CTE HE2 Re R n e d n i d m i ie i n e t n o t o de d e la l s a in i s n t s a t l a a l c a io i n o e n s e té t r é mic i a c s a

Transcripción

1 CTE HE2 Rendimiento de las instalaciones térmicas

2 Estructura Parte 1 o Articulado DB-SE: Seguridad Estructural DB-SE AE: Acciones en la Edificación DB-SE C: Cimientos DB-SE A: Acero DB-SE F: Fábrica DB-SE M: Madera DB-SI: Seguridad en caso de incendio DB-SU: Seguridad de Utilización DB-HS: Salubridad DB-HR: Protección frente al ruido DB-HE: Ahorro de energía.

3 Documento Básico HE Ahorro de energía HE 1 Limitación de demanda energética HE 2 Rendimiento de las instalaciones térmicas HE 3 Eficiencia energética de las instalaciones de iluminación HE 4 Contribución solar mínima de agua caliente sanitaria HE 5 Contribución fotovoltaica mínima de energía eléctrica

4 Exigencia básica HE 2: Rendimiento de las instalaciones térmicas Los edificios dispondrán de instalaciones térmicas apropiadas destinadas a proporcionar el bienestar térmico de sus ocupantes, regulando el rendimiento de las mismas y de sus equipos. Esta exigencia se desarrolla actualmente en el vigente Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios, RITE, y su aplicación quedará definida en el proyecto del edificio.

5 Exigencia básica HE 2: Rendimiento de las instalaciones térmicas Artículo 2. Ámbito de aplicación. 1. A efectos de la aplicación del RITE se considerarán como instalaciones térmicas las instalaciones fijas de climatización (calefacción, refrigeración y ventilación) y de producción de agua caliente sanitaria, destinadas a atender la demanda de bienestar térmico e higiene de las personas.

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27 Calderas Las calderas son la solución más rentable para un local con necesidades únicamente de calefacción. Aunque el combustible a utilizar puede ser muy variado, el uso del gas natural presenta las siguientes ventajas: Seguridad en el suministro. Precio del combustible. No resulta necesario depósito de combustible. Bajo coste de mantenimiento. Se trata del combustible fósil menos contaminante.

28 Calderas Para los sistemas de calefacción por calderas se recomienda: Estudiar posibilidad de calderas de alto rendimiento: Calderas de condensación. Calderas de baja temperatura. Uso de quemadores modulantes para regulación del funcionamiento. Uso de calderas estancas. Regulación mediante programadores horarios y termostatos de control de temperatura ambiente exterior. Programadores horarios: Una correcta programación debe ajustar el encendido del sistema al horario del inicio de actividad, encendiendo antes de la apertura y apagando antes del cierre. Termostatos de control de temperatura ambiente exterior: Útil para el control del quemador modulante, para un uso más eficiente.

29 Conceptos Básicos de Combustión Combustión: reacción rápida de un combustible con el oxígeno dando como resultado calor y gases formados en su mayor parte por CO2, H2O y SO2. En la combustión las reacciones de sus componentes con el oxígeno se transforman en: El carbono del combustible reacciona formando dióxido de carbono (CO2). El hidrógeno reacciona formando vapor de agua. El azufre reacciona formando dióxido de azufre (SO2). Todas estas reacciones químicas van acompañadas de desprendimiento de energía en forma de calor.

30 Aire de Combustión Para garantizar en lo posible la quema completa del combustible, se realiza un incremento de aire sobre el teórico, la relación entre el aire realmente utilizado y el aire mínimo teórico se denomina coeficiente de exceso de aire. El rendimiento de la combustión y por lo tanto de la caldera, tiene un punto optimo de reglaje correspondiente a un determinado exceso de aire.

31 Aire de Combustión

32 ANALIZADOR GASES COMBUSTION Diagnosis del instrumento Medición de T, ida/retorno Medición de CO ambiente Medición de CO2 ambiente Detecta fugas de gas con la sonda detectora de fugas Medición de P para presión de gas Determinación del intervalo de flujo gas/gasoil 200 registros de medición incl. el número del sistema Interface USB para transferencia de datos a PC Gestión de datos con el software "easyheat" (PC) y "easyheat.mobile" (Pocket PC)

33 Ejemplos Características Potencia: 172 kw Combustible: Gas natural Rendimiento nominal: 91 % Año: 1998

34 Ejemplos Características (ROCA G400) Potencia: 161 kw Combustible: Propano Rendimiento nominal: 93,6 % Año: 1989

35 Calderas de baja temperatura Pueden operar continuamente con una temperatura del agua de entrada comprendida entre 35 ºC y 40 ºC y, en determinadas circunstancias, puede producir en su interior la condensación del vapor de agua contenido en los humos. Modifican su temperatura en función de la demanda de calor y pueden encender o apagar el quemador sin tener que mantener una temperatura mínima en la caldera, por lo que ofrecen un óptimo rendimiento Suponen un desembolso inicial algo superior a los sistemas tradicionales, pero el ahorro energético que se obtiene hace que se amortice rápidamente la inversión realizada. Operan con combustibles líquidos y gaseosos.

36 Calderas de condensación Permiten utilizar al máximo la energía calorífica proveniente de la combustión, condensan la mayor parte del vapor de agua de los productos de la combustión y recuperan buena parte del calor sensible y latente de los humos; por lo tanto, éstos salen a una temperatura más baja con respecto a las calderas tradicionales. Si la caldera trabaja a baja carga, la temperatura de retorno será más elevada y no trabajará a condensación. En ese caso, aun a pesar de no trabajar en condensación, las calderas presentan un rendimiento netamente superior al de las calderas tradicionales a gas Un diseño cuidado de la instalación permitirá que la caldera trabaje a condensación la mayor parte de su tiempo de funcionamiento, obteniendo un elevado rendimiento medio.

37 Calderas de baja temperatura y calderas de condensación

38 Calefacción El control y regulación mediante cronotermostatos o válvulas termostáticas más un reloj-programador ayudan a conseguir un importante ahorro energético y económico Se estima que el uso de estos aparatos ahorra entre un 10 % y un 20 %.

39 Emisores térmicos Estáticos: la cesión de calor se realiza a través de una superficie interna y por convección natural. Estáticos Puros: en los cuales la cesión de la energía térmica se realiza a través del fenómeno de radiación. Estático Convencionales: además de la radiación, también existe convección a través de la entrada de aire por la parte inferior y salida superior. La regulación se realiza mediante una compuerta. Estático Compensado: son una mezcla entre los acumuladores estáticos puros y los convectores naturales, como apoyo. No es el sistema más aconsejable por incurrir en un mayor coste. Dinámicos: son aquellos en los que se fuerza una corriente de aire a través de su interior mediante una turbina. La entrada de aire se realiza por la parte inferior, pasando el aire frío por unos canales en forma de U invertida, mezclándose con el aire caliente en la cámara de mezcla.

40 Emisores térmicos

41 Emisores térmicos

42 Suelo radiante Consiste en una red de tuberías empotrada en la capa de mortero que discurre por toda la superficie del local a calefactar. Esta tubería conduce agua caliente (a baja temperatura respecto a otros sistemas de calefacción) producida generalmente por una caldera. También puede ser una bomba de calor, con lo que se podría utilizar para refrigerar en verano, aunque no sería el sistema más eficiente. Otro equipo de producción del agua caliente, podría ser una instalación Solar-Térmica, que haría mejorar mucho el consumo energético.

43 Suelo radiante

44 Ventajas suelo radiante Es un sistema limpio. consigue que no puedan reproducirse microbios, ácaros, hongos en los suelos ya que elimina la humedad en él. Es un sistema oculto. No se ve y no ocupa espacio. Es un sistema para grandes superficies y alturas elevadas del techo. No crea corrientes de aire. Poco mantenimiento. Si es con un equipo de Bomba de Calor se puede utilizar para refrigerar en verano.

45 Hilo radiante Su instalación consiste en distribuir en toda la superficie cables eléctricos y aislarla para evitar las pérdidas. Consiste en la utilización del suelo, paredes o techo como elementos acumuladores de la energía térmica Necesita la utilización de Tarifa Eléctrica Nocturna para que su resultado sea rentable.

46 Calefacción Las necesidades de calefacción dependen de determinados factores como son: el clima orientación forma constructiva calidad de los materiales con los que se ha realizado la construcción (cerramientos y aislamientos) el uso que realicemos de la misma, sobre todo de la superficie calefactada.

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48 Bomba de calor Máquina termodinámica destinada a calentar o refrigerar un local a partir de una fuente externa cuya temperatura es inferior o superior a la del local a calentar o refrigerar. El medio donde se extrae el calor se denomina foco frío y al medio al que se transfiere el calor se llama foco caliente.

49 Tipos de Bombas de calor Bombas de calor aireaire: Son las más utilizadas, principalmente en climatización. Bombas de calor aireagua: Se utilizan para producir agua fría para refrigeración o agua caliente para calefacción y ACS Bombas de calor aguaaire: Permiten aprovechar la energía contenida en el agua de los ríos, mares, aguas residuales, etc. Producen unos rendimientos energéticos mejores Bombas de calor aguaagua: Similares a las anteriores, excepto que los emisores son radiadores a baja temperatura, fan-coils o suelo radiante. Bombas de calor tierraaire y tierra-agua: Aprovechan el calor contenido en el terreno.

50 Tipos de fluidos

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52 Clasificación de sistemas de climatización

53 Climatización El objetivo de un sistema de climatización es proporcionar un ambiente confortable. Esto se consigue mediante el control simultaneo de la humedad, la temperatura, la limpieza y la distribución de aire en el ambiente, afectando también el nivel acústico.

54 Climatización: tipos Producción calor: Caldera (gas, gasoil, biomasa, ) Bomba de calor (aire, geotérmica, ) Eléctricos (acumuladores, convectores, ) Otros Producción frío: Compresión ((aire, agua) (aire, agua)) Absorción (LiBr agua, agua amoniaco)

55 Climatización: tipos Los sistemas pueden clasificarse en función del fluido encargado de compensar la carga térmica en el recinto climatizado: Todo aire Todo agua Aire agua Todo refrigerante

56 Climatización: tipos Sistemas todo aire: El aire es utilizado para compensar las cargas térmicas en el recinto climatizado. Tienen capacidad para controlar la renovación del aire y la humedad del ambiente. Un sistema típico de este tipo sería una UTA. Los sistemas que acondicionan el aire de una zona y posteriormente se distribuye en los locales también entran en esta categoría.

57 Climatización: tipos Sistemas todo aire: Dentro de estos sistemas podremos tener: Un solo conducto con volumen de aire constante: Unizona Multizona Un solo conducto con volumen de aire variable Doble conducto Volumen de aire constante Volumen de aire variable

58 Climatización: tipos Sistemas todo aire: Destacan dentro de este tipo de sistemas los sistemas VAV (volumen de aire variable). Son sistemas que permiten acondicionar varias zonas con diferentes demandas térmicas. Permiten variar el volumen de aire que se introduce en cada zona mediante sistemas de desviación o sistemas de estrangulamiento.

59 Climatización: tipos Sistemas todo agua: Son sistemas en los que el agua es el agente que se encarga de compensar las cargas térmicas, aunque pueda emplearse aire también para las renovaciones. Serían las instalaciones típicas de radiadores, suelo radiante o instalaciones de frío con fan coils. En sistemas de frío suele producirse simultáneamente deshumidificación. Habrá que encargarse de evacuar los condensados.

60 Climatización: tipos Sistemas aire agua: Son aquellos sistemas en los que las cargas del local se compensan tanto con aire como con agua. El aire suele estar tratado de modo que resuelva las necesidades higrométricas y de renovación. Un ejemplo serían las instalaciones con sistemas de inducción como el que puede verse en la siguiente figura, o los sistemas de ventiloconvectores con aire primario.

61 Climatización: tipos Sistemas todo refrigerante: El fluido refrigerante se encarga de compensar las cargas térmicas del local a refrigerar. Dentro de este grupo se pueden englobar los sistemas pequeños autónomos compactos o partidos (split y multisplit). Su regulación puede ser todo nada o de sistemas de refrigerante variable, conocidos como inverter.

62 Climatización: tipos Sistemas todo refrigerante: Los sistemas pueden ser compactos de tipo ventana, o partidos. Los partidos tienen la unidad condensadora en el exterior unida mediante tubos de refrigerante con la unidad climatizadora en el interior. Dentro de los sistemas partidos, están los sistemas unitarios (split) que disponen de una unidad condensadora por cada unidad interior. Y los sistemas multisplit que con una única unidad condensadora, alimentan a varias unidades interiores.

63 Climatización: tipos Sistemas todo refrigerante:

64 Climatización: tipos Sistemas todo refrigerante: De manera análoga a los sistemas VAV, para los sistemas todo refrigerante existen los sistemas VRV. Serían sistemas multisplit en los cuales se puede modificar el caudal de refrigerante que se envía a cada unidad interior. Son instalaciones que estén muy extendidas debido a la gran versatilidad de las mismas. Permiten incluso satisfacer demandas de calor y de frío con un mismo equipo para diferentes zonas.

65 Climatización: tipos Sistemas todo refrigerante:

66 UNIDAD EXTERIOR UNIDAD INTERIOR

67 Enfriamiento gratuito (free cooling) Durante un número de horas, variable en función del clima, es posible combatir las cargas térmicas, especialmente las cargas internas, mediante la introducción de aire exterior, eliminando total o parcialmente el funcionamiento de los equipos frigoríficos. Esta medida es especialmente recomendable en los sistemas de climatización de locales en las que las elevadas ganancias internas de calor obligan a refrigerar incluso en épocas frías.

68 Enfriamiento gratuito (free coooling)

69 Recuperación del calor del aire extraído El calentamiento del aire exterior introducido en un local obliga a un consumo extra de los equipos de generación para acondicionar este flujo de aire hasta la temperatura del local. Para cubrir una parte de esta demanda de calor, puede aprovecharse el caudal de aire que se extrae cuyas condiciones térmicas garantizan un calentamiento gratuito del aire introducido, con el consiguiente descenso del consumo asociado al calentamiento del aire exterior introducido.

70 Recuperación del calor del aire extraído

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