Instalaciones térmicas en edificios, Deusto Universidad de Deusto

INSTALACIONES TÉRMICAS

Deusto
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REGLAMENTO DE INSTALACIONES TÉRMICAS EN LOS EDIFICIOS (RITE)

Se consideran 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. Las exigencias técnicas son:

BIENESTAR E HIGIENE

• Calidad térmica del ambiente: condiciones ambientales confortables (temperatura y humedad)

. Calidad del aire interior: eliminación de contaminantes y extracción del aire viciado

• Higiene: dotación de agua caliente sanitaria, en condiciones adecuadas, para la higiene de las personas
• Calidad del ambiente acústico: limitación de ruidos y vibraciones de las instalaciones térmicas

EFICIENCIA ENERGÉTICA

• Rendimiento energético: Utilización de los equipos en condiciones cercanas al máximo rendimiento
• Distribución de calor y frío: Aislamiento térmico de conductos

. Regulación y control: Para mantener la calidad termica y ajustar los consumos según la demanda.

• Contabilización de consumos: Necesidad de contadores
• Recuperación de energía: Recuperación de energía y el aprovechamiento de energías residuales
• Utilización de energías renovables

SEGURIDAD

. Reducir el riesgo de sufrir accidentes capaces de producir daños a personas y medio ambiente.
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TIPOS DE INSTALACIONES TÉRMICAS

. Calefacción, refrigeración y ventilación.
· Pueden coexistir los tres tipos en una misma instalación.
· En general, en un edificio industrial están acondicionadas térmicamente (calefacción, refrigeración) las zonas
administrativas, atención al público, vestuarios, comedores, .... Las zonas de actividad propiamente industrial no se
suelen calefactar ni refrigerar, pero si ventilar.

CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE CALEFACCIÓN

Según la fuente de energía para producir calor:

• Gas natural / Propano / Butano
• Gasóleo
• Electricidad
• Biomasa
• Radiación solar (precalentamiento)

Por la aplicación:

• Solo calefacción.
• Mixta (agua caliente y calefacción). Se les llama instantáneas
• Mixta con microacumulación (3-5 litros).
• Con acumulador incorporado (40-60 litros).
• Con acumulación mediante depósito exterior.
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CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE CALEFACCIÓN SEGÚN EL FLUIDO CALEFACTOR

Según el fluido calefactor
· Agua
-El más utilizado. Necesita una cuarta parte de caudal que el aire para
transportar el mismo calor
- Calor específico agua
-
Cp = 4186 J/g ℃
- Calor específico aire
> Cp = 1012 J/g ℃
· Aire
- Sistemas de respuesta rápida. Mezcla el aire del local con aire calentado.
Actúa directamente sobre el elemento que rodea a las personas. No actúa
sobre los elementos constructivos del edificio.
- Necesita conductos de mayor dimensión que con sistemas de agua.
- Temperatura máxima del aire de impulsión 40°C (en agua 70-90℃) -> Se
necesita menos energía para que el sistema pueda aportar calor a los
usuarios.
- Sistema adecuado cuando hay discontinuidad de uso.
· Líquidos refrigerantes. Utilizado fundamentalmente en aire acondicionado
22º C
14°℃
18° C
To
n
Ta
Tr
Ta + Tr
To =
2
To = Temp. operativa
Ta = Temp. ambiente
T, = Temp. radiante
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INSTALACIONES DE CALEFACCIÓN Y SUS COMPONENTES

En general, están compuestas por los siguientes elementos:
· Caldera, red de tuberías, emisores de calor, vaso de expansión, bombas de recirculación,
purgadores, sistema de regulación y control.
· Caldera. Fuente generadora de calor. Existen varios tipos: atmosférica, tiro forzado, estanca, bajo NOx y de
condensación.
· Red de tuberías. Conduce el agua caliente desde la caldera hasta los emisores (circuito de ida) y la retorna a
la caldera (circuito de retorno).
· Emisores de calor: Radiadores, suelo radiante, aerotermos, etc. Transfieren el calor del agua al ambiente.
· Vaso de expansión: Absorbe el aumento de volumen que sufre el agua al aumentar su temperatura. Pueden
ser abiertos o cerrados. Se suele usar el cerrado para mantener el circuito sin contacto con la atmósfera. Se
suele colocar en la red de retorno para que las temperaturas altas del agua no dañen la membrana interior.
· Bombas de recirculación: Posibilitan la circulación del agua por la red de tuberías para que llegue a todos los
emisores. Se dimensionan en función del caudal que debe circular de la pérdida de carga del circuito.
· Purgadores: Mecanismos situados en distintos puntos del circuito para liberar el aire del interior. Se colocan en
puntos altos del trazado para eliminar más fácilmente el aire. Se colocan en los emisores y en tubos de
distribución.
· Sistema de regulación y control: termostatos, presostatos, válvulas de regulación, centralitas de
programación, ...
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ESQUEMA DE INSTALACIÓN DE ACS Y CALEFACCIÓN

12
14
11
6
10
13
17
16
747
2
RTATATOT
18
6
3
8
14
6
6
7
15
5
19
9
1
4
20
BOMBAS DE CIRCULACIÓN
CALDERA
CALEFACTOR POR AIRE
COLECTOR DE RETORNO
COLECTOR DE IMPULSIÓN
CONDUCTO DE EVACUACIÓN DE HUMOS
CONDUCTO RETORNO CALEFACCIÓN
CONDUCTO IMPULSIÓN ACS
CONDUCTO AGUA FRÍA
CONDUCTO IMPULSIÓN CALEFACCIÓN
CONDUCTO RETORNO ACS
DEPÓSITO DE ACUMULACIÓN ACS
INTERCAMBIADOR
PUNTO DE CONSUMO ACS
QUEMADOR
RADIADOR
VÁLVULA DE 3 VÍAS
VÁLVULA DE 4 VÍAS
VASO DE EXPANSIÓN ACS
VASO DE EXPANSIÓN CALEFACCIÓN
5
->]
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ESQUEMA DE INSTALACIÓN DE CALEFACCIÓN

-Importancia de los elementos auxiliares:
-Valvulas (de corte, vaciado, antiretorno, ... )
-Medición (manómetro)
-Sensores y regulación
I
a
8
8
421
ST
IF
PIR
T
T
2
ESQUEMA COMPLETO
ESQUEMA SIMPLIFICADO
6INSTALACIONES. INSTALACIONES TÉRMICAS
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ESQUEMA DE INSTALACIÓN DE CALEFACCIÓN CON ELEMENTOS AUXILIARES

-Importancia de los elementos auxiliares:
-Valvulas (de corte, vaciado, antiretorno, ... )
-Medición (manómetro)
-Sensores y regulación
X
X
X
8
ST
ST
ST
G
T
1
8
X
DO
8
8
S
10
90
00
8
DO
8
X
8
8
℮
N
X
X
ESQUEMA COMPLETO
X
5
DAS
ESQUEMA SIMPLIFICADO
7INSTALACIONES. INSTALACIONES TÉRMICAS
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ESQUEMA SIMPLIFICADO DE CALEFACCIÓN

-Importancia de los elementos auxiliares:
-Valvulas (de corte, vaciado, antiretorno, ... )
-Medición (manómetro)
-Sensores y regulación
ESQUEMA SIMPLIFICADO
ST
T
8
8
X
1
T
X
X
8
I
ST
X
1
20-00
8
Z
ESQUEMA COMPLETO
8
X
TINSTALACIONES. INSTALACIONES TÉRMICAS
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ESQUEMA DE INSTALACIÓN DE CALEFACCIÓN DETALLADO

I
1
--
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FIGHTATAT
LTCTE
-
-
9INSTALACIONES. INSTALACIONES TÉRMICAS
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INSTALACIONES DE CALEFACCIÓN: CALDERAS POR TIPO DE COMBUSTIÓN

Por el tipo de combustión:
· atmosférica: cogen el oxígeno para la combustion de la misma habitación donde están y lo lanzan al
exterior. Desde 2010 se pueden mantener, pero no instalar.
· tiro forzado: atmosférica con un ventilador para favorecer la evacuación de gases
· estanca: el aire que usa para la combustión lo coge del exterior y los gases producidos tras la combustión
también se expulsan al exterior a través de sendos conductos.
· bajo NOx: estanca con un sistema de combustión que enfría la llama que quema el gas, reduciendo la
emisión de NOx (óxidos de nitrógeno).
· Condensación: aprovecha el calor latente del agua para aumentar el rendimiento.
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INSTALACIONES DE CALEFACCIÓN: CALDERA DE CONDENSACIÓN

Caldera de condensación.
. Aprovecha la energía latente en el vapor de agua. En las calderas convencionales, se genera CO2 y H2O en
forma de vapor que se expulsan con los gases de combustión (a 150℃). En las calderas de condensación, los
gases se evacuan a menos de 100 ℃, así el agua en forma de vapor se condensa y la caldera aprovecha la
energía latente en el vapor de agua (2260 KJ/Kg). Para conseguir condensar el agua, la temperatura máxima de
producción del agua debe ser 70℃ (habitualmente son 90℃).
· Poder calorífico inferior (PCI): Máximo calor que se puede obtener en una combustión sin tener en cuenta el calor
latente de vaporización de agua.
· Poder calorífico superior (PCS): Máximo calor que se puede obtener en una combustión teniendo en cuenta el
calor latente de vaporización de agua.
· El rendimiento de una caldera se mide con el PCI. Las calderas convencionales tienen un rendimiento del 70-
90%. Las de condensación tienen valores >100% con respecto al PCI (<100% con respecto al PCS).
· Al tener menor temperatura el agua, los emisores deben ser de mayor superficie o ser de baja temperatura
(suelos radiantes o calefacción por aire).
· Se deberá conectar la caldera con un desagüe para evacuar el agua condensada.
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CALEFACCIÓN: CALDERAS MURALES

Caldera convencional
-0
Instalación con caldera mural:
- Se utiliza para pequeñas instalaciones
-Simplificación en la instalación (en el número
de elementos y en el espacio ocupado).
Caldera mural
-Lleva incorporadas en su carcasa:
-Bombas de circulación
-Vaso de expansión
-Quemador
-Válvula de 3 vías (termostática)
-Regulación
-Posibilidad de incorporar circuito de ACS
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INSTALACIONES TÉRMICAS: CLASIFICACIÓN DE SISTEMAS DE CALEFACCIÓN POR TIPO DE CIRCUITO

CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE CALEFACCIÓN
Según el tipo de circuito (en instalaciones de agua):
- Monotubo
· Caudal, diámetro de tubo y velocidad constantes; temperatura variable
. Los radiadores están instalados en serie. Los últimos radiadores estarán a menor temperatura y por tanto
deberán tener mayor tamaño.
· Se utiliza menor longitud de tubería, por lo que es más económica. Está en desuso.
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INSTALACIONES TÉRMICAS: CLASIFICACIÓN DE SISTEMAS DE CALEFACCIÓN POR CIRCUITO BITUBULAR

CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE CALEFACCIÓN
Según el tipo de circuito (en instalaciones de agua):
- Bitubular
· Temperatura y velocidad constantes; caudal y diámetro variables
· Sistema con dos tuberías, una de ida y otra de retorno.
La tubería de ida transporta el agua caliente desde la caldera a cada radiador
La tubería de retorno recoge el agua de retorno de cada radiador y lo lleva hasta la caldera.
· Existen dos tipos: Retorno directo y retorno invertido
·El retorno invertido proporciona un circuito equilibrado
>
->

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