Download - redes de cañerias
Nombres: Nicole Altamirano
Karen Ormeño
Profesor: Oscar Francisco Farías
Fecha: 07 de Julio de 2014
*Se realizara el mejoramiento de la calefacción de
casa ubicada en Concepción.
*Se mejorará el consumo energético haciendo un
cambio en el tipo de energía utilizada, esto será a
través de la recolección de energía solar .
* Con este tipo de energía se obtendrá lo necesario
para hacer funcionar y satisfacer la calefacción en
el hogar.
*Finalmente se tendrá la calefacción a la
temperatura deseada en el época de invierno.
*El sistema utilizado en la “Calefacción Solar por
Radiadores”.
*Diseñar y calcular una red de calefacción para casa
ubicada en la ciudad de Concepción utilizar la energía
solar como el medio de esta red de calefacción a
través de radiadores.
Dimensionar requerimientos de calefacción del edificio.
Trazar sistema de cañerías, incluyendo
fiting, radiadores y
otros.
Seleccionar equipos (termo
eléctrico, sistema solar, bombas, etc.)
Obtener costos para hacer funcionar el proyecto.
Permite un ahorro en el consumo de gas para calefacción de hasta el 80%.
Los radiadores ofrecen un mejor desempeño con una temperatura del
agua elevada (entre 60° y 80° C).
Hay presencia colectores solares Buderus, o de tubo de vacío
tipo Heat-pipe para cubrir la demanda de agua caliente de calefacción
Se requiere la instalación de un tanque de acumulación aislado, que permita almacenar el agua calentada
durante el día por los colectores solares para emplearla en el sistema
de calefacción durante la noche.
La instalación se puedediseñar para proporcionar
agua caliente para usoexclusivo de la calefacción, o
bien para suministrar además
agua caliente para el uso
normal de la casa.
1) Identificación del espacio físico donde se instalarán
calefactores o radiadores en el edificio.
Pieza tipo A: estas piezas son de un tamaño aproximado de
3.00 x 3.00 m ( dormitorios )
Piezas tipo B: estas piezas son de un tamaño aproximado de 4,00
x 5.00m( cocina ,living comedor)
2)Materiales necesarios para la instalación del sistema
de calefacción
Bomba
Cañería de
cobre
3) Selección de materiales
* Para esto se instalará el panel solar sobre el techo de la casa, estos paneles solares
transforman la luz solar en energía térmica transfiriendo la energía al tanque para
calentar el agua ya que este podrá entregar la temperatura que será regulada por la
bomba que consiste para una estación de control de un sistema de cerrado.
4) Cálculo de la energía necesaria para el sistema de calefacción
* Se estimo 14 horas diarias de uso de la calefacción
* Se contó con un calefactor por pieza, los que actualmente debe cubrir una energía
calórica ( si consideramos que se necesitan 64 calorías por metro cuadrado ) en una
pieza 3x3 m se necesitan 384 calorías y para una pieza de 4x5m 1280 calorías.
*Se utilizó la ecuación de Bernoulli entre la salida de la
última bomba(1) y el último radiador( 2):
*Al comenzar el circuito se tienen cañerías de 22 mm de
diámetro, las perdidas de carga singulares seran:
*15 Codos de 90° : 0.95
*Valvula Abierta :6,9
*Válvula 50% abierta: 2,7
*
*Por lo tanto las pérdidas de carga singulares seran:
.
*V=1,6 m/s (calculada con un Q=7,07*10^-4 m^3/s
Para el interior tenemos 25 codos
Calculando el número de Reynold y la rugosidad específica la
pérdida de carga regulares en la cañería es de un f=0,026,
𝐻𝑆 = 15𝐻𝑆 = 15𝑘(1,6)2
2𝑔= 3,1 𝑚
𝐻𝑅 = 0,026 ∗50
0,018
(1,6)2
2𝑔= 9,4𝑚
*Reemplazando todas las perdidas de
cargas
Kg/m^3
𝑃1𝜌𝑔+𝑉12
2𝑔+ 𝑧1 =
𝑃2𝜌𝑔+𝑉22
2𝑔+ 𝑧2 + 𝐻𝑆 +𝐻𝑅 − 𝐻𝐵
Despreciando las diferencias de alturas y velocidades es decir,
𝑉12 − 𝑣2
2
2𝑔= 0 𝑧1 − 𝑧2 = 1𝑚
𝐻𝐵 = 13,5 𝑚
𝐻𝐵 =𝑝2 − 𝑝1
𝜌𝑔+ (𝑧2 − 𝑧1) + 𝐻𝑆 + 𝐻𝑅 …… . . (1)
Equipo Precio($) Cantidad Precio total($)
Paneles solares 226.160 1 226.160
Tanque 250.000 1 250.000
Cañerías 9.184 100 918.400
Bombas 298.000 1 298.000
Radiadores 29.890 6 179.340
Codos 13.356 25 339.900
Instalación 300000 1 300000
Total 2.511.800
A pesar de que la inversión inicial de la calefacción solar es mayor a la
calefacción por gas natural se tiene que a largo plazo como no posee
valor de consumo mensual se recupera la inversión inicial. Sin embargo,
hay que considerar que cada cierto periodo hay que considerar un pago
por mantención del sistema por paneles solares.
Sistema de calefacción Inversión inicial
Calefacción solar 2.511.800
Calefacción a gas natural 1.500.000
Mantención mensual Precio
Calefacción solar 0
Calefacción a gas natural $168.000
Si utilizamos paneles solares se mejorará el consumo
energético haciendo un cambio en el tipo de energía
utilizada, esto será a través de la recolección de energía
solar y además permite un ahorro en el consumo de gas
para calefacción de hasta el 80%.
A través de la ecuación de Bernoulli se pudo determinar
las perdidas de carga que se tendrían mediante el
transcurso del proceso.
Se concluye mediante un análisis de costos que al utilizar
paneles solares el costo de instalación es mayor que una
instalación a gas pero en el transcurso del tiempo se
recupera debido a que consumo mensual no tiene precio.