S'opta per una configuració "Sistema Solar Tèrmic per a la producció d'ACS en instal·lacions de consum únic amb acumulador amb intercanviador integrat i vàlvula termostàtica". Segons els "punts generals" del CTE-‐DB-‐HE4, el sistema solar s'ha de dissenyar en funció de l'energia que aporta durant el dia i no en funció de la potència dels col·lectors solars, per tant preveu un acumulació segons la demanda. En concret, s'ha utilitzat el mòdul CYPECAD MEP, un programa de disseny i dimensionament de l'envoltant, distribució i instal·lacions de l'edifici en un model 3D.
L'acabat superficial dels dos costats de la mampara és el mateix: placa de guix laminada, decoració de guix i pintura de superfície plàstica. L'aula central es troba a l'extrem sud-oest de l'edifici, orientada a sud, té una superfície de 98 m2 i en el seu interior es desenvoluparà la lliçó. Segons les descripcions de RITE, la qualitat de l'aire dins de l'aula serà IDA1, és a dir, una qualitat de l'aire òptima, ja que és una llar d'infants.
La cuina està situada al costat nord-oest i té un gran finestral que dóna al pati de l'escola pel costat oest. Es defineix una qualitat de l'aire IDA 2 quan l'aula no està directament implicada i es duen a terme activitats temporals. Disposa d'unes finestres a la part superior de l'habitació orientada al nord que es poden obrir cap a dins, permetent la ventilació.
Hi ha una finestra a la façana sud que facilita l'entrada de la llum solar des de l'exterior, i una altra finestra al mur nord que permet veure l'entrada a la llar d'infants.
CÀLCUL ACUMULADOR INÉRCIA CALEFACCIÓ
D'aquesta manera, podem extreure dos valors importants per dimensionar la nostra instal·lació de calefacció. Potència per superfície en dimensionar calefactors per a la instal·lació i potència total en dimensionar una caldera de sistema. Per tal de sobredimensionar la instal·lació i permetre que la caldera funcioni en un mode de funcionament mitjà, sense haver de funcionar sempre a la màxima potència, hem decidit instal·lar una caldera modular de 30 kW.
El càlcul de les càrregues es va realitzar en watts, per facilitar la compatibilitat de les unitats amb els fabricants de calderes de biomassa i simplificar els càlculs.
CÀLCUL EMISSORS CALEFACCIÓ
Radiador Nombre d'elements Nombre de radiadors Potència per element Potència per radiador Potència total DUBAL 60 8 elements 1 radiador 103,9 Kcal/h 831,2 Kcal/h 831,2 Kcal/h. Radiador Nombre d'elements Nombre de radiadors Potència per element Potència per radiador Potència total DUBAL 45 13 elements 1 radiador 79,5 Kcal/h 1033,5 Kcal/h 1033,5 Kcal/h.
CÀLCUL CONSUM ANUAL PELLETS
Trobem que el consum anual de pellets per a l'aparell previst serà d'entre 6,4 i 6,8 tones.
CÀLCUL XEMENEIA EVACUACIÓ GASOS CALDERA BIOMASSA
Un cop realitzats els càlculs, el resultat obtingut és que la xemeneia més adequada per instal·lar a la caldera HERZ Pelletstar 30 BioControl és una xemeneia DINAK DP.
CÀLCUL CANONADES
- CÀLCUL CANONADES SALA DE CALDERES – SALA DE MÀQUINES
- CÀLCUL CANONADES CALEFACCIÓ AULA
- CÀLCUL CANONADES ACUMULADOR RECOLZAMENT SOLAR
- CÀLCUL COL·∙LECTORS DISTRIBUCIÓ
El diàmetre intern estàndard més proper és de 20,4 mm de diàmetre intern i 25 mm de diàmetre extern. Aquest serà el diàmetre òptim per instal·lar tant per a subministrament com per a retorn, DN25. Per mesurar el diàmetre de les canonades d'alimentació i retorn, es sumen les potències de tots els emissors dissenyats, d'aquesta manera, per trobar el cabal total necessari per alimentar la instal·lació.
El diàmetre interior estàndard més proper és de 21,7 mm de diàmetre interior i 26,9 mm de diàmetre exterior. Aquest serà el diàmetre òptim per instal·lar tant per al subministrament com per al retorn, DN20 – 3/4”. El diàmetre interior normalitzat immediatament superior al que es pot instal·lar és un diàmetre interior de 12,60 mm i un diàmetre exterior de 17,2 mm.
Aquest serà el diàmetre òptim per instal·lar tant per al subministrament com per al retorn, DN10 – 3/8”. Per dimensionar les canonades que transportaran l'aigua calenta des de la caldera de biomassa fins a l'acumulador de suport solar dels captadors, s'utilitza la fórmula de flux per acumuladors, tenint en compte el temps que tarda l'aigua a escalfar-se a l'acumulador a 65ºC. . Pe = Calor específica de l'aigua (Kg/l) Ce = Calor específica de l'aigua (Kcal(Kg·∙K)) Volum = Volum de l'acumulador en litres.
Es va prendre 2 hores com a temps necessari per escalfar l'aigua per sobre de la temperatura per protegir-se de la legionel·losi, perquè aquest és el valor que solen utilitzar les empreses per al càlcul. El cabal es calcula pel pitjor dels casos, és a dir, en el cas que els col·lectors solars no aportessin calor, la bateria de reserva hauria d'escalfar tota l'aigua procedent de la xarxa a la temperatura desitjada. El diàmetre interior normalitzat directament a sobre que es pot instal·lar és de 36,00 mm de diàmetre interior i 42,4 mm de diàmetre exterior.
Aquest serà el diàmetre òptim per instal·lar tant per al subministrament com per al retorn, DN32 – 1¼”. Així, com a mínim, els col·lectors han de tenir un diàmetre interior de 65 mm, que serà d'uns 2¾", per facilitar la instal·lació i reduir costos, s'ha optat per un diàmetre més convencional. S'instal·laran dos col·lectors, un d'impuls i un de retorn. , de 3”, 80 mm de diàmetre interior.
GRUP BOMBEIG CALEFACCIÓ
CÀLCUL BOMBA CIRCUIT AULA
S'ha escollit el diàmetre intern de la canonada dimensionada per al circuit que escalfarà el circuit de l'aula, el diàmetre és de 21,7 mm. També es va utilitzar la velocitat desitjada del líquid, 1m/s, i les propietats de l'aigua, que són la seva densitat i viscositat. Per calcular el coeficient de fricció fem servir la "fórmula de Blasius" per a un règim turbulent suau.
Finalment, es procedeix al càlcul de les pèrdues de càrrega per tal de dimensionar correctament la bomba, calculant que la longitud del circuit més desfavorable és de 30,6 m. Atès que la construcció amb la qual s'instal·len els radiadors és paral·lela a les canonades de dos tubs, també cal tenir en compte les pèrdues de pressió a la línia de retorn. A més, també s'inclouen les pèrdues de càrrega del dipòsit d'emmagatzematge d'inèrcia, ja que les bombes d'accionament dels circuits de calefacció també trauran aigua del dipòsit d'emmagatzematge, que es troba a 3,5 m, dins de la sala de calderes.
Les principals característiques de la bomba d'impuls del circuit de calefacció que alimenta la zona oest de la Casa dels Nens han de ser:
CÀLCUL BOMBA CIRCUIT ENTRADA
A l'hora de calcular la bomba per al circuit petit afegirem també les pèrdues de càrrega de la bateria, per garantir el correcte funcionament del circuit i evitar la instal·lació d'una bomba que alimenta els col·lectors des de l'acumulador inercial situat a la sala de calderes. . Tenint en compte que la distància entre la sala de calderes i la sala de màquines és inferior a 10 metres, es va considerar que no era necessària la instal·lació d'una bomba a la sortida de l'acumulador i que la circulació de la bomba tindria la potència suficient per absorbir l'energia i tornar-lo a alimentar. líquid. Les principals característiques de la bomba d'impuls del circuit de calefacció que subministra la part est de la llar dels nens han de ser:
CÀLCUL BOMBA ACUMULADOR DE RECOLZAMENT SOLAR
S'ha escollit el diàmetre intern de la canonada dimensionada pel circuit que escalfarà el circuit d'entrada, el diàmetre és de 36 mm. En el cas d'aquest circuit, cal tenir en compte que cal sumar les pèrdues de càrrega de dos acumuladors, l'acumulador de suport solar i l'acumulador d'inèrcia de la caldera de biomassa. Així, es duplicaran les pèrdues de càrrega per als canals d'anada i tornada, i després s'afegirà la pèrdua de càrrega de dos acumuladors.
RECUPERADORS DE CALOR
CÀLCUL RECUPERADOR DE CALOR AULA
CÀLCUL RECUPERADOR DE CALOR ENTRADA
ESTUDI VIABILITAT ECONÒMICA
L'aparell de biomassa té uns costos addicionals, que són 11.637 € superiors a la inversió en un dispositiu dièsel. D'altra banda, el cost del combustible, el pellet, és 834 € inferior al cost anual del consum de gasoil. L'amortització de la instal·lació dura 14 anys, si tenim en compte la renovació per import de 834 euros anuals.
