CLIMATIZACIÓN DE HOTEL EN MALLORCA

Transcripción

1 ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA (ICAI) INGENIERO TECNICO SUPERIOR INDUSTRIAL CLIMATIZACIÓN DE HOTEL EN MALLORCA Autor: Jaime, Cerdó Morell Director: Juan Antonio, Hernández López Madrid Mayo y 2013

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7 ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA (ICAI) INGENIERO TECNICO SUPERIOR INDUSTRIAL CLIMATIZACIÓN DE HOTEL EN MALLORCA Autor: Jaime, Cerdó Morell Director: Juan Antonio, Hernández López Madrid Mayo y 2013

8 PROYECTO FIN DE CARRERA CLIMATIZACIÓN DE UN HOTEL EN PALMA DE MALLORCA Autor: Cerdó Morell, Jaime. Director: Hernández Bote, Juan Antonio. Entidad Colaboradora: ICAI Universidad Pontificia Comillas. MADRID, Mayo de 2013

9 RESUMEN Climatización de un hotel en Palma de Mallorca II

10 RESUMEN RESUMEN DEL PROYECTO Introducción El presente estudio tiene por objeto la definición de la instalación y la justificación de los cálculos de refrigeración y calefacción necesarios para un edificio destinado a uso hotelero en playa la costera en Soller, Mallorca. Cabe señalar que no se tendrá en cuenta ninguna otra instalación que pueda derivar de la climatización. Del mismo modo no se establecerá ninguna relación con la fontanería del edificio ni con las instalaciones eléctricas del edificio. Metodología y resultados Primeramente, será necesario el correcto análisis de la estructura del edificio en cuestión y la legislación vigente concerniente al estudio. En este caso, el hotel se encuentra en Mallorca, en la playa la costera en Soller, Madrid. Dicho hotel cuenta con 5 plantas sobre rasante y un ático al final. Además de la entrada principal en la planta baja, en ella se sitúan también la cafetería restaurante y un local comercial sin uso específico; en la primera planta se situan los dos comedores y un local comercial sin uso especifico. Las habitaciones del hotel se distribuyen en las plantas segunda a la quinta. También se encuentra el gimnasio en la Segunda planta. La cubierta del edificio se destina a la ubicación de salas técnicas e Instalaciones. El siguiente paso consistirá en la identificación de todos los datos de partida iniciales: - Se anotarán las condiciones exteriores para Mallorca, tanto en invierno como en verano. - Se establecerán las condiciones de confort para dentro del recinto. - Se anotarán los coeficientes de transmisión de todos los elementos. - Se dispondrá del dato de cargas térmicas de iluminación y equipos. Climatización de un hotel en Palma de Mallorca III

11 RESUMEN - Se ajustará la ocupación de los distintos recintos. - Se obtendrán los caudales de aire necesarios para la ventilación, en función de los distintos recintos. Con todos los datos iniciales de partida anotados, se procede al cálculo de cargas térmicas, tanto para invierno como para verano. En primer lugar, será necesario conocer la orientación de las ventanas, debido a que el caso más desfavorable para verano se producirá por la radiación que se transmita por éstas. Más tarde, será necesario conocer las distintas dimensiones del reciento y sus elementos (paredes, ventanas ). Con todo esto, se procederá al cálculo, para el cual se hará uso de las hojas de apoyo de Carrier, en las que introduciendo las condiciones iniciales, más los datos de orientación y dimensionado, se obtendrá un resumen desglosado de las cargas térmicas: sensible, latente, aire exterior y calor total. Una vez obtenido el resumen de carga, se procederá a la selección de los recintos en los cuales será necesaria la climatización mediante climatizadores (para recintos con altas cargas térmicas): Fancoil Habitaciones Oficinas Gimnasio Climatizador Comedores Recepción Salón Más tarde, se procederá a la selección de los distintos equipos de fancoils o climatizadores, según los distintos catálogos. Para los fancoils, se seleccionarán atendiendo a la carga sensible y latente que han de disipar. Para los climatizadores, se seleccionarán en función de los distintos caudales de impulsión que deban transportar, basándose en el calor total que deban disipar. Conocidos todas las potencias que deben satisfacer los equipos, se seleccionará el correspondiente grupo frigorífico y caldera. Para el grupo frigorífico, se seleccionarán dos grupos, que suministren la mitad de la potencia necesaria cada uno. Grupo frigorífico 674,73 Kw Caldera 104,30 Kw El siguiente paso consistirá en la selección de las tuberías, tanto como agua fría, como para agua caliente. Para ello será necesaria la obtención de todos los caudales de agua de la instalación. Con el resumen de caudales, se anota tanto el diámetro de la tubería, Climatización de un hotel en Palma de Mallorca IV

12 RESUMEN como la velocidad y la pérdida de carga correspondiente para cada uno de los distintos tramos de la tubería. Para los conductos, al igual que para las tuberías, será necesario conocer los distintos caudales de aire que deberán transportar cada climatizador. Con esto, se selecciona para los distintos tramos de los conductos y según el método de rozamiento constante, el correspondiente diámetro, velocidad y pérdida de carga. Para los conductos, será necesaria una conversión mediante tablas, para transformar los conductos circulares en conductos rectangulares, por motivos de espacio. Se procede a la selección de los difusores mediante los distintos catálogos. Para finalizar con los cálculos, se seleccionan las bombas y ventiladores necesarios para los distintos tramos, teniendo en cuenta las pérdidas de carga de los distintos elementos y accesorios que deban vencer. Para las bombas, se seleccionará una bomba de reserva por cada bomba seleccionada, capaz de entregar el 100% del caudal. Finalmente, con objeto de obtener datos lo más reales posibles, se han consultado catálogos de fabricantes y se ha contactado con suministradores para obtener los modelos exactos de los equipos así como sus características y los precios de estos con el fin de estimar un presupuesto de los mismos. En los anexos se recogen las características de todos los elementos que componen la instalación. Igualmente, los planos recogen la distribución de instalaciones y equipos. El pliego de condiciones, recoge la reglamentación técnica de los distintos elementos de la instalación. El presupuesto final del presente proyecto, adjuntado en el último documento del mismo, es de Madrid, a 17 de Mayo de 2013 Climatización de un hotel en Palma de Mallorca V

13 SUMMARY PROJECT SUMMARY Introduction The purpose of this project is the complete design of the air conditioning and heating installation of a hotel located in the beach la costera in Soller, Mallorca. It is important to take into account that there will not be any other secondary installation emerged from the air conditioning that will be considered in this project. Therefore, it will not be considered anything related to this, like plumbing or the installation of electrical supply. Methodology and results First of all, it will be necessary to perform a proper structure analysis of the building considered in this project and the effective legislation concerning to this. In this case, the hotel has 5 floors and it counts with a penthouse at the top of the building. Besides the main entrance of the hotel, placed on the ground floor of the building, it is also located the big salon and the two dining rooms. The rest of the rooms of this hotel are distributed through floors 2nd to 5th. All the meeting rooms are located on the 2nd floor. The second floor of the building is used to give a place to several installations of this building, as well as to the gym. The next step following in this project will consist in the identification of all the starting data: -It will be taken into consideration the external conditions in Madrid, during winter and during summer. -It will be established the comfort conditions within the enclosure. -The transmission coefficients of all the elements will be considered. -Thermal load data of illumination and equipment will be available. Air condittioning of a hotel in Palma de Mallorca I

14 SUMMARY -It will be adjusted the occupation of the different enclosures. -The air flow needed for ventilation will be taken into consideration for the different enclosures. After the collection of all the initial data, it has been performed the thermal load calculations, for winter as well as for summer. In first place, it is needed to know what the window s orientation is, because it is the most unfavorable situation during summer will take place due to radiation through the windows. Later, it will be necessary to know the several lengths of the enclosure and their different elements (like walls, windows ). After all this, the calculus will be performed, following some Carrier s reference papers. After introducing the initial conditions, as well as the orientation and dimensioning data, it will be obtained a summary including the following thermal loads: sensitive, latent, external air and total heat. Once obtained this load summary, the next step is to select the several enclosures that will be necessary to develop an air conditioning installation by using air conditioning equipment (for those which have high thermal loads): Fancoil Habitaciones Oficinas Gimnasio Climatizador Comedores Recepción Salón Later on, it will be selected the several equipment that will be used in this installation, following the different catalogues. Fan coils will be selected considering the sensitive and latent load that they have to mitigate, because to satisfy the ventilation, it will be disposed ventilation units supplied with an enthalpy recovery operator. The air conditioning units will be selected considering the different impulsion flows that they have to convoy, based on the total heat that they must to deal with. Once it is known the total power that these equipment must satisfy, it will be selected the corresponding freezer group and the boiler. It will be selected two freezer groups, each of them are supplying half the total power needed. Gupo frigorífico Caldera 674,73 Kw 104,30 Kw Air condittioning of a hotel in Palma de Mallorca II

15 SUMMARY The next step will consist in the selections of the different pipes, for cold water as well as for hot water. For this, it will be necessary the collection of all the different water flows of this installation. After this, it is recorded the pipes diameter, as well as the flow velocity and the load loses corresponding to all the different sections of the piping. For the selection of the different ducts, as it has happened for the pipes, it will be needed to know the different air flow that must convoy each refrigeration equipment. So, this will be selected for the different sections of the ducts following the constant friction method, their corresponding diameter, the velocity and the load loses. It is also needed to perform a conversion by using different tables. The purpose of this is to convert the circular ducts into rectangular due to space reasons. The selection of the diffuser and nozzles will take place by using the several catalogues. In the last part of the calculations, it will be selected the distributing pumps and fans needed for the different sections, taking into account the load losses of the different elements and accessories that they have to deal with. For each pump selected, it will be installed another stand-by pump, able to work at maximum flow. Finally, due to the purpose of collecting the most realistic data, it has been consulted several manufacturer catalogues to contact them with the objective of obtaining the exact models of the equipment that has been selected as well as their features and their prices. After this, an estimation of the budget for this project has been performed. The attachments of this project include the features of all the elements that are considered in this installation. Accordingly, the plans collect the distribution of all the equipment and installations. The system specification collects all the technical regulations of the several elements of the installation. The final budget of this project, attached to the last document of the report of the project, amounts to Madrid, May 17th 2013 Air condittioning of a hotel in Palma de Mallorca III

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18 Documento nº1 Memoria Indice general: 1.1 Memoria descriptiva Cálculos Anexos 117 Climatización de un hotel en Palma de Mallorca - 3 -

19 Climatización de un hotel en Palma de Mallorca - 4 -

20 1.1. Memoria descriptiva Climatización de un hotel en Palma de Mallorca - 5 -

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22 Índice: 1. Objeto de la memoria Legislación aplicable Descripción del edificio Cálculos Hipótesis de diseño a) Condiciones climatológicas exteriores...17 b) Condiciones climatológicas interiores...17 c) Coeficientes de transmisión...18 d) Iluminación y equipos...18 e) Dimensionamiento Ocupación Renovación de aire Descripción de las instalaciones Grupo frigorífico Caldera Grupos hidráulicos Unidades terminales...21 a) Habitaciones...21 b) Salón-Comedor-Recepción...22 c) Gimnasio...22 d) Dimensionado de conductos...22 e) Aislamiento de conductos y acabados...23 f) Dimensionado de tuberías...23 g) Aislamiento de tuberías y acabados...23 h) Regulación de las instalaciones Prevención de la legionela Protección del medio ambiente Requisitos de seguridad Justificación del cumplimiento del R.I.T.E...26 Climatización de un hotel en Palma de Mallorca - 7 -

23 5. Presupuesto general...27 Climatización de un hotel en Palma de Mallorca - 8 -

24 1. Objeto de la memoria El presente estudio tiene por objeto la definición de la instalación y la justificación de los cálculos de refrigeración y calefacción necesarios para un edificio destinado a uso hotelero en la playa la calobra en Soller, Mallorca. Cabe señalar que no se tendrá en cuenta ninguna otra instalación que pueda derivar de la climatización. Del mismo modo no se establecerá ninguna relación con la fontanería del edificio ni con las instalaciones eléctricas del edificio. El edificio dispondrá de un horario de funcionamiento de 24 horas al día los 365 días del año. Las explicaciones más técnicas quedaran recogidas en el Pliego de Condiciones con una descripción más minuciosa de los equipos. El análisis económico se verá recogido en el presupuesto y la implantación de la instalación en los planos. Climatización de un hotel en Palma de Mallorca - 9 -

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26 2. Legislación aplicable No será de aplicación el Código Técnico de la Edificación al ser la fecha de solicitud de licencia de obra anterior a la entrada en vigor del mismo. La instalación cumplirá, tanto en los equipos suministrados como en el montaje, toda la normativa legal vigente, mas en particular se recuerda: Instalación en general: Ley 13/ de Seguridad de las Instalaciones Industriales. Ley 21/92 de Industria de Reglamento de actividades Molestas, Insalubres, Nocivas y Peligrosas según D. 2414/61 de Ordenanza de Seguridad e Higiene en el Trabajo de 9 de marzo de Instalaciones de Aire Acondicionado y Calefacción Real Decreto 1751/1998 de , Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios (RITE). Real Decreto 1751/1998 de , Instrucciones Técnicas Complementarias (ITE). Real Decreto 3099/1977 de por el que se aprueba el Reglamento Seguridad para Plantas e Instalaciones Frigoríficas. de Orden de por la que se aprueban las Instrucciones complementarias MI-IF al Reglamento de Seguridad para Plantas e Instalaciones Frigoríficas. Orden de del MIE por la que se modifican las instrucciones técnicas complementarias MI-IF002, MI-IF004 y MI-IF009, del Reglamento de Seguridad para Plantas e Instalaciones Frigoríficas. Climatización de un hotel en Palma de Mallorca

27 Real Decreto 4/1979 (BOE ) que aprueba el Reglamento de aparatos a presión e Instrucciones Técnicas complementarias. Real Decreto 1218/2002 de 22 de Noviembre, por el que se modifica el Real Decreto 1751/1998 de 31 de Julio, por el que se aprobó el Reglamento de instalaciones térmicas de los edificios e instrucciones técnicas complementarias. Norma básica de la edificación. "Condiciones acústicas en los edificios" NBE-CA-88 (B.O.E. 8/10/88). Norma básica de la edificación "Condiciones de protección contra incendios", NBE-CPI-96. Norma básica de la edificación "Condiciones térmicas en los edificios", NBE-CT-79. Reglamento de seguridad para plantas e instalaciones frigoríficas (B.O.E. 6/12/77) e instrucciones técnicas complementarias (B.O.E. 3/2/78). Reglamento de seguridad e higiene en el trabajo. Ley de protección del ambiente atmosférico (B.O.E. 9/6/75) e instrucciones complementarias. Reglamento electrotécnico de baja tensión y resoluciones complementarias. Normativa UNE de aplicación. Normas tecnológicas de la edificación. Reglamento de Instalaciones térmicas en los edificios (RITE) e Instrucciones técnicas complementarias (ITE) (B.O.E. 5/8/98) y Modificación según Real Decreto 1218/2002 (B.O.E. 3/12/02). Norma Básica de la Edificación (NBE CT-79). Condiciones térmicas de los edificios. Normas UNE de obligado cumplimiento. Climatización de un hotel en Palma de Mallorca

28 Ordenanza sobre captación de Energía Solar para usos térmicos, del 27 de Marzo de 2.003, del Ayuntamiento de Madrid. Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios (RITE) y sus Instrucciones Técnicas Complementarias. Real Decreto 865/2003, de 4 de Julio por el que se establecen los criterios higiénicos sanitarios para la prevención y control de la legionela. Reglamento de Recipientes a Presión (RAP) Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión (REBT) y sus Instrucciones Complementaria MI.BT., incluidas las hojas de interpretación Normas Básicas de la Edificación: Condiciones Acústicas en los Edificios (NBE-CA) Normas Básicas de la Edificación: Condiciones de Protección contra Incendios en los Edificio (NBE-CPI). Ordenanzas de Seguridad e Higiene en el Trabajo (OSHT). Ley de Protección del Ambiente Atmosférico (LPAA). Ley número 88/67 de 8 de noviembre: Sistema Internacional de Unidades Medida S.I. de Normativa de consulta: UNE-EN : Sistemas solares térmicos y componentes. Captadores solares. Parte 1: Requisitos generales. UNE-EN : Sistemas solares térmicos y componentes. Captadores solares. Parte 2: Métodos de ensayo. UNE-EN : Sistemas solares térmicos y componentes. Sistemas Solares prefabricados. Parte 1: Requisitos generales. Climatización de un hotel en Palma de Mallorca

29 UNE-EN : Sistemas solares térmicos y componentes. Sistemas solares prefabricados. Parte 2: Métodos de ensayo. UNE-EN : Sistemas solares térmicos y componentes. Sistemas solares a medida. Parte 1: Requisitos generales. UNE-EN : Sistemas solares térmicos y componentes. Sistemas solares a medida. Parte 2: Métodos de ensayo. Climatización de un hotel en Palma de Mallorca

30 3. Descripción del edificio El edificio objeto de esta memoria consta de seis plantas sobre rasante. Seguidamente se detallan las superficies y los distintos usos de cada planta: Planta Superficie total construida Destino Cafetería Baja 782 Recepción Recinto comercial Cafetería Primera 864 Comedor Recinto comercial Segunda 475 Habitaciones Gimnasio Tercera 453 Habitaciones Cuarta 453 Habitaciones Quinta 428 Habitaciones Cubierta 115 Equipos Climatización de un hotel en Palma de Mallorca

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32 4. Cálculos 4.1 Hipótesis de diseño Para el diseño y el dimensionado de los equipos objeto de este proyecto se considerarán las siguientes hipótesis: a) Condiciones climatológicas exteriores Las condiciones climatológicas de Palma de Mallorca se han aplicado según la norma UNE Se han aplicado las condiciones exteriores indicadas en dicha norma para el Hotel en la playa de Palma de Mallorca La Calobra (altitud: 23 m. Latitud: 29ºN 2ºE). Verano: Invierno: - Temperatura seca 30.7 ºC - Temperatura húmeda 21 ºC - Humedad 6.5 gr/kg - Humedad relativa 53 % - Temperatura seca -2ºC b) Condiciones climatológicas interiores Verano: - Temperatura seca 26 ºC - Temperatura húmeda 17 ºC - Humedad 9.5 gr/kg Climatización de un hotel en Palma de Mallorca

33 Invierno: - Humedad relativa 50 % - Temperatura seca 21 ºC - Humedad relativa 50 % c) Coeficientes de transmisión Se considerarán los siguientes coeficientes de transmisión: Elemento K (kcal/m 2. ºC.h) Cristales 3,35 Muro exterior 0,75 Tabiques 1,2 Tejados 0,75 Suelo interior 1 Suelo exterior 1 Techo 0,75 d) Iluminación y equipos Para el cálculo de cargas, se han considerado los siguientes valores de iluminación y equipos: - Iluminación 5 W/m 2 - Equipos 0 W/m 2 e) Dimensionamiento Se supondrá una altura de 3 metros desde el suelo hasta el techo de cada planta, a excepción de la planta baja que se supondrá de 4 metros. Climatización de un hotel en Palma de Mallorca

34 Los balcones dispondrán de unas dimensiones de 2 m de alto y diferentes bases de 1.3 m y 1.6 m en las habitaciones de la 5º planta, dando un área resultante total de 2.6 m2 y 3.2m respectivamente. El cristal se supondrá un vidrio de color azul, doble, ordinario, con cortinas de tela color claro. 4.2 Ocupación Se considerarán los siguientes niveles de ocupación para los distintos recintos: Zona Cafetería Recepción Recinto comercial Habitaciones Comedor Gimnasio Ocupación 1 persona por asiento 20 persona por estancia 2 m 2 por persona 3 personas por estancia 1 Persona por asiento 2 m 2 por persona 4.3 Renovación de aire Se considerarán los siguientes volúmenes de renovación para los distintos tipos de sala: Sala Renovación (l/s) Renovación (m 3 /h) Cafetería 7 por m 2 23 por m 2 Recepción 5 por m 2 18 por m 2 Recinto comercial 5 por m 2 18 por m 2 Habitaciones 22 por persona 82 por persona Comedor 7 por m 2 7 por m 2 Gimnasio 15 por m 2 54 por m 2 Climatización de un hotel en Palma de Mallorca

35 4.4 Descripción de las instalaciones Grupo frigorífico La central estará ubicada en la cubierta del edificio dando servicio a todo el edificio. Estará formada por dos enfriadoras aire-agua para la producción de agua fría de refrigeración además de los elementos y accesorios necesarios para el correcto funcionamiento: válvulas, aparatos de medición, etc. A su vez estarán ubicadas en dicha cubierta las bombas destinadas a dar presión al circuito de tuberías del edificio. El sistema de climatización será de caudal constante. Según el cálculo de cargas realizado a través del programa HAP Carrier la potencia a instalar será: P= 675 Kw Caldera El equipo autónomo de producción de calor estará ubicado en la cubierta del edificio, dando servicio a todo el edificio. El equipo autónomo debe satisfacer las condiciones que establece la norma UNE 60601:2006. El equipo autónomo de generación de calor estará instalado en el exterior del edificio, a la intemperie, en zonas no transitadas por el uso habitual del edificio, salvo por personal especializado de mantenimiento de estos u otros equipos. La unidad térmica de cubierta estará ubicada en la cubierta del edificio. En caso de que se sitúen en zonas de tránsito de personas o bienes se debe dejar una franja libre alrededor de equipo que garantice el mantenimiento del mismo, en todo caso con un mínimo de 1 m. delimitada por medio de elementos que impidan el acceso a la misma a personal autorizado. La potencia instalada total será: Climatización de un hotel en Palma de Mallorca

36 P= 105 Kw Las bombas correspondientes al circuito primario de calor se introducirán en el interior del equipo autónomo de producción de calor y las del secundario de calor, se introducirán en un cuarto destinado a tal uso Grupos hidráulicos Para conducir el agua con la presión y caudal necesarios en cada circuito, se dotará a cada uno (tanto primarios como secundarios) de los correspondientes grupos de bombas. En el circuito primario se instalará una bomba de reserva. En los circuitos secundarios se instalará una bomba de reserva. En el caso de que el grupo de bombeo conste de dos bombas, la bomba de reserva garantizará el cien por cien del caudal necesario con la presión necesaria Unidades terminales A continuación se describe la instalación de climatización por cada uno de los usos del edificio: a) Cafetería-Recepción-Comedor Tanto la cafetería como el comedor y la recepción serán climatizadas mediante un climatizador por cada estancia. Se situarán en la cubierta del edificio y se bajará el aire por conductos ubicados en los huecos de las paredes, para más tarde difundirlo con los correspondientes difusores distribuidos de forma homogénea por toda la sala. El retorno se realizará mediante plenum. Todo paso de conducto a través de un sector de incendios llevará su correspondiente compuerta cortafuegos. Climatización de un hotel en Palma de Mallorca

37 b) Habitaciones-Gimnasio Se climatizará mediante Fancoils de conducto, ubicado en el falso techo de cada habitación teniendo así total independencia de una a otra habitación. El Fancoil estará dotado de dos baterías (frío /calor sistema cuatro tubos). Se tendrá suministro del aire de ventilación necesario para los mismos mediante unidades de ventilación con recuperador entálpico ubicado en el falso techo de cada planta, teniendo por objeto el acondicionamiento tanto en verano como en invierno del aire introducido en el edificio para garantizar la renovación del mismo. No tienen por objeto vencer las cargas térmicas sino acondicionar el aire introducido para que no suponga carga térmica. El aire primario será conducido hasta la toma de aspiración del Fancoil de cada estancia mediante una compuerta de regulación manual, según se indica en plano. El retorno se conseguirá mediante plénum en el falso techo a través de rejillas de retorno. Los aseos de cada habitación serán climatizados mediante radiadores eléctricos para abastecer la demanda calorífica en tiempos invernales. Todo paso de conducto a través de un sector de incendios llevara su correspondiente compuerta cortafuegos. c) Locales de uso comerciales Se climatizarán de igual manera que la recepción o el comedor. d) Dimensionamiento de conductos El dimensionado de los conductos principales se realizará tomando como criterio que la velocidad sea 10 m/s (por tratarse de restaurantes y zonas comunes). Para los conductos derivados se supondrá rozamiento constante e igual al del conducto principal, con unos niveles máximos auditivos de 50 dba (por tratarse de restaurantes y zonas comunes). Climatización de un hotel en Palma de Mallorca

38 e) Aislamiento de conductos y acabados Para la impulsión de Fancoils se utilizarán conductos de fibra de vidrio. Para el suministro y distribución del aire de renovación se utilizarán conductos de chapa de acero galvanizado aislado exteriormente con manta de fibra de vidrio tipo IBR de espesor 55 mm. Todo conducto de extracción será de chapa de acero galvanizado. Los espesores del aislamiento, en función de la conductividad de éste, cumplirán con lo exigido en el apéndice 03.1 del RITE. Tanto las rejillas lineales como los difusores rotacionales dispondrán de compuerta de regulación. El retorno de aire se realizará por medio de rejillas provistas de compuertas de regulación. f) Dimensionado de tuberías El cálculo de tubería se ha efectuado para una pérdida de carga máxima de 30 mm.c.a./m, sin sobrepasar nunca la velocidad de 2 m/s. Para este cálculo se utilizarán las tablas y ábacos específicos para cada material. Los circuitos hidráulicos están equilibrados al disponer de las necesarias válvulas de regulación micrométricas. g) Aislamiento de tuberías y acabados Toda la red de tuberías será de acero negro estirada DIN Se instalarán compensadores de dilatación, puntos fijos en todas las redes de distribución que así lo precisen Todas las unidades de tratamiento y unidades terminales incorporarán válvulas de seccionamiento del tipo bola o mariposa según dimensiones de la tubería de conexión. Climatización de un hotel en Palma de Mallorca

39 Las tuberías se aislarán exteriormente con espuma elastomérica tipo Armaflex y con los espesores necesarios según normativa RITE. En los recorridos exteriores y en la sala de calderas y de bombas el aislamiento ira recubierto mediante chapa de acero inoxidable de 0,6 mm de espesor. h) Regulación de las instalaciones El tipo de control será eléctrico, gestionándose mediante un ordenador central que programará automáticamente la puesta en marcha de los motores de la instalación, y se gestionarán igualmente todos los elementos de control del mismo. En las habitaciones se instalará a su vez un termostato ambiente con la posibilidad de variar la temperatura, cambiar la velocidad del ventilador y hacer el intercambio invierno/verano por Fancoil. 4.5 Prevención de la legionela Se requieren materiales que resistan la acción agresiva del agua y del cloro u otros desinfectantes, con el fin de evitar la formación de productos de corrosión. Deberán evitarse aquellos materiales de sellado de uniones de diferentes partes del sistema de distribución de agua que sean particularmente propicios al desarrollo de bacterias y hongos (cueros, maderas y ciertos tipos de gomas, masillas y materiales plásticos). Deberán evitarse las zonas de estancamiento de agua en las tuberías de "by-pass", equipos o aparatos en reserva, tramos de tuberías con fondo ciego, etc. Los equipos y aparatos en reserva deberán aislarse del sistema mediante válvulas de corte de cierre hermético y estarán equipados de una válvula de drenaje situada en el punto más bajo. Todos los Fancoils y las unidades de ventilación con recuperador entálpico dispondrán de bandeja de condensados con desagüe a la bajante más próxima. Es muy importante el mantenimiento en seco de dichas bandejas de recogida de condensados de las baterías de refrigeración, que estarán dotadas de fondos con fuertes pendientes (2 % por lo menos) y de tubos de desagüe y conexión a la red de saneamiento. Climatización de un hotel en Palma de Mallorca

40 El diseño del sistema será tal que permita el acceso fácil para la inspección y limpieza de todos los equipos y aparatos. Las redes de tuberías estarán dotadas de válvulas de drenaje en todos los puntos bajos, que permita la eliminación de los detritos acumulados. 4.6 Protección del medio ambiente Se ha procurado una instalación que no afecte al medio ambiente. Por lo tanto no se utilizará ninguna medida adicional, además de las establecidas. Se utilizará refrigerante ecológico. 4.7 Requisitos de seguridad Se dotará a los circuitos de válvula de seguridad para impedir que se creen presiones superiores a las de trabajo. Las enfriadoras irán dotadas de presostatos de alta y baja, termostato de trabajo e interruptor de flujo, además de válvula de seguridad en el condensador. Las calderas llevarán termostatos que impedirán que se alcancen temperaturas superiores a las de trabajo. Habrá uno automático que se utilizará en el funcionamiento normal y otro manual, que se utilizará para seguridad e irá tarado a una temperatura ligeramente superior a la de trabajo. En el exterior de la zona de maquinaria ubicada en la cubierta del edificio figurará un cartel que indique: Instrucciones claras y precisas para la parada de la instalación. Nombre, dirección y teléfono de la persona o entidad encaga del mantenimiento. Se dispondrá además de un esquema con la numeración y la señalización de las válvulas y los elementos de la instalación Climatización de un hotel en Palma de Mallorca

41 4.8 Justificación del cumplimiento del R.I.T.E Los equipos de control previstos permitirán la regulación de los siguientes parámetros: La temperatura de los fluidos portadores de la carga térmica según la demanda térmica. La temperatura de impulsión del aire o el agua en cada subsistema según la temperatura del ambiente o del retorno. La temperatura y el caudal del fluido refrigerante. La temperatura de impulsión del aire o del agua, o el caudal del aire de cada unidad térmica terminal según la temperatura de ambiente o retorno. La humedad relativa en el interior de los locales tratados estará comprendida entre el 40% y 60% en verano. Los elementos de medición previstos en la instalación, cumplirán con los requisitos solicitados en la ITE del Reglamento de instalaciones térmicas de los edificios. El aislamiento térmico de la instalación se realizará de acuerdo a lo estipulado en la ITE y con los espesores indicados en el apéndice 03.1 del citado reglamento. Climatización de un hotel en Palma de Mallorca

42 5. Presupuesto general Con objeto de obtener datos lo más reales posibles, se han consultado catálogos de fabricantes y se ha contactado con suministradores para obtener los modelos exactos de los equipos así como sus características y los precios de estos con el fin de estimar un presupuesto de los mismos. a: Después de realizar los cálculos, se obtiene un presupuesto general cuyo valor asciende Presupuesto General = Climatización de un hotel en Palma de Mallorca

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44 1.2 Cálculos Climatización de un hotel en Palma de Mallorca

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46 Índice: 1. Cálculo de cargas Procedimiento Datos de partida Cálculo de cargas de veranos Radiación Transmisión...36 a) Muros, cubiertas y suelos exteriores...36 b) Ventanas...37 c) Recintos no acondicionados Ocupación Iluminación y equipos Apoyo de hojas de cálculo de Carrier Invierno Transmisión Cálculo de cargas de veranos Apoyo de hojas de cálculo de Carrier Resumen de cargas Selección de los equipos Fancoils Climatizadores...55 a) Cálculo del caudal de impulsión...55 b) Selección Unidades de ventilación Caudales de agua Fancoils Climatizadores...65 a) Verano...65 b) Invierno...66 Climatización de un hotel en Palma de Mallorca

47 c) Resumen de caudales Tuberías Agua fría Agua caliente Conductos Procedimiento Resumen de caudales...84 a) Climatizadores...84 b) Fancoils Resumen conductos...85 a) Climatizadores...85 b) Fancoils Caldera Grupo frigorífico Difusores Ventiladores Procedimiento Pérdidas de carga Resumen total Selección Bombas Procedimiento Pérdidas de carga en tuberías Fría Caliente Resumen total Fría Caliente Selección Climatización de un hotel en Palma de Mallorca

48 1. Cálculo de cargas 1.1 Procedimiento Lo primero que se ha de hacer es diferenciar los distintos tipos de cargas que afectan al desequilibrio térmico de la sala. Se distinguen en dos tipos: Interiores: Las cargas interiores son aquellas en las que el foco emisor de calor se encuentra en el interior de la zona de estudio. Se distinguen en: ocupación, iluminación y equipos. Exteriores: Las cargas interiores son aquellas en las que el foco emisor de calor se encuentra en el exterior de la zona de estudio. Se distinguen en: -Radiación: Hace referencia a la incidencia de los rayos de sol a través de las superficies acristaladas. Su valor dependerá de la situación geográfica y orientación de las instalaciones así como del tipo de cristal de las mismas. -Transmisión: Hace referencia a la diferencia de temperaturas entre dos espacios separados por un medio físico. Es decir, el calor que pueda entrar a través de los muros, medianerías, techos y suelos debido al calor del exterior o de los locales no acondicionados. -Infiltración: Es el aire exterior que atraviesa por las ranuras de las superficies acristaladas. Se combatirá mediante un sistema de climatización que produzca una sobrepresión en el interior del edificio, por lo que no será objeto de estudio. A la hora de estudiar la sala, se considerará el caso más desfavorable. Por ese motivo en verano se tendrán en cuenta todos los distintos tipos de carga mencionados, mientras que en invierno solo se tendrá en cuenta la transmisión, debido a que las cargas restantes favorecen la climatización del recinto. Como última reseña, se ha de tener en cuenta que los baños sólo se ventilarán mediante plenum, no se climatizarán, convirtiéndose en locales no climatizados a la hora del estudio. Climatización de un hotel en Palma de Mallorca

49 1.2 Datos de partida Se partirá de los datos obtenidos en la tabla 1: Condiciones exteriores de proyecto (véase Anexos) para las 15:00 de Julio en función de la localización: Elemento K (kcal/m 2. ºC.h) Cristales 3,35 Muro exterior 0,75 Tabiques 1,2 Tejados 0,75 Suelo interior 1 Suelo exterior 1 Techo 0,75 Climatización de un hotel en Palma de Mallorca

50 2. Cálculo de cargas de verano 2.1 Radiación Dado que la radiación solar (por lo general) es la carga térmica que más valor aporta, será la primera a tener en cuenta en el estudio, debido a que habrá que seleccionar la hora y el mes más desfavorable en función de la orientación de las ventanas. La siguiente tabla recoge dichos valores: Orientación Hora, Mes Norte Noreste Este 15 Hs, Julio 10 Hs, Julio 10 Hs, Julio Sureste 13Hs, Agosto Sur 14Hs, Agosto Suroeste 16 Hs Agosto Oeste 16 Hs Agosto Noroeste 17 Hs, Julio Cubierta 12 Hs, Julio Una vez seleccionado el mes y la hora más desfavorable, será necesaria una corrección (debido a que los datos de partida son para las 15:00 de Julio). Por lo que, gracias a las tablas 2 y 3 (véase Anexos), se obtiene el valor final de la temperatura corregida para dicho momento. Finalmente, se procede al cálculo de la carga térmica gracias a la siguiente fórmula: =.. En la que: : Es la aportación solar. Este valor se obtiene de la tabla 15 (véase Anexos), en la que se obtiene la aportación solar en función de la hora y el mes. Una vez Climatización de un hotel en Palma de Mallorca

51 seleccionado, será necesario añadirle una corrección del 17% por suponer un marco metálico en la ventana. La corrección por altitud (0.7% por cada 300 m de altitud) no será necesaria al estar el hotel situado al nivel del mar. FGS: Es el Factor de Ganancia Solar. Es un valor de corrección en función del tipo de vidrio, debido a que los valores de aportación obtenidos en la tabla 15 (véase Anexos 1) hacen referencia a un vidrio ordinario sencillo. Como se detalla en la memoria descriptiva, se trata de un vidrio azul (FGS = 0.60) doble, ordinario, con cortinas de tela color claro (FGS = 0.54). Los FGS son multiplicativos, por lo que se obtiene un FGStotal = S: Valor total de la superficie acristalada. [m 2 ] 2.2 Transmisión La transmisión se puede producir de tres formas diferentes en función del elemento por el que se transmita o la aparición de un recinto no acondicionado. a) Muros, cubiertas y suelos exteriores El aporte calórico en cerramientos con masa térmica responde a la siguiente fórmula: = En dónde: K: Coeficiente de transmisión del elemento. [Kcal/h.m 2.ºC] S: Valor total de la superficie de transmisión. [m 2 ] (Temperatura equivalente): Su valor es obtenido de la fórmula del Manual de Carrier [ºC]. Dicha fórmula se expresa a continuación: = + + ( ) En la qué: Climatización de un hotel en Palma de Mallorca

52 a: Corrección de las diferencias equivalente de temperatura. El valor se obtiene de la tabla 20 (véase Anexos). [ºC] : Diferencia equivalente de temperatura a la hora considerada para la pared a la sombra. Se obtiene de la tabla 19 (véase Anexos 1) si se trata de un muro exterior o 20 (véase Anexos) si se trata de una cubierta. [ºC] : Diferencia equivalente de temperatura a la hora considerada para la pared soleada. Se obtiene de la tabla 19 (véase Anexos) si se trata de un muro exterior o 20 (véase Anexos) si se trata de una cubierta. [ºC] B: Coeficiente que considera el color de la cara exterior de la pared: - Oscuro b=1 - Medio b= Claro b=0.55 : Máxima insolación correspondiente al mes y latitud supuestos, a través de una superficie acristalada vertical para la orientación considerada (pared), u horizontal (techo). Se obtiene de la tabla 15 (véase Anexos). [Kcal/h.m 2 ] : Máxima insolación en el mes de Julio a 40º latitud Norte, a través de una superficie acristalada vertical para la orientación considerada (pared), u horizontal (techo). Se obtiene de la tabla 15 (véase Anexos). [Kcal/h.m 2 ] b) Ventanas El aporte calórico en cerramientos sin masa térmica responde a la siguiente fórmula: Siendo: = T K: Coeficiente de transmisión del vidrio. [Kcal/h.m 2.ºC] S: Valor total de la superficie de transmisión. [m 2 ] T: Diferencia de temperatura con respecto a la temperatura exterior (ya corregida) y la interior. [ºC] Climatización de un hotel en Palma de Mallorca

53 c) Recintos no acondicionados Para las salas que posean tabiques que den a recintos no acondicionados, la fórmula de transmisión de calor es: En dónde: = T 2 K: Coeficiente de transmisión del elemento. [Kcal/h.m 2.ºC] S: Valor total de la superficie de transmisión. [m 2 ] T: Diferencia de temperatura con respecto a la temperatura exterior (ya corregida) y la interior. [ºC] 2.3 Ocupación Cada persona emite calor al recinto. El calor que desprenden se puede distinguir en: Calor sensible: aportación debido al incremento de temperatura entre el cuerpo humano y el exterior, a humedad específica constante. Calor latente: Aportación debida a la humedad absoluta del ambiente debido a los valores desprendidos por el cuerpo humano a temperatura constante. Para el cálculo se utilizan los valores proporcionados por la tabla 48 (véase Anexo) del Manual de Carrier, referentes al metabolismo de un hombre adulto en diferentes grados de actividad. La siguiente tabla recoge dichos valores en función de los diferentes recintos del hotel: Climatización de un hotel en Palma de Mallorca

54 Zona Calor Sensible (Kcal/h) Calor Latente (Kcal/h) Habitación Gimnasio Restaurante Recinto comercial Para calcular el calor total aportado, se multiplicará por el número de personas medio que se encuentran en el recinto de estudio. 2.4 Iluminación y equipos El consumo eléctrico debido a la iluminación es directamente calor y su aporte energético es de 15 W/m2. Por lo que solo se multiplicará por el área total del recinto para obtener su aporte energético total. Para los equipos, se supondrá un consumo de 5 W/m2 por recinto. 2.5 Apoyo de hojas de cálculo de Carrier Para sistematizar todos los cálculos y dejarlos solo en función de las superficies disponibles, se recurre a las hojas de Excel de apoyo del Manual de Carrier. Lo primero, será necesario rellenar todos los parámetros de la hoja 2 del Excel (Fig. 1), a excepción de la temperatura exterior, debido a que el propio Excel la facilitará ya corregida. Cabe destacar que se añadirá un coeficiente de seguridad del 10% y un Factor de by-pass del 15%. Climatización de un hotel en Palma de Mallorca

55 A continuación, se muestra la hoja 2 del Excel del Salón de la Planta Primera (para tomarla como ejemplo) y ver el resumen de parámetros PARAMETROS DE CALCULO CRISTALES (F.G.S.) 0,65 VENTILACION (m3/h/persona) 45 CRISTALES (K) 2,7 VENTILACION (m3/h/m2) MUROS EXTERIORES (K) 0,75 CALOR SENSIBLE OCUPANTES 61 TABIQUES (K) 1,2 CALOR LATENTE OCUPANTES 52 TEJADOS (K) 0,75 CIUDAD PALMA DE MALLORCA SUELOS INTERIORES (K) 1 Tª SECA EXTERIOR VERANO (ºC) 30,7 SUELOS EXTERIORES (K) 1 HUMEDAD RELATIVA EXTERIOR VER. (%) 23,1 TECHOS (K) 0,75 Tª SECA INTERIOR VERANO (ºC) 24 PUERTAS (K) 0 HUMEDAD RELATIVA INTERIOR VER. (%) 50 ALUMBRADO (W/m2) 20 CONT. VAPOR AIRE EXTERIOR (Gr/Kg) 9,8 COEFICIENTE DE REACTANCIAS (%) 25 CONT. VAPOR AIRE INTERIOR (Gr/Kg) 9 APLICACIONES (W) 0 MES CONSIDERADO JULIO COEFICIENTE DE SEGURIDAD (%) 10 HORA CONSIDERADA 15 FACTOR DE BY-PASS EN BATERIA 10 OCUPACION ESTIMADA (m2/persona) 1,1 Fig. 1 De dicho Excel se pueden obtener los resultados de calor sensible, calor sensible efectivo, calor latente, calor latente efectivo, calor de aire exterior y el calor total. Climatización de un hotel en Palma de Mallorca

56 3. Cálculo de cargas de invierno 3.1 Transmisión El aporte calórico en cerramientos para invierno se obtiene de la siguiente fórmula: En dónde: = T f $ f % K: Coeficiente de transmisión del elemento. [Kcal/h.m 2.ºC] S: Valor total de la superficie de transmisión. [m 2 ] T: Diferencia de temperatura con respecto a la temperatura exterior y la interior. [ºC] f $ : Es el Factor de Viento. Representa el efecto del viento contra la fachada dependiendo de la orientación. Los diferentes valores, obtenidos del Manual de Carrier, quedan representados en la siguiente tabla, teniendo en cuenta tanto la orientación como el material. Factor viento (f v ) Muro Cristal Norte 1,2 1,35 Noreste 1,2 1,3 Este 1,1 1,2 Sureste 1,1 1,1 Sur 1 1 Suroeste 1,1 1,1 Oeste 1,1 1,1 Noroeste 1,2 1,2 Cubierta 1 1 Climatización de un hotel en Palma de Mallorca

57 f % : Es el Factor de Puesta a Régimen. Tiene en cuenta la potencia extra necesaria para poner en régimen permanente una habitación que inicialmente se encuentra a baja temperatura. Los diferentes valores obtenidos del Manual de Carrier, quedan representados en la siguiente tabla: Orientación Cp. régimen Norte 1,15 Noreste 1,13 Este 1,1 Sureste 1,05 Sur 1 Suroeste 1,03 Oeste 1,05 Noroeste 1,1 Cubierta 1,15 Climatización de un hotel en Palma de Mallorca

58 3.2 Apoyo de hojas de cálculo de Carrier Se dispondrá de hojas de cálculo en las que sólo será necesario introducir la temperatura interior y exterior, así como las superficies de transmisión para finalmente obtener las pérdidas asociadas. A continuación, se muestra la hoja de Excel para el comedor de la Primera Planta: Climatización de un hotel en Palma de Mallorca

59 Climatización de un hotel en Palma de Mallorca

60 4. Resumen de cargas Las siguientes tablas recogen el resumen de todas las cargas, tanto en verano como en invierno, obtenidas por las distintas hojas de apoyo de Excel: Planta Baja Zona Calor Sensible [Kcal/h] Calor Latente [Kcal/h] Calor Total [Kcal/h] Perdidas invierno [Kcal/h] Cafetería Zona TV Recinto Escaleras Habitación NE Recinto comercial Zona Calor Sensible [Kcal/h] Planta Primera Calor Latente [Kcal/h] Calor Total [Kcal/h] Perdidas invierno [Kcal/h] Cafetería Escaleras Comedor Recinto comercial Climatización de un hotel en Palma de Mallorca

61 Zona Calor Sensible [Kcal/h] Planta Segunda Calor Latente [Kcal/h] Calor Total [Kcal/h] Perdidas invierno [Kcal/h] Escaleras Oficio limpieza Pasillo circular H H H H H H H H H H H H H H H H H Gimnasio H. Cerca Gym H. Lencería H H H H H H H H Climatización de un hotel en Palma de Mallorca

62 Zona Calor Sensible [Kcal/h] Planta Tercera Calor Latente [Kcal/h] Calor Total [Kcal/h] Perdidas invierno [Kcal/h] Escaleras Oficio limpieza Pasillo circular H H H H H H H H H H H H H H H H H H H. Oficio Lencería H H H H H H H H Climatización de un hotel en Palma de Mallorca

63 Zona Calor Sensible [Kcal/h] Planta Cuarta Calor Latente [Kcal/h] Calor Total [Kcal/h] Perdidas invierno [Kcal/h] Escaleras Oficio limpieza Pasillo circular H H H H H H H H H H H H H H H H H H H. Oficio H. Lencería H H H H H H H H Climatización de un hotel en Palma de Mallorca

64 Zona Calor Sensible [Kcal/h] Planta Quinta Calor Latente [Kcal/h] Calor Total [Kcal/h] Perdidas invierno [Kcal/h] Escaleras Oficio limpieza Pasillo circular H H H H H H H H H H H H H H H H Climatización de un hotel en Palma de Mallorca