Dimensionamiento de potencia de calderas

Dimensionamiento de potencia de calderas
Dado que en sistema LEAKO, en cada punto de consumo hay una prioridad de la
producción de ACS sobre la demanda de calefacción, la demanda de máxima de calor,
no es la suma de la demanda de
calefacción más la de ACS. por lo que sugerimos, la máxima de las tres puntas de
demanda que enumeramos.
Nota: Para mejor entendimiento se toma como modelo practico, las necesidades
energéticas del edificio que nos ha servido de ejemplo para el cálculo del consumo
anual de energía.
a) Consumo de energía en la hora de máxima demanda.
Para el cálculo de consumo de energía en la hora de máxima demanda, tenemos
que considerar la demanda en la producción de A.C.S. más la demanda de
calefacción en las viviendas que no están haciendo uso de A.C.S.
La demanda máxima horaria en la producción de A.C.S. viene dada por:
Dh = 120 x N x S
N = Nº de Viviendas (como ejemplo 122 viviendas).
S = Índice de Simultaneidad.
Donde:
1
+ 0,17 = 0,26
S=
N −1
Dh = 120 x 222 x 0,26 = 3.806 l/h.
Con temperatura de entrada de agua fría de 15ºC, la demanda máx. de energía
horaria en la producción de A.C.S será:
Q – 3.806 x (60 – 15) / 860 = 199 kw/h
La demanda máxima en calefacción; en el supuesto que todas las viviendas que
no estén haciendo uso del servicio de A.C.S. estén demandado calefacción, será
de:
Nº Viviendas Demandando A.C.S:= 122 x 0,26 = 32 Viviendas.
Nº Viviendas Demandando Calefacción = 122 – 32 = 90 Viviendas
Demanda media de 90 viviendas:
598,5 kw/h x 90 / 122 = 441,52 kw/h
Siendo 598,5 kw/h la demanda de energía para calefacción de todo el edificio.
Potencia necesaria en la hora de máxima demanda:
441,52 + 199 = 640,52 kw/h.
b) Demanda en consumo punta de 10 minutos.
La demanda máxima en consumo de A.C.S. en 10 minutos, viene dada por la
expresión:
Dm = 50 x W x S
En nuestro ejemplo:
Dm = 50 x 122 x S = 1.586 L/10 minutos
Potencia necesaria =
1.586 x(60 − 15) x60
= 497,9 kW/h
10 x860
c) La potencia necesaria para dar respuesta al 100% de la demanda de calefacción, en
este caso es de 598,5 kW/h.
La demanda máxima en este caso es de 640,52 kW de potencia que es la potencia que se
instalaría en este caso.
Dimensionamiento de tuberías generales y bombas
El sistema leako dispone de válvulas motorizadas de acción proporcional que adecuan el
caudal tanto de calefacción como de ACS a la demanda de la vivienda en cada
momento. Gracias a este control proporcional no es necesario instalar retornos
invertidos ni válvulas de reglaje en los distintos tramos de la instalación ya que este
reglaje lo realizan las válvulas de las subcentrales, siempre que se haga un
dimensionamiento adecuado de las tuberías de manera que la presión disponible no sea
inferior a la necesaria para asegurar los caudales de diseño de la vivienda.
El dimensionamiento de tuberías ha de asegurar que no haya grandes diferencias de
presión entre las subcentrales más cercanas y más alejadas de las bombas de impulsión
generales. Para ello se procurará lograr gradientes bajos en las tuberías cercanas a la
sala de calderas mientras los más cercanos a las subcentrales más desfavorables podrán
ser mayores.
Para el dimensionamiento de la presión disponible en la entrada a las subcentrales
tendremos que seleccionar la mayor entre la necesaria para dar la producción de ACS y
la necesaria para dar el caudal de cálculo de calefacción. La primera será de 3,5 m c.d.a.
valor éste necesario para obtener en el primario un caudal de 1000 litros/hora que es el
caudal nominal para producción de ACS. La presión necesaria para calefacción viene
dada por las pérdidas de la instalación interior de la vivienda por un lado, y las pérdidas
en la subcentral por otro. Para el cálculo de las perdidas de las subcentrales se tomará el
valor KV = 1,44.
Para el dimensionamiento de bombas y diámetros de tubos de la instalación se definirán
los caudales con los coeficientes de simultaneidad que se adjuntan en la siguiente tabla:
Nº de viviendas
1-2
3
4
5-7
8-12
13-18
19-25
26-35
36-50
>50
Qa
ΣA
1,45 ΣK
1,35 ΣK
1,30 ΣK
1,25 ΣK
1,20 ΣK
1,15 ΣK
1,10 ΣK
1,05 ΣK
ΣK
Donde:
A = 1000 l/h (caudal en primario para generar ACS)
Qb
ΣA
0,8 ΣA
0,7 ΣA
0,6 ΣA
0,5 ΣA
0,45 ΣA
0,4 ΣA
0,35 ΣA
0,3 ΣA
0,2 ΣA
ΣA = sumatorio de caudales nominales de ACS
ΣK = sumatorio de caudales de calefacción que alimenta el tramo
En la tabla se definen coeficientes de simultaneidad para dos casos, uno en el que los
caudales de calefacción sean más importantes que los de agua debido a las
características de la vivienda, y que se basan en los caudales de calefacción
aumentándolos para las viviendas que puedan estar demandando ACS mientras el resto
sigue demandando calefacción. El segundo caso es en el que prevalecen los caudales
para dar servicio de ACS a los de calefacción. Para el cálculo del caudal de un tramo se
ha de comparar los dos valores logrados y se seleccionará el mayor. Estos coeficientes
varían en función del número de viviendas al que de servicio cada tramo.
A las pérdidas de carga de la subcentral y de las tuberías generales habría que sumar la
de los tramos y elementos del cuarto de producción térmica para los cuales también se
utilizarán los coeficientes de simultaneidad de la tabla.