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DISEÑO DE LA INSTALACIÓN SOLAR EN UN CENTRO DEPORTIVO

INDICE

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ÍNDICE

1. MEMORIA DESCRIPTIVA................................................................... 6

1.1. Antecedentes y objeto.................................................................. 7

1.2. Descripción del edificio............................................................... 8

1.3. Descripción de las instalaciones ................................................ 9 1.3.1. Esquema de principio............................................................ 9 1.3.2. Sistema de Captación solar..................................................... 10 1.3.3. Sistema de intercambio de calor.............................................. 13 1.3.4. Sistema de acumulación......................................................... 14 1.3.5. Circuito hidráulico................................................................ 15

1.3.5.1. Red de tuberías de la instalación........................................... 15 1.3.5.2. Bombas de circulación..................................................... 16 1.3.5.3. Vaso de expansión.......................................................... 17 1.3.5.4. Sistema de purga de aire................................................... 18 1.3.5.5. Sistema de llenado y vaciado.............................................. 18 1.3.5.6. Válvulas..................................................................... 19

1.3.6. Sistema de energía convencional auxiliar.................................. 20 1.3.7. Sistema de regulación y control............................................... 21

1.3.8. Sistema de medida................................................................ 23

1.4. Descripción de la instalación eléctrica....................................... 24 1.5. Características técnicas de los equipos ....................................... 25

1.5.1. Captadores solares................................................................ 25 1.5.2. Acumuladores solares............................................................ 26 1.5.3. Intercambiador..................................................................... 28 1.5.4. Bombas.............................................................................. 29 1.5.5. Componentes de la instalación hidráulica.................................. 30 1.5.6. Regulación y Control............................................................ 33

1.6. Métodos de cálculo...................................................................... 34

1.6.1. Introducción........................................................................ 34 1.6.2. El método F-CHART............................................................ 35

1.6.3. F-CHART para piscinas......................................................... 38 1.6.4. Factores correctores.............................................................. 38 1.6.5. Método para sistemas térmicos con captadores de líquido............ 44


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1.6.6. Procedimiento de cálculo....................................................... 46 1.7. Cumplimiento de la normativa................................................... 47

1.7.1. Cumplimiento del CTE: HE 4................................................. 47 1.7.1.1. Cumplimiento de la contribución solar mínima (Apartado 2.1.)........ 47 1.7.1.2. Cumplimiento de las pérdidas límites (Tabla 2.4.)........................ 47 1.7.1.3. Cumplimiento de exceso de contribución solar (Apartado 2.1.4.)...... 48 1.7.1.4. Cumplimiento de la potencia mínima de intercambio (Apto. 3.3.4.1.).. 48

1.7.2. Cumplimiento del RITE......................................................... 48 1.7.2.1. Cumplimiento de la ITE 02.5.1 “Producción centralizada de agua caliente

sanitaria. Temperatura de preparación”................................... 48

1.7.2.2. Cumplimiento de la ITE 02.5.3 “Producción centralizada de agua caliente

sanitaria. Redes de distribución”.......................................... 49 1.7.2.3. Cumplimiento de la ITE 02.8. “Tuberías y accesorios”.................. 49 1.7.2.4. Cumplimiento de la ITE 02.10. “Aislamiento térmico”.................. 49 1.7.2.5. Cumplimiento de la ITE 02.11.3 “Control. Instalaciones centralizadas de

producción de agua caliente para usos sanitarios”...................... 50

1.7.2.6. Cumplimiento de la ITE 02.12. “Medición”.............................. 50 1.7.2.7. Cumplimiento de la ITE 02.15. “Requisitos de seguridad”.............. 50 1.7.2.8. Cumplimiento de la ITE 10.2. “Acondicionamiento de piscinas”....... 51

1.8. Referencias bibliográficas y webs............................................ 51 Anexo I. Pérdidas en Piscina.............................................................. 54

Anexo II. Consumo de A.C.S............................................................. 61

2. MEMORIA DE CÁLCULO..................................................................... 62

2.1. Datos de partida.......................................................................... 63 2.1.1. Datos Geográficos................................................................ 63 2.1.2. Parámetros Climáticos........................................................... 63

2.1.2.1. Radiación Solar............................................................. 63 2.1.2.2. Temperatura ambiente...................................................... 67

2.1.3. Parámetros de uso................................................................. 67 2.1.3.1. Consumo de A.C.S......................................................... 67 2.1.3.2. Consumo de Piscina........................................................ 69


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2.1.4. Parámetros funcionales.......................................................... 70 2.2. Dimensionamiento..................................................................... 70

2.2.1. Introducción........................................................................ 70 2.2.2. Sistema de captación............................................................. 72

2.2.2.1. Elección del área de captación............................................. 72 2.2.2.2. Disposición de los captadores.............................................. 72 2.2.2.3. Orientación de los captadores.............................................. 73 2.2.2.4. Inclinación de los captadores.............................................. 73 2.2.2.5. Cálculo de sombras......................................................... 73

2.2.3. Elección del volumen de acumulación...................................... 74 2.2.4. Sistema hidráulico................................................................ 75

2.2.4.1. Conexionado de captadores y trazado de tuberías........................ 75 2.2.4.2. Cálculo de tuberías......................................................... 75 2.2.4.3. Bombas..................................................................... 81 2.2.4.4. Intercambiador.............................................................. 82 2.2.4.5. Sistema de expansión....................................................... 83

2.2.5. Sistema auxiliar................................................................... 84 2.2.6. Aislamiento térmico de las instalaciones................................... 84

2.2.6.1. Aislamiento de las tuberías ................................................ 84 2.2.6.2. Aislamiento del depósito de acumulación................................. 86 2.2.6.3. Aislamiento del intercambiador de calor.................................. 86

2.2.7. Instalación eléctrica.............................................................. 86 2.3. Análisis Cualitativo de la Instalación......................................... 87

2.3.1. Tipo y modelo de captador..................................................... 87 2.3.2. Influencia del área de captación............................................... 90 2.3.3. Influencia del volumen de acumulación.................................... 91 2.3.4. Influencia del caudal de circulación.......................................... 91 2.3.5. Influencia de la efectividad del intercambiador........................... 92 2.3.6. Resultados energéticos.......................................................... 92

2.4. Cuadro resumen de la instalación............................................... 95


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3. PRESUPUESTOS................................................................................... 96

3.1. Sistema de captación.................................................................. 97 3.2. Sistema de acumulación............................................................. 97 3.3. Sistema de transferencia............................................................. 98 3.4. Sistema hidráulico...................................................................... 99 3.5. Sistema de regulación y control ................................................ 103 3.6. Presupuesto total........................................................................ 104

4. PLIEGO DE CODICIOES TÉCICAS............................................ 105

4.1. Objeto......................................................................................... 106 4.2. Normativa aplicable................................................................... 106 4.3. Condiciones de materiales y equipos......................................... 107

4.3.1. Tuberías y accesorios............................................................ 107 4.3.2. Válvulas............................................................................. 109

4.3.2.1. Generalidades............................................................... 109

4.3.2.2. Materiales................................................................... 110 4.3.3. Aislamiento......................................................................... 111

4.3.4. Vasos de expansión............................................................... 111

4.3.5. Bombas.............................................................................. 112

4.3.6. Colectores solares................................................................. 113

4.3.6.1. Generalidades............................................................... 113

4.3.6.2. Modelo de captador........................................................ 113

4.3.6.3. Estructura soporte y sujeción del captador ............................. 114

4.3.7. Sistema eléctrico y de control ................................................ 114 4.3.8. Aparatos de medida.............................................................. 115 4.3.9. Acumuladores...................................................................... 116 4.3.10. Intercambiadores de calor..................................................... 117

4.3.10.1. Intercambiadores externos................................................ 117

4.4. Provisión del material................................................................. 118 4.5. Condiciones de montaje............................................................. 118


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4.6. Pruebas, puesta en marcha y recepción...................................... 118 4.6.1. General.............................................................................. 118 4.6.2. Pruebas parciales.................................................................. 119

4.6.2.1. Pruebas de equipos......................................................... 119

4.6.2.2. Pruebas de estanquidad de redes hidráulicas ............................. 119

4.6.2.3. Pruebas de libre dilatación ................................................ 119

4.6.3. Pruebas finales .................................................................... 120 4.6.4. Ajustes y equilibrados .......................................................... 120

4.6.4.1. Sistemas de distribución de agua.......................................... 120

4.6.4.2. Control automático......................................................... 121

4.6.5. Recepción........................................................................... 121 4.6.5.1. Recepción provisional...................................................... 121

4.6.5.2. Recepción definitiva........................................................ 122

4.7. Mantenimiento........................................................................... 122 4.7.1. Vigilancia........................................................................... 122 4.7.2. Mantenimiento preventivo...................................................... 122 4.7.3. Mantenimiento correctivo...................................................... 124

5. PLAOS.................................................................................................. 125

5.1. Plano de situación....................................................................... 126 5.2. Plano de planta........................................................................... 127 5.3. Plano de secciones...................................................................... 128 5.4. Plano de esquema de principio................................................... 129 5.5. Plano de conexionado de captadores.......................................... 130 5.6. Plano de la sala de máquinas...................................................... 131 5.7. Plano de esquema eléctrico y de control I.................................. 132 5.8. Plano de esquema eléctrico y de control II.................................133

1. MEMORIA DESCRIPTIVA.

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1.1. ATECEDETES Y OBJETO.

La energía está presente en todas las actividades de los seres humanos y es clave para el desarrollo económico y social. La disponibilidad y menor coste de las energías de carácter fósil ha provocado un crecimiento desmesurado de la demanda y creado una gran dependencia de esas fuentes no renovables con elevadas consecuencias ambientales y políticas.

Es necesario un cambio del actual modelo energético, el principio básico para

alcanzar un modelo energético sostenible es una adecuada sustitución de las energías convencionales por energías renovables prácticamente inagotables y con menos impacto medioambiental.

En el campo de la energía solar; Andalucía, por su privilegiada situación y climatología se ve particularmente favorecida ya que sobre cada m2 de su superficie inciden al año unos 1800 kWh de energía. La Junta de Andalucía fomenta el uso de este tipo de energía a través de la Agencia Andaluza de la Energía en aras de alcanzar este nuevo modelo energético.

La energía solar posee una serie de ventajas importantes, como son las

siguientes:

- Impacto ambiental mínimo, comparado con las fuentes de energía tradicionales.

- La energía solar es inagotable.

- El uso de la energía solar como sustituta de las tradicionales se traduce en un aumento de independencia energética de España ante posibles crisis de los mercados energéticos internacionales, proporcionando una mayor seguridad energética.

- La investigación y el desarrollo de aplicaciones solares revierten directamente en

el desarrollo económico y en la creación de nuevos puestos de trabajo cualificados en nuestro país.

Así, el objeto de este Proyecto es el diseño y cálculo de un sistema de

producción de Agua Caliente Sanitaria (A.C.S.) y calefacción del agua de una piscina cubierta, mediante una instalación solar térmica a baja temperatura.


MEMORIA DESCRIPTIVA

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1.2. DESCRIPCIÓ DEL EDIFICIO.

La localización geográfica del edificio se encuentra en La Rinconada, un pueblo de las inmediaciones de Sevilla capital.

La parcela cuenta con una superficie total de 11.000 m² aproximadamente y se encuentra rodeada por vías públicas (ver plano 1).

A pie de parcela llegan acometidas de la red eléctrica y de abastecimiento de agua. En la parcela tenemos el pabellón deportivo de 40 x 43 m² de una única planta, rodeado de un acerado perimetral de 1,5 m. Por otra parte, el edificio se encuentra rodeado de módulos de aparcamientos superficiales para vehículos 170 convencionales y 4 autobuses.

Las entradas y salidas de vehículos del centro deportivo se producirá por la zona Norte y Este de la parcela con dos portones respectivamente.

La parcela está rodeada por zonas verdes en el ala Oeste y el ala Sur, y vías públicas en el ala Norte y el ala Este.

La parcela estará cerrada por una valla de un metro de ladrillo continuando la valla hasta los dos metros y medio en forma metálica.

El entorno que rodea al edificio está totalmente libre de elementos que puedan

sombrear la instalación. Cómo acabamos de comentar espacios ajardinados y aparcamientos superficiales colindan en las cuatro direcciones.

En el ala oeste del edificio se encuentran los vestuarios principales del centro.

Otras salas del edificio como la cafetería o las oficinas tienen sus aseos propios por lo que las tuberías de distribución tendrán que recorrer todo el edificio.

Por otra parte, el centro deportivo consta de una serie de salas para realizar

diferentes actividades de educación física cómo pueda ser aerobic, Taichi, Pilates…etc. y una sala central en la que hay diseñada una piscina climatizada con sus correspondientes graderíos. En dicha piscina se llevará a cabo la práctica y entrenamiento de la natación y se celebrarán competiciones de natación a niveles básicos. La piscina será de dimensiones 25 x 16,5 m cómo viene especificado en la normativa NIDE 3 para este tipo de tipo de piscina y con este uso.

El centro deportivo posee una instalación de calderas para el calentamiento del

agua que será sustituida por la instalación solar diseñada en este proyecto. La instalación solar proveerá de energía a los vestuarios/aseos de todo el pabellón y al agua de la piscina. Se estimará una ocupación igual a 200 personas para el consumo de agua caliente sanitaria. No obstante, el consumo en verano se considerará algo menor que en invierno al ser la actividad principal del centro la piscina cubierta.


MEMORIA DESCRIPTIVA

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1.3. DESCRIPCIÓ DE LA ISTALACIÓ.

1.3.1. ESQUEMA DE PRICIPIO. Gráficamente el esquema de principio de la instalación es el siguiente:

M

M M

M M

TP

M

T

PISCINA

T

T

R

ACS

Agua Red

T

TT TT

T T

T T

T T

Figura 1. Instalación solar y climatización de piscina cubierta con sistema de energía auxiliar centralizado con calderas independientes (plano 4).

Los componentes más importantes del sistema solar son:

- Sistema de captación.

- Sistema de intercambio de calor.

- Sistema de acumulación.

- Circuito hidráulico.

- Sistema de energía convencional auxiliar.

- Sistema de control.

- Sistema de medida.

Podemos observar que la instalación es centralizada, de circulación forzada y

transferencia indirecta. Por otro lado, también vemos en el esquema que tenemos un circuito de recirculación con el objetivo de mantener el agua de la tubería de distribución caliente.


MEMORIA DESCRIPTIVA

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1.3.2. SISTEMA DE CAPTACIÓ SOLAR.

Es la parte de la instalación encargada de captar la energía proveniente del sol y transmitirla al fluido calo-portador. Es el componente más importante de una instalación de energía solar térmica y es el elemento diferenciador con respecto a una instalación convencional de producción de calor.

Existen diferentes tipos de captadores solares, con rendimientos y costes diferentes, por lo que hay que buscar el tipo más apropiado para cada aplicación. Para el caso de producción de agua caliente el tipo de captador más utilizado es el solar plano con cubierta de vidrio.

El sistema de captación solar está basado en el principio del efecto invernadero que consiste en que la radiación solar, de longitud de onda corta, atraviesa la cubierta transparente e incide sobre el absorbedor aumentando su temperatura. De esta forma el absorbedor al calentarse emite radiación de onda larga (IR) la cual queda retenida por la cubierta que es opaca a este tipo de radiación. De esta forma se produce una acumulación de calor que se transfiere al fluido calo-portador.

El sistema de captación solar de la instalación está formado por 160 captadores

solares planos conectados en serie-paralelo en retorno invertido. Sumando en total 371,20 m2

de superficie de captación. Cada batería de captadores estará formado por 10 captadores en paralelo.

AFAC

Figura 2. Sistema de captación.

La orientación de los captadores es prácticamente Sur, con azimut 18º aprovechando la orientación del propio edificio, y su inclinación será de 45º. Este segundo valor es un parámetro de diseño que se justificará en la memoria de cálculo.

El área de captación se obtendrá considerando la instalación globalmente, es

decir, aplicando el método F-Chart con una demanda energética que sea la suma de energía debida ACS y energía debida a la piscina. El método F-Chart es un método de cálculo para dimensionar la instalación que será también descrito más adelante.


MEMORIA DESCRIPTIVA

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Los captadores elegidos serán Viessmann Vitosol 300F o similar cuyo componente principal es el absorbedor de cobre con recubrimiento de titanio y de cristal antirreflectante que mejora notablemente el rendimiento óptico del captador. El absorbedor de cobre garantiza una elevada absorción de la radiación solar y una reducida emisión de radiación térmica. El absorbedor cuenta con un tubo de cobre en forma de serpentín por el que circula el medio portador de calor. El medio portador de calor recibe el calor del absorbedor a través del tubo de cobre. El absorbedor está envuelto en una carcasa altamente aislante, gracias a la cual se minimizan las pérdidas de calor del captador.

Las características técnicas de los captadores vienen reflejadas en el punto 1.5.1 del presente documento.

Hablemos de la estructura que soporta los captadores solares. La función de esta

estructura es la de proporcionar sujeción y rigidez al campo de captadores solares, propiciando, en la medida de lo posible, la integración de los equipos solares en la edificación. Deben estar realizadas con materiales que soporten las condiciones exteriores meteorológicas y otras agresiones medioambientales; el material más empleado para su ejecución es el acero galvanizado en caliente.

A la estructura soporte le será de aplicación las exigencias del Código Técnico de la Edificación en cuanto a condiciones de seguridad.

Deben proveerse los puntos de apoyo en cantidad suficiente y en posición correcta, de modo que nunca sobrepasen los valores de flexión máxima prescritos por el fabricante.

Es esencial que los elementos de fijación de los captadores y los elementos de la propia estructura no produzcan sombra sobre los captadores solares. El sistema soporte consta de las siguientes partes:

- Elementos de sujeción: Unen el captador a la estructura propiamente dicha. Estos elementos vienen definidos por el fabricante de los captadores.

- Estructura como tal: La estructura redistribuye las cargas del captador en cargas

sobre los apoyos y anclajes. Debe resistir el peso propio del captador y de ella misma, las cargas de viento y las cargas de nieve. Normalmente consiste en dos perfiles angulares de acero. La protección contra la corrosión es importante, por lo que se aplicarán varias capas de pintura antioxidante y acabado.

- Apoyos y anclajes: encargados de transmitir las cargas al edificio.


MEMORIA DESCRIPTIVA

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Figura 3. Estructura soporte del sistema de captación.

Debido a que la cubierta del edificio es curva cada hilera de captadores

necesitará una estructura soporte diferente para conseguir que los captadores tengan una inclinación de 45º con respecto a la horizontal. Esto lo conseguiremos usando un prolongador de inclinación para cada hilera del sistema de captación.

Figura 4. Estructura prolongadora de la inclinación.


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1.3.3. SISTEMA DE ITERCAMBIO DE CALOR. En cuanto al sistema de transferencia de calor, se observa que la instalación es

indirecta. Esto quiere decir que el fluido que circula por los captadores solares no es el agua destinada a consumo, la instalación incorpora dos intercambiadores que separan ambos fluidos, estando situados en el primario. La independización del primario y secundario permite utilizar como fluido de trabajo en el primario agua con anticongelante que actúa como sistema de protección frente a heladas en la instalación.

Otra ventaja que tiene este tipo de instalación es que se evita el contacto directo

del agua sanitaria de consumo con los captadores, con lo que se eliminan las incrustaciones calcáreas en los mismos y disminuye el riesgo de corrosión en el circuito primario.

En nuestra instalación tendremos dos intercambiadores de calor externos de

placas planas colocados en paralelos con el campo de captadores. Será necesario el uso de intercambiadores externos debido a la alta potencia demandada por la instalación. Uno de ellos transmitirá la energía del circuito primario al circuito secundario de agua sanitaria y el otro transmitirá la energía al circuito de la piscina.

Figura 5. Intercambiador de calor de placas. La selección del intercambiador de calor se producirá teniendo las

consideraciones realizadas en la normativa correspondiente:

- Potencia de intercambio en W superior a 500 veces la superficie de captación en m2.

- Superficie de intercambio mínima comprendida entre ¼ y 1/3 de la superficie de captación. El programa de temperaturas a que se verá sometida la actuación del

intercambiador será variable con respecto al momento del día, y el período del año. Por lo que se dotará a ambos intercambiadores con dos pares de sondas de temperatura para tomar los valores de sus entradas y salidas.


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El intercambiador de ACS se ha elegido para trabajar con un caudal máximo para el primario-secundario de 4800 l/h y con unas temperaturas de entrada y salida del primario y secundario respectivamente de 55 ºC y 45 ºC. Con ello se garantiza una potencia de 53 kW (según fabricante).

El intercambiador de Piscina se ha elegido para soportar un caudal máximo en

el primario de 5900 l/h y en el secundario de 9000 l/h. Las temperaturas de entrada en el primario y secundario serán respectivamente 60 ºC y 28 ºC, y el fabricante garantiza una potencia de 134 kW.

En el aporte del sistema de caldera al depósito denominado auxiliar se producirá

otra transferencia energética, pero está vez mediante un serpentín interior al acumulador auxiliar. Las características técnicas de los intercambiadores aparecen en el punto 1.5.3.

1.3.4. SISTEMA DE ACUMULACIÓ. El acumulador es el elemento encargado de almacenar la energía térmica

generada por los captadores. La utilización de acumuladores es imprescindible en las instalaciones solares térmicas debido a que no es simultánea la demanda de agua caliente con la generación.

El sistema de acumulación de esta instalación es centralizado y está formado por

un acumulador solar que almacene el ACS y un acumulador auxiliar con caldera de apoyo. El circuito de la piscina no necesitará sistema de acumulación.

El volumen de acumulación necesario lo obtendremos aplicando el método F-

Chart a la instalación sin considerar las pérdidas de la piscina ya que la acumulación sólo nos repercute en el circuito de ACS.

Cada acumulador tendrá cuatro conexiones. El volumen del acumulador auxiliar

se calculará como el 20% de la demanda diaria de ACS. Éste acumulador también dispone de cuatro conexiones: ida y retorno del sistema auxiliar, entrada del acumulador solar y salida hacia el circuito de distribución.

Cercana al depósito, se instalará en cada conducción de entrada o salida una

válvula esférica a fin de poder aislar el elemento para posibles reparaciones, inspecciones o trabajos de mantenimiento.

La eficiencia de una instalación solar aumenta al hacerlo la estratificación de

temperaturas alcanzada en el acumulador porque:

- Parte superior, es esta la que va primero hacia el consumo consiguiéndose por tanto trasvasar el agua a mayor temperatura y retardar, en su caso, la activación del sistema de apoyo.

- El agua almacenada en la parte inferior se encuentra a menor temperatura por lo que el agua que va desde el acumulador hasta los captadores, o el fluido de


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trabajo que va desde el intercambiador hacia los captadores, también está a menor temperatura. En ambas situaciones la temperatura de entrada a captadores es más baja y por tanto el rendimiento de éstos aumenta.

Las características técnicas de los acumuladores vienen reflejadas en el punto 1.5.2.

1.3.5. CIRCUITO HIDRÁULICO. El circuito hidráulico de una instalación solar está formado por el conjunto de

tuberías, bombas de circulación, válvulas y accesorios que se encargan de conectar entre sí los principales componentes de la instalación solar.

El circuito hidráulico ha de concebirse de por sí equilibrado, si no fuera posible, el flujo ha de controlarse mediante válvulas de equilibrado.

1.3.5.1. Red de tuberías de la instalación. Al separar el circuito de tuberías en circuito primario y circuito secundario, las

condiciones de cada uno de ellos serán diferentes. Por el primario circulará un fluido calo-portador con una determinada proporción de anticongelante, en nuestro caso; H-30L, consistente en una mezcla de 1’2-propilenglicol inhibido (45,3 %-vol) y agua, que se comercializa premezclado. En cambio por la instalación del circuito secundario circulará agua potable para alimentar los consumos de ACS y el circuito con agua no potable para calefacción de la piscina.

El material empleado para las conducciones será el cobre, ampliamente utilizado

en instalaciones de todo tipo, y el más aconsejable para instalaciones de energía solar, por ser técnicamente idóneo y económicamente competitivo. Se evitarán los materiales como aceros galvanizados para este tipo de aplicaciones, en particular cuando existe certeza de que la instalación va a estar sometida a temperaturas mayores de 65 ºC.

En el esquema de la instalación anterior podemos observar que existe un circuito

de recirculación ya que el CTE nos exige que en las redes de ACS en las que la longitud de la tubería de ida al punto de consumo más alejado sea igual o mayor que 15 m se debe disponer de una red de retorno. Se trata de un ramal de conducción cuya función es hacer circular constantemente el ACS, desde, el punto de servicio más alejado, hasta el tanque de almacenamiento.

El motivo de esta recirculación es mantener el agua de la tubería de distribución

caliente, de manera que al abrir un grifo se pueda obtener instantáneamente el agua a la temperatura adecuada, sin tener que esperar a que llegue desde el acumulador, con la pérdida de agua y de tiempo que eso supone.

Se prestará especial atención a las soldaduras entre uniones de tuberías de cobre, que se realizarán con aleación de plata. Una vez colocados todos los elementos de ambos circuitos se realizará una prueba de presión controlada y posteriormente se procederá a forrar las conducciones con el correspondiente aislamiento. Las características técnicas de las tuberías aparecen el punto 1.5.5.


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1.3.5.2. Bombas de circulación. La bomba de circulación es el elemento de la instalación solar térmica encargado

de hacer circular el fluido a través del circuito hidráulico de una instalación. Debido a las altas temperaturas que se pueden alcanzar en una instalación solar,

siempre que sea posible, las bombas se montarán en las zonas más frías del circuito (tubería de retorno a captadores en el circuito primario), teniendo en cuenta que no se produzca ningún tipo de cavitación y siempre con el eje de rotación en posición horizontal.

Puesto que se ha optado por un sistema indirecto, con circulación forzada, se han

de determinar las características de las bombas empleadas para ello. Se emplearán bombas centrífugas, montadas en línea (intercaladas directamente en la tubería) y con el eje horizontal, para garantizar el correcto trabajo de los cojinetes. Se cuidará que la caja de bornas no quede por debajo del mismo, para evitar que los goteos afecten a la conexión eléctrica.

En nuestro sistema, al tener más de 50 m2 de superficie de captación se ha de

disponer a la instalación de dos bombas, dispuestas en paralelo, dejando una de reserva, tanto en el circuito primario como en el secundario.

Esta redundancia de equipos garantiza la continuidad de funcionamiento del sistema, aun cuando se dieran averías de uno de las dos bombas.

Por lo tanto, nuestra instalación estará formada por cuatro grupos de presión de

dos bombas en paralelo (2 grupos en los dos circuitos primarios, 2 grupos en los dos circuitos secundarios), una bomba en el apoyo mediante caldera del acumulador auxiliar y una bomba el circuito de recirculación.

El punto de trabajo óptimo para la bomba se dará para la velocidad de diseño.

Sin embargo, a modo de previsión de eventualidades en el funcionamiento se ha escogido un modelo que puede adaptar un variador de velocidad independiente de la bomba.

Figura 6. Bombas en paralelo.


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Todos los pares de bombas del sistema, con funcionamiento alternativo irán

provistos con un conjunto de accesorios estándar, tal y como representa la figura siguiente:

M

Figura 7. Accesorios del grupo de presión. El grupo se deberá aislar hidráulicamente mediante válvulas de corte de tipo

esfera, a fin de poder efectuar operaciones de mantenimiento o reparación. Se dispondrá una válvula de retención, no por causa del grupo de presión, sino

para evitar la circulación en sentido inverso, por efectos termosifónicos durante la noche.

En paralelo al grupo de bombas se instalará, como elemento de medida del salto

de presión un manómetro, aislable mediante válvulas de esfera. Se decidirá dotar a cada par de bombas de un caudalímetro.

Las características técnicas de las bombas aparecen el punto 1.5.4.

1.3.5.3. Vaso de expansión. Los circuitos hidráulicos cerrados deben estar equipados con un dispositivo de

expansión ya que en ellos se pueden producir variaciones de volumen debidas a variaciones de temperatura. Este es el caso del circuito primario de la instalación solar. Dicho dispositivo de expansión se diseña según la norma UNE 100155:2004 “Climatización. Diseño y Cálculo de sistemas de expansión”.

El vaso de expansión mantiene la presión entre los límites preestablecidos y evita a la vez las pérdidas y reposiciones de la masa de fluido. El exceso de volumen de fluido en el circuito, consecuencia del aumento de la temperatura, será almacenado en su totalidad en el depósito de expansión. Al bajar la temperatura, el fluido almacenado será restituido, total o parcialmente, al circuito.

Los vasos de expansión cerrados son los que se utilizan normalmente en las

instalaciones solares por lo que el fluido del circuito no se encuentra en contacto con la atmósfera. Aquí el recipiente es un depósito estanco, normalmente de acero. El vaso se divide en un volumen con nitrógeno que actúa de amortiguador y una parte donde


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fluctúa el líquido de la instalación estando los dos volúmenes separados por una membrana elástica impermeable.

En instalaciones pequeñas la presión máxima de trabajo del vaso de expansión supone un factor condicionante para la presión de todo el circuito. A efectos de la presente instalación, el elemento que fija la presión será el captador (Pmax=6bar) puesto que el vaso de expansión elegido soporta 10bar.

El circuito secundario presenta una situación distinta, puesto que no se trata de un circuito cerrado.

Figura 8. Vaso de expansión.

Las características técnicas del vaso de expansión aparecen en el punto 1.5.5.

1.3.5.4. Sistema de purga de aire. Si junto con el fluido calo-portador interior de los circuitos existe aire, se pueden

reducir las características termo-conductoras de los mismos y si aquel no se elimina se puede ir acumulando en los puntos altos de los circuitos y reducir o incluso anular el caudal de circulación. Por lo tanto, en todos los puntos altos de la instalación en los que se pueda almacenar el aire, como por ejemplo en la parte superior de los captadores, tendremos que poner un sistema de extracción de aire.

1.3.5.5. Sistema de llenado y de vaciado. El circuito primario al ser un circuito cerrado, ha de incorporar un sistema de

llenado manual o automático que permita llenar el circuito y mantenerlo presurizado. Lo situaremos antes de los grupos de presión de los circuitos primarios con la intención de ahorrarnos tener que diseñar una bomba independiente para el llenado del circuito.

Para posibilitar el vaciado del circuito de una instalación solar, se instalarán válvulas de vaciado en los puntos más bajos de las tuberías de drenaje.


MEMORIA DESCRIPTIVA

19

1.3.5.6. Válvulas.

Válvulas de corte:

Se instalarán las válvulas de corte necesarias para poder realizar operaciones de mantenimiento sin tener que realizar el vaciado completo de la instalación. Para ello, las válvulas de corte se instalarán en:

- A la entrada y salida de cada batería del campo de captadores. - A las entradas y salidas de los acumuladores, intercambiadores y bombas. - A la entrada y salida del circuito de distribución de agua fría y caliente. - A la entrada y salida de la instalación solar para poder aislarla del sistema de

apoyo.

Figura 9. Válvula de corte.

Válvulas de seguridad:

Se instalará una válvula de seguridad por fila de captadores en el circuito primario.

Figura 10. Válvula de seguridad. Válvulas de retención o antiretorno:

Se instalarán válvulas de retención a fin de evitar efectos termosifónicos perjudiciales (pérdidas energéticas durante la noche) en:

- La acometida de agua fría para evitar circulaciones naturales indeseadas. - En cada una de las bombas.


MEMORIA DESCRIPTIVA

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Figura 11. Válvula anti-retorno. Válvulas de vaciado:

Se instalarán válvulas de vaciado en los puntos más bajos de las tuberías de drenaje. Válvulas de tres vías:

Conducen el fluido en el sistema y serán reguladas por un servomotor y control del tipo todo nada.

1.3.6. SISTEMA DE EERGÍA COVECIOAL

AUXILIAR. El sistema solar que se ha propuesto en lo que precede no cubre toda la demanda

de energía térmica de la instalación deportiva. Esto obliga a no poder prescindir del sistema de calderas convencional. Ha de tenerse en cuenta que la producción agregada anual del sistema solar estará en torno al 70% de la demanda. Ello no significa que el sistema auxiliar deba dimensionarse para aportar el 30% restante.

El subsistema de apoyo se debe dimensionar de forma que aporte todo el calor necesario en la instalación como si no se dispusiese del sistema solar ya que habrá días de Diciembre, por ejemplo, en los que el aporte solar será nulo. Satisfacer la demanda térmica esos días supone disponer de un sistema capaz de hacerlo sin aporte solar alguno. Por otra parte, se deberá suplir la demanda energética en caso de mantenimiento o reparación de la instalación solar.

En nuestra instalación tendremos un sistema auxiliar para la demanda de ACS y

otro para la demandad de la piscina. Cada caldera tendrá que proporcionar toda la energía demandada de su correspondiente circuito. El cálculo de la potencia que tiene que aportar cada caldera vendrá dado en la memoria de cálculo.

El combustible utilizado será el gas natural ya que es un combustible económico

y de suministro continuo. La caldera de ACS tendrá una potencia de 59,3 kW mientras que la de la piscina será de 83 kW.


MEMORIA DESCRIPTIVA

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Figura 12. Caldera de gas.

1.3.7. SISTEMA DE REGULACIÓ Y COTROL.

Los equipos de control son los dispositivos que controlan los diferentes elementos que constituyen la instalación, siendo los de mayor importancia los ligados al funcionamiento de las bombas de circulación.

Figura 13. Cuadro de control.

La instalación necesita de unos protocolos de actuación perfectamente establecidos que regulen los flujos de energía entre el captador, el sistema de acumulación y el consumo, para poder trabajar a un nivel óptimo de eficiencia, y garantizar el máximo aprovechamiento de la energía solar. Estas actuaciones vendrán definidas por el sistema de regulación.

El sistema de control discriminará entre los dos intercambiadores en paralelo con

el campo de captadores, regulado con válvulas de tres vías actuadas por servomotor. Este control dará siempre preferencia al servicio a piscina, hasta que esta alcance su temperatura de consigna más una histéresis de 2 ºC. A partir de este estado, el sistema servirá energía al acumulador solar.


MEMORIA DESCRIPTIVA

22

La regulación se hará por diferencia de temperaturas entre distintos puntos del sistema, lo que se denomina comúnmente como regulación diferencial.

La detección de temperaturas se realizará mediante sondas térmicas de inmersión

dispuestas en los puntos que describe el esquema de principio en planos, dispuestas en acumuladores, conducciones, y captadores.

Figura 14. Sonda de temperatura sumergible.

Control del circuito Piscina:

Regula los estados de arranque y parada de las bombas de primario y secundario

del circuito de la piscina. Para el funcionamiento de las bombas se hará un control diferencial de temperatura, que compara la temperatura a la salida del campo de captadores con la temperatura de la piscina que arrancará la bomba cuando la temperatura a la salida del captador sea mayor que la temperatura de la piscina. Por el contrario, parará las bombas del circuito de la piscina cuando ambas temperaturas sean la misma, comenzando a transferir energía al circuito de ACS.

Control del circuito de ACS:

Regula los estados de arranque y parada de las bombas de primario y secundario

del circuito de ACS. El control del circuito de ACS se efectuará mediante un control diferencial de temperatura, que compara la temperatura a la salida del campo de captadores con la temperatura en la parte inferior del acumulador solar. Los valores de arrancada y parada de este diferencial serán constantes e iguales a los siguientes valores:

Valor mínimo de diferencia de temperatura para arrancar la bomba: 7 ºC. Valor máximo de diferencia de temperatura para parar la bomba: 3 ºC.

El valor de temperatura máximo permitido en el acumulador será de 90 ºC. Una

vez alcanzado este valor, parará la bomba del secundario. Control del circuito de Caldera:

La caldera arrancará siempre que haya caudal de consumo y la temperatura sea menor que la temperatura de consumo más 5 ºC. En los puntos de consumo existe una mezcladora que garantiza que se alcanza la temperatura de consumo en los puntos finales de consumo.


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Control del circuito de Recirculación: La bomba tendrá un temporizador de forma que a una cierta hora antes del

comienzo de uso de la instalación, empiece a circular caudal con el objetivo de que cuando el usuario demande el agua. Ésta, esté caliente. Las características técnicas podemos observarlas en el apartado 1.5.6.

1.3.8. SISTEMA DE MEDIDA.

Por exigencia del CTE, además de los aparatos de medida de presión y temperatura que permitan la correcta operación, en una instalación de las dimensiones de la que nos ocupa se deberá disponer al menos de un sistema analógico de medida y registro de datos que indique como mínimo las siguientes variables:

- Temperatura de entrada del agua fría de red. - Temperatura de salida del acumulador solar. - Caudal de agua fría de red.

De forma que el tratamiento de los datos proporcione al menos la energía solar

térmica acumulada a lo largo del tiempo. No obstante casi todos los sistemas de medida comerciales suelen informarnos

de más variables que las anteriormente exigidas.

Figura 15. Dispositivo de regulación estándar.

En este proyecto recurriremos a un sistema de regulación centralizada. Ello se puede llevar a cabo mediante un autómata programable (PLC en lo que sigue) que permite integrar el control y mando de todas las variables en un único equipo.

Estos dispositivos son caros, y a su precio hay que añadir el importe de la programación concreta para esta instalación. Además se incorporará un PC básico, controlado al autómata, desde el que se podrá modificar el código programado, y lo que es más importante, monitorizar todas las variables que se deseen.


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Figura 16. Esquema conceptual de funcionamiento del PLC.

1.4. ISTALACIÓ ELÉCTRICA.

La totalidad de elementos que precisen la energía eléctrica para su

funcionamiento (bombas, controles, servomotor de la válvula de llenado automático,...) dispondrán de una línea de alimentación debidamente dimensionada y protegida, tal y como se especifica en el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión, con sus correspondientes protecciones magnetotérmicas y diferenciales, que se situarán en el cuadro eléctrico correspondiente en la sala de máquinas.


MEMORIA DESCRIPTIVA

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1.5. CARACTERÍSTICAS TÉCICAS DE LOS EQUIPOS. 1.5.1. CAPTADORES SOLARES. Los captadores seleccionados para la instalación son de la marca VIESSMANN

o similar, modelo Vitosol 300-F SV3. Las características de éstos son las siguientes:

Figura 17. Captador Solar Vitosol 300-F SV3.


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1.5.2. ACUMULADOR SOLAR. Se prevé un acumulador vertical directo para ACS de 5.000 L. de la marca

CABLEMAT SOLAR o similar, serie MXV fabricado en acero inoxidable, modelo Master Europa RB. Sus características técnicas son las siguientes:

Figura 18. Acumulador solar.

Figura 19. Datos técnicos del acumulador solar.


MEMORIA DESCRIPTIVA

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Por otra parte, se prevé un acumulador auxiliar, de 1500 L de capacidad, con conexión para serpentín que se conecte con sistema de apoyo externo. El acumulador será también de la marca CABLEMAT SOLAR o similar, serie MXV fabricado en acero inoxidable, modelo Master Europa RB. Las características técnicas son las siguientes:

Figura 20. Datos técnicos del acumulador auxiliar.


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1.5.3. ITERCAMBIADOR DE CALOR. Los intercambiadores externos del circuito solar serán de placas desmontables de

la marca ALFA-LAVAL o similar. Sus principales características técnicas son: Intercambiador externo para el circuito de ACS:

El intercambiador elegido es el Modelo M3FGH de 35 placas que nos da una potencia de 53 kW lo cuál cumple los 30 kW exigidos.

Figura 21. Intercambiador de calor del circuito de ACS.

_ = 45600 ℎ ∙ 1860 /ℎ = 53

Intercambiador externo para el circuito de la piscina:

El intercambiador elegido es el modelo M3MFG de 38 placas que nos da una potencia de 134 kW lo cual sobrepasa los 132 kW exigidos y cuyo funcionamiento resulta eficiente para los valores de caudal aquí tratados.


MEMORIA DESCRIPTIVA

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_ = 115000 ℎ ∙ 1 860 /ℎ = 134

1.5.4. BOMBAS. Se elegirán 4 grupos de bombas diferentes. Todas serán de la marca SEDICAL o

similar, para proceder a su elección se tendrá en cuenta el caudal de diseño de la bomba y la altura manométrica que tienen que vencer.

Los modelos de bomba SEDICAL utilizados serán SAM, SAP y SA(D)P, cuyas

curvas vienen representadas en la siguiente figura:

Figura 22. Curvas de las bombas.


MEMORIA DESCRIPTIVA

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Figura 23. Datos técnicos de las bombas.

Bombas del circuito primario de ACS:

!_ = 4,64 #$ℎ %!_ = 10,4 # . .

Se elegirá una bomba del modelo SAP 30/20T. Bombas del circuito primario de la Piscina:

!_' = 4,64 #$ℎ %!_' = 8,8 # . .

Se elegirá una bomba del modelo SAP 30/20T.


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Bombas del circuito secundario de ACS:

(_ = 4,64 #$ℎ %(_ = 2,62 # . .

Se elegirá una bomba del modelo SAM 30/6T. Bombas del circuito secundario de la Piscina:

(_' = 9 #$ℎ %(_' = 3,4 # . .

Se elegirá una bomba del modelo SA(D)P 40/8T. Bomba del circuito de la caldera:

+,-. = 4,64 #$ℎ %+,-. = 2,53 # . .

Se elegirá una bomba del modelo SAM 30/6T. Bombas del circuito de recirculación:

/-.0+ó = 4,64 #$ℎ %/-.0+ó = 2,96 # . .

Se elegirá una bomba del modelo SAM 30/6T.

1.5.5. COMPOETES DE LA ISTALACIÓ HIDRAÚLICA.

A continuación describimos los elementos utilizados en la instalación hidráulica

de los circuitos del sistema solar.

Tubería circuito primario: tenemos varios tipos. Son: - Tubería de cobre UNE – EN 1173 de 22 mm. - Tubería de cobre UNE – EN 1173 de 28 mm. - Tubería de cobre UNE – EN 1173 de 35 mm. - Tubería de cobre UNE – EN 1173 de 42 mm.

Tuberías circuito secundario: Tenemos varios tipos. Son: - Tubería de cobre UNE – EN 1173 de 42 mm. - Tubería de cobre UNE – EN 1173 de 54 mm.


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Válvulas de corte: todas son de esfera, aunque existen varios tamaños. Tenemos 32 de 1”, 28 de 1 ½ “ y 8 de 2 ¼”.

Válvulas de vaciado: también de esfera, 16 de 1” y 3 de 1 ½ “. Válvula de llenado automático 2 de 1 ½ “. Válvula de tres vías: 1 de 1 ½”. Válvula termostática mezcladora: 1 de 1 ¾” y 1 de 2 ¼”. Válvulas de seguridad: 16 taradas a 6 bar de ½ “, 2 taradas a 6 bar de 1 ¼ “. Válvulas de retención: serán de clapeta, 1 de 1 ½”, 5 de 2”. Purgadores automáticos: 16 de tipo boya de 1 “. Vaso de expansión cerrado de membrana recambiable de 8 L.

Figura 24. Características técnicas de los sistemas de expansión.

Aislamiento de los depósitos: espuma rígida de poliuretano de 80 mm. Aislamiento del intercambiador: planchas de poliuretano de 30 mm. Aislamiento de tuberías interiores: coquilla de poliuretano de 40 mm. Aislamiento de tuberías exteriores: coquilla de poliuretano de 50 mm.


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1.5.6. REGULACIÓ Y COTROL. Se optará por la regulación mediante un autómata programable (PLC), la unidad

de regulación escogida es de la marca VIESSMANN o similar, modelo Vitosolic 200. Esta centralita de regulación se utiliza para instalaciones con producción bivalente de A.C.S. o producción bivalente de A.C.S. y calentamiento del agua de piscinas, o para la calefacción mediante colectores de energía solar y calderas a gasóleo/gas.

Figura 25. Unidad de regulación. Presentemos a continuación algunos datos técnicos de la unidad.


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1.6. MÉTODOS DE CÁLCULO.

1.6.1. ITRODUCCIÓ. Existe una amplia gama de métodos de cálculo de instalaciones solares cuyos datos de entrada, datos de salida, propiedades, bases de cálculo, aplicaciones, etc. son muy diferentes. Es de destacar que dependiendo del método de cálculo empleado será necesario establecer, con mayor o menor detalle, parte o todos los parámetros de uso, climáticos y de funcionamiento. Los métodos de cálculo de este tipo de instalaciones pueden clasificarse en métodos simplificados o detallados. Métodos de cálculo simplificados: Los métodos simplificados aportan información sobre el comportamiento energético global de la instalación, no requieren gran nivel de detalle para la definición de las bases de cálculo y por tanto no necesitan disponer de información detallada en los datos de entrada, por lo que son relativamente fáciles de utilizar. Los parámetros de salida generalmente se refieren a variables globales de la instalación (energía aportada, etc.). Estos métodos normalmente están basados en correlaciones obtenidas a partir de datos medidos en una cantidad significativa de instalaciones. El rango de validez de las correlaciones depende de múltiples factores si bien, con carácter general, es necesario que estos métodos sean suficientemente validados con los datos medidos en las instalaciones.

a) Método de cálculo simplificado del rendimiento medio: El método de cálculo simplificado más sencillo es el que utiliza como únicos parámetros funcionales el área de captación (A) y el rendimiento medio de la instalación solar (ηESL); conociendo la demanda diaria de energía térmica (D) y la irradiación solar anual disponible sobre el plano de captación (HG), se determina la fracción solar (FSolar) utilizando la expresión:

FSolar= A∙HG∙ηESL> ∙ 365

b) Método de cálculo f - Chart:

Este método parte de valores diarios medios mensuales y estima la energía aportada por una instalación solar, a partir de una serie de parámetros de uso, climáticos y de funcionamiento. Los resultados arrojados por este método de cálculo son los valores de fracción solar (FSolar) para un día medio de cada mes.


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Métodos de cálculo detallados: Utilizan modelos físicos y matemáticos que caracterizan los distintos sistemas y/o componentes, permiten realizar estudios paramétricos que determinan los efectos provocados por las distintas variables y simulan el comportamiento energético de la instalación. Son métodos que aportan información muy detallada, pero que han de estar adecuadamente contrastados con datos experimentales medidos en las instalaciones al objeto de reproducir convenientemente el comportamiento de estas.

Entre los resultados normalmente aportados por los métodos detallados sobre el

comportamiento de los distintos sistemas de la instalación destacan: - Sistema de captación solar: temperatura de la salida de cada captador solar,

energía captada y pérdidas térmicas. - Sistema de acumulación: distribución vertical de temperaturas (estratificación)

en el interior de los acumuladores, caudales y temperaturas a través de las conexiones de entrada y salida de los acumuladores y pérdidas térmicas.

- Sistema de intercambio: temperaturas a la salida del primario y del secundario. - Sistemas de transporte y de control: pérdidas térmicas en las tuberías, tiempo de

funcionamiento y/o consumo de energía eléctrica de las bombas.

En general los métodos detallados son más complejos de manejar, requiriéndose un esfuerzo importante en la definición de la instalación así como en la cantidad y nivel de detalle de los datos de entrada (valores horarios, etc.).

1.6.2 EL MÉTODO F- CHART. En la realización de este Proyecto se ha decidido usar el método F- Chart,

pasemos a explicar su fundamento. El método F-Chart, aplicable a calefacción de edificios y calentamiento de

A.C.S., es un método simplificado ampliamente aceptado como un proceso de cálculo suficientemente exacto cuando se dispone de datos en base mensual. Para desarrollarlo, como datos de partida se utilizan datos mensuales medios meteorológicos y de demanda. Es perfectamente válido para determinar el rendimiento o factor de cobertura solar en instalaciones de calentamiento y producción de ACS, en todo tipo de edificios, mediante captadores solares.

El resultado final que proporciona el método F-Chart, es una estimación de la

fracción de carga total suministrada por la energía solar. La principal variable de diseño será el área de captación, siendo variables secundarias el tipo de captador, capacidad de almacenamiento, relación de flujos, etc.

El método en sí, fue obtenido a partir de correlaciones de resultados de un gran número de simulaciones detalladas. Los resultados de estas numerosas simulaciones fueron correlacionadas en términos de variables adimensionales fáciles de obtener. El resultado de la correlación, cómo veremos más adelante, será f; fracción de carga mensual que será suministrada por energía solar. Este factor se obtendrá, cómo ya hemos dicho antes, como función de dos parámetros adimensionales.


MEMORIA DESCRIPTIVA

36

El método F-Chart ha sido desarrollado para tres configuraciones estándar,

sistemas de líquido o aire para calefacción y preparación de A.C.S. y sistemas sólo para preparación de A.C.S. A continuación veremos sólo los sistemas de líquido.

Figura 26. Esquema de la configuración del sistema básico usando como fluido de transferencia un líquido.

Los rangos de los parámetros de diseño usados en sistemas líquidos son los

siguientes: 0,6 < @An < 0,9 5 < C/D ∙ E < 120 #( 2,1 < FG < 8,3 /#(H 30 < β < 90º 83 < FEK < 667 /H La simulación detallada de las tres configuraciones comentadas ha sido usada

para desarrollar la correlación entre las variables adimensionales y f, la fracción mensual de cargas suministrada por energía solar. Los dos grupos adimensionales son:

M = EC/D FGN.-O − NQQQ∆ST

U = EC/D @AQQQ%VQQQQWT


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donde: AC : Área de captación (m²). F R ': Factor eficiencia modificado captador- intercambiador de calor. UL: Coeficiente de perdidas total (W/m²·ºC). ∆t : Número de segundos en el mes. XYQQQQ : Temperatura media mensual (ºC). Tref : Temperatura de referencia experimental, fijada en 100 ºC. L: Carga mensual total (J). ZXQQQQ : Media mensual de radiación diaria incidente sobre la superficie del captador por unidad de área (J/m²). : Días del mes.

([\QQQQ): Media mensual del producto transmitancia-absortancia.

El método F- Chart se desarrolla para un sistema base de energía solar, sin intercambiador de calor en el circuito de captación y con una capacidad de acumulación de 75 l/m2 de superficie de captación por lo que si las condiciones de diseño no son las anteriormente comentadas los números adimensionales habrá que corregirlos con una serie de factores que pasamos a describir en el siguiente apartado. En la definición de los números adimensionales anteriores hemos incluído la modificación de FR debida a la existencia de un intercambiador de calor debido a que en el esquema de la instalación existe un intercambiador de calor.

Observemos, antes de describir los factores correctores, que los dos números adimensionales anteriores pueden reescribirse quedando de la siguiente manera:

M = C/FG ∙ C/DC/ ∙ N.-O − NQQQ∆S ET

U = C/@A ∙ C/DC/ ∙ @AQQQ@A ∙ %VQQQQW ET

El significado físico de estos grupos adimensionales es el siguiente:

- Y expresa la relación entre la energía absorbida en la superficie de captación y la carga total durante un mes.

- X expresa la relación entre las pérdidas de energía de la superficie de captación para una temperatura de referencia y la carga total durante un mes.

Energía absorbida y energía perdida en la captación:

El balance energético en un captador solar establece que la energía útil captada es igual a la energía solar absorbida menos las pérdidas térmicas del mismo. La energía solar absorbida es proporcional a la irradiancia solar (W/m2) incidente sobre el plano del captador de área A y depende de la transmitancia de la cubierta y de la absortancia del absorbedor; las pérdidas se pueden considerar proporcionales a la diferencia entre una temperatura representativa del captador con la temperatura del ambiente a través de un coeficiente global de pérdidas térmicas.


MEMORIA DESCRIPTIVA

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El producto de la transmitancia por la absortancia depende del ángulo de incidencia de la radiación. A continuación, describiremos cómo obtendremos la energía solar absorbida.

]Y^_ = C/D ∙ @A` ∙ %V, ∙ E = C/ ∙ Ea@Ab ∙ %b, + @A, ∙ %,,d= C/D ∙ @A ∙ E e@Ab@A ∙ %b, + @A,@A ∙ %,,f= C/D ∙ @A ∙ Eaghi`b ∙ %b, + ghi`, ∙ %,,d

Donde: C/ ∙ @A: Es el factor de ganancia y es un dato del captador.

ghi`b = 1 − kl !mno `p − 1

ghi`, = 1 − kl q !mno rlº − 1s = 0,9

kl depende del tipo de captador. Para un captador solar plano es igual a 0,1. El ángulo de incidencia de la radiación directa se calculará mediante gráficas del

siguiente tipo:

Figura 27. Ángulo de incidencia de la radiación directa.


MEMORIA DESCRIPTIVA

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Mediante las cuales, a partir de la latitud del lugar y la inclinación del panel podemos obtener el valor del ángulo de incidencia.

El valor de la radiación directa y difusa podemos obtenerlo a partir del índice de transparencia atmosférica. Finalmente, indiquemos cuál es la energía pérdida: ]tévwxwY = C/ ∙ E ∙ yFG ∙ 100 − Nz|

1.6.3. F-CHART PARA PISCIAS.

Sabemos que el método del F-Chart sólo sirve para instalaciones de agua caliente sanitaria y calefacción, no para climatización de piscinas. Por lo que tendremos que hacer una aproximación para el uso del mismo en el calentamiento de piscinas. Por ello, consideraremos la carga de la piscina como una carga de calefacción en el método.

1.6.4. FACTORES CORRECTORES.

Como hemos comentado antes, el método F-Chart considera sistemas de calefacción y producción de ACS, dónde la carga de ACS es inferior al 20% de la carga de calefacción. Además, se desarrolla para un sistema base de energía solar, sin intercambiador de calor en el circuito de captación y con una capacidad de acumulación de 75 l/m2 de superficie de captación. Si nuestro sistema de estudio no tiene estas características deberos aplicar una serie de correcciones al método como explicamos a continuación. Corrección por asociación en serie:

Vamos a considerar el efecto producido por la asociación de los captadores. En la conexión en PARALELO todos los captadores funcionan bajo las mismas condiciones, con lo cual la aplicación del método es inmediata. No obstante, cuando se tienen conexiones en SERIE, las temperaturas de entrada del fluido varían de un captador a otro. Para poder aplicar el método F-Chart habrá que modificar los parámetros del captador y el caudal que recorre la instalación. Así pues, si existen dos captadores en serie, un simple balance de energía nos proporcionará la relación entre los parámetros de los captadores y los parámetros globales:


MEMORIA DESCRIPTIVA

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Figura 28. Asociación en serie de captadores solares.

Planteando un balance de energía en el captador 1 llegamos a la siguiente

relación entre la temperatura de entrada y la temperatura de salida del captador. 0,! = E!C/,!@A!V − E!C/,!FG,!N − N = #~ Nl! − N

Nl! = N + 0,!#~

Sustituyendo esta relación en el balance energético del captador 2 obtenemos lo siguiente: 0,( = E(C/,(@A(V − E(C/,(FG,(Nl! − N

0,( = E(C/,(@A(V − E(C/,(FG,( N − N + 0,!#~ = 0,! − E(C/,(FG,(#~ 0,!= 1 − g 0,!

Donde:

g = E(C/,(FG,(#~

El calor útil total transferido será el siguiente:

0 = 0,! + 0,( = 0,! + 1 − g 0,! = 1 − g22 0,!

Esto nos sugiere considerar la asociación de dos captadores en serie como un

único captador con unos parámetros que, en el caso particular en que ambos captadores sean iguales (el más habitual), toman los siguientes valores:

0 = 2E!C/,!@A! 1 − g2 V − 2E!C/,!FG,! 1 − g2 N − N


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E = E! + E( = 2E!

C/@A = C/,!@A!1 − g2

C/FG = C/,!FG,!1 − g2

La generalización a N captadores en serie sería: = + =

[\ = ,[\ − −

= ,, − −

Corrección por la capacidad de almacenamiento:

Para valorar el efecto de la capacidad de almacenamiento se han realizado múltiples simulaciones manteniendo constante el resto de parámetros que definen al captador. De estos análisis se obtiene que el rendimiento anual es relativamente insensible a la capacidad de almacenamiento, siempre que esta sea mayor que 50 l/m² de superficie de captación. Si además se tiene en cuenta el coste de aumentar la capacidad de almacenamiento, llegamos a la conclusión de que el óptimo se encuentra entre 50 y 200 l/m² de superficie de captación.

El método F-Chart se desarrolló para una capacidad de almacenamiento de 75 l/m². Si la capacidad de acumulación es diferente este método puede utilizarse modificando el grupo adimensional X por el factor de corrección de almacenamiento siguiente: MM = 75l,( 37,5 < < 300


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V en l/m2 de superficie de captación. A continuación se representa este factor en forma gráfica.

Figura 29. Representación gráfica del factor de corrección de capacidad de almacenamiento.

Corrección por el intercambiador de calor:

Si existe un intercambiador de calor en el circuito primario, aumentará el gradiente de temperatura entre el depósito de acumulación y el captador solar, disminuyendo el rendimiento de captación, por lo tanto, se corregirán los grupos adimensionales X e Y a través del factor FR (recta de rendimiento), en función de la efectividad del intercambiador y de las capacidades caloríficas de los fluidos.

Quedando definido un captador equivalente C/D @AQQQ, C/D FG de una instalación

equivalente sin intercambiador de calor en el circuito de captación.

C/DC/ = 1 + EC/FG#~ #~ #~ z − 1!


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Este coeficiente también puede obtenerse gráficamente mediante la siguiente gráfica:

Figura 30. Representación gráfica del factor de corrección por intercambiador de calor.

El nuevo rendimiento de la instalación solar quedará de la siguiente manera:

= C/D @A − C/D FG N- − N

Corrección por el consumo de ACS:

El método se ha desarrollado para instalaciones donde la carga de ACS es inferior al 20% de la carga de calefacción. En este apartado se describe una forma de estimar el rendimiento de sistemas donde la carga de calentamiento de agua supera este valor o incluso en sistemas donde toda la carga es debida en su totalidad a la preparación de ACS.

El rendimiento de los sistemas de calentamiento solar se ve afectado por la

temperatura de suministro del agua de red y la temperatura mínima aceptable del agua caliente. Puesto que estas temperaturas afectan al nivel medio de temperatura de funcionamiento del sistema, y por tanto a las pérdidas de energía del captador, la variable adimensional X que representa las pérdidas del captador deberá corregirse con un factor dado por: MM = 11,6 + 1,18N + 3,86NO − 2,32NQQQ

100 − NQQQ


MEMORIA DESCRIPTIVA

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1.6.5. MÉTODO PARA SISTEMAS TÉRMICOS CO CAPTADORES DE LÍQUIDO.

Una vez calculados ambos números adimensionales y sus correspondientes

correcciones, dependiendo del caso, estamos en disposición de calcular la fracción f de la carga mensual total suministrada por el sistema solar de calefacción y ACS. Esta viene expresada tanto en forma analítica como gráfica. = 1,029U − 0,065M − 0,245U( + 0,0018M( + 0,0215U$ 0 < U < 3 0 < M < 18

Figura 31. Curvas f del método F-Chart.

Para un mes determinado la contribución solar se obtiene multiplicando la

fracción f por la carga mensual para ese mes. Conocidas las aportaciones mensuales, la fracción anual se obtiene de:

C = ∑ T∑ T

Si se quisiera determinar el área óptima de captador, deberíamos obtener la

fracción anual de carga aportada por energía solar para diferentes áreas de captador. Una vez calculadas, estas se representan gráficamente y se obtiene el máximo de esa


MEMORIA DESCRIPTIVA

45

curva. A continuación se muestra un ejemplo de la dependencia del rendimiento del captador con la superficie captadora:

Figura 32. Variación de la Fracción solar con el Área de captación.

Si analizamos la gráfica anterior, podemos llegar a la conclusión de que sería técnicamente posible seguir aumentando el área de captación hasta conseguir un rendimiento del 100%, de manera que no se necesitase una fuente de energía auxiliar. Este sistema que resulta estaría diseñado para ser capaz de suministrar para el mes más frío, toda la energía demandada. No obstante, esto implicaría un sistema sobredimensionado el resto de los meses del año. Se ha comprobado que se produce un gran despilfarro económico como resultado del sobredimensionado de una instalación térmica solar.

Por otra parte, podemos observar que los sistemas solares siguen la ley de rendimientos decrecientes. Los primeros metros cuadrados de captador provocan un incremento considerable del rendimiento, pero a medida que seguimos aumentando la superficie el beneficio que se obtiene es cada vez menor. Esto nos conduce a la conclusión siguiente: Se suministra más cantidad de energía por unidad de superficie captadora para pequeños sistemas que para grandes sistemas.

Puesto que los captadores solares son caros, el problema del proyecto es seleccionar el tamaño de los que acoplado con una fuente de energía auxiliar, satisfagan las necesidades totales de energía al menor coste.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400

Frac

ció

n S

ola

r (%

)

Área de captación


MEMORIA DESCRIPTIVA

46

1.6.6. PROCEDIMIETO DE CÁLCULO.

Veamos cuál suele ser la secuencia de cálculo del método:

1. Datos meteorológicos. Nz: Temperatura de ambiente media ( ºC ). g: Cociente entre la radiación diaria verdadera y la radiación extraterrestre. %K: Radiación global sobre superficie horizontal ( kJ/m2 ).

2. Definición de: : Latitud del lugar ( º ). : Inclinación de los captadores ( º ). : Azimut de los captadores ( º ). : Reflectividad del suelo.

3. Valoración de cargas caloríficas para el calentamiento de agua destinada a la producción de ACS o calefacción.

a) Agua Caliente Sanitaria (ACS).

Cálculo de la carga (LACS) en J/mes según el Anexo II.

b) Calentamiento del vaso. Cálculo de las pérdidas (Lc) en J/mes según el Anexo I.

4. Elección de un captador. De la prueba del captador obtenemos los parámetros: C/FG: Factor de pérdidas (W/m2 ºC). C/@A: Factor de ganancia.

5. Definición de parámetros del intercambiador de calor. : Efectividad del intercambiador. #~ : Caudales de diseño (kg/s).

6. Definición de agrupación de captadores y l/m2 de captación.

7. Corrección de FR por asociación en serie.

8. Corrección de FR por intercambiador de calor.

9. Cálculo de radiación mensual sobre superficie de captación inclinada

(J/m2).


MEMORIA DESCRIPTIVA

47

10. Cálculo de los parámetros X/A e Y/A.

11. Corrección por capacidad de acumulación si ≠ 75 /#(.

12. Corrección por demanda de ACS si T > 0,20T

13. Elegir una superficie de captación: A.

14. Calcular X e Y.

15. Calcular f en función de X e Y para cada mes.

16. Calcular f en base anual.

Repetir desde el punto 13 para otra superficie de captación. Si se quiere modificar la acumulación, repetir el proceso desde el punto 11. Se debe optimizar el tamaño final de la instalación.

1.7. CUMPLIMIETO DE LA ORMATIVA.

1.7.1. CUMPLIMIETO DEL CTE: HE 4.

1.7.1.1. Cumplimiento de la contribución solar mínima (Apartado 2.1).

Contribución solar mínima exigida: 70 %. Contribución solar de nuestra instalación: 70%. CUMPLE

1.7.1.2. Cumplimiento de las pérdidas límites (Tabla 2.4).

Disposición de los paneles: Caso General.

Pérdida límite por orientación e inclinación: 10% Pérdida calculada por orientación e inclinación: 1,90% CUMPLE

Pérdida límite por sombras: 15% Pérdida calculada por sombras: 0% CUMPLE

Pérdida límite total: 15% Pérdida calculada total: 0% CUMPLE


MEMORIA DESCRIPTIVA

48

1.7.1.3. Cumplimiento de exceso de contribución solar (Apartado 2.1.4).

Ningún mes supera una contribución del 110%. CUMPLE

No se supera el 100% de la contribución en más de 3 meses seguidos. CUMPLE

1.7.1.4. Cumplimiento de la potencia mínima de intercambio (Apartado 3.3.4.1).

Potencia mínima de intercambio exigida por intercambiador ACS: 29 kW. Potencia de intercambio diseñada para intercambiador ACS: 53 W

CUMPLE

Potencia mínima de intercambio exigida por intercambiador ACS: 132 kW. Potencia de intercambio diseñada para intercambiador ACS: 134 kW.

CUMPLE

1.7.2. CUMPLIMIETO DEL RITE.

1.7.2.1. Cumplimiento de la ITE 02.5.1. “Producción centralizada de agua caliente sanitaria. Temperatura de preparación”.

El agua caliente para usos sanitarios (ACS) se preparará a la temperatura mínima que resulte compatible con su uso, considerando las pérdidas en la red de distribución. La temperatura de acumulación se tomará la indicada por la Norma UNE 94002, es decir 45 ºC.

En relación con la temperatura de preparación y almacenamiento del ACS, en aquellos edificios que incorporen sistemas centralizados con acumulación que den servicio principalmente a duchas para el aseo personal y que tengan como destino el alojamiento colectivo de personas, tales como hospitales, clínicas, residencias, viviendas, cuarteles, cárceles, vestuarios de complejos deportivos y cualquier otro edificio de uso similar, deberán tenerse en consideración las reglas y criterios de proyecto contenidos en los apartados correspondientes de la norma UNE 100030 «Prevención de la legionela en instalaciones de edificios».

Esto, se tendrá en cuenta de forma que el sistema auxiliar de calentamiento será capaz de llevar la temperatura del agua hasta los 70 ºC de forma periódica para su pasteurización. Los depósitos están fabricados en acero inoxidable, material que resiste la acción combinada del agua a la temperatura de 70 ºC y del cloro disuelto en la misma.


MEMORIA DESCRIPTIVA

49

1.7.2.2. Cumplimiento de la ITE 02.5.3. “Producción centralizada de agua caliente sanitaria. Redes de distribución”.

Las redes de distribución de ACS se diseñarán de tal manera que se reduzca al

mínimo el tiempo transcurrido entre la apertura del grifo y la llegada del agua caliente. Para ello, la red de distribución estará dotada como regla general, de una red de retorno que se procurará llevar lo más cerca posible de la entrada al contador. Podrán utilizarse otros sistemas siempre que su consumo energético quede justificado. En nuestro caso, cómo se puede ver en el plano del esquema de principio, hemos utilizado la opción del diseño del circuito de recirculación.

La tubería de entrada de agua fría en la central de preparación y la de retorno de

agua caliente disponen de sendas válvulas de retención.

1.7.2.3. Cumplimiento de la ITE 02.8. “Tuberías y accesorios”.

Los circuitos se han diseñado para conseguir un equilibrio hidráulico entre ellos.

Las tuberías serán situadas en lugares que permiten su accesibilidad a lo largo de su recorrido facilitando así su inspección, sobre todo en los tramos principales y de sus accesorios.

La alimentación se hará por medio de un dispositivo o aparato que servirá, al mismo tiempo, para reponer, manual o automáticamente, las pérdidas de agua. El dispositivo deberá ser capaz de crear una solución de continuidad en caso de caída de presión en la red de alimentación.

Antes del dispositivo de reposición se dispondrá una válvula de retención y un contador, precedidos por un filtro de malla metálica.

Los circuitos cerrados de agua o soluciones acuosas estarán equipados de un dispositivo de expansión de tipo cerrado. Estos dispositivos de expansión vendrán diseñados por la norma UNE 100155.

1.7.2.4. Cumplimiento de la ITE 02.10. “Aislamiento térmico”.

Los espesores de los revestimientos que aparecen calculados en este documento proyecto cumplen las especificaciones establecidas en el apéndice 03.1 del RITE.


MEMORIA DESCRIPTIVA

50

1.7.2.5. Cumplimiento de la ITE 02.11.3. “Control. Instalaciones centralizadas de producción de agua caliente para usos sanitarios”.

Los sistemas de control de los distintos sistemas que configuran la instalación

objeto del proyecto aparecen descritos en el punto 1.5.6 del mismo, los cuales cumplen con los mínimos exigibles por esta norma.

1.7.2.6. Cumplimiento de la ITE 02.12. “Medición”.

Todos los parámetros que intervienen de forma fundamental en el

funcionamiento de la instalación, como son la temperatura y la presión disponen de sus correspondientes elementos de medición: sondas, termostatos y manómetros.

Las sondas utilizadas serán de inmersión, por lo que el sensor penetra en el interior de la tubería a través de una vaina de una sustancia conductora de calor.

Se cumple el equipamiento mínimo de aparatos de medición, indicadores o

registradores exigidos.

1.7.2.7. Cumplimiento de la ITE 02.15. “Requisitos de

seguridad”.

Ninguna superficie instalada con la que exista posibilidad de contacto accidental, salvo las superficies de elementos emisores de calor, podrá tener una temperatura superior a 60 ºC, debiéndose proceder, en caso necesario, a su protección.

En todo circuito cerrado hay proyectada una válvula de seguridad cuya apertura impida el aumento de la presión interior por encima de la timbre. Su descarga es visible y estará conducida a un lugar seguro. Esta válvula de seguridad tiene, para su control y mantenimiento, un dispositivo de accionamiento manual tal que, cuando sea accionado, no modifique el tarado de la misma. Las características de las válvulas de seguridad de calderas de vapor cumplirán con lo especificado en UNE 9100.

En el interior de la sala de máquinas figurará un cuadro con las siguientes

indicaciones: - Instrucciones para efectuar la parada de la instalación en caso necesario, con

señal de alarma de urgencia y dispositivo de corte rápido. - Nombre, dirección y número de teléfono de la persona o entidad encargada del

mantenimiento de la instalación. - Dirección y número de teléfono del servicio de bomberos más próximo, y del

responsable del edificio. - Indicación de la situación de los puestos de extinción y extintores cercanos. - Plan de emergencia y evacuación del edificio.


MEMORIA DESCRIPTIVA

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1.7.2.8. Cumplimiento de la ITE 10.2. “Acondicionamiento de piscinas”.

El uso de energía convencional para calentamiento de piscinas sólo está

permitido para piscinas cubiertas, cómo es nuestro caso.

La temperatura del agua de la pileta dependerá del uso principal de la piscina, en nuestro caso será igual a 26 ºC. Esta temperatura se medirá en el centro de la piscina y a unos 20 cm por debajo de la lámina de agua.

Para el control de la temperatura del agua se dispone de una sonda de temperatura en el retorno de agua al intercambiador de calor y un termostato de seguridad dotado de rearme manual en la impulsión que enclave el sistema de generación de calor. La temperatura de tarado del termostato de seguridad será, como máximo, 10 °C mayor que la temperatura máxima de impulsión.

1.8. REFERECIAS BIBLIOGRAFICAS Y WEBS.

Referencias Bibliográficas:

Duffie J.A., Beckman W.A. “Solar Engineering of thermal processes”. Ed. Wiley. 1991.

IDAE (Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía). ”Reglamento de

instalaciones térmicas en los edificios (RITE)” y sus “Instrucciones técnicas

complementarias”. 2008.

ATECYR (Asociación Técnica Española de Climatización y Refrigeración). ”Documento técnico de instalaciones en la edificación. Calentamiento de agua de

piscinas (DTIE 1.02)”. 2007.

ATECYR (Asociación Técnica Española de Climatización y Refrigeración). ”Documento técnico de instalaciones en la edificación. Instalaciones solares térmicas

para producción de ACS (DTIE 8.03)”. 2007.

IDAE (Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía). ”Pliego de

condiciones técnicas de instalaciones de baja temperatura”.2009.

Méndez, J.M., Cuervo R., “Energía Solar Térmica”. Ed. FC editorial. 2008.

ASIT (Asociación Solar de la Industria Térmica). “La Guía ASIT de la Energía

Solar Térmica”. 2008. AVEN (Agencia Valenciana de la Energía). “Guía práctica de Energía Solar

Térmica”. 2009. Ministerio de Vivienda. “Código Técnico de la Edificación, sección HE 4”.2006.


MEMORIA DESCRIPTIVA

52

Dirección General de Industria, Energía y Minas de la Comunidad de Madrid. “Guía de eficiencia energética en instalaciones deportivas”.2008. Sociedad para el Desarrollo Energético en Andalucía (SODEAN, S.A). “Texto

refundido de las especificaciones técnicas de diseño y montaje de instalaciones solares

térmicas para producción de agua caliente y las modificaciones de aplicación en el

programa Prosol”, SODEAN, INTA, Junta Andalucía, Julio 2004 Salvador Escoda, “Manual Técnico de Energía Solar Térmica - Salvador

Escoda”.2008. Consejo Superior de Deportes. “7ormativa sobre Instalaciones Deportivas y

Esparcimiento (7IDE)”. 2005.

Aenor. “Instalaciones solares térmicas para producción de agua caliente sanitaria.

Cálculo de la demanda energética (U7E 94002)”.2005.

Aenor. “Datos climáticos para el dimensionado de instalaciones solares térmicas”

(U7E 94003)”.2007.

Aenor. “Guía para la prevención y control de la proliferación y diseminación de

legionela en instalaciones (U7E 100030)”.2005.

Aenor. “Climatización. Diseño y cálculo de sistemas de expansión

(U7E 100155)”.2004.

Aenor. “Aislamiento térmico para equipos de edificación e instalaciones

industriales. Método de cálculo (U7E-E7 ISO 12241)”.1999. Aenor. “Cobre y aleaciones de cobre. Designación de los estados de los materiales

(U7E-E7 1173)”.2009.

Otros proyectos de contenido relacionado.


MEMORIA DESCRIPTIVA

53

Referencias Webs:

www.idae.com.

www.asit-solar.com.

www.csd.gob.es.

www.agenciaandaluzadelaenergía.es

www.aiguasol.com.

www.viessmann.com.

www.salvadorescoda.com.

www.wagner-solar.com.

www.sedical.com.

www.termicol.com.

www.lapesa.com.

www.chromagen.es.

www.asit-solar.com.


MEMORIA DESCRIPTIVA

54

AEXO I. PÉRDIDAS E PISCIA.

1. TIPOS DE PÉRDIDAS. Las necesidades energéticas de una piscina se calculan teniendo en cuenta las

pérdidas especificadas en el I.T.E. 10.2.2 del RITE. Dichas pérdidas se desglosan del siguiente modo:

A. Pérdidas de vapor de agua. El agua de la piscina se evapora en el aire del ambiente. 1) Desde la lámina de agua. 2) Desde el suelo mojado alrededor de la piscina. 3) Desde el cuerpo de las personas recién salidas del agua (evaporación y

arrastre).

La denominada “playa mojada” alrededor de la piscina se forma como consecuencia del arrastre de agua por parte de los bañistas que salen de la pileta (superficie del cuerpo y bañador) y de las salpicaduras provocadas por los que se están bañando. Su superficie es, hasta un cierto límite, proporcional al número de bañistas.

B. Pérdidas de calor. Durante su funcionamiento el agua de la piscina pierde calor debido a la evaporación y a la transmisión de calor hacía el ambiente y las paredes de la pileta. Estas pérdidas se pueden dividir en las siguientes: 1) Por evaporación del agua. 2) Por convección de la lámina de agua hacia el aire del ambiente. 3) Por radiación de la superficie de la lámina de agua hacia los cerramientos del

recinto. 4) Por conducción a través de las paredes de la pileta eventualmente en

contacto con el aire. 5) Las pérdidas de las paredes y suelo de la pileta en contacto con el terreno

pueden considerarse despreciables.

2. DATOS DE PARTIDA. En este apartado describiremos los datos de partida necesarios para el cálculo de

las pérdidas.

- Dimensiones de la pileta siguiendo las instrucciones y denominaciones de la norma NIDE 3.


MEMORIA DESCRIPTIVA

55

Ejemplos:

Uso Anchura

m

Longitud

m

Altura

m

Superficie

m2

Volumen

m3

1 polivalente 16,67 25 2,8 417 1.167

2 enseñanza 8 12,5 0,9 100 90

- La superficie mojada alrededor de la pileta se asumirá en función de la superficie de la lámina de agua Sw (m2) según la siguiente ecuación: = 2 ∙ k ∙ e0,0376 + 28,7576 + 2 ∙ k − 899,5( f

Válida para Sw desde 50 a 1.500 m2, siendo b (m) la anchura de la playa. En adelante, se asumirá b=1,5m.

- La velocidad del aire (m/s) a 10 cm de la lámina de agua y del suelo de la playa mojada se tomará igual a 0,2 m/s e igual a 0,4 m/s en la zona ocupada (este valor servirá para el cálculo de la transferencia de masa desde el cuerpo de las personas y tiene en cuenta el movimiento relativo de las mismas).

- El número de personas mojadas en la playa se asumirá igual al 5% de la superficie de la lámina de agua : W = 0,05 ∙

- La superficie media del cuerpo de una persona (m2) se asumirá igual a 1,7 m2 (1,8 para hombres y 1,6 para mujeres). Por tanto : = 1,7 ∙ W = 0,085 ∙

- La temperatura media del cuerpo humano (º C) se asume igual a 35ºC. - El coeficiente de transmisión de calor de las paredes (W/(m2K))se asumirá

igual a 3,3 W/(m2K). - Se asumirá que la humedad relativa del ambiente sea igual al 65%. - Los valores de las distintas temperaturas que entran en juego en las ecuaciones

de cálculo se harán depender de la temperatura superficial de la lámina de agua tws (ºC) según las siguientes relaciones:

Temperatura de bulbo seco del aire del ambiente tws- 2

Temperatura radiante media de los cerramientos tws- 6

Temperatura de bulbo seco del aire alrededor de las paredes de la pileta tws- 8

Temperatura del suelo del recinto tws- 2

Temperatura media del agua de la pileta tws- 1

- La temperatura del agua del vaso (ºC) será de 26ºC (depende de cuál sea el uso de la piscina).


MEMORIA DESCRIPTIVA

56

- La temperatura del agua de la acometida (ºC) se asumirá igual a 12ºC.

3. PÉRDIDAS DE VAPOR DE AGUA. La transferencia de masa de vapor de agua al aire del ambiente se puede calcular

con procedimientos diferentes. A continuación se van a nombrar cuatro de esos procedimientos y seguidamente se comentará qué procedimientos es mejor utilizar en nuestro caso.

1. Método de ASHRAE. 2. Método del CoSTIC. 3. Método de SHAH. 4. Método de HANSSEN y MATHISEN.

Las pérdidas calculadas con el modelo de ASHRAE son más elevadas en un 10% de las del modelo CoSTIC, en un 70% de las del modelo de Shah y un 25% de las del modelo de Hanssen y Mathisen. Por lo tanto, si usamos los métodos de ASHRAE ó CoSTIC estaremos del lado de la seguridad. Además, se recomienda el uso de estos dos métodos ante los otros por cuestiones de sencillez.

4. MÉTODO DE ASHRAE. En este apartado vamos a describir el método de ASHRAE que va a ser el

utilizado en el presente proyecto.

En este método se emplea una ecuación de carácter empírico (Carrier, 1918) en la que entran en juego las presiones parciales del vapor de agua a diferentes temperaturas, el calor latente de evaporación, la superficie del agua mojada y un coeficiente de velocidad del aire:

1) Desde la superficie del agua de la piscina:

#~ = ∙ − .¡¢ ∙

2) Desde el suelo mojado alrededor de la piscina (playa mojada):

#~ = ∙ − .¡¢ ∙

3) Desde el cuerpo de las personas mojadas:

#~ = ∙ $ − .¡¢$ ∙

En las ecuaciones anteriores el coeficiente de velocidad ω se expresa con la ecuación:


MEMORIA DESCRIPTIVA

57

= 88.75 + 78.15 ∙ 1000

Las pérdidas totales serán: #~ £/ = #~ + #~ + #~

La nomenclatura empleada es la siguiente:

– (Pa): Presión parcial del vapor a la temperatura de la superficie del agua. – .¡ (Pa): Presión parcial del vapor de agua a la temperatura de rocío del aire del ambiente. .¡ = 2.486,3

– $ (Pa): Presión parcial del vapor de agua a la temperatura media del cuerpo humano 35 °C.

– (Pa): Presión parcial del vapor de agua a la temperatura del suelo de la playa.

– (m2): Superficie del agua de la pileta.

– (m2): Superficie del suelo mojado alrededor de la pileta (playa mojada).

– (m2): Superficie del cuerpo de las personas mojadas.

– ¢(Kj/Kg): Calor latente de vaporización del agua a la temperatura de la superficie del agua.

– ¢(Kj/Kg): Calor latente de vaporización del agua a la temperatura de la

superficie del suelo.

– ¢$(Kj/Kg): Calor latente de vaporización del agua a la temperatura del cuerpo humano 35 °C.

– ω: Coeficiente de velocidad del aire.

– V (m/s): Velocidad del aire, en la superficie de la pileta, playa de la piscina y

cuerpo de las personas.

Las presiones parciales del vapor de agua a la temperatura correspondiente la podemos obtener de tablas termodinámicas.

El valor del calor latente de evaporación a una determinada temperatura lo obtenemos sustituyendo en la siguiente ecuación (DTIE 1.02):

¢ = 347 ∙ 374,15 − S!/$ − 2 ¤/£


MEMORIA DESCRIPTIVA

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5. PÉRDIDAS DE CALOR. Como ya hemos comentado antes, durante su funcionamiento el agua de la

piscina pierde calor debido a la evaporación y a la transmisión de calor hacia el ambiente y las paredes de la pileta.

Estas pérdidas, todas expresadas en kW, se calculan con estas ecuaciones: 1) Por evaporación del agua. Renovación del agua de la pileta.

-¥ = #~ £/1000 y¢¤/£ + 4,186 ∙ Sz − S| • Sz: Temperatura media del agua en la pileta (ºC). • S: Temperatura del agua de renovación (temperatura del agua de la red

pública en ºC). 2) Por convección de la superficie de agua de la pileta.

¥ = 0,003181 ∙ l,¦ ∙ S − S§ ∙

• S: Temperatura superficial del agua de la pileta. • S§ : Temperatura de bulbo seco del aire del ambiente.

3) Por radiación de la superficie de agua hacia los cerramientos.

., = ¨ ∙ ∙ ©S + 273,15100 ª − S/« + 273,15100 ª¬ ∙

• S/« : Temperatura radiante media de los cerramientos del local (ºC).

• : Emitancia efectiva.

= 11 + 1 − 1

Siendo: : Emisividad desde la lámina de agua. : Emisividad del ambiente. Asumiendo = 0,96 y = 0,90 , resulta = 0,87, que es el valor que se tomará en los cálculos.

• Constante de Stefan-Boltzman, σ : 5,67 ∙ 10¦/#( ∙ g.


MEMORIA DESCRIPTIVA

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4) Por conducción a través de las paredes de la pileta. En nuestro caso son nulas.

, = ∙ Sz − S§1000 ∙

• : Coeficiente de transmisión de calor de la pared de la pileta (3,3 /#( ∙ g).

• Sz : Temperatura media del agua en la pileta (ºC).

• S§ : Temperatura de bulbo seco del aire ambiente (ºC).

• : Superficie de las paredes (m2).

Interesa expresar la superficie de las paredes en función de la superficie de la lámina de agua; una ecuación aproximada, válida desde 50 a 1.500 m2, es la siguiente: . = 0,0752 + 57,452 − 1774( ∙ ℎ

Siendo h (m2) la profundidad media de la pileta.

La potencia total necesaria para suplir las pérdidas antes indicadas será:

= -¥ + ¥ + ., + ,

A las pérdidas antes indicadas no se deben añadir las pérdidas de agua debidas a la renovación por la limpieza del fondo y de los filtros, ya que estas operaciones, usualmente, se efectuarán durante el horario de cierre de la piscina. La potencia necesaria será en parte compensada por la falta de las pérdidas por arrastre y salpicaduras.

6. MÉTODOS APROXIMADOS DE CÁLCULO.

Cálculo según la IDAE.

En este caso, se seguirán las indicaciones relativas a la climatización de piscinas contenidas en la sección H4 del Código Técnico de la Edificación.

En piscinas cubiertas las pérdidas vienen dadas por:

– Las pérdidas por evaporación, que representan entre el 70 % y el 80 % de las pérdidas totales.

– Las pérdidas por radiación, que representan entre el 15 % y el 20 % de las pérdidas totales.


MEMORIA DESCRIPTIVA

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– Las pérdidas por conducción son despreciables.

Para el cálculo de las pérdidas energéticas en piscinas cubiertas, se utilizará la siguiente fórmula empírica:

= 130 − 3S + 0,2 t®o( Sw/1000 donde:

S = Temperatura del agua (°C).

Sw = Superficie de la piscina (m2).

Cálculo según la guía ASIT.

A los efectos de esta guía las pérdidas térmicas diarias del vaso (PTvaso en kWh) para las condiciones establecidas se pueden determinar en función de la superficie del vaso (Svaso en m2) mediante la expresión:

N¥¡ = 2.4 ∙ ¥¡

Además, la demanda de energía térmica (DEREP) producida por el aporte de agua a la piscina es la cantidad de energía necesaria para aumentar la temperatura de la masa de agua consumida (1% del volumen del vaso VVASO) desde la temperatura de entrada de agua fría (Taf) hasta la temperatura de uso (24ºC). Las características del agua están representadas por su densidad ρ y por el calor especifico cp a presión constante y la energía demandada se calcula mediante la expresión:

>°/±' = 0.01 ∙ ²³ ∙ ∙ ∙ 24 − NO

La demanda de energía total de la piscina se puede estimar mediante la expresión:

>°'´´ = N²³ + >°/±'

En cualquier caso, la demanda térmica de una instalación de calentamiento del agua de piscina siempre se puede considerar como una instalación mixta que, por un lado, calienta el agua en el vaso de la piscina (y compensa PTVASO) y, por otro, es un sistema para producción de agua caliente que atiende la demanda del agua de reposición (DEREP).


MEMORIA DESCRIPTIVA

61

AEXO II. COSUMO DE A.C.S.

Los criterios que se han seguido para la estimación del consumo se toman de la norma UNE 94002.

De este modo, en el caso de vestuarios, estimaremos el consumo con 30 l/persona día (Tabla 1 de UNE 94002). Se estimará una ocupación máxima: 200 personas. Por lo tanto, el consumo diario total será de:

30 µ¢¶· ¸ ∙ 200 = 6000 /¸í

La temperatura de referencia también se tomará del apartado 6.3 de la norma

UNE 94002 siendo un valor de 45 ºC. El último dato, la temperatura diaria media mensual de agua fría para Sevilla, se

toma de la tabla 3 obteniendo los siguientes valores:

Con estos datos se calculará el consumo para cada mes en J/mes con la siguiente expresión: >_±º±/³ = N ∙ ∙ ∙ N − N» ∙ W,= 6000 ∙ 1 ∙ 4180 ∙ 45 − 11 ∙ 31 = 26434320000 ¤/#µ

2. MEMORIA DE CÁLCULO.


MEMORIA DE CÁLCULO

63

2.1. DATOS DE PARTIDA.

2.1.1. DATOS GEOGRÁFICOS. La instalación del presente proyecto se sitúa en la localidad de La Rinconada

(Sevilla).

2.1.2. PARÁMETROS CLIMÁTICOS.

Los parámetros climáticos determinan la oferta de energía térmica. Los

parámetros que se usarán corresponden a la ciudad de Sevilla, ya que son los datos disponibles de la ciudad más cercana a La Rinconada. Se obtendrán a partir de la norma UNE 94003:2007 editada por AENOR.

2.1.2.1. Irradiación Solar. La fuente de energía para el funcionamiento de las instalaciones solares térmicas

es, obviamente, la irradiación solar.

Tabla 1. Irradiación global diaria media mensual sobre superficie horizontal en

Sevilla (UNE 94003:2007).

Mes

Irradiación global diaria media mensual sobre superficie Horizontal

(MJ/m2dia)

Enero 9,10

Febrero 12,20

Marzo 16,00

Abril 19,80

Mayo 24,10

Junio 25,90

Julio 27,20

Agosto 24,80

Septiembre 19,20

Octubre 14,30

Noviembre 10,20

Diciembre 8,30


MEMORIA DE CÁLCULO

64

Cálculo de radiación Solar sobre superficie inclinada a partir de la radiación sobre superficie horizontal:

Desarrollemos los cálculos necesarios para un mes en concreto (Enero).

1) Descomponemos la radiación solar horizontal global media diaria mensual en sus

componentes directa (D) y difusa (d): Para ello, primero calcularemos el ángulo horario del ocaso solar, ωs , sabiendo

que la latitud de cálculo es 37º y la declinación calculada según la expresión aproximada de Cooper viene dada en la siguiente tabla:

Mes Día del

año Declinación

Enero 17 -20,084

Febrero 45 -13,032

Marzo 74 -2,040

Abril 105 +9,046

Mayo 135 +18,078

Junio 161 +23,004

Julio 199 +21,011

Agosto 230 +13,028

Septiembre 261 +1,097

Octubre 292 -9,084

cNoviembre 322 -19,002

Diciembre 347 -23,012

Tabla 2. Declinación características mensuales calculada mediante la expresión

de Cooper. = cos!y− tan tan ¾| = 74º

Por otra parte, el índice de claridad (en Sevilla), g¿V , viene dado por la siguiente tabla:

Mes Día del año

Enero 0,43

Febrero 0,51

Marzo 0,54

Abril 0,56

Mayo 0,57

Junio 0,57

Julio 0,59

Agosto 0,59

Septiembre 0,56

Octubre 0,49

Noviembre 0,46

Diciembre 0,45

Tabla 3. Índice de claridad en Sevilla (Proyecto de Sistemas térmicos-solares por el método de las curvas f, ATECYR).


MEMORIA DE CÁLCULO

65

Conocidos estos dos valores utilizamos la correlación correspondiente de Erbs, Klein y Duffie (1982).

%¿,%¿V = 1,391 − 3,560g¿V + 4,189g¿V( − 2,137g¿V$ = 0,465

2) Transformar la radiación directa y difusa en superficie horizontal a superficie inclinada con un ángulo s y azimut γ. Correlación de Klein y Theilacker (1981).

%¿V, = ÀQ%¿V

Consideramos = 45º, = 18º

Siendo ÀQ:

ÀQ = > + %¿,%¿V 1 + cos 2 + 1 − cos 2

> = Á #Ây0, Ã, .| ≥ .#Âa0, yÃ, − + Ã, .|d . > Å

E = cos + tan cos sin = 1,24

Ç = cos cos + tan ¾ sin cos = − 0,051

H = sin sin cos = 0

Ángulo de salida del sol en superficie inclinada:

|.| = #É ©, cos! EÇ + H√E( − Ç( + H(E( + H( ¬

. = Ë−|.| E > 0 Ì Ç > 0 · E ≥ Ç+|.| µÉ ·S¢· · Å Quedando: . = −74º Ángulo de puesta de sol en superficie inclinada:

|| = #É ©, cos! EÇ − H√E( − Ç( + H(E( + H( ¬


MEMORIA DE CÁLCULO

66

= Ë+|| E > 0 Ì Ç > 0 · E ≥ Ç−|| µÉ ·S¢· · Å Quedando: = +74º

D = − %¿,%¿V = 0,065

= 0,4090 + 0,5016 sin − 60 = 0,53 k = 0,6609 − 0,4767 sin − 60 = 0,55

¸ = sin − Í180 cos = 0,605

Ã, .= 12¸ kE2 − DÇ − . Í180+ DE − kÇsin − sin .− DHcos − cos .+ kE2 sin cos − sin . cos .+ kH2 É( − É(. = 1,102

Por lo tanto, > = #Ây0,1.102| = 1,102

Para calcular ÀQ, consideramos despreciable el término de la reflectividad del

suelo quedando:

ÀQ = 1,102 + 0,465 1 + cos 452 = 1,499

Por último, calculamos la radiación solar sobre la superficie inclinada:

Z¿ X,x = ÀQ%¿V = 1,499 ∙ 8,65 Î¤#(¸ = , ÏÐ ÑÒ/ÓwxY


MEMORIA DE CÁLCULO

67

En la siguiente tabla podemos ver los resultados para todos los meses que han sido calculados mediante una pequeña aplicación programada con Matlab:

Mes Radiación Solar en superficie

inclinada (MJ/m2dia)

Enero 12,97

Febrero 16,09

Marzo 17,57

Abril 18,83

Mayo 20,45

Junio 20,67

Julio 22,21

Agosto 22,46

Septiembre 20,30

Octubre 17,05

Noviembre 14,60

Diciembre 12,88

Tabla 4. Radiación Solar en superficie inclinada en Sevilla.

2.1.2.2. Temperatura ambiente.

Mes Enero Febr. Marzo Abril Mayo Junio Julio Ago. Sept. Oct. Nov. Dic.

T.amb : 10,7 11,9 14 16 19,6 23,4 26,8 26,8 24,4 19,5 14,3 11,1

Tabla 5. Temperatura ambiente exterior (UNE 94003:2007). Por otro lado, el ambiente del edificio vamos a considerarlo climatizado por lo

que la temperatura ambiente interior, en cuanto a los cálculos, permanecerá constante con un valor de 28 ºC.

2.1.3. PARÁMETROS DE USO.

Los parámetros de uso definen el consumo de energía térmica.

2.1.3.1. Consumo de ACS.

En el caso de agua caliente sanitaria, los parámetros fundamentales que definen

el consumo son: la temperatura del agua fría, la temperatura de referencia y el caudal de ACS.

A. Temperatura de referencia.

La temperatura de referencia tomada por la norma UNE 94002:2005 es de 45 ºC.


MEMORIA DE CÁLCULO

68

No obstante, el sistema de calentamiento debe ser capaz de elevar periódicamente la temperatura hasta los 70 ºC o más para la desinfección de la bacteria de la legionella. La bacteria va muriendo más rápido en la medida que el nivel térmico es más elevado. Así, a los 70 ºC muere instantáneamente.

B. Temperatura del agua fría o de red.

A efectos de cálculo el valor de la temperatura del agua de la red para

cada mes se tomará de la norma UNE 94002.

Figura 1. Temperatura de red en Sevilla (UNE 94002).

C. Consumo de agua caliente a la temperatura de uso del ACS.

Si la ocupación máxima es de 200 deportistas y el consumo para Vestuarios/Duchas se estima según la norma UNE 94002 en 30 l/servicio día, tendremos un consumo constante a lo largo del año de 6000 l/día.

D. Demanda de energía térmica para Enero.

Con los datos anteriores, podemos proceder a calcular la demanda de energía térmica. Se define la Demanda de energía térmica del agua caliente sanitaria (DACS) como la cantidad de energía necesaria para aumentar la temperatura de la masa de agua consumida desde la temperatura de entrada de agua fría (TAF) hasta la temperatura de uso (TACS) en los puntos de consumo; se calcula a partir de la siguiente expresión:

> = N ∙ ∙ ∙ N − N» ∙ W,= 6000 ∙ 1 ∙ 4,18 ∙ 45 − 11 ∙ 31 = 26434320

0

5

10

15

20

25

Temperatura de red


MEMORIA DE CÁLCULO

69

Figura 2. Demanda de energía térmica debida a ACS (kWh).

2.1.3.2. Consumo de Piscina.

A. Los siguientes datos de partida se tomarán del DTIE 1.02. B. Dimensiones de la pileta siguiendo las instrucciones y denominaciones de la

norma NIDE 3.

Uso Anchura m

Longitud m

Altura m

Superficie

m2

Volumen m3

1 Polivalente 16,5 25 1,4 – 2,2 413 743

Tabla 6. Dimensiones del vaso de la piscina (normas NIDE).

C. Se asumirá una anchura de playa b = 1,5 m. D. La velocidad del aire a 10 cm de la lámina de agua y del suelo de la playa

mojada se tomará igual a 0,2 m/s e igual a 0,4 m/s en la zona ocupada. E. La temperatura media del cuerpo humano se asume igual a 35 ºC. F. El coeficiente de transmisión de calor de las paredes del vaso se asume igual a

3,3 W/m2K G. Los valores de las distintas temperaturas que entran en juego en el cálculo se

harán depender de la temperatura superficial de la lámina de agua tws , el valor de tws será 26 ºC.

H. Se asumirá un valor de la humedad relativa del ambiente de 65%. I. La temperatura del agua de la red para estos cálculos se asumirá igual a 12 ºC.

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

Demanda de energía térmica. ACS (kWh)


MEMORIA DE CÁLCULO

70

Pérdidas de vapor de agua de: Agua Suelo Cuerpo Total

Según Ashrae (g/s) 20,90 4,47 5,49 30,86

Tabla 7. Pérdidas de vapor de agua según Método Ashrae (g/s).

Pérdidas del agua: Total parcial

Por evaporación (Ashrae) 76,95 kW

Reposición con agua de red 1,81 kW

Por convección hacia el amb. 0 kW

Por radiación hacia los cerram. 4,23 kW

Potencia a régimen: 83 kW

Tabla 8. Pérdidas caloríficas (kW).

2.1.4. PARÁMETROS FUCIOALES. La modificación de los parámetros que comentamos en este apartado influyen en

el comportamiento global de la instalación.

Los parámetros funcionales más importantes son los siguientes:

- Forma de conexión de los paneles. - Área de captación. - Factor óptico y coeficiente de transferencia de calor del captador. - Caudal de circulación. - Volumen de acumulación.

2.2. DIMESIOAMIETO.

2.2.1. ITRODUCCIÓ. El dimensionado óptimo de la instalación se realizará mediante un análisis

paramétrico, con el método F- chart, de los siguientes parámetros:

- Superficie de captación. - Volumen de acumulación.

El parámetro usado para caracterizar el comportamiento de la instalación será la fracción de cobertura solar (f) definida como sigue:

= ¡+. ¡ = ¡ − 0Ô ¡


MEMORIA DE CÁLCULO

71

donde : - Qcons: potencia térmica consumida a lo largo de un año de funcionamiento de la

instalación.

- Qsolar: potencia térmica aprovechada de la radiación solar incidente a lo largo de un año de funcionamiento de la instalación.

- Qaux: potencia térmica aportada por el sistema auxiliar de apoyo a lo largo de un año de funcionamiento de la instalación. De esta forma, un aumento de la fracción de cobertura solar indicará una mejora

en el funcionamiento de la instalación solar.

Es importante volver a señalar que, por motivos de coste de la instalación, el óptimo de la misma no se corresponde con una fracción de cobertura igual a la unidad durante todos los meses del año. A continuación pasamos a mostrar los resultados del análisis paramétrico.

Superficie de captación:

El estudio de la influencia de la superficie sobre la fracción de cobertura solar se realiza para un rango de valores comprendidos entre los 60 y los 400 m2, con incrementos de 20 m2. El resto de los parámetros serán constantes con una relación V/A = 75 l/m2.

Figura 3. Dependencia de la Fracción Solar frente al Área de captación.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400

Frac

ció

n S

ola

r (%

)

Área de captación


MEMORIA DE CÁLCULO

72

Relación Volumen de acumulación / Superficie de captación: El valor de dicha relación la variaremos entre 50 y los 250 L/ m2, con

incrementos de 25 L/ m2. El área de captación se tomará 300 m2.

Figura 4. Dependencia de la Fracción Solar frente a la relación V/A.

Podemos observar la poca relevancia que tiene la relación V/A en el rendimiento de la instalación ya que se mantiene en alrededor del 70%.

2.2.2. SISTEMA DE CAPTACIÓ. 2.2.2.1. Elección del área de captación. Una vez realizado el análisis paramétrico, observamos que una solución que

cumpliera una aportación solar del 70% será un Área de captación de 371,2 m2. Este valor de área lo conseguiremos con 160 captadores VIESSMANN VITOSOL 100 de 2,32 m2 de superficie útil cada uno.

2.2.2.2. Disposición de los captadores.

El campo de captación se montará en baterías de 10 captadores cada una

colocadas en paralelo entre sí. El máximo de colectores que podemos conectar en paralelo para este modelo es 10 por lo que estamos dentro de los límites. Una solución interesante sería poner los captadores sobre la cubierta del edificio consiguiendo así evitar sombras tanto de otros edificios como de las diferentes hileras de captadores.

64

65

66

67

68

69

70

71

72

50 75 100 125 150 175 200 225 250

Frac

ció

n S

ola

r (%

)

Relación V/A


MEMORIA DE CÁLCULO

73

2.2.2.3. Orientación de los captadores.

Los colectores están orientados hacia el Sur geográfico con un azimut de 18 ºC debido a la orientación del edificio.

2.2.2.4. Inclinación de los captadores.

Cuando la demanda de la instalación es mayormente invernal, el CTE

recomienda como inclinación óptima de los colectores la latitud del lugar más 10 grados. En este caso, 37º + 10º = 47º. Por otra parte, el programa PROSOL de la Junta de Andalucía recomienda una inclinación de 45º. En esta instalación se ha optado por el segundo valor, ya que el consumo se producirá durante todo el año.

2.2.2.5. Cálculo de sombras.

Al estar el sistema de captación situado sobre la cubierta del edificio y no tener

edificios colindantes, sólo tendremos que considerar las sombras que se produzcan las hileras de captadores entre sí.

Aunque las hileras de captadores estén situadas en una superficie curva, la

distancia entre hileras la calcularemos como si estuvieran situados en una superficie horizontal ya que la pendiente de la cubierta no es muy elevada. Resolviendo un pequeño ejercicio geométrico en el siguiente esquema podemos calcular la distancia que debe haber entre paneles (d) a partir del ángulo de inclinación de los paneles (α) y de la altura solar (Hm).

Figura 5. Distancia entre filas de captadores.


MEMORIA DE CÁLCULO

74

ℎ = T ∙ sin A

tan %z = ℎ

¸ = T ∙ sin Atan %z

No obstante, la distancia entre paneles mínima la calcularemos mediante una

fórmula tabulada recomendada por el CTE y el programa PROSOL. ¸ = ∙ ℎ

Siendo:

h: La altura del captador. K: Coefieciente, cuyo valor se obtiene de la tabla mostrada a continuación a

partir de la inclinación de los colectores respecto a la horizontal.

Inclinación (º): 20 25 30 35 40 45 50 55

Coeficiente k: 1,532 1,638 1,732 1,813 1,879 1,932 1,970 1,992

Tabla 9. Coeficiente de inclinación.

En nuestro caso particular, dado que la inclinación es de 45º, se tiene un

k=1,932. Como la altura de los colectores VIESSMANN VITOSOL 100 es de 2,38 m. se tiene que:

d = 1,932·2,38 = 4,6 m. Está distancia será la mínima a establecer entre las filas de colectores.

2.2.3. ELECCIÓ DEL VOLUME DE ACUMULACIÓ. La elección del volumen de acumulación la realizaremos aplicando F-Chart sin

considerar la carga de la piscina, es decir, haremos que la relación VACS/AACS cumpla la restricción que nos da el CTE.

AACS = 58 m2. VACS/AACS = 75 l/m2.

50 < E < 180

Por lo que tomaremos un volumen de acumulación de 5000 litros, que cumple el criterio especificado. Por otra parte, el acumulador auxiliar con caldera de apoyo tendrá el 20% del volumen de la demanda diaria de ACS. Es decir, Vaux debe ser mayor que 1200 litros. Por lo tanto, tomaremos Vaux=1500 litros.

La relación V/A de la instalación completa será 17,5 l/m2.


MEMORIA DE CÁLCULO

75

2.2.4. SISTEMA HIDRÁULICO. 2.2.4.1. Conexionado de captadores y trazado de tuberías. El conexionado de las baterías de captadores se realizará de forma que el circuito

hidráulico quede lo más equilibrado posible. Para ello, la conexión será de retorno invertido, de forma que el recorrido que el fluido recorra en toda la instalación siempre sea la misma. A continuación presentamos un esquema en el que se puede ver el conexionado serie-paralelo de la instalación.

AFAC

Figura 6. Conexionado de baterías con retorno invertido.

2.2.4.2. Cálculo de tuberías. El caudal del fluido portador se determinará de acuerdo con las especificaciones

del fabricante como consecuencia del diseño de su producto. En su defecto su valor estará comprendido entre 1’2 y 2 l/s por cada 100 m2 superficie de captadores, es decir, entre 43 l/h m2 y 72 l/h m2. Una vez determinado el caudal con que se va a trabajar, se calcula el caudal por el circuito primario.

.z.¡/ℎ = 0.¡/ℎ#( ∙ É

Los datos de partida para la realización de los cálculos de diámetros de las

tuberías son los siguientes:

- Caudal: 50 l/h m2. - Área unitaria colector: 2,32 m2. - Número de captadores: 160. - Número de baterías en serie: 2. - Caudal global del circuito primario: 9280 l/h.


MEMORIA DE CÁLCULO

76

Las pérdidas de carga máximas admisibles en tuberías de cobre serán 40 mmca por metro lineal de tubería cuando el líquido que circula es agua sin aditivos. Si es una mezcla de agua y un anticongelante a base de glicol se multiplicará el valor anterior por 1,3. Es decir, 52 mm.c.a. por metro lineal.

Para el cálculo individual de las diferentes tuberías en la instalación emplearemos un ábaco de cálculo tal como el de la figura 7. En el eje de las ‘x’ viene indicado el caudal de diseño y en el eje de las ‘y’ las pérdidas de carga por metro lineal de tubería.

El diagrama de pérdida de carga se refiere al fluido calor-portante H-30 L/LS.

Para resistencias individuales como por ejemplo cambios de dirección, derivaciones, codos, etc; tenemos que considerar una longitud equivalente dada por la siguiente tabla.

Tabla 10. Longitud equivalente en metros de los accesorios del sistema hidráulico.

ACCESORIOS ( LONGITUD EQUIVALENTE EN ‘m’) DIAMETRO (mm) VALVULA RETENCIÓN CODO 90º T VÁLVULA ESFERA

12 1,2 0,37 0,53 0,15

15 1,5 0,42 0,60 0,18

18 1,8 0,48 0,67 0,21

22 2,4 0,61 0,90 0,27

28 3,6 0,79 1,10 0,30

35 4,2 1,00 1,52 0,46

42 4,8 1,20 1,75 0,54

54 6,1 1,50 2,20 0,70

63 7,6 1,80 2,65 0,85

80 9,1 2,30 3,35 0,98


MEMORIA DE CÁLCULO

77

Figura 7. Ábaco de pérdidas de carga en tuberías de cobre. Para el cálculo de las dimensiones de la tubería, entraremos en el ábaco con el

dato del caudal circulante por la misma y elegiremos la tubería que cumpla:

- Tenga unas pérdidas de carga lineales inferiores a 52 mm.c.a. por metro lineal. - La velocidad de circulación esté entre 0,3 y 2 m/s (locales habitados), 3 m/s

(locales no habitados). - Sea normalizada DN.

El estudio de cada uno de los diferentes tramos que componen el circuito

primario determinará en diámetro de la tubería a emplear en función de su caudal, su velocidad y la pérdida de carga unitaria. La pérdida de carga del circuito hidráulico debe contemplar, además de los tramos rectos, las pérdidas de carga singulares.


MEMORIA DE CÁLCULO

78

AF AC

T10

T11

T12

T9

T7

T5

T13

T2

T3

T1

T8

T6

T4 T14

T15

T23

T22

T21

T20

T32T33

T35

T37

T16

T17

T19

T18

T24

T26

T28

T25

T27

T29

T30

T31T34

T36

T38

Figura 8. Definición de tramos del circuito hidráulico primario. A continuación, vamos a recoger los resultados del cálculo de las pérdidas de

carga de la instalación. Primero se estudian las pérdidas en las tuberías del CIRCUITO PRIMARIO.

Para el cálculo de las pérdidas de carga tomamos el camino más desfavorable. Como el circuito está equilibrado, las diferencias entre los posibles recorridos son pequeñas.

Tabla 11. Pérdidas de carga en tuberías. Circuito primario.

Pérdida de carga total tuberías y accesorios: 2080 mm.c.a.

Para calcular la pérdida de carga en los captadores analizamos el recorrido de una partícula fluida cualquiera por los captadores. Ésta entrará en una de las baterías de

PÉRDIDAS DE CARGA EN TUBERÍAS. CIRCUITO PRIMARIO Tramo L

m Q l/h

Dext

mm V

m/s mm.c.a./

m mm.c.a mm.c.a

acum. V.R C90 T90 V.E. mm.c.a.

acces.

1 6,5 9280 42 2,1 13 84,5 84,5 1 3 2 1 162

2 0,9 4640 35 1,5 10 9 93,5 0 0 1 0 15,2

3 25 4640 35 1,5 10 250 334,5 0 1 1 0 25,2

15 6,3 3480 28 1,9 17 107,1 441,6 0 0 1 0 18,7

17 6,3 2320 22 2 26 164 606 0 0 1 0 23,4

19 6,5 1160 22 0,9 7 45,5 652 0 1 1 1 12,67

29 0,2 1160 22 0,9 7 1,4 653,4 0 0 0 1 1,89

30 1 4640 35 1,5 10 10 663,4 0 0 1 0 15,2

31 79 9280 42 2,1 13 1027 1690,4 0 5 1 2 115

Total - - - - - - 1690,4 - - - - 389


MEMORIA DE CÁLCULO

79

captadores, recorrerá una cierta longitud a través de una tubería exterior hacia otra batería que estará conectada en serie. La partícula recorrerá esta segunda batería de 10 captadores.

PÉRDIDAS DE CARGA EN COLECTORES

Nº de colectores por batería 20 Longitud de la base del colector (m) 1,056

Diametro de tubería exterior del colector(mm) 22 Caudal batería colectores (l/h) 1161

Pérdida de carga longitud del captador (mm.c.a)

10

Velocidad (m/s) 0,9 Diámetro interior (mm

2) 20

mm.c.a./m 7

Tabla 12. Pérdidas de carga en colectores.

Pérdidas de carga en colectores: 176 mm.c.a. Pérdidas de carga en intercambiador ACS: 2,53 m.c.a. Pérdidas de carga en intercambiador piscina: 0,99 m.c.a. Pérdidas de carga totales circuito primario ACS: 4,79 m.c.a. Pérdidas de carga totales circuito primario piscina: 3,25 m.c.a.

Estudiemos ahora las pérdidas de carga en las tuberías del CIRCUITO SECUDARIO. En este caso, utilizaremos un ábaco para el agua considerando que las pérdidas de carga son menores a 40 mm c.a. y lo mismo criterios que teníamos antes para la velocidad del fluido.


MEMORIA DE CÁLCULO

80

Figura 9. Ábaco para el cálculo de las pérdidas de carga en tuberías de cobre con el agua como fluido circulante.

Los resultados son los siguientes:

PÉRDIDAS DE CARGA EN EL CIRCUITO SECUNDARIO Tramo L+Leq(m) Q(l/h) Q

(l/min) Dext (mm)

Dint (mm)

A (mm2)

V (m/s)

mm.c.a./m mm.c.a mm.c.a.acum

IntACS-ac.ACS 5 4640 77,3 42 40 1257 1,15 30 150 150

Ac.ACS- intACS 8 4640 77,3 42 40 1257 1,15 30 240 390

Int_Pisc- piscina 26 9000 150 54 52 2124 1,2 22,5 582 582

Piscina- int_Pisc 30 9000 150 54 52 2124 1,2 22,5 675 1257

Total - - - - - - - - - -

Tabla 13. Pérdidas de carga en el circuito secundario.

Pérdidas de carga en tuberías y accesorios ACS: 390 mm.c.a. Pérdidas de carga en intercambiador ACS: 2,23 m.c.a. Pérdidas de carga totales circuito secundario ACS: 2,62 m.c.a.


MEMORIA DE CÁLCULO

81

Pérdidas de carga en tuberías y accesorios piscina: 1257 mm.c.a. Pérdidas de carga en intercambiador piscina: 2,12 m.c.a. Pérdidas de carga totales circuito secundario piscina: 3,4 m.c.a.

2.2.4.3. Bombas. En los grupos de bombeo del primario y secundario instalaremos dos bombas en

paralelo con idénticas características con el fin de que una de ellas siempre esté en reserva.

La altura manométrica de la bomba del primario en su punto de trabajo debe

compensar la pérdida de carga del circuito primario, que estará formada por:

- La pérdida de carga en los captadores solares. - La pérdida de carga en el recorrido más desfavorable del circuito hidráulico,

incluyendo tanto la pérdida de carga en la tubería como las pérdidas de carga singulares.

- La pérdida de carga en el intercambiador de calor correspondiente. - La diferencia de cota existente entre la aspiración y los captadores.

En consecuencia, la altura manométrica de la bomba del primario de ACS

(H1_ACS) será: %!_ = 'Vb³/± + VÕ§±/´ + ´ºV±/«§´b³/ + ℎ= 0,176 # . . +2,08 # . . +2,53 # . . + 5,6 # = 10,4 # . .

La altura manométrica de la bomba del primario de la Piscina (H1_Piscina) será:

%!_' = 'Vb³/± + VÕ§±/´ + ´ºV±/«§´b³/ + ℎ= 0,176 # . . +2,08 # . . + 0,99 # . . + 5,6 # = 8,8 # . . La altura manométrica de la bomba del secundario en su punto de trabajo debe

compensar la pérdida de carga del circuito secundario, que estará formada por:

- La pérdida de carga en el recorrido más desfavorable del circuito hidráulico, incluyendo tanto la pérdida de carga en la tubería como las pérdidas de carga singulares.

- La pérdida de carga en el intercambiador de calor.

En consecuencia, la altura manométrica de la bomba del secundario de ACS (H2_ACS) será:

%(_ = VÕ§±/´ + ´ºV±/«§´b³/ = 0,39 # . . +2,23 # . .= 2,62 # . .


MEMORIA DE CÁLCULO

82

La altura manométrica de la bomba del secundario de la Piscina (H2_Piscina) será: %(_' = VÕ§±/´ + ´ºV±/«§´b³/ = 1,26 # . . + 2,12 # . .= 3,4 # . .

La altura manométrica de la bomba de la caldera en su punto de trabajo debe compensar la pérdida de carga de su circuito hidráulico: %+,-. = VÕ§±/´ + ´ºV±/«§´³ Gb±/ = 0,3 # . . + 2,23 # . .= 2,53 # . .

La altura manométrica de la bomba de recirculación en su punto de trabajo

debe compensar la pérdida de carga de su circuito hidráulico: %/-.0+ó = '0¡ ,- ¡0z¡ zá +-×¡ = 2,96 # . .

Las características técnicas de las bombas aparecen en el apartado 1.5.4 de la

Memoria Descriptiva.

2.2.4.4. Intercambiador de calor. En la Memoria Descriptiva se comenta que el intercambio de calor del primario

al secundario se va a realizar mediante dos intercambiadores de calor externos. El primero intercambiara la energía solar con el circuito secundario de ACS y el segundo intercambiará la energía solar con el circuito secundario de la piscina.

Dimensionemos ambos intercambiadores cumpliendo el código técnico en cada uno de ellos. Se debe cumplir -.z,¡. ≥ 500 ∙ E.

Si sólo consideramos la demanda de ACS en el campo solar y una fracción solar

mayor de 70% obtenemos la siguiente potencia de intercambio necesaria: -.z,¡.! ≥ 500 ∙ E = 500 ∙ 58 #( = 29 Si sólo consideramos la demanda de la piscina en el campo solar obtenemos la

siguiente potencia de intercambio necesaria: -.z,¡.( ≥ 500 ∙ E = 500 ∙ 262 #( = 132 Una vez elegidos los intercambiadores, comprobemos que la instalación

globalmente cumple el CTE. _ + _ > 500 ∙ E¡+ → 53 + 134 > 185,6 Ùg


MEMORIA DE CÁLCULO

83

2.2.4.5. Sistema de expansión. El cálculo de los vasos de expansión se hará de acuerdo a la norma UNE

100155. Tendremos que dimensionar un vaso de expansión por cada circuito cerrado que haya en la instalación. En vasos de expansión cerrados el volumen del vaso viene dado por la siguiente expresión:

= ∙ H- ∙ H Siendo:

: Volumen total del vaso de expansión (l). : Contenido total del fluido de trabajo en el circuito (l). H-: Coeficiente de expansión o dilatación del fluido. H: Coeficiente de presión. Volumen fluido de trabajo en el circuito primario de ACS:

Sumando el volumen de líquido en el sistema de captación y las tuberías del primario obtenemos un volumen total de 484 litros. Volumen fluido de trabajo en el circuito primario de Piscina:

Sumando el volumen de líquido en el sistema de captación y las tuberías del primario obtenemos un volumen total de 484 litros. Coeficiente de expansión:

Este coeficiente es función de la temperatura y para una temperatura en depósitos del fluido de 45 ºC su expresión es: H- = −1,75 + 0,064 ∙ NºH + 0,0036 ∙ N( ∙ 10$ = 8,42 ∙ 10$ Coeficiente de presión. Con diafragma:

H = «« − z = 1,7

PM : Presión máxima en el vaso (bar). Será ligeramente inferior a la presión de tarado de la válvula de seguridad (Pvs). Debe elegirse el menor de los siguientes valores: « = 0,9 ∙ ¥ + 1 = 3,7 « = ¥ + 0,65 = 3,65

Pm : Presión mínima en el vaso (bar). Será 1,5 bar, de forma que siempre se sobrepase la presión atmosférica. Por lo tanto,


MEMORIA DE CÁLCULO

84

= ∙ H- ∙ H = 484 ∙ 8,42 ∙ 10$ ∙ 1,7 = 7 S¢·

Escogeremos el vaso de expansión adecuado, que tendrá que tener una capacidad de acumulación mayor que Vt, deberá ser el volumen inmediatamente superior. Es decir, 8 litros.

2.2.5. SISTEMA AUXILIAR. Cómo ya hemos descrito antes, en la instalación tenemos dos calderas

independientes. Para el sistema de ACS, se propone una potencia mínima necesaria de 160 kW, que se justifican en el siguiente razonamiento:

Un día muy desfavorable se tomará el agua de la red a 11º C. Suponiendo un

consumo pico del 50 % del volumen de ACS diario en dos horas. Tenemos que, la caldera nos tiene que dar potencia para una carga de 3000 litros a una temperatura de preparación de Tp = 45 ºC. Luego:

°Éµ¢£í Sé¢#: # ∙ £/ ∙ ∙ ÚN − N.Û H·ÉÜ#· ·ÉSÉSµ µÉ ¸· ℎ·¢: 3000

Al ser en dos horas, la potencia de la caldera debe ser:

+,-., = °Éµ¢£í Sé¢#2ℎ ∙ 3600 = 59,3

+,-.,'´´º = 83

2.2.6. AISLAMIETO TÉRMICO. 2.2.6.1. Aislamiento de las tuberías. Según la norma UNE 100171 para el rango de temperaturas de nuestra

instalación el material de aislamiento a utilizar estará formado por espumas sintéticas (poliuretano, fibras de vidrio…)

Los espesores de los revestimientos para el aislamiento térmico de los aparatos, los equipos y las conducciones deben cumplir las exigencias establecidas en el Apéndice 03.1 del RITE.

Los espesores del RITE son válidos para un material con conductividad térmica de referencia lref., igual a 0,040 W/(m K) a 20ºC. Si se emplean materiales con conductividad térmica l distinta a la de referencia, el espesor e (mm) se determinará aplicando las fórmulas siguientes (siendo eref el espesor mínimo de las tablas):


MEMORIA DE CÁLCULO

85

µ = µ.-O ∙ ÝÝ.-O

para superficies de sección circular de diámetro interior Di (mm):

ln > + 2µ>Ý = ln > + 2µ.-O>Ý.-O

De la cual se deduce:

µ = >2 ∙ ©µÂ ÝÝ.-O ∙ ln > + 2µ.-O> ¬

Espesores mínimos: En interiores:

Tuberías:

(1) Diámetro exterior de la tubería sin aislar.

(2) Se recoge la temperatura máxima de la red.

Tabla 14. Espesores de aislamiento mínimos de las tuberías. En exteriores:

Cuando los componentes estén instalados al exterior, el espesor indicado en las tablas anteriores será incrementado, como mínimo, en 10 mm para fluidos calientes.

Por lo tanto, para un material aislante de conductividad térmica 0,04 W/mK (poliuretano) se establecen los siguientes espesores:

- En exterior: 50 mm. - En interior: 40 mm.


MEMORIA DE CÁLCULO

86

2.2.6.2. Aislamiento del depósito de acumulación. Al igual que todos los elementos que se hallan a temperaturas superiores a los 40

ºC, el acumulador debe estar dotado de un aislamiento mínimo equivalente a 50 mm de conductividad λ=0,040 W/(m·K) a 20º C, según Apéndice 03.1 del RITE.

Como todos los depósitos acumuladores de la serie “Master Europa” van

aislados con 80 mm de espesor de espuma rígida de poliuretano de densidad optimizada, cumplimos los criterios exigidos por el RITE.

2.2.6.3. Aislamiento del intercambiador de calor.

El material aislante será de nuevo poliuretano, dispuesto en planchas de 30 mm de espesor.

2.2.7. ISTALACIÓ ELÉCTRICA. Exigencias del Reglamento Técnico de Baja Tensión (R.E.B.T.) e Instrucciones

Técnicas Complementarias:

- En todas las canalizaciones se emplearán conductores de cobre, de conductividad eléctrica de 56 m/Ωmm2. El aislamiento general será polietileno reticulado, salvo aquellos desnudos de la conexión a tierra. Designación: UNE RV 0,6/1 kV.

- Tensión de alimentación a los distintos edificios: 380V entre fases y 220 entre

fase y neutro a 50Hz.

- La intensidad máxima admisible por los conductores, obtenida de las tablas de las Instrucciones Técnicas, se corrige con un factor de seguridad de 0,8.

- En conjunción con la instalación de tierra, se colocarán interruptores

automáticos diferenciales de rearme manual y de calibre y sensibilidad adecuados para una correcta protección contra contactos indirectos de cada receptor y /o conjunto de ellos.

- Todos los circuitos se protegerán con interruptores automáticos tipo

magnetotérmicos de calibre adecuado y con curvas de desconexión apropiadas al circuito protegido.

El cálculo de las conexiones necesarias para las líneas desde los receptores hasta

el cuadro eléctrico de protección situado en la sala de máquinas sigue la norma MI-BT 007.

Para la alimentación trifásica de las bombas se instalarán cables de cobre, tripolar, en instalación aérea, de sección 3x4 mm2 en tubo de PVC de 16 mm.


MEMORIA DE CÁLCULO

87

Para la alimentación de los sistemas de control electrónico se instalarán cables de cobre, unipolar, en instalación aérea. Su sección será 1x 2,5 mm2 en tubo de PVC de 13 mm.

Por otro lado, las protecciones que llevarán los circuitos se calculan en función de la intensidad máxima que admite el cable y de la intensidad que circula por este.

2.3. AÁLISIS CUALITATIVO DE LA ISTALACIÓ.

En este apartado se analiza el comportamiento de la instalación cuando variamos

alguno de los siguientes parámetros de diseño:

- Tipo y modelo de captador. - Área de captación. - Volumen de acumulación. - Caudal de funcionamiento del circuito primario. - Efectividad de los intercambiadores.

2.3.1. TIPO Y MODELO DE CAPTADOR. En el mercado actual se comercializan cuatro tipos de captadores según el tipo

de aislamiento y la temperatura de utilización:

- Captadores de tubos de vacío. Para calentamiento de agua y producción de vapor

- Captadores concentradores con cubierta (CPC). Para calentamiento de agua y producción de vapor.

- Captadores planos con cubierta.

Para calentamiento de agua.

- Captadores planos sin cubierta. Para climatización de piscinas descubiertas.

Para el rango de temperaturas que nos ocupa en nuestra instalación el

mejor tipo de captador a utilizar serán los captadores solares planos con cubierta ya que el objetivo único de nuestra instalación es el calentamiento de agua.

Seguidamente, realizaremos un estudio de por qué hemos usado el modelo de

captador VIESSMANN VITOSOL 300F de entre 25 modelos de captadores.

Para ello, supondremos un área de captación constante de 350 m2 y representaremos gráficamente la fracción solar aportada por la instalación.


MEMORIA DE CÁLCULO

88

La siguiente tabla muestra los modelos evaluados:

Modelo de captador Área útil (m2)

Factor óptico

Coeficiente global de pérdidas

1. AMCOR AM 2122 P 2,16 0,72 4,50 2. CHROMAGEN-

LORDAN CR 10 SN 2,18 0,67 3,14 3. CHROMAGEN-

LORDAN CR 12 SN 2,60 0,71 4,40

4. CPC ML 3.0. TINOX 2,66 0,75 3,50 5. DISOL M-21 2,10 0,71 7,23 6. DUNPHY

COMBUSTION WASCO

1,75 0,73 4,00

7. ESCOSOL SOL 2500 SELECTIVO 2,32 0,68 5,10

8. IBERSOLAR CALPAK 2001 2,00 0,74 7,77

9. ISOFOTÓN ISONOX II 1,90 0,73 5,01

10. ISOFOTÓN FERROLI ECOUNIT PLUS 1,90 0,76 4,50

11. MADE 5000 ST 2,10 0,73 3,44 12. MAX WEISHAUPT

GMBH WTS-F 2,32 0,73 5,20 13. MEGASUN STEEL

2500 2,31 0,63 6,22

14. NIMROD AC 3 2,50 0,66 6,33 15. RAYOSOL V-18 1,81 0,83 8,84 16. SOLAHART JD 1,85 0,79 8,37 17. SOLAHART M 1,87 0,73 4,90 18. SOLAHART B 1,87 0,78 3,60 19. SOLAR ISI ST-40/400 2,25 0,75 4,50 20. STIEBEL ELTRON

SOL 25 S 2,60 0,69 4,50

21. TERMICOL T 130 S 2,60 0,67 4,20 22. VIESSMANN

VITOSOL 100 SV1 2,33 0,74 4,16 23. VIESSMANN

VITOSOL 300 F 2,32 0,84 3,86 24. VIESSMANN

VITOSOL S 2.5 2,50 0,83 4,44

25. ESCOSOL SOL 25 S 2,50 0,80 3,53


MEMORIA DE CÁLCULO

89

Figura 10. Fracción solar dependiendo del modelo de captador elegido.

En el gráfico podemos observar que los modelos que nos dan una fracción energética mayor son los modelos 23, 24 y 25.

El modelo elegido será el 23 (VIESSMANN VITOSOL 300F), esta

elección se fundamenta en que el área de captación necesaria para alcanzar el 70% exigido por el CTE es menor que en los otros dos tipos de modelos. Los captadores del modelo 23 cuestan 1154,6 euros frente a los 890 euros y 798 euros que cuestan los modelos 24 y 25. No obstante, daremos preferencia a conseguir una menor área de captación debido a que tenemos limitaciones de espacio en la cubierta.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

Frac

ció

n S

ola

r (%

)

Modelo de captador


MEMORIA DE CÁLCULO

90

2.3.2. IFLUECIA DEL ÁREA DE CAPTACIÓ. En la figura siguiente, realizada manteniendo constante la demanda de energía

térmica y resto de parámetros y condiciones de funcionamiento salvo el área de captadores solares, se observa que simultáneamente tienen lugar los siguientes dos efectos contrapuestos a medida que aumenta el área de captación de una instalación solar térmica:

Figura 11. Influencia del área de captación en la fracción solar aportada.

- Aumenta la fracción solar y por tanto la cantidad de energía aportada por la instalación.

- Disminuye el rendimiento unitario de captación solar (cociente entre la energía térmica aportada por m2 de captador solar y la energía solar incidente sobre el mismo).

Es decir cada m2 adicional es menos eficiente, en términos energéticos, que el

anterior, la disminución del aporte solar unitario es debida a que la temperatura de entrada al captador es más alta (ya que el resto de parámetros como el volumen de acumulación o la temperatura ambiente, se mantienen constantes) y, por tanto el rendimiento de captación disminuye.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

250 275 300 325 350 375 400 425

Frac

ció

n S

ola

r (%

)

Área de captación


MEMORIA DE CÁLCULO

91

2.3.3. IFLUECIA DEL VOLUME DE ACUMULACIÓ. En la figura siguiente, podemos observar que a partir de que el volumen de

acumulación es del orden de la carga de consumo (l/día) el aumento de V/A implica un aumento unitario menor de la fracción solar. Esto es debido a que al ser el volumen acumulado mayor al volumen demandado hay un exceso de energía acumulada que es desaprovechada.

Figura 12. Influencia de la relación V/A en la fracción solar.

2.3.4. IFLUECIA DEL CAUDAL DE CIRCULACIÓ. La curva de rendimiento del captador varía en función del caudal que circula por él (Duffie, Beckman). No obstante, nuestro caudal de diseño que circula por los captadores está dentro del rango aconsejado por el fabricante por lo que al pasar el F-Chart podemos considerar que los parámetros de la recta de rendimiento del captador permanecen constantes. En cuanto a la fracción solar, si trabajamos con caudales comprendidos entre 40 l/h m2 y 80 l/h m2 el rendimiento de la instalación no varía considerablemente por lo que tomaremos un caudal de 50 l/h m2 que se nos aconsejan para el tipo de captadores escogidos.

0

20

40

60

80

100

5 15 25 35 45 55 65 75 85

Frac

ció

n S

ola

r (%

)

Relación V/A


MEMORIA DE CÁLCULO

92

2.3.5. IFLUECIA DE LA EFECTIVIDAD DEL ITERCAMBIADOR.

Se observa que al aumentar la efectividad del sistema de intercambio aumenta el rendimiento de la instalación si bien podemos observar que la sensibilidad del rendimiento unitario es muy pequeña para el rango de efectividad utilizado en este tipo de instalaciones ( > 0,6).

Figura 13. Influencia de la efectividad en la fracción solar aportada.

2.3.6. RESULTADOS EERGÉTICOS.

A continuación mostraremos algunas representaciones gráficas que pueden

resultar de utilidad a la hora de percibir el comportamiento del sistema.

De esta forma representamos los valores tanto mensuales como anuales de demanda desglosados en piscina y ACS, los valores mensuales de la fracción de cobertura solar y los valores mensuales de la energía demandada frente a la energía aportada por la instalación solar, lo que nos permitirá ver en que meses conseguimos ahorrar más energía auxiliar.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,6 0,7 0,8 0,9 1

Frac

ció

n S

ola

r (%

)

Efectividad


MEMORIA DE CÁLCULO

93

Figura 14. Energía demandada mensualmente por la piscina y por el consumo de ACS.

Figura 15. Proporción de energía demandada anualmente por la piscina y por el consumo de ACS.

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

Energía Demandada por la piscina (kWh)

Energía demandada por ACS (kWh)


MEMORIA DE CÁLCULO

94

Figura 16. Fracción Solar aportada por la instalación.

Figura 17. Energía ahorrada gracias a la instalación solar.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Fracción Solar Aportada (%)

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

45000

Energía Demandada (kWh)

Energía aportada por S. Solar (kWh)


MEMORIA DE CÁLCULO

95

2.4. CUADRO RESUME DE LA ISTALACIÓ. Las cifras de la instalación:

Número de captadores

B

K1

Área de captación

160

0,84

3,86

371,20

-

-

W/m^2·K

m^2

Inclinación 45 º

Consumo ACS

T consumo

6000

45

l/día

º C

Pérdidas Piscina 83 kW

Volumen Acum. ACS

T acum. ACS

5000

45

l

º C

Volumen Aux.

T aux.

1500

45

l

º C

Potencia instalada

Demanda energética anual

Producción energética anual

187

432180

301319

kW

kWh

kWh

Caudal Primario ACS

Caudal Primario Piscina

Caudal Secundario ACS

Caudal Secundario Piscina

4640

4640

4640

9000

l/h

l/h

l/h

l/h

Cobertura Solar 70 %

Energía auxiliar Gas Natural

Presupuesto 281654 €

3. PRESUPUESTOS.


PRESUPUESTOS

97

3.1. SISTEMA DE CAPTACIÓ.

Nºord Concepto Medición Precio/ud (€) Total(€)

1.1.

Ud. Captador solar VITOSOL 300F SV3 o similar de las siguientes características: - Superficie útil de captación: 2,32 m2. - Dimensiones: 1056 x 2380 x 90 mm. - Peso del captador: 52 kg. - Rendimiento óptico: 0,84. - Coeficiente de pérdida: 3,86 W/(m2K). - Presión de servicio admisible: 6 bar. 160 1154,55

Total partida 1.1.……………...…...…….....184728

1.2.

Ud. Estructura cubierta inclinada 10 Vitosol 300F SV3 o similar, galvanizada interiormente y exteriormente en caliente por inmersión, incluso tornillería en acero inoxidable. 16 1256,41

Total partida 1.2………………...……….....20102,6

1.3.

Ud. Purgador automático c/llave para Vitosol 16 81,30

Total partida 1.3..………………...……….....1300,8

TOTAL SISTEMA DE CAPTACIÓN………………………….206131,4

3.2. SISTEMA DE ACUMULACIÓ.


2.1.

Ud. Acumulador Lapesa, MV-5000-RB o similar fabricado en acero con revestimiento epoxidico, incorporan equipo de protección catódica. Tienen las siguientes características: - Capacidad de ACS: 5000 litros. - Peso en vacio: 816 kg. - Diámetro exterior: 1910 mm. - Altura total: 2750 mm. 1 6588,00

Total partida 2.1.……………...……….....6588,00


PRESUPUESTOS

98

2.2. Ud. Acumulador Lapesa, MV-1500-RB o similar fabricado en acero con revestimiento epoxidico, incorporan equipo de protección catódica. Tienen las siguientes características: -Capacidad de ACS: 1500 litros. - Peso en vacio: 340 kg. - Diámetro exterior: 1360 mm. - Altura total: 1850mm. 1 3076,00

Total partida 2.2………………...……….....3076,00

TOTAL SISTEMA DE ACUMULACION………………………….9664

3.3. SISTEMA DE TRASFERECIA.


3.1.

Ud. Intercambiador marca Alfa-Laval modelo M3FGH 35 placas o similar. - Potencia de intercambio 53 kW. - Temperatura en primario de 55 ºC-45 ºC. - Temperatura en secundario de 35ºC-45ºC. - Pérdida de carga admisible 2,53 m.c.a. - Caudal en primario 4800 l/h. - Caudal en secundario 4800 l/h. 1 1364,00

Total partida 2.1.……………...……….....1364,00

3.2.

Ud. Intercambiador marca Alfa-Laval modelo M3MFG 38 placas o similar. - Potencia de intercambio 134 kW. - Temperatura en primario de 60 ºC-40 ºC. - Temperatura en secundario de 10ºC-28ºC. - Pérdida de carga admisible 2,12 m.c.a. - Caudal en primario 5900 l/h. - Caudal en secundario 9000 l/h. 1 1485,00

Total partida 2.2………………...……….....1485,00

TOTAL SISTEMA DE TRANSFERENCIA………………………….2849


PRESUPUESTOS

99

3.4. SISTEMA HIDRAULICO.


4.1.

Ud. Bomba primario SAP 30/20T de la marca SEDICAL o similar. Punto de trabajo primario ACS: Caudal 4,64 m3/h, Altura 10,4 m.c.a. Punto de trabajo primario Piscina: Caudal 4,64 m3/h, Altura 8,8 m.c.a. 4 901

Total partida 4.1………………...……….....3604

4.2.

Ud. Bomba secundario ACS SAM 30/6T de la marca SEDICAL o similar. Punto de trabajo: Caudal 4,64 m3/h, Altura 2,62 m.c.a. 2 616

Total partida 4.2………………...……….....1232

4.3.

Ud. Bomba secundario Piscina SA(D) P 40/8T de la marca SEDICAL o similar. Punto de trabajo: Caudal 9 m3/h, Altura 3,4 m.c.a. 2 760

Total partida 4.3………………...……….....1520

4.4. Ud. Bomba caldera SAM 30/6T de la

marca SEDICAL o similar. Punto de trabajo: Caudal 4,64 m3/h, Altura 2,53 m.c.a. 1 616

Total partida 4.4………………...……….....616

4.5.

Ud. Bomba recirculación SAM 30/6T de la marca SEDICAL o similar. Punto de trabajo: Caudal 4,64 m3/h, Altura 2,96 m.c.a. 1 616

Total partida 4.5………………...……….....616

4.6.

ml. Tubería de cobre 22 x 20 mm. 85 3,92

Total partida 4.6.……………...……….....333,2

4.7.

ml. Tubería de cobre 28 x 26 mm. 25,2 5,49

Total partida 4.7………………...……….....138,3


PRESUPUESTOS

100

4.8.


Total partida 4.8………………...……….....767

4.9.


Total partida 4.9………………...……….....2847

4.10.


Total partida 4.10.……………...……….....724

4.11.

ml. Aislamiento Armaflex de tubería de 22 mm con aislamiento de 50 mm 85 9,64

Total partida 4.11………………...……….....819,4

4.12.

ml. Aislamiento Armaflex de tubería de 28 mm con aislamiento de 50 mm. 25,2 10,81

Total partida 4.12..………………...………...272,4


4.13.

ml. Aislamiento Armaflex de tubería de 35 mm con espesor de 50 mm. 53 12,3

Total partida 4.13.………………...……….....652

4.14.

ml. Aislamiento Armaflex tubería de 42 mm con espesor de 50 mm. 86 15,01

Total partida 4.14.………………...………....1291

4.15.

ml. Aislamiento Armaflex tubería de 42 mm con espesor de 40 mm. 214 14,01

Total partida 4.15.………………...……….....2999


PRESUPUESTOS

101

4.16. ml. Aislamiento Armaflex de tubería de 54 mm con espesor de 40 mm. 50 17,72

Total partida 4.16.………………...………....886

4.17.

Ud. Vávula de corte de 1” 32 9,36

Total partida 4.17……………...……….....299,5

4.18.

Ud. Válvula de corte de 1 ½” 28 25,33

Total partida 4.18……………...……….....709,24

4.19.

Ud. Válvula de corte de 2 ¼” 8 112,3

Total partida 4.19………………...……….....896

4.20.

Ud. Válvula de vaciado de 1” 16 9,36

Total partida 4.20………………...……….....150

4.21.

Ud. Válvula de vaciado de 1 ½” 3 25,33

Total partida 4.21………………...……….....76

4.22.

Ud. Válvula de llenado automático 1 ½” 2 25,33

Total partida 4.22.……………...……….....51

4.23.

Ud. Válvula de tres vías 1 ½” fabricada en latón. 1 70,73

Total partida 4.23………………...……….....70,73

4.24.

Ud. Válvula termostática mezcladora 1 ¾” 1 94,5

Total partida 4.24………………...……….....94,5

4.25.

Ud. Válvula termostática mezcladora 2 ¼” 1 105

Total partida 4.25………………...……….....105


PRESUPUESTOS

102

4.26.

Ud. Válvula de seguridad tarada a 6 bar de ½” 16 13,2

Total partida 4.26.……………...……….....211,2

4.27.

Ud. Válvula de seguridad de bronce tarada a 6 bar de 1 ¼” 2 107

Total partida 4.27………………...……….....214

4.28.

Ud. Válvula de retención de 1 ½” fabricada en latón. 1 16,5

Total partida 4.28..………………...………...16,5

Nºord Concepto Medición Precio/ud (€) Total

4.29.

Ud. Válvula de retención de 2” fabricada en latón. 5 22,83

Total partida 4.29.………………...………....114,15

4.30.

Ud. Vaso de expansión cerrado con cámara de nitrógeno de 8 litros de capacidad. 1 35,76

Total partida 4.30.…………….…...………....35,76

TOTAL CIRCUITO HIDRAULICO……………………………..22371


PRESUPUESTOS

103

3.5. SISTEMA DE REGULACIÓ Y COTROL.

Nºord Concepto Medición Precio/ud (€) Total

5.1.

Ud. Regulador VITOSOLIC 200 o similar, por diferencia de temperaturas. Especiales para instalaciones con producción de ACS y calentamiento del agua de piscinas. 1 671

Total partida 5.1.………………...……….....671

5.2.

Ud. Sonda de temperatura , tipo inmersión. 15 67,2

Total partida 5.2.………………...………....1008

5.3.

Ud. Manómetro de esfera 10 bar diámetro 50 mm ¼” 8 3,67

Total partida 5.3.………………...……….....29,36

5.4.

Ud. Termómetro con escala 0-120º C, 10 cm diámetro 80 8 7,87

Total partida 5.4.………………...……….....63

5.5.

Ud. Termostato de inmersión con vaina ½” 1 18,14

Total partida 5.5………………...……….....18,14

TOTAL REGULACIÓN Y COTROL………………...……….....1790


PRESUPUESTOS

104

3.6. PRESUPUESTO TOTAL. Sistema de captación: 206131 euros. Sistema de acumulación: 9664 euros. Sistema de transferencia: 2849 euros. Sistema hidráulico: 22371 euros. Sistema de regulación y control: 1790 euros.

TOTAL ISTALACIÓ SOLAR: 242805 euros.

IVA (16%): 38849 euros.

El presupuesto de este proyecto asciende a 281654 euros.

DOS CIENTOS OCHENTA Y UN MIL SEISCIENTOS CINCUENTA Y CUATRO EUROS.

4. PLIEGO DE CONDICIONES

TÉCNICAS.


PLIEGO DE CONDICIONES TÉCNICAS

106

4.1. OBJETO

El presente pliego de condiciones técnicas del proyecto de instalación solar en una piscina cubierta tiene por objeto principal fijar las condiciones generales a las que habrá de ajustarse el proyecto, los equipos y los materiales utilizados en la ejecución definitiva de la instalación de un sistema solar que permita la climatización de una piscina cubierta del Municipio de La Rinconada y aporte al ACS.

Se detallarán las pruebas y ensayos parciales a realizar durante el transcurso de los montajes o finales provisionales y definitivos de las correspondientes recepciones. Las garantías exigidas tanto en los materiales, como en su montaje o en su funcionamiento conjunto.

4.2. ORMATIVA APLICABLE

Todos los materiales y tareas que forman parte de la Instalación deberán cumplir con los requisitos exigidos en los siguientes reglamentos: - Pliego de Especificaciones Técnicas para Instalaciones de Energía Solar Térmica a Baja Temperatura. - Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios (RITE), y sus Instrucciones Técnicas Complementarias (ITE). Real Decreto 1027/2007 de 20 de Julio. - Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión (REBT) y sus instrucciones Complementarias MI.BT, incluidas las hojas de interpretación. - Código Técnico de la Edificación - Acciones en la Edificación (CTE-DB-AE). - Código Técnico de la Edificación – Protección frente al ruido (CTE-DB-HR) - Código Técnico de la Edificación – Seguridad en caso de incendio (CTE-DB-SI). - Norma UNE-EN 12975-1:2006. “Sistemas solares térmicos y componentes. Captadores solares.” - Igualmente, se cumplirá con toda la normativa de carácter regional y local (Ordenanzas, etc.). - Aparte de la Normativa de carácter obligatorio antes mencionada, se utilizarán otras normas como las UNE de la Asociación Española de Normalización y Certificación (AENOR), Normas NTE del Ministerio de Obras Públicas y Urbanismo o de las Compañías suministradores de energía eléctrica, etc. En ocasiones, a falta de normativa española, podrán utilizarse de organismos internaciones, como CER, ISO, etc. En cualquier caso se seguirá la edición más reciente de toda la normativa mencionada, con las últimas modificaciones oficialmente aprobadas.

De igual manera, se respetarán cualesquiera otras normativas o reglamentos mencionados en el presente pliego.



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4.3. CODICIOES DE MATERIALES Y EQUIPOS

4.3.1. TUBERIAS Y ACCESORIOS. En los distintos circuitos cerrados de la instalación podrán utilizarse tuberías de

cobre, de acero negro, de acero inoxidable o material plástico compatibles con el fluido que utilizan, que soporten las condiciones extremas de funcionamiento del correspondiente circuito y con la protección necesaria en función de su ubicación.

En los circuitos de agua caliente sanitaria podrán utilizarse cobre y acero

inoxidable. Podrán utilizarse materiales plásticos que soporten las condiciones extremas (presión y temperatura) de funcionamiento del circuito, y que estén autorizadas por la normativa vigente.

Las tuberías de cobre serán tubos estirados en frío y sus uniones serán realizadas

por accesorios a presión que soporten las condiciones extremas o mediante soldadura por capilaridad de acuerdo a la norma UNE EN 1057. Se realizará soldadura fuerte cuando la temperatura del circuito pueda superar en algún momento los 125ºC.

En todos los casos es aconsejable prever la protección catódica del acero según norma UNE 100050.

Todos los elementos metálicos no galvanizados, ya sean tuberías, soportes, o

bien accesorios, o que no estén debidamente protegidos contra la oxidación por su fabricante, se les aplicará dos capas de pintura antioxidante a base de resinas sintéticas acrílicas multipigmentadas por minio de plomo, cromado de zinc y óxido de hierro. Las dos manos se darán: la primera fuera de obra y la otra con el tubo instalado.

Accesorios:

Compensadores de dilatación. Se utilizarán en los circuitos de agua caliente. Los compensadores de dilatación

han de ser instalados allí donde indique el plano y, en su defecto, donde se requiera según la experiencia del instalador, adaptándose a las recomendaciones del Reglamento e Instrucciones Técnicas correspondientes.

La situación será siempre entre dos puntos fijos garantizados como tales,

capaces de soportar los esfuerzos de dilatación y de presión que se originan. Los extremos del compensador serán de acero al carbono preparados para soldar

a la tubería con un chaflán de 37º 30' y un talón de 1,6 mm cuando el diámetro nominal de la tubería sea de hasta 2'' inclusive. Para tuberías de diámetro superior, las conexiones serán por medio de bridas en acero al carbono s/normas DIN 2502 ó 2503, según las presiones sean de 6 y 10 ó 16 Kg/cm2. Estas bridas irán soldadas a los cuellos del compensador por los procedimientos recomendados para la soldadura de piezas en acero al carbono de espesores medios.



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Juntas.

No se utilizará amianto. La presión nominal mínima será PN-10, y soportarán temperaturas de hasta 200ºC.

Lubricante de roscas.

General: no endurecedor, no venenoso.

Acoplamientos dieléctricos o latiguillos.

Se incluirán acoplamientos dieléctricos o latiguillos en las uniones entre cobre y acero o fundición, tanto en la conducción de impulsión, como en el retorno.

Derivaciones.

Para las derivaciones se pueden usar empalmes soldados. Todas las aberturas realizadas a las tuberías se harán con precisión para lograr intersecciones perfectamente acabadas.

Codos en bombas.

Se suministrarán codos de radio largo en la succión y descarga de las bombas.

Sombreretes.

Se incluirá la protección adecuada para cada una de las tuberías que pasen a través del tejado de acuerdo a las instrucciones de la Dirección Facultativa.

Guías.

Se suministrarán guías, donde se indique y donde sea necesario como en liras, juntas de expansión, instaladas de acuerdo a las recomendaciones del fabricante.

Termómetros.

Los termómetros serán de mercurio en vidrio, con una escala adecuada para el servicio (divisiones de 1/2 grado) dentro de una caja metálica protectora con ventana de vidrio, instalados de modo que su lectura sea sencilla.

Manómetros.

Los manómetros serán con válvula de aguja de aislamiento en acero inoxidable, e inmersos en glicerina. Los rangos de los manómetros serán tales que la aguja, durante el funcionamiento normal, esté en el medio del dial. La precisión será de al menos el 1%. Puntos de toma de presión: Se incluirán los puntos de toma con válvula necesarios y/o indicados en planos o especificaciones.

Válvulas de seguridad.

Se incluirán todas las válvulas de seguridad indicadas, o necesarias (de tarado adecuado) para un funcionamiento completamente seguro y correcto de los sistemas. Durante el periodo de pruebas de la instalación se procederá al timbrado de las mismas. Las válvulas de seguridad de alivio serán de paso angular y carga por resorte. Serán adecuadas para condiciones de trabajo de 0 a 120ºC y hasta 25 kg/cm2. Los materiales de fabricación serán bronce RG-5 para el cuerpo, vástago, tornillo de fijación, tuerca deflectora y la tobera, latón para el cabezal y obturador, acero cadmiado para el resorte y PTFE para la junta.



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Purgadores de aire.

Cuando sea necesario, y con el fin de disponer de una instalación silenciosa y evitar formación de cámaras de aire se dispondrá la tubería con pendiente ascendiente hacia la dirección de flujo. Las derivaciones se harán de tal modo que se eviten retenciones de aire y se permita el paso libre del mismo. Se incluirán purgadores de aire, manuales o automáticos, en todos los puntos altos, particularmente en los puntos más elevados de los montantes principales así como en todos los puntos necesarios, teniéndose especial cuidado en los retornos (ascensos, codos ascendentes).

En el caso de que, una vez que las redes estén en funcionamiento, se den

anomalías por presencia de aire en la instalación, se instalarán nuevos empalmes, purgadores, válvulas según se considere necesario y sin costes extra. Si se deben realizar trabajos que requieran rotura, y reposición de acabados, el contratista se hará cargo de los gastos generados.

Se preferirán por norma general los purgadores manuales, salvo en puntos ocultos o de difícil acceso, que hagan recomendable la instalación de purgadores automáticos.

Vaciados.

Los vaciados, purgadores, válvulas de seguridad, reboses, se dirigirán al sumidero o desagüe más cercano. En cualquier caso, se adoptarán las medidas oportunas para evitar que una descarga accidental produzca daños o desperfectos. Se suministrarán las válvulas de vaciado que sean necesarias para el vaciado completo de todas las tuberías y equipos.

Conexiones a equipos.

Se dispondrán elementos de unión que permitan una fácil conexión y desconexión de los diferentes equipos y elementos de la red de tuberías, tales como latiguillos, bridas, etc., dispuestas de tal modo que los equipos puedan ser mantenidos o que puedan retirarse sin tener que desmontar la tubería. La instalación se realizará de tal modo que no se transmitan esfuerzos de las redes de tuberías a los equipos.

4.3.2. VÁLVULAS. 4.3.2.1. Generalidades. Las válvulas llevarán impreso de forma indeleble el diámetro nominal, la presión

nominal y, si procede, la presión de ajuste.

La elección de las válvulas se realizará, de acuerdo con la función que desempeñan y las condiciones extremas de funcionamiento (presión y temperatura) siguiendo los siguientes criterios:

- Para aislamiento: válvulas de esfera. - Para equilibrado de circuitos: válvulas de asiento. - Para vaciado: válvulas de esfera o de macho. - Para llenado: válvulas de esfera. - Para purga de aire: válvulas de esfera o de macho.



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- Para seguridad: válvula de resorte. - Para retención: válvulas de disco, de clapeta o de muelle (disco partido).

Las válvulas de seguridad, por su importante función, deberían ser capaces de

derivar la potencia máxima del captador o grupo de captadores, incluso en forma de vapor, de manera que en ningún caso sobrepase la máxima presión de trabajo del captador o del sistema.

Los purgadores automáticos resistirán las presiones y temperaturas máximas alcanzables en el circuito correspondiente. Los del circuito primario se recomienda que resistan, al menos, temperaturas de 150ºC.

4.3.2.2. Materiales. Los componentes fundamentales de las válvulas deberían estar constituidos por

los materiales que se indican a continuación:

Válvulas de esfera: Cuerpo de fundición de hierro o acero. Esfera y eje de acero durocromado o acero inoxidable. Asientos, estopada y juntas de teflón. Podrán ser de latón estampado para diámetros inferiores a 1 1/2 con esfera de latón durocromado.

Válvulas de asiento: Cuerpo de bronce (hasta 2") o de fundición de hierro o acero. Tapa del mismo material que el cuerpo. Obturador en forma de pistón o de asiento plano con cono de regulación de acero inoxidable y aro de teflón. No será solidario al husillo. El asiento será integral en bronce o en acero inoxidable según el cuerpo de la válvula. Prensa-estopas del mismo material que cuerpo y tapa.

Válvulas de seguridad de resorte: Cuerpo de hierro fundido o acero al carbono con escape conducido. Obturador y vástago de acero inoxidable. Prensa-estopas de latón. Resorte en acero especial para muelle.

Válvulas de retención de clapeta: Cuerpo y tapa de bronce o latón. Asiento y clapeta de bronce. Conexiones rosca hembra.

Válvulas de retención de muelle: Cuerpo y tapa de bronce o latón. Asiento y clapeta de bronce. Conexiones rosca hembra. Resorte en acero especial para muelle. Purgadores automáticos de aire: Cuerpo y tapa de fundición de hierro o latón. Mecanismo de acero inoxidable. Flotador y asiento de acero inoxidable o de plástico. Obturador de goma sintética.



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4.3.3. AISLAMIETO. El material usado como aislamiento debería cumplir con la norma UNE 100171.

El material aislante situado a la intemperie debería protegerse adecuadamente

frente a los agentes atmosféricos de forma que se evite su deterioro.

Como protección del material aislante se podrá utilizar una cubierta o revestimiento de escayola protegido con pinturas asfálticas, poliésteres reforzados con fibra de vidrio o chapa de aluminio.

En el caso de que el aislamiento esté basado en espuma elastomérica se podrán usar pinturas plásticas impermeables cuya exposición prolongada al sol no afecte a sus propiedades fundamentales.

En el caso de acumuladores e intercambiadores de calor situados a la intemperie, podrán usarse forros de telas plásticas como protección del material aislante.

4.3.4. VASOS DE EXPASIÓ. Los vasos de expansión serán siempre cerrados. El vaso de expansión llevará

una placa de identificación situada en lugar claramente visible y escrita con caracteres indelebles en las que aparecerán los siguientes datos:

- Fabricante - Marca - Modelo

Se recomienda que los vasos de expansión utilizados en los circuitos primarios tengan una temperatura máxima de funcionamiento superior a 100ºC pero, en cualquier caso, se adoptarán las medidas necesarias (vaso tampón, tubería de enfriamiento, etc.) para que no llegue al vaso fluido a temperatura superior a la que el mismo pueda soportar.

En casos de fugas, los vasos de expansión deberían presurizarse con nitrógeno

puro. El uso de aire no es aconsejable porque puede reducir la vida útil.

El cuerpo exterior del depósito será de acero, timbrado y estará construido de forma que sea accesible la membrana interior de expansión. El interior tendrá un tratamiento anticorrosivo y exteriormente un doble tratamiento antioxidante con acabado pintado al duco o esmaltado al horno.

El depósito estará dividido en dos cámaras herméticas entre sí, por la membrana de dilatación, construida en caucho butílico o polipropileno, con elasticidades recuperables a temperaturas inferiores a 60ºC, sin degradación del material. La cámara de expansión de gas estará rellena con nitrógeno u otro gas inerte disponiendo de acometida para reposición de gas y manómetro. En la acometida del agua se incluirá manómetro, termómetro, válvula de alimentación, purga de agua y seguridad. Asimismo, esta acometida dispondrá de sifón en cuya parte superior se dispondrá de botellón de recogida de aire con purgador manual y automático.



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4.3.5. BOMBAS. La bomba de circulación llevará una placa de identificación situada en lugar

claramente visible y escrita con caracteres indelebles en las que aparecerán los siguientes datos:

- Fabricante - Marca - Modelo - Características eléctricas

Los grupos bombas deberán reunir las siguientes características en cuanto a

materiales y prestaciones:

- Cuerpo en fundición o bronce. Partidos, o no, según planos. Se incluirán conexiones para cebado, venteo, drenaje y manómetros en impulsión y descarga.

- Rodete de fundición/polysulfone o bronce. - Eje en acero inoxidable AISI 316. - Tubo de estanqueidad en acero inoxidable. - Cojinetes a bolas de carbono, a prueba de polvo y humedad. - Cierres Mecánicos: Todas las bombas deberán de estar provistas con cierres

mecánicos y separadores de sedimentos. - Juntas tóricas de EPDM. - Acoplamientos flexibles del tipo todo acero con protector de acoplamiento. Se

incluirá espaciador en el acoplamiento para facilitar el mantenimiento del grupo. - Rotor húmedo o seco, según documentos de proyecto. - Motor de 2 ó 4 polos, 2900 ó 1450 r.p.m, 220V/1~ ó 220/380V/ 3~, 50 Hz, - IP.44 clase F. - Presión de aspiración 2 m.c.a. para 82ºC. - Caudal, altura manométrica, potencia del motor, número de velocidades y

presión sonora según lo establecido en el presupuesto o especificaciones técnicas.

- En circuitos de agua caliente para usos sanitarios, los materiales de la bomba serán resistentes a la corrosión.

- Los materiales de la bomba del circuito primario serán compatibles con las mezclas anticongelantes y en general con el fluido de trabajo utilizado.



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4.3.6. CAPTADORES. 4.3.6.1. Generalidades. El captador llevará una etiqueta visible y duradera con los siguientes datos:

- Nombre del fabricante. - Tipo. - Número de serie. - Año de fabricación. - Superficie total del captador. - Dimensiones del captador. - Presión máxima de trabajo. - Temperatura de estancamiento a 1000 W/m2 y 30ºC. - Volumen del fluido de transferencia de calor. - Peso del captador vacío. - Lugar de fabricación.

Es recomendable que se utilicen captadores solares que se ajusten a las

siguientes características técnicas:

- Material de la cubierta transparente: vidrio templado de espesor no inferior a 3 mm y transmisividad mayor o igual a 0,8.

- Distancia media entre el absorbedor y la cubierta transparente no inferior a 2 cm ni superior a 4 cm.

- Absorbedor constituido sólo por materiales metálicos.

La instalación de sistemas integrados en cubierta se debería realizar mediante procedimiento acreditado por el fabricante y de forma que se garanticen las características funcionales y de durabilidad del conjunto.

Los datos para la caracterización térmica, hidráulica y mecánica del captador

solar deberían proceder de los resultados del ensayo realizado conforme a la UNE 12975. A estos efectos, es importante señalar que la función de rendimiento del captador siempre está relacionada con una superficie útil y un caudal de ensayo.

4.3.6.2. Modelo de captador. Todos los captadores que integren la instalación se recomienda que sean del

mismo tipo y modelo. Si no fuera posible mantener el mismo modelo en la rehabilitación o ampliación,

se dispondrá de un sistema de regulación de caudal por baterías que permita que las nuevas baterías presenten el mismo caudal (diferencia máxima del 10%) que las existentes cuando circule por el circuito primario el caudal de diseño.



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En el caso que la instalación disponga de captadores en una única batería, se podrán utilizar captadores distintos siempre que:

- No implique modificaciones en el caudal que circula por dicho captador fuera

del rango ± 5% respecto del caudal original de diseño unitario. - No suponga una disminución del rendimiento térmico del sistema de captación

en las condiciones habituales de operación. - Estéticamente sean similares.

4.3.6.3. Estructura soporte y sujeción del captador.

La estructura soporte cumplirá los requisitos establecidos en el CTE-SE. Todos los materiales de la estructura soporte se deberían proteger contra la

acción de los agentes ambientales, en particular contra el efecto de la radiación solar y la acción combinada del aire y el agua.

Las estructuras de acero deberían protegerse mediante galvanizado por

inmersión en caliente, pinturas orgánicas de zinc o tratamientos anticorrosivos equivalentes. La realización de taladros en la estructura se debería llevar a cabo antes de proceder al galvanizado o protección de la estructura.

La tornillería y piezas auxiliares deberían estar protegidas por galvanizado o

zincado, o bien serán de acero inoxidable. 4.3.7. SISTEMA ELÉCTRICO Y DE COTROL. La instalación eléctrica cumplirá con el vigente Reglamento Electrotécnico para

Baja Tensión (REBT) y sus Instrucciones Técnicas Complementarias. Se construirá un cuadro eléctrico específico para la instalación solar. El sistema

de control consistirá en un controlador digital programable e incorporará una adquisición de datos de la instalación en tiempo real, telegestionable a distancia a través de un módem ya incorporado.

Los datos a chequear serán: caudales, temperaturas en captadores, acumuladores,

piscina, potencia y energía inyectadas en cada servicio y número de horas de funcionamiento de las bombas.

Las funciones de regulación y control que han de realizarse son las siguientes:

- Activar la bomba de circulación en función del salto de temperatura entre la

salida de la batería de captadores y la parte baja del acumulador o la tubería de retorno de la piscina a climatizar.

- La ubicación de las sondas ha de realizarse de forma que detecten exactamente

las temperaturas que se desean, instalándose los sensores en el interior de vainas y evitándose las tuberías separadas de la salida de los colectores y las zonas de estancamiento (en el caso de la piscina).



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- La precisión de los sistemas de control y la regulación de los puntos de consigna asegurará que en ningún caso las bombas estén en marcha con diferencias de temperaturas menores de 2 ºC ni paradas con diferencias superiores a 7 ºC.

- La diferencia de temperatura entre el punto de arranque y parada del termostato diferencial no será inferior a 2 ºC.

- El sistema de control incluirá señalizaciones luminosas de alimentación del

sistema de funcionamiento de las bombas. 4.3.8. APARATOS DE MEDIDA.

Los sistemas de medida de temperatura, caudales y energía proporcionan

información del estado de funcionamiento de la instalación y permiten realizar la evaluación de las prestaciones energéticas de la instalación.

A) Medida de temperatura

Las medidas de temperatura se realizarán mediante sondas, termopares, termómetros de resistencia o termistores.

La diferencia de temperatura del fluido de trabajo se realizarán mediante

termopilas, termómetros de resistencia (conectados en dos brazos de un circuito en puente) o termopares emparejados, de forma que la señal de salida sea única en todos los casos.

Las sondas de temperatura deben ser, preferentemente, de inmersión y deben

estar bañadas por el fluido cuya temperatura se pretende medir o situadas, como máximo, a una distancia de 5 cm del fluido.

B) Medida de caudal

Los contadores de caudal de agua estarán constituidos por un cuerpo resistente a la acción del agua conteniendo la cámara de medida, un elemento con movimiento proporcional al caudal de agua que fluye y un mecanismo de relojería para transmitir este movimiento a las esferas de lectura por medio de un acoplamiento magnético. La esfera de lectura, herméticamente sellada, será de alta resolución.

Cuando exista un sistema de regulación exterior, éste estará precintado y protegido contra intervenciones fraudulentas. Se suministrarán los siguientes datos, que deberán ser facilitados por el fabricante:

- Calibre del contador. - Temperatura máxima del fluido. - Caudales: - en servicio continuo. - máximo (durante algunos minutos). - mínimo (con precisión mínima del 5%). - de arranque. - Indicación mínima de la esfera. - Capacidad máxima de totalización.



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- Presión máxima de trabajo. - Dimensiones. - Diámetro y tipo de las conexiones. - Pérdida de carga en función del caudal.

La medida de caudales de líquidos se realizará mediante turbinas, medidores de

flujo magnético, medidores de flujo de desplazamiento positivo o procedimientos gravimétricos, de forma que la exactitud sea igual o superior a ± 3% en todos los casos.

C) Medida de energía térmica.

Los contadores de energía térmica estarán constituidos por los siguientes elementos:

- Contador de agua, descrito anteriormente. - Dos sondas de temperatura. - Microprocesador electrónico, montado en la parte superior del contador o

separado.

La posición del contador y de las sondas define la energía térmica que se medirá. El microprocesador podrá estar alimentado por la red eléctrica o mediante pilas

con una duración de servicio mínima de 3 años. El microprocesador multiplicará la diferencia de ambas temperatura por el

caudal instantáneo de agua y su peso específico. La integración en el tiempo de estas cantidades proporcionará la cantidad de energía.

4.3.9. ACUMULADORES. El acumulador seleccionado deberá especificar el tipo y las siguientes

características técnicas:

- Volumen cubicado real. - Principales dimensiones. - Presión de máximo trabajo. - Situación y diámetro de las bocas de conexión. - Situación y especificación de los puntos de sujeción o apoyos. - Máxima temperatura de utilización. - Tratamiento y protección. - Material y espesor de aislamiento y características de su protección.

El depósito estará fabricado de acuerdo con lo especificado en el Reglamento de

Aparatos a Presión, instrucción Técnica Complementaria MJE-AP11 y probado con una presión igual a dos veces la presión de trabajo y homologado por el Ministerio de Industria y Energía.

El acumulador llevará una placa de identificación situada en lugar claramente visible y escrita con caracteres indelebles en las que aparecerán los siguientes datos:



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- Nombre del fabricante y razón social. - Contraseña y fecha de registro de tipo. - Número de fabricación. - Volumen neto de almacenamiento en litros. - Presión máxima de servicio.

Los depósitos vendrán equipados de fábrica con las bocas necesarias soldadas

antes de efectuar el tratamiento de protección interior.

Al objeto de este pliego de condiciones podrán utilizarse depósitos de las siguientes características y tratamientos:

- Depósitos de acero galvanizado en caliente de cualquier tamaño, con espesores

de galvanizado no inferiores a los especificados en la Norma UNE 37.501. - Depósitos de acero con tratamiento epoxídico. - Depósitos de acero inoxidable de cualquier tamaño. - Depósitos de cobre de cualquier tamaño. - Acumuladores no metálicos que, además de soportar las condiciones extremas

del circuito, resistan la acción combinada de presión y temperatura más desfavorable y esté autorizada su utilización por la Administración Competente.

4.3.10. ITERCAMBIADORES DE CALOR. Los intercambiadores de calor serán de acero inoxidable AISI 316 L. El

intercambiador seleccionado resistirá la presión máxima de la instalación. Los materiales soportarán temperaturas de 110 ºC y serán compatibles con el fluido de trabajo.

4.3.10.1. Intercambiadores externos.

El intercambiador llevará una placa de identificación situada en lugar claramente visible y escrita con caracteres indelebles en las que aparecerán los siguientes datos:

- Fabricante. - Marca. - Modelo. - Número de placas. - Temperatura máxima. - Presión nominal. - Potencia nominal. - Caudal nominal en primario y secundario. - Salto de temperatura nominal en primario y secundario.

Se podrán utilizar intercambiadores de placas desmontables o electrosoldadas. El

material de las placas será acero inoxidable o cobre.



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4.4. PROVISIO DEL MATERIAL

Los componentes instalados deberán ser de marcas acreditadas y en su caso homologados, para que ofrezcan las máximas garantías posibles.

Se dispondrá de un lugar adecuado y seguro para almacenar los materiales y

elementos de la instalación hasta el momento en que estos vayan a ser puestos en obra.

Los captadores, por su especial fragilidad, deberán ser suministrados apilados sobre una base de madera adecuada para su traslado mediante carretilla elevadora.

En el supuesto de que los captadores una vez desembalados deban quedarse temporalmente a la intemperie, se colocarán con un ángulo mínimo de 20º y máximo de 80º.

4.5. CODICIOES DE MOTAJE

Las condiciones de montajes serán las indicadas por los fabricantes de los diferentes materiales, aparatos o equipos.

La instalación de las distintas partes de la obra se realizará teniendo en cuenta la práctica normal conducente a obtener un buen funcionamiento durante el periodo de vida que se le puede atribuir.

4.6. PRUEBAS, PUESTA E MARCHA Y RECEPCIÓ

4.6.1. GEERAL. La ejecución de la instalación termina con la entrega de la instalación al

promotor o usuario para iniciar el periodo de uso así como el de mantenimiento. Para realizar la recepción de la instalación deberían estar realizadas, además del montaje completo, las pruebas y ajustes especificados, así como la puesta en marcha.

El instalador se responsabilizará de la ejecución de las pruebas funcionales, del

buen funcionamiento de la instalación y del estado de la misma hasta su entrega a la propiedad.

La memoria de diseño contemplará la relación de las pruebas a realizar. En el

documento de Control de Ejecución se recogerán las pruebas parciales, finales y funcionales realizadas, la fecha en la que tuvieron lugar, los resultados obtenidos y el grado de cumplimiento de las expectativas.

Al objeto de la recepción de la instalación se entenderá que el funcionamiento de

la misma es correcto, cuando la instalación satisfaga como mínimo las pruebas parciales incluidas en el presente capítulo.



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4.6.2. PRUEBAS PARCIALES. Todas las pruebas estarán precedidas de una comprobación de los materiales al

momento de su recepción a obra. Durante la ejecución de obra, todos los tramos de tubería, uniones o elementos

que vayan a quedar ocultos, deberían ser expuestos para su inspección y deberían quedar expresamente aprobado su montaje antes de quedar ocultos.

Adicionalmente, se inspeccionarán los soportes de tubería utilizados, los diámetros, trazados y pendientes de tuberías, la continuidad de los aislamientos, etc.

4.6.2.1. Pruebas de equipos. Los materiales y componentes deberían llegar a obra con Certificación de Origen

Industrial, que acredite el cumplimiento de la normativa en vigor. Su recepción se realizará comprobando el cumplimiento de las especificaciones de proyecto y sus características aparentes.

4.6.2.2. Pruebas de estanquidad de redes hidráulicas. Todas las redes de circulación de fluidos portadores deberían ser probadas

hidrostáticamente, a fin de asegurar su estanquidad, antes de quedar ocultas por obras de albañilería, material de relleno o por el material aislante. Son aceptables las pruebas realizadas de acuerdo a UNE-EN 14336:2005, en función del tipo de fluido transportado.

4.6.2.3. Pruebas de libre dilatación. Una vez que las pruebas anteriores de las redes de tuberías hayan resultado

satisfactorias y se haya comprobado hidrostáticamente el ajuste de los elementos de seguridad, las instalaciones equipadas con captadores solares se llevarán hasta la temperatura de estancamiento de los elementos de seguridad, habiendo anulado previamente la actuación de los aparatos de regulación automática.

Durante el enfriamiento de la instalación y al finalizar el mismo, se comprobará

visualmente que no hayan tenido lugar deformaciones apreciables en ningún elemento o tramo de tubería y que el sistema de expansión haya funcionado correctamente.



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4.6.3. PRUEBAS FIALES. Las pruebas finales permitirán garantizar que la instalación reúne las

condiciones de calidad, fiabilidad y seguridad exigidas en proyecto. Son aceptables, las pruebas finales que se realicen siguiendo las instrucciones

indicadas en la norma UNE-EN 12599. Las pruebas de libre dilatación y las pruebas finales de la instalación solar se

realizarán en un día soleado y sin demanda. En la instalación solar se llevará a cabo una prueba de seguridad en condiciones

de estancamiento del circuito primario, a realizar con este lleno y la bomba de circulación parada, cuando el nivel de radiación sobre la apertura del captador sea superior al 80% del valor de irradiancia que defina como máxima el proyectista, durante al menos una hora.

4.6.4. AJUSTES Y EQUILIBRADO. La instalación solar debería ser ajustada a los valores de proyecto dentro de los

márgenes admisibles de tolerancia. Se realizarán de acuerdo con los establecido en la norma UNE 100.010 (partes 1, 2 y 3), "Climatización. Pruebas de ajuste y equilibrado", que habrá que particularizar para las características específicas de cada sistema o instalación.

4.6.4.1. Sistemas de distribución de agua. Se comprobará que el fluido anticongelante contenido en los circuitos expuestos

a heladas cumple con los requisitos especificados en el proyecto. Cada bomba, de la que se debería conocer la curva característica, debería ser

ajustada al caudal de diseño, como paso previo al ajuste de los caudales en circuitos. De cada circuito hidráulico se deberían conocer el caudal nominal y la presión,

así como los caudales nominales cada uno de los ramales. Los distintos ramales, o los dispositivos de equilibrado de los mismos, serán

equilibrados al caudal de diseño. Se debería comprobar el correcto equilibrado hidráulico de los diferentes ramales mediante el procedimiento previsto en el proyecto.

De cada intercambiador de calor se deberían conocer la potencia, temperatura y

caudales de diseño, debiéndose ajustar los caudales de diseño que lo atraviesan. Cuando exista más de un grupo de captadores solares en el circuito primario del

subsistema de energía solar, se debería probar el correcto equilibrado hidráulico de los diferentes ramales de la instalación mediante el procedimiento previsto en el proyecto.



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Se comprobará el mecanismo del subsistema de energía solar en condiciones de estancamiento así como el retorno a las condiciones de operación nominal sin intervención del usuario con los requisitos especificados en el proyecto.

4.6.4.2. Control automático. Se ajustarán todos los parámetros del sistema de control automático a los valores

de diseño especificados en el proyecto y se comprobará el funcionamiento de todos los componentes que configuran el sistema de control.

4.6.5. RECEPCIÓ. 4.6.5.1. Recepción provisional. El objeto de la recepción es comprobar que la instalación está de acuerdo con los

servicios contratados y que se ajusta, por separado cada uno de sus elementos y globalmente, a lo especificado en el proyecto.

Una vez realizadas las pruebas funcionales con resultados satisfactorios, se

procederá al acto de Recepción Provisional de la instalación por parte de la propiedad, con lo que se da por finalizado el montaje de la instalación.

El acto de recepción provisional quedará formalizado por un acta donde figuren

todos los intervinientes y en la que se formalice la entrega conforme de la documentación referida.

La documentación disponible y entregada debería ser, al menos, la siguiente:

- Una memoria descriptiva de la instalación, en la que se incluyen las bases de proyecto y los criterios adoptados para su desarrollo.

- Una copia reproducible de los planos definitivos, comprendiendo, como

mínimo, los esquemas de principio de todas las instalaciones, los planos de sala de máquinas y los planos de plantas donde se debería indicar el recorrido de las conducciones y la situación de las unidades terminales.

- Una relación de todos los materiales y equipos empleados, indicando fabricante,

marca, modelo y características de funcionamiento.

- Las hojas recopilativas de los resultados de las pruebas parciales y finales.

- Un manual de instrucciones de funcionamiento de los equipos principales de la instalación.



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4.6.5.2. Recepción definitiva. Desde el acta de recepción provisional, la propiedad podrá y deberá notificar

cualquier incidencia en el funcionamiento de la instalación. Transcurrido el plazo estipulado desde el acta de recepción, la Recepción

Provisional se transformará en Recepción Definitiva. A partir de la Recepción Definitiva entrará en vigor la garantía.

4.7. MATEIMIETO. Se definen tres escalones de actuación para englobar todas las operaciones

necesarias durante la vida útil de la instalación para asegurar el funcionamiento, aumentar la fiabilidad y prolongar la duración de la misma:

- Vigilancia. - Mantenimiento preventivo. - Mantenimiento correctivo.

4.7.1. VIGILACIA.

El plan de vigilancia se refiere básicamente a las operaciones que permiten asegurar que los valores operacionales de la instalación sean correctos.

Es un plan de observación simple de los parámetros funcionales principales, para verificar el correcto funcionamiento de la instalación.

Puede ser llevado a cabo por el usuario.

4.7.2. MATEIMIETO PREVETIVO.

El plan de mantenimiento ha de incluir todas las operaciones de mantenimiento necesarias para que el sistema funcione correctamente durante su vida útil.

El mantenimiento preventivo implicará operaciones de inspección visual, verificación de actuaciones y otros, que aplicados a la instalación deberían permitir mantener dentro de límites aceptables las condiciones de funcionamiento, prestaciones, protección y durabilidad de la instalación.

El mantenimiento preventivo implicará, como mínimo, una revisión anual de la instalación para instalaciones con área de apertura de captación inferior a 20 m2 y una revisión cada seis meses para instalaciones superiores a 20 m2.

A continuación se definen las operaciones de mantenimiento preventivo que deben realizarse, la periodicidad mínima establecida (en meses) y observaciones en relación con las prevenciones a observar.



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Figura 1. Operaciones de mantenimiento preventivo que deben realizarse.



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4.7.3. MATEIMIETO CORRECTIVO. Las actividades de mantenimiento correctivo no pueden estar sometidas a un

plan, dado el carácter impredecible de estas acciones. Como su propio nombre indica, las acciones de mantenimiento correctivo se realizarán para corregir anomalías observadas durante el funcionamiento normal de la instalación.

No obstante, sí es posible llevar un control de las acciones de mantenimiento

correctivo realizadas, mediante el uso de un parte de mantenimiento correctivo. En este parte aparecerá recogido el componente afectado, la causa aparente del problema, la acción correctiva realizada, además de la fecha y la firma del responsable de dicha acción.

5. PLANOS.

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