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Soluciones eficientes Regulación de sistemas de ingeniería del agua a cualquier escala

Manual

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Contenido

1.1. Soluciones recomendadas para los sistemas de calefacción. 4

1.2. Soluciones recomendadas para los sistemas de enfriamiento.

6

2.1.1. Sistema con el régimen hidráulico variable, solución óptima para envoltura de unidades Fan-Coil y otras instalaciones de los sistemas de calefacción/enfriamiento (con AB-QM).

8

2.1.2. Sistema con el régimen hidráulico variable, solución para envoltura de unidades Fan-Coil y otras instalaciones de los sistemas de calefacción/enfriamiento.

10

2.1.3. Sistema con el régimen hidráulico constante, solución para envoltura de unidades Fan-Coil y otras instalaciones de los sistemas de calefacción/enfriamiento.

12

2.1.4. Sistema con el régimen hidráulico constante, solución para envoltura de unidades Fan-Coil y otras instalaciones de los sistemas de calefacción/enfriamiento.

14

2.1.5. Sistema con el régimen hidráulico variable, solución para los sistemas de calefacción/enfriamiento superficial (radiante)

16

2.1.6. Envoltura de la unidad enfriadora (chiller) – el sistema con el régimen hidráulico variable 0) en el circuito del chiller, con bombas regulables y el caudal mínimo necesario controlable a través del chiller

18

2.1.7. Sistema con el régimen hidráulico variable, solución para envoltura de unidades Fan-Coil, paneles de techo y otros tipos de sistemas combinados de calefacción/enfriamiento, con reguladores de temperatura de acción directa

20

2.1.8. Sistema con el régimen hidráulico variable, solución óptima para el sistema de calefacción por radiador de doble tubo, con válvulas reguladoras termostáticas en radiadores

22

2.1.9. Sistema de calefacción por radiador de tubo único, con válvulas reguladoras termostáticas en radiadores y limitadores automáticos de caudal

24

2.1.10. Sistema con el régimen hidráulico variable, solución óptima para sistemas de calefacción superficial de doble tubo (subterránea o de pared) con peines de distribución e reguladores internos individuales

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2.1.11. Sistema con el régimen hidráulico variable, solución con puntos térmicos individuales

28

2.1.12. Sistema con el régimen hidráulico variable, solución para envoltura de unidades de calefacción aérea, cortinas térmicas, etc.

30

2.1.13. Sistema con el régimen hidráulico variable, solución con el equilibrado térmico automático del sistema de suministro de agua caliente con circulación

32

2.1.14. Sistema con el régimen hidráulico variable, solución con el equilibrado térmico automático del sistema de suministro de agua caliente con circulación

34

3

2.2.1. Sistema con el régimen hidráulico variable, solución utilizada con frecuencia en la calefacción por radiador, en los sistemas de calefacción/enfriamiento con unidades Fan-Coil y acondicionadores centrales

36

2.2.2. Sistema con el régimen hidráulico variable, solución utilizada con frecuencia en la calefacción por radiador, en los sistemas de calefacción/enfriamiento con unidades Fan-Coil y acondicionadores centrales: versión con limitadores de caudal y MCV

38

2.2.3. Sistema de suministro de calor/frío de doble tubo con el régimen hidráulico variable, solución para sistemas con unidades Fan-Coils y otros tipos de consumidores (por ejemplo, calefacción/enfriamiento superficial)

40

2.2.4. Sistema de suministro de agua caliente con el régimen hidráulico permanente y equilibrado manual

42

2.3.1. Sistema con el régimen hidráulico variable, sistema de calefacción por radiador de doble tubo, con válvulas reguladoras termostáticas y limitadores de caudal

44

3. Definiciones y abreviaturas en los puntos 2.1, 2.2 y 2.3 46

3.1. Síndrome de bajo ∆T 48

3.2. Fenómeno de consumo excesivo 49

3.3. Fenómeno de caudal insuficiente

52

4. Comparación de las soluciones 2.1.1., 2.1.2. y 2.1.4. 53

4.1. Gastos de operación 53

4.1.1. Ahorro en el funcionamiento de la bomba 54

4.1.2. Pérdidas de calor en tuberías 57

4.2. Comparación de inversiones 60

4.3. Análisis hidrónico

62

5. Breve estudio de producto 65

5.1. Válvula de equilibrado automático – regulador del salto de presión 65

5.2. Válvula combinada de equilibrado automático AB-QM 65

5.3. Válvulas de equilibrado manual 67

5.4. Válvulas zonales, válvulas reguladoras 68

5.5. Reguladores de temperatura de acción directa 70

5.6. Termostatos de habitación 70

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SOLUCIONES RECOMENDADAS PARA LOS SISTEMAS DE CALEFACCIÓN

Soluciones recomendadas para los sistemas de calefacción

Sistema de calefacción

Sistema de tubo único

Sistema de doble tubo

Sistemas con o sin termorreguladores

Sistemas sin termorreguladores

Sistemas con termorreguladores

Sin preajuste Con preajuste

Limitador automático del

caudal recomendado:

AB-QM

Aceptables: MBV-BD Leno, MSV-I, USV-I

Recomendados: ASV-P + ASV-I

ASV-PV + ASV-I

Recomendados:ASV-P + ASV-M

ASV-PV + ASV-M

Recomendados: ASV-PV + MSVF2 (con el tubo de impulso)

5

Sistema sanitario de suministro de agua

Sistemas sin termorreguladores

Instalación de termorreguladores

es imposible

Instalación de termorreguladores

es imposible

Sistema de suministro del agua

caliente

Recomendados: MSV-I,

MBV-BD Leno /USV-I

Recomendados: USV-M + USV-I

Recomendados: MTCV, CCR2

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SOLUCIONES RECOMENDADAS PARA LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO

Soluciones recomendadas para los sistemas de enfriamiento SISTEMA DE

ENFRIAMIENTO

CAUDAL CONSTANTE

Equilibrado automático

Equilibrado manual

Limitador automático del caudal recomendado:

AB-QM

Aceptables: MSV-F2, MBV-BD Leno,

MSV-I, USV-I

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CAUDAL VARIABLE

Reguladores de presión

Válvulas combinadas

Salto fijo Salto regulable Válvulas de regulacióncon actuadores y

ajuste automático del caudal

Recomendados: ASV-P + ASV-M

Recomendados: ASV-PV + ASV-I

Recomendados: AB-QM + TWA-Z AB-QM + ABNM

AB-QM + AMV(E)

Recomendados: ASV-PV (bridas) + MSV-F2 (con el tubo de impulso)

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SOLUCIÓN RECOMENDADA

Sistema con el régimen hidráulico variable, solución óptima para envoltura de unidades Fan-Coil y otras instalaciones de los sistemas de calefacción/enfriamiento (con AB-QM) (En este caso tenemos el régimen hidráulico variable en el sistema. Limitación (o regulación) del caudal en cada uno de los consumidores no depende de oscilaciones de la presión en el sistema. A favor de ello se descarta cualquier tipo de consumo excesivo durante todo el período de operación).

* Recomendado: solución correcta, alta eficiencia

FAN-COILS (unidades de acondicionamiento y climatización de tipo mixto)

ACONDICIONADOR CENTRAL

BOMBA

BOMBA BOMBA

VSD

CHILLER (unidad enfriadora)

AB-QM – Válvula combinada de equilibrado automático RC – Termostato ambiente BMS – Sistema de dirección VSD – Variador de frecuencia de la bomba

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Análisis sistémico

DISEÑO

- MÉTODO DE CÁLCULO SIMPLE: ningún Kvs ni autoridades. - Autoridad 100%: la regulación no depende de la presión. - Cálculo simplificado del ajuste del caudal en función de la demanda

térmica. - Presión de la bomba se calcula por min.∆p en la válvula y la pérdida de

presión en el sistema con el caudal nominal.

GASTOS DE OPERACIÓN

- Gastos MÍNIMOS para el funcionamiento de la bomba F) (el fenómeno de consumo excesivo no existe).

- Pérdidas y aflujos térmicos en las tuberías son mínimos. - Presión MÍNIMA de la bomba. - Se recomienda optimizar el funcionamiento de la bomba J). - Válvulas de regulación – 100% de AUTORIDAD y la mejor eficiencia –

oscilaciones térmicas mínimas K) en el local. - Sistema no requiere reajuste C).

INVERSIÓN

- Gastos de inversión I) son MODERADOS (una válvula/dispositivo). - Ninguna otra válvula de equilibrado en el sistema. - Menos válvulas en el sistema – menor costo de instalación I). - No se requieren trabajos de puesta en marcha y ajuste. - Se recomienda una bomba con variador de frecuencia S) (con la

característica proporcional de variación).

PECULIARIDADES DE FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA

- Regulación hidráulica sólo en consumidores con 100% de AUTORIDAD. - Equilibrado con la carga completa y parcial es EXCELENTE. - No se requieren trabajos de puesta en marcha y ajuste. - Bomba con variador de frecuencia asegurará el aumento del ahorro de

energía T).

VARIOS

- Válvula AB-QM se cierra en caso de salto de presión igual a 6 Barios. - Fenómeno de consumo excesivo no existe L). - Se logra el funcionamiento óptimo de la bomba. - Consumo total de energía es mínimo. - AHORRO DE ENERGÍA AL MÁXIMO.

A); B); C)... Z) – definiciones, véase el Capítulo 3

10

SOLUCIÓN ACEPTABLE

Sistema con el régimen hidráulico variable, solución para envoltura de unidades Fan-Coil y otras instalaciones de los sistemas de calefacción/enfriamiento (En este caso tenemos el régimen hidráulico variable en el sistema. Salto de la presión en cada rama es constante y no depende de oscilaciones de la presión en el sistema. A favor de ello se reduce el consumo excesivo y los problemas con el ruido durante el funcionamiento del sistema con una carga parcial).

* Aceptable: solución correcta, menor eficiencia


PANELES DE ENFRIAMIENTO


BOMBA

BOMBA

BOMBAVSD


MCV – Válvula de regulación de 2 vías ABPC – Regulador automático del salto de presión RC – Termostato ambiente BMS – Sistema de dirección MBV – Válvula de equilibrado manual VSD – Variador de frecuencia de la bomba

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DISEÑO - CÁLCULO TRADICIONAL A), INCLUYE:

cálculo de válvulas Kvs, autoridades de las válvulas de regulación. - Cálculo simplificado de la hidráulica (se puede dividir el sistema en varios

subsistemas independientes). - Es necesario calcular el preajuste en los reguladores del salto de presión. - Presión de la bomba se calcula tomando en consideración el caudal

nominal en el sistema.

GASTOS DE OPERACIÓN - Gastos MEDIOS para el funcionamiento de la bomba F) (un número

limitado de los dispositivos en la rama, debido al riesgo de consumo excesivo).

- Pérdidas y aflujos térmicos en las tuberías son mínimos. - Presión demandada en la bomba es más alta, debido a las pérdidas

adicionales de la presión en los reguladores del salto de presión. - Se realiza la optimización del funcionamiento de la bomba J). - Válvulas de regulación – se puede lograr una alta autoridad E) y una

buena eficiencia – oscilaciones térmicas K) en el local son más bajas. - Sistema no requiere reajuste C).

INVERSIÓN - Gastos de inversión I) son MODERADOS (una válvula de

regulación/dispositivo + un regulador del salto de presión por cada ramificación).

- Reguladores del salto de presión de un gran diámetro son caros. - Menos válvulas que en la solución 2.1.4. – menor costo de instalación I). - No se requieren trabajos de puesta en marcha y ajuste B) salvo los casos

de ramas largas. - Se recomienda una bomba con variador de frecuencia S) (con la

característica constante de variación).

PECULIARIDADES DE FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA - Salto de presión en las válvulas de regulación es cercano al constante. - Equilibrado con la carga completa y parcial es BUENO. - No se requieren trabajos de puesta en marcha y ajuste, salvo los casos

de ramas largas (es necesario hacer el preajuste en los reguladores del salto de presión)

- Bomba con variador de frecuencia asegurará el aumento del ahorro de energía T).

VARIOS - Fuerza de cierre en las válvulas de regulación debe exceder en un 50% el

∆p en el correspondiente regulador de salto de presión. - Consumo excesivo insignificante con una carga parcial (válvulas de

equilibrado manual en los consumidores). - Para asegurar buenas autoridades de las válvulas de regulación, el salto

de presión en cada una de ellas no debe ser inferior a la mitad de ∆p detectado en el correspondiente regulador de salto de presión.


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SOLUCIÓN ACEPTABLE

Sistema con el régimen hidráulico constante, solución para envoltura de unidades Fan-Coil y otras instalaciones de los sistemas de calefacción/enfriamiento (En este caso tenemos el caudal 100% constante en el sistema. En esta solución se elimina el consumo excesivo con una carga parcial a cuenta del equilibrado automático).





BOMBACHILLER

(unidad enfriadora)

MCV – Válvula de regulación de 3 vías AB-QM – Válvula combinada de equilibrado automático (como limitador del caudal)

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cálculo de Kvs y autoridades de las válvulas de regulación. - Cálculo simplificado de la hidráulica con las válvulas limitadoras del

caudal (solamente el cálculo de los ajustes del caudal). - Presión de la bomba se calcula tomando en consideración el caudal


GASTOS DE OPERACIÓN - Gastos ALTOS para el funcionamiento de la bomba F). - Importantes pérdidas y aflujos térmicos en las tuberías. - Optimización del funcionamiento de la bomba J) es imposible si la

demanda de al bomba no coincide con su característica operacional. - Válvulas de regulación – no se puede lograr una buena autoridad E) y una

alta eficiencia K) (en caso de regulación continua). - SÍNDROME DE BAJO ∆T H) – no se controla la temperatura de retorno,

algo que causa la reducción de la eficiencia de la unidad enfriadora (chilller).

INVERSIÓN - Gastos de inversión I) son MUY ALTOS (una válvula de 3 vías + una

válvula combinada). - Regulación hidráulica sólo en consumidores - Menos válvulas que en la solución 2.1.4. – menor costo de instalación. - No se requieren trabajos de puesta en marcha y ajuste B).

PECULIARIDADES DE FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA - Equilibrado con la carga completa y parcial es MUY BUENO, el caudal es

constante todo el tiempo. - No se requieren trabajos de puesta en marcha y ajuste, ni siquiera en

caso de ampliación o modificación del sistema. - Consumo de energía por la bomba es constante – supera

sustancialmente el consumo en los sistemas con el régimen variable O).

VARIOS - Equilibrado con una carga parcial es bueno. - Bomba se elige con un margen, pero el caudal se corresponde con los

ajustes en la válvula limitadora. - SISTEMA REAL CON EL RÉGIMEN HIDRÁULICO CONSTANTE.


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SOLUCIÓN ACEPTABLE

Sistema con el régimen hidráulico constante, solución para envoltura de unidades Fan-Coil y otras instalaciones de los sistemas de calefacción/enfriamiento (En este caso tenemos el caudal aproximadamente constante en el sistema. Esta solución es de la época cuando la energía era barata y las válvulas de equilibrado automático eran inaccesibles).





BOMBA CHILLER (unidad enfriadora)

MCV – Válvula de regulación de 3 vías MBV – Válvula de equilibrado manual

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cálculo de Kvs, autoridades de las válvulas de regulación y preajustes de las válvulas de equilibrado manual.

GASTOS DE OPERACIÓN - Gastos MUY ALTOS para el funcionamiento de la bomba F) 3.2. (debido al

fenómeno de consumo excesivo). - Importantes pérdidas y aflujos térmicos en las tuberías. - Optimización del funcionamiento de la bomba J) ES IMPOSIBLE. - Válvulas de regulación – no se puede lograr una buena autoridad E) y una

alta eficiencia K) – por encima de la oscilación de temperatura K) en el local (en caso de regulación continua).

- SÍNDROME DE BAJO ∆T H) – no se regula la temperatura de retorno, algo que causa la reducción de la eficiencia de la unidad enfriadora (chilller).

- De vez en cuando se requiere el reajuste C) del sistema, que se realiza por una brigada de ajustadores altamente calificados.

INVERSIÓN - Gastos de inversión I) son MUY ALTOS (una válvula de regulación de 3

vías + válvulas de equilibrado manual + ajuste del sistema). - Se requieren válvulas-socios N) de grandes diámetros. - Más válvulas – mayor costo de montaje I). (especialmente para grandes

diámetros – conexiones con bridas!) - ES NECESARIO el ajuste del sistema B).

PECULIARIDADES DE FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA - Equilibrado con la carga completa es MUY BUENO, y con la carga parcial,

SATISFACTORIO. - Ajuste del sistema es necesario en cualquier caso. - Con la carga parcial en el sistema el caudal será en un 20-40% mayor

que el caudal nominal. Se requiere una bomba más potente. - Gastos de funcionamiento de la bomba F) son mucho más altos con una

carga parcial.

VARIOS - Bomba se elige con un margen, para asegurar el funcionamiento correcto

de las válvulas de equilibrado manual. - NO HAY UN RÉGIMEN HIDRÁULICO CONSTANTE REAL G) en el

sistema si no hay válvulas de equilibrado manual en el bypass P).


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Sistema con el régimen hidráulico variable, solución para los sistemas de calefacción/enfriamiento superficial (radiante) (En este caso tenemos el régimen hidráulico variable en ambos sistemas (calor/frío), independientes uno de otro. Limitación (o control) del caudal está asegurado de forma consecuente (calor o frío) en el consumidor, independientemente de los saltos de presión en el sistema. Al mismo tiempo, se descarta cualquier tipo de consumo excesivo durante todo el período de operación).

AB-QM – Válvula combinada de equilibrado automático RC – Termostato ambiente BMS – Sistema de dirección VSD – Variador de frecuencia de la bomba ZV – Válvula zonal * Recomendado: solución correcta, alta eficiencia

DISPOSITIVO (CALOR/FRÍO)




BOMBAVSD

BOMBAVSD

BOMBA

TERMOCAMBIADOR

DE LA FUENTE DE SUMINISTRO DEL

CALOR

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DISEÑO - MÉTODO DE CÁLCULO SIMPLE: ningún Kvs. - AUTORIDAD 100%: regulación de ambos sistemas (calor/frío)no depende

de la presión. - Cálculo simplificado del ajuste del caudal en función de la demanda


presión en el sistema con el caudal nominal. - Válvulas zonales son necesarias para efectuar la dirección consecuente

de la calefacción y el enfriamiento.

GASTOS DE OPERACIÓN - Gastos MÍNIMOS para el funcionamiento de la bomba F) (el fenómeno de

consumo excesivo no existe). - Pérdidas y aflujos térmicos en las tuberías son mínimos. - Presión mínima de la bomba. - Se recomienda optimizar el funcionamiento de la bomba J). - Válvulas de regulación – 100% de AUTORIDAD y la mejor eficiencia –


INVERSIÓN - Gastos de inversión I) son MODERADOS (2 válvulas combinadas para el

balanceado y 2 válvulas zonales). - Ninguna otra válvula de equilibrado en el sistema. - Dos pares de válvulas por un consumidor (aumenta el costo de instalación

I). - No se requieren trabajos de puesta en marcha y ajuste. - Se recomienda una bomba con variador de frecuencia S).

PECULIARIDADES DE FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA - Regulación hidráulica sólo en consumidores con 100% de AUTORIDAD. - Equilibrado con la carga completa y parcial es EXCELENTE. - No se requieren trabajos de puesta en marcha y ajuste, solamente se

requiere el ajuste del caudal. - Oscilaciones bajas de temperatura K) en el local. - Bomba con variador de frecuencia asegurará el aumento del ahorro de

energía T).

VARIOS - Válvula combinada se cierra en caso de salto de presión igual a 6 Barios. - Fenómeno de consumo excesivo no existe L). - Se logra el funcionamiento óptimo de la bomba. - Consumo total de energía es mínimo. AHORRO DE ENERGÍA AL

MÁXIMO. - Sistema de dirección debe descartar la posibilidad de funcionamiento

simultaneo del circuito de calefacción y el de enfriamiento en el dispositivo.


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Envoltura de la unidad enfriadora (chiller) – el sistema con el régimen hidráulico variable 0) en el circuito del chiller, con bombas regulables y el caudal mínimo necesario controlable a través del chiller (Solución moderna con el régimen hidráulico variable en el circuito del chiller y el caudal mínimo a través de bypass. Es un esquema de alta eficiencia).

AB-QM – Válvula combinada de equilibrado automático BMS – Sistema de dirección VSD – Variador de frecuencia de la bomba * Recomendado: solución correcta, alta eficiencia

CHILLER CHILLER CHILLER

BOMBAVSD

BOMBAVSD

BOMBA VSD

DEL SISTEMA

MEDIDOR DE CAUDAL

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DISEÑO - Cálculo de la hidráulica se efectúa tomando en consideración del caudal

mínimo a través de bypass. - Presión de la bomba se calcula partiendo del caudal nominal en el

sistema. - Bypass se calcula partiendo del consumo mínimo de chiller. - Dirección combinada del sistema.

GASTOS DE OPERACIÓN - Posibles gastos MÍNIMOS para el funcionamiento de la bomba F) (régimen

hidráulico variable en el circuito del chiller). - Conservación precisa de la temperatura del ambiente, se elimina el

síndrome DE bajo ∆t H). - ALTA EFICIENCIA del chiller. - Optimización el funcionamiento de la bomba J). - Gasto mínimo a través del bypass.

INVERSIÓN - Gastos de inversión I) son más bajos en comparación con el sistema

tradicional I) (no hay separadores, no hace falta una bomba secundaria). - Se requiere una bomba con variador de frecuencia S).

PECULIARIDADES DE FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA - Regulación hidráulica sólo en consumidores con 100% de AUTORIDAD

en cada chiller. - Equilibrado con la carga completa y parcial es EXCELENTE. - No se requieren trabajos de puesta en marcha y ajuste. - Bomba con variador de frecuencia asegurará el máximo ahorro de

energía T). - Conservación precisa de la temperatura del ambiente.

VARIOS - Regulación de los chillers no depende de la presión. - No existe consumo excesivo L) a través del chiller – la idea del sistema

consiste en aumentar la eficiencia del chiller con el caudal mayor al nominal.

- Es un esquema seguro y de alta eficiencia (sobre todo si la regulación en los consumidores se efectúa con las válvulas combinadas).


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Sistema con el régimen hidráulico variable, solución para envoltura de unidades Fan-Coil, paneles de techo y otros tipos de sistemas combinados de calefacción/enfriamiento, con reguladores de temperatura de acción directa (En este caso tenemos el régimen hidráulico variable en el sistema y el salto de presión permanente en cada rama, independientemente de oscilaciones de la presión en el sistema. A favor de ello se reduce el consumo excesivo y los problemas con el ruido durante el funcionamiento del sistema con una carga parcial).

ABPC – Regulador automático del salto de presión SARC - Regulador de temperatura de acción directa ZV – Válvula zonal VSD – Variador de frecuencia de la bomba TRV – Válvula reguladora termostática

* Recomendado: solución correcta, alta eficiencia


RADIADORES


RADIADORES

BOMBA

BOMBA


TERMOCAMBIADOR

DE LA FUENTE DE SUMINISTRO DEL CALOR

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DISEÑO - CÁLCULO TRADICIONAL A), INCLUYE: cálculo de válvulas Kvs y autoridades de

las válvulas de regulación. - Cálculo simplificado de la hidráulica (se puede dividir el sistema en varios

subsistemas independientes). - Es necesario calcular el preajuste en los reguladores de ∆P. - Presión de la bomba se calcula tomando en consideración el caudal nominal en

el sistema.

GASTOS DE OPERACIÓN - Gastos MEDIOS para el funcionamiento de la bomba F) (un número limitado de

los dispositivos en la rama, debido al riesgo de consumo excesivo). - Pérdidas y aflujos térmicos en las tuberías son mínimos. - Se requiere una presión más elevada en la bomba, debido a las pérdidas

adicionales de la presión en los reguladores del salto de presión. - Se realiza la optimización del funcionamiento de la bomba J). - Válvulas reguladoras de acción directa – oscilaciones térmicas K) en el local son

más bajas. - Sistema no requiere reajuste C). - Eficiencia de las fuentes del calor/el frío es más alta, gracias al mayor ∆T en el

sistema.

INVERSIÓN - Gastos de inversión I) son ALTOS (válvulas reguladoras de 2 vías + reguladores

de temperatura de acción directa + reguladores del salto de presión en las ramificaciones, además de señalizadores del punto de rocío en caso del enfriamiento superficial).

- Menor costo de instalación I) – no se requiere el montaje del cableado eléctrico. - No se requiere el ajuste B) del sistema, solamente un simple preajuste. - Se recomienda una bomba con variador de frecuencia S) (con la característica

constante de variación).

PECULIARIDADES DE FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA - Temperatura estable en el local Y), alto nivel de confort. - Regulación de la hidráulica solamente en los consumidores, ∆p en las válvulas

reguladoras es cercano al constante - Equilibrado con la carga completa y parcial es BUENO. - Bomba con variador de frecuencia asegurará el aumento del ahorro de energía T). - Caudal en la rama se determina por el preajuste en la válvula reguladora.

VARIOS - Fuerza de cierre en las válvulas de regulación debe exceder en un 50% el ∆p en

el correspondiente regulador de salto de presión. - Consumo excesivo insignificante con una carga parcial. - Para asegurar buenas autoridades de las válvulas de regulación, el salto de

presión en cada una de ellas no debe ser inferior a la mitad de ∆p detectado en el correspondiente regulador de salto de presión.

- Consecuentemente, se requiere una bomba de mayor capacidad. - Señalizadores del punto de rocío se requieren para enfriadores, a fin de prevenir

la generación del agua de condensación. A); B); C)... Z) – definiciones, véase el Capítulo 3

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Sistema con el régimen hidráulico variable, solución óptima para el sistema de calefacción por radiador de doble tubo, con válvulas reguladoras termostáticas en radiadores (En este caso tenemos el régimen hidráulico variable en el sistema y el salto de presión permanente en cada bajante, independientemente de la carga temporal y oscilaciones de la presión en el sistema).

TRV – Válvula reguladora termostática AB-QM – Válvula combinada de equilibrado automático ABPC – Regulador automático del salto de presión * Recomendado: solución correcta, alta eficiencia

RADIADORES RADIADORES

BAJANTE – caudal permanente

BOMBA

TERMOCAMBIADOR


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DISEÑO - CÁLCULO TRADICIONAL A), INCLUYE PARA TRV:

cálculo de válvulas Kvs y autoridades de las válvulas de regulación. - Cálculo del preajuste de TRV en la zona del salto permanente de presión. - Cálculo simplificado de la hidráulica (se puede dividir el sistema en varios

subsistemas independientes). - Cálculo simple del salto de presión mantenida por el regulador: el salto de

presión recomendado – 10 kPa. - Presión de la bomba se calcula tomando en consideración el caudal


GASTOS DE OPERACIÓN - Gastos MEDIOS para el funcionamiento de la bomba F). - Pérdidas térmicas en las tuberías son insignificativas. - Se requiere una presión más elevada en la bomba, debido a las pérdidas

adicionales de la presión en los reguladores del salto de presión. - Se realiza la optimización del funcionamiento de la bomba J). - Se logran BUENAS AUTORIDADES E) de las válvulas reguladoras. - Reguladores de acción directa están por debajo de la oscilación de la

temperatura K) en el local.

INVERSIÓN - Gastos de inversión I) son ACEPTABLES (válvulas reguladoras

termostáticas + reguladores automáticos del salto de presión en las ramificaciones).

- Menos válvulas que en caso del equilibrado manual - menor costo de instalación I).

- Normalmente no se requiere el ajuste B) del sistema. - Se recomienda una bomba con variador de frecuencia S) (con la


PECULIARIDADES DE FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA - Regulación de la hidráulica solamente en los radiadores. Salto de presión

en las válvulas reguladoras es cercano al constante. - Equilibrado con la carga completa y parcial es BUENO, alto nivel de

confort. - Oscilaciones de la temperatura K) en el local son mínimas (reguladores de

temperatura de acción directa). - Bomba con variador de frecuencia asegurará el aumento del ahorro de

energía T).


∆p en el correspondiente regulador de salto de presión. - Consumo excesivo insignificante con una carga parcial. - Para asegurar buenas autoridades de las válvulas de regulación, el salto

de presión en cada una de ellas no debe ser inferior a la mitad de ∆p detectado en el correspondiente regulador de salto de presión.

- Consecuentemente, se requiere una bomba de mayor capacidad.


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Sistema de calefacción por radiador de tubo único, con válvulas reguladoras termostáticas en radiadores y limitadores automáticos de caudal (En este caso tenemos el caudal constante en los bajantes, debido al uso de reguladores automáticos de caudal encaminado a asegurar la distribución correcta del portador térmico en el sistema).

TRV – Válvula reguladora termostática AB-QM – Válvula combinada de equilibrado automático * Recomendado: solución correcta, alta eficiencia


BOMBA

TERMOCAMBIADOR DE LA FUENTE DE

SUMINISTRO DEL CALOR

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DISEÑO - Método de cálculo especial según el “α” (coeficiente de filtración) y el

tamaño del radiador. Es necesario también tomar en consideración Kv (capacidad) de la válvula.

- Cálculo de pérdidas térmicas en la tubería vertical. - CÁLCULO SIMPLIFICADO DE LA HIDRÁULICA (REPARTICIÓN DEL

PORTADOR TÉRMICO ENTRE BAJANTES). - No se requiere el cálculo de preajustes. - Presión de la bomba se calcula tomando en consideración el caudal

nominal.

GASTOS DE OPERACIÓN - Gastos ALTOS para el funcionamiento de la bomba F). - Pérdidas térmicas en las tuberías son insignificativas. - Se requiere una presión más elevada en la bomba, debido a la existencia

de sectores extensos de tuberías y valores relativamente altos de Kv en bypass J).

- La optimización del funcionamiento de la bomba es posible (con variador de frecuencia de la bomba J) y las válvulas AB-QM con niples medidores)

INVERSIÓN - Gastos de inversión I) - MEDIOS. - Menos válvulas que en caso del equilibrado manual - menor costo de

instalación I). - No se requiere el ajuste B) del sistema. - Variador de frecuencia en la bomba S) no es necesario.

PECULIARIDADES DE FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA - Regulación de la hidráulica se realiza, en realidad, solamente en los

bajantes – el caudal necesario es aproximadamente constante. - Equilibrado con la carga completa y parcial es BUENO. - Oscilaciones de la temperatura K) en el local son bajas (reguladores de

temperatura de acción directa), a pesar del flujo térmico de las tuberías.

VARIOS - Fuerza de cierre en las válvulas de regulación es bastante baja – en total,

el máximo de 0,6 Barios es suficiente, el mejor funcionamiento se logra en el intervalo de 0,1 Barios a 0,3 Barios.

- Consumo excesivo insignificante con una carga parcial (la válvula AB-QM conserva el caudas constante en el bajante, incluso si las válvulas reguladoras están cerradas).


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Sistema con el régimen hidráulico variable, solución óptima para sistemas de calefacción superficial de doble tubo (subterránea o de pared) con peines de distribución e reguladores internos individuales (En este caso tenemos el régimen hidráulico variable en el sistema y el salto de presión permanente en cada par de peines, independientemente de la carga temporal y oscilaciones de la presión en el sistema).

ABPC – Regulador automático del salto de presión VSD – Variador de frecuencia de la bomba RC – Termostato ambiente WLRC - Termostato ambiente con conmutación inalámbrica HWRC - Termostato ambiente con conmutación alámbrica ZV – Válvula zonal * Recomendado: solución correcta, alta eficiencia

Distribuidores del sistema de calefacción




BOMBA VSD


TERMOCAMBIADOR

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DISEÑO - CÁLCULO TRADICIONAL A), INCLUYE PARA LAS VÁLVULAS DE

AJUSTE PRELIMINAR DE CADA CIRCUITO: Kv de preajuste, cálculo de pérdidas de presión.

- Cálculo simplificado de la hidráulica (se puede dividir el sistema en varios subsistemas independientes).

- Cálculo simple del salto de presión mantenida por el regulador: el salto de presión recomendado – 10 kPa.

- Presión de la bomba se calcula tomando en consideración el caudal nominal en el sistema.

GASTOS DE OPERACIÓN - Gastos BAJOS para el funcionamiento de la bomba F). - Pérdidas térmicas en las tuberías son bajas. - Se requiere una presión más elevada en la bomba, debido a las pérdidas

de la presión en los reguladores del salto de presión. - Se realiza la optimización del funcionamiento de la bomba J). - Como regla, existe una regulación “CONECTAR/DESCONECTAR” en la

superficie que acumula el calor: por encima de la oscilación de la temperatura K) en el local.

INVERSIÓN - Gastos de inversión I) son MODERADOS (válvula reguladora zonal +

regulador del salto de presión en cada par de peines). - Menos válvulas que en la versión con el equilibrado manual - menor costo

de instalación I). - No se requiere el ajuste B) del sistema en general. - Se recomienda una bomba con variador de frecuencia S) (con la


PECULIARIDADES DE FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA - Regulación de la hidráulica solamente en los peines. Salto de presión en

las válvulas reguladoras es cercano al constante. - Equilibrado con la carga completa y parcial es BUENO, se admite una

temperatura baja en el local. - Bomba con variador de frecuencia asegurará el aumento del ahorro de

energía T).


∆p en el correspondiente regulador de salto de presión. - Consumo excesivo mínimo con una carga parcial en el sistema (salto de

presión constante en cada círculo.


28


Sistema con el régimen hidráulico variable, solución con puntos térmicos individuales (En este caso tenemos el régimen hidráulico variable en la red principal (de suministro de calor) y limitación del caudal a una parte del edificio por cuestiones de simultaneidad).

TRV – Válvula reguladora termostática MBV – Válvula de equilibrado manual * Recomendado: solución correcta, alta eficiencia

PUNTO TÉRMICO INDIVIDUAL EN EL APARTAMENTO: CALEFACCIÓN Y

SUMINISTRO DE AGUA CALIENTE



AGUA CALIENTE AGUA CALIENTE





AGUA CALIENTE AGUA CALIENTE



CALDERA / FUENTE DEL CALOR

AGUA FRÍA

BOMBA

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DISEÑO - Salto de presión necesario en el punto térmico es un valor conocido. - Punto térmico del apartamento está equipado con un regulador del salto de

presión por el circuito de calefacción (como protección de la presión excesiva). - SE REQUIERE EL CÁLCULO ESPECIAL DE LA HIDRÁULICA: el diámetro de la

tubería depende del coeficiente de simultaneidad. - Cálculo del preajustes en termorreguladores en el circuito secundario está en el

marco del salto de presión regulado. - Cálculo de la hidráulica en reguladores del salto de presión: ajuste de ∆p (punto

térmico del apartamento + tuberías) + limitador de caudal (en función de simultaneidad).

- Cálculo simple del salto de presión mantenida por el regulador: el salto de presión recomendado – 10 kPa.

- Presión de la bomba se calcula tomando en consideración el caudal nominal en el sistema.

GASTOS DE OPERACIÓN - Gastos MEDIOS para el funcionamiento de la bomba F) (régimen hidráulico

variable, pero la demanda de la bomba es más elevada). - Pérdidas térmicas en las tuberías son muy bajas (3 tuberías en lugar de 5). - Se requiere una presión más elevada en la bomba, debido a un alto salto de

presión en el punto térmico del apartamento y las pérdidas adicionales de la presión en el regulador del ∆p y el limitador del caudal.

INVERSIÓN - Gastos de inversión I) son ALTOS (punto térmico del apartamento + reguladores

automáticos del salto de presión + limitador de caudal en bajantes). - Menos tuberías y equipos adicionales – el sistema de suministro de agua caliente

no existe. Agua caliente se prepara directamente en el apartamento. - Se requiere el ajuste (instalación del ∆p en el regulador y el limitador del caudal). - Se recomienda una bomba con variador de frecuencia S) (con la característica

constante de variación).

PECULIARIDADES DE FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA - Regulación de la hidráulica dentro del punto térmico del apartamento y en la

parte inferior de bajantes. - Equilibrado con la carga completa y parcial es MUY BUENO. - Alto nivel de confort (registro individual de calor, sistema simple, agua caliente M)

se prepara en un instante, ∆p calentamiento regulado, reguladores de temperatura de ambiente de acción directa, posibilidad de cambio de regimenes de trabajo).

- Solución eficiente desde el punto de vista de gasto de energía, pérdidas bajas de calor en tuberías.

- Bomba con variador de frecuencia asegurará el aumento del ahorro de energía T).

VARIOS - Se recomiendan válvulas reguladoras termostáticas para sistemas de

calefacción. - Regulación de la temperatura del agua caliente mediante reducción de presión. - Consumo excesivo mínimo con una carga parcial en el sistema (rápida reacción

del regulador de la temperatura del agua caliente). - Bypass incorporado en el punto térmico del apartamento protege el

termocambiador del calentamiento excesivo. A); B); C)... Z) – definiciones, véase el Capítulo 3

30


Sistema con el régimen hidráulico variable, solución para envoltura de unidades de calefacción aérea, cortinas térmicas, etc. (En este caso tenemos el régimen hidráulico variable en el sistema. Limitación (o regulación) del caudal en cada uno de los consumidores no depende de oscilaciones de la presión en el sistema. A favor de ello se descarta cualquier tipo de consumo excesivo durante todo el período de operación).

AB-QM – Válvula combinada de equilibrado automático RC – Termostato ambiente VSD – Variador de frecuencia de la bomba * Recomendado: solución correcta, alta eficiencia

BOMBA

TERMOCAMBIADOR DE LA FUENTE DE

SUMINISTRO DEL CALOR

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DISEÑO - MÉTODO DE CÁLCULO SIMPLE: ningún Kvs ni autoridades. - AUTORIDAD 100%: la regulación no depende de la presión. - Cálculo simplificado del ajuste del caudal en función de la demanda


presión en el sistema con el caudal nominal.

GASTOS DE OPERACIÓN - Gastos MÍNIMOS de funcionamiento de la bomba F) (el fenómeno de

consumo excesivo no existe). - Pérdidas y aflujos térmicos en las tuberías son mínimos. - Presión mínima de la bomba. - Se recomienda optimizar el funcionamiento de la bomba J). - Válvulas de regulación – 100% de AUTORIDAD y la mejor eficiencia –


INVERSIÓN - Gastos de inversión I) son MODERADOS (una válvula AB-QM por cada

dispositivo). - Ninguna otra válvula en el sistema. - Menos válvulas en el sistema – menor costo de instalación I). - No se requiere el ajuste B) del sistema. - Se recomienda una bomba con variador de frecuencia S) (con la


PECULIARIDADES DE FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA - Regulación hidráulica sólo en consumidores con 100% de AUTORIDAD. - Equilibrado con la carga completa y parcial es EXCELENTE. - No se requieren TRABAJOS DE PUESTA EN MARCHA Y AJUSTE. - Bomba con variador de frecuencia asegurará el aumento del ahorro de

energía T).

VARIOS - Válvula AB-QM se cierra en caso de salto de presión igual a 6 Barios. - Fenómeno de consumo excesivo no existe L). - Se logra el funcionamiento óptimo de la bomba. - Consumo total de energía es mínimo. - AHORRO DE ENERGÍA AL MÁXIMO.


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MTCV – Válvula multifuncional termorreguladora * Recomendado: solución correcta, alta eficiencia

FUENTE DE SUMINISTRO DE AGUA CALIENTE

(caldera, termocambiador, etc.)

BOMBA

AGUA FRÍA

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DISEÑO - CÁLCULO SIMPLIFICADO, se aplica también a las válvulas reguladoras

de acción directa: cálculo de Kvs y autoridades. - Cálculo simplificado de la hidráulica: solamente el cálculo de tuberías. - Cálculo de preajustes no se requiere. - Presión de la bomba se calcula según el caudal nominal.

GASTOS DE OPERACIÓN - Gastos BAJOS de funcionamiento de la bomba F). - Pérdidas térmicas en la tubería circulatoria son mínimas. - Se realiza la optimización del funcionamiento de la bomba J). - Válvulas de regulación de acción directa aseguran la temperatura

constante del agua caliente Z) en los puntos de bombeo de agua. - Sistema no requiere REAJUSTE C). - Alta eficiencia de la caldera debido al mayor ΔT en el sistema.

INVERSIÓN - Gastos de inversión I) son MODERADOS: MTCV son más caras que las

válvulas de equilibrado manual pero tienen el período más corto de recuperabilidad.

- No se requieren válvulas socios N) – menor costo de instalación I). - No se requiere el ajuste B) del sistema. - Se recomienda una bomba con variador de frecuencia S) (con la


PECULIARIDADES DE FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA - Temperatura estable del agua circulante, alto nivel de confort. - Equilibrado con la carga completa y parcial es MUY BUENO. - Bomba con variador de frecuencia y alta eficiencia de la caldera aseguran

el aumento del ahorro de energía T).

VARIOS - No existe el consumo excesivo, el caudal se corresponde con el requerido

(cuando se conecta el bombeo de agua, se suministra el agua caliente y el MTCV limita la circulación).

- Se reducen los gastos a favor de la correspondiente temperatura de agua en el punto de bombeo.

- Desinfectación térmica es posible si se instalan equipos adicionales.


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Sistema con el régimen hidráulico variable, solución con el equilibrado térmico automático del sistema de suministro de agua caliente con circulación (En este caso tenemos el régimen hidráulico variable en el sistema de suministro de agua caliente y la temperatura constante en cada punto de bombeo de agua, independientemente de la distancia entre la fuente de agua caliente y el consumidor. A favor de ello se reduce la cantidad del agua circulante. Desinfectación térmica es posible si se instalan equipos adicionales).

MTCV – Válvula multifuncional termorreguladora TVM – Válvula mezcladora termorreguladora CCR2 – Registro de datos y electrónica desinfectante * Recomendado: solución correcta, alta eficiencia



BOMBA

35


DISEÑO - CÁLCULO SIMPLIFICADO, se aplica también a las válvulas reguladoras

de acción directa: cálculo de Kvs y autoridades. - Cálculo simplificado de la hidráulica: solamente el cálculo de tuberías. - Cálculo de preajustes no se requiere. - Presión de la bomba se calcula según el caudal nominal.

GASTOS DE OPERACIÓN - Gastos BAJOS para el funcionamiento de la bomba F). - Pérdidas térmicas en la tubería circulatoria son mínimas. - Se realiza la optimización del funcionamiento de la bomba J). - Válvulas de regulación de acción directa aseguran la temperatura

constante del agua caliente Z) en los puntos de bombeo de agua. - Sistema no requiere REAJUSTE C). - Alta eficiencia de la caldera debido al mayor ΔT en el sistema.

INVERSIÓN - Gastos de inversión I) son ALTOS (MTCV y CCR2, + (como opción)

válvulas mezcladoras termorreguladoras y función de desinfectación). - No se requieren válvulas socios N) – menor costo de instalación I). - No se requiere el ajuste B) del sistema. - Se recomienda una bomba con variador de frecuencia S) (con la


PECULIARIDADES DE FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA - Temperatura estable del agua circulante, alto nivel de confort. - Equilibrado con la carga completa y parcial es MUY BUENO. - Bomba con variador de frecuencia y alta eficiencia de la caldera aseguran

el aumento del ahorro de energía T).

VARIOS - No existe el consumo excesivo, el caudal para la circulación se

corresponde con el requerido (cuando se conecta el bombeo de agua, se suministra el agua caliente y el MTCV limita la circulación).

- Se reducen los gastos a favor de la correspondiente temperatura de agua en el punto de bombeo (en caso de utilización de TVM).

- Desinfectación térmica Q) del sistema es excelente, está optimizada y es programable.

- Registro de los índices de temperatura es posible en CCR2.


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SOLUCIÓN NO RECOMENDADA

Sistema con el régimen hidráulico variable, solución utilizada con frecuencia en la calefacción por radiador, en los sistemas de calefacción/enfriamiento con unidades Fan-Coil y acondicionadores centrales (En este caso tenemos el régimen hidráulico variable en el sistema, pero no se puede asegurar el salto constante de presión en los consumidores. La presión existente en el sistema oscila, algo que imposibilita una buena regulación de temperatura, causa el consumo excesivo y ruidos durante el funcionamiento del sistema con una carga parcial).

* No se recomienda: solución errónea, presenta dificultades de operación y es ineficiente




BOMBA

BOMBAVSD


MCV – Válvula de regulación MBV – Válvula de equilibrado manual RC – Termostato ambiente BMS – Sistema de dirección VSD – Variador de frecuencia de la bomba

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DISEÑO - CÁLCULO TRADICIONAL A), INCLUYE, PARA LAS VÁLVULAS DE

REGULACIÓN: cálculo de Kvs y autoridades. - Se requiere el análisis hidráulico integral. - Es necesario calcular el preajuste en los reguladores del salto de presión. - Presión de la bomba se calcula tomando en consideración el caudal


GASTOS DE OPERACIÓN - Gastos ALTOS de funcionamiento de la bomba F) (problema de consumo

excesivo e insuficiente). - Pérdidas y aflujos térmicos en las tuberías son medios. - Presión demandada en la bomba es más alta, debido a la pérdida de la

presión en las válvulas reguladoras a fin de asegurar buenas autoridades, y debido a las pérdidas adicionales en las válvulas socios.

- Optimización del funcionamiento de la bomba J) es posible en caso de que existan válvulas socios + utilizando el método compensatorio de ajuste D).

- Es imposible lograr una buena autoridad y alta eficiencia. - De vez en cuando el sistema debe ser reajustada C). - Altas oscilaciones de temperatura en el local.

INVERSIÓN - Gastos de inversión I) son MODERADOS (una válvula de regulación de 2

vías + una válvula de equilibrado manual para el ajuste). - Válvulas socios de grandes diámetros son caras (principalmente, bridas). - Más válvulas – mayor costo de instalación I) (sobre todo para válvulas

socios de grandes diámetros – bridas!). - Se requiere el ajuste B) del sistema. - Se recomienda una bomba con variador de frecuencia S) (con la


PECULIARIDADES DE FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA - Hidráulica debe ser regulada en todo el sistema (válvulas en

consumidores y válvulas socios N) ). - Equilibrado con la carga completa es bueno, pero con la carga parcial es

INACEPTABLE. - Ajuste es muy importante, pero surte efecto solamente con la carga

completa en el sistema. - En caso de que se utilicen válvulas reguladoras termostáticas, la zona de

proporcionalidad Xp está exagerada si el sistema está cargado parcialmente, debido a la indebida regulación de temperatura en el local.

VARIOS - Consumo excesivo significativo con una carga parcial (equilibrado

manual). - Para asegurar autoridades normales de las válvulas de regulación, se

requiere una bomba de mayor capacidad.


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Sistema con el régimen hidráulico variable, solución utilizada con frecuencia en la calefacción por radiador, en los sistemas de calefacción/enfriamiento con unidades Fan-Coil y acondicionadores centrales: versión con limitadores de caudal y MCV (En este caso tenemos el régimen hidráulico variable en el sistema, pero no se puede asegurar el salto constante de presión en los consumidores ni en las válvulas reguladoras. El caudal está limitado mediante la válvula AB-QM, pero en caso de regulación continua funciona contrario a la válvula reguladora).

* No se recomienda: solución errónea, presenta dificultades de operación y es ineficiente




BOMBA

BOMBAVSD


MCV – Válvula de regulación AB-QM – Válvula combinada de equilibrado automático (como limitador de caudal) RC – Termostato ambiente VSDP – Variador de frecuencia de la bombaBMS – Sistema de dirección

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REGULACIÓN: cálculo de Kvs y autoridades. - Cálculo hidráulico simplificado, con válvulas limitadoras de caudal

(solamente el cálculo de los ajustes de caudal). - Presión de la bomba se calcula tomando en consideración el caudal


GASTOS DE OPERACIÓN - Gastos BAJOS de funcionamiento de la bomba F) (caudal máximo está

limitado en consumidores). - Pérdidas y aflujos térmicos en las tuberías son bajos. - Presión demandada en la bomba es más alta, debido a la pérdida de la

presión en las válvulas reguladoras a fin de asegurar buenas autoridades, y debido a las pérdidas excesivas en las válvulas AB-QM.

- Optimización del funcionamiento de la bomba J) es posible en caso de que las válvulas AB-QM estén equipadas con niples medidores.

- En caso de regulación continua la válvula reguladora y la válvula AB-QM funcionan contrario uno a otro y la regulación del caudal está dificultado.

- Válvulas reguladoras funcionan intensamente y su plazo de servicio se reduce.

INVERSIÓN - Gastos de inversión I) son MUY ALTOS (2 válvulas por dispositivo). - Número de válvulas está duplicado – mayor costo de instalación I). - Se recomienda realizar la optimización del funcionamiento de la bomba. - Se recomienda una bomba con variador de frecuencia S) (con la



- Hidráulica debe ser regulada en todo el sistema. - Equilibrado con la carga completa es bueno, equilibrado con la carga

parcial es bueno en caso de regulación CONECTAR/DESCONECTAR. - En caso de regulación continua el equilibrado es INACEPTABLE (con la

carga parcial). - Es importante realizar el ajuste en las válvulas AB-QM.

VARIOS - CONSUMO EXCESIVO con la carga parcial en caso de regulación

continua, la válvula reguladora intenta compensarlo permanentemente. - SISTEMA ES MUY INESTABLE. - Se requiere una bomba de mayor capacidad.


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Sistema de suministro de calor/frío de doble tubo con el régimen hidráulico variable, solución para sistemas con unidades Fan-Coils y otros tipos de consumidores (por ejemplo, calefacción/enfriamiento superficial) (Esta solución no permite realizar la calefacción y el enfriamiento al mismo tiempo. Es necesario prever la conmutación mediante válvulas zonales a las fuentes de calor/frío, en función de las necesidades del edificio. Hace falta asegurar la limitación del caudal máximo para un valor requerido mayor (normalmente, en caso de suministro del frío). Durante el período de calefacción/enfriamiento el caudal a través del consumidor es independiente de oscilaciones de presión en el sistema).

AB-QM – Válvula combinada de equilibrado automático (como limitador de caudal) RC – Termostato ambiente BMS – Sistema de dirección VSD – Variador de frecuencia de la bomba ZV – Válvula zonal * No se recomienda: solución errónea, presenta dificultades de operación y es ineficiente

FAN-COILS (unidades de acondicionamiento

y climatización de tipo mixto) PANELES DE ENFRIAMIENTO


BOMBA

BOMBA

BOMBA

BOMBA


TERMOCAMBIADOR


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DISEÑO - MÉTODO DE CÁLCULO SIMPLE: ningún Kvs ni autoridades. - Cálculo simple del ajuste del caudal en función de un mayor consumo requerido

(para calefacción o enfriamiento). - Selección de tuberías en función de un mayor consumo requerido (normalmente

para el sistema de enfriamiento). - Presión de la bomba se calcula por min.∆p en la válvula reguladora y las pérdidas

de presión en el sistema con el caudal nominal (mayor en caso de enfriamiento). Reducción de la presión de la bomba se acepta en caso de una baja demanda requerida (calefacción), si es posible limitar el caudal en consumidores.

- Se practica la aproximación de saltos nominales de temperaturas en los sistemas de calefacción y enfriamiento.

GASTOS DE OPERACIÓN - Gastos BAJOS de funcionamiento de la bomba F), variador de frecuencia de la

bomba permite ahorrar energía. - Sistemas de calefacción y enfriamiento no pueden funcionar simultáneamente. - Pérdidas y aflujos térmicos en las tuberías son mínimas. - Presión demandada en la bomba es más baja (principalmente, en caso de

calefacción, debido a la reducción de caudal). - Se recomienda la optimización del funcionamiento de la bomba J), reajuste C) el

sistema no es necesario. - Válvulas de regulación – 100% de AUTORIDAD y la mejor eficiencia –

oscilaciones térmicas mínimas K) en el local.

INVERSIÓN - Gastos de inversión I) son BAJOS (solamente 2 tuberías, una válvula AB-QM por

dispositivo). - Válvulas zonales de calor/frío funcionan en contrafase. - No hay otras válvulas en el sistema. - Sistema no requiere reajuste C). - Se recomienda una bomba con variador de frecuencia S).

PECULIARIDADES DE FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA - Sistemas de calefacción y enfriamiento NO PUEDEN FUNCIONAR

SIMULTÁNEAMENTE – es una condición indispensable para los edificios de la clase “A” X).

- Equilibrado es EXCELENTE, tanto con la carga completa como con la parcial, en caso de un mayor caudal requerido (enfriamiento).

- Distribución del flujo puede presentar problemas en caso de un bajo caudal requerido, es posible el consumo excesivo.

- Es difícil determinar el tiempo de cambio del régimen (invierno/verano).

VARIOS - Válvula AB-QM se cierra en caso de salto de presión igual a 6 Barios. - Aseguramiento de LIMITACIÓN PRECISA DE CAUDAL en los sistemas de

calefacción y enfriamiento con caudales requeridos diferentes es posible mediante un TERMOSTATO AMBIENTE o un SISTEMA DE DIRECCIÓN ESPECIAL.

- Consumo de energía total mínimo – AHORRO DE ENERGÍA MÁXIMO T). A); B); C)... Z) – definiciones, véase el Capítulo 3

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Sistema de suministro de agua caliente con el régimen hidráulico permanente y equilibrado manual (En este caso tenemos el régimen hidráulico permanente en el sistema de suministro de agua caliente independientemente de la cantidad del agua consumible en el momento dado.

MBV – Válvulas de equilibrado manuales * No se recomienda: solución errónea, presenta dificultades de operación y es ineficiente



BOMBA

AGUA FRÍA

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DISEÑO

- CÁLCULO TRADICIONAL A): Kvs de válvulas de equilibrado manuales.

- Cálculo más complicado del caudal requerido para la circulación, en función de pérdidas térmicas en tuberías.

- Presión de la bomba se calcula según el caudal nominal.

GASTOS DE OPERACIÓN

- Gastos ALTOS de funcionamiento de la bomba F) (bomba funciona permanentemente en el régimen nominal).

- Pérdidas térmicas ELEVADAS en la tubería circulatoria. - Optimización del funcionamiento de la bomba J) es imposible. - De vez en cuando el sistema requiere reajuste C). - Eficiencia de la caldera o la subestación es más baja debido a la

temperatura elevada de retorno.

INVERSIÓN

- Gastos de inversión I) son BAJOS (válvulas de equilibrado manuales, la bomba sin variadior).

- Costo de instalación I) es mayor – se requieren válvulas socios N). - Se requiere el ajuste B) del sistema.


- Temperatura variable del agua Z) en el punto de bombeo (depende de la distancia entre el punto de bombeo y la fuente de suministro de agua caliente).

- Equilibrado con la carga completa y parcial es ACEPTABLE. - No se recomienda variación de frecuencia de la bomba, se

observan importantes pérdidas térmicas en tuberías – NO HAY ahorro de energía T).

VARIOS

- IMPORTANTE CONSUMO EXCESIVO, el caudal para la circulación es constante y no depende del consumo.

- Es imposible reducir los gastos debido a la no correspondencia de la temperatura del agua requerida en el punto de bombeo.

- Normalmente se elige una bomba de una mayor capacidad. - Desinfectación térmica Q) en el sistema es cara.


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SOLUCIÓN PROHIBIDA

Sistema con el régimen hidráulico variable, sistema de calefacción por radiador de doble tubo, con válvulas reguladoras termostáticas y limitadores de caudal (En este caso tenemos el régimen hidráulico variable en el sistema con válvulas reguladoras termostáticas. Utilización de limitador de caudal en calidad de válvula de equilibrado es una causa de los problemas con la hidráulica. El limitador de caudal mantiene el caudal constante en el bajante, funcionando de esta manera en contradicción con las válvulas reguladoras termostáticas en los radiadores (El limitador de caudal se está abriendo constantemente, mientras que las válvulas reguladoras termostáticas se están cerrando).

TRV – Válvula reguladora termostática AB-QM – Válvula combinada de equilibrado automático * Solución prohibida: ¡No la utilice nunca!


BOMBA

TERMOCAMBIADOR


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REGULACIÓN: cálculo de Kvs y autoridades. - Ajustes en los limitadores de caudas se corresponden con los caudales

requeridos. - Presión de la bomba se calcula según el caudal nominal.

GASTOS DE OPERACIÓN - Gastos ALTOS de funcionamiento de la bomba F) 3.2.. - Termorreguladores funcionan con la autoridad baja (el limitador de caudas

se abre cuando los termorreguladores se cierran) – obtenemos la regulación “CONECTAR/DESCONECTAR” – altas oscilaciones de temperatura en el local K).

- Pérdidas y aflujos térmicos en las tuberías son medios – consumo excesivo en el sistema.

- Presión demandada en la bomba es alta, debido a que el limitador de caudal se abre cuando los termorreguladores se cierran, algo que causa pérdidas adicionales de presión en los limitadores de caudal.

- Optimización del funcionamiento de la bomba J) es posible (en caso de que en los limitadores de caudal estén instalados los niples medidores).

INVERSIÓN - Gastos de inversión I) son ALTOS (limitadores de caudal destruyen el

nivel de dirección).

PECULIARIDADES DE FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA - Limitadores de caudal son eficientes SOLAMENTE en caso del caudal

nominal. - Regulación de la hidráulica con la carga parcial es INACEPTABLE – el

limitador de caudal funciona en contradicción con los termorreguladores (el limitador de caudal se abre cuando los termorreguladores se cierran).

- Equilibrado con la carga parcial es MALA – bajo nivel de confort. - Oscilaciones de temperatura en el local son bastante altas (como

regulación “CONECTAR/DESCONECTAR”.

VARIOS - Fuerza de cierre en las válvulas reguladoras termostáticas debe ser igual

a la presión de la bomba en caso del caudal cero L). - Consumo excesivo insignificante con la carga parcial (reguladores de

acción directa no pueden compensarlo).


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Definiciones y abreviaturas en los puntos 2.1, 2.2 y 2.3

Cálculo tradicional: Para asegurar la regulación de calidad, es necesario tomar en consideración dos parámetros más importantes de regulación: la autoridad de la válvula reguladora y el equivalente de la presión delante de cada consumidor. Para reunir estos criterios calculamos los Kvs requeridos de las válvulas reguladoras y vemos todo el sistema hidráulico como un todo único.

Ajuste: A pesar de que los ajustes necesarios de las válvulas de equilibrado manual y automático fueran calculados en la etapa de diseño, tenemos que estar seguros de que el caudal corresponda con los valores requeridos en todas las secciones del sistema. Para asegurarlo, es necesario revisar el caudal en los puntos de medición (debido a las imprecisiones en la instalación) y, de ser necesario, se ajusta.

Reajuste: De vez en cuando el ajuste debe realizarse nuevamente (por ejemplo, en caso de cambio de funciones y tamaños del local, regulación de pérdidas y flujos térmicos.

Método de ajuste compensatorio: Procedimiento especial de ajuste, cuando con la válvula socio se compensan oscilaciones de caudal en las válvulas de equilibrado manual (para obtener la información más detallada favor dirigirse a los especialistas de Danfoss).

Alta autoridad: Autoridad es el indicador de la correlación entre las pérdidas de presión en la válvula con el salto de presión disponible: Dp MCV a = ---------------------------------------------------- Dp MCV + Dp de tubo/consumidor

Autoridad de la válvula se considera alta si no es inferior a 0,5 - 0,6.

Gastos de funcionamiento de la bomba: Gastos que se asumen cuando se paga la energía consumida por la bomba.

Caudal permanente: Caudal en el sistema o a través del consumidor no cambia durante todo el período de operación.

Síndrome de bajo ∆T: Este fenómeno es más propio para los sistemas de enfriamiento. Si resulta imposible asegurar el ∆T requerido en el sistema, la eficiencia de la máquina refrigeradora se reduce sustancialmente. Este fenómeno se encuentra con frecuencia en los sistemas de calefacción.

Inversión: Importe total que habrá que pagar por la parte correspondiente de instalación de los equipos (para comparación se tomó el precio total de los equipos y el precio de su instalación y ajuste).

Optimización del funcionamiento de la bomba: En caso de regulación electrónica de funcionamiento de la bomba, la presión de la misma puede ser aflojada hasta el valor con el que se pueda asegurar el caudal requerido en todo el sistema, reduciendo al mínimo el consumo de energía.

Oscilaciones de temperatura en el local: Temperatura real en el local se desvía constantemente de la temperatura establecida. Oscilaciones caracterizan la escala de tales desviaciones.

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No hay consumo excesivo: Caudal que va a través del consumidor, se corresponde con el requerido, por lo que no se observa el consumo excesivo.

Suministro de agua caliente: Sistema de suministro de agua caliente.

Válvula socio: Válvula adicional de equilibrado manual, necesario en todas las ramas, a fin de asegurar el ajuste del sistema.

Caudal variable: Caudal en el sistema cambia constantemente, según la carga temporal que haya. Esto depende del ambiente (temperatura, entrada del calor mediante la radiación solar), entradas de calor internas y el régimen de operación del edificio.

Ausencia de equilibrado en el bypass: En caso de utilización de Fan-Coils con válvulas reguladoras de 3 ó 2 vías, en el bypass no se instala la válvula de equilibrado manual. Debido a esto resulta imposible equilibrar las pérdidas de presión en el Fan-Coil y el bypass. Caudal no será igual.

Desinfectación térmica: En los sistemas de suministro de agua caliente la cantidad de bacterias Legionella aumenta sustancialmente en la banda de temperaturas del agua circulante. Esto puede causar enfermedad o muerte. Para evitarlo es necesario realizar desinfectación periódicamente. El método más simple es elevar la temperatura del agua caliente por encima de ~60-65 ºC. Con esa temperatura las bacterias se destruyen.

EPBD: Directiva de eficiencia energética de edificios – de conformidad con las recomendaciones 2002/91/EC obligatorias en la Unión Europea, con fecha 02 de enero de 2006. Este documento contiene regulaciones sobre el ahorro de energía y revisión de edificios.

Variador de frecuencia de la bomba (VSD): Bomba circulatoria está equipada con un regulador electrónico incorporado o exterior que asegura el salto constante, proporcional (o paralelo) de presión en el sistema.

Ahorro de energía: Reducción de consumo de la energía eléctrica y/o térmica.

Grupo: 2 ó 4 dispositivos se regulan con una señal de temperatura.

Conmutación: En los sistemas donde el enfriamiento y la calefacción no funcionan en paralelo, el sistema debe ser conmutada para funcionar en el régimen determinado.

Clase “A”: Edificios se clasifican en función del nivel de confort (normas de la Unión Europea). “A” significa el nivel más alto de confort con oscilaciones mínimas de temperatura en los locales.

Temperatura estable en el local: Se logra mediante un regulador proporcional de acción directa o un regulador electrónico. Esta solución descarta oscilaciones de temperatura en el local debido a la ausencia de histéresis, como en caso de los termostatos “CONECTAR/DESCONECTAR”.

Temperatura de agua en el punto de bombeo: Temperatura de agua en el sistema de suministro de agua caliente en la salida del grifo.

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“Síndrome de bajo ∆T”

Casi en todos los sistemas de enfriamiento por agua aparece el problema de mantenimiento de las temperaturas nominales del agua bajo cargas parciales, conocido como “síndrome de bajo ∆T”. Podemos decir que el síndrome de bajo ∆T tiene que ver con la diferencia entre la temperatura del agua pasada por el chiller y la del agua que regresa al chiller. Por ejemplo: cuando la temperatura de retorno está por debajo de la temperatura nominal (debido a los problemas de consumo excesivo, etc.), el chiller no puede funcionar bajo la carga máxima. Si el chiller diseñado para enfriar el agua de retorno de la temperatura de 13°C hasta la temperatura de 7°C, recibe el caudal nominal, pero con la temperatura de 11°C, el chiller funciona bajo la carga parcial: CWRTR – CWSTD 11 - 7 CHL (%) = [ ----------------------------- ] x 100 = [ --------- ] x 100 = 66,6% CWRTD – CWSTD 13 - 7 donde: CHL es la carga del chiller. CWRTR es la temperatura del agua de retorno (en nuestro caso es de 11°C). CWSTD es la temperatura nominal del agua de suministro (en nuestro caso es de 7°C). CWRTR es la temperatura nominal del agua de retorno (en nuestro caso es de 13°C). Cuando ∆T (la diferencia entre la temperatura del agua en la tubería de suministro y la del agua en la tubería de retorno) baja de la temperatura nominal de 6°C (13°C - 7°C) hasta 4°C (11°C - 7°C), resulta que el chiller no tiene suficiente carga (le falta 33,4% de carga). Normalmente, el sistema funciona bajo la carga nominal durante poco tiempo, por lo que durante todo el período de tiempo restante el chiller funciona con baja eficiencia. En muchos casos la carga del chiller baja hasta un 30 ó 40%, cuando la temperatura del agua de retorno es inferior a la nominal. Hay varias causas del síndrome de bajo ∆T:

- Utilización de válvulas reguladoras de 3 vías: las válvulas de 3 vías, debido a su estructura, vierten el agua del suministro al retorno, causando la reducción de la temperatura nominal. Esto redobla el síndrome de bajo ∆T (analizado en el punto 2.1.4.). Modo de eliminación: no utilizar válvulas reguladoras de 3 vías en los sistemas con el régimen hidráulico permanente. Se recomienda utilizar válvulas reguladoras de 3 vías y 2 posiciones en casos limitados, para consumidores poco cargados (Fan-Coils). Debido al escaso surtido de válvulas reguladoras de 3 vías y con el objetivo de eliminar los problemas de consumo excesivo, se recomienda la solución 2.1.3., cuando el modo de regulación se elige basándose en el uso de válvulas reguladoras de 3 vías.

- Escaso surtido de válvulas reguladoras de 2 vías: en los sistemas mal equilibrados el tamaño exagerado de la válvula reguladora de 2 vías puede causar el aumento del caudal a través de la válvula, si la misma se abre más de lo diseñado.

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- El síndrome de bajo ∆T se incrementa bajo la carga parcial debido al cambio de presión en el sistema, a consecuencia de que se aumenta el caudal a través de las válvulas reguladoras abiertas. Este fenómeno se observa, en particular, en los sistemas con el equilibrado incorrecto (como enseñamos en el ejemplo expuesto en el punto 2.2.1.). Modo de eliminación: se recomienda utilizar válvulas reguladoras de 2 vías, con el regulador de salto de presión incorporado. El regulador de salto de presión en la válvula reguladora que está funcionando, elimina el consumo excesivo y como consecuencia, elimina el síndrome de bajo ∆T.

- Otras causas, tales como: el ajuste incorrecto o la baja eficiencia del dispositivo termocambiador.

Fenómeno de consumo excesivo

La verdadera fuente de los problemas bien conocidos de los sistemas de enfriamiento por agua, tales como el “síndrome de bajo ∆T”, es el fenómeno de consumo excesivo. En este capítulo intentaremos explicar brevemente qué es este fenómeno y por qué surge. Todos los sistemas se diseñan para los parámetros nominales (carga de 100%), donde el proyectante calcula la presión de la bomba basándose en la siguiente regla: la pérdida de la presión en el círculo crítico está compuesta de las pérdidas de presión en las tuberías, los termocambiadores, las válvulas de equilibrado, las válvulas reguladoras y otros elementos del sistema (filtros, contadores, etc.). Analicemos el sistema tradicional expuesto a continuación, dibujo 1a (en base del ejemplo 2.2.1.) y dibujo 1b. En ambos casos tenemos que asegurar la presión suficiente en las válvulas reguladoras para asegurar sus altas autoridades. Es obvio que cada consumidor con la válvula reguladora colocada más cerca de la bomba tendrá un salto mayor de presión. Por lo tanto, la presión excesiva se reducirá por las válvulas de equilibrado manual. El sistema funciona correctamente bajo la carga de 100%.

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Para regular el caudal a través de cada dispositivo se utiliza la válvula reguladora de 2 vías. Analicemos la situación con la carga parcial en el sistema (los consumidores 2 y 3 están cerrados).

Debido a la reducción del caudal en el sistema, el salto de presión en el mismo cambiará, provocando el incremento de la presión disponible en los círculos abiertos. Las válvulas de equilibrado manual con ajustes fijos, que se utilizan para equilibrar el sistema (los ajustes están calculados para la carga de 100%), no pueden reducir la presión excesiva que surge en caso de funcionamiento bajo la carga parcial. La presión excesiva en las válvulas reguladoras de 2 vías es una causa del consumo excesivo. Este fenómeno se observa tanto en la esquema impasse como en el esquema con el movimiento “de paso” (en la misma dirección) del portador de energía. Por esta razón el ejemplo 2.2.1. no es una solución recomendable.

Cam

bio

térm

ico

[%]

Caudal [%] Dibujo 3 Característica del dispositivo referente al cambio térmico

Los Fan-Coils tradicionales están diseñados para ∆T = 6°. De esta manera la potencia de 100% se logra si el caudal a través del dispositivo es de 100% y si la temperatura del agua suministrado es de 6°C y la del retorno es de 12°C. El consumo excesivo no influye significativamente en la potencia del dispositivo. Sin embargo, otra influencia es más critica para el funcionamiento de los sistemas de enfriamiento por agua. El consumo excesivo a través del dispositivo influye sustancialmente en el cambio térmico, algo que significa que la temperatura de retorno nunca logrará el valor nominal: en lugar de la temperatura nominal de 12°C la temperatura real será un poco inferior a 9,3°C.

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Una consecuencia de la reducción de la temperatura del agua de retorno después de pasar por Fan-Coils es el “síndrome de bajo ∆T”. Hoy día en la mayoría de los casos se utilizan bombas con el variador de frecuencia, cuyo funcionamiento se basa en el cambio de la característica nominal de la bomba en función de la necesidad del sistema. El caudal, bajo la carga de 100% en el sistema, determina la presión de la bomba que se corresponde con el nominal, Pnom. Permítanos omitir la bomba sin variador (1), pues es obvio que tal bomba crea una presión elevada (P1) con el cambio del caudal con todas las consecuencias relacionadas anteriormente (el consumo excesivo, el síndrome de bajo ∆T).

Características de funcionamiento de la bomba Dibujo 4 Diferentes características de funcionamiento de la bomba

Bombas más modernas, con la característica permanente de la presión (2) son mucho más interesantes. Al analizar el sistema con el caudal de 50% la presión P2 es igual (dibujo 4). La presión de la bomba es constante e igual a Pnom. Sin embargo, prestemos atención a los componentes de este parámetro (Pnom), en particular, al salto de presión en la válvula reguladora: con la carga de 50% es mucho más alto que con la carga de 100%. Surgen problemas con el suministro excesivo, lo que afecta la eficiencia del sistema. Cabe mencionar que con la carga parcial el P2 es más baja que la P1: esto

significa que los problemas con la presión excesiva (el consumo excesivo) serán menos importantes en comparación con los problemas de las bombas con la característica 1. No obstante, el problema de la presión excesiva no se resuelve. En esta situación las válvulas reguladoras independientes desde el punto de vista de la presión es una solución ideal para regular el sistema de alta eficacia. ¿Cómo funciona el sistema con la regulación de la bomba en base de la característica proporcional? (3) Con la carga parcial en el sistema se reduce el caudal y las pérdidas de la presión en lo elementos del sistema (tuberías, válvulas de equilibrado manual, etc.): las características de la bomba se adaptan automáticamente a los parámetros nuevos. En el caso dado la presión de la bomba, con la carga de 50%, la presión de la bomba logra el valor de P3, y el ∆P en las válvulas reguladoras logra casi el mismo valor que con la carga de 100%: ¡el problema con la presión excesiva en las válvulas reguladoras está resuelto! Lamentablemente, sólo en teoría, puesto que todo esto nos lleva a otro fenómeno, bien conocido como el “problema de consumo insuficiente” (capítulo 3.3.). En resumen: la bomba con cualquier característica no resuelve los problemas hidráulicos en los sistemas con el régimen hidráulico variable y con las válvulas reguladoras tradicionales. “Las válvulas reguladoras tradicionales” son todos los tipos de válvulas en las que no podemos controlar permanentemente el salto de presión en la válvula, salvo las válvulas de tipo AB-QM.

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“Fenómeno de caudal insuficiente”

Para analizar este fenómeno analicemos el esquema expuesto en el dibujo 1a. Como hemos mencionado anteriormente, se puede reducir la presión excesiva en cada dispositivo mediante las válvulas de equilibrado. El tipo, el tamaño y el ajuste de la válvula deben ser seleccionados para la carga de 100%. A fin de asegurar las características nominales de las válvulas reguladoras, las válvulas de equilibrado manual en los dispositivos colocados más cerca de la bomba deben reducir el valor elevado de la presión excesiva ∆Pnom (dibujo 5). Analicemos el funcionamiento del sistema con la bomba en base de la característica 3 (dibujo 4). El gráfico del salto de presión bajo la carga parcial cambiará de manera indicada en el dibujo 2a. El sensor de presión, colocado en el círculo crítico, controla el salto de presión en este círculo. La presión de la bomba empezará a bajar (P3 en el dibujo 4). ∆Pnom es la presión nominal, para el que se han programado los ajustes de las válvulas de equilibrado manual. En este caso específico, con la carga de 50%, debido a la baja presión de la bomba (P3), la presión excesiva en los consumidores abiertos es mucho más baja que con la carga de 100%. Sin embargo, los ajustes en las válvulas de equilibrado manual seguirán siendo los mismos que los ajustes para el salto de presión mucho más significativo. Como resultado, el consumidor que está funcionando, no recibirá el caudal suficiente y las válvulas reguladoras no podrán mantener la temperatura requerida en el local: es el fenómeno de caudal insuficiente.

Dibujo 5 Esquema impasse, con la característica de regulación proporcional En resumen: el ejemplo 2.2.1. (dibujos 1a y 1b) no es una solución recomendada, pues el intento de obtener una regulación de calidad, basada en las válvulas reguladoras tradicionales con las válvulas de equilibrado manual y diferentes características de la bamba, no trae resultados buenos. Es un enfoque totalmente erróneo en los sistemas con el régimen hidráulico variable. El objetivo del presente manual es ampliar los conocimientos de los proyectantes en primer lugar sobre las diferencias de los sistemas (el régimen constante y el régimen variable) y sobre las soluciones recomendadas, en base de la regulación y el equilibrado correcto. Cabe destacar que todos los intentos de adaptar el sistema con el movimiento del portador de energía en la misma dirección para el funcionamiento en el régimen hidráulico variable no darán resultados deseados, lo que está expuesto en el dibujo 2a.

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Comparación de las soluciones 2.1.1., 2.1.2. y 2.1.4.

Gastos de operación

Ahorro de energía con el equilibrado “dinámico” en el edificio de oficinas Datos generales: Debido al constante aumento de precios de energía, normalmente los edificios nuevos son “optimizados” en función de los recursos disponibles. Sin embargo, en un futuro próximo esta tendencia cambiará: el ahorro de energía y el aumento del nivel de confort (A, B y C – clasificación de edificios) se hacen cada vez más importantes. Aquí les enseñaremos cuánta energía podemos ahorrar si utilizamos el nuevo método de regulación, en comparación con las soluciones tradicionales. Para hacerlos hemos elegido un edificio real con los siguientes parámetros: la superficie de 18430 m2 en 15 niveles. El sistema de 4 tubos con Fan-Coils (en total 941 unidades) que se regulan mediante los termostatos ambiente (conectar/desconectar). Las soluciones expuestas a continuación son las que más se utilizan en la práctica. Vamos a compararlas.

1. Sistema con el régimen hidráulico constante y el equilibrado estático (esquema – véase el dibujo 1).

2. Sistema con el régimen hidráulico variable y el equilibrado estático (esquema – véase el dibujo 2).

3. Sistema con el régimen hidráulico variable y el equilibrado dinámico (esquema – véase el dibujo 2).

Dibujo 1 Régimen hidráulico constante con equilibrado estático (Se corresponde con la solución 2.1.4: aceptable)

Dibujo 2 Régimen hidráulico variable con equilibrado estático (Se corresponde con la solución 2.2.1: no recomendada)

Dibujo 3 Régimen hidráulico variable con equilibrado dinámico (Se corresponde con la solución 2.2.1: no recomendada)

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Modelado del sistema: A fin de determinar el efecto de ahorro de energía, el sistema se modela con un software de cálculo. Testaremos el sistema con la carga de 100% (carga nominal) y con la carga de 50% (carga anual media). El sistema será revisado con una resistencia específica de 150 Pa/m. En caso del régimen hidráulico permanente, es suficiente efectuar el cálculo hidráulico

solamente para la carga completa, pues es caudal no cambiará con una carga parcial. El sistema requiere el ajuste manual, donde la exactitud posible es de ±15%, y por lo tanto suponemos que la bomba será sobrecargada en un 15% para cubrir la insuficiencia del caudal.

En caso del equilibrado estático, el tipo, el tamaño y los ajustes de la armazón, seleccionados tomando en consideración la carga nominal, se fijarán para la carga parcial, cuando un 50% de los consumidores se desconecten de forma selectiva. Como resultado, obtendremos un 42% del caudal aproximadamente, debido al incremento del salto de presión disponible en los Fan-Coils. El sistema requiere el ajuste manual, donde la exactitud posible es de ±15%, y por lo tanto suponemos que la bomba será sobrecargada en un 15% para cubrir la insuficiencia del caudal.

En caso del equilibrado dinámico, el análisis será simple, puesto que los reguladores automáticos aseguran el caudal permanente a través de los consumidores de igual forma, tanto con una carga parcial como con la carga completa, independientemente de los cambios de presión en el sistema.

Posibilidades de ahorro de energía: Surge una pregunta: ¿Dónde se puede ahorrar recursos de energía durante la operación del sistema? A saber: 1. Ahorro en el funcionamiento de la bomba: foco en el fenómeno de consumo excesivo

(más abajo). 2. Pérdidas térmicas en las tuberías: la reducción de la temperatura de retorno asegura la

reducción de las pérdidas de energía en las tuberías. 3. Exactitud de mantenimiento de la temperatura en los locales: la reducción de

oscilaciones de la temperatura asegura el efecto de ahorro de energía. 4. Eficiencia de la fuente de energía: el aumento de ∆T en el sistema asegura el

incremento de la eficiencia del sistema. 5. Cualidades inapreciables: el estado de los consumidores, el nivel de confort, etc. Ahorro de energía en los sistemas HVAC es un tema muy complejo, es necesario analizar todos los factores relacionados anteriormente.

Ahorro en el funcionamiento de la bomba

Este ejemplo se basa en un proyecto real cuyos datos están relacionados a continuación: Edificio de 15 niveles, 10 bajantes, tipo de edificio: hotel. Caudal en el sistema: 215 m3/hora. Presión de la bomba: 250 kPa. Potencia de la bomba: 20.1 kilovatios.

Variante 1: Sistema con el régimen hidráulico permanente, la bomba sin variación (con el consumo excesivo de 15% debido al ajuste manual).

Variante 2: Sistema con el régimen hidráulico variable, la bomba con la característica permanente de presión (con el consumo excesivo de 15% debido al ajuste manual).

Variante 3: Sistema con el régimen hidráulico variable, la bomba con la característica de variación proporcional.

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Número de Fan-Coils: 941 unidades. Precio de la energía eléctrica: 0,0835 Euros por kilovatio/hora. Duración del funcionamiento del sistema con la carga correspondiente (según datos

promediados): Carga de 100%: 6% del período total de operación. Carga de 75%: 15% del período total de operación. Carga de 50%: 35% del período total de operación. Carga de 25%: 44% del período total de operación.

Previo a los cálculos, vamos a pensar qué tipo de regulación de la bomba podríamos utilizar aquí. Está claro que no hay necesidad de regular la bomba en el sistema con el régimen hidráulico permanente. En caso del sistema con el régimen hidráulico permanente, a los consumidores se les recomienda mantener el salto permanente de presión (para mayor exactitud), mientras que los fabricantes recomiendan las válvulas de equilibrado dinámicas y la variación proporcional de la bomba (para lograr un mayor ahorro de energía). Ahora procederemos al análisis de nuestro objeto. El sistema de suministro del frío está equipada con un circulador Grundfos TPE 150-280/4-AS. El punto de operación es 250kPa con 215 m3/hora (debido al ajuste manual las variantes 1 y 2 se calcularán con el consumo excesivo de 15%, por lo que dicho valor será de 247 m3/hora).

Dibujo 4a Dibujo 4b

Dibujo 5 Análisis del funcionamiento de la bomba con equilibrado estático

Dibujo 6 Análisis del funcionamiento de la bomba con equilibrado dinámico

Dibujo 7 Variante 2: con el problema de consumo excesivo (no es recomendada)

Dibujo 8 Variante 3: sin consumo excesivo (es recomendada)

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La presión requerida de la bomba es aproximadamente igual en todas las variantes, con un par de kPa de diferencia (tomando en consideración el sistema de tuberías, elementos básicos y la armazón de equilibrado en diferentes esquemas). Para facilitar la comparación, omitiremos la diferencia de 1 ó 2 kPa (en comparación con 250 kPa), y utilizaremos algunos puntos de operación como puntos de referencia. Para calcular exactamente el consumo de energía de la bomba, la carga debería ser repartida durante toda la temporada. Es complicado e innecesario, y por lo tanto utilizaremos la aproximación de 4 grados. En los dibujos 4a y 4b aparece el diagrama de la carga durante los 200 días de la temporada. En el gráfico superior aparece la duración de la carga correspondiente en el transcurso de los 200 días de la temporada (el objeto se encuentra en la zona geográfica con la operación del sistema de 200 días; para otras zonas es necesario hacer un cálculo nuevo). En el dibujo 5 está reflejada la regulación de la bomba, con el uso de las válvulas estáticas de equilibrado y mantenimiento del salto permanente de presión (envoltura de la unidad Fan-Coil, dibujo 7). Además, en el dibujo aparece la curva de las características de funcionamiento de la bomba, junto con el consumo de energía de la misma. Sabemos de los resultados del modelado que el 42% del caudal excesivo en el sistema, con una carga parcial (con 1/4 de la carga en el sistema el caudal es casi dos veces mayor; con 3/4 de la carga en el sistema el caudal es mayor en un 20%). Por lo tanto, el consumo de energía de la bomba está calculada tomando en consideración el caudal “incrementado” (véase las flechas negras), debido al fenómeno del consumo excesivo. Tomando en consideración lo anterior, es fácil calcular el consumo total de energía de la bomba durante la temporada. Se puede ver los resultados del cálculo en la Tabla 9, donde los gastos en el funcionamiento de la bomba están calculados en base del precio de 0,0835 Euros por kVt/h. El costo/año/Fan-Coil fue calculado mediante división del consumo total de energía entre el número de Fan-Coils (941 unidades).

Potencia requerida Caudal real (m3/h)

Consumo de la bomba

(kVt)

Duración de la carga

Días al

año

Horas al año

Consumo de

energía Variante 1

100% 247,00 23,70 6,00% 12 288 6825,6 75% 247,00 23,70 15,00% 30 720 17064 50% 247,00 23,70 35,00% 70 1680 39816 25% 247,00 23,70 44,00% 88 2112 50054,4

Total: 100,00% 200 4800 113760 Total de gastos en la circulación: Euros al año 9555,84 Gastos en la circulación de un Fan-Coil: Euros al año 10,15

Variante 2 100% 247,00 23,70 6,00% 12 288 6825,6 75% 222,30 20,30 15,00% 30 720 14616 50% 175,37 17,60 35,00% 70 1680 29568 25% 129,68 15,10 44,00% 88 2112 31891,2

Total: 100,00% 200 4800 82900,8 Total de gastos en la circulación: Euros al año 6963,67 Gastos en la circulación de un Fan-Coil: Euros al año 7,40

Variante 3 100% 215,00 20,10 6,00% 12 288 5788,8 75% 161,25 14,52 15,00% 30 720 10454,4 50% 107,50 9,27 35,00% 70 1680 15573,6 25% 53,75 6,01 44,00% 88 2112 12693,12

Total: 100,00% 200 4800 44509,92 Total de gastos en la circulación: Euros al año 3738,83 Gastos en la circulación de un Fan-Coil: Euros al año 3,97 Tabla 9

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En el dibujo 9 aparece el consumo de energía de la bomba con la variación proporcional que se utiliza junto con las válvulas de equilibrado dinámico. Como sabemos, en el sistema con el equilibrado dinámico no hay caudal adicional. Por lo tanto, las flechas hacia el gráfico de consumo de energía son verticales con cualquier carga. Sabiéndolo, es fácil calcular el consumo de energía por temporada. Para el sistema con el caudal permanente no hace falta dato alguno, salvo el caudal nominal, puesto que la curva de las características de la bomba es constante. Gastos para Fan-Coil: es el índice principal que nos lleva a las siguientes conclusiones: Consumo de energía de la bomba en el sistema con el caudal variable y las válvulas de

equilibrado estático es en un 86,4% mayor que en el sistema con el equilibrado dinámico, lo que equivale a casi 3,43 Euros de consumo excesivo por un Fan-Coil al año (esquema en el dibujo 2, no recomendado por Danfoss).

Consumo de energía en el sistema con el caudal constante es dos veces mayor que en el sistema con el equilibrado dinámico, lo que equivale a casi 6,18 Euros de consumo excesivo por un Fan-Coil al año.

El sistema más económico es el sistema con el equilibrado dinámico.

Pérdidas de calor en tuberías

Cabe tomar en consideración la reducción de la temperatura del flujo en las tuberías. En este esquema de cálculos se utiliza el coeficiente de termotransferencia de la tubería aislada y la fórmula muy bien conocida de determinación del flujo térmico: 1 k tubería-aislamiento = -----------------------------------------------------------------------------

1 1 dai,int 1 -------------------- + ∑ ----------------- · 1n ---------- + --------------------- din · ∏ · αin 2 · ∏ · λi dai,ext dext · ∏ · αin

Q = k tubería-aislamiento · L · (taire - tagua)

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Para determinar cuáles son las pérdidas de calor en las tuberías, hace falta tomar en consideración el material y el diámetro de las tuberías. Las tuberías de hasta DN32 son de cobre y las que superan DN32 son de acero, que corresponden a EN. La temperatura del ambiente (encima de los techos suspendidos) es de 28°C en invierno y en verano. En caso de calefacción la banda de temperaturas es de 90/70°C, y en caso de enfriamiento es de 6/12°C. Es importante saber cómo la temperatura de retorno puede ser utilizada en los cálculos cuando se elige el modo de regulación. En caso del sistema con el régimen hidráulico permanente, se sabe que si el Fan-Coil no requiere agua (aproximadamente un 50% de todo el tiempo), el portador de energía se dirigirá a la tubería de retorno sin reducción de temperatura, en caso de calefacción, y sin aumento de temperatura, en caso de enfriamiento. En ese momento la temperatura de retorno será igual a la temperatura en la tubería de suministro. Cuando el Fan-Coil está abierto, el caudal nominal pasará a través de ese Fan-Coil y la diferencia de temperaturas se restablecerá. En caso del sistema con el régimen hidráulico variable y el equilibrado estático, con una carga anual media de 50%, el salto excesivo de presión causará el incremento del caudal y, como resultado, el medio pasará por el Fan-Coil más rápido con una menor diferencia de temperaturas. Tomando en consideración el incremento del caudal y las propiedades del Fan-Coil de asegurar el cambio térmico (agua - aire), la diferencia de temperaturas será superior a la mitad del valor nominal (4,2°C en vez de 6°C). En caso del equilibrado dinámico, el caudal nominal pasará por todo el sistema todo el tiempo, asegurando la diferencia de temperaturas nominal (6°C). En el dibujo 13 aparecen los esquemas simplificados de las tres variantes:

Dibujo 13 Análisis térmico de los sistemas Luego es necesario calcular la cantidad del calor que se pierde en la tubería de retorno durante el funcionamiento del sistema de enfriamiento, cuando las válvulas reguladoras de los Fan-Coils están cerradas en caso del sistema con el régimen hidráulico permanente y cuando las válvulas están abiertas en caso del sistema con el régimen hidráulico variable. Para simplificar el cálculo asumimos que la desaceleración de la circulación y las pérdidas de calor igualan a cero en los sistemas con el régimen hidráulico variable, si el Fan-Coil se cierra (en realidad, una vez parada la circulación, el agua caliente o enfriada está estancada en las tuberías y entrega la temperatura paulatinamente al medio ambiente, y como resultado se observan pérdidas de calor). En caso del sistema con el régimen hidráulico permanente, las tuberías quedan frías o calientes, cosa que causa el incremento de las pérdidas de calor.

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Con esas conclusiones es bastante fácil calcular las pérdidas de calor en las tuberías. La temporada dura 200 días, al igual que en el cálculo anterior. Sin embargo, para determinar las pérdidas de calor consideramos que la jornada es de 12 horas diarias, puesto que las válvulas está cerradas durante un 50% del tiempo total de operación y en las tuberías no hay circulación. Una excepción es el sistema con el régimen hidráulico permanente, pues el caudal en las tuberías es constante y lo que cambia es la temperatura, en función de la carga. Pérdidas de

calor Q

[Bt]

Costo de energía (€)

Q [Bt]


Q [Bt]


Variante 1 Variante 2 Variante 3 DN 10 0 0 0 0 0 0 DN 15 41 4 38 4 34 4 DN 20 8998 967 8310 893 7410 797 DN 25 2338 251 2159 232 1926 207 DN 32 7671 825 7084 762 6317 679 DN 40 15376 1653 14200 1527 12662 1361 DN 50 2700 290 2494 268 2224 239 DN 65 481 52 444 48 396 43 DN 80 658 71 608 65 542 58 DN 100 642 90 777 84 693 75 DN 125 2954 318 2728 293 2433 162 DN 150 2058 221 1901 204 1695 182 DN 200 2697 290 2490 268 2221 239 DN 250 0 0 0 0 0 0

TOTAL: 46814 5033 43234 4648 38552 4145 Costo/Fan-Coil: 5,34 €/unidad 4,93 €/unidad 4,40 €/unidad

Dibujo 14 Calculo de perdidas de calor en tuberias En la tabla están reflejadas las pérdidas de calor reales en las tuberías de retorno. Por supuesto, no se van a eliminar todas las pérdidas de calor en el edificio. En nuestros cálculos ulteriores tomaremos en consideración el promedio de la energía utilizada en el edificio.

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El costo de consumo de energía por un Fan-Coil que aparece en la parte inferior de la tabla nos hace sacar las siguientes conclusiones: El sistema más económico es el sistema con el equilibrado dinámico. Las pérdidas en el sistema con el equilibrado estático son mayores en un 12% que en el

sistema con el equilibrado dinámico, lo que significa 0,53 Euros de consumo excesivo por un Fan-Coil al año (la variante 2 en comparación con la variante 3).

Las pérdidas en el sistema con el caudal constante son mayores en un 21,4% que en el sistema con el equilibrado dinámico, lo que significa 0,94 Euros de consumo excesivo por un Fan-Coil al año (la variante 1 en comparación con la variante 3).

Al analizar el funcionamiento del sistema compuesto de 941 Fan-Coils por un período de 10 años, obtenemos el siguiente ahorro: La variante 3 en comparación con la variante 1 nos dará: 0,94 Euros x 941 Fan-Coils x

10 años = 8845 Euros. La variante 3 en comparación con la variante 2 nos dará: 0,53 Euros x 941 Fan-Coils x

10 años = 4987 Euros.

Comparación de inversiones

El esquema de instalación está expuesto en un dibujo más abajo. El sistema horizontal de doble tubo distribuye el agua entre 10 bajantes que tienen ramificaciones con la válvula común de equilibrado en cada uno de los 15 niveles (6 Fan-Coils en cada ramificación). La velocidad máxima en los tramos horizontales es de 2,2 m/s y en los bajantes, 1,5 m/s. Se comprarán las inversiones para tres variantes diferentes analizadas anteriormente.

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Para comparar las inversiones según las variantes propuestas es necesario analizar previamente cada una de dichas variantes: Variante 1: Una válvula reguladora de 3 vías, con tracción termoeléctrica (regulación

“conectar/desconectar”) y una válvula de equilibrado manual. A fin de asegurar un equilibrado correcto, es necesario instalar válvulas de equilibrado sistémico (MSV) en las ramificaciones y los bajantes (se puede recurrir al método de compensación para optimizar el funcionamiento de la bomba). Esas válvulas tienen grandes diámetros, lo que influye en el costo final. Especificación: Válvulas reguladoras: 941 unidades VZ3 con tracciones TWA. Válvulas de equilibrado: 941 unidades roscadas MSV en Fan-Coils. Válvulas de equilibrado: 150 unidades roscadas MSV en ramificaciones. Válvulas de equilibrado: 15 unidades con bridas MSV en bajantes y tuberías principales.

Variante 2: Una válvula reguladora de 2 vías, con tracción termoeléctrica (regulación

“conectar/desconectar”). Para el equilibrado hidráulico se utilizan las válvulas de equilibrado manual, como en la variante 1. En esta variante se requieren también válvulas de equilibrado manual de grandes diámetros (tuberías principales y bajantes). Aquí hay que hacer una pequeña observación: en muchos casos los contratistas intentan evitar la instalación de esas válvulas, algo que al final causa problemas enormes con el ajuste (de hecho, resulta imposible realizar el ajuste) y, como consecuencia, el funcionamiento incorrecto del sistema. Especificación: Válvulas reguladoras: 941 unidades VZ2 con tracciones TWA. Válvulas de equilibrado: 941 unidades roscadas MSV en Fan-Coils. Válvulas de equilibrado: 150 unidades roscadas MSV en ramificaciones. Válvulas de equilibrado: 15 unidades con bridas MSV en bajantes y tuberías principales.

Variante 3: Una válvula combinada AB-QM que ejerce dos funciones: equilibrado y

regulación. La función de equilibrado es automática, por lo que no es necesario instalar válvulas de equilibrado en ramificaciones, bajantes y tuberías principales. Especificación: Válvulas reguladoras: 941 unidades AB-QM con tracciones TWA.

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La comparación general del coste se realizará en base de los precios de Danfoss. Los resultados de la comparación de las inversiones: Desde el punto de vista de los gastos en la adquisición de la armazón, la variante 2 es la

más atractiva. Sin embargo, otro factor decisivo que debe ser analizado desde el punto de vista de inversiones, demuestra que la variante 3 es la más atractiva para este proyecto. La diferencia total entre las variantes 2 y 3 es de 10%, mientras que la diferencia entre las variantes 1 y 3 es de casi 16%(!).

Las válvulas combinadas AB-QM han demostrado muy buenos resultados desde el punto de vista de inversiones y gastos de operación.

El ejemplo analizado no incluyo (debido a la simplificacion de datos) los siguientes factores: Diseno (calculo facil, revision de las autoridades de las valvulas reguladoras, etc.). Perdidas / afluencia de calor influyen en el consumo total de energia. Consumo excesivo y presion elevada de la bomba en las soluciones con el equilibrado

manual, con la precision admisible de +/-15% del caudal nominal. Mantenimiento estable y preciso de temperatura que influye en el consumo de la energia

electrica. Alta/baja eficiencia gracias al mantenimiento de la temperatura estable. Confort y alto rendimiento gracias al manteniemiento de una temperatura estable. Se requiere mas tiempo para instalar valvulas de brida grandes y pesadas. Costo del ajuste es mas alto. Cada proyecto concreto debe ser analizado por separado y los resultados de la

comparación de los costos totales dependen de los siguientes factores: El tamaño del objeto: los sistemas grandes y ramificadas con tuberías de grandes

diámetros requieren la instalación de un número correspondiente de válvulas grandes de bridas para el equilibrado, algo que al final saldrá mucho más caro, en comparación con la solución que propone usar las válvulas combinadas (!).

Los gastos de operación de la bomba dependen sustancialmente del tipo de edificio: un edificio comercial, como por ejemplo un centro de oficinas, se diferencia sustancialmente de un hotel o un hospital.

El consumo excesivo alcanza de un 40% a un 80% del caudal nominal, en función del tamaño de la válvula que se instale.

Análisis hidrónico

Danfoss elaboró un dispositivo conocido como “Analizador hidrónico”, con el cual se puede analizar la eficiencia del sistema y definir el consumo de energía potencial. El analizador hidrónico es, en esencia, un termógrafo, con el cual podemos fijar la temperatura en el transcurso de un largo período. Para analizar el sistema se conectan 4 sensores que medirán la temperatura del agua de suministro y de retorno y la temperatura del aire en la entrada y la salida. Una vez realizadas las mediciones durante un período determinado, se podrá comparar los resultados, utilizando software moderno.

63

Sunway Lagoon es un hotel de cinco estrellas, donde se tomó la decisión de realizar la renovación. A pesar de que los dueños del hotel estaban dispuestos a utilizar las válvulas combinadas AB-QM, quisieron obtener más pruebas de los ahorros y las ventajas posibles. En el hotel hay alrededor de 940 Fan-Coils que estaban equipados previamente -según la solución tradicional- con una válvula reguladora de 2 vías y una válvula de equilibrado manual. Cuando terminó la primera fase de renovación del hotel, una parte de las habitaciones estaba equipada con válvulas combinadas (alrededor de 150 unidades). A los dueños del hotel se les propuso realizar una prueba utilizando el analizador hidrónico y comparar dos soluciones de principio: la solución tradicional y la solución con las válvulas AB-QM. Los resultados del análisis demostraron una alta potencialidad de ahorro de energía en el funcionamiento de la bomba y de la eficiencia del chiller. La modernización de todos los 940 Fan-Coils con válvulas combinadas AB-QM mejorará la eficiencia del chiller y elevará el ahorro en el funcionamiento de la bomba en un 60% del consumo total de energía, aproximadamente.

Capacidad de enfriamiento [Vt]

∆T ∆T medio

Capacidad de enfriamiento [Vt]

∆T ∆T medio

Po

ten

cia

[%]

Caudal [%] AB-QM Válvula reguladora habitual

Carga %

AB-QM Válvula reguladora habitual En el gráfico 1 se expone la correlación entre el ∆T del agua y la capacidad de enfriamiento medidas en el Fan-Coil. El gráfico de la izquierda muestra los resultados de las mediciones en el Fan-Coil con la válvula reguladora tradicional y la válvula de equilibrado manual. El gráfico a la derecha muestra los resultados en el Fan-Coil con la válvula AB-QM. Resultados: en el gráfico izquierdo el ∆T medio es de 2°C y la capacidad de enfriamiento es de 2,2 kVt. En el gráfico derecho el ∆T medio es de 5°C y la capacidad de enfriamiento es de 2,1 kVt. Podemos llegar a la conclusión de que con la válvula AB-QM la capacidad de enfriamiento del Fan-Coil es prácticamente igual, a pesar de que el ∆T en el agua es mucho más elevado. Esto influye principalmente en la eficiencia del chiller, algo que se ve en el gráfico 3.

64

El gráfico 2 muestra la correlación entre la capacidad de enfriamiento del Fan-Coil y el caudal a través del mismo. En el caso de la válvula reguladora tradicional y la válvula de equilibrado manual, el caudal es de 150%, lo que solamente da un incremento de producción de frío de un 10%, en comparación con el Fan-Coil equipado con la válvula AB-QM. El gráfico de 3 muestra la correlación COP del chiller y su carga. El caudal excesivo a través del Fan-Coil es la causa del funcionamiento ineficiente del chiller debido al síndrome de bajo ∆T (véase el capítulo 3.1.). Además, debido a la reducción del caudal en el sistema, con la carga similar, el rendimiento de la bomba puede reducirse más que en la mitad, y como resultado logramos un ahorro significativo en la operación de la bomba.

65

5. Breve estudio de productos

5.1. Válvula de equilibrado automático – regulador del salto de presión Dibujo Signo Descripción DM (mm)

Kvs

(m3/h) Nota

T/X/HVAC* Comentarios

ASV-P Regulador de salto de presión, con salto fijo de

10 kPa

15…40 1,6…10 T Simultanea la función de desconexión y la

posibilidad de vertimiento de drenaje

ASV-PV Regulador de salto de presión, con posibilidad de ajuste de salto 5-25 o 20-

40 kPa

15…40 1,6…10 T y HVAC Simultanea la función de desconexión y la

posibilidad de vertimiento de drenaje

ASV-M Se monta en la tubería de suministro, se conecta el tubo de impulso, función

de cierre de caudal

15…40 1,6…10 T y HVAC Se utiliza con ASV-P o PV en conjunto,

principalmente para desconexión

ASV-I Se monta en la tubería de suministro, preajuste, posibilidad de realizar mediciones, función de

cierre de caudal

15…40 1,6…10 T y HVAC Se utiliza con ASV-P o PV en conjunto,

principalmente para limitar el caudal

ASV-PV Regulador de salto de presión, con posibilidad de ajuste de salto 20-40, 35-

75 o 60-100 kPa

50…100 20…76 Todos Se utiliza con MSV-F2 en la tubería de suministro

para desconexión, limitación de caudal o conexión del tubo de

impulso

AVDO Válvula de evacuación con la banda de ajuste de

5…50 kPa

15…25 2,39…5,98 Todos Grandes diámetros disponibles en otras

modificaciones

5.2. Válvula combinada de equilibrado automático AB-QM AB-QM sin tracción: limitador automático de caudal AB-QM de tracción: válvula reguladora con función de equilibrado

Dibujo Signo Descripción DM (mm)

Caudal (m3/h)

Nota T/X/HVAC*

Comentarios

AB-QM Válvula combinada de equilibrado automático,

con o sin niples medidores

10…50 0,15…12,5 T, HVAC En combinación con la tracción asegura la

regulación de caudal de alta calidad

AB-QM Válvula combinada de equilibrado automático, con niples medidores

50…150 12,5…145 T, HVAC En combinación con la tracción asegura la

regulación de caudal de alta calidad

T: Suministro de calor X: Suministro de frío HVAC

66

Tracciones para la válvula AB-QM

Dibujo Signo Descripción Se utiliza con AB-QM

Velocidad (c/mm)

Tipo de regulación

Comentarios

TWA-Z Tracción termoeléctrica con voltaje de

alimentación de 24V y 230V, indicador de

posición

DN 10-20, DN 25,32 hasta

60% de caudal nominal

60 CONECTAR/DESCONE-

CTAR

Disponible en ambas versiones NC y NO, fuerza de cierre 90H

ABNM, ABNM-Z

Tracción termoeléctrica con voltaje de

alimentación de 24V, indicador de posición

DN 10-20, DN 25,32 hasta

80% de caudal nominal

30 0-10 B Solamente la versión NC, fuerza de cierre

100H

AMI 140 Tracción eléctrica mediante reductor con

voltaje de alimentación de 24V y 230V, indicador de

posición

DN 10-32 12 CONECTAR/DESCONE-

CTAR

Ajuste de fábrica de NC, posibilidad de conmutar para NO,

fuerza de cierre 200H

AMV/E 110NL, 120NL

Tracción eléctrica mediante reductor con

voltaje de alimentación de 24V, indicador de posición

DN 10-32 12 y 24 3 puntos, 0-10 B

Determinación del recorrido útil asegura la regulación precisa, independientemente del preajuste en AB-

QM

AME 15 QM


voltaje de alimentación de 24V, posibilidad de dirección manual

DN 40-100 10 3 puntos, 0-10 B

Señal reguladora de 3 puntos con voltaje de alimentación de 230V disponible en

otras modificaciones

AME 15 QM


voltaje de alimentación de 24V

DN 40-150 8 3 puntos, 0-10 B

Señal reguladora de 3 puntos con voltaje de alimentación de 230V disponible en

otras modificaciones

67

5.3. Válvulas de equilibrado manual

Dibujo Signo Descripción DM (mm) Kvs (m3/h)

Nota T/X/HVAC

Comentarios

MSV-I Se monta en la tubería de suministro, preajuste, posibilidad de realizar

mediciones, la caja de la válvula es de latón

15…50 1,6…16 T Se utiliza junto con ASV-PV, principalmente para

limitar el caudal

USV-I Se monta en la tubería de suministro, se conecta el

tubo de impulso, preajuste, posibilidad de

realizar mediciones, función de desconexión

15…50 1,6…16 T y HVAC Se utiliza junto con ASV-PV, principalmente para

limitar el caudal

USV-M Se monta en la tubería de retorno, función de desconexión con

posibilidad de vertimiento de drenaje, la caja de la

válvula es de latón

15…50 1,6…16 T Renovado, para reguladores de salto de

presión

MSV-S Se monta en la tubería de retorno, función de desconexión con

posibilidad de vertimiento de drenaje, caja de válvula es de latón

15…50 3…40 Todos Grandes válvulas Kvs

MSV-BD LENO™

Preajuste, con niples medidores, la caja de la

válvula DZR, funciones de desconexión y vertimiento

de drenaje

50…50 2,5…40 Todos Grandes válvulas Kvs, alta precisión, funciones

especiales

MSV-F2 Preajuste, con niples medidores, la caja de la

válvula GG-25, función de desconexión

15…400 3,1…2585 Todos PN 25 disponible

PFM 4000

Dispositivo medidor para válvulas de equilibrado

- - Todos Blue tooth o transformadores radiales, un dispositivo de memora

en base de PDA T: Suministro de calor X: Suministro de frío HVAC

68

5.4. Válvulas zonales, válvulas reguladoras


Kvs (m3/h)

Nota T/X/HVAC

Comentarios

RA-N Preajuste (14 ajustes) para regulación de 2

posiciones o para reguladores de acción

directa con cabezal térmico

10…25 0,65…1,4 T Se recomienda utilizar junto con el regulador

central de Δp

RA-C Preajuste (4 ajustes) para regulación de 2

posiciones o para reguladores de acción

directa con cabezal térmico

15…20 1,2…3,3 X, HVAC Se recomienda utilizar junto con el regulador

central de Δp

VZL-2/3/4 Válvulas par Fan-Coils para regulación de 2

posiciones con característica lineal de

caudal

15…20 0,25…3,5 HVAC Vía corta de la válvula, se utiliza con la tracción mediante reductor o la tracción termoeléctrica

VZ-2/3/4 Válvulas par Fan-Coils para regulación de 2

posiciones o regulación continua con característica

logarítmica de caudal

15…20 0,25…4,0 HVAC Regulación precisa

Amz 112/113

Válvula reguladora zonal con gran Kvs

50…32/25 17..123, 3,8…11,6

Todos Con la tracción eléctrica incorporada mediante

reductor

VRB de 2 o 3 vías

Válvula reguladora con característica

logarítmica- lineal

15…50 0,63…40 Todos Conexión con la rosca exterior e interior, alto

coeficiente de dirección

VF de 2 o 3 vías

Válvula reguladora con característica

logarítmica- lineal de caudal

15…150 0,63…320 Todos Alto coeficiente de dirección, utilización de tapón ciego: válvula de

3 o 2 vías con DN 100-

150

VFS de 2 vías

Válvula reguladora de vapor con característica logarítmica de caudal

15…100 0,4…145 HVAC PN 25, T máx: 200 oC

VFY-WA Válvula reguladora zonal para la función de

conmutación

25…300 40…5635 HVAC Dirección manual o automática

69

Tracciones para válvulas

Dibujo Signo Descripción Se utiliza con válvulas

Veloci-dad

(c/mm)

Tipo de regulación

Comentarios

TWA-A, TWA-Z

Tracción termoeléctrica con voltaje de alimentación de 24V y 230V, indicador de

posición

RA-N/C, VZL 60 CONECTAR/DESCONE-CTAR


ABNM, ABNM-Z

Tracción termoeléctrica con voltaje de alimentación de 24V, indicador de posición

RA-N/C, VZL 30 0-10 B Solamente la versión NC, fuerza de cierre

100H

AMI 140 Tracción eléctrica mediante reductor con voltaje de

alimentación de 24V y 230V, indicador de posición

VZL (VZ) 12 CONECTAR/DESCONE-CTAR

Ajuste de fábrica de NC, posibilidad de conmutar para NO,

fuerza de cierre 200H

AMV/E- H 130, 140

Tracción eléctrica mediante reductor con voltaje de alimentación de 24V

VZ (VZL) 12 y 24 3 puntos, 0-10 B

Fuerza de cierre 200H, posibilidad de dirección

manual

AMV/E- 13 SU

Tracción eléctrica mediante reductor con muelle de

retorno, voltaje de alimentación de 24V y 230V,

posibilidad de dirección manual

VZ (VZL) 14 y 15 3 puntos, 0-10 B

Muelle de retorno (spring up): protección

de congelación

AMV/E- 335

Tracción eléctrica mediante reductor con voltaje de

alimentación de 24V y 230V

VRB, VF, VFS

7 ó 14 3 puntos, 0-10 B

Versión 230V solamente con

dirección de 3 puntos

AMV/E- 25, 35

Tracción eléctrica mediante reductor, voltaje de

alimentación de 24V y 230V, posibilidad de dirección

manual

VL/VF, VFS DN 40-100

3/11 3 puntos, 0-10 B



AMV/E- 25 SD/SM

Tracción eléctrica mediante reductor con muelle de

retorno, voltaje de alimentación de 24V y 230V


15 3 puntos, 0-10 B

Muelle de retorno. Spring down: protección

de calentamiento excesivo, spring up:

protección de congelación

AMV/E- 55/ 56




8/4 3 puntos, 0-10 B



AMV/E- 85/86




8/3 3 puntos, 0-10 B



AMV-Y Tracción eléctrica mediante reductor, voltaje de

alimentación de 24V y 230V, regulación zonal

VFY-WA 30 seg./ 90 oC

3 puntos, CONECTAR/DESCONE-CTAR

IP 65, momento de giro de 20 a 300 H,

posibilidad de dirección manual

70

5.5. Reguladores de temperatura de acción directa

Dibujo Signo Descripción Se utiliza con

válvulas

Largo de tubo capilar

(mm)

Nota Comentarios

FEK Solamente regulación de suministro de frío, banda de

temperaturas 17-27 ºC

RA-C 5 o 2+2 Frío Sensor incorporado o exterior

FEV Solamente regulación de suministro de frío, banda de

temperaturas 17-27 ºC

RA-N 5 o 2+2 Calor Sensor incorporado o exterior

FED Calor/frío regulación consecuente, banda de temperaturas 17-27 ºC

RA-N, RA-C

4+11 2+2+2

Calor / frío

Sensor incorporado o exterior, zona neutra

establecida: 0,5 – 2,5 ºC

EDA Señalizador del punto de rocío, con voltaje de


Frío EDA-S sensor de humedad

5.6. Termostatos de habitación Dibujo Signo Descripción Voltaje de

alimentación Regulación de velocidad de

ventilador

Sistema Comentarios

RET 230 CO

1/2/3/4

Termostato de habitación para

sistemas de suministro de calor/frío

230V Sin o de 3 velocidades

doble tubo, 4 tubos

Cambio manual de regimenes y velocidad del

ventilador

RET 230 HC


sistemas de suministro de calor/frío, con el

sensor de temperatura incorporado o exterior

230V 1 o 3 velocidades

4 tubos Cambio automático de regimenes de temperatura en el

local

RET 230 HCW


sistemas de suministro de calor/frío, con el

sensor de temperatura incorporado o exterior

230V 1 o 3 velocidades

doble tubo Cambio automático de regimenes de temperatura en la

tubería

HC6000 Termostato de habitación programable

para sistemas de suministro de calor/frío

230V

1 o 3 velocidades

doble tubo, 4 tubos

Cambio automático de regimenes,

regulación crono-proporcional

71

Regulación de suministro de agua fría


Kvs (m3/h)

Funciones Comentarios

MTCV Válvula termostática multifuncional de evacuación de

suministro de agua caliente

15…20 1,5…1,8 Limitación de temperatura de

circulación

Banda de temperaturas 35-60 ºC, la caja de la

válvula RG5, temperatura máxima 100 ºC

MTCV CON B-módulo

Bloque de desinfectación térmica

de acción directa

Permite realizar desinfectación

térmica

Bypass incorporado para iniciar el proceso de

desinfectación térmica

CCR2 Regulador del proceso de desinfectación y

registrador de temperatura, voltaje de

alimentación de 24V

Regulación eléctrica

Proceso de desinfectación programable,

conservación de datos

TWA-A Tracción termoeléctrica con voltaje de

alimentación de 24V, indicador de posición

Regulación CONECTAR/ DESCONE-

CTAR


ESMB, ESM-11

Sensores de temperatura

Registro de temperatura

PT 1000, muchos tipos de sensores diferentes están

disponibles

TVM-W Válvula mezcladora termorreguladora

20…25 1,9…3,0 Limitación de temperatura

Sensor de temperatura incorporado, rosca

exterior

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Ubicación: Pekín – China Proyecto: Grand Nacional Theatre Utilización: AB-QM para calefacción y enfriamiento

Ubicación: Varsovia – Polonia Proyecto: Daimler Chrysler Office Building Utilización: MSV para enfriamiento

Ubicación: Munich – Alemania Proyecto: Swiss Life Utilización: AB-QM para calefacción y enfriamiento

Ubicación: Sittard – Países Bajos Proyecto: Sabic European Headquarters Utilización: AB-QM y ASV para calefacción y

enfriamiento

Ubicación: Munich – Alemania Proyecto: Swiss Life Utilización: AB-QM y ASV para calefacción y

enfriamiento

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HBC Compendium Esp - climatecol.com · Envoltura de la unidad enfriadora (chiller) – el sistema...

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