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Instalación de calefacción y agua caliente

La instalación de calefacción y agua caliente sanitariaLa instalación de calefacción y agua caliente sanitaria (ACS) reúne una serie de elementos técnicos que instalados correctamente y en armonía, garantizan un sistema eficiente de generación de calor y confort en los edificios. Para cumplir los objetivos de diseño, construcción y mantenimiento de las instalaciones de calefacción es necesario conocer cuáles son los objetivos de las mismas, que según la Ley de Ordenación de la Edificación (LOE) que han sido adoptados por todas las reglamentaciones del sector, son los de seguridad, calidad y eficiencia energética.

 Las instalaciones de calefacción deben proporcionar las condiciones de bienestar de los ocupantes de los edificios en los siguientes aspectos: 

1 Calidad del ambiente térmico.

2 Calidad de aire.

3 Higiene.

4 Calidad acústica.

Lo anterior debe lograrse con la mayor eficienciaenergética posible, siendo el objetivo final de laeficiencia energética la reducción de emisión decontaminantes.

Por la complejidad que conlleva la instalación de calefacción, debe ponerse en contacto con un instalador de calefacción cualificado.

Figura 1. Ejemplo de instalación de calefacción y de A.C.S. con una caldera a condensación y de suelo radiante

Todas las soluciones forzosamente no se adaptan a todas las necesidades, existen unas soluciones específicas que corresponden a necesidades específicas. Una solución puede corresponder a varias necesidades, y a una necesidad le pueden corresponder varias soluciones.

Los diferentes elementos de calefacción y de agua caliente son:

1. La caldera

2. El quemador

3. La Regulación

4. El Agua Caliente Sanitaria (A.C.S.)

5. Los emisores de calor

1. La caldera

CALDERAS

Los rendimientos de las calderas son estimados por la directiva europea "rendimiento de las calderas" (92/42/CEE). La clasificación contiene de 1 a 4 estrellas que indican que a más elevado número de estrellas, mejor será el rendimiento de la caldera. Son otorgadas con arreglo a los rendimientos a plena carga y a carga reducida (el 30 % de la potencia nominal).La caldera es el corazón del sistema, es ella quien transmite el calor al circuito de agua.

** CE corresponde a una caldera de baja temperatura mientras que **** CE corresponde a una caldera de condensación.

En las instalaciones colectivas, las calderas principalmente son de fundición o de acero.

 

El RITE (Reglamento de las Instalaciones Térmicas en los Edificios) obliga a instalar calderas de condensación. La técnica de condensación permite recuperar el calor latente del vapor de agua contenido en los gases de combustión y permite así obtener rendimientos que pueden ir hasta más de 110 % sobre el Poder Calorífico Inferior (PCI).

2. El Quemador

Quemador gas o gasóleo Lamborghini

El quemador es el elemento que realiza la combustión del gas o del fuel.

Los quemadores de fuel, funcionando de 1 o 2 maneras permiten una combustión estable y limpia, con emisiones de contaminantes limitadas, incluso muy limitadas para las versiones de bajo NOx.

Existe una clasificación EN de quemadores de fuel en base a las emisiones de NOx:

- Clase 1: NOx

- Clase 2: NOx

- Clase 3: NOx

Los quemadores a gas pueden funcionar de 1 o 2 maneras y también en modulación.

La modulación permite:

- Adaptarse lo mejor posible a las necesidades

- Funcionar continuamente hasta niveles bajos de potencia para rendimientos superiores de la caldera

-  Evitar un número importante de arranques-paradas y por consiguiente limitar el uso del quemador y las emisiones de contaminantes (que son elevadas en el momento de las fases de arranque y de parada)

 Clasificación EN de los quemadores de gas:

- Clase 1: NOx

- Clase 2: NOx

- Clase 3: NOx

- Clase 4: NOx

- Clase 5: NOx

 El Reglamento de las Instalaciones Térmicas en Edificios (RITE), que vela por la reducción de gases tóxicos y la eficiencia energética, obliga que la instalacion de calefacción se realice con calderas murales no contaminantes, es decir, de clase 5 Bajo NOx en aquellas viviendas habitadas con salida de gases a fachada.

3. La regulación

 Termostatos eléctricos Honeywell

Cerebro de la instalación, la regulación administra el funcionamiento de la calderas con arreglo a las informaciones transmitidas por las diferentes sondas: sondas exteriores, sondas de ambiente, sondas de la caldera, sondas de salida, sonda ACS … Su papel es adaptar lo mejor posible el funcionamiento del quemador a las necesidades de los circuitos de calefacción y de agua caliente sanitaria.

Una regulación optimizada permite ahorrar energía y también contribuir así a la defensa del medio ambiente.

Las regulaciones pueden:

Controlar calderas en cascada

Controlar un número importante de circuitos de calefacción

Controlar todo tipo de quemadores

Administrar la producción de ACS y de tratar la legionella

Controlar la instalación a distancia (teleproceso)

Sistemas de regulación y control de la instalación de calefacción

El sistema de regulación y control de la caldera y de todo el circuito de calefacción sirve para adaptar la temperatura de la vivienda a nuestras necesidades de tal manera que se aporte confort y se obtenga ahorro. Estas necesidades ni son constantes a lo largo del año ni del día, ya que la temperatura exterior varía a lo largo del día, de unos días a otros, y tampoco se necesita lo mismo en todas las estancias o habitaciones de una vivienda.

La legislación actual exige que las instalaciones individuales tengan un termostato, colocado en el local más característico, por ejemplo, el salón.

La sensación de confort es subjetiva, depende de cada persona, pero una temperatura ambiente entre 19 y 21ºC es suficiente en invierno. Además, por la noche, en los dormitorios basta tener una temperatura de 15 a 17ºC. 

5. El agua caliente sanitaria

Cointra Termo Slim

La producción de agua caliente sanitaria se hace:

  • O por medio de un calentador que eleva su temperatura a través de un serpentín, por el cual circula el agua primaria calentada por la caldera a temperaturas comprendidas entre 70 y 90°C: producción por semi-acumulación

  • A través de un intercambiador a placas: producción semi-instantánea

Existen 4 modos de producción de ACS:

  1. La producción instantánea: no hay almacenamiento y toda el agua fría es recalentada en el momento en el que es demandada

  2. La producción semi instantánea: hay un pequeño almacenamiento para absorber las variaciones de temperatura de la demanda

  3. La producción con microacumulación: el almacenamiento es importante y cubre las necesidades de las puntas de demanda durante unos 10 minutos

  4. La producción acumulada: el almacenamiento representa el consumo diario 

6. Los emisores de calor 

Los emisores de calor son los últimos elementos de la instalación, los elementos de confort que van a introducir el calor en el edificio.

 

emisores de calor, radiadores

Existen diferentes tipos de emisores de calor:

  • Bombas de calor, utilizados generalmente para calentar los locales de gran tamaño, transmiten el calor expulsando aire caliente.

  • Los radiadores, el sistema más utilizado y ofrecen un nivel de confort muy bueno

  • El suelo radiante, que es la solución más novedosa y que ofrece el mejor confort térmico.

Tipos de instalación de calefacción

Calefacción y Agua Caliente Sanitaria instalación de calefacción con caldera de condensación

La caldera de condensación es un producto indicado para cualquier tipo de instalación para calefacción y/o agua caliente sanitaria, independientemente de la temperatura de trabajo, tipo de emisores, etc. En cualquier caso, el confort obtenido gracias a los márgenes de regulación, el ahorro de energía (rendimiento superior al 99 %) siempre serán muy superiores a los de las calderas con generador de combustión tradicional y, por supuesto, la emisión de elementos contaminantes a la atmósfera mucho menor.

Son perfectas para el hogar ya que son muy silenciosas, con unos niveles sonoros inferiores a la reglamentación acústica.

Equipadas con un quemador que modula su potencia de calefacción, se adapta a sus necesidades.  Con servicio sólo de calefacción, es decir, servicio simple, ocupan un espacio mínimo y se pueden instalan en cualquier estancia (cocina, sala de agua, armarios...)

Calefacción + A.C.S con microacumulación (ejemplo 6 litros)

Ejemplo 1:
Tomando como ejemplo una caldera con un depósito de 6 litros, y una potencia de calefacción de 30 kW, consumirá una potencia de agua caliente sanitaria de 24 kW con una producción ACS de 12 a 16 litros/minuto (delta T de 30°C osea una diferencia de temperatura entre la entrada de agua fría, ejemplo 15°C, y la salida 45°C - Control por la norma europea EN 625).

Calefacción + A.C.S con depósito de acumulación integrado (ejemplo 46 litros)

Ejemplo 2:
Tomando como ejemplo una caldera con un depósito de 46 litros, y una potencia de calefacción de 20 kW consumirá una potencia de agua caliente sanitaria de 25 kW con una producción ACS de 17 a 21 litros/minuto (delta T de 30°C o sea una diferencia de temperatura entre la entrada agua fría, ejemplo 15°C y la salida 45°C - EN 625).

LA CAPACIDAD DE SUMINISTRO DE A.C.S SE MEJORA A CAUSA DEL DEPÓSITO DE 46 LITROS

Difusión del calor

Instalación de suelo radiante

Existen aplicaciones en que se potencian aún más los beneficios de esta caldera. Son aquellas donde por motivos de confort los emisores trabajan a menor temperatura o, simplemente, donde se necesitan sistemas poco contaminantes con objetivos ecológicos. Además, al trabajar a menos temperatura se mejora el rendimiento y por lo tanto se disminuye el consumo.

El empleo de una caldera de condensación en instalaciones de suelo radiante es pues una aplicación idónea, puesto que al trabajar a baja temperatura el rendimiento será el máximo y la caldera no sufrirá problemas de condensaciones no controladas.

Integración de las energías renovables

Resulta asimismo interesante la combinación instalación solar - caldera de condensación. Dado que siempre va a ser es necesario utilizar una energía alternativa a la solar, cuanto menos contaminante sea ésta, mayor será la contribución hacia un desarrollo sostenible. Y lo que está claro es que las calderas que menos contaminan son las de condensación.

    * Ejemplo GAS + ENERGÍA SOLAR 

    * Ejemplo GAS + COMBUSTIÓN DE MADERA

¿Que solución se adapta a cada necesidad?

No existe solución única para responder a una necesidad definida, sino más bien varias soluciones. Sin embargo, según el tipo de edificio, ciertas soluciones son más adaptables que otras y es indispensable estudiar ciertas variantes.

En primer lugar en el momento de la elección de la caldera, si el edificio tiene acceso a gas, se debe contemplar la solución de la condensación. En efecto la condensación permite realizar ahorros de energía que pueden ser importantes. Esta solución es la más apropiada ya que trabajamos con temperaturas de agua lo más bajas posible, régimen donde la caldera condensará al máximo.

Para la elección del quemador, hay que priorizar los quemadores con modulación, que permiten adaptar mejor la producción térmica a las necesidades de calefacción del edificio.

También existe la posibilidad de optar por soluciones Eco-NOx con emisiones muy pequeñas de óxido de nitrógeno, con el fin de contribuir a la protección de la capa de ozono y de nuestros bosques.

Otro factor que hay que tomar en consideración es el nivel sonoro que puede ser fuente de incomodidad, especialmente en los edificios de viviendas.

También hay que tener en cuenta que el nivel de regulación permite, no sólo aportar un confort importante, sino también realizar importantes ahorros de energía.

Un edificio ocupado de manera no constante como una escuela no se debe calentar por ejemplo durante los períodos de desocupación (vacaciones, fin de semana).

En el momento de la elección del sistema de producción del agua caliente, puede ser interesante estudiar la variante solar, en particular para los edificios cuyas necesidades en ACS son importantes y constantes durante todo el año. Edificios de viviendas, hoteles, piscinas pueden ser los que mejor se adapten.

 

Modificado por última vez enLunes, 19 Mayo 2014 13:21
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