Proyecto de instalaciones Red de Calefacción Alvaro Martinez Casado No. 00731

Memoria Calefacción

1. COEFICIENTE Kg DE TRANSMISIÓN TÉRMICA GLOBAL DEL

EDIFICIO

La expresión usada para su cálculo es:

Kg=S.Ke.Se+0.5S.Kn+0.5S.Kq.Sq+0.5S.Ks.Ss/S.Se+S.Sn+S.Sq+S.Sn

Donde: E = cerramientos en contacto con el ambiente exterior

N = cerramientos de separación con otros edificios o locales no calefactados Q = cerramientos de techo o cubierta S = cerramientos de separación con el terreno

Su valor en nuestro edificio se aproxima al limite permitido por la

Norma NBE-CT-79, dando a entender que el edificio por su concepción de fado y exposición pierde mucha energia por transmision

2. ELECCIÓN DE LOS SISTEMAS

Dadas las características del edificio, y sus distintos usos de hotel y oficinas se ha proyectado un sistema de calefacción centralizada para cada sector en funcion de su orientación y de su posición con respecto a los huecos de comuinicacion vertical para instalaciones

3. SISTEMA DE GENERACIÓN

Como ejemplo analizaremos el sector mas desfavorable, el sector Norte. La carga térmica resultante para las condiciones de invierno, correspondiente a la suma de las necesidades para el servicio de dicho sector, es de 1,015,000 Kcal/h considerando un coeficiente de arranque y seguridad para la caldera de un 20%, tendremos una demanda de 1,218,000 Kcal/h por tanto como sistema de generación se ha proyectado un grupo térmico de dos calderas de 610,000 Kcal/h de potencia, alimentadas por fuel-oil pesado no. 1 acumulado en un depósito ubicado en el ultimo sótano, que cubren las necesidades térmicas de la red de radiadores; la caldera de A.C.S. ( 600,000 kcal/h ) se conecta también a la red general de tal forma que se pueda disponer de su potencia en caso de averia.

4. SALA DE CALDERAS Dichas calderas se sitúan en la correspondiente sala de máquinas

en segundo sótano, tal y como se indica en los planos del proyecto. Esta sala de calderas cumplirá con lo que especifica la ITE.02.7 del vigente Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios (RITE). Por consiguiente, en todo lo concerniente a la ventilación, nivel de iluminación, seguridad eléctrica, dimensiones mínimas de la misma, separación entre máquinas, su adecuado mantenimiento, así como la adecuada protección frente a la humedad exterior y un sistema eficaz de desagüe, se atenderá a lo especificado en la Norma UNE 100020.

En todo lo relativo a la protección contra incendios, se estará a lo

dispuesto por la vigente reglamentación en dicha materia, en concreto la NBE-CPI-96, tal como indica la ITE.02.15.7 del citado RITE.

5. SISTEMA DE RADIARORES

5.1. RED DE TUBERÍAS DEL SISTEMA DE RADIADORES.

La red de tuberías será de tipo bitubular de retorno invertido en cada planta, y sistema de distribución inferior. Además se ha procurado que los recorridos sean lo más cortos y menos sinuosos posibles, con el fin de evitar pérdidas de presión, ruidos, turbulencias, etc. La circulación del agua será forzada, mediante bombas. Así mismo se prevén grifos de vaciado en el origen de la instalación y purgadores en cada uno de los radiadores para un correcto funcionamiento del conjunto. Se utilizará tubería de acero en toda la red. Los condicionantes constructivos de la red se atendrán a las recomendaciones del Reglamento. En este sentido la pendiente mínima será de 0.2%, tanto en las tuberías de ida como de retorno. El tendido de las mismas se realizará siempre que sea posible por el suelo y las paredes del edificio. En los posibles cruces se tendrá igualmente en cuanta lo especificado en ITE 05.2.8

Toda la red irá aislada térmicamente con espesores de aislamiento adecuados según temperatura del agua y diámetro de la tubería, conforme se especifica en el Apéndice 03.1 de espesores mínimos de aislamiento térmico del RITE. Se ha previsto disponer de dilatadores cada 20 m, al menos (Norma UNE 100156).

5.2. ELEMENTOS EMISORES Se han seleccionado emisores fan-coil de la casa Férroli, modelos Top-Fan nos. 15 y 30 , por tratarse de un edificio de notorias condiciones de diseño y presupuesto. Se han colocado siempre empotrados en los falsos techos buscando proximidad a los elementos mas frios como la fachada o los paramentos de separacion con locales no calefactados.

5.3. GRUPOS MOTOBOMBA

Cada circuito de calefacción dispondrá de un grupo motobomba independiente, constituido por bombas dobles (una de ellas de reserva y funcionamiento alternativo). La bomba instalada tendrá una curva de trabajo suficiente para vencer la pérdida de carga establecida.

MEDIDAS ADOPTADAS PARA EL USO RACIONAL DE LA ENERGÍA.

PRODUCCIÓN CENTRALIZADA DE CALOR

a. FRACCIONAMIENTO DE POTENCIA Debido a la elevada cantidad de kcal demandadas se ha dispuesto la utilización de dos calderas por sector

b. AISLAMIENTO Se ha previsto el aislamiento térmico de los elementos que lo necesiten, de tal modo que las pérdidas globales del conjunto de conducciones que discurren por locales no calefactados, no superen el 5% de la potencia útil instalada. Para ello en dichos locales se instala coquilla de tipo Armaflex, con un espesor mínimo de 20 mm y protegido con acabado metálico dada la previsible atmósfera agresiva en la sala de máquinas del edificio.

c. CONTROL AUTOMÁTICO DE LA INSTALACIÓN La instalación de calefacción en su conjunto dispone de un sistema de regulación automática, tal y como se indica en la ITE 02.11. Se proyecta la instalación de una central de regulación capaz de controlar la s señales enviadas desde una sonda exterior, una interior y un termómetro de sonda de agua y actuar sobre una válvula de tres vías dotada de servomotor que efectúa una mezcla proporcional entre el agua procedente de las calderas y la de retorno, adaptando la temperatura del agua de impulsión a las necesidades del sistema. La central de regulación y control dispondrá además de un programador electrónico con selectores de funcionamiento. El grupo térmico incorporará un cuadro de control con un termostato de regulación, seguridad y un termohidrómetro.

SUMINISTRO DE ENERGÍA

a. TIPO DE ENERGÍA La energía a utilizar para la producción de agua caliente de calefacción, para la instalación centralizada del edificio, es Fuel-Oil pesado no.1. La instalación se completa con una alimentación eléctrica independiente a cada uno de los componentes de la instalación.

b. SUMINISTRO DE ENERGÍA ELÉCTRICA El suministro de energía se completa con una instalación de energía eléctrica que alimenta tanto al quemador de la caldera centralizada como a los grupos motobomba de los circuitos de calefacción. Toda la instalación eléctrica se realizará de acuerdo con el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión. Todos los interruptores, limitadores de corriente y cuadros de maniobra, estarán localizados en lugares totalmente accesibles, de forma que puedan manejarse con facilidad, en caso de siniestro. En el interior del armario eléctrico se instalará un interruptor automático por cada uno de los circuitos alimentados con relés de actuación asociados, así como un interruptor diferencial que tendrá la sensibilidad adecuada para proteger la línea general de la instalación. Se conectarán a tierra todas las partes metálicas de la instalación con conductor de cobre recubierto de PVC, y más en concreto, cuadro eléctrico general, quemadores y motobombas.

CONDICIONES AMBIENTALES DE TEMPERATURA

No se proyecta climatización en todos aquellos locales no habitados normalmente, como son almacenes, cuartos de servicio (limpieza, contadores,...)salas de máquinas, zonas comunes (escaleras, portal,...). La temperatura media interior de los locales calefactados está concretada en el anexo de cálculo.

Anexo de Cálculo

DATOS DE PARTIDA Y CONDICIONES DE CÁLCULO 1/. BASES DE CÁLCULO:

Condiciones interiores: Tª seca interior: estancias: 20 ºC Condiciones exteriores:

Tª seca extrema para el régimen de calefacción -3.4 °C Tª seca extrema en locales contiguos no calefactados 8 °C

2/. NIVELES ACÚSTICOS

No se sobrepasarán los niveles sonoros que figuran en la ITE 02.2.3.1 durante el día. Así mismo, se cumplirá con las condiciones exigibles a las instalaciones de la NBE-CA-88. En cuanto a los quemadores en particular, sus niveles de presión sonora máximos serán de 70 dBA, en las Salas de Calderas.

3/. VIBRACIONES

Los equipos y canalizaciones se aislarán de los elementos estructurales del edificio, tal como indica la instrucción UNE 100153.

CÁLCULO DE COEFICIENTES DE TRANSMISIÓN TÉRMICA DE LOS CERRAMIENTOS resumen de los valores de K (Kcal/h.m2.ºC) DOBLE FACHADA EXTERIOR: 1.03 CUBIERTA: 0.7 FORJADO: 1,03 TABIQUE CONTRA LOCAL NO CALEFACTADO: 1.38 MAMPARA CONTRA LOCAL NO CALEFACTADO: 3.8

Pérdidas por Transmisión

Objeto Elemento Superficies Pérdidas por transmisión Suplemento PérdidasTotales

Denominación no. Denominación

Orientación Ancho

(m) Largo

(m) Área (m2)

Netas (m2)

Coeficiente K

(kcal/h.m

2.ºC)

Salto Térmico (ºC

)

Pérdidas por Elemento (kcal/h)

Exposición O

rientación

Intermitencia Parciales

(kcal / h)

Parcial total (kcal

/ h) ventilación

(kcal/h) Totales

por local Totales fachada SO 57,00 2,80 159,60 159,60 1,0 24,0 3945,31 0,90 1,00 3550,78

Muro 20,00 2,80 56,00 56,00 1,4 12,0 927,36 1,15 1066,46 HOTEL SECTOR 1 24 tabique 26,00 2,80 72,80 72,80 1,4 12,0 1205,57 1,15 1386,40 6003,65 10000 16003,65 384087,552

fachada SE 57,00 2,80 159,60 159,60 1,0 24,0 3945,31 1,05 1,00 4142,58Muro 20,00 2,80 56,00 56,00 1,4 12,0 927,36 1,15 1066,46 HOTEL

SECTOR 2 24 tabique 26,00 2,80 72,80 72,80 1,4 12,0 1205,57 1,15 1386,40 6595,44 10000 16595,44 398290,6752fachada N 57,00 2,80 159,60 159,60 1,0 24,0 3945,31 1,20 1,00 4734,37

Muro 20,00 2,80 56,00 56,00 1,4 12,0 927,36 1,15 1066,46 HOTEL SECTOR 3 24 tabique 26,00 2,80 72,80 72,80 1,4 12,0 1205,57 1,15 1386,40 7187,24 10000 17187,24 412493,7984

ULTIMO FORJADO 2 forjado 2500,00 2500,00 1,0 12,0 30900,00 1,15 35535,00 35535,00 35535,00 71070

1265942,026

Local Elemento Superficies Pérdidas por transmisión Suplemento PérdidasTotales

Denominación no. Denominación

Orientación Ancho

(m) Largo

(m) Área (m2)

Netas (m2)

Coeficiente K

(kcal/h.m

2.ºC)

Salto Térmico (ºC

)

Pérdidas por Elemento (kcal/h)

Exposición O

rientación

Intermitencia Parciales

(kcal / h)

Parcial total (kcal

/ h) ventilación

(kcal/h) Totales por

local Totales fachada SO 57,00 6,00 342,00 342,00 1,0 24,0 8454,24 0,90 1,00 7608,82fachada SE 57,00 6,00 342,00 342,00 1,0 24,0 8454,24 1,05 1,00 8876,95fachada N 57,00 6,00 342,00 342,00 1,0 24,0 8454,24 1,20 1,00 10145,09

VESTIBULO HOTEL 2 forjado 1800,00 1800,00 1,0 12,0 22248,00 1,15 25585,20 52216,06 16000,00 68216,06 136432,112fachada SO 57,00 2,80 159,60 159,60 1,0 24,0 3945,31 0,90 1,00 3550,78fachada SE 57,00 2,80 159,60 159,60 1,0 24,0 3945,31 1,05 1,00 4142,58fachada N 57,00 2,80 159,60 159,60 1,0 24,0 3945,31 1,20 1,00 4734,37VESTIBULO

OFICINAS 1 forjado 1800,00 1800,00 1,0 12,0 22248,00 1,15 25585,20 38012,93 8000,00 46012,93 46012,93fachada SO 57,00 6,00 342,00 342,00 1,0 24,0 8454,24 0,90 1,00 7608,82fachada SE 57,00 6,00 342,00 342,00 1,0 24,0 8454,24 1,05 1,00 8876,95fachada N 57,00 6,00 342,00 342,00 1,0 24,0 8454,24 1,20 1,00 10145,09forjado 1800,00 1800,00 1,0 12,0 22248,00 1,15 25585,20 PLANTA

CUBIERTA 1 ultimo forjado 2250,00 2250,00 0,7 24,0 37260,00 1,15 42849,00 95065,06 20000,00 115065,06 115065,056fachada SO 57,00 6,00 342,00 342,00 1,0 24,0 8454,24 0,90 1,00 7608,82fachada SE 57,00 6,00 342,00 342,00 1,0 24,0 8454,24 1,05 1,00 8876,95fachada N 57,00 6,00 342,00 342,00 1,0 24,0 8454,24 1,20 1,00 10145,09

forjado inferior 1800,00 1800,00 1,0 12,0 22248,00 1,15 25585,20VESTIBULO PRINCIPAL 1

forjado superior 2250,00 2250,00 1,0 12,0 27810,00 1,15 31981,50 84197,56 16000,00 100197,56 100197,556

397707,66

Local Elemento Superficies Pérdidas por transmisión Suplemento PérdidasTotales

Denominación no. Denominación

Orientación Ancho

(m) Largo

(m) Área (m2)

Netas (m2)

Coeficiente K

(kcal/h.m

2.ºC)

Salto Térmico

(ºC) Pérdidas por

Elemento (kcal/h)

Exposición O

rientación

Intermitencia

Parciales (kcal / h)

Parcial total (kcal

/ h) ventilación

(kcal/h) Totales por

local Totales fachada SO 57,00 2,80 159,60 159,60 1,0 24,0 3945,31 0,90 1,00 3550,78

Muro 20,00 2,80 56,00 56,00 1,4 12,0 927,36 1,15 1066,46 OFICINA SECTOR 1 15 mampara 30,00 2,80 84,00 84,00 3,8 12,0 3780,00 1,00 3780,00 8397,24 17000,00 25397,24 380958,672

fachada SE 57,00 2,80 159,60 159,60 1,0 24,0 3945,31 1,05 1,00 4142,58Muro 20,00 2,80 56,00 56,00 1,4 12,0 927,36 1,15 1066,46 OFICINA

SECTOR 2 15 mampara 30,00 2,80 84,00 84,00 3,8 12,0 3780,00 1,00 3780,00 8989,04 17000,00 25989,04 389835,624fachada N 57,00 2,80 159,60 159,60 1,0 24,0 3945,31 1,20 1,00 4734,37

Muro 20,00 2,80 56,00 56,00 1,4 12,0 927,36 1,15 1066,46 OFICINA SECTOR 3 15 mampara 30,00 2,80 84,00 84,00 3,8 12,0 3780,00 1,00 3780,00 9580,84 17000,00 26580,84 398712,576

ULTIMO FORJADO 1 forjado 2500,00 2500,00 1,0 12,0 30900,00 1,15 35535,00 35535,00 35535,00 35535

1205041,872 2868691,55 3442429,865

Pérdidas por Transmisión Total energía a suministrar: 3,442,429 Kcal / h División en sectores: Sector N (caso mas desfavorable): 1,015,000 Kcal / h Sector SO : 935,000 Kcal / h Sector SE : 920,000 Kcal / h Aplicamos un sobredimensionamiento del 20% Sector N (caso mas desfavorable): 1,218,000 Kcal / h Sector SO : 1,122,000 Kcal / h Sector SE : 1,104,000 Kcal / h Por lo tanto para suministrar de calor a todo el sector Norte se emplearan dos calderas de 611,000 Kcal / h cada una Para suministrar a todo el edificio es necesario un total de seis calderas

Cálculo de emisores

Se selecciona para el análisis una porción de planta de oficinas por ejemplo la correspondiente al sector Norte. Dicha porción pierde 26,850 Kcal / h (31.18 kW ) Si decidimos colocar 14 fan-coils cubriendo el perímetro cada unidad debe suministrar 2.22 kW Como ejemplo se instalan aparatos fan-coil de la marca Férroli modelo Top Fan no.15

Cálculo de emisores

Se selecciona para el análisis una porción de planta de hotel por ejemplo la última correspondiente al sector Norte. Dicha porción pierde 29,020 Kcal / h (33.7 kW ) Si decidimos colocar 8 fan-coils uno por habitación cada unidad debe suministrar 4.22 kW Como ejemplo se instalan aparatos fan-coil de la marca Férroli modelo Top Fan no.30

(Más adelante se adjuntaran las descripciones de los modelos emisores )

Cálculo de redes Oficina Planta 15 sector N Tramo AB BC CD DE EF FG GH HI Longitud ( m ) 63 9 9 20 8 8 22 60 Caudal ( l / s) 0,75 0,54 0,48 0,34 0,13 0,06 0,75 0,75 Velocidad ( m / s ) 0,8 0,75 0,7 0,7 0,6 0,45 0,8 0,8 Diámetro ( " ) 1 1/4 1 1/4 1 1/4 1 3/4 1/2 1 1/4 1 1/4 Longitud Equivalente 5 2,2 2,2 2,5 1 1 1,76 5 Longitud Total 68 11,2 11,2 22,5 9 9 23,8 65 Perdida/Distancia ( mm/m ) 45 25 20 45 20 26 45 45 Perdida Total por Tramo ( mm c.a.) 3060 280 224 1013 180 234 1069 2925 8985

Caudal: Pot / 3600 ·15º· 1· 1 C = 1 kcal / kg ºC Γ = 1 kg / litro 3600 s/h

Cálculo de redes Hotel Planta 24 sector N Tramo AB BC CD DE EF FG GH H I IJ JK Longitud ( m ) 60 6 6 6 3 3 6 6 6 63 Caudal ( l / s) 0,49 0,49 0,37 0,24 0,12 0,12 0,24 0,37 0,49 0,49 Velocidad ( m / s ) 0,75 0,75 0,7 0,7 0,6 0,6 0,7 0,7 0,75 0,75 Diámetro ( " ) 1 1/4 1 1/4 1 1 3/4 3/4 1 1 1 1/4 1 1/4 Longitud Equivalente 5 1,7 1,7 1,7 1 1 1,7 1,7 1,7 4 Longitud Total 65 7,7 7,7 7,7 4 4 7,7 7,7 7,7 67 Perdida/Distancia ( mm/m ) 20 20 15 25 20 20 25 15 20 20 Perdida Total por Tramo ( mm c.a.) 1300 154 115,5 193 80 80 193 115,5 154 1340 3724

Cálculo de las bombas Caso más desfavorable en Hotel: Ultimo piso sector N: Potencia mecánica P = 9.8 [( 1 kg / litro )· (0.49 litro / s ) · 3.7 m c.a. ] / 0.65 P= 27 W Potencia electrica Pe = 27 / 0.90 = 30.3 W Caso más desfavorable en Oficinas: Ultimo piso sector N: Potencia mecánica P = 9.8 [( 1 kg / litro )· (0.75 litro / s ) · 8.9m c.a. ] / 0.65 P= 100 W Potencia eléctrica Pe = 100 / 0.90 = 111 W

Cálculo del vaso de expansión Capacidad calderas: 660 litros · 3 = 1980 litros Capacidad emisores en planta oficinas: 14 · 0.82 litros = 11.5 Capacidad canalizaciones en planta oficinas: ½” 0.21 (l /m) · (8+4+7.2+3.5) = 8.6 litros ¾” 0.38· (8)= 3 litros 1” 0.60 · 20 = 12 litros 1 ¼” 1.04 · 164 = 170.56 litros

En quince plantas de oficinas: 15· 205 = 3076 litros

Capacidad emisores en planta hotel 8 · 1.26 = 10.1 ½” 0.21 · 5.6 = 1.176 litros ¾ “ 0.38 · 6 = 2.28 litros 1” 0.60 · 24 = 14.4 litros 1 ¼ “ 1.04 · 133 = 138 litros

En 24 plantas de hotel: 24 · 161 = 3863 litros

En vestíbulos: (aprox. como en oficinas) 3 · 205 = 615 litros En Planta mirador 1· 205 = 205 litros

Colector ida 20 litros Colector retorno 20 litros Total 9800 litros 9800 · 0.03 = 300 litros

Cálculo del depósito de Gasóleo V = [ Pot·H·((Gd+ n(Ti-a))/Ti-Te)·Fu·Cs] / Cc·γc·ρ·re Pot = 1,200,000 kcal/h Cc = 10,000 kcal/kg γc = 0.95 kg/litro Ρ = 0.8 Re = 0.9 H = 8 h Gd = 283 Ti = 20 Te = -3.4 a = 15 n = 31 Fu = 1 Cs = 1.2 Volumen = 31500 litros

Volumen necesario para A.C.S. V =[Dus·N·(Tc-Tf)·γa·C·n·Cs] / Ci·γc·ρ·re Oficinas Dus = 10 N = 150 ·15 = 2250 Tc = 50 Tf = 10 γa = 1 kg/litro C = 1 kcal/kg n = 7 Cs = 1.2 Ci = 9000 Kcal/kg γc = 0.95 kg/litro Ρ = 0.8 re = 0.9 Cs = 1.2 V = 1225 litros Hotel Dus = 100 N = 16 ·15 + 25 = 265 Tc = 50 Tf = 10 γa = 1 kg/litro C = 1 kcal/kg n = 7 Cs = 1.2 Ci = 9000 Kcal/kg γc = 0.95 kg/litro Ρ = 0.8 re = 0.9 Cs = 1.2 V = 1361 litros Volumen Total deposito combustible para sector Norte: V = 34100 litros