Icv Libro Ud8

MÓDULO SEIS INSTALACIONES DECLIMATIZACIÓN Y VENTILACIÓN

U.D. 8 INSTALACIONES CENTRALIZADAS,DISTRIBUCIÓN CON AGUA Y REFRIGERANTE

M 6 / UD 8

MÓDULO SEIS INSTALACIONES DE CLIMATIZACIÓN Y VENTILACIÓN

U.D. 8 INSTALACIONES CENTRALIZADAS, DISTRIBUCIÓN CON AGUA Y REFRIGERANTE

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ÍNDICE

Introducción.................................................................................. 451

Objetivos ........................................................................................ 453

1. Sistemas centralizados............................................................. 455

2. Clasificación de sistemas según el fluido............................... 457

3. Circuitos primario y secundario............................................. 459

4. Sistemas de producción de calor ........................................... 462

4.1. Equipos aire-aire ............................................................ 462

4.2. Equipos aire-agua........................................................... 463

4.3. Equipos agua-agua ......................................................... 466

4.4. Equipos agua-aire ........................................................... 467

4.5. Calderas .......................................................................... 467

5. Componentes una enfriadora aire-agua................................ 469

6. Secuencia de arranque de una enfriadora de agua .............. 472

7. Esquema en caso de varios circuitos y enfriadores en

paralelo .................................................................................... 474

8. Circuitos de distribución de agua caliente o fría .................. 475

9. Cálculo de circuitos de distribución de agua ........................ 478

9.1. Cálculo de caudales........................................................ 478

9.2. Esquema.......................................................................... 478

9.3. Suma de caudales ........................................................... 479

9.4. Asignación de diámetros ............................................... 479

9.5. Pérdida de carga parcial y total ..................................... 479

9.6. Pérdidas localizadas en accesorios ................................ 480

10. Equilibrado del circuito.......................................................... 481

10.1. Retorno invertido........................................................... 481

10.2. Válvulas de equilibrado automático.............................. 482

11. Bomba impulsora y accesorios ............................................... 483

11.1. Cálculo y selección de la bomba ................................... 483

11.2. Bombas en varios circuitos ............................................ 486

11.3. Colectores ....................................................................... 487

11.4. Depósitos de inercia....................................................... 488

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12. Unidades terminales ............................................................... 489

13. El fancoil .................................................................................. 490

13.1. Componentes de un fancoil .......................................... 490

13.2. Clasificación.................................................................... 491

13.3. Conexión hidráulica de un fancoil ............................... 492

13.4. Esquema de control de un fancoil ................................ 493

14. Climatizadoras o unidades de tratamiento de aire (UTA) ... 495

15. Secciones de una UTA............................................................ 496

15.1. Sección de ventiladores ................................................. 496

15.2. Sección de baterías de frío y calor ................................ 497

15.3. Sección de filtros y prefiltros ......................................... 498

15.4. Sección de humidificación ............................................ 498

15.5. Sección de mezcla .......................................................... 499

15.6. Sección de recuperación ............................................... 500

16. Enfriamiento gratuito ............................................................. 502

16.1. Freecooling térmico....................................................... 502

16.2. Freecooling entálpico .................................................... 502

17. Cálculo y selección de una UTA............................................. 504

17.1. Proceso teórico de climatización del aire de un local . 504

17.2. Selección de la UTA....................................................... 506

18. Sistemas de caudal refrigerante variable (VRV).................... 508

18.1. Equipos productores...................................................... 509

18.2. Redes de tubería de refrigerante. Sistemas .................. 510

18.3. Sistemas de VRV con recuperación............................... 511

18.3. Unidades terminales VRV.............................................. 511

18.4. El control de sistemas VRV............................................ 512

18.5. Montaje y mantenimiento de sistemas VRV ................. 512

19. Montaje de instalaciones centralizadas .................................. 514

20. Operaciones de mantenimiento preventivo en sistemas

de agua..................................................................................... 516

20.1. Circuito hidráulico......................................................... 516

20.2. Circuitos eléctricos y de control.................................... 517

21. Métodos de diagnóstico de averías......................................... 518





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22. Normativa y reglamentos aplicables....................................... 520

22.1. El problema sanitario por la legionellosis .................... 520

Resumen ........................................................................................ 523

Anexo ......................................................................................... 525

Cuestionario de autoevaluación................................................... 527

Laboratorio.................................................................................... 529

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INTRODUCCIÓN

Conocer este tema es fundamental para un buen instalador declimatización, ya que requiere un nivel de preparación superior al de lospequeños equipos autónomos.

Contempla los sistemas de climatización centralizados utilizados enedificios grandes de uso público. Estudiaremos las técnicas clásicas aire-agua, todo agua y las nuevas técnicas RVR.

Aprenderemos a calculas redes de distribución con fluidos calorportadores,y unidades terminales típicas. (Duración: 14 horas)



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OBJETIVOS

Conocer los diferentes tipos de sistemas centralizados.

Equipos y componentes de sistemas aire-agua.

Cálculo de redes de distribución de agua.

Unidades terminales. Funcionamiento, tipos, uso.



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1. SISTEMAS CENTRALIZADOS

Las instalaciones centralizadas se utilizan en grandes edificios de usoresidencial, comercial o administrativo, como hoteles, centros comerciales,edificios de oficinas, locales de espectáculos, etc.

En general, en edificios divididos en muchas estancias que deban defuncionar de forma independiente, con su propia regulación, u ocupacióndistinta en el tiempo.

Enfriadora

Es decir, en un gran supermercado se puede instalar uno o varios equiposautónomos aire-aire, ya que todo el centro funcione a la vez, y con lamisma temperatura interior, pero en un hotel, cada habitación puedeestar ocupada o vacía, y además, cada ocupante puede fijar diferentesparámetros interiores de confort.

En lugar de instalar numerosos equipos autónomos, es preferible separarla instalación en las fases siguientes:

• Producción: son los equipos encargados de generar la potenciacalorífica necesaria en el conjunto de la instalación, ya sea frío, calor,o ambas.

• Distribución: en este apartado se distribuye la energía caloríficagenerada por las diferentes estancias del edificio, mediante un fluidocalorportador o frigorífero (agua, gas, aire), y unas tuberías.



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• Unidades terminales: equipos encargados de climatizar cada estancia,cediendo o absorbiendo las calorías del fluido al ambiente.



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2. CLASIFICACIÓN DE SISTEMAS SEGÚN EL FLUIDO

La denominación de los equipos consta de dos palabras, que se refierena:

La primera es el fluido fuente de calor o sumidero.

La segunda palabra es el fluido receptor.

Un sistema centralizado puede ser del tipo siguiente:

Intercambiadores de calor

Aire-Agua: equipo con batería exterior refrigerada por aire, y parteinterior que cede o absorbe calor a un circuito de agua.

Agua-Agua: equipos condensado por agua (que es refrigerada por unatorre de recuperación) y parte interior que cede o absorbe calor a uncircuito de agua. También se llaman sistemas “todo agua”.

Aire-Aire: equipo con baterías interiores y exterior ventiladas por aire.

Agua- Aire: equipos condensados por agua, con la parte interior formadapor baterías de aire.



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Tierra- Agua o Tierra aire: se instalan unas tuberías enterradas de bastantelongitud, para que absorban o cedan el calor del terreno.

Intercambiadores de calor

Los intercambiadores de calor permiten la transferencia de calor de unfluido a otro, mediante transmisión o convección.

Los intercambiadores los distinguiremos según el fluido en ambos ladosdel mismo.

Intercambiador gas-agua de placas

• Baterías gas-aire: formadas por tubos de cobre por cuyo interiorcircula el refrigerante, y aletas de aluminio y un ventilador para forzarel movimiento del aire, que puede ser axial o centrífugo.

• Intercambiadores gas-agua: constituidos por varios tubos concéntricos,por los que circulan a contracorriente el gas refrigerante y el agua.Pueden ser de tubos concéntricos arrollados o de tubos en haz. Elrefrigerante enfría o calienta el agua.

• Intercambiadores agua-agua: para intercambiar calor entre doscircuitos de agua.



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3. CIRCUITOS PRIMARIO Y SECUNDARIO

Siempre que exista un intercambiador de calor aparecen dos circuitos:

Al circuito de la parte generadora se le llama “circuito primario”.

Al circuito de la parte receptora se le llama “circuito secundario”.

Si tenemos una caldera que calienta un circuito de agua mediante unintercambiador de placas, al circuito de la caldera lo llamamos primario,y al circuito de agua caliente sanitaria circuito secundario.

Esquema principio intercambiador

Los circuitos primario y secundario normalmente son circuitos separados,es decir los fluidos ceden calor, pero circulan por tuberías distintas, y nose mezclan, ni tampoco un circuito puede contaminar al otro.

La circulación de los fluidos es normalmente a contracorriente, para quela entrada del caliente coincida con la salida del secundario, de formaque la caída de temperatura sea la mínima.

Gráfico de temperaturas primario y secundario

Salto térmico es la diferencia de temperaturas del fluido a la entrada ysalida.



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Caída de temperatura es la diferencia entre las temperaturas del fluidoprimario y la salida del secundario. Es decir, la pérdida de temperaturadebida al intercambio.

Si tenemos la temperatura siguiente:

Fluido primario:

Temperatura de entrada T1. Temperatura de salida T2.

Fluido secundario:

Temperatura de entrada t1. Temperatura de salida t2.

Definimos

Salto térmico en primario: T2 – T1

Salto térmico en secundario: t2 – T1

Caída de temperatura: T1 – t2

La temperatura media se calcula con la fórmula:

(T1 – t2) – (T2 – t1)

Tm = Cf -------------------------------------––––––Ln (T1 – t2) / (T2 – t1)

Siendo Cf un factor de rendimiento.

El calor transmitido es: Q = m . Ce (t2 – t1) Formula que ya conocemos.

Ejemplo: tenemos un intercambiador de placas a contracorriente, conlas temperaturas siguientes:

Primario: Entrada 80° C. Salida 60° C

Secundario: Entrada 50° C. Salida 75° C.

Salto térmico: Primario: 80 – 60 = 20° C.

Secundario. 75 – 50 = 25° C.

Caída de temperatura: 80 – 75 = 5° C.

(80 – 75) – (60 – 50) – 5

Tm = 0,8 ----------------------------------––––––––– = -------------–––– = 7,2 ° C

Ln (80 – 75) / (60 – 50) Ln(0,5)

Las calorías que transferirá en cada kg de agua serán:

Q = m . Ce. (t2 – t1) = 1 . 1. (75 – 50) = 25 kcal



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En resumen:

El intercambiador depende de las diferencias de temperatura entreentrada y salida. Si aumentamos el caudal, baja el salto térmico. Si elsalto térmico es excesivo, debemos aumentar la superficie delintercambiador. A más potencia, el intercambiador ha de ser mayor.



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4. SISTEMAS DE PRODUCCIÓN DE CALOR

Vamos a describir los principales equipos climatizadores generadores decalor o frío, según su fluido:

• Equipos aire-aire.

• Equipos aire-Agua

• Equipos Agua-Agua.

4.1. Equipos aire-aire

Los sistemas centralizados aire–aire son similares a los que hemos vistoen la unidad didáctica 7, sobre equipos autónomos.

El equipo se instala en un lugar exterior, normalmente la cubierta, ymediante una red de conductos de aire, se reparte el caudal por lasdiferentes estancias.

El problema surge cuando queremos zonificar, es decir cuando hayestancias desocupadas, o el edificio tiene zonas más cálidas que otras,por orientación, ventanas, aparatos, etc. Existen muchos sistemas, máso menos complicados, pero únicamente nombraremos los siguientes:

• Temperatura del aire variable (TAV).

• Volumen de aire variable (VAV).

Temperatura del aire variable (TAV)

Consiste en acondicionar el aire en un equipo centralizado, que lodistribuye por todo el edificio, y que llamaremos aire primario.



Sistema de volumen constante y temperatura variable

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En cada estancia disponen de un climatizador secundario, que lo calientao enfría según las necesidades específicas de la zona, y que llamaremosunidad de post-tratamiento.

Volumen de aire variable (VAV)

En este caso, el aire se trata centralmente, y se distribuye por todas lasestancias a una misma temperatura, pero en cada zona instalaremoscompuertas para variar el caudal de aire según sus necesidades, hastapoder cerrarlo si no se precisa climatizar.

Este sistema de conductos, descrito en la UD 3, también es llamadomultizona.

Sistema de volumen variable y temperatura constante

En general, los sistemas centralizados con distribución por aire sólo sonadecuados cuando las necesidades de calor son homogéneas, así comolos horarios. Además los conductos de aire son muy voluminosos yrequieren mucho espacio de obra cuando tienen que atravesar las plantasdel edificio.

4.2. Equipos aire-agua

En los equipos aire-agua el equipo productor enfría o caliente el aguade un circuito cerrado, que se distribuye por el edificio mediante tuberías,hasta los equipos terminales, que se denominan fan-coils.



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Es como un sistema de calefacción, pero con agua fría o caliente.

Estos equipos se denominan también enfriadoras de agua.

Son equipos compactos que se instalan en el exterior del edificio, enpatios o sobre la cubierta del mismo. Tienen una gran batería deintercambio de aire en los laterales o en forma de V, y en su interioralojan todo el equipo frigorífico, hidráulico y de control, de forma quesólo se precisa su instalación y conexión a la alimentación eléctrica, y alcircuito de distribución de agua.

Esquema enfriadora de cubierta

Si funciona como enfriadora, toma las calorías del circuito de agua, y ladisipa por la batería exterior de aire. En su funcionamiento como bombade calor toma las calorías del aire ambiente, y las cede al circuito deagua.

En grandes instalaciones se instalan varias unidades en paralelo, paraconseguir la potencia total, y tener más seguridad en caso de avería deuna de ellas.

Son equipos muy interesantes desde el punto de viste energético, ya quecon temperaturas mínimas exteriores del orden de 5° C A 10° C tienenuna eficiencia de 2,5 a 3, con un coste inferior a una calefacción mediantegasóleo o gas. Además pueden hacer la función de calentar en inviernoy enfriar en verano.

El utilizar como medio de transporte el agua obedece a que lasconducciones son mucho más pequeñas que los conductos de aire, menosruidosas y más duraderas.

Caudal de agua: los equipos aire agua se seleccionan en funciónprincipalmente de su potencia en W, desde 7.000 a 500.000 W.

Pueden ser sólo frío o bomba de calor (reversibles).

Las condiciones de trabajo suelen ser:

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Verano:

• Tem. exterior: 32° C.

• Tem. Entrada agua: 9,5° C.

• Tem. Salida agua: 4,5° C. (Salto térmico 5° C).

Invierno:

• Tem. exterior: 5° C.

• Tem. Entrada agua: 40° C.

• Tem. Salida agua: 45° C. (Salto térmico 5° C).

Hay que tener en cuenta que los equipos reversibles o bomba de calorbajan notablemente de rendimiento cuando la temperatura exteriordesciende de 5° C, por ello hay que tener precaución al instalarlos enzonas muy frías del interior.

El salto térmico en el secundario nos permite calcular el caudal de agua:

Pot. enfriadora en Kcal/horaCaudal litros/hora = ---------------------------------------––––––––––

5 (° salto térmico)

Ejemplo

Calcular el caudal de agua necesario para un equipo de 100.000 W :

Potencia = 100.000 x 0,86 = 86.000 Kcal/h

Caudal = 86.000 Kcal/h/ 5°C = 17.200 L/h.

Caudal = 17.200 L/h / 3600 segundos = 4,77 L/s

Este caudal nos permite elegir los diámetros de las tuberías necesarias.

Dimensiones y pesos: los equipos aire- agua son grandes y pesados, quesuelen instalarse en terrazas o cubiertas de los edificios. Por ello hay quecalcular el esfuerzo que transmiten a la estructura del edificio, y colocarlassobre bancadas de reparto.

También son equipos voluminosos que provocan un gran impacto visualy posiblemente molestias por ruido. Por ello es preferible ocultarlos trasunos setos o barreras que minimicen estos efectos sobre el entorno.

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4.3. Equipos agua-agua

Los equipos agua-agua consisten en unidades frigoríficas con dosintercambiadores gas-agua, uno para el condensador y el otro para elevaporador. No suelen ser reversibles.

El circuito del condensador no vierte el agua caliente al desagüe, sinoque suele estar enfriado (recuperado) por una torre de recuperaciónsituada en el exterior, y por ello estos equipos pueden instalarse en unasala de máquinas interior.

Equipo agua-agua

Se utilizan en muy grandes instalaciones, con potencias a partir de 500.000Kcal/h.

Los compresores pueden ser semiherméticos, de tornillo o centrífugos.Estas unidades son muy compactas, para la enorme potencia queproporcionan.

El circuito de refrigeración de la torre trabaja con saltos de unos 10° Cen la temperatura del agua.

Debido al problema originado por la bacteria legionella se tiende areducir al mínimo la utilización de torres de recuperación, y con ello lossistemas agua-agua, que se están sustituyendo por los de aire-agua.

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4.4. Equipos agua-aire

En realidad son equipos autónomos condensados por agua.

Cada equipo se instala en una estancia, y el sistema común es el deenfriamiento del agua de condensación de cada equipo, que está formadopor una torre situada en el exterior.

Este sistema se ha descrito en el Tema 5.

Esquema de un sistema agua-aire con recuperación centralizada

4.5. Calderas

En muchas ocasiones se dispone de calderas de producción de calor paracalentar el agua del circuito de distribución.

En estos casos se instalan enfriadoras de agua en paralelo con las calderas,de forma que la caldera realiza el trabajo en invierno, y las enfriadorasel trabajo en verano. Este es el sistema más utilizado durante años en lasgrandes instalaciones de climatización.

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Hay que tener en cuenta que las calderas trabajan con un salto térmicode 15° C a 20° C, y las enfriadoras con 5° C-6° C. Debido a ello, loscaudales que circulan en calor son de un tercio de los de las enfriadoras.Para evitar esto, en algunos casos se pueden instalar circuitos diferentes,es decir dos tubos para el agua fría, y dos tubos para el agua caliente, loque se llama instalación a 4 tubos.

Las unidades terminales tienen entonces dos baterías, una de frío y otrade calor, colocada una a continuación de la otra, con un solo ventilador,como veremos más adelante.

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5. COMPONENTES DE UNA ENFRIADORAAIRE-AGUA

Son equipos compactos de forma rectangular, formados por los elementossiguientes:

• Batería intercambio de aire de gran tamaño que cubre parte de lasparedes verticales del equipos, y en algunos casos es en forma de V.

• Varios ventiladores axiales en la parte superior, para descargar el aireen sentido vertical ascendente. Son de pala ancha y bajas revoluciones(950 o 450 R.P.M.) para reducir el ruido al mínimo.

• Uno o varios compresores frigoríficos de tipo hermético osemihermético con sus elementos auxiliares: válvulas de expansión,filtros, silenciadores, tomas de presión, etc.

• Intercambiador de calor gas-agua: puede ser de dos tubos concéntricosarrollados, o de placas a contracorriente. En el segundo caso se puededesmontar para limpiar la cal que se deposita entre las placas.

El intercambiador de agua es una parte importante de la enfriadora, yde la calidad de este elemento depende la vida del equipo, pues en casode corroerse, el agua pasa al circuito frigorífico produciendo el agarro-tamiento del compresor, filtro, válvula de expansión, etc., precisando deuna limpieza a fondo de todo el circuito frigorífico.

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Intercambiador gas-agua de placas

Lo mejor es que el intercambiador sea de acero inoxidable o titanio.Otra avería frecuente es que por falta de refrigerante o por bajo caudalde agua, se congele el agua en su interior, y se deformen o agrieten lostubos, con resultado igual al caso anterior.

El intercambiador se aísla totalmente con coquilla por el exterior, deforma que parece una caja negra.

Equipo eléctrico de control:

Contiene presostatos, termostatos, temporizadores, contactores, reléstérmicos, pilotos y mandos.

Recientemente incorporan un autómata con un programa en memoriaROM que gobierna y permite modificar los parámetros de consigna delequipo.

Las conexiones eléctricas se realizan en un bornero con fichas paraconectar la línea de alimentación eléctrica, y otras para el control adistancia (termostato o caja de control).

Módulo hidráulico:

Para forzar la circulación del agua pueden incorporar un módulohidráulico que está formado por:

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• Bomba circuladoras de agua, de tipo cerrado de calefacción, quepuede tener varias velocidades.

• Vaso de expansión, de tipo membrana, calculado para un volumenacorde a la potencia.

• Depósito de inercia, o tanque de acumulación de agua colocado enserie con el circuito de agua de la enfriadora, y que sirve para queel equipo no realice arranques demasiado frecuentes.

• Válvula de retención, para evitar corrientes contrarias al flujo normal.

• Interruptor de flujo, que detecta si el caudal de agua es suficientepara que arranque el equipo frigorífico.

Esta protección es fundamental, y en caso de no llevarla el equipoque instalemos, deberemos instalarlo en el circuito de agua exteriora la enfriadora.

Esquema hidráulico de conexión

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6. SECUENCIA DE ARRANQUE DE UNAENFRIADORA DE AGUA

En el caso de una única enfriadora:

El mando de la instalación pone en marcha la bomba de circulación deagua y el circuito comienza a moverse. El interruptor de flujo se activaal detectar caudal de agua, y da señal de arranque a los compresores ycircuito frigorífico de la enfriadora.

Posteriormente, el termostato situado en el retorno del circuito de aguaindica si el agua retorna desde el edificio demasiado fría, y para uno otodos los compresores. La bomba de circulación de agua no para mientrasexistan estancias conectadas.

Bomba de circulación gemela

En locales con muchas estancias puede instalarse una caja con relés, paraque en caso estar todos desconectados, pare la enfriadora, o pare labomba principal.

Hay que tener en cuenta que la enfriadora precisa de un caudal mínimosegún su potencia, que no puede bajar, so pena de congelar elintercambiador y dañar el equipo.

En caso de varias enfriadoras:

La conexión de varias enfriadoras en paralelo es muy frecuente, y elproblema surge en arrancar y parar las distintas unidades para adaptarsea la demanda de calorías de la instalación.

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Al aumentar de la demanda de potencia de la instalación, el agua retornaa mayor temperatura, y si disminuye la demanda, el agua retorna másfría.

Interruptor de caudal

Un sistema sencillo es instalar un termostato en cada enfriadora, ygraduarlos en cascada, pero en este caso unos equipos tendrán másdesgaste que otros, y deberemos alternarlos mediante un conmutadorperiódicamente.

Los equipos más recientes incorporan un sistema electrónico de gestióncon más inteligencia y conectados mediante un sistema de bus, el cualse encarga de distribuir el trabajo de las enfriadoras de forma uniforme.

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7. ESQUEMA EN CASO DE VARIOS CIRCUITOS YENFRIADORAS EN PARALELO

La conexión de varios equipos aire-agua en paralelo es un caso muyfrecuente en grandes instalaciones, por utilizar varios equipos estándar,y tener más seguridad frente a las averías que en caso de un sólo equipogrande.

Además, el circuito de distribución suele dividirse en varias zonas, y cadauna se instala con una bomba de circulación propia.

Cada enfriadora tiene una bomba de circulación propia, y al unirse todasen paralelo, lo llamamos circuito primario.

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8. CIRCUITOS DE DISTRIBUCIÓN DEAGUA CALIENTE O FRÍA

La energía producida en la enfriadora la distribuimos a los receptoresdel edificio mediante un fluido que normalmente es el agua, en uncircuito cerrado, y con un salto térmico de 6° C a 7° C, es decir el aguase envía por la tubería de “ida”, y vuelve por al tubería de “retorno”, 6° Có 7° C mas fría o más caliente. Para evitar congelaciones, a menudo sele añade al agua un porcentaje de glicol, que hace descender el puntode congelación del fluido a –15° C.

El circuito precisa de varios elementos, como bombas de impulsión,tuberías y válvulas de corte o equilibrado.

Tipos de distribuciones

Según el tipo de edificio:

Vertical: las tuberías van de una planta a la superior, atacando a losterminales que están situados todos en la misma posición. Se precisa unmontante por cada terminal o grupo.

Horizontal: las tuberías suministran a una planta, discurriendo por lospasillos. Se puede cortar cada planta independientemente.

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Mixta: con redes verticales y horizontales.

Según su retorno: retorno simple o retorno invertido.

Detalle conexión fancoil 4 tubos

Según se conecten los terminales: en paralelo o monotubo.

En general son preferibles las distribuciones en distribución horizontal,en paralelo, y con retorno invertido.

En algunos casos se realizan dos circuitos, uno de agua fría y otro deagua caliente, y los fancoils tienen dos baterías, una de frío y otra decalor. Esto se llama instalación a cuatro tubos.

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El circuito de calor se alienta desde calderas de calefacción, y el de fríodesde enfriadoras de agua (sin bomba de calor).

Este circuito tiene la ventaja de poder suministrar en cualquier terminalfrío o calor al mismo tiempo.

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9. CÁLCULO DEL CIRCUITO DE DISTRIBUCIÓNDE AGUA

Para calcular el circuito de distribución de agua debemos de realizar lospasos siguientes:

9.1. Cálculo de caudales

Calcular el caudal de cada unidad terminal, mediante la expresión:

Q = P / At

Siendo: P = Potencia frigorífica en Kcal/h de la unidad.

At = Salto térmico en °C (normalmente 5 a 6°C).

9.2. Esquema

Dibujar un esquema de la red de tuberías con los terminales y su potenciatérmica. Numerar los tramos ordenadamente.

Esquema numerado

Recordemos que siempre que cambie el caudal, es un tramo distinto.Siempre aparecen dos nuevos tramos tras una derivación: uno en la ramaprincipal y otro en la rama derivada.

También podemos ayudarnos con una tabla como la siguiente:

Tramo Caudal Diámetro Diámetro Longitud Pérdida tramo Pérdida acumulada

N° L/s Cálculo mm. adoptado +acces. m. mm.c.a mm.c.a

1 4,5 80 80 45 0,4 2,4

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9.3. Suma de caudales

Sumar los caudales y anotar los resultantes en cada tramo. Si comenzamospor las ramas finales, iremos sumando caudales a medida que se unanramas en un tronco común.

Esquema, suma de caudales

9.4. Asignación de diámetros

Con las tablas de pérdida de carga en tuberías, partiendo del caudal deltramo, adjudicamos una pérdida de carga unitaria Ji de 100 mm.c.a pormetro, y obtenemos el diámetro de la tubería. Hay que tener en cuentatambién que la velocidad de circulación debe estar entre 0,5 y 1,5 m/s,para evitar ruidos.

Esquema, diámetros

En los tramos finales es conveniente aumentar un poco los diámetros,

9.5. Pérdida de carga parcial y total

Como hemos fijado una pérdida de carga unitaria Ji de 0,01 m.c.a/m,para todos los tramos, para averiguar la pérdida de un tramo simplementemultiplicaremos la longitud del tramo por Ji

Ji = 0,01 m.c.a/m

Longitud del tramo 60 m.

Perdida total Jt = 60 m x 0,01 m.c.a/m = 0,6 m.c.a

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La pérdida total de la instalación será la del tramo más alejado, y nosservirá para elegir la bomba impulsora del circuito.

Hay que comprobar que la bomba de enfriadora pueda proporcionar lapresión requerida. Lo equipos comerciales con módulo hidráulicoincorporado disponen de una presión entre 10 y 20 m.c.a

9.6. Pérdidas localizadas en accesorios

La pérdida de carga total se obtiene sumando la del resto de elementosde la instalación:

• Sus accesorios, codos y Tes.

• Las llaves de corte, de regulación, accesorios (ver tabla en Anexo).

• Las baterías de la enfriadora y los fan-coils (ver datos de enfriadorasy fancolis).

Si no disponemos de datos, la pérdida de carga típica de un fancoil esde 1 m.c.a, y la del intercambiador de la enfriadora 3 m.c.a.

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10. EQUILIBRADO DEL CIRCUITO

Como la pérdida de carga es proporcional a la longitud de la tubería,en los terminales situados a más distancia tendrán una mayor perdidade carga, y los más cercamos una pérdida menor.

Como el caudal tiende a circular por el circuito de menor pérdida,resultará que los terminales más cercanos tendrán un caudal excesivo,y los más alejados un caudal de agua insuficiente. El circuito estaráentonces desequilibrado. Se puede comprobar midiendo la temperaturade salida del agua en varios terminales, y observando que hay diferenciasnotables de temperatura.

Para equilibrar un circuito de distribución de agua puede realizarse deforma manual en instalaciones reducidas, mediante ajuste de las llavesde regulación o detentores.

Deberemos comprobar todos los terminales hasta que la temperaturadel agua de retorno sea uniforme con todos en carga. Es decir el saltotérmico entrada–salida debe ser igual en todos. Si el salto es grande, hayque aumentar el caudal, y si el salto térmico es pequeño, hay que disminuirel caudal.

10.1. Retorno invertido

Por el por tubo de retorno el agua debe volver hacia la enfriadora, peroel retorno invertido consiste en que en el tubo de retorno circula el aguaen sentido opuesto, es decir igual al de ida, y al final el tubo gira 180grados, y vuelve hacia la enfriadora.

De esta forma si sumamos la distancia de ida y retorno, todos los terminalesquedan a la misma distancia total del colector de salida, y por lo tanto,todos los terminales quedan equilibrados.

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El retorno invertido es muy conveniente, y obligatorio en instalacionescon muchos ramales y terminales, como los hoteles o edificios de oficinas.

10.2. Válvulas de equilibrado automático

Estas llaves tienen, además de la rueda principal, dos tomas de presión.Mediante un calibrador electrónico puede ajustarse a una pérdida decarga diferencial, es decir entre la entrada y la salida, de forma proporcionalal caudal.

Es decir, podemos compensar la diferencia de longitudes mediante estasllaves con gran precisión.

Pueden instalarse en la entrada de los terminales, o en los ramalesprincipales, como las plantas de un hotel.

También puede realizarse un sistema mixto, mediante un retorno invertidoen la bajante general, y válvulas equilibradoras en los ramales.

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11. BOMBA IMPULSORA Y ACCESORIOS

11.1. Cálculo y selección de la bomba

Para elegir la bomba que impulsará el agua por las tuberías del circuitotenemos que partir de dos datos:

• Caudal del circuito.

• Presión a vencer o pérdida de carga total del circuito.

Válvula equilibradora

El caudal hemos visto que se obtiene de dividir la potencia frigoríficapor el salto térmico del agua:

Q (L/h) = P (kcal/h) / (T2 – T1)

La pérdida de carga del circuito la tendremos que hallar según lo descritoen el punto 9 de esta UD, partiendo del caudal anterior.

Si hemos calculado la red con el método de pérdida de carga constante,simplemente multiplicaremos los metros de tubería hasta el punto másalejado (incluyendo la longitud equivalente de accesorios), por la pérdidaunitaria fijada en m.c.a/m. Al total le sumaremos las pérdidas en elfancoil y en la enfriadora.

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Cálculo

Una vez hallada la pérdida de carga en el punto más desfavorable,deberemos elegir una bomba de impulsión que nos asegure el caudalde cálculo de la instalación.

La selección de una bomba centrífuga es similar a la de un ventilador,tal como describimos en la UD 2, es decir utilizaremos la curva caudal -presión de la bomba, o del grupo de bombas de un catálogo comercial.

Bomba de circulación simple

1: Calculamos la pérdida de carga con dos caudales diferentes, uno unpoco mayor que el otro.

2: Sobre la curva característica caudal - presión de la bomba situamoslos dos puntos y los unimos mediante una recta.

3: La intersección entre esta recta y la curva de la bomba nos dará elpunto de funcionamiento, es decir el caudal real que hará circulardicha bomba.

4: Si el caudal es excesivo o débil, realizar los pasos 2 y 3 sobre la curvade otra bomba, hasta hallar la adecuada.

Para adaptar el caudal con exactitud las bombas suelen tener dos o tresvelocidades, que se seleccionan mediante un conmutador, y con lo queobtenemos tres curvas diferentes, seleccionando la más adecuada a lainstalación.

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En caso de instalaciones con varias zonas diferentes, como:

• Diferentes plantas del edificio de un hotel.

• Zonas de salones o comedores.

• Zonas de centros comerciales.

Curva bomba circulación

Se suele instalar una bomba para cada zona, que es activada por eltermostato o mando de dicha zona. Entonces es muy convenienteintercalar una llave de asiento en la salida de la bomba, para poderestrangularla si hace falta, y ajustar mejor el caudal.

Selección

Las bombas de circulación para climatización son similares a las decalefacción.

Las pequeñas están formadas por un sólo cuerpo cerrado que englobael motor eléctrico y la bomba centrifuga. El motor se refrigera por elcaudal del circuito.

En las bombas grandes el motor eléctrico está separado de la bomba, yel eje de transmisión se sella por una estopada o cierre mecánico, queimpide la fuga de agua.

A partir de 100 kW térmicos de la enfriadora, las bombas suelen serdobles, formadas por dos bombas gemelas en paralelo, para tener másseguridad en caso de avería de una de ellas.

Las bombas pequeñas hasta 1 kW suelen ser monofásicas, con condensadorpermanente.

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Las bombas mayores son trifásicas, y a partir de 10 kW deben arrancarmediante algún sistema que limite su intensidad, como estrella-triánguloo arranque lento por variador.

La potencia de la bomba la podemos calcular aproximadamente mediantela expresión:

Q L/s x H m.c.a.x 9,81P watios = ------------------------------–––––––––––

0,5

Siendo H la pérdida de carga total.

Montaje

Las bombas de circulación deben de instalarse con:

• Una llave de corte a ambos lados de la bomba, para poder aislarlasin tener que vaciar todo el circuito.

• Un filtro de malla antes de la aspiración (y después de la llave), pararetener partículas que pueda arrastrar el agua del circuito. Este filtrodebe limpiarse tras los primeros días de funcionamiento de lainstalación. También pueden instalarse dos tomas de manómetroantes y después del filtro, para poder ver la diferencia pérdida decarga del mismo, y saber si precisa limpiarse.

• Tomas para presión antes y después de la bomba, para verificar sufuncionamiento.

Los acoplamientos de las bombas pequeñas suelen ser mediante unenlace roscado desmontable, y a partir de 2" mediante bridas normalizadascon tornillos y juntas de goma.

Las bombas grandes instaladas entre bridas, deben tener un carrete dedesmontaje, o trozo de tubería telescópica de longitud ajustable.

En general, siempre debemos instalar la bomba de forma que puedadesmontarse y sustituirse con facilidad, ya que es un elemento mecánicomóvil sometido a desgaste.

11.2. Bombas en varios circuitos

En los sistemas centralizados se divide la distribución de agua en varioscircuitos, según las diferentes zonas, o estancias con diferentes horarios.

Por ejemplo en un hotel se realizará un circuito para las habitacionesorientadas al Norte, y otro para las orientadas al Sur. También se instalarácon circuito propio las salas nobles, comedor, salones, etc.

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Es decir, en cada circuito se impulsa el agua a una zona, y retorna de lamisma a la enfriadora. Si la zona no está habitada, la bomba se puedeparar, y por lo tanto los terminales de dicha zona no consumen calorías.

En grandes instalaciones el número de circuitos puede ser grande, y conbombas de diferentes tamaños.

11.3. Colectores

Si una instalación necesitamos dividirla en varios circuitos, para zonasdiferentes, tendremos que realizar un colector de ida y otro de retorno.

Los colectores son tuberías de diámetro mayor que las de los circuitos,desde las que parten los diferentes circuitos de la instalación, con llavesde corte para aislarlos.

Realizaremos un colector de ida y otro de retorno, sobre el que instalaránlas bombas de impulsión de cada circuito.

En caso de instalar varias enfriadoras, las conectaremos en paralelo a losdos colectores.

Esquema conexión enfriadoras en paralelo

Como los caudales del secundario pueden ser muy distintos, por habercircuitos cerrados o en marcha, se realiza un tubo de unión entre elcolector de ida y el de retorno, para equilibrar los caudales, e independizarel primario del secundario.

En caso de equipos pequeños con varios circuitos también puedeninstalarse una sola bomba y electroválvulas de tres vías en cada circuito.

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11.4. Depósitos de inercia

Si tenemos una enfriadora de agua de 100.000 Kcal/h en un edificio, enel que sólo hay demanda de frío en uno o varios locales pequeños, quesuman 5.000 Kcal/h, se presenta el problema de que la máquina arrancay en 6 minutos cubrirá la demanda, y parará. A los 6 minutos volverá aarrancar y así sucesivamente. Es decir, el número de arranques a la horaserá de

60 minutos/hora / 12 minutos = 5 arranques a la hora

Las enfriadoras grandes sólo permiten un número reducido de arranquesa la hora (de 2 a 4), pues pueden estropear, o acortar su vida útil.

Para evitar esto, lo más sencillo es aumentar el volumen de agua circulandopor la instalación, de forma que cuando la enfriadora pare, la masa deagua enfriada sea la que continúe proporcionando calorías a las unidadesterminales, y la enfriadora tarde en arrancar.

Para ello instalamos un depósito aislado en serie con el circuito primario.

La cantidad de Kcal almacenadas en el agua la obtenemos de:Q = m.Ce.(T2 – T1).

Ejemplo: si un circuito de agua funciona entre 12° C y 6°C, y el volumende agua es de 5.000 L. Calcular la inercia del mismo.

Solución: Q = 5000 x 1 x (12 – 6) = 30.000 Kcal.

Si la enfriadora más pequeña es de 60.000 Kcal/h, calcular el númerode arranque a la hora cuando no hay ninguna demanda de calor.

Solución: 60.000 Kcal/h / 30.000 Kcal = 2 arranques/hora

Deposito de inercia

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12. UNIDADES TERMINALES

La unidad terminal transfiere la energía térmica que transporta el aguaal ambiente del local.

En el caso de equipos de frío, absorben calorías del local y las pasan alagua del circuito, que aumenta de temperatura.

Las unidades terminales más frecuentes son:

• Radiadores.

• Aerotermos.

• Ventilo-convectores o fan-coils.

• Unidades de tratamiento de aire.

• Circuitos de suelo radiante.

• Circuitos de techo frío.

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13. EL FANCOIL

Un fancoil consiste básicamente en una batería de intercambio agua-aire, y un electro-ventilador. El aire de la habitación es forzado a atravesarel intercambiador agua-aire o batería de agua, se enfría y es lanzado denuevo a la habitación.

Si lo que enviamos al fancoil es agua caliente, entonces funcionará comoun radiador de calefacción.

Fancoil

En caso de distribuciones a cuatro tubos, el fancoil incorpora dos baterías,una de frío y una de calor, con conexiones independientes, pero con unúnico ventilador.

13.1. Componentes de un fancoil

Los componentes de un fancoil son:

• Carcasa o chasis que sostiene el resto de elementos. Realizada enchapa de acero.

• Cubierta o mueble embellecedor que oculta sus componentes. Cajaexterior con diseño decorativo realizada en chapa pintada o plástico,con rejilla para orientar la descarga del aire.

• Batería enfriadora de cobre con aletas de aluminio, con conexioneshidráulicas de roscar para conectarlo al circuito de distribución.

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• Ventilador centrífugo o tangencial, con motor eléctrico monofásicode espira en sombra o condensador permanente, con dos o tresvelocidades. Siempre son de bajo nivel sonoro.

• Batería de recogida de condensados, con salida a tubo de desagüe.

• Filtro de aire, situado en la entrada. De fácil desmontaje

• Caja de conexiones eléctricas, y mando termostato, en el propiomueble o a distancia.

• Válvula de tres vías (si se instala, para cortar la circulación de aguaen la batería).

13.2. Clasificación

Los fancoils clásicos pueden ser:

• Con cubierta, o sin cubierta (para forrar con maderas nobles, oempotrar).

• Verticales de pie u horizontales de pared o techo.

• Vistos o de empotrar con conducción de aire por conductos.

Con dos o cuatro tubos (una batería o dos).

• Con mando incorporado o a distancia.

• Con válvula de tres vías o directos.

• Con rejilla fija u orientable.

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Recientemente han aparecido otros modelos de fancoils que imitan alas unidades interiores de los equipos split, como:

• Fancoils de pared tipo split.

• Fancoils de cassette, para empotrar en techos.

• Fancoils de empotrar de una y dos vías.

Estos equipos son bastante más caros que los fancoils tradicionales, perotanto su estética como su perfeccionamiento y funcionamiento son muysuperiores.

Fancoil de conductos de media y alta presión: en el caso de climatizarestancias grandes, se utilizan fancoils de gran tamaño, en instalaciónoculta, y con distribución de aire mediante conductos de fibra, rejillasy difusores.

Estos equipos son similares a las unidades aire-aire interiores en cuantoa instalación, conexión con los conductos, alimentación eléctrica, etc.,solamente se diferencian en que las conexiones frigoríficas de la bateríason conexiones a la red de distribución de agua.

13.3. Conexión hidráulica de un fancoil

Los fancoils se pueden conectar ala red de distribución de aguamediante dos simples llaves de corte.De esta forma el agua circulasiempre por la batería, hayademanda o no de calorías.

Pero es preferible intercalar unaválvula de tres vías, para que cuandono haya demanda de calor en laestancia, cortar el flujo de agua a labatería, y evitar seguir transmitiendocalor por convección natural.

Si el fancoil es de 4 tubos, esdecir con una batería de fríoy otra de calor, se necesitaránobligatoriamente dos válvulasde tres vías, una para cadabatería.

Conexiónes de fancoil

Esquema general instalación

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Fancoil a dos y cuatro tubos

No deben poder conectarse ambas baterías a la vez.

13.4. Esquema de control de un fancoil

Los fan-coils se controlan desde un mando a distancia - termostatoindependiente de la unidad.

Aunque hay diversos fabricantes, los mandos suelen seguir un esquemacomún de acuerdo con el tipo de control:

• Termostato sobre el ventilador: el termostato arranca o para elventilador del fan-coil. Un interruptor apaga el equipo, y unconmutador invierte el contacto del termostato en verano-invierno.En verano el ventilador permanece encendido al mínimo cuando eltermostato ha cortado, y en invierno para.

Termostato control fancoil

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• Termostato y mando sobre ventilador y válvula de agua: igual, paraalcanzar la temperatura se corta la electroválvula de paso de agua ala batería (o válvula de tres vías).

• Mando proporcional sobre válvula de tres vías modulante: el caudalde agua se ajusta a la demanda de calor. No es muy común.

Esquema eléctrico fancoil

Estos equipos son similares a las unidades aire-aire interiores en cuantoa instalación, conexión con los conductos, alimentación eléctrica, etc.

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14. CLIMATIZADORAS O UNIDADES DETRATAMIENTO DE AIRE (UTA)

A los grandes fancoils se les llama climatizadoras o unidades de tratamientode aire (UTA). Se fabrican a medida mediante secciones o módulos, quese van acoplando en serie, hasta formar el equipo. Estos equipos controlancon precisión la calidad del aire de un local, temperatura, humedad yrenovación.

Se emplean sobre todo en la climatización de grandes espacios de edificioscon sistemas centralizados: salones de hoteles, comedores, etc., en generalen locales con elevada densidad de ocupantes, y en donde se precisecontrolar con precisión las condiciones de confort todo el año.

En general son equipos de gran tamaño, en forma de prisma rectangular,que se instalan en cuartos apropiados sobre cubiertas, o en plantasintermedias de grandes edificios. Muchas veces su tamaño permite entraren los distintos compartimentos mediante puertas.

Unidad de tratamiento de aire (UTA)

Las unidades de tratamiento de aire pueden ser equipos complejos, queconsiguen climatizar correctamente un local, ajustando perfectamentelas condiciones de temperatura y humedad relativa, así como aportaraire nuevo de ventilación, y expulsar aire sobrante del local, recuperandoel calor del mismo.

Las UTAs no son equipos autónomos, ya que no incorporan sistemas deproducción de frío ni de calor, sino que se conectan a una red dedistribución de agua o refrigerante, con equipos de producción remotos.

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15. SECCIONES DE UNA UTA

Una UTA se forma a base de acoplar módulos con funciones específicas,que llamamos secciones:

Opciones y posibles ampliaciones de un climatizador

15.1. Sección de ventiladores

De tipo centrífugo de baja presión, con motores eléctricos separados ycon accionamiento mediante correas. Suelen tener dos o más rodetesen un chasis de chapa galvanizada.

Para variar el caudal se colocan diferentes poleas en el motor o ventilador,lo cual cambia la proporción entre calor sensible y latente de la batería.

Sección ventiladores

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Cuando se desee un sistema de climatización con una buena ventilacióndel local, deben instalarse con dos ventiladores, uno en cada extremode la unidad, que llamamos de impulsión y de retorno.

De esta forma podemos tomar aire exterior y expulsar el aire sobrante,además de climatizar el local, sin provocar depresiones ni sobrepresionesen el mismo.

15.2. Sección de baterías de frío y de calor

Cada sección consiste en un serpentín de cobre con aletas de aluminio,con dos conexiones para el circuito de agua de la enfriadora, y unabandeja de recogida de condensaciones en la batería de frío.

La batería de calor puede conectarse a otra bomba de calor, o a unacaldera. En ambos casos debe llevar una válvula mezcladora de 3 vías,para mantener la batería a la temperatura deseada.

La batería de frío se indica con un signo –

La batería de calor se indica con un signo +

Cada batería puede tener dos o más filas de tubos, dependiendo de lacalidad del equipo.

Baterías de frío y de calor

Relación calor sensible/latente.

La batería de frío sabemos que absorbe calor sensible (enfriando el aire),y calor latente (condensando la humedad sobrante).

Dividiendo ambos valores, resulta un coeficiente que puede estar entre0,3 y 0,5. Pues bien, este valor lo podemos indicar al encargar el equipo,de forma que coincida con el valor calculado en el local (mediante unahoja de cargas completa).

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Pero una vez tengamos la unidad, también se puede modificar la relaciónsensible/latente, variando la velocidad del ventilador, o el caudal de aguaen la batería.

La potencia de las baterías se indica por el fabricante, para diferentestemperaturas de agua y caudal.

En general las baterías de frío y de calor se controlan mediante válvulasmezcladoras de 3 vías en las conexiones de agua, accionadas por unservomotor, y controladas por autómata en función de la temperaturade salida del aire.

15.3. Sección de filtros y prefiltros

Los prefiltros son armazones con una tela metálica sobre la que se colocaun fieltro fino, que retendrá las partículas y fibras arrastradas por el aire.Se deben extraer con facilidad y se limpian con agua o aire a presión.

Los filtros más perfectos son secciones con un conjunto de bolsas omallas de más espesor, que permiten una buena limpieza del aire, enlocales en los que se precise, como hospitales, residencias, etc.

Otro sistema muy perfecto es el de filtros electro-estáticos, en los que elaire atraviesa unos filamentos a alta tensión, y son atraídas las partículaspor la carga eléctrica. Periódicamente se invierte la carga y las partículascaen en una bandeja.

15.4. Sección de humidificación

En esta sección se coloca un equipo que inyecte agua en el flujo de aire,al objeto de aumentar la humedad relativa del aire.

La sección de humidificación se instala en locales donde sea mayoritariala carga de calefacción, y se desee dotar el ambiente de un buen confort,como cines, teatros, museos, etc. Recordemos que al calentar el aire suhumedad relativa desciende rápidamente, quedando en muchas ocasionesel aire muy seco.

El aporte de agua puede hacerse con:

• Bandeja de agua con resistencia eléctrica, que provoque evaporación.

• Fieltro o mallas humedecidas por arriba.

• Tubería de agua a presión con inyectores.

Las tuberías deben estar conectadas a la red de agua potable, o aguadescalcificada, y accionadas por una electroválvula o mediante una bombadosificadora de membrana.

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Esta sección puede presentar problemas por obstrucciones debidas a lacal del agua.

El caudal de agua se puede calcular conociendo las condiciones deentrada del aire en el diagrama psicrométrico, y sus humedades específicasW en gr/kg aire:

Caudal agua en L/hora = m3/h aire x 1,2 x (W2 – W1) / 1000

15.5. Sección de mezcla

La sección de mezcla es una caja en la aspiración del aparato, o tras elventilador de retorno si lo hay.

Su objeto es:

• Expulsar al exterior una parte del aire que viene del local.

• Tomar la misma cantidad de aire nuevo del exterior.

Para ello se instala en una caja dos o tres conjuntos de compuertas deaire motorizadas que permiten ajustar el aire de retorno, y el de tomade aire exterior, y el de expulsión de aire sobrante, en los porcentajesdeseados.

La sección de mezcla de aire es muy conveniente porque permiteprescindir de la instalación de ventilación del local, ya que podemosindicar el porcentaje de aire exterior a tomar por la climatizadora.

Pueden tener muchas configuraciones, dependiendo del número ydisposición de las compuertas de aire. En algunos casos tiene tambiénun ventilador llamado de retorno, que mejora el sistema.

El accionamiento de las compuertas de mezcla puede ser de formamanual o automática mediante servomotores.

En caso de ser manual se fija midiendo el caudal de aire que entra conun anemómetro, y ajustando la abertura hasta conseguir el porcentajedeseado.

Las modernas climatizadoras disponen de autómatas de control queajusta en aire exterior de forma que se adapta a la ocupación del local,que puede ser detectada por una sonda de calida de aire o de CO2,situada en el retorno de aire a la climatizadora.

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15.6. Sección de recuperación

Cuando en un local climatizado extraemos aire ya climatizado y loexpulsamos al exterior, estamos haciendo una función obligatoria porsanidad, pero perjudicial energéticamente, ya que estamos tirandofrigorías al exterior, y por lo tanto haciendo trabajar más a la máquinaclimatizadora.

Recuperador de calor flujo cruzado, placas

Del mismo modo, al introducir aire del exterior al local, para aportaraire nuevo a sus ocupantes, estamos introduciendo aire caliente, queaumenta en trabajo del climatizador.

El caso de ser el caudal de ventilación importante (salas con muchaocupación), es conveniente instalar un recuperador de calor, es decirun equipo que sirve para recuperar el calor del aire de extracción dellocal, cediéndolo al aire nuevo que entra, de forma que ahorramosenergía térmica.

El aire frío que tiramos enfría el aire caliente que entra, y en inviernoal contrario.

Los recuperadores son equipos que permiten recuperar el calor del airede extracción del local, y cederlo al aire de ventilación que entra desdeel exterior.

Pueden recuperar calor sensible, calor latente o ambos.

Son obligatorios por normativa para caudales de ventilación de más de4 m3/s.

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Pueden ser varios tipos:

• De placas a contracorriente, por un lado de la placa circula el airedel local hacia el exterior, y por el otro circula el aire del exteriorhacia el local. las placas se apilan en un bloque rectangular.

Recuperador de calor flujo paralelo

• De tambor rotativo: un tambor metálico con perforaciones giralentamente perpendicularmente a los dos conductos, de forma queal atravesarlo el aire que sale del local lo calienta, y al girar y pasaral otro conducto, calienta el aire que entra.

• De tambor poroso. Además de recuperar calor sensible, tambiénrecuperan calor latente.

• De bomba de calor: incorporan dos baterías y un pequeño compresor,para trasladar calorías de un fluido al otro.

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16. ENFRIAMIENTO GRATUITO

El sistema de “free-cooling” o enfriamiento gratuito consiste en cortarel suministro de agua fría a la batería, y tomar todo el aire del exteriorcuando la temperatura ambiente sea menor que la necesaria en el local.Es decir simplemente ventilamos, mediante la apertura de la toma deaire exterior de la caja de mezcla.

El sistema puede ser accionado mediante dos sistemas: entálpico o másico.El sistema másico sólo compara las temperaturas interior y exterior. Elsistema entálpico es mucho mejor, pues compara temperaturas yhumedades relativas del interior y exterior.

Es un sistema casi obligatorio para:

• Discotecas, por trabajar principalmente durante la noche, cuando latemperatura exterior es baja.

• Teatros y cines.

• Salones de banquetes, en los que se precisa enfriar incluso en inviernopor la densidad de personas.

El RITE lo hace obligatorio para equipos con caudal mayor de 4 m3/sy funcionamiento mayor de 1.000 horas al año.

16.1. Free-cooling térmico

Los free-cooling de tipo térmico funcionan comparando las temperaturasdel aire del interior y exterior del local, de forma que arrancan cuandohay una diferencia mínima, que podemos programar.

Es decir si el aire del local esta a 24° C, y fijamos un salto mínimo de7° C, hasta que la temperatura exterior no baje a 24 – 7 = 17° C, noarrancará el free-cooling.

16.2. Free-cooling entálpico

Los free-cooling de tipo entálpico son más perfectos, ya que comparanla temperatura y humedad relativa de ambos aires, de forma que secompara su energía total o entalpía, (que podemos medir en el diagramapsicrométrico).

Hay que tener en cuenta que aunque el aire exterior esté más frío queel interior, puede estar muy seco, y su entalpía ser menor que la del aireinterior.

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17. CÁLCULO Y SELECCIÓN DE UNA UTA

17.1. Proceso teórico de climatización del aire de un local

La climatización completa de un local consiste en controlar lascaracterísticas del aire interior para adecuarlo a las condiciones de confortrequeridas por sus ocupantes, además de mantener el nivel adecuadode ventilación y calidad del aire.

Es decir, debemos controlar:

• La temperatura del aire.

• La humedad relativa.

• El aporte de aire exterior nuevo.

• La limpieza o filtrado del aire.

El caso más frecuente es el enfriamiento con deshumidificación, que serepresenta esquemáticamente en la figura siguiente:

Esquema sistema de climatización

Y en el diagrama psicométrico vemos los puntos con los estados del aire.

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Representación en el diagrama psicométrico

Explicación del proceso:

Punto a: es el aire que retorna del local, con las condiciones fijadas enel mismo: temperatura 24° C, Humedad 50%. Contenido de agua 9 gr/kg.

Punto b: el aire de retorno se mezcla con el aire exterior en una proporciónde 5 a 1, resultando una mezcla en las condiciones del punto c.

Punto d: el aire sale de la batería con la temperatura de la batería, 9° Cy humedad 100%, pero realmente todo el aire no ha tocado la batería,por factor de by-pass de 0,2. Esto se asimila como si el 80% del aire desalida lo mezclamos con un 20% de aire inicial. Es decir, mezclar 8 partesdel aire condiciones de la batería, con 2 partes condiciones c. El resultadoes el punto d, o salida de aire de la batería.

Punto e: tras el paso por el ventilador y roce con los conductos el aireaumenta un par de grados su temperatura. Sale con 14° C y 80% Hr.W = 8,5 gr/kg.

Tramo del punto e al punto a: el aire en el local aumenta su temperaturay su humedad, y se inicia el ciclo de nuevo.

Las climatizadoras se seleccionan con los parámetros siguientes:

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17.2. Selección de la UTA

Las fases para seleccionar una UTA son las siguientes:

1 Demanda térmica del local, con el porcentaje de calor sensible ylatente:

Se conocen mediante el cálculo de la carga térmica del local.

Se debe aplicar un coeficiente de seguridad en la selección del equipode un 5 al 10% por encima, ya que el rendimiento del equipo puedebajar por las condiciones del mantenimiento (suciedad filtros,envejecimiento, etc.).

2 Caudal de ventilación del local, dependiendo de su ocupación.

El caudal de ventilación dependerá de la ocupación del local, y porlo tanto es preferible que pueda ajustarse automáticamente, o medianteun temporizador.

3 Valores de temperatura y humedades interiores y exteriores.

Dependerán del uso del local y su situación.

4 Niveles de confort a alcanzar: temperatura, humedad relativa, limpiezadel aire.

Dependerán del nivel de calidad requerido en la instalación. Si seprecisa controlar la humedad relativa con precisión, se incluirá unmódulo de inyección de agua, y baterías de post-calentamiento. Si seprecisa una gran pureza del aire impulsado, se incluirán módulos defiltros de bolsas o filtros electrostáticos.

5 Necesidad de recuperación del calor de extracción.

En grandes instalaciones es obligatorio recuperar las calorías del aireextraído, y cederlas al aire de ventilación introducido (en caudalesde ventilación mayores de 4 m3/s). Aunque los recuperadores sonequipos caros, cada día se van introduciendo más en las instalacionescomerciales.

6 Posibilidad de enfriamiento gratuito por funcionar en horarionocturno.

Debe preverse siempre en instalaciones con funcionamiento durantela tarde o noche.

7 Temperaturas de los circuitos de agua fría y caliente.

En general, pueden variar dependiendo de si la fuente de calor esuna caldera o una bomba de calor.

8 Espacio disponible.

Las climatizadoras son equipos muy voluminosos, y debe estudiarsecuidadosamente su ubicación, y el modo de trasportarlas y situarlas.

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En los catálogos comerciales existen posibilidades muy variadas paraencontrar la climatizadora adecuada a cada necesidad, pero deberemostener en cuenta que el plazo de entrega suele ser de 2 meses comomínimo, ya que se trata de equipos fabricados o ensamblados bajodemanda.

Algunos fabricantes proporcionan programas informáticos para seleccionaradecuadamente sus equipos.

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18. SISTEMAS DE CAUDAL DE REFRIGERANTEVARIABLE (VRV)

Los sistemas de caudal de refrigerante variable (mal llamados volumende refrigerante variable) se conocen por las siglas inglesas VRV (VariableRefrigerant Volume), son de reciente aparición en el mercado, e intentansustituir a los sistemas con distribución por agua.

Básicamente consisten en unos unos equipos productores con compresoresen paralelo, una red de distribución con tuberías frigoríficas, y unidadesterminales conectadas al igual que en una instalación frigorífica múltiple,es decir cada terminal con su propio mando, termostato y solenoide parael paso o corte de refrigerante.

Es como un sistema multi-split, pero con muchos más equipos interiores.

Como la demanda de líquido es variable (dependiendo el número ypotencia de las unidades terminales en marcha), el equipo productordebe poder variar su producción frigorífica mediante el arranqueescalonado de compresores o variación de velocidades de los mismos.

Es decir se trata de un sistema centralizado, pero sin fluido frigoríferointermedio (agua).

Al ahorrar un salto térmico, su rendimiento teórico es mayor que losequipos aire-agua.

Válvula de expansión electrónica

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Como el calor latente de los refrigerantes es del orden de 10 veces elcalor sensible del agua, la ventaja de estos equipos es evidentemente lareducción de tamaños de tubería, llaves y accesorios, eliminación debombas de impulsión de agua, vasos de expansión, y resto de accesorios.

También se evitan problemas de corrosión, ruidos, y en general sesimplifica notablemente la ejecución y mantenimiento de la instalación.

Por el contrario, son equipos más caros y de funcionamiento internomás complejo, y de regulación electrónica. Además, que cada fabricantetiene sistemas de diferentes, que son totalmente incompatibles entre si.

Una parte fundamental de estos equipos es la válvula de expansiónelectrónica, que mediante impulsos puede mantener el caudal derefrigerante en un nivel óptimo para cada equipo, y reaccionar deinmediato a las variaciones de carga de los equipos.

Cuando una unidad terminal precisa de frío, su termostato abre la electro-válvula de su tubería de líquido, y su batería comienza a enfriar.

18.1. Equipos productores

Son equipos condensados por aire de tipo vertical, con ventilador superiorde tipo axial, diseñados para ser ubicados en el exterior, preferentementesobre cubiertas de edificios.

Estos equipos se acoplan en paralelo formando filas, de forma que se vasumando su capacidad frigorífica.

Las filas se separan entre ellas con un pasillo que permita su buenaventilación y acceso para su mantenimiento.

Sus medidas varían de uno a otro fabricante, alrededor de 0,80x0,80 x1,70 m. de alto.

Circuito de refrigerante en sistema VRV

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Tienen un circuito frigorífico muy complejo, con varios compresores yuno de ellos invertido, inyección de líquido intermedia, recuperadoresde calor, válvulas de expansión electrónicas, etc.

En control se basa en autómatas integrados, que se comunican entre símediante un bus de datos a dos hilos, y que realiza las funciones decontrol, alternancia de equipos, etc.

Los equipos de distintos fabricantes no pueden unirse en paralelo portener sistemas de control propios, por lo menos hasta la fecha.

18.2. Redes de tubería de refrigerante. Sistemas

Los equipos productores se unen en paralelo a sendos colectores delíquido y gas.

De estos colectores parte una red de tuberías en forma ramificada hastalos distintos equipos terminales, con diámetros adecuados a la potenciatotal de los equipos que suministran.

Los tubos son de cobre frigorífico, y han de ir perfectamente aislados.

Las derivaciones pueden realizarse mediante Tes normales, o con piezassuministradas por el fabricante, que intentan derivar los caudales conmayor exactitud.

También hay sistemas mediante bloques de electroválvulas electrónicasy ajustadores de presión que van en el interior de cajas aisladas, de lasque salen hasta 20 terminales.

Un dato importante es la máxima distancia vertical entre la unidadexterior y el terminal más bajo, que suele ser de 30 a 50 m.

Según el número de tubos, el sistema de distribución se denomina:

A dos tubos:

Consta de tubo de refrigerante líquido a alta presión, y tubería derefrigerante gas a baja presión. El sistema funciona con todos los terminalesen modo frío, o todo en modo calor.

A tres tubos:

Se tienden tres tubos, los dos del sistema anterior, más un tubo que partede la descarga del compresor, o gas caliente. De esta forma unos terminalespueden funcionar en modo frío (tubo de líquido a tubo de aspiración),o en calor (gas caliente a líquido). Es decir, unos terminales puedenarrancar en modo frío y otros en modo calor.

A cuatro tubos:

Es el más perfecto, pues hay un circuito de frío con dos tubos (líquidoy gas baja opresión), y otros dos de calor (gas caliente y líquido). Pueden

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partir de los equipos productores, y unirse o dividirse en lajas de reparto,que controlan el flujo de refrigerante.

18.3. Sistemas de VRV con recuperación

Son sistemas con distribución del refrigerante mediante tres o cuatrotubos, con lo que se consigue suministrar frío y calor simultáneamentea los equipos terminales.

Es decir, una parte del edificio puede conectar los equipos en modo frío,y otros en calor.

La ventaja, además, es que el calor absorbido por los equipos en modofrío, es cedido a los equipos en modo calor, y el equipo productorúnicamente disipa o cede el calor que falta. Con este sistema se consiguenunos rendimientos térmicos globales excepcionales. Es decir, el sistemafunciona con un bajo consumo de energía eléctrica.

En el circuito de la figura podemos observar unos sistemas conrecuperación de calor.

Circuito VRV , dos, tres y cuatro tubos

18.4. Unidades terminales VRV

Se utilizan las unidades interiores de equipos split, pero con una válvulasolenoide y válvula de expansión electrónica, para abrir y ajustar el flujode refrigerante.

Existen de tipo pared, suelo y techo, cassette y conductos, de formaexterior similar a los equipos autónomos del mismo nombre.

La ventaja es que cada unidad tiene su propio mando a distancia, y elusuario lo maneja como si fuese un equipo individual propio, pero sinunidad exterior.

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También pueden instalarse climatizadoras de conductos, y su red dedistribución de aire con rejillas de impulsión y retorno.

18.5. Control de sistemas VRV

Los sistemas VRV se comunican y controlan mediante un bus de controla dos hilos que une todos los equipos.

A este bus puede conectarse una consola de supervisión tipo PC.

De esta forma, desde la central de control se tiene acceso al funcionamientode todos los equipos, arranque, paro, anulación, estadísticas de consumos,etc.

El sistema es ideal para grandes centros comerciales, edificios públicosy de oficinas, hoteles, etc., ya que permite una buena gestión del consumode energía, y del mantenimiento.

18.6. Montaje y mantenimiento de sistemas VRV

Los sistemas VRV deben proyectarse con el máximo de precisión,calculando adecuadamente:

• Capacidades de unidades terminales.

• Diámetros de tuberías den todos los tramos.

• Derivadotes, cajas de reparto. Puntos de toma de presión.

• Ubicación de las unidades productoras, su acoplamiento.

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En concreto debe extremarse al máximo el tendido y soldadura de todala red de distribución, así como su perfecto aislamiento.

Hay que resaltar que en caso de fuga de gas en el interior de unahabitación, y dado el gran volumen de refrigerante en el sistema, podríadesplazar totalmente el aire de dicho recinto, provocando la asfixia desus ocupantes.

Por ello, en el caso de instalaciones residenciales, se limita el número deequipos conectados a 20, calculándose en todo caso la concentraciónmáxima que permite el Reglamento de Instalaciones Frigoríficas.

El mantenimiento de estos equipos es muy simple, limitándose a lalimpieza de los terminales, y verificar el contenido de refrigerante en elsistema.

En general, los equipos electrónicos de los equipos informan mediantecódigos del tipo de problema que tiene el equipo averiado.

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19. MONTAJE DE INSTALACIONES CENTRALIZADAS

Primeramente se realizará el tendido de las tuberías de distribución porel edificio, y la instalación de las unidades terminales que vayan ocultassobre falsos techos.

Las tuberías de agua o refrigerante deben probarse por tramos, paraasegurarse de su buena instalación, y de la ausencia de fugas. Sobre todo,si posteriormente van a quedar ocultas.

Para la instalación de un equipo productor en la cubierta de un edificioseguiremos los pasos siguientes:

1. Preparación de la bancada para el equipo, según el peso del mismo(lleno de agua), y utilizando perfiles de acero soldados con apoyossobre puntos fuertes de la estructura (cabezas de pilares inferiores).Colocación de amortiguadores de vibración adecuados al peso quesoporten (dividir el peso total del equipo por el número de apoyosa colocar).

2. Izado de la máquina mediante grúa, y fijada sobre la bancada. Hayque prever que la grúa pueda llegar hasta un sitio desde donde izarla máquina, así como los posibles obstáculos existentes (cableseléctricos, barandillas, etc.).

3. Conexión de las tuberías de agua intercalando enlaces flexiblesantivibradores, para evitar que los tubos se partan por oscilación dela máquina en su funcionamiento. Conexión de tubo de llenado, devaciado y de condensados.

4. Conexión de la línea de alimentación eléctrica y del circuito decontrol (mando termostato remoto). Debe haber un interruptorantes de la máquina, y cercano a la misma.

5. Instalación de tomas para la medición de:

• Temperaturas de ida y retorno de agua.

• Presiones de ida y retorno de agua.

6. Instalación, si procede, de pantallas acústicas para evitar transmitirruido a viviendas vecinas. Panales absorbentes, setos, muretes, etc.

7. Llenado de la instalación con agua o añadiendo aditivos (glicol),purgando el aire del circuito en los terminales.

8. Arranque de las bombas de agua, purgando para evacuar todo el airedel circuito.

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9. Arranque de la bomba de calor, y equilibrado de la instalaciónhidráulica mediante la medición del salto térmico en cada terminal,o ajustando las llaves de equilibrado dinámico, si las hay.

10. Comprobación de que se alcanzan los parámetros de confort deproyecto.

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20. OPERACIONES DE MANTENIMIENTOPREVENTIVO EN SISTEMAS DE AGUA

Las operaciones en los elementos de ventilación y frigoríficos son similaresa las indicadas en el Tema 5 para equipos autónomos, y por ello omitiremossu descripción.

20.1. Circuito hidraúlico

Llenado y vaciado: el llenado inicial del circuito de agua es preferiblehacerlo con agua tratada o agua de la red, añadiendo unos aditivos paraneutralizarla (corregir su acidez).

Como el circuito debe mantenerse a una presión entre 1 y 3 bar, y siempreexisten pequeñas fugas, periódicamente hay que añadir agua al circuitopor las llave de llenado, hasta que el manómetro suba hasta la presióncorrecta. Si esta operación se hace con el agua fría, hay que dejar lapresión un poco por debajo del valor nominal, ya que al calentarse elcircuito aumentará.

Se puede llenar el circuito de forma automática cambiando la llave dellenado por una válvula reguladora de presión, ajustada a la presióndeseada. Siempre que baje la presión, la válvula introducirá agua de lared. En este caso la normativa obliga a instalar antes un contador deagua.

El problema de la cal: la cal es una sal (Carbonato cálcico C03 Ca) queestá disuelta en el agua de la red en mayor o menor cantidad, dependiendode la población, y que se deposita y adhiere a los puntos calientes de lasinstalaciones, formando una capa de color marrón claro de gran dureza,que va reduciendo el rendimiento de los intercambiadores de calor, y lasección de paso de las tuberías.

El mejor método para eliminar la cal es mediante un disolvente ácido,como el ácido clorhídrico (salfumán común) o el ácido nítrico. Lalimpieza debe hacerse rápidamente, para evitar que otros elementosmetálicos sean atacados.

Para la limpieza de intercambiadores o tuberías deberemos desconectarlodel circuito de agua, y conectarlo al equipo de limpieza, que consiste enun depósito con una disolución de agua y ácido, y una bomba circuladora.Se pondrá en marcha el equipo y esperaremos hasta que el agua salgalibre de suciedad y espumas. Aclararemos con mucha agua de la red paraeliminar completamente los restos de ácido, y volveremos a conectar elintercambiador.

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Limpieza de filtros de agua: si los filtros están correctamente instalados,se encontrarán entre dos llaves de corte, para poder aislarlos y desmontarlossin vaciar el circuito. Si la malla está corroída u obstruida por la cal,deberá sustituirse.

Si la malla está obstruida por una capa de cal, la disolveremos consalfumán, la aclararemos con agua y quedará perfectamente limpia.

Mantenimiento de bombas: las bombas de circulación de agua no precisande ningún mantenimiento, y sólo se intervendrá en caso de avería.

Si la instalación ha estado parada durante unos meses, las bombas puedenagarrotarse por la cal y el motor no poder arrancarlas. Deberemosdesmontar el tapón que cubre el eje. Y con un destornillador grande,introducirlo y hacer girar el eje hasta desbloquearlo.

El rodete puede obstruirse por fibras o virutas metálicas, produciendoun ruido de cavitación (como si tuviese perdigones agitándose dentro).

Con el tiempo, los rodetes pueden llenarse de cal o desgastarse, lo cualnotaremos por descender el caudal de agua.

Intercambiadores gas-agua: los intercambiadores pueden ser de tubosconcéntricos o de placas. Ambos se van llenado de suciedad y deincrustaciones de cal, que hacen que descienda el intercambio de calor,y por lo tanto el rendimiento del equipo.

20.2. Circuitos eléctricos y de control

Periódicamente tendremos que verificar los valores de:

• Intensidad consumida por el equipo, si está dentro de los valoresnormales.

• Temperatura de las protecciones, contactores, relés, bornas, etc.

• Temperatura de ajuste de termostatos.

• Puesta en hora de relojes programadores.

También es conveniente una limpieza interior de los cuadros eléctricosmediante soplado o aspiradora.

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21. MÉTODOS DE DIAGNÓSTICO DE AVERÍAS

Las averías en una enfriadora de agua pueden ser:

• Averías en el sistema de movimiento de aire: ventiladores, compuertas,servomotores.

• Averías en el circuito frigorífico.

• Averías en el circuito hidráulico.

• Averías en el circuito eléctrico y de control.

Las averías en los elementos de ventilación y frigoríficos son similares alas indicadas en los temas 2 y 5 para equipos autónomos, y por elloomitiremos su descripción.

Averías en el circuito hidráulico

1. No hay caudal de agua.

• Bomba circuladora parada, agarrotada o quemada.

• Llave de paso cerrada. Obstrucción en la tubería principal o enuna válvula.

2. Hay poco caudal.

• Filtros de agua obstruidos.

• Bomba gira al revés.

• Circuito obstruído.

3. Presión de agua baja.

• Fuga de agua en el circuito.

4. Baja presión de gas en el compresor.

• Intercambiador de agua sucio o con capa de cal.

• Poco caudal de agua.

• Intercambiador congelado por falta de refrigerante.

• Batería exterior congelada (bombas de calor).

5. El agua circula, pero el equipo enfriador no arranca.

• El detector de flujo de agua está mal.

• El termostato de temperatura de agua está mal.

• El termostato de ambiente está mal.

• Fallo en circuito frigorífico.

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Averías en el circuito eléctrico y de control

1. El equipo no arranca.

• Falta de tensión de red

• Fusibles fundidos, automático saltado.

• Fases invertidas (corta el protector de fases)

• Falta señal desde el termostato remoto.

• Falla el programador horario.

2. Salta el automático de protección de la línea:

• Bomba de agua quemada o derivada a masa.

• Ventiladores quemados o cortados.

• Defecto a tierra, por falta de aislamiento o mojarse algún elementoeléctrico.

3. El circuito frigorífico no arranca:

• Falla detector de flujo de agua, el termostato de retorno de aguaestá mal.

• Baja presión de agua.

4. Arranques y parada cortas:

• Termostato regulado con diferencial, muy bajo.

• Termostato interior o presostatos, mal tarados.

• Temperatura exterior muy baja

Ruidos y vibraciones

• Bombas desequilibradas.

• Velocidad de agua en el circuito excesiva.

• Golpes de ariete por velocidades excesivas del agua.

• Silbidos en llaves de regulación.

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22. NORMATIVA Y REGLAMENTOS APLICABLES

La normativa a tener en cuenta en las instalaciones de climatización condistribución de agua es principalmente:

• Reglamente de instalaciones térmicas en los edificios (RITE), enconcreto sus Instrucciones técnicas: ITE 001, ITE002 e ITE003.

• Norma Tecnológica de la edificación “Condiciones Acústicas de losedificios NBE-CA-88, sobre niveles de emisión sonora de los equiposy su transmisión máxima a viviendas próximas.

• Código Técnico de la Edificación. CTE.

22.1. El problema sanitario por la legionellosis

La bacteria legionella se reproduce en ambientes húmedos, y a unatemperatura templada, entre 15° C y 40 ° C. Estas condiciones se puedendar en los elementos siguientes de una instalación con agua:

• Torres de recuperación de agua, en la cuba y en los filtros.

• Condensadores refrigerados por agua.

• Bandejas de recogida de condensados de climatizadoras.

• Conductos de aire con condensaciones de agua.

Si la bacteria se difunde en el aire, puede ser aspirada por una persona,y provocarle una grave infección, que puede llevarle a la muerte.

El problema es muy frecuente en circuitos de agua abiertos y ventilados,como una torre de recuperación. Menos frecuente en circuitos cerrados,con depósito de expansión abierto, y prácticamente nulo en circuitos decirculación cerrada, como son las modernas enfriadoras o bombas decalor aire–agua.

El RD 909/2001 y 865/2003 sobre prevención de la contaminación porLegionella establece principalmente lo siguiente:

• Obligación de declarar en un registro de Industria de la ComunidadAutónoma toda instalación que se considera de riesgo (torres,condensadores evaporativos, instalaciones con pulverización de agua,etc.).

• Obligación de suscribir un contrato de mantenimiento con unaempresa autorizada para realizar análisis y desinfecciones periódicas.

• Que la instalación se diseñe de forma que en el circuito puedarealizarse una cloración fuerte, o un aumento de la temperatura hastalos 60° C.

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Por evitar todas las actuaciones anteriores y sus riesgos, la tendenciaactual es a reducir al mínimo y eliminar las torres de recuperación,sustituyéndolas por sistemas de condensación por aire.

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RESUMEN

En esta unidad hemos estudiado los sistemas centralizados que son losmás comunes en los edificios de un solo usuario, permiten la gestióncentralizada de toda la instalación en cada una de las múltiples opcionesde instalación posible.

No existe una solución única a cada instalación y es función de lostécnicos determinar la mejor en cada caso, teniendo en cuenta múltiplesvariables como uso del edificio, ahorro energético, eficiencia,mantenimiento de las instalaciones, confort, horarios, etc.

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ANEXO

Pérdida en tuberías de cobre.

Pérdida en tuberías de acero.

Pérdida en tuberías de polipropileno y otros plásticos.

Pérdida en accesorios

Longitudes equivalentes en metros para accesorios de tuberías de agua:

Tubería Codo 90° Codo 45° Te a 90° Valv. Bola y compuerta Valv. Asiento Valv. codo

15(1/2) 0,6 1,39 0,9 0,12 4,5 2,4

19(3/4) 0,75 1,45 1,2 0,15 6 3,6

25(1") 0,9 0,54 1,5 0,18 7,5 4,5

1 1/4 1,2 0,72 1,8 0,24 10,5 5,4

1 1/2 1,5 0,1,29 2,1 0,3 13,5 6,6

2 2,1 1,2 3 0,39 17,5 8,4

2 1/2 2,4 1,5 3,6 0,48 19,5 10,2

3 3 1,8 4,5 0,6 24 12

3 1/2 3,6 2,1 5,8 0,72 30 15

4 4,2 2,4 6,3 0,81 37,5 16,5

5 5,1 3 7,5 1 42 21

6 6 3,6 9 1,2 49,5 24

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CUESTIONARIO DE AUTOEVALUACIÓN

1. Calcular el caudal de agua que deberá mover el circuito de agua deuna bomba de calor aire-agua si la potencia frigorífica requerida enla instalación es de 120.000 Watios, con un salto de temperaturanormal.

¿Que diámetro de salida instalaremos para una velocidad de circulaciónmenor de 1 m/s?

2. Elegir de un catálogo comercial un fan-coil para una habitación quetiene una carga de 2.200 Kcal/h en frío, y de 2000 Kcal/h en calor,pero con la condición de que puede rendir más potencia en casosde necesidad.

3. Calcular el circuito de agua de una instalación con las característicassiguientes:

• Enfriadora de agua temperaturas 5° C ida y 11° C retorno.

• Tres climatizadoras de 30.000 W cada una.

• Longitud del circuito 50 m entre cada equipo.

Dimensionar tuberías con retorno invertido, calcular pérdida decarga máxima y elegir la bomba apropiada de un catálogo comercial.

4. Calcular porcentaje de aire exterior que deberemos ajustar en unlocal destinado a restaurante, cuya carga térmica es de 80.000 Kcal/h,y tiene capacidad para 150 personas.

5. Para climatizar un salón de actos de una casa de cultura, donde serealicen actuaciones y obras de teatro, sobre todo por la tarde y noche,¿qué módulos deberá de incluir la UTA?

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LABORATORIO

1. Sobre una bomba de calor aire-agua, realizar un esquema con eltrazado exacto del circuito frigorífico e hidráulico, identificandotodos sus componentes, marca, modelo y características indicadas enel mismo (potencia, capacidad, diámetro, etc.).

2. Instalar un fancoil con una válvula de tres vías desde el agua calientede la red del taller, vertiendo el retorno al desagüe. Instalar el mandoa distancia del termostato y verificar su funcionamiento.

3. Visitar una instalación aire-agua de un hotel o unas oficinas, dondese puedan apreciar los diferentes equipos.

Icv Libro Ud8

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