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Curso Básico de Calefacción y Agua Caliente Sanitaria ( A.C.S. ) - Generación 1

Generadores de calor. Termos eléctricos. Acumuladores a gas.

Agua Caliente Sanitaria ( A.C.S. ) Calentadores.

- Eléctricos. - Gas.

- Gas. Calderas.

- Gasóleo.

Bombas de calor ( aire/agua – agua ).

Agua Caliente Sanitaria ( A.C.S. )

+ Calefacción.

Acumuladores y Emisores Térmicos.

Calefacción. Bombas de calor ( aire/aire – aire/agua ). 2

TERMOS

Termos eléctricos. Características.

Producción de A.C.S. ( no instantánea )

¿ Datos para definir un termo ? - Capacidad. - Modo de instalación.

Termos eléctricos. Características.

¿ Qué hace que un termo sea más caro que otro ? - La garantía del producto. - El tipo de aislamiento. - El material de fabricación, …

Resistencia blindada

Termos eléctricos. Características.

¿ Qué tiene un termo en su interior ?

Ø Tubos:

½“

Hasta 50l.

¾”

Hasta 300l.

1“

A partir de 300l.

Ánodo de magnesio: Neutraliza la acción corrosiva de los agentes químicos disueltos en el agua. Ánodo de titanio, garantiza una protección perfecta sea cual sea la dureza del agua, emitiendo la corriente adecuada en cada caso. Su ventaja, es que no se degrada ni se desgasta con el paso del tiempo, siendo su consumo eléctrico casi inexistente.

Termos eléctricos. Accesorios.

¿ Accesorios para los termos ?

- Latiguillos.

- Manguito electrolítico.

- Válvula mezcladora termostática. ¡ Cuidado con el anclaje del termo ! A partir de 100 litros ya es de interés el peso:

100 l = 100 Kg. + Peso del termo.

Solución: Taco químico. PATTEX.

Termos eléctricos. Aplicación de la válvula mezcladora termostática. Termo con válvula mezcladora termostática

Termo sin válvula mezcladora termostática

Consideraciones de cálculo: Tª A.C.S.

100 L

= 40 ºC

Tª Agua red = 10 ºC

( 100 + A ) x 40

100 L

( 100 x 80 ) + ( A x 10 )

133 Litros

Conclusión: 10 ºC

- Se incrementa el volumen del termo ( + 25% )

10 ºC

80 ºC

- Se reduce el consumo eléctrico ( + 50% )

40 ºC

- Se anulan los posibles riesgos de quemaduras en los grifos.

Termos eléctricos. Aplicación de la válvula mezcladora termostática. Termo con válvula mezcladora termostática

100 L

70 ºC

37 ºC

10 ºC 9

Termos eléctricos. Preguntas habituales.

¿ Los termos aportan caudal ( litros / minuto ) ? ¿ Es mejor instalar un termo de 200 l. o 2 de 100 l. ?

¿ Cuántos litros de agua se consumen en un baño, … ?

Termos eléctricos. Tipos de resistencias.

¿ Resistencia blindada o envainada ? Resistencia Blindada: Para calentar el agua directa y rápidamente.

Resistencia Cerámica Envainada: Con dos ventajas adicionales:

- menor desgaste, - y al ser accesible desde el exterior, su sustitución puede hacerse sin necesidad de vaciar el termo.

ACUMULADORES A GAS

Acumuladores a gas

Estos aparatos, calientan el agua por medio de un quemador de gas, situado en la parte inferior de un depósito convenientemente aislado y protegido por un ánodo de aluminio y magnesio. La evacuación de los gases procedentes de la combustión, es por tiro natural.

Acumuladores a gas

Comparativa

CALENTADORES ELÉCTRICOS

Calentadores eléctricos. Características.

Producción de A.C.S. ( instantáneo ) ¿ Datos para definir un calentador eléctrico ? - Caudal ( litros / minuto ) - Suministro eléctrico permitido.

Solución para el calentamiento del agua, cuando la única energía disponible es la eléctrica. 16

Calentadores eléctricos. Características.

¿ Es excesivo el consumo de un calentador eléctrico ?

Calentadores eléctricos. Características.

¿ Qué caudal aporta ? Potencia Calorífica ( kcal/h ) = Caudal (l/min) x (Tª A.C.S. – Tª agua de red ) x 60

Para pasar de minutos a horas

Potencia: 12 kw

1 kW = 860 kcal/h

∆T = 25 ºC

6,9 litros/minuto

Un calentador, para que dé un mayor caudal:

10 ºC

35 ºC

- Tiene que tener una mayor potencia, - o ser menor el salto térmico requerido (Tª A.C.S. – Tª agua de red )

¿ Cómo se determina la potencia para un determinado uso ? 1.

Primer paso: como el objetivo es asegurar el abastecimiento al punto de mayor consumo, tomaremos en primer lugar este valor de máxima demanda a 40ºC.

2. Segundo paso: a la demanda del punto de mayor consumo obtenida en el paso anterior se sumará la suma de las restantes demandas, multiplicadas por un coeficiente de simultaneidad K. El coeficiente de simultaneidad o de confort K podrá tomar los siguientes valores: K = 0.1 K = 0.25 K = 0.5

Confort reducido Confort medio Confort elevado

Primer paso: Determinamos el punto de mayor consumo de a.c.s.

Segundo paso: A continuación le sumamos a esta cantidad, la suma de las demás demandas multiplicadas por el coeficiente K de confort deseado:

CALENTADORES A GAS

Calentadores de gas. Características.

¿ Datos para definir un calentador de gas ? 6 : 1 ducha ……………………... 1 ó 2 personas

- Caudal ( L/min ):

6 – 11 – 14 – 18

11: 1 ducha ( + Caudal ) …….... 2 ó 3 personas 14: 1 ducha + 1 fregadero ……. 3 ó 4 personas 18: 2 duchas ……………….. Más de 4 personas

- Tipo de gas:

- Natural - Propano / Butano

- Cámara de combustión:

- Atmosférico - Tiro forzado - Estanco

- Tipo de encendido:

- Torrente de chispas - Batería 1,5 v. - A corriente Alterna ( Calentador tiro forzado ).

- Hidrogenerador.

- Ubicación: 22

- Interior

- Exterior © Dielectro Industrial S.A. - Formación 2011

Calentadores de gas.

Ejemplo datos de calentador a gas:

Regulación de presiones de gas: B/P - GN

Calentadores de gas. Tipos. ATMOSFÉRICO

ESTANCO

TIRO FORZADO

Calentadores de gas. Características.

Calentadores atmosféricos:

Evacuación de gases

Ø 110 , 125 mm

ALU FLEX

Calentadores de tiro forzado:

ALUSTAR - Negarra

Ø 100 mm

Calentadores estancos: ¡ Es más rentable una caldera estanca !

Tubo coaxial Ø 80 / 110 mm

Es recomendable el Kit de salida del propio calentador

Calentadores de gas. Características.

Calentadores de tiro forzado:

Calentadores de gas. Ejemplos de equipos.

Calentadores modulantes hidráulicos y termostáticos

Enclavamientos Campana –Calentador / Caldera Según detalla el punto 4.1.4 de la norma UNE 60670-6:2005 Los aparatos a gas de circuito abierto conducido para locales de uso doméstico se deben instalar en galerías. terrazas. en recintos o locales exclusivos para estos aparatos. o en otros locales de uso restringido (lavaderos, garajes individuales, etc.). También se pueden instalar este tipo de aparatos en cocinas, siempre que se apliquen las medidas necesarias que impidan la interacción entre los dispositivos de extracción mecánica de la cocina y el sistema de evacuación de los productos de la combustión.

Calderas.

CALDERAS

Calderas. Clasificación.

Las calderas se pueden clasificar en:

Calderas de combustibles gaseosos ( Gas natural, Propano, Butano ) - Calderas murales. - Calderas de pie.

Calderas de combustible líquido ( Gasóleo ). - Calderas de hierro fundido. - Calderas de chapa de acero.

Calderas de combustible sólido ( Leña, Pelets ).

Calderas de gas.

Calderas murales: - Indicadas para la instalación individual en viviendas. - Tamaño y peso reducido. - Potencias comprendidas entre 15.000 y 30.000 Kcal / h.

Calderas de pie: - Son calderas similares a las murales pero de potencias superiores, a partir de 35.000 Kcal / h. - Cuando se requieren grandes potencias, es necesario colocar varias en cascada.

¿Qué es una caldera mural ?

Es una máquina que aprovecha la energía producida en la combustión y la emplea en calentar agua.

1.- Dispone de un circuito de entrada de Gas con su mecanismo y sistemas de seguridad.

3 2.- El Gas se mezcla con el aire y combustiona en los quemadores.

2 3.- La energía producida se transfiere al agua en el intercambiador.

4 1

Intercambiador soldado

4.- El circuito hidráulico dispone de una bomba para la impulsión del agua ya calentada al sistema de calefacción.

Caldera Mixta Instantánea ( Ferroli ):

Intercambiador Bitérmico

Calderas de gas. Tipos.

¿ Datos para definir una caldera de gas ? - Tipo de gas:

- Butano / propano - Gas natural

- Cámara de combustión: - Estanca ( a emplear obligatoriamente en locales con acumulación de gases ) - Atmosférica

- Prestaciones: - Mixta ( A.C.S.

+ Calefacción )

- Sólo Calefacción.

Calderas de gas. Clasificación según la cámara de combustión.

Según la cámara de combustión:

Estancas

Atmosférica (Tiro Natural)

Acordarse de incluir en la oferta, la plantilla con el juego de racores

Calderas de gas. Según la cámara de combustión.

Calderas Atmosféricas: Toman el aire para la combustión del recinto donde están instaladas, evacuando los gases por el tiro de la chimenea.

Consideraciones: - Local suficientemente ventilado. - Es preciso asegurar el tiro ( en la mayoría de los casos llevan incorporadas protecciones para evitar problemas de combustión ).

Tubo de simple pared Ø 125 – 130 ( 24 Kw ) El valor del diámetro varía según fabricante.

¡ Distancia de tubería ! Mirar especificación de fabricante.

A veces, incorporan un ventilador para facilitar el tiro. 36

Calderas de gas. Según la cámara de combustión.

Calderas Atmosféricas: Revoco de humos – Seguridad por falta de tiro

Colocación en terrazas Prohibida la colocación donde hay campanas extractoras ( Conmutador de funcionamiento )

Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios ( RITE 2007 )

IT 1.2.4.1.2.1 Generación de calor:

Queda prohibida la instalación de … •

Calderas de tipo atmosférico a partir del 1 Enero 2010.

•

Calderas con un rendimiento de 1 estrella a partir del 1 Enero 2010.

•

Calderas con un rendimiento de 2 estrellas a partir del 1 Enero 2012.

Calderas de gas. Según la cámara de combustión.

Caldera Estanca Toma el aire del exterior mediante un ventilador existente en la propia caldera.

Realiza la combustión en una cámara estanca. Expulsa los gases de combustión a través de un tubo hasta el exterior o chimenea preparada para tal fin.

Funciona como una caldera colocada en “la calle”. 40

Calderas de gas. Según la cámara de combustión.

Caldera Estanca Consideraciones: - Distancia de evacuación.

¿ Máx. distancia?

Ø 60 / 100 mm: Ø 80 / 125 mm:

Tubo coaxial

Recomendable utilizar el tubo de evacuación del fabricante de la caldera.

Calderas de gas. Según la cámara de combustión.

Caldera Estanca

¿ Máx. distancia?

Evacuación de los productos de la combustión

CGG-1K Salida de humos

Conductos de evacuación. Calderas Estancas

Accesorios Salida de Gases con conexiones para Analisis de Combustión Atención: Anillo estrangulador dependiendo del tipo de salida

CGG-1K Salida de humos

Conductos de evacuación. Calderas Estancas

90°Codo=1 m 45°Codo=0,5 m

Salida de Gases 60/100 mm Construcción en aluminio

CGG-1K Salida de humos

Conductos de evacuación. Calderas Estancas

Salida de Gases 60/100 mm Construcción en aluminio

90°Codo=1 m 45°Codo=0,5 m

CGG-1K Salida de humos

Conductos de evacuación. Calderas Estancas

Sistema BIFLUJO ó DOBLE TUBO

Salida de Gases 80/80 mm Construcción en aluminio = Salida Construcción en Plastico = Toma de aire

Conductos de evacuación. Calderas Estancas

Sistema BIFLUJO ó DOBLE TUBO 2 Tubos de Ø 80 mm

Si la caldera no incorporan la salida para biflujo, es preciso utilizar un kit de conversión.

Calderas. Clasificación según sus prestaciones.

Según las prestaciones de la caldera: – Sólo calefacción Se puede utilizar para cubrir únicamente la demanda de agua caliente para calefacción, o por el contrario, para la producción de A.C.S. de modo indirecto ( a través de interacumulador ) – Caldera Mixta Proporciona calefacción caliente sanitaria (a.c.s.).

agua

Calderas. Clasificación según sus prestaciones.

Sólo calefacción: Idónea para lugares con suministro de a.c.s. resuelto de otra manera ó para grandes consumos de A.C.S. Alimentación 230 V~

Central de regulación

Protección

3 2

Prioridad A.C.S.

¿ Dimensionado del volumen del interacumulador en función de la potencia de la caldera ?

Agua Caliente

Sensor

Pot. Caldera

M 2

Volumen del interacumulador 50

Agua fría

Calderas. Clasificación según sus prestaciones.

Sólo calefacción:

Calderas. Dimensionado para calefacción.

Dimensionado de una caldera para calefacción. Las cargas térmicas ( cantidad de energía para calentar un local ) vienen determinadas por varios factores: - La temperatura de confort a conseguir. - La temperatura exterior. - Las pérdidas de calor por los cerramientos del local. -…

Para el cálculo de las cargas térmicas de un local existen unas tablas. Superficie (m2) x Factor A x Factor B x Factor C

= Kcal / h

Calderas. Dimensionado para calefacción.

Dimensionado de una caldera para calefacción.

100 Kcal / h

x m2 de local a calentar

Potencia ( Kcal / h ) = Caudal (L / h) x ∆T (ºC)

Potencia ( Kw ) =

Potencia ( Kcal / h ) 860

Calderas.

Potencias usuales

24 Kw

30 Kw

20.640 Kcal / h

25.800 Kcal / h

Por ello, podemos apreciar que la potencia de una caldera siempre estará sobredimensionada para calefacción.

¡ Los problemas vendrán para obtener el A.C.S. de confort !

¿ Qué caudal de A.C.S. debe proporcionar una caldera ?

∆ tº

Q = Caudal de agua en litros/hora (l/h) P = Potencia calorífica de la caldera en kcal/h ∆t º = Salto térmico ºC

∆tº para calderas de gas o gasoil:

20 ºC

∆tº para calderas de condensación:

8 ºC

∆tº para suelos radiantes:

10 ºC

Calderas.

Las calderas mixtas ( producción de A.C.S. y calefacción ), se pueden clasificar en:

- Instantáneas.

- Acumulación.

Qué

¿ diferencias

- Microacumulación.

aportarán

Calderas mixtas. Características.

Calderas mixtas de producción instantánea: – Sencilla de instalar y barata – Permite tener agua caliente en todo momento, aunque con limitaciones según la potencia del aparato. – Ocupa poco espacio. – Prestaciones en cuanto a confort en a.c.s. relativas. (La apertura de otros grifos y las variaciones de caudal le afectan fuertemente). – Limitación de caudales. – Dependencia de condiciones externas.

A.C.S. 57

Calderas mixtas. Características.

Calderas mixtas de producción instantánea:

- Transcurre un tiempo desde la demanda de A.C.S. y la producción.

- Las calderas vienen calculadas para un caudal de agua determinado.

Potencia ( Kcal / h ) = Caudal (L / h ) x ∆T ( ºC )

Si la demanda de A.C.S.

Temperatura de A.C.S.

( caudal )

¡ Existe una limitación del caudal !

Calderas mixtas. Características.

Ejemplo de características para caldera mixta de producción instantánea:

Calderas mixtas. Características.

Caldera Mixta con Acumulación Se trata de una caldera de calefacción con interacumulador incorporado. – Gran caudal instante.

agua

caliente

– Gran estabilidad de temperatura. – Posibilidad de usos simultáneos. – Exige un cálculo a causa del tiempo de recuperación. – Ocupa más espacio de instalación.

Calderas mixtas. Características.

Calderas mixtas con acumulación: Aplicaciones: Viviendas de + 1 baño para usos simultáneos , bañeras de hidromasaje, …

204 L / 10 min

= 20,4 L / min

Potencia ( Kcal / h ) = Caudal ( l / h ) x ∆T ( ºC ) Caudal ( l / h ) =

24 Kw x 860

= 13,76 L / min

25 ºC x 60

Acumulación = ( 20,4 - 13,76 ) x 10 = 65 litros 61

Calderas mixtas. Características.

Ejemplo de características para caldera mixta con acumulación:

Calderas mixtas. Características.

Calderas mixtas con microacumulación: Se trata de una caldera mixta instantánea con mejoras respecto a confort: – Agua caliente al instante ( Reacción inmediata a la apertura del grifo). – Gran estabilidad de temperatura ( Se suprimen los picos de suministro y el desagrado en la ducha al abrir otro grifo ). – Posibilidad de usos simultáneos esporádicos (ducha – afeitado ...) – Limitación de caudales. – Dependencia de condiciones externas. Volumen de acumulación < 4 L

Calderas mixtas. Características.

Calderas mixtas con microacumulación:

Intercambiador primario Cámara de combustión

Bomba de calefacción

Microacumulación

Vaso expansión cto. calefación

Resistencia Válvula 3 vías

Intercambiador sanitario Detector caudal sanitaria Calefacción 64

Gas Agua fría Retorno calefacción

Salida Agua caliente

Ida calefacción

A.C.S. © Dielectro Industrial S.A. - Formación 2011

Ventajas de la microacumulación • Agua caliente al momento. Sin esperas

Microacumulación Instantánea

45 seg.

Ahorro de agua y gas para una temperatura seleccionada en cada apertura de grifo 65

Ventajas de la microacumulación • Estabilidad de temperatura en variaciones de caudal

Microacumulación Instantánea

zona temperatura inadecuada

Rendimiento de las calderas mixtas

H2O + CO2 Generación en caldera convencional H2O ( Vapor ) 11 % Poder calorífico aportado

Oxígeno

Poder calorífico aprovechado

111 %

91 % Pérdida por envolventes 1 % Pérdida por chimenea 8 %

Gas 67

Calderas de condensación.

¿ Varía su instalación con respecto a una caldera estandar ? 68

Calderas mixtas de condensación: Consiste en el aprovechamiento de la energía cedida por la chimenea al exterior.

¿ Cómo ? Debemos conseguir que la temperatura de salida de los humos esté por debajo del punto de rocío ( temperatura a la cuál se produce la condensación). 55 ºC De este modo el vapor de agua pasa a estado líquido en el interior de la caldera, y el calor latente de vaporización se recupera y se cede a la instalación. H2O ( Vapor ) 11 % Poder calorífico aportado

H2O ( líquido ) + 10 %

109 %

111 % Generación en caldera de condensación

Pérdida por envolventes Pérdida por chimenea

Poder calorífico aprovechado

Introducción a la condensación:

Posibles tipos de estado CALENTAMIENTO

SÓLIDO

LIQUIDO

GASEOSO

ENFRIAMIENTO

Fundamentos de la combustión:

Al realizar la combustión de Aire y Gas, se produce: - CO2, - Nitrógeno - y gran cantidad de Vapor de Agua

Introducción a la condensación Tres conceptos a tener en cuenta en la condensación:

- Calor sensible.

Es la energía necesaria para aumentar la temperatura de un cuerpo, Calor sensible del agua: 1 Kcal./ºC·kg = 4,17 Kj / Kg

- Calor latente.

Es la energía necesaria para producir un cambio de estado en un cuerpo Calor latente del agua: 540 Kcal./ºC·kg = 2.257 Kj / kg

- Punto de rocío.

La Temperatura a la cuál se produce la condensación se denomina Punto de Rocío.

Para conseguir la condensación en la caldera: Tª de Salida de Humos < Tª de Punto de Rocío.

1.Poder Calorífico PCI / PCS

¿A cuánto puede llegar el rendimiento de una caldera de condensación ? PCS = 100%

111%

111% 100%

100%

1,7l x 0,63 kWh/l = 1,07

Condensación 105 – 108 % PCI

1m³ Gas Natural = 1,7 L de Agua 1l Agua = 0,63 kWh Calor latente

PCS=Poder Calorífico Superior

Calor latente

PCI Calor Sensible

PCI=Poder Calorífico Inferior

10,4 kWh/m3

Baja Temperatura 93 – 95 % PCI

Rendimiento de la caldera de Baja Temperatura

Rendimiento de la caldera de Condensación

PCS Calor sensible + Calor latente 10,4 kWh/m3 + 1,1 kWh/m3 =11,5 kWh/m3

1,1 kWh Calor de Condensación

1.Combustibles

PCS Hs kWh/m³

PCI Hi kWh/m³

Condensados Hs / Hi

Natural LL

9,78

8,83

Natural E

11,46

Propano

Hs-Hi kWh/m³

kg/m³ 2)

1,11

0,95

1,53

10,35

1,11

1,63

28,02

25,80

1,09

2,22

3,37

Butano

37,19

34,35

1,08

2,84

4,29

Gasoil EL 1)

10,68

10,08

1,06

0,60

0,88

1) En gasoleo los datos son referidos a la unidad de litro 2) Teórico

Rendimientos de una caldera de condensación

Considerando los diferentes tipos de emisor, y su temperatura de trabajo, el rendimiento será mayor en unos tipos que en otros, ya que cuanto más baja sea la temperatura más condensará. ∆T ( ida / retorno )

Rendimiento

Radiador

90 / 70

100,7%

Radiador

80 / 60

103,7%

Radiador

60 / 40

105,0%

Suelo radiante

35 / 27

107,8%

Ventajas de las calderas de condensación: - Ahorro de combustibles ( aprox. 16 % ). - Se reducen las emisiones de NOx y de CO2 75

Caldera estanca + radiadores Humos 130º

Quemador

80º impulsión

60º retorno

En toda combustión se generan tres elementos:

1.Luz 76

2.Calor

3.Humos © Dielectro Industrial S.A. - Formación 2011

Caldera condensación + S.R.

Humos 50º

Quemador

Humos 130º

40º impulsión

30º retorno

1.Luz 77

2.Calor

Caldera condensación + Radiadores Humos 100º Quemador

Humos 130º

80º impulsión 60º retorno

1.Luz 78

2.Calor

2.CGB – Caldera de condensación Wolf

Vista interior de una caldera de condensación

Combustión

Combustión en una caldera de condensación

Ajuste del aire * Medición * Potencia

Rendimiento Ecología

Ajuste del gas * Potencia * Medición

Esquema hidráulico de una caldera de condensación

Desagüe de condensados

Neutralizador de condensados

Como accesorio existe el equipo de neutralización WOLF Granulado para reposición durante mantenimiento. Consumo aprox.10-30 g/kW y año. Esto son aproximadamente entre 3 - 4 bolsas de 1,3 kg!

Ejemplo Instalación 7: 2 CGB 1-6 circ. Válv. Mezcladora + primario de ACS + Solar

Ejemplo de instalación de 2 calderas murales para 4 circ.de calef con válv. mezcladora + primario de ACS

KM+BM

SM-1

Accesorios hidráulicos

Salida de humos – calderas en secuencia

Grupos hidráulico

Kit de conexiones hidráulicas para 2 calderas

Aguja hidráulica

La aguja hidraúlica se utiliza para separar el circuito de caldera del de calefacción: VENTAJAS: Generador de calor y emisores se aliementan con el caudal necesario. Se evita la alteración hidraúlica entre caldera y circuitos. Las válvulas de de regulación de los circuitos trabajan sin problemas al no existir presión de expansión.

SIEMPRE RECOMENDABLE: Con calderas de poco contenido de agua Cuando el caudal es superior al máximo permitido (2.700 l/h) en el generador de calor Cuando el caudal de la instalación sea mayor al de la bomba de circulación. Cuando existan mas de un circuito con bomba unidos a la caldera. Cuando existan varias calderas en secuencia, se evitan problemas de dimensionamientos en bombas y válvulas de cierre.

Funcionamiento de la aguja hidráulica

¿ Calderas de condensación o calderas de Clase 5 en emisiones de NOx ?

H2O + CO + CO2 + NOx

Para poder limitar la emisión de CO2, se debe limitar el consumo de combustible, es decir calderas de mayores rendimientos: 3 *** o 4 **** Para el caso del CO, y por ser cuestión de seguridad, ya existen elementos obligatorios a incorporar en las calderas para evitar cualquier posible peligro. En el caso de la emisión de NOx, según la norma EN 297/A las calderas pueden ser homologadas según la siguiente clasificación: Clase 1, hasta 260 mg/Kwh Clase 2, hasta 200 mg/Kwh Clase 3, hasta 150 mg/Kwh Clase 4, hasta 100 mg/Kwh Clase 5, hasta 70 mg/Kwh

¿ Caldera de Clase 5 en emisiones de NOx ?

GG2E-K Componentes

Partes de una Caldera Clase 5 Bajo NOx

Intercambiador primario de cobre con protección térmica

Quemador refrigerado

Ventilador modulante

Sondas de temperatura en Impulsión y retorno Conexiones hidráulicas rígidas

Bomba 2 velocidades Válvula de gas modulante Vaso de expansión 12 l Detector de flujo latón matrizado Válvula 3 vías con final de carrera

Bypass automático Intercambiador de placas

RITE 2007 - Calderas

IT 1.3.4.1.3. Chimeneas: Sistema evacuación de calderas de gas Aparatos atmosférico tiro natural

Nueva edificación

Aparatos estancos Vivienda en altura

Viviendas unifamiliares

A CUBIERTA

A CUBIERTA. Se permite salir a fachada o patio de ventilación siempre que sea caldera estanca de Potencia útil menor de 70 kW

A CUBIERTA

A CUBIERTA. Se permite salir a fachada o patio de ventilación siempre que sea caldera estanca de Potencia útil menor de 70 kW

A CUBIERTA

A CUBIERTA. Se permite salir a fachada o patio de ventilación siempre que sea caldera estanca de Potencia útil menor de 70 kW, y Clase 5 en emisiones de NOx.

A CUBIERTA. Se permite salir a fachada o patio de ventilación siempre que sea caldera estanca de Potencia útil menor de 70 kW

A CUBIERTA

Finca habitada (en edificios que disponen de conducto de evacuación vertical, adecuado al tipo de aparato a conectar)

Reposición

Finca habitada (en edificios que no disponen de conducto de evacuación vertical, o bien que este no es adecuado al tipo de aparato a conectar)

Calderas de Clase 5 en emisiones de NOx: Ventajas: – Cumplimiento con el RITE en reposición: bajas emisiones manteniendo la instalación actual. – No necesita recogida de condensados. – Según fabricantes, el coste de la reposición puede ser más económico que en el caso de las calderas de condensación.

Inconvenientes: En instalaciones de baja temperatura, si se busca alta eficiencia energética, la tecnología más satisfactoria es la condensación. El rendimiento de una caldera de bajo NOx puede llegar a 3 *** según 92/42 CEE.

Calderas de Condensación: Ventajas: Tienen un mayor rendimiento (4 **** según 92/42 CEE), sin olvidar la baja emisión de partículas contaminantes (Clase 5 bajo NOx).

Inconvenientes: - En la reposición, este mayor rendimiento no siempre se conseguirá, puesto que la mayoría de instalaciones de calefacción están calculadas y ejecutadas para trabajar con temperaturas ida y retorno altas (80/60 ºC aprox.). - La diferencia de precio, necesario para adquirir una caldera de condensación, no se verá correspondido con una disminución de consumo significativo, salvo que se realice una modificación de la instalación de calefacción preparándola para trabajar con bajas temperaturas (aumentar superficie radiante, etc.). - En este tipo de calderas es imprescindible la recogida de condensados, lo cuál dificulta la reposición, en aquellas instalaciones donde sea complejo instalar un conducto de la caldera al desagüe. © Dielectro Industrial S.A. - Formación 2011

Instalaciones con Energía Solar Térmica

Componentes. Equipos complementarios

RITE “… la energía captada será transferida a continuación a un depósito acumulador de agua caliente. Después de este se instalará en serie un equipo convencional de apoyo o auxiliar, CUYA POTENCIA TÉRMICA DEBE SER SUFICIENTE PARA QUE PUEDA PROPORCIONAR LA ENERGÍA NECESARIA PARA LA PRODUCCIÓN TOTAL DE AGUA CALIENTE “

CTE Para asegurar la continuidad en el abastecimiento de la demanda térmica, las instalaciones de energía solar deben disponer de un sistema de energía convencional auxiliar. Queda prohibido el uso de sistemas de energía convencional auxiliar en el circuito primario de captadores. El sistema convencional auxiliar se diseñara para cubrir el servicio como si no se dispusiera del sistema solar. Sólo entrará en funcionamiento cuando sea estrictamente necesario y de forma que se aproveche lo máximo posible la energía extraída del campo de captación. En el caso de que el sistema de energía convencional auxiliar no disponga de acumulación, es decir sea una fuente instantánea, el equipo será modulante, es decir, capaz de regular su potencia de forma que se obtenga la temperatura de diseño de manera permanente con independencia de cual sea la temperatura del agua de entrada al citado equipo.“

Necesidades de energía para instalaciones solares térmicas

Energía aportada por la caldera 6,00

5,00

4,00

3,00

2,00

1,00

D iciembre

N oviembre

Octubre

Septiembre

Agosto

Julio

Junio

Mayo

Abril

Marzo

Febrero

Enero

0,00

Energía aportada por los colectores

Ejemplo de modulación en una caldera de 25 kW

Fase 1: Se encienden todos los peines a 8 kW de potencia

Fase 2: Por encima de 8 kW, el quemador está totalmente encendido y modula de forma contínua hasta 24,9 kW (el 100 %)

Fase 3: Si se requiere menor potencia de 8 kW, uno de cada dos peines se apaga.

Fase 4: Entre 4,1 kW y 8 kW modula de forma contínua con la mitad de los peines apagados.

El rango de Modulación Mín - Máx se incrementa desde 4,1 - 24,9 kW 94

CGW Ejemplo de caldera mural mixta con acumulación - condensación

CGW

Calderas de pie – Grupos Térmicos

Calderas de pie .

Clasificación.

Son calderas diseñadas para la combustión de gasóleo y gas. a) Clasificación según el cuerpo de la caldera: - De hierro fundido ( Duración aprox. 25 años – Permite la modularidad) - De chapa de acero ( Duración aprox. 15 años – Solución por precio )

b) Clasificación según el quemador: - Presurizado ( Para gasóleo y gas ). - Atmosférico ( Solo aplicable para calderas de gas ).

c) Clasificación según su rendimiento: - Baja Temperatura - Condensación

Función de un quemadorde pie . Calderas

Tipos de quemadores

Cuerpo de caldera (agua)

Hogar Quemador Presurizado

Aire Gas

Quemador Atmosférico

Calderas de pie .

Calderas de hierro fundido.

Características: - Más robustas. - Elevado peso. - Más resistente a la corrosión. - Formada por elementos desmontables.

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Calderas de pie .

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Calderas de hierro fundido.

Calderas de pie .

Calderas de chapa de acero.

Características: -Menor peso. - Menos resistente a la corrosión. - Más económica.

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Grupo térmico – Caldera.

Grupo térmico. Incluye: ¡ Más barato !

- Caldera. - Quemador. - Acumulador. - Vaso de expansión. -… ( a veces )

ó - Cuerpo de la Caldera.

- Acumulador - Quemador

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- Vaso de expansión

Calderas de pie .

Ejemplos.

Grupo térmico con quemador presurizado

Quemador Grupo térmico con quemador atmosférico ó presurizado ( lo podemos saber una vez quitada la tapa ) Quemador incorporado en el cuerpo de la caldera

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Perdidas de calor en las calderas

105

Perdidas y rendimientos en calderas de Baja Temperatura y Condensación

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Curvas de rendimiento de calderas en función de la carga

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Comportamiento anual de una instalación

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DEFINICIONES (92 / 42 / CEE)

Caldera estándar: La caldera cuya temperatura media de funcionamiento puede limitarse a partir de su diseño.

Caldera de baja temperatura: Una caldera que puede funcionar continuamente con una temperatura de alimentación de 35 a 40 ºC y que en determinadas circunstancias puede producir condensación.

Calderas de gas de condensación: Una caldera diseñada para poder condensar, de forma permanente, una parte importante del vapor de agua contenido en los gases de combustión.

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Las tres claves de la “Baja Temperatura” 1ª CONSTRUCCIÓN Tal como se definen en al 92 / 42 CE, son calderas construidas para soportar temperaturas de retorno entre 30 y 40 ºC. Quiere decirse que su primera diferencia está en su construcción interna que permite retornar a temperaturas más bajas que una caldera convencional. Buena transmisión térmica de sus superficies de calefacción, un amplio hogar y un aislamiento sobradamente dimensionado, entre otros detalles, completan las características de las calderas de baja temperatura, que alcanzan rendimientos estacionales de hasta un 95%. 2ª REGULACIÓN De muy poco nos vale argumentar e instalar una caldera de baja temperatura cuando no aprovechamos las ventajas de su construcción. Una caldera de baja temperatura debe de ir siempre acompañada de una regulación que adapte siempre la temperatura de caldera a las condiciones de funcionamiento necesarias sin dañar la caldera. 3ª TÉCNICA / SISTEMA La baja temperatura por consiguiente debe entenderse como un sistema de nueva tecnología dentro de las soluciones modernas a instalaciones de calefacción enfocadas al ahorro de energía. El conjunto caldera de baja temperatura, regulación y quemador bien dimensionado, reduce el gasto de combustible, emisiones contaminantes y simplifica la sala de calderas mejorando en CONFORT y bienestar.

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Objetivo de las calderas de “Baja Temperatura” •

Las calderas de Baja temperatura nacen con el objetivo de alcanzar altos rendimientos estacionales minimizando las pérdidas de la propia caldera. » Menos pérdidas por radiación y convección » Menos pérdidas por temperatura de humos e inquemados

•

Definitivamente mayor rendimiento estacional que nos lleva a ahorrar energía y pagar menos combustible.

Caldera

Caldera Estándar

Estándar

80 ºC

60 ºC

30 ºC

- Tª Retorno alta

- Tª Retorno baja

- ∆T < 20 ºC

- ∆T > 40 ºC

No se precisa caldera de Baja Temperatura 111

∆T Se le acorta la vida a la caldera

Esquema Sala de Calderas Gasóleo con una caldera

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Dispositivos de acumulación

Por si interesa otra aplicación

Doble pared

Acumulador

De inercia Destinados principalmente a funciones de acumulación en circuitos cerrados de calefacción o refrigeración. Fabricados en acero al carbono.

Multifunción Con serpentín

( A.C.S. y Calefacción )

¡ Interacumulador !

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Agua de red - kw

Retorno a generador - kr

A.C.S. - ww Recirculación - z

Avance de generador - kv

Departamento de Formación

Dielectro Industrial les agradece su participación y asistencia

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