Temario

El clculo Datos necesarios Transmisin de calor Coeficiente de transmisin de calor "k"

Clculo del coeficiente de transmisin "k" Influencia del aislamiento en las prdidas de calor-valores de coeficientes "k" Clculo de las prdidas de calor por transmisin Clculo del coeficiente de transmisin global de un edificio "K8 " Clculo de las prdidas por infiltraciones de aire Suplementos Clculo de las prdidas de calor totales Emisin calorfica de los elementos de calor

Variacin de la emisin calorfica en funcin de M distinto de 60C Clculo del salto trmico M

Clculo del dimetro de las tuberas Prdidas de presin y de carga Diagrama caudal-presin para tuberas de acero Diagrama caudal-presin para tuberas de cobre

Clculo de la prdida de calor horario en tuberas Clculo de dilatacin en tuberas Clculo de las resistencias aisladas

Valores de E de las resistencias simples Resistencias simples de cobre en metros de longitud equivalente de tubo

Clculo de la potencia del generador Rendimiento de la combustin de un generador

Pgina

5 5 5 6 6

8 11

13 16 17 18 18

18 18 20 20 21 22 22 23 24 24

24 25 25

Pgina

Seleccin del quemador Clculo del consumo anual de combustible Clculo de las caractersticas hidrulicas del circulador Clculo del depsito de expansin

Depsito de expansin abierto Depsito de expansin cerrado

Clculo de la chimenea Valores de tiro por metro lineal de chimenea temperatura exterior 25C Clculo de la seccin Clculo del conducto horizontal

Ejemplo de clculo de una instalacin de calefaccin (Distribucin bitubular) Ejemplo de clculo de una instalacin de calefaccin (Distribucin monotubular)

Sistemas monotubo Roca Dimensionado de los emisores por el mtodo numrico Clculo del generador Dimensionado de la red hidrulica Prdidas de carga en las resistencias simples Prdida de carga en las vlvulas Prdidas de carga varias Prdida de carga total Dimensionado del circulador

Clculo del consumo de agua caliente sanitaria Correccin del consumo para distintas temperaturas de utilizacin Clculo del consumo de agua caliente en bloques de viviendas Clculo del consumo de agua caliente en hoteles

26 26

28 28 28 29 30

30 30 31

32

37 39

40 41 41 42 42 43 43 43 43

44

44 45

3

El Clculo Datos necesarios El dimensionado de los componentes de una instalacin de calefaccin y/o agua caliente sanitaria ha de ser el re-sultado ms favorable, tcnica y econmicamente, obteni-do de un proceso de clculo ajustado a unas determinadas necesidades de calor. Realizar una instalacin de estas caractersticas exige un estudio previo para determinar los materiales ms adecua-dos. Su precisin depender siempre de la cantidad y de-talle de la informacin obtenida. Los datos y documentacin que, entre otros, se precisan son(*): - Planos del edificio, vivienda, local, etc. - Orientacin cardinal. - Situacin geogrfica. - Aplicacin del edificio o local. -Temperaturas exteriores e interiores. - Materiales empleados en la construccin. - Intermitencia de funcionamiento del sistema. -Tipo de instalacin. -Sistema de distribucin. -Combustible a utilizar. -Caractersticas del generador. - Caractersticas de los emisores. - Servicio de agua caliente sanitaria. - Regulacifl automtica. - Accesorios. -Varios.

(*) Se recomienda la consulta de las IT.Ie.05 e IT.Ie.23 referidas a Normas generales de clculo y proyecto de la instalacin, respectivamente. Igualmente, el contenido de la IT.Ie.02 relacionada con las exigencias ambientales y de confortabilidad .

La falta de datos concretos para definir estudios tcnicos o econmicos se traduce, inevitablemente, en un aumento innecesario de materiales y, en consecuencia, en un incre-mento del presupuesto definitivo. Transmisin de calor La forma de energa denominada calor se transmite de un cuerpo a otro siempre que exista una diferencia de tempe-ratura entre ambos. El traspaso de calor se presenta en tres formas fsicas distintas:

Por conduccin, es decir, cuando la transmisin de calor por un cuerpo tiene lugar sin desplaza-miento de sus molculas. La energa calorfica que desprende un foco de calor se transmite a travs de un cuerpo (varilla metlica, por ejemplo) de uno a otro de sus extremos, por contacto de molcula a molcula, desde el caliente al fro.

Por conveccin, es decir, cuando la transmisin de calor por un cuerpo tiene lugar con desplaza-r:niento de sus molculas. La energa calorfica que desprende el emisor calienta el aire ms prximo que, por este motivo, disminuye de peso espe-cfico y asciende. El natural empuje ascendente del aire ca-liente desplaza al fro el cual, a su vez, au-menta de temperatura. A medida que el proceso contina el volumen de aire del local se calienta uniformemente.

Por radiacin, es decir, cuando la transmisin de calor tiene lugar por ondas o rayos entre el foco y el cuerpo a calentar. La Tierra, por ejemplo, re-cibe calor del Sol en forma de energa de ra-diacin.

En las instalaciones de calefaccin la transmisin de calor por conduccin y conveccin es la causa de las prdidas de calor por transmisin a travs de los materiales em-pleados en construccin ocasionadas por la diferencia de temperaturas entre sus superficies.

2oo e

oo e

Habitacin Exterior Pared

5

Coeficiente de transmisin de calor "k" Cada material constructivo ofrece una determinada resis-tencia al paso del calor a travs de si mismo. Algunos, como el cristal simple, resultan fciles de atravesar mien-tras que otros, como los asilantes, oponen una mayor difi-cultad . El valor de esta resistencia, o coeficiente de trans-misin de calor "k", es la expresin numrica de la facili -dad o dificultad que un material ofrece a la transmisin de calor.

Clculo del coeficiente de transmisin "k" Si sometemos a estudio una pared de gran superficie S, de constitucin homognea, con caras paralelas y planas, que se mantienen a las temperaturas T1 y T2, la cantidad de calor Q que pasa a travs del espesor "e" durante una hora ser:

1 Donde:

A O= -- x Sx (T1-T2)

e 1

Q = Cantidad de calor en kcal/h o W. kcal W

A = Conductividad trmica en h x oc x m 0 oc x m S = Superficie en m2 e = Espesor en m

T1 y T2 = temperaturas en oc

Esta cantidad de calor transmitida (flujo) es directamente proporcional a la superficie S y a la diferencia de T1-T2, e inversamente proporcional al espesor "e". El coeficiente de conductividad trmica A representa el po-der de conduccin del calor del material que se trate, es decir, la cantidad de calor que pasa a travs de una pared de 1 m2 de superficie y 1 mm. de espesor durante una hora, cuando sus caras mantienen 1 oc de diferencia de temperaturas.

En una pared de varias capas, de espesores e1, e2, e3 y conductividades A1, A2, A3.

6

c::::::J c::::J ....__~1 1

e 2 .1 4 e 3 .1

se cumple la igualdad :

A A A Q = - 1 x S x (t1-t') = - 2 x S x (t'-t")= - 3 x S x (t"-t2)

e1 e2 e3

Con lo cual se concluye que la diferencia de temperaturas entre las superficies de una capa es proporcional a la rela-cin + , llamada "resistencia de conduccin". La resistencia total de conduccin en una pared constitu-da por varias capas tiene el valor de la suma de la resisten-cia de conduccin de todas ellas.

e1 e2 e3 en -+-+ -+ . .. + = Coef. de A1 A2 A3 An A resistencia

calorfica

Q = X S X (t1-t2) =A X S X (t1-t2) e1 e2 e3

- + - +-A1 A2 A3

Ejemplo de clculo 1 Valorar la prdida de calor a travs de una pared con 20 m2 de superficie y 0,5 m. de espesor, siendo las temperaturas de sus caras 1 0C y 0C. A = 0,6

1 0C c::::Jc:::::J 0C c::::::J c:::J 1 1 c:::Jc:::J

~

A 0,6 Q =-X S X (T1-T2) =-X 20 X (10-0) = 240 kcal/h.

e 0,5

Ejemplo de clculo 2 Se mejora el aislamiento trmico de _la p~red del ejemplo anterior mediante una capa de matenal a1slante de 4 cms. de espesor y A = 0,06. Valorar la prdida de calor.

A

1

0,5

0,6 +

0,04

0,06 = 1,50

Q = -- x 20x10=133 kcal/h. 1,50

La cantidad de calor cedida por una superficie a tempera-tura TP a un fluido a temperatura TF, estando ambos en contacto, depende de la superficie S y de la magnitud TP-T F En este caso:

Q = h X S X (T p - T F) En el coeficiente h, llamado de "paso de calor por contac-to", estn incluidos los factores que influyen en el inter-cambio de calor.

Q h = = Medida de la densidad de

S x (T P - T F) calor ~ por grado de dife-rencia de temperatura entre pared y fluido.

El clculo de la transmisin del calor, es decir, el flujo des-de un fluido caliente a otro ms fro a travs de una pared supone el conocimiento de los coeficientes de paso de ca-lor "~" en las superficies, adems de las propiedades y med1das del material. Cuando el fluJo de calor no vara con el tiempo (estado de equilibrio) pueden combinarse las ecuaciones del paso de calor y de conduccin en la pared, ya que el calor recibido por una cara es siempre igual al que atraviesa la pared y al calor cedido por la cara opuesta.

Para un estado de equilibrio, el flujo de calor puede valo-rarse como:

t,

Q -

O = h1x S x (t1-t') A

0= -- xS x (t'-t") e

0= h2 x S x (t"-t2) De donde:

t,-t2 =(_1- +_e_ \ h1 A

1

e .

+ _1 \ X h2)

= Resistencia al paso del calor h

Q

S

La expresin del parntesis en la ecuacin anterior repre-senta la resistencia total a la transmisin de calor, y equivale a la suma de resistencias parciales de paso de calor + y de conduccin +

1 Si la designamos por-- , entonces: O = k x S x (t1-t2)

k

--= Resistencia total a la transmisin de calor k

k = Coeficiente de transmisin total del calor

7

r ,,

k= e 1

+:l: +

Donde:

k= Coeficiente de transmisin, en kcal/hxm2 xC h1= Coeficiente de transmisin por contacto cara

interior (admisin) en kcal/h xm2 xC h2=Coeficiente de transmisin por contacto cara

exterior (emisin) en kcal/h xm2 xC e= Espesor en metros "-=Coeficiente de conductividad trmica, en

kcal/h x m x oc

Ejemplo de clculo 3 Valorar el coeficiente de transmisin de calor de la pared cuyos datos constructivos se sealan:

Cmara de aire f = 0,16 Ladrillo hueco A., = 0,22 ..,...____..,,

Ladrillo macizo A.2 = 0,5

k= 1 0,09 0,12

+ + -- + 0,16 + 7 0,22 0,5 20

=0,99 kcal/hxm2 xC

Superfi- Sentido Coef. Coef. cie flujo admisin emisin

h, h2

Pared o m ..

7 7 ventana

!! Aire Pared o ~~ / 7,5 7,5 en ventana reposo 45 ~

i 7 7 Horizontal m:mmm ~ 5 5 Pared ~ .. ::'1 Aire en ... 7

movimiento exterior + 20 10-12 nm:m:m ~ Km/h. Horizontal 5

Terreno Suelo ~ ~ 5 14

8

Valores de la resistencia a la conductividad de las capas de aire T Posicin capa de

aire

Vertical

Horizontal

Sentido Flujo

.. ..

1 l

Espesor e Resistencia T en mm en kcal/h m2C

10 0,16 20 0,19 50 0,21

100 0,20 150 0,19

10 0,16 20 0,17

> 50 0,19

10 0,17 20 0,21

> 50 0,24

Ejemplo de aplicacin coeficientes admisin y emisin "h"

a:

a: w 1-z

' ' ' 1 1

1 1 1 1 ' 1 '

' ' 1 ' ' ' ' '

:

so !

'

: h, :7 1 1

' ' ' 1 1 1 1

1 ' ' ' ' '

h, ~

EXTERIOR

7 1 h, i h, 7

INTERIOR 5 1 h, h, 5

5 p. G !h, 5 5 h,

h, TERRENO 60 14 .

20 h,J h,l

7 2(1 1 h, h, 7

7 1 h, 1 h, 7

7 h,

5 h,.

1_h, 20

h, h, . 7 20

~ 1

Influencia del aislamiento

-1

h, 20

o

en las prdidas de calor - valores de coeficientes "k" Mediante los ejemplos de clculo desarrollados, se cons-tata en que medida la calidad de los materiales y el trata-miento trmico que reciban, puede hacer variar el resulta-do de las prdidas de calor por transmisin. Puesto que los valores de "k" influyen muy directamente en la valoracin de estas prdidas, es evidente que una proteccin trmica aplicada a los materiales que se utiliza-rn en la construccin de un edificio o local dotado de un sistema de calefaccin, an cuando suponga una inversin adicional al coste de la obra, es absolutamente rentable econmicamente, teniendo en cuenta los ahorros de ener-ga que se propucirn. En las pginas siguientes se facilitan valores de "k" para iguales materiales, sin y con aislamiento o cmara de aire. Su ponderacin fundamenta el anterior comentario.

l

~1,5

~~ -n::: :ni E~iii: -} ~.,L Ladnllo maczo

k= 1,97

~ 12 e 3

=11: -: -:::

~j - --- 1 Yeso

Ras1lla Ladnllo maczo

k= 1,38

11 1 1

11 1

11 1

11 1 11 1

11 1 1

11 1

k= 1,38

Muros sin aislamiento

--

---iii_Jif Yeso Ras111a

Ladnllo mac1zo

k= 1,06

k = 1,76

k= 1.26

Muros con cmara de aire de 5 a 12 cms.

12 e3U !!111: =u:: -~:: -::: -: -: -: -: - -_ ..

40 mm k= 0,55 "e" 50 mm k = 0,47

60 mm k= 0,40

11

11 11

11

11

11

11

Ladnllo macizo

k= 0,49 k = 0,42 k= 0,37

1 1 1 1 1 1 : 1 1 1

1,5 12 e s j j

11!\1 - :: =~::, = i!! - : -:: -:: -.

--

Aislamiento Ladnllo maczo

k= 0,53 k = 0,45 k= 0,39

Muros con aislamiento de espesor "e"

1 22,5 -i 12 1 9~1,5.

-1.1.1:::

=m~ =lil =tlll =m::: - ::: = :: - } ~t

1 Ladnllo hueco Ladnllo mac1zo

k = 1,47

t-12 e 9 H q: =mi = tlll -m? -. - i - ::: -:

A1slamrento Ladnllo maczo

k= 1,11

11

11

11

11

11 11

11

Ladnllo maczo

k= 1,30 k= 1.28

Muros sin aislamiento

12 ~e 12 if _.......... ...

-------------

1111'

1111'

mi Ladnllo maczo

k= 1,01

11

11

11

11

11

11

11

Ladnllo maCIZO

k= 1,00

Muros con cmara de aire de 5 a 12 cms.

------------- i Yeso

L. hueco Aislamiento

Ladnllo mactzo

40 mm k= 0,50

12 ~e 12 15 j t :-u.ullll.;;: - r

! 11111 - ::: =oo':' - :::: - < - \

Ladnllo maczo

k = 0,48

11

11

11

11

11 11

11

Ladnllo maczo

k= 0,48 "e" 50 mm k= 0,43 k= 0,42 k= 0,41

60 mm k = 0,37 k = 0,36 k = 0,36

Muros con aislamiento de espesor "e"

1 1 =

1 1 1 =

1 1

1 1 = 1 1 1 = 1 1

o

o

1 1 = 1 1 1 = 1 1

o

o

9

10

~1.5 .. . ::::[UJ~:::

k = 1,45

1

1 Yeso

Ladnllo hueco Enfoscado de cemento

1

1 Yeso

Ladrillo hueco Enfoscado de cemento

k = 1,35

Muros sin aislamiento.

1 Yeso

Ladnllo hueCo Enfoscado de cemento

1 24.5 1

1 Ladri llo hueco 1 Enfoscado Yeso de cemento

k = 1,17

~~~~~ Ladri llo hueco Enfoscado de cemento

k = 1 .09 k = 1,03 k = 0.93

Muros con cmara de aire de 5 a 12 cms.

2 12 fFH 121 12 1"15!1 121 12 9 H UDW: HEIEB DHEI EBi !HEI EB BB EB! BBEB HEIEB

1 Ye~o 1 Ye~o \~~~~o

Ladrillo hueco Ladrio hueco Ladrillo hueco dEenfcoes~edn~o Enfoscado Enfoscado de cemento de cemento 40 mm k = 0.50 k = 0,49 k = 0,46

"e" 50 mm k = 0,43 k = 0,42 k = 0,40 60mm k = 0.47 k = 0,37 k = 0,35

Muros con aislamiento de espesor "e"

Mortero de cemento-------' Ri!SIIIa __ _____:_ _____ ___]

Mortero de cemento -----__j T.ea -------------'

F1brocemento

k = 0,9 1 k = 4.76

Cubiertas sin aislamiento

k = 0,4 0 k = 0,34

Cubiertas con aislamiento de espesor "e"

Baldos 'n Doble tablero ca tatan de rasil la

uiiiiiiii.J.\Iiiii~~~iiijililiifi . lnwmeabhza"on

t~XI~ ~,:; J4(:;:fa: .. '. . . -. ' .. . " , ' .... l . . . ... . -. ...... -

TabiQUIIIOS ~g~~~~~~a~~~~ar de rasilla (espesor med1o B cm)

Con bovedilla ceramica Con bovedilla cermica k = 0.98 k = 0.96

Con bovedilla de hormign Con bovedi lla de hormign k = 1,08 k = 1.19

Terrazas sin aislamiento.

Con bovedilla cermica

.. .. 45 mm k = 0,42 e 60 mm k = 0,35

Con bovedilla de hormign

.. .. 45 mm k = 0,44 e 60 mm k = 0,36

Con bovedilla cermica 20 mm k = 0,60

"e" 25 mm k = 0,55 30mm k = 0.5 1

Con bovedilla de hormign 20 mm k = 0,69

"e" 25 mm k = 0.62 30 mm k = 0,57

Terrazas con aislamiento de espesor "e"

-70

Materiales constructivos sin aislar

-20

D 2Qo D DI - D D

go

Clculo de las prdidas de calor por transmisin El valor de las prdidas de calor por transmisin se deter-mina mediante la frmula:

' k = 2,2

Materiales constructivos aislados

10

D D 20 01

D D go

1 Or = S X k X ~t

1

Donde:

Or = Cantidad de calor en kcal/h. S = Superficie en m2. k = Coeficiente de transmisin de calor en

kcal/h. x m2 x C ~ t = Diferencia entre la temperatura interior y la

exterior (ti -te) El valor "k" es vlido aplicado a paredes de constitucin homognea.

Ejemplo de clculo 4 Valorar las prdidas de calor por transmisin a travs de una pared interior de hormign de grava, enlucida por am-bas caras, de 15 cms. de espesor (k= 2,2) , con las medidas sealadas, siendo la temperatura interior de 20C y la exte-rior de 0C.

Or = 3 x 2,8 x 2,2 x 20 = 369,6 kcal/h

11

1'' Temperaturas interiores recomendadas de clculo

Tipo de local

- Viviendas: Bao ,,,,,,,,,., , Comedor ,,, , ,,,,, Dormitorios ,,,,,,, Dormitorios-estar ., Habitaciones de servicio ,,,,,,,,,, Aseos , ,,,,,,,, ,, Salas de estar ,,,, . Vestbulos y pasillos .. ,., ,,,,,

- Bares ,,,,,,,,,.,,

- Bibliotecas: Salas de lectura ., ...

- Cafeteras , ,,,,,,,

- Cines , , ,,,,,,,,,.

-Colegios: Clases , , ,,,,,, , ,, Comedores ,,,,,, , Laboratorios ,,,,,. Salas de estudio

- Cuarteles: Comedores .. , ....... . . Dormitorios generales .. ,, , , ,,, Salas de estar

- Escuelas: Aulas , , , , ,,,,, .. ,, Botiqun ,,,,,,,,, Comedores , , ,, , ,, Habitaciones comunes ,,,,,, , , . Habitaciones profesores , , , , , , , Salas de juego para nios ,,,, , ,,, Vestuarios-duchas ,

- Fbricas: Comedores Oficinas ,,,,,,,,,,

- Gimnasios ,,,,,,,,

Tempera-tura

20 20 15 20

18 18 20

18

18

20

18

18

18 18 18 19

18

15 19

18 20 18

18

18

18 19

18 20

15

Tipo de local

- Hospitales: Baos , ,, .,,,,,, ,, Comedores , ,,,,,, Dormitorios (estancia todo el da) , , .,,,,, Dormitorios (estancia slo por la noche) , , Quirfanos ,,,,,,, Sala de Rayos X .,, Salas de estar ,,,,, Salas de estar para ancianos o impedidos ,,,,,, ... Salas generales , , , Salas de recuperacin

- Hoteles: Baos ,,,,,,,, ... , Comedores ,,,,,,, Dormitorios ,,,,,,, Dormitorios-estar ,, Habitaciones generales , , , ,,,, , Habitaciones de servicio , ,,,,, , Salas de baile ,, ... , Salas de estar ,,,,,

- Iglesias y capillas .,

- Oficinas: Oficinas generales , Oficinas privadas

- Residencias: Baos ,,,,,,,,,., Comedores , ,,,,,, Dormitorios ,,,,, ,, Salas de estudio-Biblioteca ,.,,,,.,,

- Restaurantes ,,,, ..

- Salas de baile

-Salas de banquetes

- Teatros

-Tiendas Locales , ,,,,,,,,, Locales de prueba de vestidos ,,,,,,,

Tempera-tura

20 21

22

15 29-32

22 21

22 22

23

20 20 18 20

21

18 20 20

18

20 20

19 18 15

19

20

18

20

18

18

21

Temperaturas aplicables para locales sin calefaccin contiguos a los que la tienen, segn la exterior de proyecto.

Locales sin calefaccin

Locales rodeados de otros con calefaccin

Stanos

Terreno debajo de la solera del stano

Terreno contiguo a muros contencin stano

Terreno debajo de la solera planta baia

Atico con forjado plano y cubierta inclinada o terraza con cmara

Atico con forjado inclinado o terraza sin cmara

12

Temperaturas exter. proyecto (0 C}

+3 o - 4 - 8

12 10 8 5

13 13 10 7

12 10 8 7

7 5 2 o

7 5 2 o

13 10 8 5

10 8 5 o

Temperatura exterior de proyecto de aplicacin para los sistemas de calefaccin destinados al bienestar de las personas en la edificacin, segn UNE 100-001-85.

Localidad

Albacete (Los Llanos) Alicante (El Altet) Barcelona (Prat) Bilbao (Sondica) Burgos (Villafria) Cceres (Ciudad) C. Real (Instituto) Crdoba (Aerop.) Ibiza (Es Codola) Jerez (Base area) La Corua (Observ.) Las Palmas (Gando) Logroo (Agoncillo) Madrid (Barajas) Mahn (Aerop.) Mlaga (El Rompeo.) Oviedo (El Cristo) P. Mallorca (Aerop.) Salamanca (Matacn) Santander (Ciudad) Santiago (Aerop.) Sevilla (Aerop.) Teruel (Calamocha) Valencia (M anises) Valladolid (Ciudad) Vigo (Peinador) Zaragoza (Sanjurjo)

Altitud (m)

680

92

8

45

887

459

628

65

8

50

54

10

345

595

82

12

336

2

789

64

316

20

884

50

715

250

240

Condiciones de invierno Temp. seca (C)* Grados-da 99% 97,5% (Base 15C} anuales

-4,7 -3,7 1.673

2,5 3,6 517

1,2 2,0 977

-0,7 -0,3 1.101

-7,2 -5,6 2.384

0,5 1,5 1.026

-4 ,7 -3,4 1.477

-1 ,2 -0,3 869

3,9 4,9 468

0,9 2,1 579

3,0 3,8 930

12,1 12,7

-1,8 -0 ,6 1.506

-4,2 -3,4 1.555

4,7 5,5 558

3,4 4,3 487

-0,5 0,2 1.462

-0,7 0,2 844

-B,3 -5,0 2.030

3,1 3,8 985

-1 '1 -0,1 1.540

0,4 1,5 580

-7,2 -B,1 2.324

-0,2 1 ,O 741

- 5,6 -4,4 1.920

0,0 0,8 1.288

- 3,4 -2,3 1.337

Nivel 99% para hospitales, clnicas, residen?ia~ de ancianos, centrs de clculo y cualquier otro espacio que el tecn1co proyectista ;considere necesario que tenga este grado de cobertura. Nivel97,5% para todos los tipos de edificios y espacios no mencionados anteriormente.

Clculo del coeficiente de transmisin global de un edificio "KG" (Norma bsica NBE-CT -79, sobre condiciones trmicas) Los cerramientos (muros, paredes, etc.) no suelen ser ho-mogneos ni continuos; existen coincidencias de muros, perfiles de estructuras, forjados, etc. denominados "puen-tes trmicos" . En el coeficiente de transmisin han de in-cluirse los de estas partes singulares y obtener un coefi-ciente de transmisin global o til del conjunto. A las partes singulares tratadas se aplica un coeficiente de transmisin lineal "k" , expresado en kcal/h x m x C. En consecuencia, para una superficie de cerramientos S el coeficiente de transmisin global o til resulta:

K x S+ L k x L ------ (kcal/h X m2 X 0 C}

S

Donde:

L = Longitud, en mts., de los "puentes trmicos". Para "puentes trmicos" de ancho o dimensin definidos, tales como perfiles de forjado, pilares, etc., el coeficiente de transmisin lineal "k" puede transformarse en superfi-cial "K" segn la relacin:

k x L K = (kcal/h x m2 x 0 C)

S

Segn la Norma Bsica NBE-CT-79 el coeficiente de trans-misin global "K8 " de un edificio es la media ponderada de los coeficientes de transmisin "K" de los cerramientos que conforman un edificio

Donde:

KE = Coeficiente para cerramientos en contacto con el exterior: - Cerramientos verticales o inclinados ms de

60 con la horizontal de separacin con el exterior.

- Forjados sobre espacios exteriores. KN = Coeficiente para cerramientos de separacin

con otros edificios o locales sin calefaccin: - Cerramientos verticales de separacin con

locales no calefactados o medianeros entre edificios.

-Cerramientos horizontales sobre espacios no calefactados de altura superior a 1 me-tro.

K0 = Coeficiente para cerramientos de techo o cu-bierta: - Cubiertas horizontales o inclinadas menos de 60 con la horizontal. - Cubiertas bajo el terreno.

K8 = Coeficiente para cerramientos de separacin con el terreno: -Muros enterrados o soleras - Forjados sobre cmara de aire de altura me-

nor de 1 metro.

L SE = Suma de las superficies de los cerramientos en contacto con el exterior, en m2 .

L SN = Suma de las superficies de los cerramientos de separacin con otros edificios o locales sin calefaccin , en m2.

L S0 = Suma de las superficies de los cerramientos de techo o cubierta, en m2.

L S8 = Suma de las superficies de los cerramientos de separacin con el terreno, en m2 .

E: producto K8 x S8 puede sustituirse por el k8 x L8 (kcal/h x 0 C} , si se cumple que las prdidas de calor por unidad de temperatura sean iguales con ambos mtodos, es de-cir: K8 x S8 = k8 x L8

K8 = Coeficiente de transmisin de calor del ele-mento en contacto con el terreno, en kcal/h x m2 x oc

S8 = Superficie del elemento en contacto con el te-rreno, en m2.

k8 = Coeficiente lineal de transmisin de calor del elemento en contacto con el terreno, en kcal/h X m2 X C.

L8 = Permetro del elemento en contacto con el te-rreno, en m2.

De la igualdad anterior resulta: K8 = k8 x L8

Ss Por otra parte, el factor de forma "f" de un edificio es:

Donde:

S = Suma de las superficies de los elementos de separacin del edificio.

V = Volumen conformado por las anteriores.

El coeficiente K8 no ser superior a los valores incluidos en la Tabla 1.

Tabla 1

Tipo de Factor Zona climtica segn Mapa 1 energa para de forma calefaccin f (m A B e o E

Combustibles slidos, liquidas "" 0,25 2,1 O (2,45) 1,61 (1,89) 1,40 (1,61) 1,26 (1 ,47) 1,19 (1 ,40) o gaseosos ;;. 1,00 1,20 (1 ,40) 0,92 (1,08) 0,80 (0,92) 0,72 (0,84) 0,68 (0,80)

Edificios sin calefaccin ocalefactados "" 0,25 2, 10(2,45) 1,40 (1,61) 1,05(1 ,19) 0,91 (1 ,05) 0,77 (0,91) con energa ;;. 1,00 1,20 (1 ,40) 0,80 (0,92) 0,60 (0,68) 0,52 (0,60) 0,45 (0,52) elctrica

En la Tabla precedente se indican valores de K8 para 0,25 ~ f ~ 1 ,OO. Para los intermedios:

13

El coeficiente "a" se obtiene de la Tabla 2, en kcal/h x m2 Mapa 2 X C

Tabla 2

Tipo de energa para calefaccin

Zona climtica segn Mapa 1

A B e D E Combustibles slidos, lquidos gaseosos

0,30 (0,35) 0,23 {0,27) 0,20 (0,23) 0,18 (0,21) 0,17 (0,20)

Edificios sin calefaccin o calefactados con energ ia elctrica

0,30 (0,35) 0,20 {0,23) 0,15 (0,17) 0,13 {0,15) 0,11 (0,13)

Mapa 1

~C3 Palma de Mallorca

Los valores de los coeficientes tiles de transmisin "K" de los cerramientos, excluidos los huecos, no sern superio-res a los incluidos en la Tabla 3.

Tabla 3

Tipo de cerramiento Zona climtica segn Mapa 2

VyW X y z

Cerramientos Cubiertas 1,20 (1 ,40) 1,03 (1 ,20) 0,77 {0,90) 0,60 (0,70) exteriores

Fachadas ligeras 1,03 {1,20) 1,03 (1 ,20) 1,03 {1 ,20) 1,03 (1,20) '(,;; 200 kg/m2) Fachadas pesadas 1,55 (1 ,80) 1 ,38 (1 ,60) 1 ,20 (1 ,40) 1 ,20 (1 ,40) (> 200 kg/m2) Forjados sobre 0,86 (1 ,00) O, 77 (0,90) 0,69 (0,80) 0,60 (0, 70) espacio abierto

Cerramientos Paredes 1 '72 {2 ,00) 1,55 (1 ,80) 1 ,38 (1 ,60) 1,38 (1 ,60) con locales no calefactados Suelos o techos -(-) 1 ,20 (1 ,40) 1 ,03 (1 ,20) 1 ,03 (1 ,20)

14

Ejemplo de clculo 5 Calcular el coeficiente de transmisin global KG de un edifi-cio, con la situacin geogrfica y caractersticas construc-tivas que se sealan:

Situacin geogrfica: Cuenca Zonas climticas E (Mapa 1) y Z (Mapa 2)

Seis plantas habitables Altura libre entre forjados Cerramientos verticales e inclinados ms de 60 con la horizontal de separacin con el exterior (opcos con

= 2,6m

cmara de aire de 40 mm) = 918 m2 ;;{ Ventanas y puertas exterio-res con cristal simple en marco de carpintera metlica. = 297 m2 Puente trmico frente de for-jados con bovedilla cermica. = 113 m2 i' -Permetro = 565 m - Espesor = 200 mm Puente trmico pilares de hormign - N de soportes = 26 -Permetro = 6 x 2,6 x 26 = 405m Puente trmico alfeizar - Longitud total = 129 m -Altura = 200 mm Puente trmico cajas persianas Forjado sobre garaje no calefactado con 200 mm de bovedilla cermica. Cubierta inclinada con c-mara de aire, 160 mm de bovedilla hormign y 15 mm

= 81m2

= 64m2 't

= 354m2

de teja cermica = 4 73 m2 Superficie total de cerramientos Volumen interior limitado por cerramientos Combustible previsto

= 2.325,8 m2

= 6.032 m3 Gasleo C

~ "K" con "K" sin

aislamiento aislamiento

1,13 0,54

5,00 2,90

0,89 1,05

2,45 2,70

1,16 1,21

1,73

1,34 0,72

1,41 0,52

f= S

V

2.325,8 --- = 0,386 m-1

6.032

KG = a (3 + 2_) = 0,17 (3 + - 1-) = - 0,95 kcal/h x m2 x C f 0,386

Coeficiente para cerramientos exteriores

LK x S

LS 1,13 X 918 + 0,89 X 113 + 2,45 X 81 + 1,16 X 25,8 + 1,73 X 64 ------------------------=1,23

1.201,8

Segn Tabla 3 para fachadas pesadas en zona climtica Z el valor mximo ha de ser 1 ,20. En consecuencia, han de aislarse los cerramientos en contacto con el exterior (los 40

mm de cmara de aire) . Al aislar el muro aumentan las pr-didas por los puentes trmicos.

0,54 X 918 + 1,05 X 113 + 2,70 X 81 + i,21 X 25,8 + 1,73 X 64 ---------------------- = 0,8

1.201,8

El coeficiente para cerramientos con locales no calefacta-dos, (suelos o techos) segn Tabla 3 en zona climtica Z no ha de ser superior a 1 ,03. El del forjado sobre el garaje tiene un valor de 1 ,34 pero aislado con 20 mm de material adecuado es de 0,72.

El coeficiente para cerramientos exteriores (cubiertas) se-gn Tabla 3 en zona climtica Z no ha de ser superior a 0,60. El de la cubierta propuesta tiene un valor de 1 ,41 pero aislado con 45 mm de material adecuado es de 0,52.

L KE X SE= 0,54 X 918 + 5 X 297 + 1,05 X 113 +2,70 X 81 + 1,21 X 25,8 + 1,73 X 64 = 2.460,01 L KN X SN = 0,72 X 354 = 254,88 L K0 X S0 = 0,52 X 473 = 245,96

2.460,01 + 0,5 X 254,88 + 0,8 X 245,96

2.325,8

2.784,22

2.325,8 = 1,20

El valor mximo de KG, segn el factor de forma del edifi-cio , se ha calculado en 0,95 y, por tanto, el valor 1 ,20 no es admisible. Aumentando el aislamiento de ventanas y puer-

tas exteriores (cristal triple y 6 mm de cmara de aire) K= 2,90 y:

LKE X SE= 0,54 X 918 + 2,90 X 297 + 1,05 X 113 + 2,70 X 81 + 1,21 X 25,8 + 1,73 X 64 = 1.836,31

1.836,31 + 0,5 X 254,88 + 0,8 X 245,96

2.325,8

2.160,52 ---=0,92

2.325,8

15

Tabla de valores de Ka mximos admisibles Clculo de las prdidas por Zona climatica mapa 1 infiltraciones de aire

Estas prdidas de calor se valoran mediante la frmula: A B e D E

f(m- 1) 11 11 11 11 11 1 0 1 =V X Ce X Pe X 'Y] X M 1 (*)

0,25 2,10 1,61 1,40 1,05 1,26 0,91 1,19 0,77 0,26 2,05 1,57 1,36 1,02 1,23 0,88 1,16 0,75 0,27 2,01 1,54 1,34 1,00 1,20 0,87 1,13 0,73 0,28 1,97 1,51 1,31 0,98 1,18 0,85 1 '11 0,72 Donde: 0,29 1,93 1,48 1,28 0,96 1,16 0,83 1,09 0,70 0,30 1,89 1,45 1,26 0,94 1,13 0,82 1,07 0,69 0 1 = Cantidad de calor en kcal/h. 0,31 1,86 1,43 1,24 0,93 1,12 0,80 1,05 0,68 0,32 1,83 1,40 1,22 0,91 1,10 0,79 1,04 0,67 Ce = Calor especfico del aire 0.24 kcal/kg oc 0,33 1,80 1,38 1,20 0,90 1,08 0,78 1,02 0,66 Pe = Peso especfico del aire seco 1.24 kg/m 3 a 0,34 1,78 1,36 1,18 0,89 1,06 0.77 1,00 0,65 1 ooc y 1 ,205 a 20C 0,35 1,75 1,34 1 '17 0,87 1,05 0,76 0,99 0,64

'Y] = n renovaciones/hora (0.5 en general excepto 0,36 1,73 1,32 1,15 0,86 1,03 0,75 0,98 0,63 0,37 1,71 1,31 1,14 0,85 1,02 0,74 0,96 0,62 comedor-estar y bao que se puede utilizar 1). 0,38 1,68 1,29 1 '12 0,84 1,01 0,73 0,95 0,61 Para grandes locales es necesario analizarlo 0,39 1,66 1,27 1 '1 1 0,83 1,00 0,72 0,94 0,61 ya que puede ser entre 0.25 y 0.75) 0,40 1,65 1,26 1,10 0,82 0,99 0,71 0,93 0,60 ~t = Diferencia entre la temperatura interior y la ex-0,41 1,63 1,25 1,08 0,81 0,97 0,70 0,92 0,59 0,42 1,61 1,23 1,07 0,80 0,96 0,69 0,91 0,59 terior (ti - te) 0,43 1,59 1,22 1,06 0,79 0,95 0,69 0,90 0,58 V = Volumen en m3. 0,44 1,58 1,21 1,05 0,79 0,94 0,68 0,89 0,57 0,45 1,56 1,20 1,04 0,78 0,93 0,67 0,88 0,57 0,46 1,55 1 '18 1,03 0,77 0,93 0,67 0,87 0,56 0,47 1,53 1 '17 1,02 0,76 0,92 0,66 0,87 0,56 0,48 1,52 1 '16 1,01 0,76 0,91 0,66 0,86 0,55 0,49 1,51 1 '15 1,00 0,75 0,90 0,65 0,85 0,55 0,50 1,50 1 '15 1,00 0,75 0,90 0,65 0,85 0,55 0,51 1,48 1 '14 0,99 0,74 0,89 0,64 0,84 0,54 0,52 1,47 1 '13 0,98 0,73 0,88 0,63 0,83 0,54 llfll 0,53 1,46 1,1 2 0,97 0,73 0,87 0,63 0,83 0,53 0,54 1,45 1 '11 0,97 0,72 0,87 0,63 0,82 0,53 CQ. 0,55 1,44 1,10 0,96 0,72 0,86 0,62 0,81 0,52 C\1 0,56 1,43 1 '1 o 0,95 0,71 0,86 0,62 0,81 0,52 0,57 1,42 1,09 0,95 0,71 0,85 0,61 0,80 0,52 0,58 1 ,41 1,08 0,94 0,70 0,85 0,61 0,80 0,51 0,59 1,40 1,07 0,93 0,70 0,84 0,61 0,79 0,51 0,60 1,39 1,07 0,93 0,69 0,83 0,60 0,79 0,51 0,61 1,39 1,06 0,92 0,69 0,83 0,60 0,78 0,51 0,62 1,38 1,06 0,92 0,69 0,83 0,59 0,78 0,50 0,63 1,37 1,05 0,91 0,68 0,82 0,59 0,77 0.50 0,64 1,36 1,04 0,91 0,68 0,82 0,59 0,77 0,50 0,65 1,36 1,04 0,90 0,68 0,81 0,58 0,77 0,49 0,66 1,35 1,03 0,90 0,67 0,81 0,58 0,76 0,49 te = 0C 0,67 1,34 1,03 0,89 0,67 0,80 0,58 0,76 0,49 0,68 1,34 1,02 0,89 0,67 0,80 0,58 0,75 0,49 0,69 1,33 1,02 0,88 0,66 0,80 0,57 0,75 0,48 0,70 1,32 1,01 0,88 0,66 0,79 0,57 0,75 0,48 0,71 1,32 1,01 0,88 0,66 0,79 0,57 0,74 0,48 (*) Frmula emprica con la que se obtienen valores semejantes a los que 0,72 1,31 1,00 0,87 0,65 0,78 0,57 0,74 0,48 resultan de desarrollar complejos procesos de clculo expuestos en 0,73 1,31 1,00 0,87 0,65 0,78 0,56 0,74 0,48 tratados de calefaccin. Su aplicacin se ha generalizado. 0,74 1,30 1,00 0,87 0,65 0,78 0,56 0,73 0,47 0,75 1,29 0,99 0,86 0,64 0,77 0,56 0,73 0,47 Ejemplo de clculo 6 0,76 1,29 0,99 0,86 0,64 0,77 0,56 0,73 0,47 0,77 1,28 0,98 0,85 0,64 0,77 0,55 0,73 0,47 0,78 1,28 0,98 0,85 0,64 0,77 0,55 0,72 0,47 Valorar las prdidas de calor por infiltraciones de aire en el 0,79 1,27 0,98 0,85 0,63 0,76 0,55 0,72 0,46 local de medidas y temperaturas sealadas. 0,80 1,27 0,97 0,85 0,63 0,76 0,55 0,72 0,46 0,81 1,27 0,97 0,84 0,63 0,76 0,55 0,71 0,46 0,82 1,27 0,97 0,84 0,63 0,76 0,55 0,71 0,46 0 1 = 2 x 3 x 2,8 x 0,24 x 1 ,205 x 0,5 x 20 = 48,6 kcal/h . 0,83 1,26 0,96 0,84 0,63 0,75 0,54 0,71 0,46 0,84 1,25 0,96 0,83 0,62 0,75 0,54 0,71 0,46 0,85 1,25 0,96 0,83 0,62 0,75 0,54 0,70 0,45 0,86 1,24 0,95 0,83 0,62 0,74 0,54 0,70 0,45 Mtodo de las rendijas 0,87 1,24 0,95 0,82 0,62 0,74 0,53 0,70 0,45 0,88 1,24 0,95 0,82 0,62 0,74 0,53 0,70 0,45 0,89 1,23 0,94 0,82 0,61 0,74 0,53 0,70 0,45 1 0; = L (A X 1) X ~t X Cj) 1 0,90 1,23 0,94 0,82 0,61 0,73 0,53 0,69 0,45 0,91 1,22 0,94 0,81 0,61 0,73 0,53 0,69 0,45 0,92 1,22 0,93 0,81 0,61 0,73 0,53 0,69 0,44 0,93 1,22 0,93 0,81 0,61 0,73 0,52 0,69 0,44

0 ,9~ 1,21 0,93 0,81 0,60 0,73 0,52 0,69 0,44 Donde: 0,95 1,21 0,93 0,81 0,60 0,73 0,52 0,69 0,44 0,96 1,21 0,92 0,80 0,60 0,72 0,52 0,68 0,44 O; = Cantidad de calor, en kcal/h 0,97 1,20 0,92 0,80 0,60 0,72 0,52 0,68 0,44 A = Valor de la infiltracin, en m3/h x m (consultar 0,98 1,20 0,92 0,80 0,60 0,72 0,52 0,68 0,44 Tabla correspondiente) 0,99 1,20 0,92 0,80 0,60 0,72 0,52 0,68 0,44 1,00 1,20 0,92 0,80 0,60 0,72 0,52 0,68 0,44 = Longitud de rendijas expuestas al viento, en

m. (consultar Tabla correspondiente) 1 Combustibles slidos, lquidos o gaseosos. ~ t = Diferencia ti - te 11 Edificios sin calefaccin o calefactados con energa elctrica Cj) = lndice de infiltracin

1,,,, 16

Las prdidas por infiltraciones de aire dependen de la velo-cidad del viento, de la orientacin de la fachada y del ta-mao de las rendijas. La velocidad del viento es variable. No obstante, puede considerarse como valor medio el de 16 --;- 24 km/h. Para locales con ms de una fachada al exterior se consi-derar nicamente la que tenga mayor longitud de rendija. La longitud mnima de sta ser la mitad del total de todas.

El ndice de infiltracin cp constituye la indicacin numrica de la mayor o menor dificultad (facilidad) que oponen las rendijas al paso dl aire.

1 Cj) = E X L X Z8 1

Donde:

E = lndice del .edificio (consultar Tabla correspon-diente).

L = lndice del local. Depende de la relacin entre la superficie de ventanas y puertas expuestas al viento (S8 ) y la de puertas interiores (S). Con-sultar Tabla correspondiente.

Ze = Suplemento de esquina, a considerar slo en aquellos casos en los que ventanas y puertas estn situadas en paredes formando angula. Consultar Tabla correspondiente.

As pues:

O = L (A X 1) X M X E X L X Z8

Infiltracin horaria (A) por metro lineal de rendija

Elemento

Ventanas y puertas exteriores

Puertas interiores

Material Sencilla

Metlica 1,5

No metlica 3

Estancas, 15

Hoja sencilla y doble cristal

1,5

2,5

Doble o sencilla y estanca

1,2

2

No estancas, 40

Determinacin aproximada de longitud de rendija 1 en funcin de la superficie (S) de la puerta o ventana

Altura en m. del elemento

Longitud de rendija Longitud rendija (puerta)

Ventana Puerta o ventana

0,5 0,63 0,75 0,88 1,20 1,25 1,50 2,00 2,50

7.,2S 6,2S 5,3S 4,9S 4,5S 4, 1S 3,7S 3,3S 3S

2,6 3,3

Puerta 1 hoja f t Puerta 2 hojas

lndice del edificio E

Localidad normal Localidad ventosa

Situacin V Casa Casa V Casa Casa ccenfila aislada ccenfila aislada

Protegida 4 0,24 0,34 6 0,41 0,58

Despejada 6 0,41 0,58 8 0.60 0,84 Muy despejada 8 0,60 0,84 10 0,82 1,13 siendo: V = velocidad del viento considerada en m/s. Obs.: Las casas en esquina se incluyen en el grupo ccfila .. .

-Casa ccen filan es la vivienda que junto con otra (s) forman la planta de un edificio.

Seleccin del ndice E:

Fachadas afectadas por el viento

lndice E

Orientacin N-N E-E Resto de orientaciones

Una Se toma el mximo correspondiente a despejado o muy despejado

Varias, despejadas

Varias, muy despejadas

El mximo correspondiente

El mximo correspondiente

El que corresponda a protegida

El que corresponda a despejada

El Reglamento de calefaccin indica que la velocidad del viento que se utilizar a efectos de clcdlo,_de infiltracin, ser la mxima de las medi-das diarias registradas en la localidad en un perodo de 1 O aos.

lndice del local L (puertas interiores y ventnas) Relacin de No Metlicas Metlicas superficies L

Estancas No estancas Estancas No estancas

s. < 1,5 < 3 < 2,5 < 6 0,9

S; 1,5 -7- 3 3 c- 9 2 c- 6 6-7-20 0,7

Suplemento de esquina (Z0 ) Puertas y ventanas en paredes en esquina 1,2

Puertas y ventanas sin formar esquina 1 ,O

Suplementos Al margen de las prdidas de calor por transmisin e infil-traciones de aire, ya valoradas, en la prctica no han de despreciarse otras circunstancias susceptibles de modifi-car (incrementndolos), los valores ya determinados. Se trata de parmetros que, en cada caso, inciden para el clculo de las prdidas de calor totales de un local, edifi-cio, etc. y son los detallados en el Cuadro.

Concepto de suplemento Valor

Por orientacin Norte 0,05 -7- 0,07

Por intermitencia: reduccin nocturna 0,05

Por intermitencia: de 8 a 9 horas parada 0,1

Por intermitencia: ms de 1 O horas parada 0,2 -7- 0,25

Ms de 2 paredes al exterior 0,05

Ultimas plantas edificios de gran altura 0,02/metro

17

1 r

Clculo de las prdidas de calor totales Se determina la prdida total de calor mediante la frmula:

1 Q = (QT + ) X (1 + F) 1

Donde:

Q = Cantidad de calor total en kcal/h. Or = Cantidad de calor total por transmisin. 0 1 = Cantidad de calor total por infiltraciones de aire F = Suma de suplementos

HABITACION

HABITACION

Ejemplo de clculo 7 Cantidad de calor por transmisin: 30.000 kcal/h. = Or Cantidad de calor por infiltraciones: 1.500 kcal/h. = 0 1

Suplementos: - Por orientacin Norte: 0,05 -Paro 9 h. diarias: O, 1 -Ms dos paredes exteriores: 0,05

Total factor F = 0,2

Prdida de calor total Q = (30.000 + 1.500) x (1 + 0,2) = 37.800 kcal/h.

Emisin calorfica de los elementos de calor El clculo de las necesidades de calor de una habitacin o edificio se desarrolla considerando siempre la temperatura exterior (llamada de clculo) que, generalmente, es la ms baja que se alcanza en la zona durante el invierno. El dimensionado del emisor se hace normalmente para M = 60C, cuyas condiciones de trabajo son:

18

l ta-.

te ! tm

ts

te = Temperatura de entrada fluido calefactor.= 90C ts = Temperatura de salida fluido calefactor. = 70C tm = Temperatura media radiador o panel. = 80C ta =Temperatura ambiente. = 20C

1 ~ t = tm - ta = 60C 1 Variacin de la emisin calorfica en funcin de ~t distinto de 60C. En la prctica puede resultar que la exigencia calorfica real de un local sea menor que la obtenida por clculo, ya que la temperatura exterior con la que se ha operado se al-canza en pocas ocasiones. Las temperaturas del fluido ca-lefactor podrn ser ms bajas y, en consecuencia, el ~t ya no ser de 60C y la emisin de calor resultante no ser la misma. La potencia de un emisor en funcin de la temperatura puede representarse por:

n

Donde:

Q = Emisin calorfica en kcal/h . 0 60 = Emisin calorfica para ~t = 60C =

te+ ts 90 + 70 -- -ta = -20

2 2 ~t = Salto trmico diferente del normal te = Temperatura entrada ts = Temperatura salida ta = Temperatura ambiente n = Exponente de la curva caracterstica del emi-

sor segn ensayos (a facilitar por el fabricante)

Clculo del salto trmico ~t La diferencia entre las temperaturas de entrada y salida para una determinada temperatura ambiente es un valor determinante para el clculo del salto trmico de un emi-sor. Debe tenerse en cuenta:

~ ts 1) Cuando --?: O, 7, el salto trmico puede determinarse

~te te+ ts

mediante la media aritmtica. ~t = tm- ta = - ta 2

L\ ts Ejemplo de clculo 9 2) Cuando --< 0,7, el salto trmico puede determinarse

L\ te te-ts

Valorar el salto trmico de un emisor en las condiciones de trabajo te = 90C, ts = 70C y ta = 25C

mediante la media logartmica. L\t = L\ te

In-- L'lts ts-ta l ts -- -

Ejemplo de clculo 8 Valorar el salto trmico de un emisor en las condiciones de trabajo te= 90C, ts = 82C y ta = 21 oc.

L\ts ts -ta 82-21 61 -- - = - =0,88 L'lte te-ta 90-21 69

90 + 82 L\t= -21 = 65C

2

L\ te . L\ te Valores de In -- para diferentes valores de --

L\ ts L\ ts

te o 2 3 4

ts

1,4 0,365 1,5 0,405 0,412 0,419 0,425 0,432

1,6 0,470 0,476 0,482 0,489 0,495 1,7 0,531 0,536 0,542 0,548 0,554

1,8 0,588 0,593 0,599 0,604 0,610 1,9 0,642 0,647 0,652 0,658 0,663

2,0 0,693 0,698 0,703 0,708 0,713 2,1 0,742 0,747 0,751 0,756 0,761

2,2 0,788 0,793 0,797 0,802 0,806 2,3 0,833 0,837 0,842 0,846 0,850

2,4 0,875 0,880 0,884 0,888 0,892 2,5 0,916 0,920 0,924 0,928 0,932

2,6 0,956 0,959 0,963 0,967 0,971 2,7 0,993 0,997 1,001 1,004 1,008

2,8 1,030 1,033 1,037 1,040 1,044 2,9 1,065 1,068 1,072 1,075 1,078

3,0 1,099 1,102 1,105 1,109 1 '112 3,1 1 '131 1,135 1,138 1 '141 1,144

3,2 1,163 1,166 1,169 1,172 1,176 3,3 1,194 1,197 1,200 1,203 1,206

3,4 1,224 1,227 1,230 1,233 1,235 3,5 1,253 1,256 1,258 1,261 1,264

L\te te-ta

te-ts L\t =

L\te In--

L'lts

5

0,372 0,438

0,501 0,560

0,615 0,668

0,718 0,765

0,811 0,854

0,896 0,936

0,975 1,012

1,047 1,082

1 '115 1,147

1,179 1,209

1,238 1,267

70-25 45 =- = 0,69

90-25 65

te -ts 90-70 20

te-ta 90-25 In 1,444 In In

ts -ta 70-25

6 7 8 9

0,378 0,385 0,392 0,399 0,445 0,451 0,457 0,464

0,507 0,513 0,519 0,525 0,565 0,571 0,577 0,582

0,621 0,626 0,631 0,637 0,673 0,678 0,683 0,688

0,723 0,728 0,732 0,737 0,770 0,775 0,779 0,784

0,815 0,820 0,824 0,929 0,859 0,863 0,867 0,871

0,900 0,904 0,908 0,812 0,940 0,944 0,948 0,952

0,978 0,982 0,986 0,989 1,015 1,019 1,022 1,026

1,051 1,054 1,058 1,061 1,085 1,089 1,092 1,095

1,118 1,122 1,125 1,128 1,151 1,154 1,157 1,160

1,182 1,185 1,188 1 '191 1,212 1,215 1,218 1,221

1,241 1,244 1,247 1,250 1,270 1,273 1,275 1,278

En la Tabla precedente, el valor de In 1,44 = 0,365

20 L\t= = 55C

0,365

19

La Tabla refleja valores de emisin calorfica de un radiador en funcin del Llt.

Nm. Ellos. 1\. t 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80

60 65 70 75 81 86 92 97 103 108 114 120 126 132 138 144,0 150 156 162 169 175 181 188 194 201 207

2 119 130 140 150 161 172 183 194 205 217 228 240 252 264 276 287,9 300 313 325 338 350 363 376 389 402 415

3 179 194 210 226 242 258 275 291 308 325 343 360 378 396 414 431,9 450 469 487 506 525 544 564 583 603 622

4 239 259 280 301 322 344 366 388 411 434 457 480 504 528 552 575,9 600 625 650 675 700 726 752 777 804 830

5 298 324 350 376 403 430 458 485 514 542 571 600 630 659 689 719,8 750 781 812 844 875 907 939 972 1004 1037

6 358 389 420 451 484 516 549 583 616 651 685 720 756 791 827 863,8 901 938 975 1013 1051 1089 1127 1166 1205 1245

7 418 454 490 527 564 602 641 680 719 759 799 840 882 923 965 1007,7 1051 1094 1137 1181 1226 1270 1315 1361 1406 1452

8 478 518 560 602 645 688 732 777 822 867 914 960 1007 1055 1103 1151,7 1201 1250 1300 1350 1401 1452 1503 1555 1607 1660

9 537 583 630 677 725 774 824 874 925 976 1028 1080 1133 1187 1241 1295,7 1351 1406 1462 1519 1576 1633 1691 1749 1808 1867

10 597 648 700 752 806 860 915 971 1027 1084 1142 1200 1259 1319 1379 1439,6 1501 1563 1625 1688 1751 1815 1879 1944 2009 2075

11 657 713 770 828 887 946 1007 1068 1130 1193 1256 1320 1385 1451 1517 1583,6 1651 1719 1787 1856 1926 1996 2067 2138 2210 2282

12 716 778 840 903 967 1032 1098 1165 1233 1301 1370 1440 1511 1583 1655 1727,6 1801 1875 1950 2025 2101 2178 2255 2332 2411 2489

13 776 842 910 978 1048 1118 1190 1262 1336 1410 1485 1561 1637 1715 1793 1871,5 1951 2031 2112 2194 2276 2359 2443 2527 2612 2697

14 836 907 980 1053 1128 1204 1281 1359 1438 1518 1599 1681 1763 1846 1931 2015,5 2101 2188 2275 2363 2451 2541 2631 2721 2812 2904

15 895 972 1050 1129 1209 1290 1373 1456 1541 1627 1713 1801 1889 1978 2068 2159,5 2251 2344 2437 2532 2626 2722 2818 2916 3013 3112

16 955 1037 1120 1204 1290 1376 1464 1553 1644 1735 1827 1921 2015 2110 2206 2303,4 2401 2500 2600 2700 2802 2904 3006 3110 3214 3319

17 1015 1102 1190 1279 1370 1462 1556 1651 1746 1843 1942 2041 2141 2242 2344 2447,4 2551 2656 2762 2869 2977 3085 3194 3304 3415 3527

18 1075 1166 1260 1354 1451 1548 1647 1748 1849 1952 2056 2161 2267 2374 2482 2591,4 2702 2813 2925 3038 3152 3267 3382 3499 3616 3734

19 1134 1231 1330 1430 1531 1634 1739 1845 1952 2060 2170 2281 2393 2506 2620 2735,3 2852 2969 3087 3207 3327 3448 3570 3693 3817 3942

20 1194 1296 1400 1505 1612 1720 1830 1942 2055 2169 2284 2401 2519 2638 2758 2879,3 3002 3125 3250 3375 3502 3629 3758 3887 4018 4149

Clculo del dimetro de las tuberas Aplicando esta igualdad para el fluido calefactor agua (Pe = 1) y para un metro lineal de tubo, resulta:

Por la red de tubos de una instalacin de calefaccin circu-la el fluido calefactor que es portador de la energa calorfi-ca desde el generador hasta los emisores.

Prdidas de presin y de carga Cuando un fluido circula por el interior de un tubo recto de igual seccin en toda su longitud, la presin de este fluido disminuye rectilneamente a io largo del tubo. Si Les la longitud del tubo expresada en metros, p1 la pre-sin inicial y p2 la final.

p -P Caida de presin = p1 - p2; Prdida de carga t1p =

1 2

L La prdida de carga t1p depende de la longitud y tambin de otras variables como el dimetro del tubo, la velocidad y peso especfico del fluido, la aceleracinde la gravedad, y del coeficiente de rozamiento del tubo. Estos parmetros se relacionan segn la frmula:

.f1p = cp X

D

La transicin de uno a otro rgimen en una tubera recta, tiene lugar de forma brusca y al estado en el que se produ-ce se le denomina "estado crtico", y depende de la v_elo-cidad, del dimetro y de la viscosidad del fluido circulante. El estado de la corriente y, en consecuencia, el estado cr-tico pueden describirse mediante una magnitud sin dimen-siones denominada "nmero de Reynolds" (Re).

La transicin de rgimen de corriente laminar a turbulenta, o estado crtico, se alcanza para Re = 2.300 (*) En un rgimen laminar el coeficiente de rozamiento cp slo depende de Re, y puede expresarse:

64 cp=-

Re V X D

Re = (*) En tubos de seccin circular y rectos, por debajo de este valor el rgi -

men de corriente es siempre laminar an cuando, si se evitan las per-turbaciones, se han obtenido en ensayos regmenes de corriente lami-nar con valores de Re > 2320.

Ve Donde:

v = Velocidad en mts/seg. D = Dimetro interior en metros

Ve = Viscosidad cinemtica en m2/seg.

En tuberas industriales, cuando Re ;;;, 3000, la corriente es ya turbu-lenta.

Diagrama Caudal- Presin para tuberas de acero (Temperatura del agua = 80 C) . (Reproducido en pgina 47)

20000

"""'

--

-

'-i \1~ \

, . .,-

-1-+-+--i-+--i--+-l

! NO/JO

1000

'! --~ --

- --,-

c-+tr H-ttlr-::ttt:!:j H '

l\ \!j~ t- t ":lzZHf-t fEe-~- ff~fc-3~~~a{E~~~-~'-iffi{ Ejemplo: " ,!= rx l\ 1, Caudal C = 500 1/h. , :dt' l+-f''rl-l--+-+---->tx--H-I''tr+-~-~--f'.IL+>-,,I--+++-_ .. +_-+-t

1,'-II- 0 Tubo = 1" t

110 1 1 ~ i _ 1 Velocidad = 0,25 m/seg. i= "" : t 'h. v ~ -?~ _ -l-+-f+ - 1-+-!: : Prdida de carga ~p = 3,3 mm c.a. +-

~ Tf - -+-H~ ;,...-4-+++l-+-++-i-+---1e-+l -i+-+ H!III- H - 1 1 1 11 1 11 1 1 ,; y ' --. -Tl- 1 1 1 1 1 1 ! 1 1 1 1 - 1

ODS ' '~ ,, oe ,,, "~ll! e .,ttJ ,.~;I,D (J Jf"- .fO 10 JO n ,.,..so, 71#11110'1()() - .,, .,1()0 -----jT.,O!' Prdida de carga mm c.a./m

21

Diagrama Caudal - Presin para tuberas de cobre (Temperatura de agua = 45 C)

E .......

ro eS E E ca Ol ....

ca Q) "O ca

"O 'E Q) 0...

Denominacin del tubo de 1 mm de espesor

Factores de correccin para temperaturas medias del agua distintas de 45 C

Temperatura del agua C 5 10 40 50 60 70 80 100

Factor de correccin 1 ,24 1 '18 1 ,02 0,99 0,96 0,94 0,92 0,91

Clculo de l prdida de calor horario en tuberas La prdida de calor por hora en un tubo de longitud L, vie-ne dada por la frmula:

1 Q = k X L X {ti - ta) 1

Donde:

22

Q = Cantidad de calor kcal/h. k= Coeficiente de transmisin. L = Longitud tubo. ti = Temp. interior del agua.

ta = Temperatura ambiente.

q, +-4--+-4~+++++-

Valores de k para tubos sin aislar

Dimetro Pulg . 1/2 3/4 1 11/411/2 nominal mm 15 20 25 32 40

Tubo 0,8 0,9 1 '1 1,4 1,5 horizontal

Tubo 0,9 1 '1 1,3 1,6 1,7 vertical

50 57 60 80 100

1,8 1,9 2,2 2,7 3,2

1,8 1,9 2,2 2,7 3,2

Para tubos aislados colocados dentro de ranuras de pared cerradas, considerar ta = 45 oc Para tubos no aislados colocados en ranuras cerradas, considerar ta = 35 oc

Cantidad de calor aproximada en kcal/h que pierde cada metro lineal de tubera.

Tubera sin aislar

3/8" 1/2" 3/4" 1"

1 1/4" 1 1/2"

2" 2 1/2"

57 64 70 82 94

106 119 131 i43 156

20

10 12 14 16 19 21 25 30 26 28 30 35 39 43 48 52 56 61

Tubera aislada

3/8" 1/2" 3/4" 1"

1 1/4" 1 1/2"

2" 21/2"

57 64 70 82 94

106 119 121 143 156

20

2 3 3 4 4 5 6 5 6 6 7 8 9

10 10 11 12

25

15 17 19 23 27 30 35 43 37 40 43 49 56 61 68 74 80 86

25

2 3 4 5 5 6 7 9 7 8 9

10 11 12 14 15 16 17

30

17 21 25 29 35 38 45 56 48 52 56 64 72 79 87 96

103 111

30

3 4 5 6 7 8 9

11 10 10 11 13 14 16 17 19 21 22

35

21 26 31 36 43 47 55 68 59 64 68 78 88 97

107 117 126 136

35

4 5 6 7 9 9

11 14 12 13 14 16 18 19 21 23 25 27

40

25 31 37 42 50 56 66 81 70 76 81 93

105 115 127 139 150 161

40

5 6 7 8

10 11 13 16 14 15 16 19 21 23 25 28 30 32

Temperatura media -Temperatura ambiente (L'.t)

45 50 55

29 33 37 36 41 46 42 48 54 49 56 62 58 66 74 65 73 82 76 86 97 94 107 119 81 92 103 88 99 111 94 107 119

107 122 136 121 137 154 134 152 170 147 167 187 161 182 204 173 197 220 187 212 237

60 65

41 45 51 55 59 65 69 75 82 90 91 99

107 117 132 145 114 124 123 135 132 145 151 165 170 186 188 206 207 227 226 247 243 267 262 288

70

49 60 71 82 98

108 127 158 135 147 158 180 203 224 246 269 290 313

75

53 65 76 89

106 117 138 170 146 159 170 195 219 242 266 291 314 338

Temperatura media- Temperatura ambiente (D.t)

45

6 7 8

10 12 13 15 19 16 18 19 21 24 27 29 32 35 37

50

7 8

10 11 13 14 17 21 18 20 21 24 27 30 33 36 39 42

55

7 9

11 12 15 15 16 24 21 22 24 27 31 34 37 41 44 47

60

8 10 12 14 16 18 21 26 23 25 26 30 34 38 41 45 49 52

65

9 11 13 15 18 20 23 29 25 27 29 33 37 41 45 49 53 58

70

10 12 14 16 20 22 25 31 27 29 31 36 41 45 49 54 58 63

75

11 13 15 18 21 23 28 34 29 32 34 39 44 48 53 58 63 68

Clculo de dilatacin en tuberas

80

57 70 82 95

113 126 148 183 157 170 183 209 235 260 286 313 337 363

80

12 14 16 19 23 25 30 37 31 34 37 42 47 52 57 63 67 73

85

61 75 88

102 121 134 158 195 168 182 195 224 252 278 306 334 360 389

85

12 15 18 20 24 27 32 39 34 36 39 45 50 56 61 67 72 78

90

65 80 94

109 129 143 169 208 179 194 208 238 268 296 326 356 384 414

90

13 16 19 22 26 29 34 42 36 39 42 48 54 59 65 71 77 83

95 100

70 85 99

115 137 152 179 221 190 206 221 253 284 314 346 378 407 439

95

14 17 20 23 27 .30 36 44 38 41 44 51 57 63 69 76 81 88

73 98

105 122 145 161 189 233 201 218 233 267 301 332 366 399 430 464

100

15 18 21 24 29 32 38 47 40 44 47 53 60 66 73 80 86 93

Durante el trazado de las tuberas, debe tenerse en cuenta la dilatacin de las mismas. Este aumento de longitud puede determinarse mediante la frmula:

1 ~[,. = l X a X M Donde:

~L = Longitud dilatada en mm. L = Longitud inicial en m. a = Coeficiente dilatacin acero: a 80 C. 0,96 mm. por m.

cobre: a 80 C. 1,36 mm: por m. latn: a 80 C. 1,52 mm.:por m. ~t = Diferencia de temperaturas (temp. media fluido-temperatura ambiente)

Cuando al aplicar la frmula se incluye el valor de un coeficiente "a" para 80 oc no debe tomarse en consideracin el factor ~t.

23

~ , 2

Clculo de las resistencias aisladas La caida de -presin en una resistencia aislada, o simple, se determina mediante la frmula:

Donde:

v2 x y P1 - P2 = ~p = E ---

2xg

~p = Prdida de presin en kg/m2 E = Coeficiente resistencia. No depende de Rey-

nolds. v = Velocidad en m/sg. y = Peso especfico en kg/m 3 g = Aceleracin de la gravedad en m/sg2

El coeficiente de resistencia E viene determinado por la forma constructiva de la resistencia simple que se trate y, al contra-rio del coeficiente de rozamiento cp, no depende del nmero de Reynolds.

Valores de E de las resistencias simples

Resistencia simple E

Caldera 2,5

Radiadores 3

Unin con aumento de seccin

Unin con disminucin de seccin 0,5

Doble curva (180) 2 Vlvula de retencin 2

Curva 90 r/d = 1 ,5 0,5

Curva 90 r/d = 2,5 0,3

Smbolo Resistencia simple E

Pieza T (1), en ngulo recto derivacin, divisin 1,5 derivacin, unin 1,0

paso, divisin o

paso, unin 0,5

"'&.&- ._ ,... cruce (entrada o salida por ambos extremos 3 0 '"' -

1 1 de la T) '

(1) En las piezas T el valor E es vlido considerando la velocidad de la co-rriente total.

Dimetro tubera 3/8" 1/2" 3/4" 1" 11/4" 11/2" 2"

Codo 90 2,5 2 1,5 1,5

Soldadura circular 0,5 0,5 0,4 0,4 0,3 0,3 0,2

Vlvula compuerta 1 ,5

* Llave radiador paso escuadra

* Llave radiador paso recto

4

8,5

4

8,5

0,5 0,5 0,3 0,3 0,3

2 2

6 6

* Valores diferentes para cada fabricante

Resistencias simples de cobre en metros de longitud equivalente de tubo

Dimetro del tubo 10/12 12/14 13/15 14/16 16/18

Codo 90 0,45 0,50 0,50 0,60 0,70

Curva 45 0,30 0,35 0,40 0,40 0,50

Curva 90 0,40 0,45 0,50 0,50 0,55

Te 0,14 0,16 0,18 0,20 0,22

Te 0,65 0,75 0,80 0,90

Vlvula paso recto 0,60 0,70 0,80 0,90 1,10 metros

Velocidad agua en m/seg.

Prdida de presin en mm C.a. para E = 1 a 15 (agua a 80C) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

0,01 0,01 0,01 0,02 0,02 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,015 0,01 0,02 0,05 0,05 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,02 0,02 0,05 0,1 0,1 0,1 0,1 0,2 0,2 0,2 0,2 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,025 0,05 0,1 0,1 0,1 0,2 0,2 0,2 0,3 0,3 0,4 0,4 0,4 0,5 0,5 0,5 0,03 0,05 0,1 0,2 0,2 0,2 0,3 0,3 0,4 0,4 0,5 0,5 0,6 0,6 0,7 0,7 0,035 0,1 0,1 0,2 0,3 0,3 0,4 0,5 0,5 0,6 0,7 0,7 0,8 0,8 0,9 1,0 0,04 0,1 0,2 0,3 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,7 0,8 0,9 1,0 1,0 1,1 1,2 0,045 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 0,05 0,1 0,3 0,4 0,5 0,6 0,8 0,9 1,0 1,1 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,9 0,06 0,2 0,4 0,6 0,7 0,9 1,1 1,3 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,5 2,7 0,07 0,3 0,5 0,8 1,0 1,2 1,5 1,7 2,0 2,2 2,5 2,7 3,0 3,2 3,4 3,7 0,08 0,3 0,7 1,0 1,3 1,6 1,9 2,2 2,6 2,9 3,2 3,5 3,9 4,1 4,5 4,8 0,09 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0 2,4 2,8 3,2 3,6 4,0 4,4 4,8 5,3 5,7 6,1 010 . 05 . 1 o . . . 1 5 2 o . . 2 5 3 o 35 . 40 . 45 . 50 . 55 . 60 . 65 . 70 75 . 0,11 0,6 1,2 1,8 2,4 3,0 3,6 4,2 4,8 5,4 6,0 6,6 7,2 7,8 8,3 8,9 0,12 0,7 1,4 2,2 2,9 3,6 4,3 5,0 5,7 6,5 7,2 7,9 8,5 9,2 10,0 10,7 0,13 0,9 1,7 2,5 3,4 4,2 5,1 5,9 6,7 7,6 8,3 9,2 10,0 10,9 11,7 12,5 0,14 . 1,0 2,0 2,9 3,9 4,9 5,9 6,8 7,8 8,7 9,7 10,7 11,6 12,6 13,6 14,6 0,15 1,1 2,2 3,4 4,5 5,6 6,7 7,8 8,9 10,0 11,1 12,2 13,4 14,5 15,6 16,7 0,16 1,3 2,6 3,8 5,1 6,4 7,7 8,8 10,1 11 ,4 12,7 13,9 15,2 16,5 17,8 19,0 0,17 1,4 2,9 4,3 5,8 7,2 8,5 10,0 11 ,4 12,9 14,3 15,7 17,2 18,6 20,1 21 ,5 0,18 1,6 3,2 4,8 6,5 8,0 9,6 11,2 12,8 14,4 16,1 17,7 19,3 21,0 22,5 24,0 0,19 1,8 3,6 5,4 7,2 8,9 10,7 12,5 14,3 16,1 17,9 19,7 21,5 23,5 25,0 27,0 0,20 2,0 4,0 6,0 8,0 9,9 11,9 13,9 15,8 17,8 20,0 22,0 24,0 26,0 28,0 30,0

4

Velocidad agua en m/seg.

2 3 4

Prdida de presin en mm C.a. para: E = 1 a 15 (agua a 80C) 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

0,22 2,4 4,8 7,2 9,5 12,0 14,4 16,8 19,2 21,4 24,0 26,5 29,0 31 ,5 34,0 36,0 0,24 2,9 5,7 8,5 11,4 14,3 17,1 20,0 23,0 26,0 28,5 31,5 34,5 37,5 40,0 43,0 0,26 3,4 6,7 10,0 13,4 16,7 20,0 23,5 27,0 30,5 33,5 37,0 40,0 44,0 47,0 51 0,28 3,9 7,8 1i ,6 15,5 19,4 23,5 27,5 31,5 35,0 39,0 43,0 47,0 51 55 59 0,30 4,5 8,9 13,4 17,8 22,5 27,0 31 ,5 36,0 40,5 45,0 49,0 54 58 63 67 0,32 5,1 1 O, 1 15,2 20,5 25,5 30,5 35,5 41 ,O . 46,0 51 56 61 66 71 77 0,34 5,8 11,4 17,2 23,0 29,0 34,5 40,5 46,0 52 58 63 69 75 80 85 0,36 6,5 12,8 19,3 26,0 32,5 39,0 45,0 52, 58 65 71 78 83 89 96 0,38 7,2 14,3 21 ,5 29,0 36,0 43,0 50 58 65 72 79 85 93 99 107 0,40 8,0 15,9 24,0 32,0 40,0 48,0 56 64 72 80 87 95 103 111 119 ----~0~,4=2 _______ 8~,7~~1~7~,5---=26~~5--~3~5~,0 ___ 4~4~,0~~5~3 ,~0--~6~2 ____ ~70~ __ ~7~9 ____ 8~7 --~9~6~~1~05~--1~1~3--~1 =22~--1~3~1 --

0,44 9,5 19,2 29,0 38,5 48,0 58 68 77 86 96 105 115 124 134 144 0,46 10,4 21,0 31 ,5 42,0 53 63 74 83 94 105 115 126 136 147 157 0,48 11 ,4 23,0 34,5 46,0 57 69 80 91 103 114 125 137 148 160 171 0,5 12,4 25,0 37,5 50 62 75 86 99 111 124 136 149 161 173 186 0,55 15,0 30,0 45,0 60 75 89 105 119 135 150 165 180 195 210 225 0,06 17,8 36,0 54,0 72,0 89 107 125 143 161 178 196 215 235 250 270 0,65 21 ,0 42,0 63 83,0 105 125 147 167 189 210 230 255 275 295 315 0,07 24,5 49,0 73 97,0 121 145 169 195 220 245 270 295 320 340 365 O, 75 28,0 56 83 111 139 167 195 225 250 280 310 335 365 395 0,8 32,0 64 95 127 159 191 225 255 285 320 350 385 410 450 0,85 36,0 72 1 07 143 179 215 250 290 325 360 395 430 470 500 0,9 40,5 81 121 161 200 240 285 325 365 400 440 480 530 570 0,95 45,0 89 133 179 225 270 315 360 405 450 500 540 590 630 1 ,O 50 99 149 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 1 '1 60 119 179 240 300 360 420 480 540 600 660 720 780 830 1,2 72 143 215 285 360 430 500 570 650 720 790 850 920 1000 1,3 83 167 255 335 420 510 590 670 760 830 920 1000 1090 1170 1,4 97 195 295 390 490 590 680 780 870 970 1060 1160 1260 1360 1 ,5 111 225 335 450 560 670 780 890 1000 111 o 1220 1340 1450 1560 1,6 127 255 385 510 640 770 880 1010 1140 1270 1390 1520 1650 1780 1 '7 143 290 430 580 720 850 1000 1140 1290 1430 1570 1720 1860 2000 1 ,8 161 325 485 650 800 960 1120 1280 1440 1610 1770 1930 2100 2250 1,9 179 360 540 720 890 1070 1250 1430 1610 1790 1970 2150 2350 2500 2,0 200 400 600 790 990 1190 1390 1580 1780 1980 2200 2400 2600 2800 2,2 240 480 720 950 1200 1440 1680 1920 2150 2400 2650 2900 3100 3350 2,4 285 570 850 1140 1430 1710 2000 2300 2550 2850 3150 3450 3700 4000 2,6 335 670 1000 1340 1670 2000 2350 2700 3000 3350 3700 4000 4350 4700 2,8 390 780 1160 1550 1940 2350 2750 3100 3500 3900 4250 4650 5050 5450 3,0 450 890 1340 1780 2250 2650 3100 3500 4000 4450 4900 5300 5800 6200

Factor de conversin ~ para resistencias simples con diferentes temperaturas del agua tH 40 50 60 80 100 ~ 0,98 0,98 0,99 1 ,O 1,02

Rendimiento de la combustin de un generador

Clculo de la potencia del generador En la caldera tiene lugar el intercambio de calor entre el que emite el combustible quemado y el fluido calefactor que lo recibe. La potencia de la caldera se determina segn la frmula:

% Rendimiento = 1 00- K x

Donde:

Th =Temperatura humos Ta = Temperatura ambiente

Th-Ta

420 480 540 610 680 750 890

1070 1250 1460 1670 1900 2150 2400 2700 3000 3600 4300 5000 5800 6700

K = 0,495 + (0,00693 x % C02) para gasleo 1 P = (Q + OJ x a 1 K= 0,516 + (0,0067 x % C02) para fuel de cual-

quier tipo Donde:

P = Potencia caldera en kcal/h . Q = Potencia instalada en radiadores kcal/h.

QL = Prdidas de calor por tuberas kcal/h. a = Aumento por inercia, de 1,1 -:- 1 ,2

K = 0,379 + (0,0097 x % C02) para gas natural y K= 0,68

K= 0,57 K= 0,50

G.L.P. para hulla y antra-cita para coke para gas manufac-turado

25

IJ 1 1 1

1

Rendimiento mnimo de calor en % Combustible mineral slido

Potencia til Con parrilla Con funcionamiento Combustible del generador de carga automtico o lquido o enkW manual semiautomtico gaseoso

Hasta 60 73 74 75

de60 a 150 75 78 80

de 150 a 800 77 80 83

de 800 a 2000 77 82 85

ms de 2000 77 86 87

Seleccin del quemador Para el correcto acoplamiento de un quemador a un gene-rador debe considerarse fundamentalmente la potencia y las caractersticas de la cmara de combustin de ste. Elegido el generador, segn la potencia requerida por la instalacin, deber determinarse el valor de kg/h m3/h de combustible a quemar.

p kg/h. o m3/h = ----

P.C.I. X 11

Donde:

P = Potencia generador en kcal/h. P.C.I. = Poder Calorfico Inferior del combustible.*

11 = Rendimiento del generador.

* Poder Calorfico Inferior de un combustible es la energa desprendida durante su combustin por unidad de medi-da (kg. o m3) durante una hora, no recuperando la energa de condensacin del vapor de agua contenido en los ga-ses de combustin.

Poder Calorfico Inferior de: Gasleo 8.800 kcal/1. - 10.200 kcal/kg Gas ciudad 3.800 kcal/m3 (n) Gas natural 9.300 kcal/m3 (n) Gas propano 23.200 kcal/m3 (n) - 11.000 kcal/kg. En la eleccin del quemador deber tenerse en cuenta que si la caldera seleccionada es de hogar presurizado, aquel debe tambin sero. Este tipo de quemador nicamente podr seleccionarse conociendo la curva caracterstica de caudal y presin.

Ejemplo 1 Consumo combustible = 30 kg./h Sobrepresin hogar caldera = 40 mm c.a. E:l quemador cuya curva caracterstica se indica es el ade-cuado.

Ejemplo 11 Consumo combustible = 50 kg./h. Sobrepresin hogar caldera = 60 mm c.a. El quemador cuya curva caracterstica se indica no es ade-cuado. Debera seleccionarse un modelo superior.

26

60 -----1p NO 1 1 1

40 ---.,SI 1 1 1 1 1

cci 1 1 1 E 1 E 1

o 10 20 30 40 50 60 kg/h

Clculo del consumo anual de combustible La exigencia calorfica calculada para una instalacin con-tiene valores escogidos para supuestas condiciones clima-tolgicas basadas en datos estadsticos, que pueden no corresponderse con las reales. Para desarrollar el clculo del consumo por temporada de calefaccin, o anual de combustible, debern aplicarse factores de correccin que hagan del valor resultante el ms cercano a la realidad, en cuanto al consumo de ener-ga, el cual viene determinado segn la frmula:

Donde:

Z x (ta-te m) x a x b x e + Q Co = 24 x

(ta-te min) x P.C.I. x 11

Co = Consumo anual de combustible en kg o m3 (calefaccin)

Z = Nmero de das calefaccin ta = Temp. ambiente

tem = Temp. exterior media perodo de calefac-cin

te min = Temp. exterior mnima P.C.I. = Poder calorfico inferior combustible

11 = Rendimiento total instalacin (caldera, re-gulacin, distribucin)

a- Factor reduccin temperatura - Hospitales - Viviendas plena calefaccin - Viviendas reduccin nocturna -Escuelas

b- Factor reduccin servicio -Viviendas calef. continua - Viviendas con reduccin servicio

fines de semana, etc -Escuelas

e- Factor correccin exigencia calorfica

e= Qt Q

1 0,95 0,9 0,8

0,9 0,75

/

Donde: Z x (ta - tem) corresponde a los grados-da* con base de Qt= Prdidas de calor por transmisin

15 oc en la mayora de tratados espaoles.

Q= Prdidas totales Los grados-da de un perodo determinado de tiempo es el resultado de la suma, para todos los das de ste perodo, de la diferencia entre la temperatura base de los grados-da y la temperatura media del da.

Grados-da con temperatura base 15/15 (UNE- 100-002-88) Valores mensuales y anuales Observatorio Ene. Feb. Mar. Abr. M ay. Jun. Jul. Ago. Sep. Oct. Nov. Dic. Ao Andaluca Al m era 91 66 45 16 1 o o o o 1 19 80 319 Cdiz 81 52 44 15 2 o o o o 1 17 80 292 Crdoba (Aeropuerto) 220 149 117 51 8 o o o o 20 101 204 870 Granada (Armilla) 241 202 171 98 31 1 o o 2 33 139 260 1178 Hu el va 96 60 48 16 2 o o o o 1 26 100 349 Jaen 188 146 119 54 17 o o o o 16 91 179 810 Jerez (Aeropuerto) 137 90 73 31 6 o o o o 4 44 141 526 Mlaga (Aeropuerto) 96 77 62 28 2 o o o o 3 28 98 394 Marbella (Instituto) 67 55 36 10 o o o o o 1 17 72 258 Sevilla (Facultad 118 63 40 13 2 o o o o 2 29 113 380

de Ciencias) Aragn

32 Calamocha 377 323 312 217 113 28 2 3 122 256 379 2173 Candanch 493 475 472 402 284 159 74 85 150 254 397 491 3736 Da roca 330 277 266 167 71 13 o o 16 87 229 342 1798 Sabinigo 368 313 294 188 90 19 1 2 30 121 267 376 2069 Teruel 350 283 267 184 82 12 1 2 18 113 256 324 1892 Zaragoza (Aeropuerto) 285 222 187 99 26 1 o o 3 52 176 286 1337 Asturias Aeropuerto de Asturias 192 168 186 144 80 22 1 o 9 49 121 196 1168 Gijn 157 138 147 96 37 3 o o 2 27 88 168 863 Oviedo (El Cristo) 244 193 205 176 100 26 3 4 20 90 168 233 1462 Baleares Ciudadela 91 78 77 28 4 o o o o 3 23 73 377 Ibiza (Aeropuerto) 109 96 91 39 3 o o o o 3 29 97 467 Mahn (Aeropuerto) 138 134 124 81 14 o o o o 15 55 107 668 Son San Juan (Aerop.) 185 153 140 92 15 o o o o 22 90 147 844 Son Torrella 268 256 247 198 81 13 1 1 7 95 195 254 1616 Canarias Gando (Aeropuerto) 1 1 o o o o o o o o o o 2 Los Rodeos (Aerop.) 71 80 80 65 35 3 o o o 1 16 68 419 Cantabria Reinosa 373 329 328 239 156 81 30 26 67 139 268 372 2408 Santander (Centro) 161 147 158 117 47 7 o o 3 26 87 170 923 Torrelavega (Sniace) 207 147 167 123 58 11 o o 7 42 124 175 1061 Castilla-La Mancha Ciudad Real (Ciudad) 303 241 214 126 51 4 o o 5 60 199 308 1511 Cuenca 339 292 265 168 79 11 o o 13 89 227 342 1825 Guadalajara 289 242 210 120 46 3 o o 5 54 184 295 1448 Los Llanos (Aerop.) 335 268 236 157 50 2 o o o 96 210 313 1675 Molina de Aragn 392 338 332 232 126 34 2 4 43 144 289 395 2332 Toledo 265 208 177 91 30 2 o o 2 37 156 284 1252 Castilla-Len Aranda de Duero 353 307 267 167 92 14 1 1 19 93 238 361 1913 Avila 357 326 317 230 137 36 1 4 37 130 274 388 2237 Burgos (Instituto) 353 297 288 201 108 30 2 3 30 106 244 361 2023 La Alberca 332 291 265 266 120 42 3 5 24 96 241 348 2033 Len (Virgen del Camino) 369 307 287 202 122 29 2 4 35 115 249 369 2090 Miranda de Ebro 319 258 248 167 75 20 2 2 24 97 222 324 1758 Palencia 341 277 261 172 91 18 1 2 18 79 211 339 1810 Ponferrada 328 248 215 129 69 9 o 1 14 74 211 346 1644 Salamanca 328 268 251 161 83 11 o 1 17 88 225 352 1785 Segovia 334 293 275 186 97 18 o 1 23 98 239 367 1931 Soria 368 324 311 221 125 34 2 3 35 123 226 380 2152 Valladolid (Ciudad) 346 273 251 159 80 12 o 1 17 88 229 355 1811 Zamora 338 256 238 146 74 9 o o 12 74 210 344 1701 C;;~talua Girona 232 199 167 91 21 1 o o 2 41 133 232 1119 la Molina 501 480 480 378 260 142 49 66 148 262 392 508 3666 Lleida 300 204 157 75 14 o o o 2 41 174 302 1269 Manresa 346 275 226 128 32 2 o o 3 63 209 348 1632 Montseny 425 432 444 364 246 137 42 58 133 236 337 435 3289 Ribas de Freser 329 298 281 190 88 27 2 3 48 127 240 334 1967 Tarragona 158 132 125 63 12 1 o o o 15 75 158 739 Tortosa 149 110 90 35 4 o o o o 7 60 154 609 Vic 359 272 221 131 36 2 o o 7 80 224 353 1685 Viella 372 336 322 234 133 55 11 17 65 150 283 401 2379

27

1 1 11

Grados-da con temperatura base 15/15 (UNE- 100-002-88)

1 1

1

Valores mensuales y anuales Observatorio Ene. Feb. Mar. Abr. M ay. Ceuta y Melilla Ceuta 125 112 111 67 17 Malilla 60 47 39 15 1 Extremadura Cceres (Ciudad) 211 171 144 73 34 Zafra 214 180 164 87 34 Galicia Carballino-Uceira 307 262 233 159 98 La Corua (Ciudad J.) 155 143 141 102 54 Lugo (Punto Centro) 297 250 245 184 120 Pontevedra 146 121 101 56 23 Monforte de Lemas 265 199 168 88 39 Santiago de Compostela

(Labacolla) 243 219 207 151 101 Vigo 143 128 107 67 38 La Rioja Logroo 276 220 187 127 47 Madrid Alcal de Henares (B.A.) 308 247 172 110 22 Madrid (Retiro) 275 223 185 100 41 Navacerrada 473 469 482 393 388 Murcia Jumilla (IL) 259 217 185 106 24 Murcia (San Javier) 146 119 104 50 8 Navarra Pamplona 290 252 235 153 71 Pas Vasco Durango 255 231 230 177 90 Eibar 236 199 197 124 50 lgueldo 203 195 199 148 72 Lasarte 175 158 159 109 40 Sondica (Aeropuerto) 182 169 175 126 48 Vitoria (Aeropuerto) 310 270 261 186 96 Valencia Al coy 213 196 185 112 31 Alicante (El Altet) 129 105 88 36 3 Castelln 124 102 90 40 3 Utiel 365 310 294 191 84 Valencia (Manises/Aerop.) 176 135 116 50 5

La temperatura mensual media es el promedio de las. tem-peraturas diarias de todo un mes. En el grfico se ha representado la curva anual, limitada a la temporada de calefaccin, con un valor lmite de 15 oc de principio y final de temporada y 20 C como temperatu-ra normal en el interior. En este caso el nmero de grados-da corresponde al rea rayada, limitada por la curva, por la lnea de temperatura interior y por las ordenadas del principio y final de tempo-rada de calefaccin. El espacio entre estas determina el nmero de das de calefaccin.

22

20 o 18 Cll '6 16 (1) E o 14 ~ 12 x

El caso contrario conlleva pequeas velocidades pero re-des con dimetros mayores. As pues, debe constituirse, mediante el equilibrio de todos los parmetros, la red ms ventajosa. El caudal de agua vendr determinado por la frmula:

Donde:

C = Caudal en 1/h. P = Potencia caldera en kcal/h.

M = Salto trmico instalacin (temp. ida- temp. retorno)

Ce= Calor especfico kcal/h . kg oc = 1 para el agua Pe = Peso especfico en kg/dm 3 = 1 para el agua

El volumen de agua contenido en la instalacin no ha de tenerse en cuenta para fijar el caudal horario. El comportamiento del circulador en funcionamiento lo de-terminan la curva caracterstica del propio circulador y la del circuito de tubos. Esta ltima establece la relacin en-tre la presin y el caudal de la misma. El punto de servicio del circulador viene determinado por la interseccin de la curva caracterstica de este y la corres-pondiente a la instalacin.

.; ti E e

O ;

~ a.

1 Curva . 1 .....-.;~U/. ~dor

/ / ~~o 1

du / ) / cu~"'~ a.

--r--- f.-- ' /

1 A- Punto de r--~' funcionamiento 111..

"' '

Caudal m3/h

Clculo del depsito de expansin La misin del depsito de expansin es la de absorber el aumento de volumen de agua que se produce al calentar la contenida en la instalacin.

Depsito de expansin abierto La capacidad del depsito de expansin ha de valorarse conociendo el volumen total de agua en la instalacin (cal-dera, emisores, tuberas, etc.) y ha de ser la suficiente para absorber el aumento de volumen de agua que se origina cuando sta se calienta. De acuerdo con la Normativa vigente, la capacidad mnima del depsito ha de ser el 6% del volumen total de la insta-lacin, es decir:

1 V = 0,06 X V1 1 Donde:

V = Capacidad depsito en litros. V1 = Volumen total instalacin en litros.

A = Tubo seguridad

Dilatacin del agua:

10 oc

20 C

30 C

40 C

50 oc

0,027%

0,177%

0,435%

0,782%

1,21 %

1

1 +

n 1 Purga de aire

1 ;

1

1

1

1 ~

B = Tubo Tubo retorno rebosadero

1,71%

7Q C 2,27%

80 C 2,90%

90 C 3,59%

100 oc 4,34%

Contenido de agua en los tubos por metro lineal:

DIN 2440 Cobre (con o sin soldadura) 3/8" 0,128 6/8 0,028

1/2" 0,213 8/10 0,050

3/4" 0,380 10/ 12 0,079

1" 0,602 12/14 0,113

1 1/4" 1,04 13/15 0,133

1 1/2" 1,359 14/16 0,154

2" 2,248 16/18 0,201

2 1/2" 3,772 20/22 0,314

3" 5,204

4" 8,820

5" 13,431

En el caso de que no pudieran ser obtenidos los valores para determinar el volumen total de la instalacin, el clcu-lo de la capacidad del depsito de expansin podr reali-zarse mediante la frmula emprica DIN 4751, obtenindo-se resultados vlidos.

P X 1,2 V=---

1000

29

Donde:

V = Capacidad depsito en litros P = Potencia caldera en kcal/h.

Los valores de los dimetros de las tuberas de seguridad sern:

Tubo seguridad ida A 0 = 15 + 1 ,5 V P Tubo seguridad retorno B 0 = 15 + V P 0 Tubo rebosadero = A 0

Siendo: P = Potencia caldera en kW. A y B = 0 interior en mm

1 MINIMOA0yB0 ~ 26mm 1 Depsito de expansin cerrado Actualmente, las instalaciones de calefaccin por agua ca-liente tienden a efectuarse a circuito cerrado, incorporando depsitos de expansin tambin cerrados. En ellos, al elevarse la temperatura del agua y, por tanto, la presin, sta empuja la membrana y el nitrgeno de la c-mara se comprime hasta quedar equilibradas las presio-nes.

1 Cmara de nitrgeno 2 Cmara expansin de agua 3 Orificio conexin a la instalacin 4 Membrana especial 5 Vlvula llenado de gas precintada

1 Vu ~Vi x a% 1 Donde:

Vu = Volumen o capacidad til. Vi = Volumen agua de la instalacin

a % = Coeficiente dilatacin del agua

Es necesario, adems, determinar el "coeficiente de utiliza-cin" , ,que depende de la altura manomtrica de la instala-cin y de la presin mxima de trabajo (tarado de la vlvula de seguridad del depsito).

30

* Pf = Presin absoluta mxima de trabajo. * Pi = Presin absoluta altura manomtrica.

'Y] = Coeficiente utilizacin. Vu = Capacidad til del depsito. Vv = Capacidad total del depsito.

* Presin absoluta = Presin relativa + Presin atmosfrica.

Agua

Aire

0 Tubo conexin a depsito = 20 mm mnimo

Ejemplo de clculo 11

V u

Determinar la capacidad de un depsito de expansin ce-rrado para una instalacin de 20 metros de altura, un con-tenido total de agua de 590 litros, temperatura ida de 90 C, temperatura retorno de 70 oc y presin mxima de tra-bajo 3 kg/cm2. Coeficiente dilatacin agua 80 oc = 2,9 (Ver Tabla pg. 29). Clculo volumen expansin o capacidad til depsito

2,9 X 590 Vu = = 17,1 litros

100

Clculo coeficiente utilizacin 4-3

'Y]= = 0,25 4

Clculo capacidad total depsito

Vv = 17,1 1 6,84 litros 1 0,25

Clculo de la chimenea La chimenea tiene la misin de evacuar los gases de com-bustin procedentes del hogar. Al mismo tiempo, el tiro que produce facilita la entrada de aire necesario para la combustin . El tiro de la chimenea se origina por la diferencia de pesos especficos del aire exterior fro y de los gases de combus-tin, y es tanto ms intenso cuanto ms alta es la chime-nea aunque depende de la resistencia que ofrecen los con-ductos de humos de la caldera y de las caractersticas constructivas de la propia chimenea.

1 T = H (Y a - Y g) 1 Donde:

T = Tiro chimenea en mm c.a. H = Altura vertical en metros.

Ya = Peso especfico aire exterior en kg/m 3 Yg = Peso especfico gases combustin en kg/m 3

Valores del tiro por metro lineal de chimenea -temperatura exterior 25 oc

Temperatura media humos Tiro chimenea en mm c.a./m

0,44

0,48

0,51

0,54

0,57

0,62

El tiro es tanto mayor cuanto ms elevada sea la diferencia de temperaturas entre la del aire exterior y la de los gases. En una chimenea sobredimensionada o construida con material inadecuado que no asegure su estanquidad, se producirn infiltraciones de aire fro que disminuiran el tiro y el rendimiento de la combustin, con el consiguiente de-rroche de energa.

Clculo de la seccin Se determina mediante la frmula:

S = K X

Donde:

p

Vh-

S = Seccin en cm2 P = Potencia caldera en kcal/h. h = Altura reducida en metros K = Coeficiente = 0,03 para slidos

0,02 para lquidos 0,008 a 0,014 para calderas so-brepresionadas.

Esta frmula contempla la presencia de los conductos para la unin de la caldera con la chimenea, cambios de seccin y direccin, etc. que han de ser considerados para evitar errores de dimensionado. Por estos conceptos, la al-tura real vendr reducida en: 0,5 metros por cambio de direccin o T 0,5 metros por cambio de seccin 1 metro por cada metro de tramo horizontal 1 metro por cada m m. de prdida de carga de la caldera Por tanto, la altura reducida de la chimenea se determina por:

1 h = H - (n -x 0,5 + L + p) 1 Donde:

h = altura reducida 'H = altura real n = nmero codos L = longitud horizontal p = resistencia caldera 2 -:- 4 mm. (1) (1) 2 mm. hasta 160.000 kcal/h

3 mm. hasta 320.000 kcal/h 4 mm. ms de 320.000 kcal/h

La resistencia "p" slo ha de considerarse para calderas con hogar en depresin.

Ejemplo de clculo 12 Valorar la altura reducida, la seccin y el dimetro de una chimenea de 25 metros de altura real para una caldera de 152.000 kcal/h de potencia. Hogar en depresin Combustible slido 2 curvas en unin caldera-chimenea 3,5 mts. longitud del tramo horizontal

h = 25 - (2 x 0,5 + 3,5 + 2) = 18,5 mts. 152.000

S = 0,03 x = 1.060 cm2 VT8,5

1.060 = 3,14 X ( ~ r ( ~ r 1.060 3,14 = 338 cm. D

= V 338 = 18,4 cm ; D (0) = 18,4 x 2 = 37 cm. 2

Ejemplo de clculo 13 Valorar la altura reducida, la seccin y el dimetro de una chimenea de 22,5 metros de altura real para una caldera de 760.000 kcal/h de potencia. Hogar sobrepresionado Combustible lquido 2 curvas en unin caldera-chimenea 1 ,5 mts. longitud del tramo horizontal

h = 22,5- (2 x 0,5 + 1,5) = 20 mts. 760.000

V20 S= 0,011 X = 1.869 cm2

1.869=3,14 x (-D2 )2 , ( _D

2 )2 1.869

3,14 = 595 cm.

D -- = V 595 = 24,4 cm. ; D (0) = 24,4 x 2 = 49 cm.

2

- En caso de chimeneas de seccin rectngular ha de tenerse en cuenta que la relacin entre lados no sea superior a 1 ,5.

-La seccin mnima no ha de ser inferior a 300 cm 2 -Aumentar un 6% por cada 500 metros sobre el nivel

del mar.

Clculo del conducto horizontal La seccin del conducto horizontal se determina segn la frmula:

E = S X ( 0,6 X ~ + 1 ) Donde:

E = Seccin en cm2 del canal horizontal. S = Seccin vertical cm2. L = Longitud horizontal m. H = Altura chimenea m.

L < H

2

31

Ejemplo de clculo 14 Valorar la seccin del conducto horizontal de 2 metros de longitud de unin entre una caldera de 300.000 kcal/h de potencia y una chimenea de 20 metros de altura real. Hogar en depresin Combustible lquido 1 codo en tramo horizontal

h = 20 - (1 x 0,5 + 2 + 3) = 14,5 mts. 300.000

Vl4,5 S= 0,02 X = 1.580 cm2

E = 1.580 X ( 0,6 X 2

2

0 + 1 ) = 1.675 cm2

Detalle de empalme entre caldera y chimenea

Nota: La longitud "A" debe aislarse cuando supere la de 1 m.

Ejemplo de clculo de una instalacin de calefaccin (Distribucin bitubular) Se aplica a una vivienda individual de caractersticas:

-Vivienda en un edificio sin calefaccin - Tuberas de acero estirado -Temperatura exterior mnima=- 4 oc -Temperatura de confort= 20 oc -Temperatura mnima viviendas colindantes y escalera

comun,itaria = 5 oc -Temperatura de ida = 90 oc -Temperatura de retorno = 70 oc - Regimen de intermitencia = reduccin nocturna

Datos de alzado: -Altura ventana bao: 0,70 metrs.

32 L__

- Altura otras ventanas: 1 ,50 metros. -Altura puertas interiores y puertas-ventana: 2,20 metros. -Altura entre suelo y techo: 2,70 metros.

Composicin del material constructivo y coeficiente de transmisin: -Muro exterior de ladrillo macizo de 12 cms. de espesor,

con cmara de aire de 1 O cms. + tabicn de 8 cms. + enlucido de yeso. (k = 1,1 ).

-Muro interior simple -de ladrillo hueco de 7-8 cms. de es-pesor, enlucido por ambas caras (k= 1 ,7).

- Pared interior simple de ladrillo hueco de 3-4 cms. de es-pesor, enlucida por ambas caras (k = 2,1 ).

- Puertas interiores de madera contrachapada con doble pared (k = 1 ,9).

- Puerta exterior de madera maciza (k = 3,0). -Ventanas con doble acristalamiento y cmara de aire de

6 mm. entre cristales (k = 2,9). - Puerta-ventana exterior con cristal sencillo de 1 ,25 mm

(k = 5,0). -Techo de terrazo con forjado de bovedilla de hormign

(k = 1 ,4). - Suelo de parquet con forjado de bovedilla cermica

(k = 1 ,2).

Clculo de superficies Dependencia: bao

Superficie Longitud Alto/ancho Superficie Deduccin Superficie m

Muro ext. 2,85

Ventana 0,90

Puerta 0,70

Muro int.

Pared int. 2,85

Suelo 2,85

Techo 2,85

Prdidas de calor por:

Superficie Coef. k

Muro ext. 1,1 20- (-4) Ventana 2,9 20- (-4) Puerta 1,9 20-8

Muro int.

Pared int. 2,1 20- 8

Suelo 1 ,2 20 - 5

Techo

Suple-mentos F

1,4 20- 5

Orientacin Norte

0,05

m brutam2 m2 netam2

2,70 7,69 0,63 7,06

0,70 0,63 0,63

2,20 1,54 1,54

2,70 7,69 1,54 6,15

1,70 4,84 4,84

1,70 4,84 4,84

Transmi- Infiltraciones sin

Volumen Renova-Or=Sxkxt m3 ciones/h 01=VxC.xP.X l] Xt

186

44

35

155

87

102 13,06

609 91

Intermitencia Ms de dos paredes exter. Total

0,05 0,1

Prdidas de calor totales Q = (QT + 0 1) x (1 + F) = 1 770 kcal/h 1

Clculo de superficies N.0 2 Dependencia: dormitorio 111

Superficie Longitud Alto/ancho Superficie Deduccin Superficie m m brutam2 m2 netam2

Muro ext. 9,30 2,70 25,11 1,50 23,61

Ventana 1,00 1,50 1,50 1,50

Puerta 0,70 2,20 1,54 1,54

Muro int.

Pared int.

Suelo 4,00 3,10 12,40 12,40

Techo 4,00 3, 10 12,40 12,40

Prdidas de calor por: Transmi- Infiltraciones sin

Superficie Coef. t.t Or=Sxkxt.t Volumen Renova- Q1=VxC,xP,Xl]Xt.l k oc m3 ciones/h

Muro ext. 1 '1 20- (-4) 623 Ventana 2,9 20- (-4) 104 Puerta 1,9 20-8 35

Muro int.

Pared int.

Suelo 1,2 20 -5 223

Techo 1,4 20-5 260 33,48 0,5

1.245 11 6

Orientacin Intermitencia Ms de dos Total Norte paredes exter.

Suple-mentos F 0,05 0,05 0,05 0,15

Prdidas de calor totales O = (QT + 0 1) x (1 + F) = 1 1.565 kcal/h 1

Clculo de superficies N.0 3 Dependencia: dormitorio 11

Superficie Longitud Alto/ancho Superficie Deduccin Superficie m m brutam2 m2 netam2

Muro ext. 5,55 2,70 14,98 1,50 13,48

Ventana 1,00 1,50 1,50 1,50

Puerta 0,70 2,20 1,54 1,54

Muro int.

Pared int.

Suelo 3,20 2,90 9,28 9,28

Techo 3,20 2,90 9,28 9,28

Prdidas de calor por: Transmi- Infiltraciones sin

Superficie Coef. t.t Or=Sxkxt.t Volumen Re nova- Q1=Vx C,x P,x ~ x t.t k oc m3 ciones/h Muro ext. 1 '1 20 - (-4) 356 Ventana 2,9 20 - (-4) 104 Puerta 1,9 20 - 8 35

Muro int.

Pared int.

Suelo 1,2 20 - 5 167

Techo 1,4 20 - 5 195 25,06 0,5

857 87

Orientacin Intermitencia Ms de dos Total Norte paredes exter.

Sup le-mentos F 0,05 0,05

Prdidas de calor totales O = (OT + 0 1) x (1 + F) = 1 991 kcal/h J

33

Clculo de superficies N.0 4 Dependencia: dormitorio 1

Superficie Longitud Alto/ancho Superficie Deduccin Superficie m m bruta m2 m2 netam2

Muro ext. 2,55 2,70 6,88 1,50 5,38

Ventana 1,00 1,50 1,50 1,50

Puerta 0,70 2,20 1,54 1,54

Muro int.

Pared int. 1,95 2,70 5,26 1,54 3,72

Suelo 2,90 2,85 8,26 8,26

Techo 2,90 2,85 8,26 8,26

Prdid~s de calor por: Transmi- Infiltraciones sin

Superficie Coef. L\t O=SxkxL\t Volumen Renova- 01=VxC,xP,Xl] XL\t k oc m3 ciones/h

Muro ext. 1 '1 20- (-4) 142 Ventana 2,9 20- (-4) 104 Puerta 1,9 20-8 35

Muro int.

Pared int. 2,1 20-8 94

Suelo 1,2 20-5 149

Techo 1,4 20-5 173 22,30 0,5

697 77

Orientacin Intermitencia Ms de dos Total Norte paredes exter.

Suple-mentos F 0,05 0,05

Prdidas de calor totales O = (OT + 0 1) x (1 + F) = 1 813 kcal/h 1

L 34 1

Clculo de superficies N.0 5 Dependencia: comedor-estar

Superficie Longitud Alto/ancho Superficie Deduccin Superficie m m bruta m2 m2 netam2

Muro ext. 6,40 2,70 17,28 3,4 13,88

Ventana 0,92 1,50 1,38 1,38

Puerta 0,70 2,20 1,54 1,54

Puerta-vent. 0,92 2,20 2,02 2,02

Pared int.

Suelo 5,1 3,40 17,34 17,34

Techo 5,1 3,40 17,34 17,34

Prdidas de calor por: Transmi- Infiltraciones sin

Superficie Coel. L\t O=SxkxL\t Volumen Re nova- 01=VxC,xP,x ~x L\t k oc m3 cioneslh Muro ext. 1 '1 20- (-4) 366 Ventana 2,9 20- (-4) 96 Puerta 1,9 20-8 35

Puerta-vent. 5,0 20- (-4) 242 Pared int.

Suelo 1,2 20-5 312

Techo 1,4 20-5 364 46,82

1.415 325

Orientacin Intermitencia Ms de dos Total Norte paredes exter.

Suple-mentos F 0,05 0,05 0,1

Prdidas de calor totales O = (OT + 0 1) x (1 + F) = 1 1.914 kcal/h 1

-:7

Clculo de superficies N.0 6 Dependencia: anexa a comedor-estar

Superficie Longitud m

Muro ext.

Ventana

Puerta 0,90

Muro int. 1,70

Pared int.

Suelo 1,90

Tscho 1,90

Prdidas de calor por:

Superficie

Muro ext.

Ventana

Puerta

Muro int.

Pared int.

Suelo

Techo

Suple-mentos F

Coef. ~t k oc

3,0 20- 5

1 ,7 20-5

1,2 20- 5

1,4 20- 5

Orientacin Norte

Alto/ancho Superficie Deduccin Superficie m brutam2 m2 netam2

2,20 1,98 1,98

2,70 4,59 1,98 2,61

1,65 3,13 3,13

1,65