PROYECTO PARA LA CLIMATIZACIÓN DE VIVIENDAS UNIFAMILIARES EN MURCIA

Transcripción

1 PROYECTO PARA LA CLIMATIZACIÓN DE VIVIENDAS UNIFAMILIARES EN MURCIA Autor: Cereijo Hernández, Pablo Directores: Martín Serrano, Javier Entidad Colaboradora: ICAI - Universidad Pontificia Comillas El objetivo principal del presente proyecto es la instalación de aire acondicionado y calefacción con el fin de cumplir con las condiciones de bienestar y confort reglamentarias en un complejo de ocho viviendas unifamiliares en Murcia. Para el dimensionamiento de los equipos de climatización, tanto de calefacción en invierno como de refrigeración en verano, se han tenido en cuenta las condiciones climáticas más desfavorables en Murcia, España. La elección de los equipos del proyecto se ha basado en el cálculo de la caga térmica de cada local de la vivienda. Cada una de las viviendas del complejo en estudio, complejo de ocho chalets en Murcia, tendrá su propio sistema de climatización. Las ocho viviendas del complejo están separadas por zonas ajardinadas y dispuestas una al lado de la otra en dos grupos de cuatro en paralelo y con orientación de sur a norte. Cada vivienda tiene las cuatro orientaciones y consta de dos plantas principales donde se encuentran los distintos locales a climatizar. La planta baja está formada por la cocina, el salón y uno de los dormitorios, como zonas a climatizar, y además con dos aseos sin climatizar. En cuanto a la planta alta, se encuentran otros cuatro dormitorios, tomadas como zonas a climatizar, y otros tres aseos sin climatizar. Cada vivienda tiene un total aproximadamente de 205m 2. En cuanto a las condiciones climáticas exteriores más desfavorables seleccionadas para el diseño climático de la instalación, en verano se deberá tener en cuenta la orientación del local a climatizar y en invierno no será necesario. Según el RITE, las condiciones climáticas interiores de confort serán, en verano una temperatura seca de 24ºC y una humedad relativa de 50% y en invierno una temperatura seca de 22ºC y una humedad relativa del 50%. Para un correcto dimensionamiento de los equipos climáticos a instalar en las viviendas, se realiza el cálculo del valor de las cargas tanto de verano como de invierno de cada dependencia a climatizar de las viviendas. En el cálculo de las cargas de verano

2 se tendrá en cuenta los efectos debidos a la transmisión de calor a través de las paredes, las pérdidas debidas a la radiación solar, las debidas al caudal de aire exterior y a las cargas interiores que son la ocupación, la iluminación, y las distintas aplicaciones como motores, estufas, y demás electrodomésticos que produzcan calor. En el cálculo de cargas de invierno el calor aportado por la radiación solar, la iluminación, la ocupación y los distintos equipos ayudan a conseguir el objetivo de confort en el interior de la vivienda. Por lo tanto, no se tendrán en cuenta como cargas, solamente se tendrán en cuentas las pérdidas por transmisión a través de muros, cristales y entre locales sin climatizar. Tras haber realizado dichos cálculos y con la estimación de la carga tanto en invierno como en verano en las situaciones más desfavorables se escoge un equipo climático que supere dichas cargas. Con una suma de potencias de carga de 31,4kW en verano y de 15kW en invierno se instalará una bomba de calor aire-agua con una capacidad frigorífica de 32,7kW y una capacidad calorífica de 34,7kW, superando las cargas de ambas épocas del año. Por lo tanto, se ha previsto una instalación compuesta por una bomba de calor aire-agua en cada vivienda del complejo, instalada al exterior en la terraza del piso superior, y ocho unidades interiores fan-coil, repartidas entre las zonas a climatizar, para la refrigeración y para la climatización. La red de tuberías se trata de un sistema de recirculación cerrado, para la ida y la vuelta de agua. En la bomba de calor de cada vivienda se prepara un caudal de agua fría o caliente que será distribuido a través de la red hasta cada uno de los fan-coil de la vivienda. Todas las unidades fan-coil reciben o bien agua caliente en modo calefacción o bien agua fría en modo refrigeración. Para el dimensionamiento de la red se establece que la velocidad del agua no podrá superar los 2m/s y las pérdidas en cada tramo a través de la misma no superarán los 20mm.c.a./m. En cuanto a la red de conductos de la instalación, se deberá distinguir entre dos redes principales, la red de conductos para las unidades fan-coil y la red de conductos de extracción. La primera se encargará de conectar los fan-coil con las rejillas de impulsión. Y la segunda, encargada de la conexión entre dos extractores colocados en cada vivienda, en el exterior, con las bocas extractoras de la cocina y los baños. Para el dimensionado de ambas redes se establece un límite de velocidad del aire de 7m/s y una pérdida de carga máxima en cada tramo de 0,1mm.c.a./m. Para la selección de equipos y su dimensionado se han usado los catálogos de los distintos fabricantes de los equipos seleccionados. En el plano de la vivienda tipo se puede observar la distribución tanto de la bomba de calor como de las unidades fan-coil y de la red de tuberías y conductos.

3 Tras la selección de todos los equipos que forman la instalación, montaje y puesta en marcha el presupuesto final de proyecto es de ,20 (CIENTO TREINTA Y CINCO MIL TRESCIENTOS SETENTA Y TRES EUROS CON VEINTE CÉNTIMOS).

4 AIR CONDITIONING OF A HOUSING COMPLEX IN MURCIA Author: Cereijo Hernández, Pablo Directors: Martín Serrano, Javier Collaborating Entity: ICAI - Universidad Pontificia Comillas This present project aims to define the necessary equipment for the installation of air conditioning of a housing complex in Murcia, Spain. It will take into account the existing regulations and human needs for comfort. The sizing of the air conditioning equipment will be based on the outdoor climate conditions most adverse for the summertime and the wintertime in Murcia. The equipment selection is based on the calculations of the thermal loads of each part of the house in study. Each house of the complex housing, eight houses in total, will have its own and independent system of air conditioning. The eight houses, that creates the complex, are separated by garden areas. They are located one after another in two groups of four in parallel, from south to north. Each house has got the four orientations and consists of two principal floors. On the first floor stand the kitchen, the living room and one bedroom. On the second floor, there are four other bedrooms. These are the areas of the house where the thermal loads will be calculated in order to well size the equipment necessary. On the first floor there are also two bathrooms and on the second floor three bathrooms. Each house has got in total approximately 205m 2. The most adverse outdoor weather conditions will consider that in summer the orientation of the area of the house in study affects directly on the calculations of the thermal loads. Nevertheless, in winter the orientation of the area will not affect because the radiation will help with the heating of the house. According to the RITE, the internal climate conditions to aim the comfort wanted are, in summertime a dry temperature of 24ºC and a relative humidity of 50%. And in wintertime a dry temperature of 22ºC and a relative humidity of 50%. In order to obtain a correct sizing of the equipment, the calculations of the thermal load of each area of the house is done for summertime and wintertime. The loads that in summertime affects directly to the calculations are the heat transfer through the walls, the heat losses because of solar radiation, the losses because of external

5 airflow and the interior loads: occupation, illumination and equipment that produce heat. The calculations of the thermal loads in wintertime will not take into account some of these loads because they help get the comfort inside the house. Therefore, only the heat transfer through the walls, crystals and walls between areas without air conditioning will affect the calculations. Once all the calculations of thermal loads are accomplished, and having a close approximation of the total load an equipment in charge of producing heat and cold is chosen for the installation. With a final thermal load of 31,4kW in summertime and 15kW in wintertime, a heat pump air-water is selected to create all the heat and cold water necessary to cover the thermal load calculated. The heat pump has got a refrigerating capacity of 32,7kW and a heat capacity of 34,7kW, therefor both values overcome the loads. Accordingly, the climate installation is composed of a heat pump air-water in each house of the complex. This heat pump is placed on the top floor terrace to the exterior, and eight indoor units fan-coil, distributed throughout the entire house in the areas of study, for the refrigeration and the heating of each. The dimensions of the internal units will be chosen depending on the thermal load of the area. The HVAC equipment selection is made once the loads are known. The water pipes circuit is a recirculation closed system for both ways. The heat pump air-water prepares the cold or hot water flow, depending on the time of the year, and distributes it throughout the whole circuit until each internal unit, fan-coil, of the house. All the fan-coils receive either cold, in refrigerating mode, or hot, in heating mode, water. For the sizing of the pipes of the whole water circuit it is established in the regulations that the maximum velocity of the water cannot overcome 2m/s and the losses in each section of the circuit cannot overcome 20mm.c.a/m. Regarding to the design of the duct circuit of the installation, have two different circuits, the first one is for the units fan-coils and the second one is for the renovation of the interior air, the extraction. The first circuit is in charge of the connection between the fan-coils with the impulsion grids, although some of the units in the installation do not need this duct connection because the fan-coil directly introduces the air in the room. The second air circuit purpose is for the renovation of the interior air of the house. This circuit connects the extractor hoods installed in the kitchen and the bathrooms with two extractors placed on the rooftop of each house. For the sizing of both circuits is also established a limit in velocity of air of 7m/s and maximum losses in one section of 0.1mm.c.a/m. The catalogues of the HVAC equipment selected shows how to do the calculations for the sizing of equipment needed in the installation.

6 Once the selection of equipment is done, the mounting and the commissioning of the installation the final budget of the project is: ,20. (ONE HUNDRED THIRTYFIVE THOUSAND AND THREE HUNDRED SEVENTY THREE EUROS AND TWENTY CENTS).