CTE HE2
Rendimiento de las instalaciones térmicas
Rendimiento de las instalaciones térmicas
• 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
Estructura
• 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
• HE 1 Limitación de demanda energética
•
HE 2 Rendimiento de las instalaciones térmicas
• HE 3 Eficiencia energética de las instalaciones de
iluminación
Documento Básico HE
Ahorro de energía
iluminación
• HE 4 Contribución solar mínima de agua caliente
sanitaria
• HE 5 Contribución fotovoltaica mínima de energía
eléctrica
• 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.
Exigencia básica HE 2: Rendimiento de las
instalaciones térmicas
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.
• 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
Exigencia básica HE 2: Rendimiento de las
instalaciones térmicas
(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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instalaciones térmicas
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instalaciones térmicas
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instalaciones térmicas
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.
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 • 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.
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:
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.
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.
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)
Ejemplos
Características
• Potencia: 172 kW
• Combustible: Gas natural
• Rendimiento nominal: 91 %
• Año: 1998
Ejemplos
Características (ROCA G400)
• Potencia: 161 kW
• Combustible: Propano
• Rendimiento nominal: 93,6 %
• Año: 1989
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 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.
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 • 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.
Calderas de baja temperatura y
calderas de condensación
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 %.
• 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
Emisores térmicos
– 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.
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 • 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.
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.
techo.
• No crea corrientes de aire. • Poco mantenimiento.
• Si es con un equipo de Bomba de Calor se puede utilizar para refrigerar en verano.
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.
Calefacción
• Las necesidades de calefacción dependen de determinados factores como son:
– el clima – orientación
– forma constructiva – forma constructiva
– calidad de los materiales con los que se ha realizado la construcción (cerramientos y aislamientos)
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
Tipos de Bombas de calor
• Son las más utilizadas, principalmente en climatización.
Bombas de calor aire-aire:
• Se utilizan para producir agua fría para refrigeración o agua caliente para calefacción y ACS
Bombas de calor aire-agua:
• Permiten aprovechar la energía contenida en el agua de los ríos, mares, aguas residuales, etc. Producen unos
rendimientos energéticos mejores
Bombas de calor agua-aire:
• Similares a las anteriores, excepto que los emisores son radiadores a baja temperatura, fan-coils o suelo radiante.
Bombas de calor agua-agua:
• Aprovechan el calor contenido en el terreno.
Bombas de calor tierra-aire y tierra-agua:
Clasificación de sistemas de
climatización
Climatización
El objetivo de un sistema de climatización
es proporcionar un ambiente confortable.
Esto se consigue mediante el control
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.
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)
Climatización
: tipos
Los sistemas pueden clasificarse
en función del
fluido encargado de compensar la carga
térmica
en el recinto climatizado:
• Todo aire
• Todo aire
• Todo agua
• Aire – agua
Climatización
: tipos
Sistemas todo aire
:
El aire es utilizado para
compensar las cargas
térmicas en el recinto
climatizado.
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.
Climatización
: tipos
Sistemas todo aire
:
Dentro de estos sistemas podremos tener:
• Un solo conducto con volumen de aire constante:
de aire constante: •Unizona
•Multizona
• Un solo conducto con volumen de aire variable
• Doble conducto
•Volumen de aire constante •Volumen de aire variable