su diámetro equivalente para una sección circular ha de ser igual o mayor que el diámetro del conducto circular necesario para garantizar la velocidad del aire deseada con el caudal requerido. = = 2 + Ecuación 13- Diámetro equivalente de conductos rectangulares Donde: - D : Diámetro mínimo del conducto de aire circular (mm) - D eq : Diámetro equivalente de la sección rectangular (mm) - v : Caudal volumétrico de aire (m 3 /h) 56

65 - v : Velocidad del aire en el conducto (m/s) - L : Anchura del conducto rectangular (mm) - H : Altura del conducto rectangular (mm) AISLAMIENTO DE LOS CONDUCTOS Siguiendo las especificaciones del RITE, los conductos de aire, tanto de impulsión como de expulsión, deberán ir recubiertos de aislantes térmicos cuando discurran por locales no climatizados, estén expuestos directamente al exterior, o no se pueda garantizar que no tengan pérdidas energéticas de más del 4%. Esta normativa aplica a conductos que circulen con aire ya tratado, que no es el caso de este sistema en el que las redes de conductos se limitan a impulsar y expulsar aire. Consecuentemente, las redes de conductos de aire no llevarán aislantes térmicos por el exterior. Los conductos se montarán de tal forma que se garantice que no haya condensación en sus superficies PÉRDIDAS DE CARGA EN LAS REDES DE CONDUCTOS Para calcular las pérdidas de carga se ha utilizado el método de la pérdida de carga constante, en el que se calcula la pérdida de carga por metro en el primer tramo de la red y se asume constante para el resto de la red. Las pérdidas en el primer tramo se calcularon utilizando el proceso descrito a continuación. Primero se ha de calcular el número de Reynolds del flujo del aire para poder calcular el factor de fricción del conducto. Se utilizará una aproximación para el número de Reynolds ya que es un cálculo complejo y cuyo resultado variará poco entre las condiciones de entrada y salida del aire. Además, al decir que la pérdida de carga en la red es constante, se hace una aproximación con mayores efectos sobre cálculo de pérdidas de carga que la aproximación utilizada para calcular el número de Reynolds. 57

66 =66400 Ecuación 14- Aproximación para el número de Reynolds Donde: - Re : Número de Reynolds (adimensional) - D eq : Diámetro equivalente de la sección rectangular (m) - v : Velocidad del aire en el conducto (m/s) Con el número de Reynolds y un valor de rugosidad absoluta de m para chapas de acero se calcula el factor de fricción de la tubería. Donde: = Ecuación 15- Factor de fricción en conductos de aire - f : Factor de fricción en conductos de aire (adimensional) - E : Rugosidad absoluta del conducto (m) - D eq : Diámetro equivalente de la sección rectangular (mm) - Re : Número de Reynolds (adimensional) Por último se determina la pérdida de carga por unidad de longitud de conducto. = 2 Ecuación 16- Pérdida de carga por unidad de longitud en conductos Donde: - Δp : pérdida de carga (Pa/m 2 ) - f : Factor de fricción en conductos de aire (adimensional) - ρ : densidad del aire (kg/m 3 ) - v : Velocidad del aire en el conducto (m/s) - D eq : Diámetro equivalente de la sección rectangular (mm) 58

67 Al igual que en las redes de tuberías, se aplica el método de los metros equivalentes de conducto a los elementos de geometría distintas para calcular la pérdida total de carga en los conductos. En esta categoría se incluyen las bifurcaciones, los cambios de dirección, los estrechamientos y los difusores a la salida de los conductos SELECCIÓN DE VENTILADORES Los ventiladores han sido elegidos para que puedan suministrar el caudal requerido por todos los espacios climatizados del hotel, así como la presión necesaria para que llegue el caudal apropiado a todos estos locales. Se han seleccionado ventiladores marca Daikin, con sistema integrado de recuperación de energía y filtrado de aire. Los modelos son todos de la gama VAM-FA, y sus capacidades varían según la red a la que suministran. Estos ventiladores, además de impulsar el aire, se encargan también de expulsar el aire extraído de las zonas climatizadas y de intercambiar la energía térmica entre el flujo de entrada y salida para minorar la demanda de energía requerida por los fan-coils para acondicionar el aire de los distintos locales. En las tablas siguientes se puede ver un desglose de los ventiladores seleccionados y las áreas del edificio en las que operan. Tabla 11- Total de ventiladores seleccionados Ventilador Seleccionado Cantidad VAM-FA 5VE VAM-FA 5VE VAM-FA 5VE VAM-FA 5VE VAM-FA 5VE VAM-FA 5VE

68 Tabla 12- Ventiladores seleccionados y zonas de acción Zona de acción Ventilador seleccionado (PS) Sótano (PB) Sala de espera y Oficina 3 1 x VAM-FA 5VE 650 (PB) Lobby y Oficinas 1 y 2 1 x VAM-FA 5VE 2000 (P1) Salón 1 2 x VAM-FA 5VE 2000 (P1) Salón 2 1 x VAM-FA 5VE 2000 (P1) Salón 3 1 x VAM-FA 5VE 1000 (P1) Cocinas 1 x VAM-FA 5VE 1500 (P2) Habitaciones 1 a 6 1 x VAM-FA 5VE 650 (P2) Habitaciones 7 y 8 y Salas de reuniones 1 a 3 1 x VAM-FA 5VE 1500 (P3) Habitaciones 1 a 6 1 x VAM-FA 5VE 650 (P3) Habitaciones 7 a 12 y Acceso teatro 1 x VAM-FA 5VE 650 (P4 a P9) Habitaciones 1 a 7 1 x VAM-FA 5VE 650 (P4 a P9) Habitaciones 8 a 14 1 x VAM-FA 5VE 650 (P10) Habitaciones 1 a 4 1 x VAM-FA 5VE 350 (P10) Habitaciones 4 a 12 1 x VAM-FA 5VE 800 (P11) Gimnasio 1 x VAM-FA 5VE 800 Debido a que algunos de los ventiladores con recuperación de energía no alcanzan a suministrar la presión estática requerida para suministrar adecuadamente todas las habitaciones, se instalarán ventiladores auxiliares en estas ramas. Los ventiladores auxiliares se instalarán entre la toma exterior y las unidades anteriormente mencionadas. Estos ventiladores se integran en el tubo de suministro de aire exterior y aportan la presión faltante a la red de conductos. Estos ventiladores son ventiladores cuadrados de la marca Systemair, y se pueden utilizar tanto para suministrar o expulsar aire por medio de redes de conductos. En concreto, los modelos seleccionados son modelos de la gama KDRE. Los modelos seleccionados y las cantidades de cada uno de ellos vienen recogidos en la siguiente tabla. Tabla 13- Ventiladores auxiliares seleccionados Ventilador Seleccionado Cantidad KDRE 45 6 KDRE

69 Los ventiladores auxiliares se instalarán en las redes de impulsión de aire exterior que no puedan suministrar la presión necesaria utilizando únicamente el ventilador con recuperador de energía. Estos se instalaran en las siguientes redes: Tabla 14- Instalación de ventialdores auxiliares Ventilador Seleccionado Red de instalación KDRE 45 P4 - P9 Ventilador 1 KDRE 65 P2 - P3 Ventilador DIFUSORES Y REJILLAS DE RETORNO En cada zona se instalarán difusores a la entrada de aire para ayudar a regular la velocidad, dirección y caudal del aire de entrada. Según su localización se utilizarán difusores de techo, circulares o rectangulares, o difusores rectangulares de pared. En las habitaciones se instalarán los difusores de pared, y en las zonas comunes los de techo. Los difusores seleccionados y sus cantidades vienen recogidos en la siguiente tabla, todos son de la marca Madel. Tabla 15- Difusores seleccionados Difusor Seleccionado Cantidad CTM 200x200 2 CTM 600x CTM 700x200 1 DCN DCN DSQ 450x Los conductos de retorno tomarán el aire del falso techo, haciendo uso de los plenums. Al hacer esto, no se requiere un difusor en la boca del tubo. Los difusores CTM 200x200 se instalarán en el sótano, mientras que los CTM 600x200 se instalarán en el gimnasio y en todas las salas de reuniones y 61

70 habitaciones exceptuando una, la habitación Esta habitación llevará instalada una rejilla CTM 700x200. En la planta primera se instalarán los difusores DSQ 450x450 para todos los puntos de impulsión de aire. En la planta baja se instalarán los difusores DCN 200 en las oficinas y los DCN 400 en el resto de puntos de impulsión de aire. 62

71 Capítulo 3 ESTUDIO ECONÓMICO 63

72 Para este proyecto no se realizará un estudio económico ya que no se puede recuperar la inversión por medio de beneficios generados. Una instalación de climatización es una necesidad que hay que incluir en la edificación, pero que no proporciona beneficios, por lo que es siempre deficitaria; es un coste más de la construcción que se amortiza con el paso del tiempo. 64

73 Capítulo 4 ANEJOS 65

74 ANEJOS ÍNDICE GENERAL Capítulo 4 Anejos Resultados Pérdidas de invierno Cargas de verano Dimensionado de tuberías iníciales y terminales Dimensionado de las redes de tuberías Dimensionado de redes de conductos Tablas y ábacos de referencia Dimensiones Normalizadas de tuberías Pérdidas de carga en conducciones hidráulicas Longitudes equivalentes de las pérdidas de carga para singularidades en conductos hidráulicos Coeficientes para calcular las pérdidas de carga en singularidades en conductos de aire Catálogos Fan-coils: marca BTU Bombas de agua: marca ELIAS Caldera y quemador: marca LAMBORGHINI Enfriadora de agua: marca AIRWELL Ventiladores con recuperación de energía: marca DAIKIN Ventiladores auxiliares: marca SYSTEMAIR Difusores Bibliografía

75 4.1 RESULTADOS En las siguientes tablas se recogen los resultados de los cálculos explicados en la sección dedicada a ellos. Las tablas muestran tanto el cálculo de pérdidas en invierno y cargas en verano así como los cálculos pertinentes al dimensionamiento de tuberías y conductos PÉRDIDAS DE INVIERNO PS Planta Sótano Zona 1 - Climatizada Total (kw) 1.09 Cargas por Transmisión (m2) Descuentos Efectiva K (W/m 2 ºC) T ( C) fv Q (W) - Suelos Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Terreno Ventanas Paredes Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Terreno Cubiertas Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores

76 PB Planta Baja Zona 1 - Lobby Total (kw) 4.59 Cargas por Transmisión (m2) 79.5 Descuentos Efectiva K (W/m 2 ºC) T ( C) fv Q (W) - Suelos Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Terreno Ventanas Orientación SE Orientación S Orientación SO Paredes Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores Orientación SE Orientación S Orientación SO Cubiertas Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores

77 Zona 2 - Zona de Espera Total (kw) 1.15 Cargas por Transmisión Descuentos Efectiva K (W/m 2 ºC) T ( C) fv Q (W) - Suelos Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Terreno Ventanas Orientación SE Paredes Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores Orientación SE Cubiertas Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores

78 Zona 3 - Oficina 1 Total (kw) 0.09 Cargas por Transmisión 3.65 Descuentos Efectiva K (W/m 2 ºC) T ( C) fv Q (W) - Suelos Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Terreno Ventanas Paredes Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores Cubiertas Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores

79 Zona 4 - Oficina 2 Total (kw) 0.05 Cargas por Transmisión 5 Descuentos Efectiva K (W/m 2 ºC) T ( C) fv Q (W) - Suelos Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Terreno Ventanas Paredes Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores Cubiertas Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores

80 Zona 5 - Oficina 3 Total (kw) 0.29 Cargas por Transmisión 7.5 Descuentos Efectiva K (W/m 2 ºC) T ( C) fv Q (W) - Suelos Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Terreno Ventanas Paredes Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores Cubiertas Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores

81 P1 - Planta 1 Zona 1 - Salón 1 Total (kw) 3.86 Cargas por Transmisión Descuentos Efectiva K (W/m 2 ºC) T ( C) fv Q (W) - Suelos Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Terreno Ventanas Orientación SE Orientación S Orientación SO Paredes Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores Orientación SE Orientación S Orientación SO Cubiertas Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores

82 Zona 2 - Salón 2 Total (kw) 2.09 Cargas por Transmisión 61.7 Descuentos Efectiva K (W/m 2 ºC) T ( C) fv Q (W) - Suelos Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Terreno Ventanas Orientación SE Paredes Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores Orientación SE Cubiertas Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores

83 Zona 3 - Salón 3 Total (kw) 1.19 Cargas por Transmisión Descuentos Efectiva K (W/m 2 ºC) T ( C) fv Q (W) - Suelos Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Terreno Ventanas Orientación O Paredes Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores Orientación O Cubiertas Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores

84 Zona 4 - Cocinas Total (kw) 2.19 Cargas por Transmisión 43.6 Descuentos Efectiva K (W/m 2 ºC) T ( C) fv Q (W) - Suelos Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Terreno Ventanas Orientación S Paredes Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores Orientación N Orientación S Cubiertas Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores

85 P2 - Planta 2 Zona 1 - Habitación 201 Total (kw) 0.70 Cargas por Transmisión Descuentos Efectiva K (W/m 2 ºC) T ( C) fv Q (W) - Suelos Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Terreno Ventanas Orientación SE Paredes Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores Orientación SE Cubiertas Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores

86 Zona 2 - Habitación 202 Total (kw) 0.48 Cargas por Transmisión 24.3 Descuentos Efectiva K (W/m 2 ºC) T ( C) fv Q (W) - Suelos Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Terreno Ventanas Orientación SE Paredes Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores Orientación SE Cubiertas Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores

88 Zona 4 - Habitación 204 Total (kw) 0.93 Cargas por Transmisión Descuentos Efectiva K (W/m 2 ºC) T ( C) fv Q (W) - Suelos Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Terreno Ventanas Orientación SE Paredes Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores Orientación SE Cubiertas Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores

89 Zona 5 - Habitación 205 Total (kw) 1.12 Cargas por Transmisión 24.9 Descuentos Efectiva K (W/m 2 ºC) T ( C) fv Q (W) - Suelos Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Terreno Ventanas Orientación SE Orientación S Paredes Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores Orientación SE Orientación S Cubiertas Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores

90 Zona 6 - Habitación 206 Total (kw) 0.90 Cargas por Transmisión 26.4 Descuentos Efectiva K (W/m 2 ºC) T ( C) fv Q (W) - Suelos Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Terreno Ventanas Orientación SO Paredes Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores Orientación SO Cubiertas Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores

91 Zona 7 - Habitación 207 Total (kw) 0.58 Cargas por Transmisión Descuentos Efectiva K (W/m 2 ºC) T ( C) fv Q (W) - Suelos Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Terreno Ventanas Orientación SO Paredes Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores Orientación SO Cubiertas Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores

93 Zona 9 - Sala de Reuniones 1 Total (kw) 0.09 Cargas por Transmisión 20.5 Descuentos Efectiva K (W/m 2 ºC) T ( C) fv Q (W) - Suelos Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Terreno Ventanas Paredes Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores Cubiertas Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores

94 Zona 10 - Sala de Reuniones 2 Total (kw) 0.63 Cargas por Transmisión Descuentos Efectiva K (W/m 2 ºC) T ( C) fv Q (W) - Suelos Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Terreno Ventanas Orientación N Paredes Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores Orientación N Cubiertas Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores

95 Zona 11 - Sala de Reuniones 3 Total (kw) 0.80 Cargas por Transmisión Descuentos Efectiva K (W/m 2 ºC) T ( C) fv Q (W) - Suelos Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Terreno Ventanas Orientación N Paredes Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores Orientación N Cubiertas Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores

96 P3 Planta 3 Zona 1 - Habitación 301 Total (kw) 0.68 Cargas por Transmisión 23.7 Descuentos Efectiva K (W/m 2 ºC) T ( C) fv Q (W) - Suelos Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Terreno Ventanas Orientación SE Paredes Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores Orientación SE Cubiertas Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores

105 Zona 10 - Habitación 310 Total (kw) 0.68 Cargas por Transmisión 22.5 Descuentos Efectiva K (W/m 2 ºC) T ( C) fv Q (W) - Suelos Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Terreno Ventanas Orientación E Paredes Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores Orientación E Cubiertas Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores

106 Zona 11 - Habitación 311 Total (kw) 0.93 Cargas por Transmisión 29.9 Descuentos Efectiva K (W/m 2 ºC) T ( C) fv Q (W) - Suelos Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Terreno Ventanas Orientación E Paredes Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores Orientación E Cubiertas Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores

107 Zona 12 - Acceso Teatro Total (kw) 0.59 Cargas por Transmisión 19.5 Descuentos Efectiva K (W/m 2 ºC) T ( C) fv Q (W) - Suelos Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Terreno Ventanas Orientación N Paredes Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores Orientación N Cubiertas Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores

108 Zona 13 - Habitación 312 Total (kw) 0.83 Cargas por Transmisión 16.9 Descuentos Efectiva K (W/m 2 ºC) T ( C) fv Q (W) - Suelos Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Terreno Ventanas Orientación N Paredes Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores Orientación N Cubiertas Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores

116 Zona 8 - Habitación 408 Total (kw) 0.70 Cargas por Transmisión Descuentos Efectiva K (W/m 2 ºC) T ( C) fv Q (W) - Suelos Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Terreno Ventanas Orientación SO Paredes Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores Orientación SO Orientación O Cubiertas Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores

117 Zona 9 - Habitación 409 Total (kw) 0.54 Cargas por Transmisión 25.4 Descuentos Efectiva K (W/m 2 ºC) T ( C) fv Q (W) - Suelos Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Terreno Ventanas Orientación O Paredes Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores Orientación O Cubiertas Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores

121 Zona 13 - Habitación 413 Total (kw) 1.17 Cargas por Transmisión 26.7 Descuentos Efectiva K (W/m 2 ºC) T ( C) fv Q (W) - Suelos Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Terreno Ventanas Orientación N Orientación O Paredes Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores Orientación N Orientación O Cubiertas Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores

123 P5 - Planta 5 (Igual para plantas 6-8) Zona 1 - Habitación 501 Total (kw) 0.68 Cargas por Transmisión 23.7 Descuentos Efectiva K (W/m 2 ºC) T ( C) fv Q (W) - Suelos Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Terreno Ventanas Orientación SE Paredes Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores Orientación SE Cubiertas Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores

151 P10 Ático 1 Zona 1 - Habitación 1001 Total (kw) 0.95 Cargas por Transmisión Descuentos Efectiva K (W/m 2 ºC) T ( C) fv Q (W) - Suelos Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Terreno Ventanas Orientación SE Paredes Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores Orientación SE Cubiertas Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores

153 Zona 3 - Habitación 1003 Total (kw) 1.45 Cargas por Transmisión Descuentos Efectiva K (W/m 2 ºC) T ( C) fv Q (W) - Suelos Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Terreno Ventanas Orientación SE Paredes Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores Orientación NE Orientación SE Orientación SO Cubiertas Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores

156 Zona 6 - Habitación 1006 Total (kw) 1.71 Cargas por Transmisión Descuentos Efectiva K (W/m 2 ºC) T ( C) fv Q (W) - Suelos Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Terreno Ventanas Orientación SE Orientación SO Paredes Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores Orientación SE Orientación SO Orientación O Cubiertas Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores

157 Zona 7 - Habitación 1007 Total (kw) 1.13 Cargas por Transmisión 28.2 Descuentos Efectiva K (W/m 2 ºC) T ( C) fv Q (W) - Suelos Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Terreno Ventanas Orientación S Orientación O Paredes Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores Orientación S Orientación O Cubiertas Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores

163 P11 Ático 2 Zona 1 - Gimnasio Total (kw) 5.49 Cargas por Transmisión 79.5 Descuentos Efectiva K (W/m 2 ºC) T ( C) fv Q (W) - Suelos Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Terreno Ventanas Orientación N Orientación E Orientación S Orientación O Paredes Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores Orientación N Orientación E Orientación S Orientación O Cubiertas Interiores Pasillos y Zonas Comunes Otros Edificios Exteriores

164 4.1.2 CARGAS DE VERANO Estas cargas se calcularon utilizando una hoja de cálculo de MS Excel basada en los procedimientos y tablas del manual Carrier. A continuación se muestra el cálculo de las cargas para la habitación 5 de la tercera planta. Para el resto de habitaciones, se pueden reemplazar las áreas de transmisión térmica con los valores de los cálculos de invierno. Las características constructivas se encuentran en una hoja aparte del documento y coinciden con las utilizadas en los cálculos de pérdidas de invierno. Los resultados presentados en la sección de cálculos se presentan en kw, y en la hoja de cálculo que viene a continuación en Kcal/h. Para pasar de kcal/h a kw es necesario dividir el valor por Es decir: = /h 0.86 Ecuación 17 - Conversión kcal/h a kw 156

165 157

166 4.1.3 DIMENSIONADO DE TUBERÍAS INÍCIALES Y TERMINALES Tabla 23- Caudal de agua necesario para cada fan-coil Tipo de Fan- Coil (Potencia dividida por 0.85 debido al rendimiento de las baterías Potencia Potencia T ent. T sal. T ent. T sal. Caudal Calor Frío Caliente Caliente Frío Frío Caliente Caudal Frío (W) (W) (ºC) (ºC) (ºC) (ºC) (dm3/s) (dm3/s) FCH-44/S/ 4T/FV/D/EP 2, , FCH-75/S/ 4T/FV/D/EP 3, , FCH-90/S/ 4T/FV/D/EP 4, , FCH-90/E/ 4T/FV/D/EP 4, , FCH-90/P/ 4T/FV/D/EP 5, , Tabla 24- Tubo a instalar según norma Diámetro de Tubería Velocidad Caudal Caudal Diámetro Diámetro Diámetro Diámetro para garantizar Máxima Caliente Frío Caliente Frío Int, Cal Int, Frío una velocidad del agua inferior a 1 m/s (m/s) (dm3/s) (dm3/s) (mm) (mm) (mm) (mm) FCH-44/S/ 4T/FV/D/EP FCH-75/S/ 4T/FV/D/EP FCH-90/S/ 4T/FV/D/EP FCH-90/E/ 4T/FV/D/EP FCH-90/P/ 4T/FV/D/EP Tubos según UNE Serie Media 158

167 Tabla 25- Caudal total requerido y tuberia necesaria para las bombas Requerimiento de caudal de la bomba Cantidad Caudal Caliente Caudal Frío Caudal Total Caliente Caudal Total Frío (unidades) (dm3/s) (dm3/s) (dm3/s) (dm3/s) FCH-44/S/ 4T/FV/D/EP FCH-75/S/ 4T/FV/D/EP FCH-90/S/ 4T/FV/D/EP FCH-90/E/ 4T/FV/D/EP FCH-90/P/ 4T/FV/D/EP Total Instalación (dm3/s) Diámetro Salida Bomba (mm) Planta del Hotel Tabla 26- Caudal y tubería requerido para cada planta Velocidad Máxima Caudal Caliente Caudal Frío Diámetro Caliente Diámetro Frío Diámetro Int, Cal Diámetro Int, Frío (m/s) (dm3/s) (dm3/s) (mm) (mm) (mm) (mm) P11 - Ático P10 - Ático P9 - Planta P8 - Planta P7 - Planta P6 - Planta P5 - Planta P4 - Planta P3 - Planta P2 - Planta P1 - Planta PB - Planta Baja PS - Sótano Tubos según UNE Serie Media 159

168 4.1.4 DIMENSIONADO DE LAS REDES DE TUBERÍAS En las siguientes tablas se muestran las redes de agua que se deben instalar, así como los diámetros de las tuberías necesarias. Los retornos de agua son iguales a las redes de suministro de agua mostradas a continuación Red de agua caliente 160

169 161

170 162

171 163

172 Red de agua fría 164

173 165

174 166

175 167

176 4.1.5 DIMENSIONADO DE REDES DE CONDUCTOS Dado que el caudal de aire que se debe impulsar es igual que el que se debe expulsar, las redes de impulsión y expulsión serán iguales, diferenciándose únicamente en el sentido del flujo de aire interior. Las características de las redes de conductos se pueden ver a continuación. 168

177 169

178 170

179 171

180 4.2 TABLAS Y ÁBACOS DE REFERENCIA DIMENSIONES NORMALIZADAS DE TUBERÍAS La siguiente tabla se incluye en el capítulo 2 del Manual Técnico para instalaciones hidráulicas publicado por la Asociación de Fabricantes de Tubos y Accesorios (AFTA). En esta tabla se recogen las características de las tuberías según la norma UNE así como su denominación tanto en el formato propuesto por la norma como en pulgadas. 172

181 4.2.2 PÉRDIDAS DE CARGA EN CONDUCCIONES HIDRÁULICAS El siguiente ábaco se incluye en el capítulo 5 del Manual Técnico para instalaciones hidráulicas publicado por la Asociación de Fabricantes de Tubos y Accesorios (AFTA). Con esta tabla se pueden calcular las pérdidas de carga en conducciones hidráulicas según el caudal que circula por una tubería de determinado diámetro. 173

182 4.2.3 LONGITUDES EQUIVALENTES DE LAS PÉRDIDAS DE CARGA PARA SINGULARIDADES EN CONDUCTOS HIDRÁULICOS La siguiente tabla se incluye en el capítulo 5 del Manual Técnico para instalaciones hidráulicas publicado por la Asociación de Fabricantes de Tubos y Accesorios (AFTA). Esta tabla recoge las más comunes singularidades de las redes de conductos hidráulicos y sus longitudes equivalentes para poder calcular las pérdidas de carga en estas. Las longitudes se presentan en metros. 174

183 4.2.4 COEFICIENTES PARA CALCULAR LAS PÉRDIDAS DE CARGA EN SINGULARIDADES EN CONDUCTOS DE AIRE La siguiente tabla se entregó como parte de los apuntes de la asignatura de Climatización impartida en la Universidad Pontificia Comillas ICAI durante el curso En ella se recogen diversas singularidades que se pueden encontrar en redes de conductos de aire y el coeficiente aplicable a la presión estática de dichas singularidades. 175

184 4.3 CATÁLOGOS FAN-COILS: MARCA BTU Las siguientes tablas son extractos del catálogo de fan-coils BTU (páginas 3 y 5) con las características de los fan-coils seleccionados para la instalación. 176