REVISIN AGUA CALIENTE 2007 ADRIANA RAED -

12/08/2008

TEMA: AGUA CALIENTETRANSMISION DE CALOR Para que exista transmisin de calor (que un cuerpo gane energa y otro la pierda) es imprescindible que haya una diferencia de temperatura entre dos cuerpos, y esta prdida o ganancia ser ms rpida cuanto mayor sea la diferencia entre ambos. Esta transmisin de calor puede darse en el calentamiento de agua por: Conduccin: es el trmino que se aplica cuando el intercambio de energa interna se realiza de un cuerpo a otro, o de una parte de este cuerpo a otro. Por ejemplo en el intercambio en un termotanque donde el agua caliente almacenada cede calor al agua fra que ingresa producindose la mezcla entre las dos. Conveccin: es el mecanismo de transmisin calorfica que se produce en un fludo cuando una parte de este se mezcla con otra a causa de los movimientos de la masa del mismo; o puede darse el caso de un fludo en contacto con un cuerpo slido que se encuentre a diferente temperatura. Por ejemplo la serpentina del calefn que cede calor al agua que circula por ella. El intercambio de calor entre dos corrientes de fludos distintos es uno de los procesos ms importantes y que encontramos habitualmente en calderas, calentadores, refrigeradores, etc., producindose el intercambio de calor entre un fludo caliente y otro fro. SISTEMAS DE PRODUCCION DE ACS 1. Criterios de Clasificacin En funcin del Nmero de Unidades atendidas Unitarios / Individuales (Calefn, Termo tanque/ Un solo propietario) Centralizados (Todo un edificio) En funcin del Sistema empleado en la Produccin Instantneo (calientan en cada momento el caudal necesario) Por Acumulacin (almacenan el agua en depsito una vez calentada) En funcin del tipo de Energa empleada Combustible (slido, lquido, gas) Electricidad Otras (Elica, solar)

SISTEMAS DE PRODUCCIN INDIVIDUALSistemas Individuales Calefn a Gas Instantneo Calefn elctrico A Gas Acumulacin Elctrico Caldera Mixta ACS-Calefaccin

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Calentador Individual de agua instantneo - CALEFON

Instantneo de GasMEMBRANA AF QUEMADORES VALVULA DE GAS ACS LLAMA GAS EVACUACIONDEHUMOS

Caractersticas Generales:Pueden ser de tiro balanceado o de tiro natural. La capacidad de los calefones se mide en litros/minuto (cantidad de agua a la que en un minuto eleva 20 C con respecto a la temperatura de entrada del agua del calefn.) Potencias entre 11 y 33 Kw, Caudales entre 5 y 15 l/m y generan un salto trmico de 20C ( por lo cual su eficiencia depende en mucho la temperatura del agua de entrada) Tiene vlvula de caudal mnimo para asegurar el arranque del encendido. La vlvula de entrada de gas est controlada por el diafragma (membrana que dilata la presin de agua al abrir el grifo y que hace que se abra el conducto de gas para el encendido de los quemadores con la llama piloto). Tiene llama piloto permanente. Tiene vlvula de seguridad de encendido del piloto que evita salidas de gas con el piloto apagado. Tiene , para algunos modelos, regulador de temperaturas que controla el caudal del serpentn

Ventajas Su principal ventaja es la sencillez y la economa. Suministran el agua caliente ininterrumpidamente en funcin del consumo Permiten que cada unidad sea responsable de su instalacin de agua caliente (gastos de uso y mantenimiento, regulacin de temperatura, etc.)

Desventajas Limitada capacidad trmica. No es apto para demandas grandes, pues hace bajar la temperatura. Cuanto mayor sea su capacidad, mayor el quemador y mayor el consumo de gas. Salto Termico fijo para su maxima potencia por lo que no puede brindar un buen servicio en caso de entrada de agua a temperaturas bajas. No dispone de recirculacin. Se aconseja 12 metros de distancia entre la ltima cailla servida y el calefon. No permiten el uso simultneo de varias salidas ni se pueden colocar en batera y su eficacia est ligada principalmente a la distancia a las bocas a servir Necesitan carga mnima. Requieren de ventilaciones individuales lo que genera en grandes edificios la necesidad de espacios importantes para tal fin

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Calentador Individual con Acumulador de Gas

CAMBIAR

Caractersticas GeneralesSon receptculos aislados trmicamente donde una reserva de agua se calienta y mantiene a una determinada temperatura mediante una fuente de calor que se activa automticamente si la temperatura del agua desciende con respecto a la preseleccionada. Permite temperaturas de 60C con potencias de 7 a 35 Kw, y caudal acumulado de 50 a 150 litros. Permanente control de temperaturas por termostato con medida mxima y mnima. El quemador se enciende cuando el termostato detecta temperatura mnima y acta sobre la vlvula de gas abrindola. En los termotanques de gran capacidad se permiten mayores distancias al punto de consumo ms lejano. Permite circuitos de retorno.

Ventajas Su principal ventaja es la sencillez y la economa. Salto Trmico variable por lo que puede brindar un buen servicio en caso de entrada de agua a temperatura baja. Mediana capacidad trmica que brinda servicios no tan limitados. Apto para demandas medianas Permiten uso simultneo de varias salidas Mezcla agua fra y caliente Pueden conectarse en batera No requieren carga mnima

DesventajasNo se dispone en forma inmediata de agua caliente No dispone de recirculacin. Se aconseja 12 metros de distancia entre la ltima cailla servida y el Termotanque. La cantidad de agua caliente que brinda depende de su capacidad por lo que se pueden generar tiempos de espera para la recuperacin

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Termo Acumulador Elctrico

Caractersticas GeneralesUna Resistencia elctrica calienta el agua. El termostato regula el encendido elctrico. Vlvula de seguridad de presin y temperatura, con canilla de vaciado. Con capacidad de 50 a 200 litros.

Ventajas No precisa salida de humos. Instalacin ms sencilla. No necesita rejillas de aireacin para la combustin. Salto Trmico variable por lo que puede brindar un buen servicio en caso de entrada de agua a temperatura baja. Mediana capacidad trmica que brinda servicios no tan limitados. Apto para demandas medianas Se utiliza donde la temperatura congela los combustibles lquidos y gaseosos, o en lugares donde no es posible llevar los combustibles

Desventajas No se dispone en forma inmediata de agua caliente No dispone de recirculacin. Se aconseja 12 metros de distancia entre la ltima cailla servida y el Termotanque. Necesidad de hidromezcladores y aislamiento en tuberas por las altas temperaturas a que trabaja. Ubicacin limitada de acuerdo con la Reglamentacin Elctrica de Aparatos de Baja Tensin elctrica.

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Caldera Mixta

CaractersticasEl calentamiento instantneo del ACS requiere una potencia muy elevada que, adems, se utiliza durante periodos muy cortos de tiempo, lo que determina un peor rendimiento para este servicio. Esta potencia es muy superior a la que se necesita para calefaccin, incluso en viviendas de gran tamao, por lo cual la potencia del agua caliente es la que condiciona la potencia de la caldera. Cuando se utilizan para calefaccin deben tener bomba de agua. Regulador de Temperatura Vaso de expansin

VentajasSe dispone en forma inmediata de agua caliente Mediana capacidad trmica que brinda servicios no tan limitados. Apto para demandas medianas e ACS y Calefaccin

DesventajasPrecisa salida de humos y rejillas de aireacin para la combustin. Instalacin medianamente compleja. No dispone de recirculacin para agua caliente. Se aconseja 12 metros de distancia entre la ltima cailla servida y el Termotanque.

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SISTEMAS DE PRODUCCIN CENTRALIZADASon sistemas que generan agua sanitaria y/o para calefaccin en forma centralizada. Generalmente utilizan una caldera o termotanque de gran capacidad para suministrar agua o fluidos a altas temperaturas que luego intercambia su energa con agua sanitaria. SISTEMAS CENTRALIZADOS Acumulacin Interacumulador - termo tanques Acumulacin Con depsito acumulador externo

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GENERALIDADES DE LOS SITEMAS DE PRODUCCION DE AGUA CALIENTE SANITARIA CENTRALIZADALos Montantes no deben servir a ms de 10 plantas En su arranque los montantes debern llevar llaves de vaciado. En la parte final de cada montante se deber introducir un Purgador. La toma de agua fria para ACS se deber realizar desde el Tanque elevado mixto desde una bajada independiente de consumo domiciliario Existe la obligatoriedad de establecer una red de retorno en las instalaciones Centralizadas. Debern colocarse dilatadores en tramos generales. Los acumuladores debern disponer de aislantes en la produccin centralizada. La Temperatura mnima de acumulacion ser de 55C. La Temperatura mnima de distribucion ser de 50C. En el lugar de arranque de la conduccin de ACS deber colocarse una valvula antirretorno. Se deber tener en cuenta lo dispuesto en los reglamentos de Gas y Electricidad para la instalacin de los termos elctricos individuales y para los calefones individuales de gas. Debern colocarse rejillas de ventilacin en los cuartos donde haya calentadores de gas tanto individuales como centralizados.

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Con deposito acumulador interno

Termotanque de gran capacidad

Termotanques conectados en batera

CaractersticasDepsito que envuelve una chimenea con cmara de combustin. El depsito tiene doble chapa metlica con aislamiento trmico interior. Permite Temperaturas de 60C y caudales de 500 a 10.000 litros. Pueden funcionar a gas, Gas Oil, electricidad o lea. Permanente control de temperaturas por termostato con medida mxima y mnima. El quemador se enciende cuando el termostato detecta temperatura mnima y acta sobre la vlvula de gas abrindola. Se permiten mayores distancias al punto de consumo ms lejano. Permite circuitos de retorno. Cuando se instalan en batera hay que conectar tanto sus entradas de agua como las salidas mediante un puente para que el consumo sea igual en todos los termotanques y tengan temperatura uniforme.

VentajasSalto Termico variable por lo que puede brindar un buen servicio en caso de entrada de agua a temperatura baja. Alta capacidad trmica y de acumulacin que brinda servicios no tan limitados. Apto para demandas altas Se debe y puede adoptar recirculacin Realizan una transferencia directa de la energa. Son sistemas sencillos bajo costo de mantenimiento Los acumuladores a gas pueden instalarse en batera o asociarse a un depsito de almacenamiento. Los termotanques de alta recuperacin producen una mayor cantidad de agua caliente por hora, reduciendo de este modo el tiempo de espera en situaciones de mucho consumo.

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DesventajasNo se dispone en forma inmediata de agua caliente y se pueden generar tiempos de espera para la recuperacin Requieren una ventilacin de dimetro considerable con salida al exterior No produce agua para calefaccin

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Con depsito acumulador externoLa caldera produce agua caliente o vapor de agua, que alimenta el circuito de radiadores para la calefaccin, y otra parte de esa agua puede derivarse a un circuito cerrado con el tanque intermediario donde circulan por una serpentina transfiriendo su calor al agua acumulada en el tanque, y retorna a la caldera como agua enfriada para ser calentada nuevamente.

ACS 50C

Retorno

90C Caldera 70C

Intercambiador AF 10C

ACOTAR, COMPLETAR CALEFACCION, VENTILACION, CIRCUITOSACS 90C Circuito Primario 70C AF Vlvula Seguridad

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Temperaturas

Requieren una sala de calderas (generador de calor) que origine un agua sobrecalentada entre 70 y 90C que circula por un circuito cuya finalidad es calentar la conduccin de agua de consumo. Depsito de acumulacin (Intercambiador): Mnimo de 55C Circulacin en caeras de distribucin: 50C Consumo: 40CCircuito Primario: Alimentado por la caldera, cerrado y que oscila entre 70 y 90C, dispone de bombas de impulsin, depsito de expansin, By-pass a la entrada del Intercambiador, y termostato derivador para no entrar al intercambiador si este est an a la temperatura apropiada. Circuito Secundario: Con acometida desde el circuito de AF, Intercambiador, Puntos de consumo y circuito de retorno.

VentajasEn este caso, tanto la instalacin de gas como la ventilacin son nicas para todo el sistema y se instala en espacios comunes al edificio. Produce agua caliente sanitaria y/o para calefaccin

DesventajasRequieren mucho espacio (Sala de Mquinas) Son bastante complejos dado que poseen ms elementos y variables a controlar. (Caldera, Serpentn, Intermediario) lo que genera alto costo de mantenimiento. El tanque intermediario necesita una ventilacin que sobrepase el nivel del tanque de reserva para evitar presiones excesivas por sobrecalentamiento

CRITERIOS DE SELECCIN DEL SISTEMA DE CALENTAMIENTO Para realizar una buena seleccin del sistema de calentamiento de agua y/o calefaccin central en un edificio se debern analizar algunos aspectos como por ejemplo: Generales de los SISTEMAS La suma de las potencias en produccin centralizada ser menor que la suma de las potencias en individuales. Tambin se reducir la suma de potencias en acumulacin que en instantnea. Posibilidad de simultaneidad de usos (por ejemplo proveer una batera de duchas) Capacidad de almacenamiento y/o recuperacin Capacidad de produccin para calefaccin y agua caliente Requerimientos de espacio para las instalaciones (salas de mquinas) Potencia necesaria (Consumo de energa) Habr que tener en cuenta la Potencia de las calderas individuales (sin simultaneidad) y la de calderas centralizadas (estudio de horas punta, etc) Necesidad de ventilaciones

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Generales DEL EDIFICIO Destino del edificio Funcin Horarios de uso Disponibilidad de espacio Numero de unidades sanitarias a abastecer Necesidad de calefaccin

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