Escuela Politécnica Superior de Jaén

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Escu el a P ol ité cn ica Sup er ior d e Jaé n

U

NIVERSIDAD DE

J

AÉN

Nombre del Centro

Trabajo Fin de Grado

INSTALACIONES TÉRMICAS EN PISCINA CUBIERTA

Alumno: Antonio Domingo Montilla Herrador

Tutor: Prof. D. Miguel Ángel García Gutiérrez

Dpto: Ingeniería Gráfica, Diseño y Proyectos

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Universidad de Jaén

Escuela Politécnica Superior de Jaén

Departamento de Ingeniería Gráfica, Diseño y Proyectos

Don MIGUEL ÁNGEL GARCÍA GUTIÉRREZ, tutor del Trabajo Fin de Grado titulado:

INSTALACIONES TÉRMICAS EN PISCINA CUBIERTA, que presenta ANTONIO DOMINGO MONTILLA HERRADOR, autoriza su presentación para defensa y evaluación en la Escuela Politécnica Superior de Jaén.

Jaén, SEPTIEMBRE de 2015

El alumno: El tutor:

ANTONIO DOMINGO MONTILLA HERRADOR MIGUEL ÁNGEL GARCÍA GUTIÉRREZ

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Instalaciones Térmicas en Piscina Cubierta ÍNDICE GENERAL

Índice General

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Instalaciones en Piscina Cubierta ÍNDICE GENERAL

Índice General

Índice de la Memoria

1. Objeto del proyecto ... 12

2. Promotor ... 12

3. Autor ... 12

4. Localización ... 13

5. Reglamentación ... 13

6. Bases de cálculo ... 14

6.1. Condiciones climatológicas exteriores ... 14

6.2. Condiciones del interior de los locales ... 14

6.3. Datos de transmitancia U de los cerramientos ... 15

6.4. Datos de calor aportado debido a la renovación de aire ... 16

6.5 Necesidades de dehumectación………...17

7. Resultados obtenidos ... 18

8. Solución adoptada... 18

8.1. Unidad de Tratamiento de Aire (UTA) ... 19

8.1.1. Secciones de la UTA ... 19

8.1.2. Descripción de la instalación ... 21

8.1.3. Equipo elegido ... .21

8.2. Tratamiento térmico del agua del vaso ... 21

8.2.1. Instalación ... 22

8.2.2. Equipo elegido ... 23

8.3. Agua Caliente Sanitaria ... 23

8.4. Sistemas de generación de calor ... 24

8.4.1. Partes de la caldera ... 24

8.5. Equipo de recirculación ... 26

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9. Justificación de la Instalación... 27

10. Presupuesto ... 30

11. Conclusión... 30

12. Bibliografía ... 31

Índice de los Planos

1. Plano de Situación... 35

2. Plano de Instalación Ventilación... 36

3. Plano de Instalación de Climatización ... 37

Índice del Anexo: Cálculo de Cargas Térmicas

1. Descripción del proceso de cálculo ... 41

2. Datos utilizados para el cálculo ... 41

2.1 Localización geográfica ... 42

2.2 Condiciones climatológicas exteriores ... 42

2.3 Condiciones del interior de los locales ... 43

2.4 Datos de transmitancia U de los cerramientos ... 43

2.5 Datos de ganancias por insolación ... 44

2.6 Datos de calor aportado debido a la renovación del agua en la piscina ... 45

2.7 Datos para la demanda de ACS ... 45

3. Descripción de las partidas de las cargas térmicas ... 47

3.1 Cargas de transmisión a través de los cerramientos ... 47

3.2 Cargas debidas a la renovación del aire ... 50

3.3 Cargas debidas a la evaporación del agua del vaso... 51

3.4 Cargas debidas a la renovación del agua del vaso ... 52

3.5 Cargas de transmisión a través de las paredes del vaso ... 53

3.6 Cargas debidas a la demanda de ACS………...54

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Índice del Anexo: Instalación de Ventilación

1. Objetivo de la instalación ... 60

2. Descripción de la instalación ... 60

3. Parámetros de cálculo ... 63

4. Descripción del proceso de cálculo ... 65

5. Cálculo de la red de conductos ... 65

5.1. Procedimiento de cálculo ... 65

5.2. Dimensiones de los conductos ... 70

Índice del Anexo: Instalación de Agua Caliente Sanitaria

3. Proceso de cálculo ... 74

Índice del Anexo: Instalación de Caldera de biomasa

3. Dimensionado de la instalación ... 79

3.1. Caldera ... 79

3.2. Depósito de Inercia ... 80

Índice del Anexo: Cálculo de Tuberías

1. Cálculo de tuberías ... 84

2. Resultados ... 84

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Índice de Mediciones

1. Equipos... 88

2. Depósitos ... 89

3. Tubrías de la instalación ... 90

4. Conductos de ventilación ... 91

Índice de Presupuesto

1. Precios simples ... 96

2. Mano de obra y maquinaria ... 96

3. Descripción de las unidades de obra ... 97

4. Presupuesto ejecución material ... 102

4.1. Capítulo 1: Instalación de Unidad de Tratamiento de Aire ... 102

4.2. Capítulo 2: Instalación de Agua Caliente Sanitaria... 102

4.3. Capítulo 3: Instalación de Climatización Piscina ... 103

4.4. Capítulo 4: Instalación de Generador de Calor ... 103

4.5. Capítulo 5: Instalación de Renovación de Aire ... 104

5. Resumen del presupuesto ... 105

Índice de Pliego de Condiciones

1. Materiales y equipos ... 110

1.1. Tuberías sistema de generación de calor ... 110

1.2. Valvulería ... 110

1.3. Material chapa conductos ventilación ... 111

1.4. Filtros de Aire ... 112

1.5. Intercambiadores de calor ... 112

2. Recepción de los materiales ... 112

3. Instalación de los materiales ... 112

4. Pruebas, puesta en marcha y recepción ... 114

4.1. General ... 114

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4.1.2. Pruebas de estanqueidad de redes hidráulicas ... 116

4.3. Puesta en marcha y pruebas funcionales ... 117

4.4. Comprobaciones finales ... 117

Índice de Estudios con Entidad Propia

1. Seguridad y salud en el trabajo ... 123

1.1. Riesgo de daños a terceros ... 123

1.2. Asistencia a accidentados ... 123

1.3. Recepción y acopio de material y maquinaria ... 123

1.4. Montaje de tuberías ... 124

1.5. Montaje de conductos y rejillas ... 124

1.6. Puesta a punto y pruebas ... 124

2. Gestión de residuos ... 124

2.1. Eliminación de Residuos ... 125

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Instalaciones Térmicas en Piscina Cubierta

MEMORIA

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MEMORIA

Índice de la Memoria

1. Objeto del proyecto ... 12

2. Promotor ... 12

3. Autor ... 12

4. Localización ... 13

5. Reglamentación ... 13

6. Bases de cálculo ... 14

6.1. Condiciones climatológicas exteriores ... 14

6.2. Condiciones del interior de los locales ... 14

6.3. Datos de transmitancia U de los cerramientos ... 15

6.4. Datos de calor aportado debido a la renovación de aire ... 16

6.5 Necesidades de dehumectación………...17

7. Resultados obtenidos ... 18

8. Solución adoptada... 18

8.1. Unidad de Tratamiento de Aire (UTA) ... 19

8.1.1. Secciones de la UTA ... 19

8.1.3. Equipo elegido ... .21

8.2. Tratamiento térmico del agua del vaso ... 21

8.3. Agua Caliente Sanitaria ... 23

8.4. Sistemas de generación de calor ... 24

8.4.1. Partes de la caldera ... 24

8.5. Equipo de recirculación ... 26

8.5.1. Partes del equipo ... 26

9. Justificación de la Instalación... 27

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MEMORIA

12. Bibliografía ... 31

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MEMORIA

1. Objeto del proyecto

El objetivo principal de este Trabajo Fin de Grado es, con intención didáctica, dotar de unas adecuadas condiciones ambientales al recinto deportivo de una piscina polivalente climatizada en la zona de Porcuna (Jaén).

Para alcanzar las condiciones deseadas se propondrán soluciones que cubran las necesidades de bienestar, ahorro energético y seguridad. Así mismo se comprobará que dichas soluciones cumplen con la normativa existente.

Serán objeto de este proyecto:

 Cálculo de las necesidades térmicas en el edificio.

 Diseño del sistema de climatización necesario tanto para las necesidades térmicas como las pérdidas energéticas del conjunto.

 Cálculo de los elementos necesarios para cumplir con dichas exigencias.

 Justificación de la solución adoptada

 Redacción de los documentos básicos, es decir; memoria, anexos, planos, pliego de condiciones , presupuesto y estudios de entidad propia.

No es objeto de este proyecto el diseño de la instalación de depuración que filtre y realice un tratamiento de desinfección de agua para eliminar microorganismos e impedir el crecimiento de algas y bacterias.

2. Promotor

El presente proyecto se realiza únicamente como Trabajo Fin de Grado.

3. Autor

El autor del proyecto es Antonio Domingo Montilla Herrador, estudiante de

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MEMORIA

4. Localización

El recinto se encuentra en la Calle Teniente Coronel Redondo en Porcuna (Jaén) S/N, para acceder a la calle se debe tomar la salida A-305 desde la carretera autonómica A-306, en la rotonda se toma la tercera salida en dirección Calle Aviador Modesto Aguilera, girando a la izquierda hacia Calle Málaga y girando de nuevo a la izquierda hacia la Calle Teniente Coronel Redondo donde se encuentra el emplazamiento.

Sus coordenadas UTM son HUSO 30, X: 396.266,43 - Y: 4.192.055,60 y sus coordenadas geográficas 37°52'11.9"N 4°10'46.3"W.

La localización está claramente indicada en el plano nº 1: Situación.

El edificio consta de una sola planta en la que se encuentran los siguientes habitáculos: una sala de recepción, dos vestuarios, una habitación donde se encuentra el depósito de agua, una sala de calderas, una sala de máquinas, y espacio abierto de las piscina

5. Reglamentación

Para la realización de este proyecto se ha seguido la normativa RITE (Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios) RD 238/2013. Establece las condiciones que deben cumplir las instalaciones destinadas a atender la demanda de bienestar térmico e higiene a través de las instalaciones de calefacción, climatización y agua caliente sanitaria para conseguir un uso racional de la energía.

Además se utilizará la Normativa de instalaciones deportivas y esparcimiento (NIDE 3: Piscinas Polivalentes). Esta reglamentación normaliza los aspectos reglamentarios de toda instalación hábil para la práctica y el entrenamiento de la natación, y donde se celebren competiciones de natación en niveles básicos.

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MEMORIA

6. Bases de cálculo

En este apartado sólo se describe superficialmente los parámetros más importantes que son comunes al cálculo de todas las instalaciones. A tener en cuenta que el recinto permanecerá cerrado en època estival, por lo que todos los cálculos estarán diseñados solo para los meses comprendidos entre septiembre y junio. Los cálculos vienen desarrollados en el anexo “Cálculo de las Cargas Térmicas”.

6.1. Condiciones climatológicas exteriores

Las condiciones exteriores consideradas para los diferentes cálculos de invierno son las siguientes:

 Ciudad: Porcuna (Jaén)

 Latitud: 31.52º

 Altitud: 474 msnm

 Meses de cálculo: septiembre-julio.

 Temperatura: 2.6ºC

 Humedad relativa: 74.7 % 6.2. Condiciones del interior del local

La temperatura del agua, aire y humedad relativa son valores que viene definidos según el Documento Básico DB HE Ahorro de Energía. Según esta norma los valores acordes a la situación que ocupa este trabajo son los indicados en la tabla 1:

Porcuna (Jaén)

Temperatura del agua (ºC) 26

Temperatura del aire (ºC) 28

Humedad relativa (%) 60

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MEMORIA

6.3. Datos de transmitancia de los cerramientos

La transmitancia representa la dificultad que opone el cerramiento a ser atravesado por un flujo de calor y su valor depende claramente de los materiales de construcción del mismo, espesor, existencia o no de huecos, etc.

Según el Documento Básico de Ahorro de Energía del Código Técnico de la Edificación, el consumo energético de un edificio se limita en función de la zona climática en la que se encuentre. Los valores que ofrece el Código Técnico de la Edificación son los valores más desfavorables, en el caso de querer más precisión sería necesario conocer todas las carácterísticas del cerramiento (materiales, espesro, etc), dado que dichas propiedades son desconocidas se tomarán los valores del Código Técnico de la Edificación.

El recinto se encuentra en un pueblo de la provincia de Jaén con una diferencia de altura con respecto a la provincia de Jaén de 40 m, la zona climática que le corresponde es C4. Para esta zona climática, los parámetros característicos de la envolvente vienen indicados en la tabla 2:

Transmitacia límite de muros de fachada y cerramientos en contacto

con el terreno ( / )

0.73

Transmitancia límite de suelos

( / ) 0.50

Transmitancia límite de cubiertas

( / ) 0.41

Factor solar modificado límite de

lucernarios ( / ) 0.27

Tabla 2. Valores de la transmitancia límite U ( / )

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MEMORIA

En el caso de que los cerramientos tengan huecos, se debe calcular la superficie ocupada por éstos y aplicar la transmitancia de los huecos correspondiente. Dicho valor se define en función de la orientación del cerramiento, la zona climática y el porcentaje de huecos; los valores se encuentran igualmente en el Código Técnico de la Edificación y se detallan en la tabla 3:

ZONA C4

% HUECOS Orientación

N E / O S SE / SO

De 0 a 10 4,4 4,4 4,4 4,4

De 11 a 20 3,4 3,9 4,4 4,4

De 21 a 30 2,9 3,3 4,3 4,3

De 31 a 40 2,6 3,0 3,9 3,9

De 41 a 50 2,4 2,8 3,6 3,6

De 51 a 60 2,2 2,7 3,5 3,5

Tabla 3. Valores de la transmitancia límite de huecos U ( / )

6.4. Datos de calor aportado debido a la renovación de aire

La IT.1.1.4.2 del Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios obliga a disponer de un sistema de ventilación para el aporte del suficiente caudal de aire exterior que evite, en los distintos locales donde se realiza alguna actividad humana, la formación de elevadas concentraciones de contaminantes.

La categoría de aire interior que le corresponde a cada edificio viene dada según su uso, en nuestro caso de piscina cubierta le corresponde una buena calidad de aire:

IDA 2, correspondiente a 12. 5 / . En el anexo “Cálculo de la Instalación de Ventilación” se encuentran los cálculos.

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MEMORIA

También es importante en este apartado el valor del calor específico del aire, en el caso de este trabajo es:

= 0.2811 ∙ ℎ º 6.5 Necesidades de deshumectación

Para favorecere el confort en el recinto es necesario eliminar el exceso de vapor de agua en el ambiente. Para ello es necesario calcular:

 El agua que se evapora de la piscina.

 El agua que arrastran los bañistas.

En el anexo “Cálculo de cargas térmicas en el vaso” se encuentran los cálculos justificativos. Según el Documento Básico Ahorro de Energía para piscinas cubiertas la temperatura seca del aire del local será entre 2-3 ºC mayor que la del agua, con un mínimo de 26 ºC y un máximo de 28ºC. De la tabla 4 se ha escogido una temperatura de 26ºC:

T (ºC) W (kgagua/kgaire)

20 0,0147

21 0,0155

22 0,0165

23 0,0177

24 0,0187

25 0,0200

26 0,0213

27 0,0225

28 0,0240

29 0,0255

30 0,0270

Tabla 4. Valores de la humedad absoluta del aire saturado

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MEMORIA

7. Resultados obtenidos

TRANSMISIÓN DE CALOR CARGA (kW)

Recinto

Transmisión a través de cerramientos 25,6

Aire de renovación 33

Piscina

Evaporación del agua del vaso 44,1

Renovación del agua del vaso 14,7

Transmisión a través de las paredes del vaso 5,9

Vestuarios Pérdida de calor debida al ACS 8,1

TOTAL 131,4

Tabla 5. Resumen de pérdidas de carga

Estas pérdidas que han sido calculadas están debidamente explicadas y desarrolladas en el anexo “Cálculo de Cargas Térmicas” y representan una aproximación de las pérdidas de calor reales, ya que al calcularlas no se han tenido en cuenta los recuperadores de calor situados a la salida de aire y agua de renovación.

La carga obtenida resulta de un valor de 131,4 kW.

8. Solución adoptada

Para climatizar el edificio se dota al mismo de una unidad de tratamiento de aire (UTA), dicha unidad se fabrica a medida mediante secciones o módulos, que se acoplan en serie para formar el equipo. Estos equipos controlan con precisión la calidad de aire del local, temperatura, humedad y renovación.

Se emplean normalmente en la climatización de grandes espacios con sistemas

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MEMORIA

La UTA no es un equipo autónomo, ya que no incorpora un sistema de producción de calor, sino que se conectan a una red de distribución de agua que proviene del depósito de inercia de la caldera.

La UTA se instalará en un cuarto apropiado para su correcto funcionamiento (ver plano tal).

Además de climatizar el ambiente del local, se debe calefactar el agua de la piscina, así como dotar de en equipo de ACS al local. Todas estas tareas las lleva a cabo un generador de calor alimentado con biomasa.

Todas las secciones de la instalación han sido seleccionadas de catálogos de diferentes fabricantes, en función de las necesidades y procurando garantizar la mejor relación calidad-precio.

8.1. Unidad de Tratamiento de Aire (UTA)

Su función principal es la de garantizar las condiciones idóneas de temperatura, humedad y calidad del aire en el recinto. Como ya se ha mencionado, no son equipos autónomos, por lo que se necesita un equipo de producción de calor para complementarlo.

8.1.1. Secciones de la Unidad de Tratamiento de Aire

 Sección de ventiladores: de tipo centrífugo de baja presión, con motores eléctricos separados y con acondicionamiento mediante correas. Para asegurar una buena ventilación en el local, se colocan dos ventiladores, uno en cada extremo de la unidad.

 Sección de batería de calor: esta sección consiste en un serpentín de cobre con aletas de aluminio y se conecta al depósito de inercia de la caldera.

Para controlar la temperatura de la batería, se instalará una válvula

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MEMORIA

 Sección de filtros y pre-filtros: se instalan pre-filtros a la entrada del aire exterior y a la entrada del aire de retorno. Los filtros finales se instalan después de la sección de tratamiento. Los aparatos de recuperación de calor deben estar protegidos por filtros de la clase F6 o superior

 Sección de deshumidificación: consiste en un circuito cerrado de refrigerante. Su funcionamiento se basa en el ciclo frigorífico de Rankine.

La corriente de aire húmedo procedente del recinto se hace pasar por el evaporador del equipo, donde desciende su temperatura, alcanzándose el punto de rocío del flujo de aire y licuando la humedad de este. A continuación se le hace pasar por el condensador, donde vuelve a tomar, aproximadamente, la temperatura inicial. Este proceso es el representado en la figura 1.

Figura 1. Módulo de ventilación UTA

 Sección de mezcla: es una caja en la aspiración de la UTA colocada tras el ventilador de retorno de aire. Esta sección se encuentra bien detallada en el anexo “Instalación de Ventilación”.

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MEMORIA

8.1.2. Descripción de la instalación

La unidad de tratamiento de aire se encuentra situada en una sala adecuada para albergar dicho equipo (Plano de Instalación Ventilación) y su instalación se realiza sobre unos apoyos elásticos para disminuir las vibraciones y ruidos. En dicha zona, se realiza la conexión a la red eléctrica, a la batería de calor de postcalentamiento y a la red de conductos de ventilación. Los conductos de ventilación se han dimensionado en el anexo “Instalación de Ventilación”. Para una distribución homogénea del aire caliente en el recinto de la piscina, se colocarán 20 rejillas de impulsión de tipo circular, y para la extracción del aire se colocarán 10 rejillas de extracción del mismo tipo.

8.1.3. Equipo elegido

El deshumidificador elegido se presenta en la tabla 6:

Deshumidificador

Modelo Potencia deshumidificadora Caudal aire nominal (m³/h)

Aquair BCP-315 65.5 kg/h 16000

Tabla 6. Módulo de ventilación UTA

Se utilizará un recuperador de calor de código CL 41 937, modelo MU-RECO- 4000 y caudal máximo (m³/hora) 4250 instalado en serie en la UTA. Está provisto con tres compuertas motorizadas para regular el aire de expulsión como se detalla en el anexo tal “Instalación de Ventilación” y tendrá incorporado el filtro F8 en la impulsión.

8.2. Tratamiento térmico del agua del vaso

Para poder satisfacer las necesidades térmicas del agua de la piscina y mantenerla a la temperatura idónea para el baño, se instala un equipo de intercambiadores que transfieren el calor almacenado en el depósito de inercia hasta el caudal de agua que ingresa en la piscina.

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MEMORIA

8.2.1. Instalación

Consta de un intercambiador de calor a la salida del agua de extracción para elevar la temperatura del agua que proviene de la red, y así aprovechar la energía que transporta el agua de renovación. En el anexo tal “Cálculo de Cargas Térmicas” se obtiene un caudal de agua de extracción por renovación de

19 í

que traducido a ℎ se obtiene:

0,792 ℎ.

Para conocer la cantidad de agua que se debe reponer a la piscina cada hora, al caudal de extracción hay que sumarle la cantidad de agua que se evapora en 1 hora, y eso supone administrar un caudal de agua de la red de 0,857 ℎ.

El agua precalentada de la red, se mezcla con agua de la propia piscina mediante una válvula de 4 vías y se hace pasar por un intercambiador de calor de al menos 65 kW de capacidad para cubrir las pérdidas de calor calculadas en la piscina en el anexo de “Cálculo de Cargas Térmicas”. Para entender mejor la instalación de calefacción del agua de la piscina (Plano de Instalación de Climatización).

Todas las tuberías estarán debidamente aisladas para asegurar una instalación lo más eficiente posible.

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MEMORIA

Intercambiador de calor de placas

Modelo Caudal (l/h) Caudal 2 (l/h) Potencia (kW)

IP220013NX10 3521 1543 80

IP220011NX10 2641 1157 60

8.3. Agua Caliente Sanitaria

En el anexo tal de “Instalación de Agua Caliente Sanitaria” se explica detalladamente cual es el proceso de selección del depósito de acumulación.

8.3.1. Instalación

Cuenta con dos depósitos de acumulación de 500 litros cada uno, uno para el vestuario de caballeros y otro para el de señoras. Los depósitos se encuentran en una pequeña sala habilitada para albergarlos, cercana a los vestuarios para disponer del agua caliente lo más rápido posible. Los depósitos contienen en su interior los intercambiadores de calor con agua caliente proveniente del depósito de inercia de las calderas. Tanto los depósitos como las tuberías de agua caliente estarán debidamente aisladas para asegurar una buena eficiencia de la instalación.

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MEMORIA

Depósito de acumulación Modelo Volumen neto (l) Presión de diseño

del depósito (bar)

Presión de diseño serpentín (bar)

ASF1050V 467 8 10

8.4. Sistemas de generación de calor

Para generar el calor que se debe ingresar en el local, se ha elegido la caldera de biomasa entre las distintas opciones, como pueden ser una bomba de calor, una caldera de combustibles fósiles, energía solar, etc., ya que el hueso de aceituna es un recurso autóctono y abundante, debido a la proximidad de numerosas almazaras.

8.4.1. Partes de la caldera

Para la instalación del grupo térmico se deben tener en cuenta cuáles son las partes de las mismas para adecuar el espacio donde se instalarán para su correcto funcionamiento

- Cámara de almacenamiento: para el almacenamiento de la biomasa se dispone de una habitación con una serie de tolvas que suministran la biomasa desde el almacén hacia la sala de calderas mediante un tornillo sin fin. La cámara de almacenamiento debe contener un porcentaje bajo de humedad para que el combustible presente las condiciones idóneas de quemado.

- Sistema de alimentación: como ya se ha mencionado, el sistema de alimentación de la caldera será mediante un tornillo sin fin o mediante cualquier mecanismo que permita un control exhaustivo de la alimentación de combustible, ya que un exceso

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MEMORIA

- Sistemas de seguridad: disponen de sistemas de seguridad independientes que funcionan incluso sin suministro eléctrico.

- Sistemas de regulación y control: mediante PLC (Programmable Logic Controller) se controla el funcionamiento de los ventiladores y la cantidad de biomasa, optimiza energéticamente el funcionamiento de la caldera y adapta la producción de calor a la demanda de cada momento.

Las características más destacables de la instalación son:

- La instalación es totalmente automática.

- Es una instalación segura y fiable.

- Energéticamente eficiente.

- Respetuosa con el medio ambiente: se considera que la combustión de biomasa es neutral en cuanto al balance de CO2.

- Totalmente integrada en el edificio y limpia.

- Sistema de bombeo integrado.

8.4.2. Descripción de la instalación

Las calderas se encuentran en la sala de calderas, situada en la fachada Este del edificio (Plano de Instalación de Climatización) y su instalación se realiza sobre una bancada anclada con tornillos para una fijación excepcional.

Para evitar el continuo paro y arranque de las calderas, y evitar así los picos de energía que hacen que el rendimiento estacional disminuya, se dispone de un depósito de inercia que almacena la energía que la caldera suministra al agua, para usarla en el momento que se demande. El depósito tiene un volumen de 3500 litros o superior y está conectado a la batería de calor de la UTA, al intercambiador de calor que calienta el agua de la piscina, y a los depósitos de acumulación de agua caliente sanitaria.

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MEMORIA

Dos calderas de 70 kW o superior cada una y un depósito de inercia de al menos 3500 litros, como las que se indican en la tabla 9 y 10 respectivamente.

Caldera de biomasa

Modelo Potencia (kW) Presión de diseño (bar)

KMS-Multistoker Standard 775-75 75 2

Depósito de inercia

Código Volumen (l)

DI400AC06 4000

8.5. Equipo de recirculación

Para favorecer el flujo de calor del circuito primario de la instalación al circuito secundario, es necesario que el fluido en las tuberías se encuentre en continuo movimiento, esto se consigue mediante un grupo de bombas instaladas en paralelo a la salida del depósito de inercia.

8.5.1. Partes del equipo

El equipo de aceleración está compuesto por 2 bombas de 3000 l/h de caudal cada una, 4 válvulas de esfera de 1”1/2 y 2 válvulas de retención de 1”1/2.

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MEMORIA

Figura 2. Esquema equipo de aceleración

9. Justificación de la instalación

En el presente Proyecto, las instalaciones se han diseñado y ejecutado teniendo especialmente en cuenta las exigencias del Reglamento de Instalaciones Térmicas en Edificios (RITE) RD 238/2013.

A continuación se hace referencia a los puntos más relevantes que tienen que ver con el presente proyecto ya que se han tenido muy presentes en diseño y dimensionado de la instalación.

Según la IT.1.1.4.1 de RITE. Exigencia de calidad térmica del ambiente.

Las temperaturas y humedades relativas de cálculo y diseño están de acuerdo con lo expuesto en esta instrucción.

Se establecen unos valores de temperatura operativa y humedad relativa para unas condiciones estándar, siendo estas:

La temperatura seca del aire se mantendrá entre 1℃ y 2℃ por encima de la del agua del vaso, con un máximo de 30℃. La humedad relativa del local se mantendrá

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MEMORIA

Según la IT.1.1.4.2 de RITE. Exigencia de calidad de aire interior

El edificio dispondrá de un sistema de ventilación para el aporte del suficiente caudal de aire exterior que evite, en los distintos locales en los que se realice alguna actividad humana, la formación de elevados contaminantes.

Se establecen categorías de calidad de aire interior en función del uso de los edificios, en nuestro caso (edificio oficinas, residencia):

 IDA 2 (aire de buena calidad): oficinas, residencias, sala de lecturas, salas de tribunales, aulas de enseñanza y asimilables y piscinas.

Para calcular el aire mínimo de ventilación se ha optado por el método de dilución de los contaminantes, que en piscinas climatizadas será de 2,5 dm³/s por metro cuadrado de superficie de lámina de agua y playa.

El aire exterior se introducirá debidamente filtrado según el nivel de calidad, que en nuestro caso:

 ODA 1: aire puro que puede contener partículas sólidas de forma temporal.

Así pues, la clase de filtración será en función de la calidad del aire exterior (ODA), y de la calidad del aire interior requerida (IDA). En nuestro caso

ODA 1, IDA 2 --- F8

Los aparatos de recuperación de calor deben siempre estar protegidos con una sección de filtros de la clase F6 o más elevada.

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MEMORIA

Según la IT. 1.1.4.3 de RITE. Exigencia de higiene.

En la preparación de agua caliente para usos sanitarios se cumplirá con la legislación vigente higiénico-sanitaria para la prevención y control de la legionelosis.

La temperatura del agua de la piscina estará comprendida entre 24℃ y 30℃ según el uso principal de la piscina. La temperatura del agua se medirá en el centro de la piscina y a unos 20 cm por debajo de la lámina de agua.

La tolerancia en el espacio, horizontal y verticalmente, de la temperatura del agua no podrá ser mayor que ±1,5℃.

Las redes de conductos están equipadas de aperturas de servicio para permitir las operaciones de limpieza y desinfección.

Los elementos instalados en una red de conductos son desmontables y tienen una apertura de acceso o una sección desmontable de conducto que permiten las operaciones de mantenimiento.

Según la IT.1.2.4.2 de RITE. Redes de tuberías y conductos.

Los conductos y accesorios de la red de impulsión de aire disponen de un aislamiento térmico suficiente para que la pérdida de calor no sea mayor que el 4% de la potencia que transportan y para evitar condensaciones. (IT 1.2.4.2.2).

Según la IT 1.2.4.3 de RITE. Control.

Todas las instalaciones térmicas están dotadas de un sistema de control automático para que se puedan mantener en los locales las condiciones de diseño previstas, ajustando los consumos de energía a las variaciones de la carga térmica. (IT 1.2.4.3.1)

(33)

MEMORIA

Los sistemas de ventilación y climatización se han diseñado para controlar el ambiente interior, desde el punto de vista de la calidad del aire interior (IT 1.2.4.3.3).

Según la IT.1.2.4.4 de RITE. Contabilización de consumos.

La instalación térmica dispone de dispositivos que permiten efectuar la medición y registrar el consumo de combustible y energía eléctrica ya que nuestra potencia nominal es de más de 70 KW, de forma separada del consumo debido a otros usos del resto del edificio.

Los generadores de calor y frío disponen de un dispositivo que permite registrar el número de horas de funcionamiento del generador.

Según la IT.1.2.4.5 de RITE. Recuperación de energía.

El sistema de climatización está diseñado para recuperar energía del aire expulsado mediante un recuperador aire/aire.

10. Presupuesto

El presupuesto del presente proyecto, incluido el IVA, asciende a la cantidad de CIENTO Y UN MIL CINCO euros con DIEZ céntimos (101.005,10 €).

11. Conclusión

Con lo reflejado en esta memoria y en los demás documentos, se considera que la instalación objeto de proyecto ha quedado convenientemente definida. No obstante, someto a juicio al tribunal correspondiente para toda aquella ampliación, aclaración y/o modificación que estimen pertinente.

(34)

MEMORIA

12. Bibliografía

Miguel Ángel García Gutiérrez. El proyecto de las instalaciones de climatización.

Cumplimiento de normativa. Universidad de Jaén. Servicio de Publicaciones e Intercambio, 2012.

Carrier Air Conditioning Company. Manual Carrier de Aire Acondicionado.

Marcombo, 1978.

Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios según RD 238/2013 y sus Instrucciones Técnicas.

Código Técnico de la Edificación en sus Documentos Básicos:

a) SI Seguridad en caso de incendio.

b) HS Salubridad.

c) HR Protección frente al ruido.

d) HE Ahorro de Energía.

Agustín Maíllo. Climatización de piscinas cubiertas. CIATESA

Enrique Torrella Alcaraz, Joaquín Navarro Esbrí, Ramón Cabello López y Francisco Gómez Marqués. Manual de climatización. Universidad Politécnica de Valencia, 2005.

(35)

MEMORIA

(36)

Instalaciones Térmicas en Piscina Cubierta PLANOS

PLANOS

(37)

Índice de los Planos

1. Plano de Situación... 35 2. Plano de Instalación Ventilación... 36 3. Plano de Instalación de Climatización ... 37

(38)

CREADO POR:

DEPARTAMENTO DE

C:\Users\TOSHIBA\Desktop\escudo uja.gif C:\Users\TOSHIBA\Desktop\ujaencolortransp.GIF

Antonio D. Montilla herrador 1/3

1:1100

1:10000

(39)

Interacumulador de ACS

Recinto piscina Sala de calderas

Sala de instalaciones Vestuario

Vestuario

CREADO POR:

DEPARTAMENTO DE Antonio D. Montilla herrador

Unidad de Tratamiento de Aire

(40)

Interacumulador de ACS

Agua de la Red

de inercia

UTA

de biomasa Equipo de bombeo

Agua de la Red

de inercia

Equipo de bombeo

CREADO POR:

DEPARTAMENTO DE

C:\Users\TOSHIBA\Desktop\escudo uja.gif C:\Users\TOSHIBA\Desktop\ujaencolortransp.GIF

Antonio D. Montilla herrador 3/3

Esquema Equipo de bombeo

Bomba

(41)

(42)

Instalaciones Térmicas en Piscina Cubierta ANEXO: CÁLCULO CARGAS TÉRMICAS

Anexo:

CÁLCULO DE CARGAS TÉRMICAS

(43)

Índice del Anexo: Cálculo de Cargas Térmicas

1. Descripción del proceso de cálculo ... 41 2. Datos utilizados para el cálculo ... 41 2.1 Localización geográfica ... 42 2.2 Condiciones climatológicas exteriores ... 42 2.3 Condiciones del interior de los locales ... 43 2.4 Datos de transmitancia U de los cerramientos ... 43 2.5 Datos de ganancias por insolación ... 44 2.6 Datos de calor aportado debido a la renovación del agua en la piscina ... 45 2.7 Datos para la demanda de ACS ... 45 3. Descripción de las partidas de las cargas térmicas ... 47 3.1 Cargas de transmisión a través de los cerramientos ... 47 3.2 Cargas debidas a la renovación del aire ... 50 3.3 Cargas debidas a la evaporación del agua del vaso... 51 3.4 Cargas debidas a la renovación del agua del vaso ... 52 3.5 Cargas de transmisión a través de las paredes del vaso ... 53 3.6 Cargas debidas a la demanda de ACS………...54

(44)

1. Descripción del proceso de cálculo

El cálculo de las cargas térmicas en el recinto de la piscina cubierta, consiste en averiguar cuánta energía en forma de calor se pierde, en el caso de este trabajo dichas pérdidas serán calculadas en invierno ya que el calor que suministran los aparatos, personas, luminarias, etc., no son perjudiciales para el objeto del presente proyecto, que es el de calefactar. Una vez que se conozca la energía que pierde el edificio, podrá ser contrarrestada con equipos de climatización con el objetivo de alcanzar una temperatura y humedad de confort en el interior.

El procedimiento de cálculo seguido ha sido clasificar todas las partidas de calor según su naturaleza física. A cada una se le conoce como carga y el cálculo de cada carga viene detallado en el apartado 3 del presente anexo y se presenta en unidades de kW.

2. Datos utilizados en el cálculo

Los parámetros que influyen en el cálculo de las cargas térmicas son, expuestos de forma esquemática:

 La zona climática donde se sitúa el edificio (latitud, altura, etc.)

 Las temperaturas exterior e interior que se desean mantener en el local, así como la humedad relativa.

 La orientación del edificio, o más concretamente, la orientación geográfica de las paredes de este.

 La colindancia de las paredes con otros edificios u otras habitaciones.

 La transmitancia de los cerramientos.

 La existencia de huecos en los paramentos.

 El número de bañistas.

 El flujo de aire de renovación que se extrae del local.

 El flujo de agua de renovación que se extrae de la piscina.

(45)

Instalaciones Térmicas en Piscina Cubierta ANEXO: CÁLCULO CARGAS TÉRMICAS A continuación, se explican con más detalle los datos utilizados en los cálculos, así como de su procedencia.

2.1. Localización geográfica

Las distintas partes de España se engloban según características climatológicas similares en zonas climáticas. A cada zona climática le corresponde una serie de datos diferentes a la hora de realizar los cálculos. La zona climática para una localidad en concreto de España se elige en torno a dos factores: la capital de provincia, y la diferencia de altura de la localidad con respecto a la capital.

El CTE califica a la ciudad de Porcuna como localización tipo C4. Este dato condicionará a todos los posteriores a la hora de realizar los cálculos.

2.2. Condiciones climatológicas exteriores

Las condiciones exteriores consideradas para los diferentes cálculos de verano e invierno son las presentadas en la tabla 11:

Porcuna (Jaén) Invierno

Latitud (grados) 37,52

Altitud sobre el nivel

del mar (m) 472

Zona climática C4

Hora solar de cálculo 15 horas

Meses de cálculo Diciembre

Temperatura (ºC) 28

Tabla 11. Condiciones exteriores

(46)

2.3. Condiciones del interior de los locales

Tanto la temperatura como la humedad relativa que proporcionan condiciones de confort vienen definidas según la I.T.1.1.4.1.2 del RITE. Los valores tomados acorde a esta norma para los cálculos en el proyecto son los indicados en la tabla 12:

Porcuna (Jaén) Invierno

Temperatura (ºC) 28

Tabla 12. Condiciones interiores

2.4. Datos de transmitancia U de los cerramientos

La transmitancia, representada por la letra mayúscula “U” y con unidades de

⁄ , es un valor que representa cuanta dificultad opone el cerramiento a ser atravesado por un flujo de calor. Depende por tanto de los materiales con los que se construyó el cerramiento, su grosor, si tiene o no aislamiento, etc.

El procedimiento de cálculo de la transmitancia viene expuesto en el Código Técnico de la Edificación, en el Documento Básico HE de Ahorro de Energía. Para llevar a cabo tal procedimiento de cálculo, primeramente se has de conocer los materiales usados en los cerramientos, así como el grosor de cada uno. Sin embargo, el Código Técnico de la edificación tiene redactadas unas tablas con los valores máximos de la transmitancia dependiendo de la zona climática en la que se encuentre nuestra edificación, es decir, los valores de transmitancia más desfavorables que son de obligado cumplimiento, por lo que debido al desconocimiento de los materiales de construcción del edificio, se ha optado por la utilización de éstas tablas para el cálculo del valor de la transmitancia. Los datos se presentan en las siguientes tablas 13 y 14:

(47)

Paramento Zona climática

A3 / A4 B3 / B4 C1 / C2 / C3 / C4 D1 / D2 / D3 E1

Muro fachada 0,94 0,82 0,73 0,66 0,57

Contacto terreno 0,94 0,82 0,73 0,66 0,57

Suelos 0,53 0,52 0,5 0,49 0,48

Cubiertas 0,5 0,45 0,41 0,38 0,35

Tabla 13. Valores de transmitancia U (W / m2k)

ZONA % HUECOS Orientación

N E / O S SE / SO

C1/C2/C3/C 4

De 0 a 10 4.4 4.4 4.4 4.4

De 11 a 20 3.4 3.9 4.4 4.4

De 21 a 30 2.9 3.3 4.3 4.3

De 31 a 40 2.6 3.0 3.9 3.9

De 41 a 50 2.4 2.8 3.6 3.6

De 51 a 60 2.2 2.7 3.5 3.5

Tabla 14. Valores de transmitancia de huecos U (W / m2k)

Donde a su vez también viene reflejada la posibilidad de la existencia de huecos en los cerramientos, en tal caso, se calcularía la superficie ocupada por éstos y se aplicaría la transmitancia que se obtiene de la tabla.

Para el caso de la transmisión en el vaso de la piscina, es apropiado considerar el coeficiente de transmisión de los materiales constructivos de éste igual a 1,5 ⁄ ∙ ℃ y una temperatura constante del terreno de 15 ℃.

2.5. Datos de calor aportado debido a la renovación del aire

Para el cálculo del calor aportado debido a la renovación de aire, se calcula el

(48)

Instalaciones Térmicas en Piscina Cubierta ANEXO: CÁLCULO CARGAS TÉRMICAS temperaturas interior y exterior se ha considerado apropiado tomar en los cálculos el valor de calor específico del aire como = 3,37 ∙ 10 / ∙ ℃.

Otro dato importante en el cálculo es el caudal de aire de renovación. En este apartado únicamente cabe decir que el valor tomado en los cálculos es de 9 ⁄ por ℎ metro cuadrado de superficie de lámina y de playa. La normativa IDA que clasifica a los edificios según su calidad de aire interior se encuentra explicada en el anexo

“Cálculo de la instalación de ventilación”.

2.6. Datos de calor cedido debido s la renovación del agua de la piscina

Para que el cálculo del calor cedido debido a la renovación de agua de la piscina, se calcula el calor total que lleva el caudal de agua de renovación. Para ello, es necesario conocer el calor específico del agua a la temperatura en cuestión. Como valor medio entre la temperatura del agua de la piscina y la temperatura del agua de la red, se ha considerado apropiado tomar en los cálculos el valor de calor específico del agua como

= 4,18 /kg ∙ ℃.

Otro dato importante en el cálculo es el caudal de agua de renovación. En el presente apartado únicamente cabe decir que el valor tomado en los cálculos es de un caudal del 5% del volumen del vaso diariamente como define la normativa.

2.7. Datos para la demanda de ACS

Según la norma, para el abastecimiento del ACS en este tipo de edificios es necesario el uso de energía solar, a no ser que se sustituya parcial o totalmente mediante una instalación alternativa de otras energías renovables, como en nuestro caso, una caldera de biomasa.

Para valorar la demanda de ACS se tomarán los valores unitarios que aparecen en

(49)

Criterio de demanda Litros/día unidad Unidad

Vivienda 28 Por persona

Hospitales y clínicas 55 Por persona

Anbulatorio y centro de

salud 41 Por persona

Hotel***** 69 Por persona

Hotel**** 55 Por persona

Hotel*** 41 Por persona

Hotel/Hostal** 34 Por persona

Camping 21 Por persona

Hostal/Pensión* 28 Por persona

Residencia 41 Por persona

Centro penitenciario 28 Por persona

Albergue 24 Por persona

Vestuarios/Duchas

colectivas 21 Por persona

Escuela sin ducha 4 Por persona

Escuela con ducha 21 Por persona

Cuarteles 28 Por persona

Fábricas y talleres 21 Por persona

Oficinas 2 Por persona

Gimnasios 21 Por persona

Restaurantes 8 Por persona

Cafeterías 1 Por persona

Tabla 15. Demanda de referencia a 60ºC

Para nuestro cálculo se escoge la opción de Vestuarios/Duchas colectivas, ya que

(50)

3. Descripción de las partidas de las cargas térmicas

Como se mencionó anteriormente, una carga térmica es un tipo particular de transferencia de calor debida a algún hecho en concreto. Expuestas de forma esquemática, las cargas de calor consideradas en este proyecto son:

1. Cargas de transmisión a través de los cerramientos.

2. Cargas de insolación a través de las ventanas.

3. Cargas debidas al aire de renovación e infiltraciones a través de puertas.

4. Cargas debidas a la ocupación de personas.

5. Cargas por iluminaria.

6. Cargas por equipos informáticos.

3.1. Cargas de transmisión a través de los cerramientos

Las cargas de transmisión se deben a la existencia de diferentes temperaturas a través de las paredes, ventanas, suelo y techo. Se producen por tanto a través de los cerramientos y son de transferencia por transmisión como su propio nombre indica.

Para calcularlas se ha utilizado la expresión:

= ∙ ∙ ( − ) ∙

Donde:

 = Transmitancia del cerramiento.

 = Superficie de separación de espacios a diferentes temperaturas.

 = Temperatura interior del recinto (28℃).

 = Temperatura exterior al recinto (2,6℃).

(51)

Instalaciones Térmicas en Piscina Cubierta ANEXO: CÁLCULO CARGAS TÉRMICAS Para invierno los valores se presentan en la tabla 16:

Ct

Norte 1,55

Sur 1,2

Este 1,55

Oeste 1,4

Muro interior 1

Suelo 1,2

Cubierta 1,2

Ventana 1,5

Puerta 1

Aplicando esta fórmula tanto a la cubierta como al suelo, así como a cada muro, partición y hueco que define el recinto donde se encuentra la piscina, se obtendrán las pérdidas de calor por transmisión que será necesario reponer.

Muro Norte, donde se encuentra la totalidad del acristalamiento:

= 0,73 ∙ 51,4 ∙ (28 − 2,6) ∙ 1,55 = 1477

Muro Sur, sin ventanas:

= 0,95 ∙ 231 ∙ (28 − 2,6) ∙ 1,2 = 6689

En el muro Este, existe una parte que está en contacto con el exterior, y otra que se encuentra en contacto con una habitación no climatizada, en este caso, es correcto considerar la temperatura de la habitación no climatizada 10℃ por encima de la del exterior.

= 0,73 ∙ 49,8 ∙ (28 − 2,6) ∙ 1,55 = 1431

= 0,95 ∙ 42,2 ∙ (28 − 12,6) ∙ 1 = 617

(52)

= 0,95 ∙ 95,6 ∙ (28 − 12,6) ∙ 1,4 = 1958

Suelo, considerando la temperatura del suelo constante a 15℃ como ya se calculó en el anexo 2.1.2.5:

= 0,5 ∙ 207 ∙ (28 − 15) ∙ 1,2 = 1615

Cubierta:

= 0,41 ∙ 478 ∙ (28 − 2,6) ∙ 1,2 = 5973

Además de los elementos constructivos que se han señalado, se van a considerar el acristalamiento en la pared Norte:

= 2,2 ∙ 64,6 ∙ (28 − 2,6) ∙ 1,5 = 5415

Y la puerta exterior en el muro Este:

= 4,4 ∙ 3,59 ∙ (28 − 2,6) ∙ 1 = 401

En la tabla 17 se agrupan todos los cálculos realizados para mayor claridad:

Paramento Orientación Transmitancia

( ∙ ℃ )

Superficie ( )

Tª interior (℃)

Tª exterior

(℃) Ct QT

(W)

Muro exterior Norte 0,73 51,4 28 2,6 1,55 1477

Muro exterior Sur 0,95 231 28 2,6 1,2 6689

Muro exterior Este 0,73 49,8 28 2,6 1,55 1431

Muro interior Este 0,95 42,2 28 12,6 1 617

Muro interior Oeste 0,95 95,6 28 12,6 1,4 1958

Suelo - 0,5 207 28 15 1,2 1615

Cubierta - 0,41 478 28 2,6 1,2 5973

Acristalamiento Norte 2,2 64,6 28 2,6 1,5 5415

Puerta Este 4,4 3,59 28 2,6 1 401

TOTAL 25576

(53)

Instalaciones Térmicas en Piscina Cubierta ANEXO: CÁLCULO CARGAS TÉRMICAS Finalmente se puede deducir que las pérdidas por transmisión a través de los cerramientos ascenderán aproximadamente a 25,6 .

3.2. Cargas debidas al aire de renovación

La IT.1.1.4.2 del Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios nos obliga a disponer de un sistema de ventilación para el aporte del suficiente caudal de aire exterior que evite, en los distintos locales donde se realiza alguna actividad humana, la formación de elevadas concentraciones de contaminantes.

Las pérdidas de carga que causa dicha ventilación pueden expresarse mediante la siguiente ecuación:

ó = ̇ ∙ ∙ ( − )

Donde:

 ̇ = Caudal de renovación .

 = Calor específico del aire 0,337 ^∙_∙℃ .

 = Temperatura interior del recinto (28℃).

 = Temperatura exterior al recinto (2,6℃).

ó = 3852 ∙ 0,337 ∙ (28 − 2,6) = 32972

Las pérdidas debidas a la ventilación del aire interior del recinto ascienden a 33 kW. Como se puede apreciar, las pérdidas debidas a ventilación no pasan desapercibidas, por lo que un recuperador de calor para precalentar el aire de impulsión es una buena opción para el ahorro de energía que se pierde. Este tema se trata en el anexo “Cálculo de la Instalación de Ventilación”.

(54)

3.3. Cargas debidas a la renovación del aire

La principal forma de perdida de calor es por evaporación. El proceso de evaporación lleva consigo un decremento de energía en el vaso debido a que el agua de la lámina, para evaporarse, necesita un aporte de energía igual al calor latente de evaporación, el cual absorbe del vaso. Para hacer un análisis cuantitativo de las pérdidas de calor por evaporación, se utilizará la siguiente fórmula:

= ∙

Donde el valor del coeficiente de evaporación ( ) se obtiene de la tabla 18 de las propiedades de agua saturada, interpolando entre los valores adyacentes:

t

s (ºC) h' (kJ/kg)

h'' (kJ/kg)

h''-h' (kJ/kg)

Cv (Wh/kg)

24.10 101.000 2545.60 2444.60 679.10

26.00 108.96 2549.02 2440.06 677.80

28.98 121.46 2554.40 2432.94 675.80

Tabla 18. Propiedades del agua saturada

Se va a considerar tres supuestos de ocupación: época alta (60 bañistas), época media (40 bañistas) y época baja (20 bañistas). En los distintos supuestos de ocupación, las pérdidas de calor por evaporación sin tener en cuenta el aporte de humedad de los espectadores son:

(60 ) = 83,5 ∙ 677,8 = 56596,3

(40 ) = 65,1 ∙ 677,8 = 44124,78

(20 ) = 46,8 ∙ 677,8 = 31721,04

(55)

Instalaciones Térmicas en Piscina Cubierta ANEXO: CÁLCULO CARGAS TÉRMICAS Referido a la unidad de superficie de la lámina de agua en el caso de ocupación media (40 ñ ), las pérdidas se remontan a 171,6 .

3.4. Cargas debidas a la renovación del agua del vaso

En la piscina cubierta existen pérdidas continuas de agua, desde la evaporada, a la que los propios bañistas extráen del vaso, o la gastada en la limpieza de fondos y filtros. Sin embargo, estas cantidades son muy inferiores al 5% del volumen total del vaso que obligatoriamente, por normativa, debido a razones higiénicas sanitarias, debe reponerse diariamente. Esta renovación provoca que las pérdidas de calor ( , ) por este concepto sean importantes, y en todo caso, dependerán de la temperatura de agua de la red y de la temperatura del agua de la piscina que se pretendía alcanzar. Se puede calcular de la siguiente forma:

= ∙ ∙ ∙ −

Donde:

 = Volumen de agua de renovación ( í ) (5% volumen del vaso)

 = Densidad del agua = 1000

 = Calor específico del agua = 4,18 ∙ ℃

 = Temperatura del agua de la piscina (℃) = 26℃

 = Temperatura del agua de la red (℃) = 10℃

Si el volumen de agua total que contiene la piscina es de 380 , y teniendo en cuenta los datos anteriores se obtiene:

= 380 ∙ 0,05 ∙ 1000 ∙ 4,18 ∙ (26 − 15) = 1.270.720 í

(56)

= 14.707

Si se refieren las pérdidas por unidad de superficie de lámina de agua, se obtiene

57,2 .

3.5. Cargas de transmisión a través de las paredes del vaso

Las pérdidas por transmisión dependerán de las características constructivas del vaso y del coeficiente de transmisión térmica del material empleado. En el caso más habitual de vaso de hormigón construido dentro del propio sótano del recinto, las pérdidas por transmisión ( , en W), se calculan con la fórmula:

= ∙ ∙ −

Y teniendo en cuenta las siguientes hipótesis:

= Coeficiente de transmisión de muros y solería (1,50 ∙ ℃)

S = Superficie de cerramiento del vaso (358 )

= Temperatura del agua de la piscina (26℃)

= Temperatura exterior al cerramiento (la temperatura del suelo se puede considerar constante a 15℃)

Obteniéndose unas pérdidas por transmisión igual a:

= 1,50 ∙ 358 ∙ (26 − 15) = 5.907

Que referido a la superficie de lámina de agua se obtiene 23 .

(57)

Instalaciones Térmicas en Piscina Cubierta ANEXO: CÁLCULO CARGAS TÉRMICAS En la tabla 19 se enmarcan todas las pérdidas de carga que sufre el agua del vaso a modo de cuadro resumen para facilitar su comprensión y poder ser comparadas unas con otras para actuar en las de mayor importancia.

Tipo de pérdidas Total (W) W/m² Porcentaje (%)

Pérdidas por evaporación (40B) 44124.78 171.60 68.16

Pérdidas por renovación 14707.00 57.20 22.72

Pérdidas por transmisión 5907.00 23.00 9.12

Pérdidas totales 64738.78 251.80 100.00

Tabla 19. Resumen de pérdidas en el vaso de agua

Llegando así a la conclusión de que las pérdidas por evaporación en el vaso de agua son las más perjudiciales desde el punto de vista energético; por lo que se tratará de paliar dicho fenómeno, en las horas en las que la piscina no esté en uso, con la utilización de mantas térmicas colocadas sobre la lámina de agua. Con esta medida se pretende ahorrar cerca del 25% de la energía consumida teniendo en cuenta que el período de no utilización de la piscina es de 8 horas al día aproximadamente. Si adicionalmente se colocase un intercambiador de placas para recuperar la energía calorífica de los aproximadamente 19 m3 de agua a 26℃ que hay que retirar diariamente de la piscina, se podría recuperar cerca del 50% de las pérdidas producidas por la renovación. Estas dos medidas de ahorro energético pueden llegar a provocar un ahorro de un 33% de la energía que se ha calculado de pérdidas en el vaso.

3.6. Cargas debidas a la demanda de ACS

Para calcular la cantidad de ACS que es consumida un día normal en los vestuarios, lo primero que a tener en cuenta es el número de duchas de las que dispone