Elementos b%E1sicos Inst Calef

7/23/2019 Elementos b%E1sicos Inst Calef

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INSTALACIONES-2DEPARTAMENTO DE CONSTRUCCIONES ARQUITECTNICAS

CURSO

08-09

Profesor: Julin Domene Garca

4 C

ELEMENTOS DE LASINSTALACIONES DE CALEFACCIN

Parte 3 - ELEMENTOS BSICOS

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INTRODUCCIN

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Clasificacin y caractersticas de los combustibles y sualmacenamiento

Salas de mquinas, chimeneas y conductos de humos

Las calderas y quemadores

Redes de tuberasy aislamiento trmico

Elementos de caldeo

Elementos complementariosy accesorios

Regulacin,tipos y caractersticas

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Salas de mquinas, chimeneas y conductosde humos

Es quizs el problema espacial de mayor repercusin a la hora de disearla instalacin de calefaccinde un edificio.

Incluso la existencia de tantas normas aplicables al tema, hace que eldiseo tcnico de los locales destinados a salas de calderas en losedificiossea de tal complejidad.

De todas formas, es imprescindible para el correcto funcionamiento decualquier instalacin, que la sala de calderas y el conducto de evacuacinde humosse encuentren correctamentediseados.

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Salas de mquinas, chimeneas y conductos dehumos

Bsicamentelas normasa tener en cuenta son:

A) RITE: ITE 1, apartadoIT 1.3.4.1.2.-

B) UNE 100020/89: Climatizacin.Salas de mquinas

UNE 60601-2000: "Instalacinde calderasa gas para calefacciny/o

ACS de consumo calorficonominal",(Potencia nominal) > 70 KW

C) MI-IP-03: "Instalacionespetrolferaspara uso propio"

D) CTE- DB-SI: Seguridad en caso de incendio

E)RIGLO: En el caso de calderas de gases combustibles

F) REBT: ReglamentoElectrotcnicopara Baja Tensin

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IT 1.3.4.1.2.1.-

Se considera sala de mquinas al local tcnico donde se alojan losequipos de produccin de fro o calor y otros equipos auxiliares yaccesorios de la instalacin trmica, con potencia superior a 70KW. As como los locales anexos a la sala de mquinas quecomuniquen con el resto del edificio o con el exterior a travs de lamisma.

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Entre otras (ver apartado correspondiente) tendremos:

En el exterior de la puerta se colocar un cartel con la inscripcin:"Sala de Mquinas. Prohibida la entrada a toda persona ajena alservicio".

El cuadro elctrico de proteccin y mando de los equiposinstalados en la sala o, por lo menos, el interruptor general estarsituado en las proximidades de la puerta principal de acceso. Esteinterruptor no podr cortar la alimentacin al sistema deventilacinde la sala.

La sala dispondr de un eficaz sistema de desage por gravedad o,en caso necesario, por bombeo.

IT 1.3.4.1.2.2 Caractersticas comunes de los localesdestinados a sala de mquinas

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El nivel de iluminacin medio en servicio de la sala de mquinasser suficiente para realizar los trabajos de conduccin einspeccin, como mnimo, de 200 lux, con una uniformidad mediade 0,5.

Entre la maquinaria y los elementos que delimitan la sala demquinas deben dejarse los pasos y accesos libres para permitir elmovimiento de equipos, o de partes de ellos, desde la sala hacia elexterior y viceversa.


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En el interior de la sala de mquinas figurarn, visibles y debidamenteprotegidas, las indicacionessiguientes:

1. Instrucciones para efectuar la parada de la instalacin en casonecesario, con seal de alarma de urgencia y dispositivo de corterpido.

2. El nombre, direccin y nmero de telfono de la persona o entidadencargada del mantenimientode la instalacin.

3. La direccin y nmero de telfono del servicio de bomberos msprximo,y del responsable del edificio.

4. Indicacinde los puestos de extinciny extintores cercanos.

5. Plano con esquema de principiode la instalacin.


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Las salas de mquinas con generadores de calor a gas se situarn enun nivel igual o superior al semistano o primer stano; para gasesmsligeros que el aire, se ubicaranpreferentemente en cubierta

IT.1.3.4.1.2.3Salas de mquinas con generadores de calor a gas

Los cerramientos (paredes y techos exteriores) del recinto deben tenerun elemento o disposicin constructiva de superficie mnima que, enmetros cuadrados, sea la centsima parte del volumen del localexpresado en metros cbicos, con un mnimo de un metro cuadrado, debaja resistencia mecnica, en comunicacin directa a una zona exterioro patio descubiertode dimensiones mnimas2 x 2 m.

En las salas de mquinas con generadores de calor a gas se instalarun sistema de deteccin de fugasy corte de gas.

Un detector cada25 m de superficie de sala con un mnimo de dos.

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IT 1.3.4.1.2.7Ventilacin de salas de mquinas

La ventilacin puede realizarse de las manerasque se exponen a continuacin, aunque no sepermite ninguna toma de ventilacin quecomunique la sala de mquinas con otroslocales cerrados, aunque stos dispongan deventilacin directa (UNE 100.020).

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IT 1.3.4.1.2.7 Ventilacin de salas de mquinas

Toda sala de mquinas cerrada debe disponer demedios suficientes de ventilacin.

El sistema de ventilacin podr ser del tipo:

natural directa por orificios o conductos,

forzada.

Se recomienda adoptar, para mayor garanta defuncionamiento, el sistema de ventilacin directa pororificios.

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Ventilacinnatural directa por orificios:

La ventilacin natural directa al exterior puede realizarse, para lassalas contiguas a zonas al aire libre, mediante aberturas de realibre mnima de 5 cm/Kw. de potencia trmica nominal.

Se recomienda practicar ms de una abertura y colocarlas endiferentes fachadas y a distintas alturas, de manera que se creencorrientesde aire que favorezcan el barrido de la sala.

Para combustibles gaseosos el orificio para entrada de aire sesituar obligatoriamente con su parte superior a menos de 50 cm.del suelo; la ventilacin se complementar con un orificio, con sulado inferior a menos de 30 cm. del techo, este ltimo de superficie10 A (cm), siendo A la superficiede la sala de mquinas en m.

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Ventilacin natural directa por conductoCuando la sala no sea contigua a zona al aire libre, pero pueda

comunicarse con sta por medio de conductos de menos de 10 mde recorrido horizontal, la seccin libre mnima de stos, referida ala potencia trmica nominal instalada, ser:

conductosverticales: 7,5 cm/Kw.

conductoshorizontales: 10 cm/Kw.

Las secciones indicadas se dividirn en dos aberturas, por lomenos, una situada cerca del techo y otra cerca del suelo y, a serposible,sobre paredes opuestas.

Para combustibles gaseosos el conducto de ventilacin inferior

desembocar a menos de 50 cm. del suelo; en el caso de gasesmas pesados que el aire el conducto ser obligatoriamenteascendente; el conducto de ventilacin superior ser siempreascendente.

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Ventilacin forzada

En la ventilacin, se dispondr de un ventiladorde impulsin, soplando en la parte inferior de la sala,que asegure un caudal mnimo, en m/h de 1,8 PN + 10 A, siendo PN la potencia trmica nominal instalada, enKw. y A la superficie de la sala en m.

Las pautas del funcionamiento del sistema de ventilacin forzadasern las siguientes:

Encendido:

a) Arrancar el ventilador.

b) Mediante un detector de flujo o un presostato debe activarse unrel temporizado que garantice el funcionamiento del sistema deventilacin antes de dar la seal de encendido a la caldera.

c) Arrancar el generador de calor.

Apagado:

a) Parar el generador de calor.

b) Slo cuando todas las calderas de la sala estn paradas debedesactivarse el rel mencionado anteriormente y parar el ventilador.

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IT. 1.3.4.1.2.6 Dimensiones de las salas de mquinasLas instalaciones trmicas debern ser perfectamente

accesibles en todas sus partes de forma que puedanrealizarse adecuadamente y sin peligro todas lasoperaciones de mantenimiento, vigilancia y conduccin.

La altura mnima de la sala ser de 2,50 m;respetndose una altura libre de tuberas y obstculossobre la caldera de 0,5 m.

Los espacios mnimos libres que deben dejarsealrededor de los generadores de calor, segn el tipo decaldera, sern los que se sealan a continuacin, o losque indique el fabricante, cuando sus exigencias

superen las mnimas anteriores:

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0,50 m

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0,50 m

0,50 m

IT. 1.3.4.1.2.6 Dimensiones de las salas de mquinas

Calderas con quemador de combustin forzada.

1,00 mnimo

en esta zonase respetar una alturamnima libre de obstculos de 2 m.

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Calderas Atmosfricas

El espacio libre en el frente de la caldera ser comomnimo de 1 m, con una altura mnima de 2 m libre deobstculos.

Entre calderas, as como las calderas extremas y losmuros laterales y de fondo, debe existir un espaciolibre de al menos 0,5 m que podr disminuirse en losmodelos en que el mantenimiento de las calderas y suaislamiento trmico lo permita.

Deben tenerse en cuenta las recomendaciones del

fabricante.

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En lo referente a las condiciones constructivas,debemos tener en cuenta que:

Las salas de calderas en el interior de edificiosdestinados a viviendas se consideran sectores deincendio.

Por lo tanto deben tener un valor de resistencia ante elfuego de sus elementos delimitadores y estructuralesdeterminado.

Aunque resulta muy apropiada, y en muchascomunidades autnomas lo exigen, adoptar comoindica la UNE 100.020 en todos los casos la exigenciasuperior a la exigida en el CTE-DB-SI.

En su defecto, que la resistencia al fuego de loscerramientos de todas las salas sea de RF-180, y losrevestimientos interiores del tipo MO.

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Salas de mquinas, chimeneas y conductos dehumos

La previsin de un techo acstico con aislamiento, es una buenasolucin,inclusoa veces imprescindible.

En cuanto al pavimento puede ser realizado con baldosas deterrazo o gres, pues facilita la limpieza y evita la acumulacin depolvo, siendo una solucin limpia e higinica, completndolo conun desage del tiposifnicode un dimetro mnimo de 100 mm.

De todas las dificultades encontradas por el proyectista, la mayores la de determinar aproximadamente el espacio ocupado por lasalade mquinas.

Para facilitar esta cuestin, se indica en las tablas siguiente, unosvalores de superficies aproximadas para dar una idea del mnimo

espacioque se requiere para un correcto funcionamiento.

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IT 1.3.4.1.3 Chimeneas

IT 1.3.4.1.3.1 Evacuacin de los productos de lacombustin

La evacuacin de los productos de la combustin en lasinstalaciones trmicas se realizar de acuerdo con las siguientesnormasgenerales:

a) Los edificios de viviendas de nueva construccin en los quenose prevea una instalacin trmicacentral ni individual, dispondrn deuna preinstalacin para la evacuacin individualizada de los productosde la combustin, mediante un conducto conforme con la normativaeuropea, que desemboque por cubierta y que permita conectar en sucaso calderas de cmara de combustin estanca tipo C, segn la normaUNE-CEN/TR 1749 IN.

b) En los edificios de nueva construccin en los que se prevea unainstalacin trmica, la evacuacin de los productos de la combustindel generador se realizar por un conducto por la cubierta del edificio,en el caso de instalacin centralizada, o mediante un conducto igual alprevisto en el apartado anterior, en el caso de instalacinindividualizada.

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En las instalaciones trmicas que se reformen cambindose susgeneradores y que ya dispongan de un conducto de evacuacin acubierta, este ser el empleado para la evacuacin, siempre que seaadecuado al nuevo generador objeto de la reforma y de conformidadcon las condicionesestablecidasen la reglamentacin vigente.

En las instalaciones trmicas existentes que se reformencambindose sus generadores que no dispongan de conducto deevacuacin a cubierta o ste no sea adecuado al nuevo generadorobjeto de la reforma, la evacuacin se realizar por la cubierta deledificiomediante un nuevo conductoadecuado.

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Queda prohibida la unificacin del uso de los conductos deevacuacin de los productos de la combustin con otras instalacionesde evacuacin.

Cada generador de calor de potencia trmica nominal mayor que 400Kw. tendr su propio conducto de evacuacin de los productos de lacombustin.

Los generadores de calor de potencia trmica nominal igual o menorque 400 Kw., que tengan la misma configuracin para la evacuacin de

los productos de la combustin, podrn tener el conducto deevacuacin comn a varios generadores, siempre y cuando la suma dela potenciasea igualo menor a 400 kW.

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En el dimensionado se analizar el comportamiento de la chimeneaen las diferentes condiciones de carga; adems, si el generador decalor funciona a lo largo de todo el ao, se comprobar sufuncionamientoen las condicionesextremas de invierno y verano.

La chimenea ser de material resistente a la accin agresiva de losproductos de la combustin y a la temperatura, con la estanquidadadecuada al tipo de generador empleado. En el caso de chimeneasmetlicas la designacin segn la norma UNE-EN 1856-1 o UNE-EN1856-2 de la chimenea elegida en cada caso y para cada aplicacin serde acuerdoa lo establecido en la norma UNE 123001.

Para la evacuacin de los productos de la combustin de calderas

que incorporan extractor, la seccin de la chimenea, su material ylongitudsern los certificadospor el fabricante de la caldera.

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Chimeneas y conductos de humos

Es de la mayor importancia que la disposicin de las chimeneas seefecte siempre quesea posible, en el interior del edificio.

El material empleadopara su construccinpodr ser:

Refractario

De hormign

Resistente a los cidos

Cermico

De acero inoxidable

Otro material idneo.

Debe tenerse en cuenta que en el interior de las chimeneas noexistan:

Asperezas en las paredes, mayores de 5 o 6 mm.Reducciones de seccin.

Como mximo dos codos a 90

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Chimeneas y conductos de humos

Actualmente, la adopcin de las chimeneas modulares de doble paredaislada, especialmente las realizadas en acero inoxidable, estnteniendo una aceptacin importante tanto para el exterior como para elinterior de los edificios.

En efecto, adems de cumplir las homologaciones necesarias, sufacilidad de adaptacin a cualquier tipo de trazado, debido a laexistencia de todo tipo de accesorios y dispositivos que resuelvenestos problemas.

Su resistencia a la corrosin, su perfecto aislamiento, etc. permitenresolver de forma eficaz y segura una etapa, hasta fechas recientes,muydependientede las circunstancias climatolgicas.

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Para la evacuacin por conducto con salidadirecta al exterior o a patio de ventilacin, seseguirn las condiciones expresadas en elapartado:

IT 1.3.4.1.3.3

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Para el diseo y colocacin de los soportes de las tuberas, se utilizarn lasinstrucciones del fabricante considerando el material empleado, su dimetro ycolocacin (enterrada o al aire, horizontal o vertical.

En las instalaciones de calefaccin, solamente se utilizan:

Los tubos de acero negro

Los de cobre.

En cuanto a las tuberas de plstico, tienen un uso muy especfico y adecuado enlos sistemas de calefaccin por radiacin. Los tipos de plstico utilizados son elpolibutileno (PB), el polietileno reticulado (PE-R), y el polipropileno copolmero (PP-C).

En la seleccin del material de la red de tuberas es muy importante considerar:

- los problemas de corrosin

- las disponibilidades econmicas- la realizacin de un diseo cuidadoso. (factor fundamental)

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TUBERAS Y SU AISLAMIENTO IT 1.2.4.2.1

Un elemento fundamental en todas las tuberas es el aislamiento.

Deben exigirse aislamientos como las lanas minerales y los polisteres, debido aque deben ser incombustibles por razones de seguridad.

Los revestimientos de estos aislamientos son necesarios. Debiendo por ellorecubrirse por una red de hilos metlicos cruzados y, superiormente por unacabado puramente decorativo como el polister. El mejor es sin duda, elrecubrimiento de aluminio.

El RITE, en su ITE 1 y en el apartado IT 1.2.4.2.1, dedica a esteaspecto del aislamiento trmico las prescripciones necesarias parasu instalacin

Si bien es cierto que representa un aumento de costo, si se hace bien se amortizarpidamente.

El aumento de la exigencia espacial que representan, sobre todo las columnamontantes de las instalaciones centralizadas, es importante

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TUBERAS Y SU AISLAMIENTO

En cualquier caso, se indica que en las instalaciones quecontengan fluidos a temperatura superior a 40 C ser obligatorioun aislamiento trmico, equivalente a los espesores que seindicanen la tabla siguiente, Tabla 1.2.4.2.1y siguientes

Poner tabla 1.2.24.2.1. de la pgina 35952 BOE

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TUBERAS Y SU AISLAMIENTO

En cualquier caso, se indica que en las instalaciones quecontengan fluidos a temperatura superior a 40 C ser obligatorioun aislamiento trmico, equivalente a los espesores que seindican en la tabla siguiente, para un material cuya transmitanciatrmica sea de 0,040 W/mC, a 20 C.

Cuando discurran por el exterior del edificio, como mnimo el valorser el indicadoen la tabla incrementado en 10 mm.

Por ltimo se indicar como medida digna de mencin, la exigenciade que hasta 150 mm de dimetro, realizar el aislamiento trmico

mediante coquillasincombustibles.La calorifugacin mediante fibras minerales y lanas de vidrio esmuy recomendable.

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EMISORES DE CALOR

Se denomina con este nombre, a aquellos aparatos o equiposdestinados a ceder al ambiente de los locales el calor producidopor el generador de calor, que ha sido distribuido por la red detuberasde la instalacin.

Son por tanto equipos terminales de la instalacin decalefaccin.

Se les conoce en la prctica con el nombre de "radiadores".

En realidad la cesin de calor se produce fundamentalmente porconveccin, mientras que la cesin por radiacin es bastanteinferior, aproximadamente 10 por 100.

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EMISORES DE CALOR

Adems de los radiadores existen otros tipos de emisores de calor como son:

- Convectores.

- Superficies radiantes

- Aerotermos

- Fan-coils.

La eleccin acertada es fundamental, por ejemplo:

Las instalaciones de gran inercia trmica y funcionamiento continuo, deben llevarradiadores de fundicin.

Al contrario, un edificio de uso intermitente y escasa inercia trmica, un radiador-panel en chapa de acero, o mejor an en aluminio.

Otros aspectos a tener en cuenta para elegir los radiadores, sern:

la posibilidad de corrosin

el peso

facilidad de montaje

resistencia a los golpes

el precio

etc.

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Quizs el detalle a tener en cuenta, ms importante de los radiadores

sea su ubicacin

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Se regulan los radiadores por medio de vlvulas o grifos termostticos, de estamanera se consigue un mayor confort del usuario y un ahorro en el consumoenergtico

Una distribucin ms adecuada por medio de un detentor a la salida del mismo.

As mismo, debe existir un purgador

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Los radiadores se construyen de varios tipos: de fundicin

Vlvula termosttica

Detentor

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Los radiadores se construyen de varios tipos: de chapa de acero

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Los radiadores se construyen de varios tipos: de aluminio

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Los radiadores se construyen de varios tipos: para cuarto de bao

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Es necesario recordar:

Que del salto trmico 90-70 C en un ambiente a20 C, en la antigua reglamentacin, se ha pasadoa una temperatura de ida-retorno de 75-65 C.

Al ser la emisin de salto trmico inferior, paraatender la demanda calorfica de un mismo locales necesario por tanto, una mayor superficie deemisin.

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En cuanto a los convectores, existen varios tipos, los ms habitualesson los formados por un elemento central de caldeo, o inferior, el cualcalienta el aire fro introducido por unas aberturas inferiores, saliendocaldeado por la parte superior

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Los aerotermos, son aparatos similares a los fan-coils, igual que estos constande un ventilador elctrico, una batera de elementos de caldeo, alimentada por ungenerador central de fluido caliente, vapor, agua caliente o sobrecalentada y unaboca de insuflacin con lamas o persianas orientables

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Se describen en este apartado todos los elementos que intervienen para que eltendido de tuberas entre el generador y los emisores de calor presenten un ptimofuncionamiento del circuito. Entre estos se encuentran los siguientes:

ELEMENTOS COMPLEMENTARIOS Y ACCESORIOS

1.- Dilatadores (IT 1.3.4.2.6), existen: los de lira y los de fuelle.

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Son los que obligan a que las tuberas se dilaten en la direccin que nosinteresa, adems son los que soportan el peso de la propia tubera y del fluidocalefactor.

2.- Soportes (IT 1.3.4.2.7)

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Son los elementos que tienen por objeto, absorber los incrementos de volumenproducidos por el agua del circuito de calefaccin al calentarse.

3.- Vasos de expansin (IT 1.3.4.2.4)

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Son elementos imprescindibles sea cual sea la instalacin a realizar, ya queposibilita una regulacin exacta de la temperatura del fluido, lo cual no es posibleen las instalaciones por termosifn

4.-Bombas

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La funcin de los filtros es proteger la instalacin y sus accesorios de la suciedadacumulada generalmente durante e l montaje y trabajo de la instalacin.

Segn la ITE correspondiente, los filtros debern ser:

- de malla

- de tela metlica

Se colocarn aguas arriba de entrada de las bombas y vlvulas automticas.Permaneciendo permanentemente en su sitio.

5.- Filtros (IT 1.3.4.2.8)

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Se instalarn en aquel lugar de la red donde interese conocer su valor en unmomento determinado

6.- Termmetros y manmetro

Generalmente es interesante la medicin por lo menos en los puntos siguientes:

a) Temperatura del agua a la salida y entrada de la caldera

b) Presin de aspiracin y descarga de las bombas.

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En las instalaciones de calefaccin, una vez montadas y antes de introducir elagua, las tuberas se encuentran llenas de aire, al introducir el agua y circular porlas tuberas arrastra siempre burbujas que acaban por formar bolsas que enocasiones cierran el paso del lquido.

7.- Purgas de aire (IT 1.3.4.2.3)

Pueden ser: manuales y automticas

Por ello este aire debe evacuarse, siendo esto adems obligado por el reglamento,el cual especifica que en la parte ms alta de cada circuito y gracias alestablecimiento de las pendientes adecuadas, se pondr una purga para eliminar elaire de que pudiera all acumularse. Estos purgadores debern ser accesibles.

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Son los elementos que se intercalan en las tuberas para cortar y/o regular loscaudales, impedir la circulacin en un determinado sentido y, en general permitirlas operaciones de apertura, cierre y graduacin de la circulacin del agua.

8.- Vlvulas

Pueden ser:

Vlvulas de mariposa

De compuerta

De globo

De tipo macho

De retencin oscilante

Vlvula de retencin de cierre vertical

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SISTEMAS DE REGULACIN

En el RITE, en IT 1.2.4.3, control, podemos encontrar que:

todas las instalaciones de climatizacin y calefaccin estarn dotadas delos sistemas de control automticos necesarios para que se puedanmantener en los locales las condiciones de diseo previstas, ajustando almismo tiempo los consumos de energa a las variaciones de la cargatrmica.

A pesar de lo previsto por el Plan Energtico Nacional, el petrleo y susderivados van a seguir siendo durante los prximos aos el combustiblebase para el funcionamiento de las instalaciones de calefaccin.

Por esto, la gran responsabilidad de los tcnicos en el proyecto yejecucin de los edificios, consistir en disear estas instalaciones con elmayor rendimiento posible.

Se entiende por racionalizar, el disponer de la produccin de calor

necesario, buscando su mximo rendimiento y disminuyendo al mnimo sucoste anual.

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SISTEMAS DE REGULACIN

Por esto, en trminos generales, la regulacin automtica recibe untratamiento relevante en el marco del reglamento e instrucciones tcnicascomplementarias.

As en instalaciones, unitarias e individuales, se indica que:

stas estarn dotadas de un dispositivo de regulacin con un termostatoo con un regulador que se active por la seal de una sonda detemperatura situado en el local de mayor carga trmica o en el mscaracterstico.

En instalaciones colectivas para edificios de viviendas se menciona que:

En instalaciones de calefaccin dotadas de radiadores o convectores sedispondr, para cada circuito o zona del edificio, un sistema centralizadopara control de temperatura de agua en funcin de la temperatura exterior yvlvulas termostticas en todos los radiadores situados en los locales de lavivienda, exceptuando locales como aseos, cuartos de bao, cocinas,vestbulos y pasillos.

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Elementos b%E1sicos Inst Calef

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