instalacion de calefaccion por radiadores

Wirsbo es un producto del Grupo Uponor

CLCULO DE UNA INSTALACIN DECALEFACCIN POR

RADIADORES

4.1.-DATOS DE PARTIDA

El primer paso antes de iniciar el diseo y los clculos es verificar que secuenta partida con toda la informacin necesaria:

Un plano claro y legible del edificio indicando la escala y la orienta-cin del mismo.

Memoria de calidades de los materiales.

Indicacin de dnde estar colocada la caldera en el edificio y lalocalizacin de los tubos de alimentacin ascendentes y bifurcacio-nes dentro del edificio.

Conviene tener disponibles algunos elementos como por ejemplo una ruedade medicin o planmetro (dispositivo para medir distancias en los planos) y unaplantilla (para dibujar los circuitos de tuberas).

La vivienda deber estar siempre bien aislada para que disminuyan las pr-didas por transmisin a travs de las paredes con el consiguiente ahorro energticoque ello supone.

Los radiadores debern, siempre que sea posible, colocarse debajo de lasventanas, sin ningn elemento que pueda impedir la conveccin del aire en la habi-tacin (cortinas, elementos decorativos, etc).

Adems, se debern seguir las normas en vigor a nivel nacional (drenaje,barreras de vapor, etc.).

Tambin es necesario saber la localizacin del generador de calor desde elprincipio.

CALEFACCIN POR RADIADORES

Captulo 4

4.- CLCULO DE UNA INSTALACIN

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4.2.- CRITERIOS DE DISEO

La finalidad de una instalacin de calefaccin es aportar una temperaturaambiente a un local habitado mediante un aporte de calor, por medio de un ele-mento emisor, que sea capaz de contrarrestar las prdidas de calor que se producenen el local mas la aportacin necesarias para obtener en el mismo unas condicionesde confort.

El Reglamento de Instalaciones Trmicas en los Edificios (RITE), rene lasnormas de obligado cumplimiento, por las que han de regirse este tipo de instala-ciones.

Las Instrucciones Tcnicas Complementarias ITE.O2. establece las exigenciasambientales y de confortabilidad (bienestar trmico) para cualquier local, y dice as:

" El ambiente trmico se define por aquellas caractersticas que condicio-nan los intercambios trmicos del cuerpo humano con el ambiente, en fun-cin de la actividad de la persona y del aislamiento trmico de su vesti-menta, y que afectan a la sensacin de bienestar de sus ocupantes. Estascaractersticas son la temperatura del aire, la temperatura radiante mediadel recinto, la velocidad media del aire en la zona ocupada y, por ltimo,la presin parcial de vapor de agua o la humedad relativa."

Las condiciones interiores de diseo se fijarn en funcin de la actividadmetablica de las personas y su grado de vestimenta y, en general, estarncomprendidas entre los siguientes lmites:

Para un clculo correcto de una instalacin de calefaccin, debern seguirselos siguientes pasos:

1.- Comprobar que el plano del edificio es claro y legible, y que indica laubicacin del generador en el edificio y la localizacin de los tubos dealimentacin, montantes y bifurcaciones dentro del edificio.

2.- Dividir el edificio por habitaciones, asignando a cada una un nombre oreferencia.

3.- Calcular el coeficiente de transmisin trmica (Kv de cada uno de loscerramientos, a partir de los datos de los materiales (espesor, conductivi-dad, etc).

4.- Calcular las demandas calorficas de cada habitacin.5.- Calcular los emisores necesarios para contrarrestar esas demandas. 6.- Calcular el dimetro de las tuberas de la instalacin.7.- Calcular la cada de presin en el circuito. 8.- Seleccionar la bomba de circulacin. 9.- Calcular la potencia del generador de calor .

ESTACINTEMPERATURAOPERATIVA (OC)

HUMEDADRELATIVA

VELOCIDADMEDIA

DEL AIRE (m/s)VeranoInvierno

23 a 2520 a 23

0,18 a 0,240,15 a 0,20

40% a 60%40% a 60%

Cad-1Polgono


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4.3.- CLCULO DEL Ki DE LOS CERRAMIENTOS

Partimos de una fuente de calor Q. En cada una de los elementos construc-tivos, tendremos una diferencia de temperatura que, aproximadamente, tendr lasiguiente distribucin:

Donde:Ti = Temperatura en cada uno de los puntos del cerramiento, en

OC

ei = espesor en m

i = coeficiente superficial de transmisin de calor ( 1 de admisin y 2 de

emisin) en

i = coeficiente de conductividad trmica en

Q = Cantidad de calor enS = superficie en m2


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Los diferentes T tendrn los siguientes valores:

Podemos agrupar las diferencias de temperaturas como deseemos para cono-cerla en un determinado punto. Por ejemplo, queremos conocer la temperatura deT4 conociendo la temperatura interior:

Despejando, obtendremos:

Y de igual forma podremos conocer el valor de Q, conociendo dos tem-peraturas y las caractersticas de los materiales utilizados:


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Si las temperaturas conocidas son Tint y Text, como ocurre generalmente en

los los de calefaccin, el valor de Q ser:

Podemos entonces definir el valor del coeficiente de transmisin trmica delcerramiento K, como:

Y el valor de Q ser:

Ejemplo:

Suponiendo que la superficie es 100 m2 y que el cerramiento est compues-to de los materiales indicados en la figura, calcular el valor de Q y el valor de latemperatura en T1, T2, T3, T4 y T5. (Tint = 20

OC ; Text = 0 OC)


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Como ya se ha indicado, el valor de Q ser:

Sustituyendo, tendremos:

Por tanto, el valor del coeficiente de transmisin trmica de este cerramien-to ser:

Y el valor de Q ser:

Conocidos stos valores, podemos calcular la temperatura a la que seencuentran cada una de las capas de la siguiente forma:

La temperatura en T1 ser:



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Nota: Para los clculos se toma como temperatura base la Tint, pero d igual forma se pueden llegar

a los mismos resultados tomando como base la Text y despejando los valores desde esta.

Por tanto, el diagrama inicial de temperaturas quedar de la siguiente forma:


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Si observamos esta distribucin de temperaturas, podemos comprobar que ela plancha de poliestireno es donde se produce el mayor salto trmico (T = 12,6 OC)lo que quiere decir que aislando correctamente el cerramiento, las prdidas del 10disminuyen de forma considerable.

Imaginemos que no colocamos la plancha de poliestireno. Las prdidas obte-nidas se disparan hasta una Q = 4022,3 Kcal/h, que suponen un incremento de un267,8 %.

Adems, la distribucin de temperaturas quedara de la siguiente forma:

T1 = 11,9 OC

T2 = 11'7 OC

T3 = T4 = 10 OC

T5 = 2 OC

Podemos ver que la temperatura superficial T1 se reduce considerablemente

respecto a la aislada, y que el mayor salto trmico en el cerramiento se produce enla bovedilla cermica por ser de mayor espesor que las dems.


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4.4.-CALCULO DE LAS DEMANDAS CALORIFICAS

Para el clculo de la demanda calorfica se pueden seguir los procedimien-tos les de clculo, atendiendo siempre a las prescripciones indicadas en la NormaBsica de Edificacin CT-79 (Condiciones Trmicas en los edificios).

Para efectuar los clculos de prdidas de calor en un local o recinto seemplea la siguiente frmula general:

Esquema de perdidas de calor en una vivienda


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Donde:

Ti = T1 - T2 Diferencia entre las temperaturas a un lado y al otro del cerramiento.T1 = T interior al cerramiento (

OC)

T2 = T exterior al cerramiento (OC)

Ki = Coeficiente e transmisin trmica de cada cerramiento ( )

Ai = rea neta de cada uno de los cerramientos del local: muros, ventanas, puertas,

suelo, techo, etc...(m2)

Tint-ext = Tint - Text Diferencia entre las temperaturas entre el interior y el exterior.Tint = T interior (corresponde al ambiente) (

OC)

Text = T exterior (corresponde a la calle) (OC)

V = Volumen del aire del local (m3)

Ce = Calor especfico del aire,

Pe = Peso especfico del aire seco,

n = nO de renovaciones de aire por hora

F = Suplementos que sern: La siguiente tabla nos muestra los suplementos quedebemos aadir para compensar la prdida de calor:

CONCEPTO DE SUPLEMENTO V ALOR

Por orientacin norte 0,05 - 0,07

Por intermitencia: reduccin nocturna 0,05

Por intermitencia: de 8 a 9 horas parada 0,10

Por intermitencia: mas de 10 horas parada 0,20 - 0,25

Ms de 2 paredes al exterior 0,05

ltimas plantas edificios de gran altura 0,02/metro


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Siguiendo los criterios de diseo, vamos a calcular la demanda energtica delsiguiente local:

Para simplificar el ejemplo vamos a suponer que todos los cerramientos danal exterior (por tanto el T es constante), que no hay perdidas hacia abajo (por tantono necesitamos el K de ese cerramiento) y que solo tenemos suplementos por orien-tacin norte.

Largo = 10 m.

Ancho = 10 m.

Altura = 2,5 m.

V= (10 x 10 x 2,5) = 250 m3.

Apuertas = 4 m2.

Aventanas = 2,5 m2.

Atecho = Asuelo = (10 X 10) = 100 m2.

Amuros = ((4 X (10 X 2,5)) - (4 + 2,5)) = 93,5 m2.


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Tendremos entonces que:

Kpuertas = 2 Kcal/h m2 OC

Kventanas = 3 Kcal/h m2 OC

Ktecho = O, 77 Kcal/h m2 OC (limite de coeficiente de transmisin de calor para

una cubierta, marcado por la NBE CT -79)

Kmuros = 1,03 Kcal/h m2 OC (limite de coeficiente de transmisin de calor para una

fachada, marcado por la NBE CT- 79)

n= 0,5 veces/h

F = 0,05 (por orientacin norte) Tint = 20

OC

Text = -5 OC

Aplicando la frmula:

Q =

tendremos:

Q =

Q =

por tanto:


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4.5.- CLCULO DE UNA INSTALACIN BITUBO

Analizaremos ahora mediante un ejemplo prctico los pormenores de unainstalacin de calefaccin por radiadores con sistema bitubular as mismo analiza-remos tambin un ejemplo de instalacin mediante colectores.

Tomamos un piso tipo como el de la figura :


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Para simplificar vamos a suponer que hemos calculado el Ki de los cerra-mientos y por tanto, las demandas calorficas de la vivienda sern:

A continuacin elegiremos el tipo de emisor a colocar en cada local segnlas tablas que suministra cada fabricante, en este caso hemos elegido radiadores dealuminio inyectado, segn la tabla adjunta.

Comedor 1 45 3.800Cocina 2 12,6 850Vestbulo 3 9,5 494Aseo 4 2,8 203Dorm 1 5 7,8 695Dorm 2 6 8,6 754Dorm 3 7 10 796Bao 8 4,4 395Dorm 4 9 9,3 878

LOCAL N AREA (m2) DEMANDA (Kcal/h)

SISTEMA BITUBULAR

TOTAL VIVIENDA 8.865


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Para hallar el nmero de elementos por radiador a colocar en cada local,basta con dividir el nmero total de Kcal/h que debe emitir el radiador entre lasKcal/h que emite cada elemento.

As por ejemplo, para el radiador colocado en la cocina se ha elegido unradiador modelo 2000/600, que emite segn la tabla adjunta 150,2 Kcal/h por ele-mento.

Sabiendo que se ha considerado que la demanda trmica de dicho local son850 Kcal/h se obtiene:

n de elem rad cocina = = 5,66 elem 6 elem.

Operando de la misma manera para las dems dependencias se obtiene:

Una vez conocidos los radiadores a colocar en cada local, vamos a calcularel dimetro de las tuberas por tramo de instalacin, desde la caldera hasta el lti-mo radiador.

Hemos marcado un criterio de diseo de forma que la prdida de carga nosobrepase en tramos rectos los 40 mm.c.a/m y que fija una velocidad mxima de2 m/s.

850

150,2

Local N Kcal/h Loc Radiador Mod. Kcal/h elem N elem N Total elemComedor 1 1.572 2000/600 150,2 10,46 11Comedor 1 2.228 2000/700 174 12,80 13Cocina 2 850 2000/600 150,2 5,66 6Recibidor 3 494 2000/350 88 5,61 6Aseo 4 203 2000/350 88 2,30 3Dorm 1 5 695 2000/600 150,2 4,63 5Dorm 2 6 754 2000/600 150,2 5,02 5Dorm 3 7 796 2000/600 150,2 5,30 6Bao 8 395 2000/350 88 4,48 5Dorm 4 9 878 2000/600 150,2 5,84 6

NUMERO DE ELEMENTOS POR RADIADOR


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Para la presente instalacin se ha previsto instalar tubera de polietile reticu-lado Wirsbo-evalPEX (provista de barrera antidifusin de oxigeno). Dado que 1rugosidad de las tuberas evalPEX es muy baja, podremos dimensionar nuestras,tuberas muy cerca de los lmites que establece la norma, sin que esto produzca nin-gn problema de ruidos o de erosin de las mismas.

Con el fin de simplificar los clculos, todos los datos se han obtenido de losnomogramas de perdida de carga - caudal - velocidad adjuntos en el presentemanual (ver anexos). Las longitudes correspondientes a los diferentes tramos setoman como datos de partida, dado que en realidad han sido obtenidos sobre elterreno o medidos sobre planos reales de la instalacin.

Veamos primero un esquema de la instalacin:

En este caso se ha diseado una instalacin de retorno directo. El circuito deretorno comienza en los radiadores mas alejados de la caldera y van recogiendo elagua de los dems radiadores.


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Para establecer que dimetro es el dimetro es el adecuado, basta con entraren el nomograma de prdida de carga - caudal - velocidad (ver anexo) con lasKcal/h a transportar, y leer que prdida de carga y que velocidad se correspondencon ella.

As por ejemplo para el tramo de B a Rad 5, que transporta 3.040 Kcal/h, lee-mos que para una tubera eval-PEX de 16 x 2 mm le corresponden una prdida decarga de 18 mm.c.a/m y 0,39 m/s de velocidad. Cantidades que resultan perfecta-mente aceptables.

El siguiente esquema muestra la distribucin de potencias calorficas necesa-rias en cada uno de los tramos:

Rad 7-Rad 8 395 Kcal/h

Rad 6-Rad 7 1.191 Kcal/h


B-Rad 5 2.640 Kcal/h

Rad 3-Rad 9 878 Kcal/h



B-Rad 2 2.425 Kcal/h


A-Rad 1 3.800 Kcal/h

A-B 5.065 Kcal/h

CALD-A 8.865 Kcal/h

Por ser la instalacin de retorno directo, las dimensiones de las tuberas deida y de retorno por tramos son idnticas ya que los caudales en ambas coinciden.Pero para el caso de disear una instalacin en retorno invertido debern hacersedos tablas (una para la impulsin y otra para el retorno) de los tramos ya que loscaudales en este caso sern inversos.

TRAMO POTENCIA PERDIDAS LONG TOTAL PERDIDAS

Rad 7 - Rad 8 395 Kcal/h 16 x 2,0 0,42 mm.c.a./m 4 m 1,69 mm.c.a.

Rad 6 - Rad 7 1.191 Kcal/h 16 x 2,0 3,08 mm.c.a./m 7 m 21,58 mm.c.a.


B - Rad 5 2.640 Kcal/h 16 x 2,0 12,92 mm.c.a./m 6 m 77,52 mm.c.a.


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La tabla adjunta muestra un resumen de los dimetros elegidos por tramo,para las tuberas de la instalacin (como ya se ha indicado, esta tabla correspondea la impulsin y al retorno pues sern idnticas):

TABLA RESUMEN DIMENSIONADO DE TUBERAS

TOTAL TRAMO 138,07 mm.c.a.


Rad 3 - Rad 9 878 Kcal/h 16 x 2,0 1,78 mm.c.a./m 5 m 8,90 mm.c.a.



B - Rad 2 2.425 Kcal/h 16 x 2,0 11,09 mm.c.a./m 2 m 22,18 mm.c.a.




A - Rad 1 3.800 Kcal/h 16 x 2,0 24,89 mm.c.a./m 7 m 174,24 mm.c.a.



A - B 5.065 Kcal/h 20 x 2,0 10,98 mm.c.a./m 8 m 87,81 mm.c.a.



CALD - A 8.865 Kcal/h 20 x 2,0 30,13 mm.c.a./m 7 m 210,93 mm.c.a.



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Nos queda ahora elegir la bomba para alimentar al circuito de calefaccin,para ello tendremos que buscar una bomba capaz de suministrar caudal a toda lainstalacin y capaz de vencer las prdidas de carga del circuito ms desfavorable.

La prdida de carga del circuito mas desfavorable sern la suma de las vl-vulas etc y a las prdidas en radiadores calderas etc.

En este caso el circuito ms desfavorable es el que va desde la caldera hastael radiador 8 tal y como muestra el esquema adjunto.

Observando la tabla anterior, puede deducirse que las perdidas de cargadebidas al rozamiento en las tuberas de impulsin y retorno del circuito caldera-radiador 8 son:

Pcirc imp = PCAL-A + PA-B + PB-Rad8 = 210,93 + 87,81 + 138,07 Pcirc imp = 436,81 mm.c.a.

Pcirc ret = PRad8-B + PB-A + PA-CAL = 138,07 + 87,81 + 210,93 Pcirc ret = 436,81 mm.c.a.


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Las prdidas de carga en los accesorios sern:

PACC = 136 mm.c.a.

Y las prdidas de carga en la caldera sern:

PCAL = 382 mm.c.a.

Por tanto:

PBOMBA = Pcirc imp + Pcirc ret + PACC + PCAL = 436,81+436,81+136+382

PBOMBA = 1.391,62 mm.c.a.

Falta conocer el caudal que deber suministrar la bomba. Conociendo lapotencia de caldera podemos calcular este caudal necesario para la instalacin, conla formula: (Suponiendo un T del circuito de 20 OC)

PCALDERAQ =

Q = 0,123 I/s

P = 1,39 m.c.a.

(I/s)TCIRCUITO3.600

8.865Q = = 0,123 I/s

20 * 3.600

Si trabajamos con un T del circuito de 20 OC y sustituimos:

Por tanto, las caractersticas de la bomba que buscamos sern las siguientes:

Estaramos buscando una bomba capaz de suministrar un caudal de 0,123 I/scon una sobrepresin de 1,4 metros de columna de agua.


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4.6.- CLCULO DE UNA INSTALACIN MONOTUBO

Como ya se explic en el apartado sobre las particularidades de las instala-ciones monotubo, se basan en la colocacin en serie de los emisores, mediante unanica tubera cuya ida y retorno constituyen un bucle cerrado, llamado anillo.

A medida que el agua caliente va circulando por los emisores, la temperatu-ra va disminuyendo y en consecuencia la temperatura de entrada a cada emisor esdistinta.

Este hecho debe compensarse colocando emisores ms grandes a medidaque avancemos en el anillo.

Para valorar este hecho durante los clculos, corregiremos la potencia decada emisor segn su nmero de orden en el anillo.

As mismo esa diferencia de temperaturas, condiciona el nmero mximo deemisores por anillo, que se aconseja no sea superior a 6 emisores.

Si el nmero de emisores fuera mayor, el agua llegara a una temperatura tanbaja que este o sera prcticamente inoperante o su tamao tendra que ser excesi-vamente grande.

Podra darse el caso en el que siendo la potencia total necesaria muy alta(5.500 a 6.000 Kcal/h) y con 6 o 7 radiadores, fuera mas recomendable hacer dosanillos, aun cuando el nmero de emisores nos permitiera hacer solo uno.


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A continuacin se expone el mismo ejemplo de instalacin que el apartadoanterior pero con un diseo de instalacin con sistema monotubo. Como puedeobservarse el hecho de tener que instalar diez emisores nos obliga a pensar direc-tamente en dos anillos.

Las necesidades calorficas de la vivienda son:



SISTEMA MONOTUBULAR



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Los dos anillos quedarn como sigue:

Para corregir las potencias segn el nmero de orden por anillo y emisor seemplear la siguiente tabla:

As por ejemplo en el anillo n 1, con 4 emisores, la potencia corregida delemisor situado en el aseo (Rad 4), ltimo del anillo, sera:

Factor de correccin segn tabla: 1.25Potencia estimada: 203 Kcal/hPotencia corregida: 203 x 1,25 = 253,75 Kcal/h.

LOCAL n DEM

Comedor 1 1.572

Comedor 1 2.228

Vestbulo 3 494

Aseo 4 203

ANILLO N 1

TOTAL 1 4.497

LOCAL n DEMCocina 2 850Dorm 1 5 695Dorm 2 6 754Dorm 3 7 796Bao 8 395Dorm 4 9 878

ANILLO N 2

TOTAL 2 4.368

3 4 5 6 71 1,06 1,03 1,01 1 0,92 1,15 1,10 1,07 1,05 1,043 1,25 1,17 1,13 1,10 1,064 - 1,25 1,19 1,15 1,125 - - 1,25 1,20 1,156 - - - 1,25 1,207 - - - - 1,25

N deorden del

emisoren elanillo

FACTOR DE CORRECCION

Nmero de emisores en el anillo


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La siguiente tabla muestra las potencias corregidas de acuerdo al nmero deemisores del anillo y el nmero de orden de los mismos:

LOCAL POT N ORDEN FACTOR CORRC. POT CORREG.

Comedor (1) 1.572 Kcal/h 1 1,03 1.619 Kcal/h

Comedor (1) 2.228 Kcal/h 2 1,10 2.451 Kcal/h

Vestbulo (3) 494 Kcal/h 3 1,17 578 Kcal/h

Aseo (4) 203 Kcal/h 4 1,25 254 Kcal/h

ANILLO N 1 N EMISORES EN EL ANILLO= 4

TOTAL 4.902 Kcal/h

LOCAL POT N ORDEN FACTOR CORRC. POT CORREG.Cocina (2) 850 Kcal/h 1 1 850 Kcal/hDorm 1 (5) 695 Kcal/h 2 1,05 730 Kcal/hDorm 2 (6) 754 Kcal/h 3 1,10 829 Kcal/hDorm 3 (7) 796 Kcal/h 4 1,15 915 Kcal/h

Bao (8) 395 Kcal/h 5 1,20 474 Kcal/hDorm 4 (9) 878 Kcal/h 6 1,25 1.098 Kcal/h

ANILLO N 2 N EMISORES EN EL ANILLO= 6

TOTAL 4.896 Kcal/h


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El nmero de elementos se obtiene de manera anloga a la empleada en elapartado anterior (ver pg 65). Para el presente caso se han elegido tambin radia-dores de aluminio inyectado.

A continuacin, deberemos elegir la tubera necesaria para cada anillo, loharemos en funcin del caudal total, o de las Kcal/ h totales por anillo, para obte-ner como siempre unas perdidas de carga mnimas.

Nuevamente hemos elegido tubera WIRSBO - evalPEX por ser una instala-cin empotrada, podramos haber elegido tubo Multicapa para una instalacin vista,(Tambin puede usarse para instalaciones empotradas aunque es menos frecuente),o cualquier otra alternativa de las que WIRSBO ofrece para este tipo de instalacio-nes (WIRSBO - OpPEX, WIRSBO - RadiPEX).

Por tanto tomando las potencias totales por anillo, entrando en el nomogra-ma de perdidas de carga, como en ocasiones anteriores se obtiene:




ANILLO N 1 4.902 Kcal/h 16 x 2,0 39,36 mm.c.a./m 30 1.180,80 mm.c.a.

ANILLO N 2 4.896 Kcal/h 16 x 2,0 39,28 mm.c.a./m 38 1.492,64 mm.c.a.

CALD - COL 9.798 Kcal/h 20 x 2,0 36,09 mm.c.a./m 4 m 144,36 mm.c.a.

TABLA RESUMEN DIMENSIONADO DE TUBERIAS Wirsbo-evalPEX


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Una vez mas para el clculo de la bomba seleccionamos el circuito mas des-favorable, adems es necesario tener muy en cuenta las perdidas de carga en las lla-ves monotubo, dato que debe aportar el fabricante, en funcin de caudal etc.

Por tanto, la prdida de carga del circuito mas desfavorable sern la suma delas prdidas de carga debidas al rozamiento de las tuberas, el debido a loS acceso-rios, llaves monotubo, etc ya las prdida en radiadores, calderas etc. En este caso elcircuito mas desfavorable es el correspondiente al anillo n 2, como muestra elesquema adjunto.

Segn la tabla anterior, las perdidas de carga en el anillo n 2 sern:Panillo n 2 = 1.492,64 mm.c.a. Las prdidas de carga en los accesorios, llavesmonotubo, etc. sern: PACC = 168 mm.c.a. Y las prdidas de carga en la calderasern: PCAL = 382 mm.c.a.

Por tanto:

PBOMBA = Panillo n2 + PACC + PCAL = 1.492,64 + 168 + 382 = 2.042,64 mm.c.a.




PCALDERAQ =

Q = 0,136 I/sP = 2,04 m.c.a.

TCIRCUITO3.600

9.798= = 0,136 I/s

20 * 3.600


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4.7.- CLCULO DE UNA INSTALACIN POR COLECTORES

Siguiendo con el ejemplo de los apartados anteriores vamos a disear unainstalacin por colectores. Es interesante tener en cuenta este tipo sistema por susencillez de instalacin, su menor gasto de accesorios y tuberas e incluso su mayorfacilidad de equilibrado de la instalacin.

Para este sistema situaremos dos colectores independientes, de cuatro y seissalidas respectivamente, segn esquema.


WIRSBO ESPAA84

En el presente esquema se han dibujado las tuberas de alimentacin y retor-no claramente diferenciadas y separadas, sin embargo pueden trazarse sus recorri-dos de ida y retorno de manera que sean prcticamente iguales.

Las necesidades calorficas de la vivienda son:

Como en los ejemplos anteriores y de acuerdo con las demandas trmicas decada local, se eligen en primer lugar los radiadores y el nmero de elementos decada uno de ellos, segn la demanda trmica del local y del modelo de radiador.En este caso la eleccin de los radiadores y sus elementos es exactamente la mismaque en el sistema bitubo, es decir:



SISTEMA COLECTORES





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Los dos colectores quedarn como sigue:

Para la eleccin de tuberas, nuevamente elegimos tubera WIRSBO-evalPEX,dado que se trata de una instalacin empotrada y por su barrera antidifusin de ox-geno.

Como en los ejemplos anteriores, para la eleccin del dimetro de las tube-ras, lo haremos en funcin de las prdidas de carga y de la velocidad, segn losnomogramas adjuntos en los anexos.

La eleccin se har para asegurar unas prdidas de carga mnimas.

La siguiente tabla muestra como en el ejemplo anterior los dimetros elegi-dos y las prdidas de carga por circuito.

Ha de tenerse en cuenta que en este caso el circuito de ida y el de retornose han considerado iguales, por lo que para obtener la perdida de carga total, bas-tar con multiplicar por dos la prdida de carga obtenida en el circuito de alimen-tacin o el de retorno indistintamente.

Como podr apreciarse el mtodo seguido para el clculo de los dimetroses exactamente igual al seguido en el sistema bitubo.

A la vista del nomograma de prdidas de carga adjunto y en funcin de lasKcal/h obtendremos un valor de prdida de carga por metro lineal de tubera.

LOCAL n DEM

Comedor 1 1.572

Comedor 1 2.228

Cocina 2 850

Vestibulo 3 494

ANILLO N 1

TOTAL 1 5.144

LOCAL n DEMAseo 4 203Dorm 1 5 695Dorm 2 6 754Dorm 3 7 796Bao 8 395Dorm 4 9 878

ANILLO N 2

TOTAL 2 3.721


WIRSBO ESPAA86

RADIADOR POTENCIA PERDIDAS LONG TOTAL PERDIDAS

Rad 1 1.572 Kcal/h 16 x 2,0 5,081 mm.c.a./m 10 m 50,81 mm.c.a.

Rad 1 2.228 Kcal/h 16 x 2,0 9,520 mm.c.a./m 12 m 114,24 mm.c.a.

Rad 2 850 Kcal/h 16 x 2,0 1,680 mm.c.a./m 9 m 15,12 mm.c.a.


TOTAL COL N 1 187,12 mm.c.a.

COLECTOR N 1

RADIADOR POTENCIA PERDIDAS LONG TOTAL PERDIDAS







TOTAL COL N 2 68,76 mm.c.a.

COLECTOR N 2


A - COL 1 5.144 Kcal/h 20 x 2,0 11,287 mm.c.a./m 8 m 90,30 mm.c.a.



A - COL 2 3.721 Kcal/h 20 x 2,0 6.293 mm.c.a./m 14 m 88,10 mm.c.a.



CALD - A 8.865 Kcal/h 20 x 2,0 30,133 mm.c.a./m 6 m 210,93 mm.c.a.



WIRSBO ESPAA 87

Elegidas ya las tuberas, solo nos queda elegir el circulador necesario para lainstalacin, para eso veamos primero cual es el circuito mas desfavorable.

Como ya sabemos, la prdida de carga del circuito ms desfavorable sern lasuma de las prdidas de carga debidas al rozamiento de las tuberas, el debido a loscolectores, etc ya las prdida en radiadores, calderas etc.

A la vista de la tabla se observa que el circuito mas desfavorable es el corres-pondiente al del radiador 1 (Rad 1), como muestra el esquema adjunto:

Por tanto, las perdidas de carga desde la caldera hasta Rad l sern:

PCAL-Rad 1 = (PRad1-COL 1 + PCOL 1-A + PA-CAL) X 2

PCAL-Rad 1 = (114,24 + 90,30 + 180,80) X 2

PCAL-Rad 1 = 770,68 mm.c.a.

Las prdidas de carga en el colector sern:

PCOL = 94 mm.c.a.

Y las prdidas de carga en la caldera sern:

PCAL = 382 mm.c.a.

Por tanto:

PBOMBA = PCAL-Rad 1 + PCOL + PCAL = 770,68 + 94 + 382

PBOMBA = 1.246,68 mm.c.a.


WIRSBO ESPAA88


PCALDERAQ =

Q = 0,123 I/s

P = 1,25 m.c.a.

(I/s)TCIRCUITO3.600

8.865Q = = 0,123 I/s

20 * 3.600

Si trabajamos con un T del circuito de 20 OC y sustituimos:



Hacemos notar que en este tipo de instalacin la prdida de carga en acce-sorios se reduce al mnimo, dado que los circuitos de ida y retorno se hacen demanera directa, sin accesorios, debido a la gran flexibilidad que tiene la tuberaWirsbo-evalPEX. De cualquier modo se adjuntan tablas de prdida de carga equi-valente en accesorios, en el anexo, para la realizacin de los clculos necesarios.

instalacion de calefaccion por radiadores

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