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PROYECTO DE EJECUCIÓN DE PLANTA DE COGENERACIÓN PARA NUEVO HOSPITAL EN LA CIUDAD DE SEVILLA.

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Documento 1 Memoria Descriptiva

ÍNDICE

1. OBJETO, PETICIONARIO Y AUTOR DEL PROYECTO. .............................................................................. 3

2. DEFINICION Y ALCANCE DEL PROYECTO. ............................................................................................... 4

3. EMPLAZAMIENTO E INSTALACIONES. ................................................................................................... 5

4. INTRODUCCIÓN A LA COGENERACIÓN .................................................................................................. 6

4.1. Antecedentes de la Cogeneración en Andalucía. ........................................................................... 6

4.2. Introducción ................................................................................................................................... 7

4.3. La cogeneración ............................................................................................................................. 9

4.4. Sistemas de Cogeneración ........................................................................................................... 13

4.5. Ventajas y desventajas ................................................................................................................. 20

5. DEMANDAS TÉRMICAS NECESARIAS EN EL HOSPITAL. ....................................................................... 23

6. DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA DE COGENERACIÓN. ............................................................................. 31

5.1. Descripción general ...................................................................................................................... 31

5.2. Funcionamiento de la instalación. ............................................................................................... 33

5.3. Descripción del motor .................................................................................................................. 37

5.4. Descripción nave de cogeneración. ............................................................................................. 42

7. OBRA CIVIL. ......................................................................................................................................... 43

7.1. Descripción de los trabajos. ......................................................................................................... 43

7.2. Movimiento de Tierras ................................................................................................................. 43

7.3. Cimentación. ................................................................................................................................ 44

7.4. Estructura. .................................................................................................................................... 45

7.5. Cubierta. ....................................................................................................................................... 45

7.6. Cerramientos. ............................................................................................................................... 46

7.7. Pavimentos. .................................................................................................................................. 47

7.8. Bancadas. ..................................................................................................................................... 47

7.9. Canaletas. ..................................................................................................................................... 47

7.10. Estructura metálica soporte depósito de condensados. .............................................................. 48

7.11. Estructura metálica cabina para motor. ....................................................................................... 48

7.12. Carpintería metálica. .................................................................................................................... 48

7.13. Alumbrado. .................................................................................................................................. 49

8. INSTALACION MECANICA Y DE EQUIPOS. ........................................................................................... 50

8.1. Calderas de Vapor. ....................................................................................................................... 50

8.2. Caldera de Cogeneración. ............................................................................................................ 51

8.3. Depósito de condensados y colector de vapor. ........................................................................... 54

8.4. Máquinas de absorción de simple y doble efecto. ....................................................................... 55

PROYECTO DE EJECUCIÓN DE PLANTA DE COGENERACIÓN PARA NUEVO HOSPITAL EN LA CIUDAD DE SEVILLA.

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8.5. Intercambiador de Calor .............................................................................................................. 58

8.6. Torre de refrigeración. ................................................................................................................. 58

8.7. Descripción de los circuitos de refrigeración. .............................................................................. 58

9. INSTALACION ELECTRICA EN MEDIA Y BAJA TENSIÓN. ....................................................................... 63

9.1. ELECTRICIDAD EN BAJA TENSIÓN. ................................................................................................ 63

9.2. ELECTRICIDAD EN MEDIA TENSIÓN. ............................................................................................. 66

10. OTRAS INSTALACIONES. ...................................................................................................................... 96

10.1. INSTALACIÓN DE PROTECCIÓN CONTRAINCENDIOS. ................................................................... 96

10.2. INSTALACIÓN DE AIRE COMPRIMIDO. ......................................................................................... 96

10.3. INSTRUMENTACION Y CONTROL. ................................................................................................. 97

11. DESCRIPCIÓN DE LA REGULACIÓN DE LA INSTALACIÓN DE COGENERACIÓN. .................................... 99

11.1. Producción de vapor .................................................................................................................... 99

11.2. Producción de frío. ..................................................................................................................... 101

11.3. Producción de calor. .................................................................................................................. 102

11.4. Motor ......................................................................................................................................... 103

12. CÁLCULO DEL RENDIMIENTO ELÉCTRICO EQUIVALENTE, REE .......................................................... 104

12.1. Introducción. .............................................................................................................................. 104

12.2. Cálculo de la electricidad de cogeneración ................................................................................ 105

12.3. Cálculo del combustible consumido .......................................................................................... 105

12.4. Cálculo del calor útil ................................................................................................................... 106

a) Cálculo del calor útil de vapor .................................................................................................... 106

b) Cálculo del calor útil de agua caliente ........................................................................................ 107

12.5. Resultados .................................................................................................................................. 108

13. PRESCIPCIONES DE SEGURIDAD EN SALAS DE CALDERAS. ................................................................ 109

13.1. Normativa aplicable en Salas de Calderas. ................................................................................. 109

13.2. Chimeneas de evacuación de los productos de combustión ..................................................... 110

13.3. Condiciones de emplazamiento de la sala de máquinas ............................................................ 110

14. NORMATIVA. ..................................................................................................................................... 113

15. ESTUDIO DE SEGURIDAD Y SALUD .................................................................................................... 119

16. RESUMEN DEL PRESUPUESTO ........................................................................................................... 120

17. CONCLUSIONES ................................................................................................................................. 121

PROYECTO DE EJECUCIÓN DE PLANTA DE COGENERACIÓN PARA NUEVO HOSPITAL EN LA CIUDAD DE SEVILLA. Página 3 de 121


1. OBJETO, PETICIONARIO Y AUTOR DEL PROYECTO.

El objeto del presente Proyecto es la realización de la Ingeniería de detalle para una Planta de

Cogeneración de 750 kW en para un nuevo Hospital en la ciudad de Sevilla. Dicha planta servirá para

satisfacer la demanda energética de las instalaciones hospitalarias en lo que se refiere a necesidades de

vapor, agua caliente para la instalación de calefacción y para producción de agua caliente sanitaria, asi

como agua fría para la instalación de climatización.

El peticionario del presente proyecto es la empresa Hospitales Andaluces S.A.

La redacción del presente documento ha sido realizada por el alumno Antonio Carmona Ruiz de 5º

curso de la Escuela Superior de Ingenieros Industriales sita en Avenida de los Descubrimientos s/n, Isla

de la Cartuja Sevilla.



2. DEFINICION Y ALCANCE DEL PROYECTO.

El Hospital, de futura construcción, tendrá una serie de demandas energéticas de vapor, agua

caliente y frío que se pretenden satisfacer con la instalación de trigeneración cuya ingeniería de detalle

es objeto el presente proyecto. De igual forma parte de la energía del motor se evacuará en forma de

energía eléctrica para su vertido a la red de la compañía eléctrica.

Por tanto será objeto del proyecto la correcta definición de todo el conjunto de infraestructuras,

instalaciones, equipos y obra civil para la realización de las obras.

Además, el proyecto servirá como documento base para la obtención de las correspondientes

autorizaciones administrativas que sean necesarias para la instalación.



3. EMPLAZAMIENTO E INSTALACIONES.

La planta de cogeneración descrita en este proyecto se ubicará en las instalaciones del nuevo

Hospital para la ciudad de Sevilla, situado en la Isla de la Cartuja s/n.



4. INTRODUCCIÓN A LA COGENERACIÓN

4.1. Antecedentes de la Cogeneración en Andalucía.

A finales de 2005, en Andalucía se encontraban en funcionamiento 85 plantas de cogeneración, con

una potencia global de 924 MWe. La potencia media es del orden de 11 MW, lo que significa que la

cogeneración de baja y media potencia está muy poco representada en la región.

La mayoría del parque de cogeneración pertenece al sector industrial, donde se encuentra más

del 93% de las plantas y más del 99% de la potencia instalada.

Por otro lado, los subsectores del sector terciario incluyen en general centros de consumo que

cumplen los requisitos condicionantes fundamentales que hacen viable una instalación de este tipo, a

saber: un número mínimo de horas/año de funcionamiento de la instalación, unas necesidades

térmicas (y/o frigoríficas) que respondan al período de funcionamiento anterior, unas instalaciones

tales que permitan la sustitución de los equipos de generación sin necesidad de reformas

importantes en la instalación y, por último, unos consumos eléctricos compatibles con lo

comentado anteriormente.

La situación actual, con los Reales Decretos 616/2007 y 661/2007, motiva un cambio en la coyuntura

de la rentabilidad de las instalaciones de cogeneración y permite que los condicionantes económicos se

sumen a los beneficios energéticos y medioambientales intrínsecos de los sistemas de cogeneración.

El RD 616/2007 de 11 de mayo sobre fomento de la cogeneración , ha completado la

transposición de la Directiva 2004/8/CE, de 11 de febrero de 2004, relativa al fomento de la

cogeneración que establece como objetivo alcanzar un 18% de la electricidad generada con

cogeneración para el 2010, suponga un instrumento dinamizador de esta tecnología.

El RD 661/2007, por el que se regula la actividad de producción de energía eléctrica en régimen

especial, que deroga el RD 436/2004 de 27 de marzo de 2004, va a suponer un impulso a los



sistemas de cogeneración y en especial la microcogeneración (de menos de 1 MW) ya que ha legislado

un precio de remuneración de sus excedentes apreciablemente mayor: más de un 50% con el RD 661

que con el RD 436.

Ya en 1992 SODEAN se desarrolló un estudio del Potencial de Cogeneración industrial en Andalucía:

se analizó la viabilidad de cogeneración en 70 centros industriales; a fecha de hoy 34 de ellas forman

parte del parque de Cogeneración andaluz (85 plantas y 924 MWe), con una potencia global de 646

MWe. Es decir, el potencial detectado en 1992 se hizo realidad casi en un 50% de los casos,

representando actualmente el 70% de la potencia del parque de cogeneración a finales de 2006.

Se desea volver a analizar potencial de cogeneración en Andalucía en el marco de la nueva

legislación, con la actual coyuntura de precios energéticos, no restringiéndose sólo al sector

industrial, sino también en sectores tales como el hospitalario, el de servicios (centros comerciales), y

el institucional.

4.2. Introducción

El problema energético en el que la humanidad está inmerso desde hace ya varios años, ha

alcanzado, no sólo a los gobiernos, sino también a los usuarios finales, desde la gran industria hasta el

consumidor doméstico. Así los efectos de un consumo energético irracional, desproporcionado y sobre

todo ineficiente, se hacen patentes en todas las facetas de la vida cotidiana: calentamiento del planeta,

incendios, condiciones insalubres en las ciudades, enfermedades provocadas por la contaminación,

alteraciones de los ecosistemas; y en las relaciones políticas entre los países.

Por tanto es tarea de todos esforzarse en reducir al máximo el consumo energético, porque aunque

el problema energético se analiza a nivel nacional, es el usuario final de la energía (doméstico,

institucional, industrial o comercial) el primer interesado en tratar de atenuar el impacto de éste sobre

su actividad y su economía.

Así, en la estrategia global y local en el ámbito energético a desarrollar en cualquier país o región,

debe primar la eficacia energética, por su efecto favorable sobre el medio ambiente y su incidencia en la

macroeconomía del país y en la economía de los usuarios.



Desde este enfoque de ahorro y eficiencia energética, la auditoria energética es una herramienta

eficaz que permite identificar los escenarios donde el consumo energético se realiza de forma

ineficiente y establecer además las posibles mejoras de índole técnica y no técnica, mejorando por tanto

la economía energética del sistema sobre el que se aplica.

Para desarrollar un análisis de viabilidad técnica y económica de la conveniencia de utilizar un

sistema de cogeneración en un centro consumidor, es necesario conocer cómo, cuanto y qué tipo de

energía utiliza.

¿POR QUÉ LA COGENERACIÓN?

Un sistema de cogeneración se proyecta fundamentalmente para ahorrar dinero, o incluso, para

hacer dinero. Dado pues que básicamente son los ahorros o los beneficios los que justifican tal proyecto,

el proceso previo a la toma de decisión tendrá como objetivo fundamental determinar si realmente la

cogeneración es una opción que permite alcanzar esas metas.

La cogeneración es un sistema de alta eficiencia energética, que permite reducir de forma

importante la factura energética de ciertas empresas, sin alterar su proceso productivo.

La eficiencia de los sistemas de cogeneración viene determinada por el uso de la energía térmica en

los centros de consumo (industria, sector terciario y sector primario). De otra forma, esta energía

térmica debería producirse con combustibles fósiles. La cogeneración se puede definir como el

aprovechamiento de un combustible para producir tanto un fluido térmico como una energía eléctrica.

Sin embargo, la economía de la cogeneración se justifica por la producción eléctrica y no por la

producción de calor, ya que el valor de éste es, como mucho, el del combustible sustituido que no

permitiría recuperar las inversiones necesarias que vienen determinadas por las instalaciones

productoras de electricidad.

Coste de la electricidad y combustibles. El factor más importante que define si la cogeneración es o no

económicamente rentable es la diferencia entre el coste de la electricidad y el coste de combustible



para la industria en cuestión. En principio, cuanto mayor sea ese diferencial, más favorecido se presenta

el proyecto de cogeneración.

Este estudio consta, sin embargo, de varias etapas. En primer lugar hay una serie de consideraciones

de tipo general. Ello nos permitirá tener una panorámica general sobre el interés y las posibilidades de

desarrollar un proyecto de cogeneración. Es decir, se realiza un estudio previo de viabilidad unos datos

mínimos sobre consumos y costes. Las conclusiones de este estudio previo nos permitirán conocer si

realmente la opción de la cogeneración tiene alguna viabilidad, o por el contrario es descartable.

Desde un punto de vista estrictamente técnico, cualquier industria de tamaño mediano o grande

que tenga simultáneamente demandas de energía eléctrica y térmica (vapor, agua caliente, agua fría,

aire para secado, etc…) es un posible candidato para la cogeneración. Indudablemente, cuanto mayor

sea el número de horas de funcionamiento, el posible interés de la cogeneración será mayor.

Además, con la posibilidad de estar interconectado a la red y por tanto verter la producción

eléctrica, la cogeneración puede también ser interesante para empresas que tengan sólo importantes

consumos de energía térmica.

4.3. La cogeneración

¿Qué es la Cogeneración? La cogeneración se define como la producción conjunta, en proceso

secuencial, de electricidad (o energía mecánica) y energía térmica útil. Es precisamente este

aprovechamiento de la energía térmica lo que hace posible un rendimiento global en la utilización de la

energía muy elevado y en definitiva, un ahorro de energía primaria.

La cogeneración es la producción y utilización de forma secuencial de dos fuentes de energía,

eléctrica (o mecánica) y térmica, a partir de un mismo combustible. La producción combinada de

calor y electricidad (CHP) se aplica en la industria y en edificios donde hay una demanda

simultánea de electricidad y calor, y generalmente cuando las horas anuales de operación exceden de

4000.



Habitualmente las industrias satisfacen sus necesidades energéticas comprando la electricidad y los

combustibles a las correspondientes compañías suministradoras. Esta modalidad de abastecimiento,

cómoda para el industrial, resulta ser, en determinados casos, demasiado cara, y desde el punto de vista

de uso racional de la energía, bastante ineficiente.

La importante penetración del gas natural ha permitido ampliar el abanico de sistemas de

cogeneración, incluyendo, además de los más convencionales, turbinas de vapor y motores diesel ya

empleados, las turbinas y motores de gas. El mayor rendimiento eléctrico de estos equipos, su bajo

impacto medioambiental, unido a fiabilidad y disponibilidad muy elevadas, han hecho posible un

importante desarrollo de estos sistemas de cogeneración.

La industria que cogenera sigue demandando normalmente la misma cantidad de energía

(electricidad y calor) que en la situación primitiva, cuando compraba la electricidad a la compañía

eléctrica y el combustible a la empresa suministradora. Su ventaja es económica, ya que obtiene la

misma cantidad de energía a menor coste. Esto implica obviamente una inversión que ha de amortizarse

en un plazo de tiempo razonable.

Lo que en la industria que cogenera es una ventaja económica, a nivel nacional pasa a ser una

ventaja energética. Hay un ahorro de energía primaria, debido precisamente al aprovechamiento

simultáneo del calor y a la mejora de rendimientos de la instalación frente a una solución convencional.

Los sistemas de cogeneración presentan rendimientos o eficacias globales mas altos que los

sistemas de generación convencional. Esto se traduce en una reducción de los consumos energéticos y

una disminución de las emisiones contaminantes. Las pérdidas por transporte de electricidad

prácticamente se anulan en algunos casos y en otros disminuyen notablemente, ya que la generación se

realiza más cercana al punto de consumo.

El ejemplo adjunto muestra de una forma gráfica el ahorro de energía primaria en un sistema de

cogeneración, frente a un sistema convencional de suministro.

"Ahorro de energía primaria en un sistema de cogeneración"



Como resumen de esta comparación y suponiendo los valores indicados en las figuras, se puede

decir que el consumo de combustible para la producción de 1 kWh eléctrico es el siguiente:

Central Convencional: 600 – 700 kJ.

Instalación de Cogeneración: 250 – 350 kJ.

Ahorro de Energía Primaria: 250 – 500 kJ

El ahorro de energía primaria que representa tiene un efecto directo en la reducción del impacto

ambiental que ello conlleva.

Esta reducción es particularmente importante en lo que a CO2 y SO2 se refiere, ya que estos son

directamente proporcionales a la cantidad y composición de combustible quemado.

Una reducción del 30% al 50% de ahorro de energía primaria representa una reducción similar en lo

que a la emisión de estos componentes se refiere (particularmente CO2).

La viabilidad, a priori, de este tipo de plantas se discute en base al rendimiento eléctrico equivalente

cuyo valor mínimo viene fijado por el Real Decreto 661/2007 de 25 de Mayo de 2007 en función del tipo

de combustible de la instalación de cogeneración.

TIPO DE COMBUSTIBLE REE (%)

Líquido en centrales con calderas 49

Líquido en motores térmicos 56

Sólido 49

Gas natural y GLP en motores térmicos 55

Gas natural y GLP en turbinas de gas 59

Otras tecnologías y combustibles 59

Tabla 1: rendimiento eléctrico equivalente mínimo según R.D. 661/2007



4.4. Sistemas de Cogeneración

Los sistemas de cogeneración se clasifican normalmente dependiendo de la máquina motriz

responsable de la generación eléctrica. Las opciones posibles según este criterio son:

Cogeneración con turbina de gas

Cogeneración con turbina de vapor

Cogeneración en ciclo combinado

Cogeneración con motor alternativo

COGENERACIÓN CON TURBINA DE GAS

El esquema general de funcionamiento consiste en la combustión de un combustible en una cámara,

introduciéndose en la turbina los gases resultantes, donde se extrae el máximo de su energía,

transformándola en energía mecánica. La energía residual, en forma de un caudal de gases calientes a

elevada temperatura (sobre los 500°C) puede ser aprovechada para satisfacer, total o parcialmente, las

necesidades térmicas de proceso.

Los gases de escape pueden ser utilizados directamente o bien en calderas de recuperación para

generación de vapor a procesos. En ambos casos para poder ajustar la energía térmica proporcionada

por el sistema de cogeneración con la demanda de la instalación, existe la posibilidad de incrementar el

contenido energético de los gases mediante quemadores de postcombustión.

El esquema siguiente muestra una instalación convencional de cogeneración con turbina de gas,

para generación de vapor con caldera de recuperación.



La introducción de enfriadores evaporativos en el aire de entrada y la inyección directa de vapor en

la cámara de combustión de la turbina permiten aumentar el rendimiento eléctrico y/o reducir la

emisiones de NOx.

Señalar por último que las turbinas de gas pueden utilizar como combustible, no solamente gas, sino

también combustibles líquidos, principalmente derivados ligeros del petróleo.

VENTAJAS INCONVENIENTES

- Amplia gama de aplicaciones.

- Muy fiable.

- Elevada temperatura de la energía

térmica.

- Rango desde 0,5 a 100 MW.

- Limitación en los combustibles.

- Tiempo de vida relativamente corto.



COGENERACIÓN CON TURBINA DE VAPOR

En estas turbinas, la energía mecánica se produce por expansión del vapor de alta presión

procedente de una caldera. El sistema genera menos energía eléctrica (mecánica) por unidad de

combustible que su equivalente con turbina de gas; sin embargo el rendimiento global de la instalación

es superior.

Dependiendo de la presión de salida del vapor de la turbina se clasifican en turbinas a

contrapresión, en donde esta presión está por encima de la atmosférica, y las turbinas a condensación,

en las cuales ésta está por debajo de la atmosférica y han de estar provistas de un condensador. En

ambos caso se puede disponer de salidas intermedias, extracciones, haciendo posible la utilización en

proceso a diferentes niveles de presión.

Se puede utilizar cualquier tipo de combustible para la generación del vapor de partida.



COGENERACIÓN EN CICLO COMBINADO CON T.G. Y T.V.

Consiste en la aplicación conjunta de una turbina de gas y una de vapor, con todas sus posibles

combinaciones en lo referente a tipos de combustibles utilizados, quemadores de postcombustión,

salidas de vapor de turbina a contrapresión o condensación, etc.

El rendimiento global en la producción de energía eléctrica es mayor que las soluciones anteriores.


- Rendimiento global muy alto.

- Extremadamente segura.

- Posibilidad de emplear todo tipo de

combustibles.

- Larga vida de servicio.

- Amplia gama de potencias.

- Baja relación electricidad / calor.

- No es posible alcanzar altas potencias

eléctricas.

- Puesta en marcha lenta.

- Coste elevado.



COGENERACIÓN CON MOTOR ALTERNATIVO


- Reúne las ventajas de la

cogeneración con turbina de gas y de

vapor.

- Rendimiento más elevado de entre

los sistemas propuestos.

- Rango de potencias aplicable

elevado.



Aunque conceptualmente el sistema no difiere mucho del basado en turbinas de gas, existen sin

embargo diferencias importantes. Con los motores alternativos se obtienen rendimientos eléctricos más

elevados pero, por otra parte, con una mayor dificultad de aprovechamiento de la energía térmica, ya

que posee un nivel térmico muy inferior, y además se encuentra más repartida (gases de escape y

circuitos de refrigeración del motor).

Estos sistemas presentan una mayor flexibilidad de funcionamiento, lo que permite responder de

manera casi inmediata a las variaciones de potencia, sin que ello conlleve un gran incremento en el

consumo específico del motor.



COGENERACIÓN EN CICLO COMBINADO CON T.V. Y M.A.C.I.

Consiste en un ciclo basado en motores alternativos de gas natural y turbina de vapor.

Por un lado, los gases de escape de los motores son conducidos a una caldera de recuperación para la

producción de vapor saturado seco. Vapor que será conducido a una turbina de vapor. La cual, a través

de una reductora podría accionar, un generador eléctrico, un compresor de aire de tornillo o un

generador y un compresor de tornillo a la vez.

Por otro lado, la energía térmica del circuito de refrigeración del motor, será utilizada para generar

agua caliente, que podría ser empleada directamente el proceso o en una máquina de absorción, con el

fin de satisfacer las demandas de frío de proceso.

Un esquema tipo, podría ser el siguiente:


- Elevada relación electricidad / calor.

- Alto rendimiento eléctrico.

- Bajo coste.

- Tiempo de vida largo.

- Capacidad de adaptación a variaciones

de la demanda.

- Alto coste de mantenimiento.

- Energía térmica muy distribuida y a baja

temperatura.



4.5. Ventajas y desventajas

La Cogeneración no disminuye la demanda de energía directa de un proceso, sino la cantidad de

energía primaria para satisfacerla, por su elevado rendimiento energético global.

La Cogeneración modifica la estructura de costes energéticos del proceso productivo.

Al comparar la cogeneración con los sistemas convencionales de generación de energía térmica y

eléctrica, es necesario tener presente la óptica desde la que se efectúa esa comparación.



PARA EL COGENERADOR

Ventajas:

Elevado rendimiento energético global (70% ‐ 90%).

Reporta beneficios económicos por reducción de factura energética.

Aporta ingresos adicionales, por venta de electricidad.

Incrementa la competitividad. Menor coste específico por unidad de producto.

Posibilidad de empleo de combustibles residuales o energías alternativas.

Aporta beneficios financieros y fiscales. Altas rentabilidades

Desventajas:

Inversión adicional. También el empresario se enfrenta con riesgos poco conocidos para él,

como la evolución de los precios de la electricidad, etc…

Aumento de la contaminación local, como consecuencia del mayor consumo de combustibles

en la propia factoría.

Nueva reglamentación medioambiental a aplicar, según figura en la LEY GICA al existir una

modificación sustancial derivada del aumento del consumo de energía propio de la instalación

de cogeneración.

PARA EL PAIS

Ventajas:

Fomenta el ahorro de Energía Primaria. Este ahorro es consecuencia, en los ciclos de cabecera,

de la menor cantidad de combustible atribuible a la electricidad y en ciclos de cola, debido al

aprovechamiento de los calores residuales.

Aporta beneficios económicos a nivel micro y macroeconómico. El ahorro económico es

imputable al menor coste en la generación y distribución de electricidad, respecto al de los

sistemas convencionales.

Reduce el impacto medioambiental de forma substancial. La disminución de la contaminación

es debido al menor consumo global de combustible, como consecuencia del mejor

aprovechamiento de la energía en la generación de electricidad, al no disiparse directamente en

el ambiente grandes cantidades de calor.



Diversifica inversiones para el sector eléctrico.

Introduce tecnologías más eficientes y competitivas.

Incrementa la seguridad del abastecimiento.

Disminuye las pérdidas en transporte y distribución eléctrica.

Permite la industrialización de zonas alejadas de la red eléctrica.

Contribuye a la gestión de la demanda eléctrica.

Actúa como impulsor de riqueza vía ejecución de inversiones.

Es fuente de creación de empleo.

Desventajas:

Normativa. Es necesaria una reglamentación adecuada, para regular y resolver los numerosos

posibles puntos conflictivos que pueden presentarse en las relaciones cogenerador‐compañía

eléctrica

Infraestructura. Se requiere una infraestructura adecuada para el correcto mantenimiento de

las instalaciones.



5. DEMANDAS TÉRMICAS NECESARIAS EN EL HOSPITAL.

Con la instalación de cogeneración propuesta en el presente proyecto se pretende satisfacer la

demanda térmica del Hospital, tanto para producción de vapor de consumo directo en la lavandería

industrial del mismo como para producción de agua caliente sanitaria, calefacción y refrigeración. De

igual forma parte de la energía del motor se evacuará en forma de energía eléctrica para su vertido a la

red de la compañía eléctrica.

La Planta de Cogeneración consta de un motor de cogeneración alternativo de combustión interna

a gas de 750 kW de potencia eléctrica, con sus correspondientes elementos auxiliares de interconexión.

Conjuntamente con éste se instalará una caldera de recuperación de humos de alta temperatura para

producción de vapor que se utilizará en una máquina de absorción para producción de frío, así como un

segundo paso por una caldera de humos de baja temperatura, que generará agua caliente a 90ºC. Para

la producción de agua caliente (calefacción y ACS) se recuperará el calor de las camisas de recuperación

del motor y el calor residual de los gases a la salida de la caldera de recuperación.

Los elementos que constituyen la instalación de cogeneración del Hospital, serán, por tanto:

1. Dos calderas para producción de vapor para lavandería, con una producción unitaria de 4.000

kg/h de vapor a una presión máxima de 12 bar, y 10 de funcionamiento dos actuales.

2. Dos máquinas enfriadoras de absorción: una de simple efecto de agua caliente con de 315 kW

de potencia de refrigeración y otra máquina de doble efecto de 550 kW de potencia frigorífica

máxima, con aporte de energía mediante vapor a la presión de funcionamiento el sistema (10

bar).

Para el dimensionamiento del nuevo sistema de cogeneración las bases de partida serán las

demandas de refrigeración y calefacción del Hospital, así como las demandas de vapor y agua caliente

sanitaria.



Para obtener las demandas de calefacción y refrigeración del Hospital, se ha recurrido a la

simulación del hospital mediante un software de simulación de cargas térmicas, denominado HAP 4.1,

programa comercial distribuido por la casa Carrier. Dicho programa, es capaz de calcular las demandas

horarias de calefacción y refrigeración de un edificio en función de su uso, ocupación y características

constructivas. Los datos arrojados por el programa, es decir demandas horarias de calefacción y

refrigeración del complejo hospitalario se resumen en las siguientes tablas:



ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO

Hora Cooling Load (kW)

Cooling Load (kW)

Cooling Load (kW)

Cooling Load (kW)

Cooling Load (kW)

Cooling Load (kW)

0:00 106,08 117,73 126,93 167,73 244,10 280,60

1:00 103,70 114,60 120,69 158,90 230,80 258,47

2:00 101,52 111,46 114,30 150,73 218,43 239,97

3:00 99,41 108,64 109,71 145,57 207,23 224,13

4:00 97,52 106,52 105,60 140,17 197,37 210,57

5:00 105,51 134,07 123,48 147,00 216,40 216,27

6:00 122,69 130,13 130,01 164,47 285,33 313,87

7:00 299,69 232,51 313,27 413,03 449,37 503,47

8:00 465,88 350,70 498,76 673,20 686,50 763,43

9:00 521,66 528,46 581,86 755,07 978,57 1.093,67

10:00 526,20 536,27 592,77 772,10 993,80 1.150,77

11:00 531,16 546,98 604,56 788,40 1.014,63 1.214,43

12:00 536,93 554,14 620,02 803,70 1.041,00 1.271,10

13:00 542,68 557,95 641,52 833,03 1.107,63 1.368,10

14:00 547,95 561,84 669,35 870,10 1.133,37 1.444,20

15:00 552,29 564,53 694,81 899,60 1.162,27 1.488,43

16:00 553,47 567,88 712,34 919,40 1.185,47 1.492,83

17:00 553,70 562,89 695,75 905,47 1.160,83 1.438,63

18:00 549,83 562,53 674,72 878,83 1.110,63 1.371,90

19:00 551,62 563,50 649,14 854,20 1.068,10 1.301,57

20:00 553,23 566,55 643,93 828,83 1.009,20 1.209,60

21:00 495,01 509,11 571,53 754,27 892,23 1.025,03

22:00 217,01 262,40 256,93 325,73 470,23 549,60

23:00 113,64 123,30 135,90 177,27 253,60 314,43

Total 106,08 117,73 126,93 167,73 244,10 280,60 Perfil Horario Cargas Refrigeración nuevo Hospital de Sevilla.



JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE

Hora Cooling Load (kW)

Cooling Load (kW) Cooling Load (kW) Cooling Load

(kW) Cooling Load (kW) Cooling Load (kW)

0:00 327,87 350,48 300,39 160,03 129,37 109,26

1:00 303,30 320,38 265,17 152,23 125,77 106,89

2:00 282,33 294,73 242,88 143,23 121,33 104,67

3:00 260,07 269,35 225,27 136,53 118,40 102,60

4:00 244,57 251,59 210,99 129,57 115,70 100,68

5:00 289,83 293,16 277,84 138,43 124,00 117,65

6:00 415,00 407,00 355,40 157,73 140,17 123,63

7:00 734,40 688,97 588,48 366,10 330,97 298,30

8:00 1.091,17 1.002,53 868,01 588,87 518,00 459,92

9:00 1.242,40 1.140,67 1.017,65 720,07 599,93 523,21

10:00 1.309,47 1.209,97 1.085,70 744,13 608,57 528,95

11:00 1.384,33 1.309,75 1.187,70 771,20 615,33 534,19

12:00 1.467,77 1.392,30 1.300,07 813,40 622,23 539,13

13:00 1.565,27 1.508,52 1.424,51 890,10 634,20 543,45

14:00 1.644,63 1.604,04 1.507,76 963,33 646,63 550,44

15:00 1.694,57 1.679,32 1.532,13 999,47 656,00 559,05

16:00 1.719,90 1.719,61 1.520,49 996,23 660,33 561,58

17:00 1.682,97 1.683,60 1.422,59 965,83 645,40 556,23

18:00 1.656,03 1.641,10 1.336,19 905,93 637,90 555,38

19:00 1.629,10 1.588,23 1.232,11 873,77 640,27 557,65

20:00 1.500,57 1.486,88 1.146,28 842,27 641,13 558,34

21:00 1.282,90 1.293,59 956,63 731,50 581,03 500,72

22:00 625,47 632,58 455,77 336,87 255,87 223,45

23:00 413,03 428,68 288,39 187,37 134,57 116,31

Total 327,87 350,48 300,39 160,03 129,37 109,26

Perfil Horario Cargas Refrigeración nuevo Hospital de Sevilla.



ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO

Hora Heating Load (kW)

Heating Load (kW)

Heating Load (kW)

Heating Load (kW)

Heating Load (kW)

Heating Load (kW)

0:00 588,63 424,63 303,33 287,20 150,67 0,00

1:00 682,17 449,73 346,23 314,73 184,57 0,00

2:00 747,97 479,03 383,93 348,43 209,63 0,00

3:00 793,63 507,43 418,00 382,97 226,40 0,00

4:00 819,70 533,60 446,13 411,93 232,90 0,00

5:00 930,07 722,57 627,90 499,57 244,47 0,00

6:00 1.117,47 809,97 665,90 624,10 291,80 0,00

7:00 1.034,87 777,67 634,63 584,90 263,73 0,00

8:00 940,23 731,50 573,47 533,60 226,13 0,00

9:00 807,57 652,70 490,37 467,43 179,73 0,00

10:00 721,97 583,10 406,50 390,87 128,67 0,00

11:00 632,53 510,63 318,97 308,27 91,93 0,00

12:00 542,40 448,83 233,93 231,53 78,90 0,00

13:00 464,30 394,43 171,37 175,40 69,00 0,00

14:00 422,27 363,53 136,00 153,30 62,13 0,00

15:00 410,53 354,37 120,17 144,37 59,07 0,00

16:00 427,33 364,97 119,57 147,37 59,70 0,00

17:00 460,03 387,40 131,27 157,83 64,00 0,00

18:00 501,40 416,93 153,40 174,83 71,47 0,00

19:00 538,53 445,27 181,47 194,23 81,40 0,00

20:00 568,60 468,87 231,93 213,90 95,53 0,00

21:00 610,70 500,30 293,07 251,33 113,47 0,00

22:00 476,53 367,47 263,90 197,60 97,20 0,00

23:00 520,03 390,43 312,47 226,13 112,97 0,00

Total 588,63 424,63 303,33 287,20 150,67 0,00




JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE

Hora Heating Load (kW)

Heating Load (kW) Heating Load (kW) Heating Load

(kW) Heating Load

(kW) Heating Load

(kW)

0:00 0,00 0,00 0,00 254,62 572,35 556,47

1:00 0,00 0,00 1,93 285,28 608,02 586,13

2:00 0,00 0,00 18,23 314,75 649,37 617,80

3:00 0,00 0,00 48,97 338,67 686,22 649,80

4:00 0,00 0,00 81,47 353,35 717,68 678,97

5:00 0,00 0,00 131,77 389,77 825,42 883,23

6:00 0,00 0,00 152,43 433,02 951,25 977,00

7:00 0,00 0,00 142,07 392,30 890,35 927,53

8:00 0,00 0,00 106,53 326,15 808,47 860,13

9:00 0,00 0,00 51,10 239,28 696,98 762,00

10:00 0,00 0,00 7,37 140,53 608,05 672,73

11:00 0,00 0,00 0,00 41,37 519,23 581,27

12:00 0,00 0,00 0,00 1,93 444,68 501,73

13:00 0,00 0,00 0,00 0,23 393,52 425,40

14:00 0,00 0,00 0,00 0,00 375,55 378,43

15:00 0,00 0,00 0,00 14,65 383,73 356,27

16:00 0,00 0,00 0,00 39,70 421,35 361,77

17:00 0,00 0,00 0,00 69,97 472,55 380,23

18:00 0,00 0,00 0,00 97,68 523,87 406,40

19:00 0,00 0,00 0,00 121,40 556,85 438,80

20:00 0,00 0,00 0,00 141,35 578,50 478,53

21:00 0,00 0,00 0,00 179,30 598,80 535,43

22:00 0,00 0,00 0,00 200,77 498,70 440,53

23:00 0,00 0,00 3,30 237,62 514,43 495,83

Total 0,00 0,00 0,00 254,62 572,35 556,47




En cuanto a los datos que se utilizarán para los consumos de vapor en el Hospital serán los

siguientes:

• Consumo de Vapor de la Lavandería: La lavandería tendrá un consumo medio estimado de 3.500

kg/h, con horario de 7 a 15 horas (8 horas diarias) y una frecuencia de 5 días a la semana (de lunes a

viernes).

• Consumo de Vapor para Esterilización de instrumental de quirófanos. Las instalaciones de

Esterilización tendrán un consumo punta de 1.300 kg/h, siendo el consumo medio de 300 kg/h

aproximadamente. Las instalaciones funcionarán 24 horas al día de lunes a sábado, y de 0 a 16 horas los

domingos.

• Maquina de absorción de doble efecto. El consumo de vapor a 10 bar (presión de funcionamiento

de la instalación de vapor) estimado para la máquina de absorción será de 575 kg/h. Con un

rendimiento de 1,3 aproximadamente, es capaz de suministrar 545 kW de refrigeración. En condiciones

normales, todo el vapor generado por la caldera de recuperación se utilizará para la producción de frio

mediante la máquina de absorción.

• Intercambiador de calor. El intercambiador de calor para producción de agua caliente entrará en

funcionamiento sólo en caso de emergencia ya que se durante los meses de primavera, verano y otoño,

se satisfará el consumo de agua caliente sanitaria mediante una instalación de placas solares. El

consumo estimado del mismo es de 2.000 kW de vapor.

Los consumos de agua caliente sanitaria para el nuevo Hospital se estiman de los datos medios

observados en diferentes hospitales de la comunidad autónoma que estiman un consumo medio de 60

litros por cama. Así, se tendrán uno consumos de agua caliente sanitaria estimados en:



Mes Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio kWh 98.752,50 87.780,00 98.752,50 81.562,25 82.110,88 80.465,00

Mes Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre TOTAL kWh 74.064,38 65.835,00 73.150,00 82.293,75 98.752,50 98.752,50 1.022.271,25

Consumos de ACS para el Complejo Hospitalario.

Este consumo de agua caliente sanitaria se satisface en un porcentaje del 85% mediante una

instalación de colectores solares térmicos durante todo el año y el 15% restante (correspondiente a los

meses de invierno) mediante el agua del circuito de refrigeración de las camisas del motor y por vapor

mediante un intercambiador de calor vapor/agua.



6. DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA DE COGENERACIÓN.

Se procederá en este apartado a describir las características básicas de la instalación de

cogeneración.

5.1. Descripción general

En la siguiente página se muestra un esquema básico de la instalación de cogeneración para el

hospital.

La Planta de cogeneración con motor alternativo de gas natural objeto de este proyecto tiene una

potencia nominal de 750 kW.

La planta está formada por los siguientes elementos principales:

• Motor alternativo de combustión interna de 750 kW de potencia.

• Generador alternador (400V Tensión de salida)

• 1 transformador de 1.600 Kva.

• Caldera de recuperación pirotubular con economizador.

• Intercambiadores de placas para recuperación de energía de las camisas del motor.

• Economizadores para gases de escape del motor.

• Máquina de Absorción de agua caliente de simple efecto

• Máquina de Absorción de vapor de simple efecto

• Aerorefrigeradores.



La planta de cogeneración se ubica en la central térmica de las instalaciones del Hospital.

Esta central térmica albergará tanto la planta de cogeneración como las calderas de vapor

convencionales, el intercambiador para producción de agua caliente y las máquinas de absorción

para producción de frío.

En la misma central térmica se encontrarán también todas las bombas necesarias para el

funcionamiento de la instalación. Las interiores irán apoyadas sobre bancadas, construidas a tal

efecto. Las bombas situadas en el exterior de la nave irán apoyadas sobre la solera existente.

El gas natural que alimenta a la planta es suministrado a partir de una estación de regulación y

medida, ERM, que se encuentra fuera de la planta de cogeneración.

El motor‐generador proporcionará tanto energía eléctrica, que será vertida en la red en su

totalidad, como energía térmica, que será aprovechada para diversos usos:

• Generación de vapor mediante una caldera de recuperación.

• Generación de agua caliente mediante intercambiadores a partir de agua de refrigeración

del motor.

• Generación de frío mediante una máquina de absorción con vapor.

5.2. Funcionamiento de la instalación.

La instalación de cogeneración tendrá el siguiente funcionamiento:

1. Motor de Cogeneración. Se empleará un motor comercial, cuyas características detalladas

se describirán más adelante. El motor funciona alimentado con gas natural tiene una

potencia nominal de 750 kW funcionando a nivel del mar y temperatura ambiente. Una vez

aplicado el detaraje por altura y temperatura de 35 ºC (temperatura media en la central

térmica) la potencia eléctrica real del motor será de 726 kW. La energía térmica saldrá del



motor en el agua caliente de refrigeración de las camisas y en los gases de escape del

mismo.

2. Para la recuperación de la energía térmica de los gases de escape del motor se emplea una

caldera de recuperación pirotubular con economizador, donde se producirá vapor. El caudal

de vapor producido será de 575 kg/h, saturado a una presión de 10 barg, con una entalpia

de 2.780 kJ/kg a partir de condensados a 78 ºC, con una entalpía de 326 kJ/kg. La caldera de

recuperación está equipada con un economizador de precalentamiento de los condensados

hasta la temperatura de 158 ºC.

El vapor producido en la caldera de recuperación se alimenta al colector general de vapor

de la central térmica, al que también alimentan las calderas de vapor. El consumo de vapor

irá destinado a cuatro puntos de consumo que son:

a. Vapor directo a Lavandería. La lavandería tendrá un consumo medio estimado de

3.500 kg/h, con horario de 7 a 15 horas (8 horas diarias) y una frecuencia de 5 días a

la semana (de lunes a viernes).

b. Consumo de Vapor para la Esterilización de instrumental quirurgico. Las

instalaciones de Esterilización tendrán un consumo punta de 1.300 kg/h, siendo el

consumo medio de 300 kg/h aproximadamente. Las instalaciones funcionarán 24

horas al día de lunes a sábado, y de 0 a 16 horas los domingos.

c. Maquina de absorción de doble efecto para producción de frío. El consumo de vapor

a 10 barg (presión de funcionamiento de la instalación de vapor) estimado para la

máquina de absorción será de 575 kW. Con un rendimiento de 1,3

aproximadamente, es capaz de suministrar 545 kW de refrigeración.

d. Intercambiador de calor. El intercambiador de calor para producción de agua

caliente entrará en funcionamiento como apoyo a la instalación de ACS o en los

meses de invierno. El consumo estimado del mismo es de 2.000 kW de vapor.



3. Para la refrigeración de las camisas del motor se instalará un intercambiador de calor de

placas. En este se obtendrán aproximadamente 45 m3/h de agua caliente a 92 ºC a partir de

agua a 84 ºC, con lo que la potencia máxima extraída será de 378 kW.

La energía térmica del agua de las camisas se empleará para dos fines distintos:

• Por un lado obtención de agua caliente 80 ºC haciendo pasar esta agua de

refrigeración de las camisas del motor por un intercambiador de placas. La

potencia máxima intercambiada en este elemento será de 378 kW. Este agua del

colector general de agua caliente del hospital se utilizará bien para calefacción en

la instalación de climatización o bien para producción de Agua Caliente Sanitaria a

60ºC.

• Refrigeración mediante máquina de absorción de simple efecto de 300 kW de

potencia de refrigeración.

4. Para el correcto funcionamiento del motor es necesario que la temperatura de retorno a las

camisas de refrigeración no supere un cierto valor (aproximadamente 84 ºC). Para ello, la

energía térmica del agua de las camisas de refrigeración que no es aprovechada en la

máquina de absorción de simple efecto y/o en el intercambiador de calor se evacua

mediante un circuito de agua proveniente de una torre de refrigeración de la central

térmica.

El motor, está equipado con un turbo intercooler, con lo que también necesitará un sistema

de refrigeración, denominado de baja temperatura. Este circuito es capaz de producir una

energía útil de 48 kW que se va a aprovechar para producir agua caliente a 35 ºC. Mediante

un intercambio con un intercambiador de calor, una parte de esta agua puede elevar su

temperatura hasta 70 ºC y alimentar al sistema de producción de ACS.

El aprovechamiento de la energía térmica del intercooler del motor se realiza mediante un

intercambiador de calor en el circuito cerrado. Al igual que antes el circuito debe devolver el

agua al motor a una temperatura máxima de 40 ºC, con lo que el calor no aprovechado en el



intercambiador se evacua mediante dos (1+1) aerorefrigeradores, situados en el exterior de

las instalaciones.

Para la medición del calor útil aprovechado en cada una de las corrientes que ceden energía

térmica del motor de cogeneración se instalarán una serie de sondas de temperatura y

medición de caudales. También se instalarán sistemas de medición de caudal y temperatura

en las distintas corrientes que abandonan la central, de cara a tener una monitorización de

los distintos flujos de energía cedidos por la central térmica.

5. Generación de Energía Eléctrica.

Antes de nada hay que destacar que la potencia obtenida por el generador tiene un factor

de potencia igual a la unidad (Cos φ=1), ya que este generador incorpora un regulador

digital de voltaje con control de reactiva y factor de potencia.

La generación de energía eléctrica del motor de cogeneración se efectúa en baja tensión a

400 V. Esta energía eléctrica es conducida al centro de transformación que se encontrará en

el exterior de la planta de cogeneración. En el centro de transformación se ubicará un

transformador de 1.600 KVA de potencia nominal equipado con una celda de línea y una

celda de protección, donde la tensión es elevada a 15/20kV. Este transformador permitiría

en un futuro una posible ampliación de la potencia del motor de cogeneración.

La evacuación y medida de la energía generada se efectuará en Media Tensión, para lo cual

se ejecutará una red de Media Tensión enterrada, desde el centro de transformación hasta

centro de seccionamiento, de donde se realiza la conexión con la compañía eléctrica. El

punto de conexión a la compañía eléctrica se situará en el centro de seccionamiento y

consistirá en una serie de celdas: entrada‐salida, remonte, medida y protección.



5.3. Descripción del motor

El motor utilizado como referencia en este proyecto es un motor comercial marca DEUTZ de 16

cilindros en V. Las características de este motor, que han sido los datos de partida para el dimensionado

de la instalación de cogeneración han sido los siguientes:

DATOS CONSTRUCTIVOS DEL MOTOR

Tipo motor Motor de combustión interna a Gas natural

Configuración V 60 º

Numero de cilindros 16

Sentido de giro Antihorario mirando al volante de inercia

Ciclo de trabajo Ciclo Otto, cuatro tiempos, con

tursosobrealimentación de la mezcla.

Sistema de arranque Eléctrico

Diámetro de cilindros mm 132

Carrera del pistón mm 160

Velocidad de giro 1/min 1500

Cilindrada unitaria L 2,1875

Cilindrada total L 35

Relación de compresión 15:1

Presión media efectiva Bar 16,9

BALANCES ENERGÉTICOS DEL MOTOR

Combustible Gas Natural

Numero de metano MN 70

Potencia mecánica máxima kW 750

Rendimiento mecánico del

motor

% 43,4

Potencia real a cos f = 1 kW 726

Rendimiento eléctrico del grupo % 41,95



Consumo de combustible ISO kW 1730

Calor disipado en circuito de

refrigeración de HT

kW 378

Calor de gases de escape hasta

120 ºC

kW 419

Suma del calor útil kW 797

Enfriamiento de la mezcla kW 48

Radiación(motor+ alternador) kW 56

Aire de combustión Kg/h 3.799

Gases de escape Kg/h 3.926

Temp. Gases de escape ºC 465

Circuito de Refrigeración de HT

Temperatura de entrada ºC 84

Temperatura de salida ºC 92

Caudal mínimo m3/h 36

Caudal máximo m3/h 56

Volumen de agua l 111

Kv m3/h 44

Circuito de Refrigeración de BT

Temperatura de entrada ºC 40

Temperatura de salida ºC 44

Caudal m3/h 10

Volumen de agua l 10

Kv m3/h 60

INFORMACIÓN ADICIONAL

Máxima caída de presión en el

filtro de admisión

mbar 5

Contrapresión máxima después

del motor

mbar 50



Contrapresión mínima después

del motor

mbar 20

Consumo de aceite lubricante al

100% de la carga

g/kWh 0,20

Dimensiones del grupo LxWxH mm. 4.000 x 1.450 x 2.200

Peso en seco del motor kg 2.880

Peso del grupo kg 6.570

ALTERNADOR

Fabricante MARELLI

Potencia mecánica del eje del motor kW 750

Potencia nominal en bornas del alternador kVA 984

Potencia efectiva en régimen continuo a

cosf = 0,8

kW 715

Potencia efectiva en régimen continuo a

cosf = 1

kW 726

Velocidad de rotación r.p.m. 1.500

Velocidad máxima admisible r.p.m. 2.250

Numero de fases Trifásico en estrella y neutro accesible

Frecuencia Hz 50

Tensión V 400

Protección IP23

Aislamiento Clase H

Calentamiento Clase F

Refrigeración Por aire IC01

Sondas de temperatura PTC en devanados – 3 en el estator

Cojinetes 2

Sistema de excitación Sin escobillas

Regulador de tensión y factor de potencia Incorporado



Otros parámetros técnicos.

• Emisiones de NOx: 500 mg/Nm3 (5% de O2)

• Presión del aire: 1000 mbar

• Análisis de los gases de combustión:

o Sulfuros: <2,2 g/m3

o Acido sulfúrico: < 0,15 % volumen

o Cloro: <100 mg / m3 CH4

o Flúor: <50 mg / m3 CH4

o Polvo: <10 mg / m3 CH4

o Vapores de aceite: <0,1 g / m3 CH4

o Silicio: < 10 mg / m3 CH4



ESQUEMAS DEL GRUPO MOTOR.



5.4. Descripción nave de cogeneración.

La instalación de cogeneración se ubicará en el interior de una nave que constituirá la central

térmica del nuevo hospital.

Respecto a los edificios aledaños, las instalaciones se encuentran a más de 100 metros de las

viviendas más cercanas y a 80 metros de la zona hospitalaria de habitaciones, siendo esta última la de

mayor sensibilidad acústica. Como anexo a la memoria de este proyecto básico se adjunta un estudio de

ruidos, según la normativa vigente al respecto.



7. OBRA CIVIL.

7.1. Descripción de los trabajos.

Tal y como se ha comentado con anterioridad la central de cogeneración del hospital se ubicará en

una nave construida a tal efecto. La nave de cogeneración será un edificio de planta rectangular, de

dimensiones exteriores 25 m x 15 m, superficies exterior 375 m2.

La obra civil a ejecutar consistirá pues en los siguientes trabajos principales:

• Acondicionamiento del terreno

• Ejecución de cimentación para la nave

• Ejecución de la estructura metálica y solera para la nueva nave de cogeneración.

• Ejecución de bancadas para bombas e intercambiadores.

• Ejecución de bancada para motor de cogeneración, calderas de vapor y caldera de cogeneración

• Ejecución de bancadas para las maquinas de absorción y depósitos..

• Ejecución de pasaturos para entrada y salida de conducciones.

• Apertura de huecos en el cerramiento para ventilación y cubierta para chimeneas de salida de

gases de las calderas.

7.2. Movimiento de Tierras

En primer lugar se realizará una operación de desbroce del terreno, consistente en la eliminación de

la cobertura vegetal existente, retirada de escombros y disminución de irregularidades en las superficies

donde se van a realizar la implantación de la nave de la planta de cogeneración.



Para la realización de la explanada se retirará una capa de al menos 45 cm del terreno actual, así

como sobre excavaciones en las zonas de las bancadas. Posteriormente se terraplenará con la

aportación de zahorra artificial compactada al 98% P.N.

También se realizarán las excavaciones de las zapatas y vigas riostras indicadas en los planos

adjuntos al presente proyecto.

7.3. Cimentación.

La cimentación de la nave se realizará mediante zapatas aisladas de hormigón armado HA‐

25/P/40/IIa apoyadas sobre pozos de hormigón HM‐20. El acero empleado en las barras será B 400 S.

La rasante superior de esta cimentación se encontrará a la cota ‐0,650 m, de tal manera que se

encuentre siempre por debajo de las canalizaciones de instalaciones.

Los pilares metálicos se recubrirán bajo la solera, con hormigón pobre HM‐20, hasta la cimentación.

Dicho recubrimiento será de sección cuadrada de 500 x 500 y tendrá un armadura mínima de #�6/150 x

150 mm, para evitar la fisuración del hormigón durante el fraguado.

Figura. Cimentación nave de Cogeneración.



En el caso de que sean necesarios pozos de hormigón en masa bajo la zapata por indicación del

estudio geotécnico o la Dirección Facultativa a la hora de abrirse los pozos, entre la zapata y el pozo

existirán armaduras pasantes Ø12 mm de acero B500S.

Perimetralmente las zapatas se atan mediante vigas riostras de hormigón HA‐25/P/40/IIa, sobre

cama de hormigón de limpieza de 10 cm de espesor y armadura en redondos de acero B 400 S.

7.4. Estructura.

La estructura de la nave proyectada está compuesta por una serie de pórticos rígidos realizados con

perfiles laminados de acero S275. Las uniones entre perfiles serán soldadas en taller y soldadas o

atornilladas en obra.

Todos los elementos metálicos se protegerán mediante ciclo de pintura formado por: limpieza

manual, imprimación de fosfato de zinc de 40 micras y capa de acabado de esmalte sintético alcídico de

40 micras y color a definir por la propiedad.

La unión de los pilares metálicos a la cimentación de hormigón se realiza mediante placas de anclaje

y pernos de acero, de las dimensiones y características recogidas en los planos adjuntos.

Los vanos extremos se arriostran en el sentido longitudinal de las naves y en cubierta mediante

cruces de San Andrés a base de tensores de acero S275JR. Además se colocará una viga de atado en

cabeza de pilar en los lugares indicados en planos.

7.5. Cubierta.

La cubierta, a dos aguas, será de panel sándwich formada por doble chapa de 0,5 mm de espesor de

perfil nervado, lacada por el exterior y galvanizada por el interior y aislamiento acústico de 30 mm de

espesor de espuma de poliuretano. Los paneles irán sujeto a las correas mediante tornillos

autorroscantes.



En la parte inferior de la cubierta a dos aguas, se instalarán dos canalones de chapa lisa galvanizada

de 0,6 mm de espesor para recogida de aguas pluviales. Este canalón desaguará al pavimento exterior

mediante bajantes de PVC de 110 de diámetro.

7.6. Cerramientos.

El cerramiento exterior será de panel macizo de hormigón de 200 mm de espesor, con armadura en

ambas caras formada por una cuadrícula de 150 x 150 mm con armadura de diámetro 12. Sobre el

cerramiento se aplicará doble capa de pintura por ambas caras (color a definir por la propiedad). De

forma análoga se podrá disponer otro tipo de cerramiento que asegure una resistencia mecánica y un

aislamiento acústico igual o superior a los definidos, ya que el cerramiento tendrá que cumplir las

características indicadas en el Reglamento de Aparatos a Presión, ITC EP‐1 (Salas de Caldera), para la

calderas de clase 2.

Las divisiones interiores se realizarán con fábrica de bloque huecos de hormigón, de dimensiones

400 x 200 x 200 mm. Irá enfoscado por ambas caras y se le aplicará doble capa de pintura por ambas

caras.

Figura. Detalles nave de Cogeneración.



7.7. Pavimentos.

La solera de la nave se compone de 30 centímetros de zahorra artificial compactada al 98% del P.N.

en tongadas no mayores a 20 cm y 15 centímetros de hormigón HA‐20 con malla de acero

electrosoldado B‐500‐T de 6 mm de diámetro dispuesto en una cuadrícula de 15x15 cm.

La solera de la nave recibirá un tratamiento superficial de cuarzo gris antideslizante.

En la solera de hormigón se realizarán juntas de contracción cada 5 m y de dilatación cada 20 m.

Se instalará una lámina de Polietileno de Baja Densidad de 0,6 mm de espesor, sobre la cual se apoya la

solera de hormigón.

7.8. Bancadas.

Para la ejecución de las bancadas se empleará hormigón armado HA‐30/B/20/IIa, sobre cama de

hormigón de limpieza de 10 cm de espesor realizada con hormigón en masa HM‐20/P/40/IIa. El nivel

superior de las bancadas se indican en los planos de obra civil OC‐04, OC‐05.1 y OC‐05.2. El acero

empleado en el armado de las bancadas será B 500 S.

Destacar que bajo la bancada del motor, con el fin de minimizar las vibraciones a los elementos

colindantes, se instalará una capa de neopreno zunchado de 20 mm de espesor.

7.9. Canaletas.

Las canaletas a ejecutar en la nave se realizarán con fábrica de ladrillo perforado de medio pie de

espesor enfoscada por el interior, sobre solera de 10 cm de espesor realizada con hormigón HM‐

20/P/40/IIa y armadura #∅6@150. La fábrica de ladrillo se coronará con una capa de hormigón HM‐

20/P/40/IIa sobre la cual se fijará un perfil L‐45.5 galvanizado con garras cada 300 mm. La canaleta

tendrá unas dimensiones interiores de 500 x 350 mm e irá tapada con chapa lagrimada de 5 mm de

espesor con marco realizado con perfiles L‐40.5.



7.10. Estructura metálica soporte depósito de condensados.

Para el apoyo del depósito de condensados se realizará una estructura metálica con acero S 275 JR.

Todos los elementos metálicos se protegerán con un ciclo de pintura consistente en rascado y

limpieza de óxidos, imprimación de pintura anticorrosiva y dos manos de esmalte sintético, color a

definir por la propiedad.

7.11. Estructura metálica cabina para motor.

La estructura de la cabina del motor se ejecutará con perfiles tubulares rectangulares de acero S

275 JR, sobre la cual se aplicará el mismo ciclo de pintura que el definido para la estructura soporte del

depósito de condensados.

El cerramiento de la cabina se realizará con panel acústico tipo sándwich de 100 mm de espesor

formado por dos chapas de acero prelacado de 0,5 mm de espesor, perforada la interior, y relleno con

lana de roca de 175 Kg/m3. Estos paneles irán a guillotina en los carriles de chapa conformada

dispuestos para tal fin y machihembrados entre sí.

En el interior de la cabina se dispondrá un panel divisorio de características similares al definido

para el cerramiento, pero con la salvedad de que irán perforadas las dos chapas de acero prelacado que

lo forman.

El remate entre los paneles y remate de huecos se realizará con chapa de acero prelacado de 0,6

mm de espesor.

7.12. Carpintería metálica.

En la descripción de la carpintería metálica vamos a distinguir los siguientes elementos:

• Ventilación inferior de central térmica.



Para la ventilación de la central térmica se dispondrán rejillas tanto en el cerramiento como en la

puerta de entrada a la central:

- Rejillas en cerramiento. Se realizarán con marco de perfiles tubulares rectangulares #80 x 40

x 4 mm con patillas de fijación y lamas de 2 mm. Las rejillas de ventilación tendrá

dimensiones exteriores de 2500‐2000 x 390 mm y estarán dispuestas a 100 mm del suelo de

tal forma que el perfil superior se encuentre a una altura de 490 mm, en cumplimiento de la

norma UNE 60601 Salas de máquinas y equipos autónomos de calor y frío o para

cogeneración, que utilicen combustibles gaseoso.

- Rejillas en puerta. Se realizarán con marco de perfiles conformados de 4 mm de espesor con

patillas de fijación y lamas de 2 mm. Las rejillas de ventilación tendrá dimensiones exteriores

de 1700 x 390 mm y estarán dispuestas a 100 mm del suelo de tal forma que el perfil

superior se encuentre a una altura de 450 mm, en cumplimiento de la norma UNE 60601

Salas de máquinas y equipos autónomos de calor y frío o para cogeneración, que utilicen

combustibles gaseoso.

• Ventilación superior de central térmica.

La ventilación superior de la central térmica se ejecutara con chapa de acero galvanizado de 0,6

mm de espesor fijada a las correas de la nave mediante pletinas de 50 x 1,5 mm cada 300 mm,

fijadas la chapa y a las correas mediante tornillos con arandelas de goma para garantizar la

estanqueidad del conjunto.

7.13. Alumbrado.

Se procederá a disponer luminarias fluorescentes adosadas a la cubierta de 2 x 36 W, las luminarias

serán del tipo 402‐IKC de Indalux o similar. Se dispondrán un total de 24 luminarias con una potencia

instalada de 1238 W.

En cada puerta se dispondrán luces de emergencia de las siguientes características. Bloque

autónomo de emergencia IP44 IK 04 de superficie, de 215 Lúm. Con lámpara de emergencia FL. 8W.



8. INSTALACION MECANICA Y DE EQUIPOS.

Se va a proceder a dar una descripción de la instalación mecánica y diferentes equipos que van a

formar la instalación de cogeneración.

8.1. Introducción.

La nave de cogeneración, descrita anteriormente, recogerá prácticamente la totalidad de los

equipos que forman la planta. En el exterior se situarán la torre de refrigeración y las bombas que

envían el agua procedente de esta torre hasta las maquinas de absorción así como el intercambiador de

refrigeración del circuito de alta temperatura del motor.

Además, es necesario situar los aerorefrigeradores del circuito de refrigeración baja temperatura del

motor en el exterior y alejado lo más posible de zonas de viviendas. Para ello se sitúan, junto a las

bombas e intercambiadores de este circuito en la cubierta del edificio de la lavandería, anexo a la

central térmica.

8.2. Calderas de Vapor.

Tal y como se ha comentado con anterioridad se van a instalar en la central térmica dos calderas de

vapor para producción unitaria de 4.000 kg/h.

Las características de las calderas son:

• Marca: Calderería del Sur.

• Modelo: Caldera 4000 kg/h

• Presión de Trabajo: 10 barg

• Potencia: 3.034 kW

• Rendimiento: 91 %

• Producción: 4.000 kg/h



• DP humos : 7 mba

• Temperatura del vapor: 183 ºC

• Combustible: Gas Natural, con PCI de 9.100 kcal/Nm3

• Consumo de combustible: 315 Nm3 / h

• Producción de humos: 4.342 kg/h

Ambas calderas van equipadas con un economizador, de tal forma que aprovechan el calor de los

gases de escape precalentando los condensados con lo que se alimenta el haz tubular. Las

características principales del economizador son:


• DP gases: 3 mbar

• Potencia: 148 kW

• Temperatura de entrada de los condensados: 78 ºC

• Temperatura de salida de los condensados: 110 ºC

• Temperatura de entrada de los humos: 229 ºC

• Temperatura de salida de los humos: 122 ºC

La ubicación de ambas calderas de vapor y tuberías de alimentación de condensados, así como

salida del vapor y red de purgas se encuentra en los planos de implantación adjuntos.

8.3. Caldera de Cogeneración.

Dentro de la instalación de cogeneración y para aprovechar la energía útil de los gases de escape

del motor de cogeneración se instalará una caldera de recuperación de calor de los humos del motor.

Las características técnicas principales de la caldera de recuperación de calor serán:




• Producción de vapor: 575 kg/h

• Potencia: 338 kW

• Presión del vapor: 10 barg

• DP gases: 7,5 mbar

• Superficie de intercambio: 74 m2

• Caudal de gases: 3.926 kg/h

• Temperatura de entrada de los gases: 465 ºC

• Temperatura de salida de los gases: 202 ºC

• Temperatura del vapor: 183 ºC

• Picht Point: 19 ºC

• Temperatura del condensado de alimentación: 158 ºC.

La caldera es de construcción horizontal, de un paso de humos. Va equipada con puertas delantera

y trasera para acceso a los tubos.

Para la alimentación de condensados va equipada con un sistema de bombeo de las siguientes

características:

• Número de bombas: 2

• Tipología: Verticales multietapa.

• Caudal a presión trabajo: 2,1 m3/h

• Presión máxima: 15,2 bar

• NPSH en el punto de trabajo: 1,83 m.

• Potencia motor: 1,5 kW

• Conexiones entrada/salida: DN 25/DN 32



La caldera de recuperación va equipada con un economizador de doble etapa equipado con tubos

aleteados para aprovechamiento de la energía térmica residual de los gases a la salida del equipo.

En la primera etapa se precalientan los condensados de alimentación a la caldera mientras que en

la segunda se calienta el agua del circuito de refrigeración principal del motor.

Las características principales del economizador son:


• Potencia térmica recuperada: 114,5 kW

• Presión de servicio (Presión de trabajo): 10 barg

• Presión de diseño: 12 bar

• Presión de prueba hidráulica: 18 bar

• Temperatura entrada del agua procedente del depósito de

recuperación de condesados – 1ª etapa: 78 ºC

• Temperatura salida del agua del economizador – 1ª etapa: 158

• Caudal de agua: 570 litros /h

• Potencia térmica recuperada en 1ª etapa: 54.5 kW

• Temperatura entrada del agua en el economizador – 2ª etapa: 60 ºC

• Temperatura salida del agua del economizador – 2ª etapa: 86 ºC

• Caudal estimado: 2.000 litros/h

• Potencia térmica recuperada en 2ª etapa: 60 kW

• Caudal de gases procedentes del motor: 3.926 kg/h

• Temperatura de entrada de los gases en el economizador : 203 ºC

• Temperatura de salida de gases: 107 ºC



8.4. Depósito de condensados y colector de vapor.

La instalación de vapor para la planta está equipada con un depósito presurizado para la recogida

de los condensados de retorno de la máquina de absorción de doble etapa, de los retornos de la

lavandería y del intercambiador de vapor, cuando este entre en uso.

Este depósito de recuperación de condensados alimentará a las dos calderas de vapor

convencionales y a la caldera de cogeneración. En este depósito se mezclarán el agua de red tratada en

una planta de descalcificación de agua con el retorno de los condensados provenientes de los consumos

indirectos, mejorándose el rendimiento de la instalación.

Las características fundamentales del depósito de condenados serán:

• Material: Acero al carbono.

• Presión de operación: 3 barg

• Temperatura de retorno de los condensados: 143 ºC

• Caudal de aporte de condensados: 3.000 kg/h

• Temperatura del agua descalcificada: 15 ºC

• Temperatura de salida del depósito: 78 ºC

Su ubicación será elevado sobre estructura metálica, descrita en el apartado correspondiente a

obra civil y su ubicación definitiva puede observarse en planos de implantación adjuntos.

El colector de vapor para la central térmica se construirá en acero al carbono de 6”, calorifugado.

Los detalles del colector de vapor pueden observarse en planos adjuntos.



8.5. Máquinas de absorción de simple y doble efecto.

Tal y como se comentó anteriormente, para la producción de agua enfriada destinada a la

instalación de refrigeración del hospital se instalarán dos máquinas de absorción de simple y doble

efecto.

Una máquina de absorción de simple efecto está diseñada para proporcionar agua fría a partir de

fuentes de calor residual generadas en procesos de cogeneración, tal como el agua de refrigeración de

las camisas del motor.

El ciclo de refrigeración por absorción, como el ciclo de refrigeración mecánica de compresión de

vapor, utiliza el calor latente de la evaporación de un refrigerante para eliminar el calor del agua

enfriada que entra. Los sistemas de refrigeración de comprensión de vapor usan un refrigerante con

cloro y un compresor para transportar el vapor refrigerante para su condensación en el condensador.

Sin embargo, el ciclo de absorción usa agua como refrigerante y una solución de bromuro de litio

absorbente para absorber el refrigerante vaporizado. A continuación, se aplica calor a la solución para

liberar el vapor refrigerante del absorbente. El vapor refrigerante se condensará ahora en el

condensador.

El ciclo de absorción básico de simple efecto incluye: generador, condensador, evaporador y

absorbedor con refrigerante (líquido) y bromuro de litio como soluciones de trabajo. El generador utiliza

una fuente de calor (quemador, vapor o agua caliente) para vaporizar la solución de bromuro de litio

diluido. El vapor de agua desprendido va al condensador donde vuelve a condensarse en líquido,

transfiriendo el calor al agua de la torre de refrigeración. Una vez condensado, el refrigerante líquido se

distribuye por los tubos del evaporador, eliminándose el calor del agua enfriada y vaporizándose el

refrigerante líquido. La solución de bromuro de litio concentrado del generador pasa al absorbedor,

absorbe la solución de vapor refrigerante del evaporador y la diluye. La solución de bromuro de litio

diluida se bombea de nuevo al generador donde vuelve a empezar el ciclo.

El ciclo de doble efecto se diferencia del anterior en que la solución se calienta en dos etapas

permitiendo un mejor aprovechamiento del calor de condensación: en la primera etapa, de alta

temperatura, la solución recibe el calor directamente del vapor; en la segunda etapa, de baja

temperatura, el vapor refrigerante que se forma en la zona de alta temperatura se utiliza para calentar



la solución que se halla en la parte de baja temperatura donde se ha creado una presión inferior y por lo

tanto presenta un punto de ebullición menor.

Generalmente los equipos alimentados por agua caliente son de simple efecto, mientras que los de

llama directa, vapor o gases de escape son de simple o doble efecto. Los sistemas de simple efecto

presentan un valor del COP frigorífico entre 0,5 y 0,75, mientras que en los de doble efecto se sitúa en

valores de hasta 1,3. Las mezclas más utilizadas son las formadas por bromuro de litio y agua y por

amoniaco y agua. En el caso de la instalación presente el refrigerante es el agua y la sustancia

absorbente es el bromuro de litio. Estos equipos se caracterizan porque el enfriamiento en el

absorbedor y condensador es por agua, por tanto es necesaria la utilización de una torre de

refrigeración para bajar la temperatura del agua de refrigeración, ya que es imposible hacer bajar la

temperatura del agua con el aire exterior cuando la temperatura de éste es superior a la de aquella.

Por tanto se diseñará sendos circuitos de refrigeración para cada máquina de absorción, tanto de

simple como de doble efecto, cada uno con un sistema de bombeo independiente.

Las características principales de cada una de las máquinas de absorción será:

a) Máquina de absorción de Simple Efecto:

• Potencia de Refrigeración: 315 kW

• Fuente térmica: Agua caliente del circuito de refrigeración de las camisas del motor.

• Circuito de agua enfriada:

o Caudal de agua refrigerada: 15 l/s

o Temperatura agua a refrigerar: 12 ºC

o Temperatura salida agua refrigerada: 7 ºC

o Pérdida de carga en el circuito: 35 kPa

• Circuito de agua de refrigeración:

o Caudal de agua de enfriamiento: 27 l/s



o Temperatura de entrada del agua: 28 ºC

o Temperatura de salida del agua: 35 ºC

o Pérdida de carga en el circuito: 108 KPA

• Circuito de alimentación de agua caliente:

o Caudal de agua caliente: 12,5 l/s

o Temperatura entrada agua a la unidad: 92 ºC

o Temperatura salida aguade la unidad: 83 ºC


b) Máquina de absorción de Doble Efecto:

• Fuente térmica: Vapor del colector general.

• Potencia de Refrigeración: 549 kW

• Circuito de agua enfriada:

o Caudal de agua refrigerada: 23.6 l/s

o Temperatura agua a refrigerar: 12,2 ºC

o Temperatura salida agua refrigerada: 6,7 ºC

o Pérdida de carga en el circuito: 64 kPa

• Circuito de agua de refrigeración:

o Caudal de agua de enfriamiento: 36.4 l/s

o Temperatura de entrada del agua: 29.4 ºC

o Temperatura de salida del agua: 35.4 ºC


• Circuito de alimentación de vapor:

o Caudal de vapor: 575 kg/h



8.6. Intercambiador de Calor

El intercambiador de calor se utilizará para producir agua caliente a partir de vapor en caso de no

quedar satisfecha la demanda de esta con la instalación de placas solares. Las características del mismo

son:

• Potencia calorífica nominal: 1.720.000 kcal/h (2.000 kW). Circuito Primario: vapor saturado a 10 bar.

• Circuito Secundario: agua (caudal: 22,9 m3/h y salto de Tª: 15‐90ºC).

8.7. Torre de refrigeración.

Las características principales de la torre de refrigeración necesaria para las maquinas de absorción

y eliminación del calor residual del circuito de refrigeración de alta temperatura de las camisas del

motor serán:

Potencia de disipación: 4.781,6 kW

Temperatura de entrada: 34,7ºC

Temperatura de salida: 29,4ºC

Caudal de agua: 790 m3/h

8.8. Descripción de los circuitos de refrigeración.

Tal y como se comentó anteriormente para la refrigeración del motor de refrigeración es necesaria

la instalación de dos circuitos de refrigeración, uno de alta temperatura para las camisas del motor y

otro de baja temperatura para la refrigeración del intercooler.

A continuación se describirán tanto estos circuitos de refrigeración del motor como otros

secundarios para el aprovechamiento térmico de la instalación.

a) Circuito de refrigeración principal de las camisas de refrigeración o circuito de alta temperatura.



Su misión es aprovechar la energía térmica del agua de refrigeración de las camisas del motor. La

energía útil de esta corriente es de 378 kW, para unas temperaturas de suministro y retorno del agua de

92 ºC y 84 ºC respectivamente y un caudal nominal de 44 m3/h.

El circuito lo componen un intercambiador de calor de placas (I1) y la propia máquina de absorción

de simple efecto. Así se aprovechará el calor de esta corriente bien para producir frío en la máquina de

absorción y/o calentar agua en el intercambiador según las necesidades térmicas de la instalación. El

circuito va equipado con dos válvulas de control de tres vías: la primera, TCV‐002 para garantizar una

temperatura mínima de entrada del agua al motor ya que tecnológicamente no conviene que baje de un

determinado valor y la segunda, TCV‐003, para la optimización del ciclo en la máquina de absorción. El

sistema se completa con dos bombas (1+1) denominadas P‐003 A/B.

En el caso de que no se pudiese aprovechar, por necesidades térmicas el calor residual, se dispone

de un segundo intercambiador (I3) para evacuar el calor residual mediante agua proveniente de la torre

de refrigeración. El circuito secundario de este intercambiador dispone de dos (1 +1), denominadas P‐

005 A/B, bombas accionadas por variador de frecuencia de tal forma que son capaces de ajustar el

caudal de refrigeración mediante un lazo con la temperatura de salida del circuito primario y evacuar así

el calor residual.

b) Circuito de refrigeración del intercooler del motor o circuito de baja temperatura.

Al igual que antes, su misión es aprovechar la energía térmica del agua de refrigeración del circuito

de baja temperatura del motor. La energía útil de esta corriente es en este caso de de 48 kW, para unas

temperaturas de suministro y retorno del agua de 44 ºC y 40 ºC respectivamente y un caudal nominal de

10 m3/h.

Esta energía se puede aprovechar para calentar agua a baja temperatura de forma que sea

aprovechable en la lavandería anexa a la central térmica. A tal efecto se dispone en el circuito de un

intercambiador de calor de placas (I2), para una potencia máxima de 48 kW. Al igual que en el circuito

de alta temperatura, una válvula de tres vías (TCV‐001) recircula una parte que garantice la temperatura

mínima de retorno del agua de refrigeración.



Al igual que anteriormente el calor residual que no se aprovecha en el intercambiador I2 debe ser

evacuado antes del retorno de la corriente al motor. A tal efecto se instalan dos (1+1)

aerorefrigeradores, situados en la cubierta situada sobre la lavandería.

c) Circuito secundario de calentamiento de agua para lavadoras y duchas.

La energía térmica aprovechada en el intercambiador I2 del circuito de refrigeración del intercooler,

se aprovecha en un circuito cerrado para calentar agua hasta 30‐35 ºC de tal forma que se pueda

aprovechar en la lavandería. El agua del circuito se impulsa mediante dos (1+1) bombas centrífugas

inline, denominadas P‐002 A/B.

Una parte de este agua caliente se puede reutilizar para los circuitos de ACS. Para ello hay que

calentarla hasta 70 ºC. La energía térmica necesaria para esto se extraerá del colector general de agua

caliente de la central térmica a 80 ºC mediante un intercambiador de calor de placas (IACS) con una

potencia térmica de intercambio de 259 kW.

Para almacenar el agua caliente se dispone de dos depósitos de acero al carbono calorifugados de

5.000 litros de capacidad cada uno. El circuito de intercambio con el agua caliente procedente del

colector general se completa con dos (1+1) bombas, denominadas P‐010 A/B.

d) Circuitos de agua enfriada de las maquinas de absorción.

Cada una de las dos maquinas de absorción tiene la capacidad de enfriar una corriente de agua

desde 12 ºC hasta 7 ºC. Por tanto a cada una de ellas llegará una tubería del colector de retorno de agua

fría a la central y saldrá una tubería al colector general de impulsión de agua fría. El sistema de agua fría

se encuentra presurizado mediante dos (1+1) bombas que se encuentran en la propia central,

denominadas P‐011 A/B.

Igualmente el circuito de agua caliente consta de dos colectores, impulsión y retorno, presurizado con

dos (1+1) bombas P‐012 A/B, también situadas en el interior de la central. Se trata por tanto de lo que

se conoce como una instalación de 4 tubos.



e) Circuitos de refrigeración de las maquinas de absorción.

Como se comentó anteriormente, el ciclo de absorción requiere un aporte de agua de refrigeración.

Para ello se diseñan un circuito de refrigeración para cada una de los dos máquinas de absorción, que

impulsarán agua enfriada en una torre de refrigeración mediante dos (1+1) bombas, denominadas P‐006

A/B para la máquina de absorción de doble efecto y otras dos (1+1) bombas, P‐004 A/B para la máquina

de simple efecto. Los retornos de ambos circuitos de conducirán al colector de retorno de la torre de

refrigeración.

f) Equipos auxiliares.

Además de los descritos en la instalación se tendrán otros equipos y sistemas necesarios para el

funcionamiento de la totalidad de la central:

• Planta de descalcificación de aguas para la instalación de vapor.

• Instalación de alimentación de gas: Se tomará de la red de gas que se construirá en el exterior,

consta del sistema de distribución de gas y rampas de gas de las calderas de vapor y el motor

de cogeneración.

• Sistema de alimentación de aceite lubricante del motor. Estará compuesto por dos depósitos

de 1.000 litros para almacenamiento de aceite limpio y sucio y un sistema de bombeo

compuesto por dos (1+1) bombas autoaspirantes de tornillos.

• Sistemas auxiliares del motor de cogeneración: Válvula de venteo neumática y silenciador para

el escape del motor.

• Cabina de insonorización del motor. Se describe con detalle en el capítulo correspondiente a la

obra civil. Estará equipada con dos ventiladores extractores antideflagrantes para evacuar el

calor radiante del motor al exterior.

• Sistema de tuberías para la central: La instalación se ejecutará mediante tubería según las

especificaciones adjuntas en el pliego de condiciones técnicas particulares, de diámetros según

indicaciones mostradas en la lista de líneas. Con carácter general la instalación será mediante



tubería DIN‐2448 sin soldadura, de acero al carbono St‐37, de presiones nominales PN‐40 y PN‐

16. Para la construcción de los conductos de escape de los gases del motor y agua de aporte de

la planta de descalcificación se empleará tubería de acero inoxidable AISI 304L o AISI 316. El

montaje de la tubería se hará según especificaciones indicadas en el pliego de prescripciones

técnicas particulares de montaje de tubería y equipos.

• Calorifugado para líneas de alta temperatura: Las líneas que lo precisen irán calorifugadas en

espesores indicados en la lista de líneas y PID. El calorifugado será mediante coquilla o lana de

roca y protección mediante chapa de aluminio de 0,8 mm de espesor. El montaje se ejecutará

según especificaciones indicadas en el pliego de prescripciones técnicas particulares de

montaje de sistemas de calorifugado.

• Valvulería. El sistema de tuberías llevará asociado un sistema de válvulas manuales según

listado de válvulas adjunto y ejecutado según indicaciones del pliego de prescripciones técnicas

particulares de montaje de tubería y equipos.



9. INSTALACION ELECTRICA EN MEDIA Y BAJA TENSIÓN.

9.1. ELECTRICIDAD EN BAJA TENSIÓN.

La instalación eléctrica para la planta de cogeneración se constará de un cuadro de control y mando

para la alimentación de los nuevos equipos a instalar en la central térmica:

• Motor de cogeneración.

• Quemadores de calderas de vapor (2 calderas) y bombas de condensados.

• Bombas de condensados de la caldera de recuperación

• Maquina de absorción de doble efecto.

• Maquina de absorción de simple efecto.

• Bombas para los circuitos de agua de refrigeración, agua caliente, aceite a motor, y demás

circuitos auxiliares.

• Aerorefrigeradores.

• Compresores.

• Planta de tratamiento de aguas.

• Fuerza y alumbrado de la central.

El tipo de cable a instalar para la planta de cogeneración será RZ‐K (AS) 0,6/1 KV, podrá disponerse

sobre bandeja o bajo tubo sujeto a los cerramientos.

El cuadro general que alimentará a los nuevos equipos a instalar en la central de térmica, tendrá los

siguientes consumos:



- DESGLOSE NIVEL 0 Acometida Fuerza - BT_COGENERACION ................................................................................ 234.227,88 W Total 234.227,88 W Resumen - Fuerza 234.227,88 W Total 234.227,88 W - DESGLOSE NIVEL 1 BT_COGENERACION Fuerza - A-001A ................................................................................................................... 1,88 W - A-001B ................................................................................................................... 1,88 W - ABS-DE .............................................................................................................. 117,65 W - ABS-SE ........................................................................................................... 5.058,82 W - AIRE COMPRIMIDO ....................................................................................... 7.500,00 W - ALUM-1 ........................................................................................................... 2.000,00 W - ALUM-1_EMER ................................................................................................. 100,00 W - ALUM-2 ........................................................................................................... 2.000,00 W - ALUM-2_EMER ................................................................................................. 100,00 W - FUERZA ........................................................................................................ 10.000,00 W - M-001 23.529,41 W - P-0011A .......................................................................................................... 8.823,53 W - P-0011B .......................................................................................................... 8.823,53 W - P-001A ............................................................................................................ 1.764,71 W - P-001B ............................................................................................................ 1.764,71 W - P-002A ............................................................................................................... 588,24 W - P-002B ............................................................................................................... 588,24 W - P-003A ............................................................................................................ 8.235,29 W - P-003B ............................................................................................................ 8.235,29 W - P-004A ............................................................................................................ 6.470,59 W - P-004B ............................................................................................................ 6.470,59 W - P-005A ............................................................................................................ 4.117,65 W - P-005B ............................................................................................................ 4.117,65 W - P-006A .......................................................................................................... 10.588,24 W - P-006B .......................................................................................................... 10.588,24 W - P-007A ............................................................................................................... 435,29 W - P-008A ............................................................................................................ 1.764,71 W - P-008B ............................................................................................................ 1.764,71 W - P-009A ............................................................................................................ 1.411,76 W - P-009B ............................................................................................................... 435,29 W - P-009B ............................................................................................................ 1.411,76 W - P-010A ............................................................................................................ 1.176,47 W - P-010B ............................................................................................................ 1.176,47 W - P-012A ............................................................................................................ 8.823,53 W - P-012B ............................................................................................................ 8.823,53 W - P-020A ................................................................................................................... 6,47 W - P-020B ............................................................................................................... 117,65 W



- P-030A ............................................................................................................ 6.470,59 W - P-030B ............................................................................................................ 6.470,59 W - P-040A ............................................................................................................ 3.529,41 W - P-040B ............................................................................................................ 3.529,41 W - R1 ............................................................................................................ 5.882,35 W - R2 ............................................................................................................ 5.882,35 W - R3 ............................................................................................................ 9.411,76 W - R4 ............................................................................................................ 9.411,76 W - V-001 .......................................................................................................... 12.352,94 W - V-002 .......................................................................................................... 12.352,94 W Total ........................................................................................................ 234.227,88 W

En la memoria justificativa del proyecto se detallarán los cálculos de cada uno de los circuitos.



9.2. ELECTRICIDAD EN MEDIA TENSIÓN.

9.2.1. Introducción.

La energía procedente de la planta de cogeneración será vertida a la red de la compañía

distribuidora en corriente alterna trifásica a 50 Hz de frecuencia, y una tensión de 20 kV.

La conexión a la red de distribución de la compañía distribuidora se realizará en el centro de

seccionamiento y medida.

La instalación objeto del presente proyecto está formada por centro de transformación, centro de

seccionamiento y medida y línea de interconexión entre ellos, así como la alimentación en baja tensión

del cuadro del motor al centro de transformación.

Centro de Transformación

El Centro de Transformación se instalará en edificio prefabricado, instalando en su interior un

transformador de 1.600 kVA y las correspondientes celdas prefabricadas con envolvente metálica para

la protección y maniobra.

Centro de Seccionamiento y Medida

El Centro de Seccionamiento y Medida se instalará en el punto de conexión solicitado a la

compañía distribuidora de electricidad, situado en el centro de transformación del propio Hospital,

instalando en su interior las correspondientes celdas prefabricadas con envolvente metálica para el

seccionamiento, protección y medida.

Línea de interconexión en media tensión

La línea subterránea de media tensión de interconexión entre el centro de transformación y el

de seccionamiento se realizará con conductor RHZ1 de tensión de aislamiento 18/30 kV y sección 150

mm2 de Aluminio. Los conductores se instalarán bajo tubo de polietileno de 200 mm de diámetro. Se

prevé la instalación de un tubo de reserva, para futuras ampliaciones.



Alimentación en baja tensión de cuadro de motor a centro de transformación

La línea de alimentación en baja tensión del cuadro del motor al centro de transformación se

realizará con conductor RV‐K de tensión de aislamiento 0,6/1 kV y sección 240 mm2 de Cobre. Los

conductores se instalarán sobre bandeja en el correspondiente tramo aéreo del trazado del circuito y

bajo tubo de polietileno de 250 mm de diámetro en el correspondiente tramo subterráneo. Se prevé la

instalación de un tubo de reserva, para futuras ampliaciones.

9.2.2. Centro de Seccionamiento y Medida.

Características del material.

El centro de seccionamiento y medida empleará para su aparellaje celdas prefabricadas bajo

envolvente metálica según norma UNE‐EN 60298.

CELDAS

Las celdas a emplear serán de la serie SM6 de Merlin Gerin o similares, celdas modulares de

aislamiento en aire equipadas de aparellaje fijo que utiliza el hexafluoruro de azufre como elemento de

corte y extinción de arco.

Presentarán diferentes compartimentos, siendo éstos los siguientes:

a) Compartimento de aparellaje.

b) Compartimento del juego de barras.

c) Compartimento de conexión de cables.

d) Compartimento de mando.

e) Compartimento de control.

Características generales celdas SM6:



‐ Tensión asignada: 24 kV.

‐ Tensión soportada entre fases, y entre fases y tierra:

a frecuencia industrial (50 Hz), 1 minuto: 50 kV ef.

a impulso tipo rayo: 125 kV cresta.

‐ Intensidad asignada en funciones de línea: 400 A.

‐ Intensidad asignada en interruptor automático: 400 A.

‐ Intensidad asignada en ruptofusibles: 200 A.

‐ Intensidad nominal admisible durante un segundo: 16 kA ef.

‐ Valor de cresta de la intensidad nominal admisible: 40 kA cresta,

es decir, 2.5 veces la intensidad nominal admisible de corta duración.

‐ Grado de protección de la envolvente: IP307 según UNE 20324‐94.

‐ Puesta a tierra: el conductor de puesta a tierra estará dispuesto a todo lo largo de las celdas según

UNE‐EN 60298, y estará dimensionado para soportar la intensidad admisible de corta duración.

‐ Embarrado: el embarrado estará sobredimensionado para soportar sin deformaciones

permanentes los esfuerzos dinámicos que en un cortocircuito se puedan presentar y que se detallan

en el apartado de cálculos. El embarrado general de las celdas SM6 se construye con tres barras

aisladas de cobre dispuestas en paralelo.

‐ Conexión del embarrado: la conexión del embarrado se efectúa sobre los bornes superiores de la

envolvente del interruptor‐seccionador con la ayuda de repartidores de campo con tornillos

imperdibles integrados de cabeza allen de M8. El par de apriete será de 2.8 m.da.N.

Seguridad en celdas SM6:

Las celdas tipo SM6 dispondrán de una serie de enclavamientos funcionales que responden a los

definidos por la Norma UNE‐EN 60298, y que serán los siguientes:

‐ Sólo será posible cerrar el interruptor con el seccionador de tierra abierto y con el panel de

acceso cerrado.

‐ El cierre del seccionador de puesta a tierra sólo será posible con el interruptor abierto.

‐ La apertura del panel de acceso al compartimento de cables sólo será posible con el

seccionador de puesta a tierra cerrado.

‐ Con el panel delantero retirado, será posible abrir el seccionador de puesta a tierra para

realizar el ensayo de cables, pero no será posible cerrar el interruptor.



Además de los enclavamientos funcionales ya definidos, algunas de las distintas

funciones se enclavarán entre ellas mediante cerraduras según se indica en anteriores

apartados.

CELDA ENTRADA/SALIDA

Celda Merlin Gerin de entrada/salida de cables gama SM6, de dimensiones: 500 mm. de

anchura, 940 mm. de profundidad, 1.600 mm. de altura, y conteniendo:

‐ Juego de barras interior tripolar de 400 A para conexión superior, de tensión de 24 kV y 16 kA.

‐ Seccionador de puesta a tierra con poder de cierre.

‐ Mando CC manual independiente.

‐ Dispositivo con bloque de 3 lámparas de presencia de tensión.

‐ Conexión inferior cable seco unipolar.

La conexión de los cables se realizará mediante conectores de tipo roscados de 400 A en cada

función, asegurando así la estanqueidad del conjunto y, por tanto, la total insensibilidad al entorno en

ambientes extraordinariamente polucionados, e incluso soportando una eventual sumersión.

CELDA DE MEDIDA

Celda Merlin Gerin de medida de tensión e intensidad con entrada inferior por cable y salida

superior derecha por barras, gama SM6, modelo GBCD, de dimensiones: 750 mm de anchura, 1.038

mm. de profundidad, 1.600 mm. de altura, y conteniendo:

‐ Juegos de barras tripolar de 400 A, tensión de 24 kV y 16 kA.

‐ Entrada inferior por cable seco unipolar y salida superior derecha por barras.

‐ 3 Transformadores de intensidad de relación en función de la potencia a proteger, gama

extendida 150 % y aislamiento 24 kV.

‐ 3 Transformadores de tensión unipolares, de relación 16.500:V3‐22.000:V3/110:V3, 25VA,

CL0.5, Ft= 1,9 y aislamiento 24 kV.



CELDA DE PROTECCIÓN CON INTERRUPTOR AUTOMÁTICO

Celda Merlin Gerin de protección con interruptor automático gama SM6, modelo SF1 VIP300LL, de

dimensiones: 750 mm. de anchura, 1.220 mm. de profundidad, 1.600 mm. de altura, y conteniendo:

‐ Juegos de barras tripolares de 400 A para conexión superior con celdas adyacentes, de 16 kA.

‐ Seccionador en SF6.

‐ Mando CS1 manual.

‐ Interruptor automático de corte en SF6 (hexafluoruro de azufre) tipo Fluarc SF1, tensión de 24

kV, intensidad de 400 A, poder de corte de 16 kA.

‐ Mando RI de actuación manual.

‐ Embarrado de puesta a tierra.

‐ Seccionador de puesta a tierra.

‐ 3 Transformadores toroidales para la medida de corriente mediante Sepam.

‐ Relé Sepam S20 destinado a la protección general o a transformador. Dispondrá de las

siguientes protecciones y medidas:

‐ Máxima intensidad de fase (50/51) con un umbral bajo a tiempo dependiente o

independiente y de un umbral alto a tiempo independiente,

‐ Máxima intensidad de defecto a tierra (50N/51N) con un umbral bajo a tiempo

dependiente o independiente y de un umbral alto a tiempo independiente,

‐ Medida de las distintas corrientes de fase,

‐ Medida de las corrientes de apertura (I1, I2, I3, Io).

El correcto funcionamiento del relé estará garantizado por medio de un relé interno de

autovigilancia del propio sistema. Tres pilotos de señalización en el frontal del relé indicarán el estado

del Sepam (aparato en tensión, aparato no disponible por inicializacición o fallo interno, y piloto 'trip' de

orden de apertura).

El Sepam es un relé indirecto alimentado por batería más cargador. Dispondrá en su frontal de una

pantalla digital alfanumérica para la lectura de las medidas, reglajes y mensajes.

‐ Enclavamiento por cerradura tipo E24 impidiendo el cierre del seccionador de puesta a

tierra y el acceso al compartimento inferior de la celda en tanto que el disyuntor general B.T. no



esté abierto y enclavado. Dicho enclavamiento impedirá además el acceso al transformador si el

seccionador de puesta a tierra de la celda DM1C no se ha cerrado previamente.

CELDA DE REMONTE

Celda Merlin Gerin de remonte de cables gama SM6, modelo GAME, de dimensiones: 500 mm. de

anchura, 940 mm. de profundidad, 1.600 mm. de altura, y conteniendo:

‐ Juego de barras interior tripolar de 400 A para conexión superior, de tensión de 24 kV y 16

kA.

‐ Seccionador de puesta a tierra con poder de cierre.

‐ Mando CC manual independiente.

‐ Dispositivo con bloque de 3 lámparas de presencia de tensión.

‐ Conexión inferior cable seco unipolar.

Equipos auxiliares y de seguridad

El local deberá disponer de punto de luz con su fusible e interruptor correspondiente, el cable RV.

0,6/1 KV, de 2x2,5 mm² en cobre en montaje bajo tubo superficial, así como, de una lámpara para luz de

emergencia, recargable y de una hora mínimo de autonomía.

Para las maniobras y protección del personal, el Centro dispondrá de los siguientes elementos:

• Banco aislante 24 KV.

• Insuflador boca a boca.

• Extintor de eficacia 89B.

• Placa de primeros auxilios.

• Placas de peligro de muerte y E.T.



Red de tierras

TIERRA DE PROTECCIÓN

Se conectarán a este sistema las partes metálicas de la instalación que no estén en tensión

normalmente pero puedan estarlo a consecuencia de averías o causas fortuitas, tales como los chasis y

los bastidores de los aparatos de maniobra, envolventes metálicas de las cabinas prefabricadas y

carcasas de los transformadores.

Las celdas dispondrán de una pletina de tierra que las interconectará, constituyendo el colector de

tierras de protección.

Tanto las puertas como las rejillas, irán instaladas de tal manera que no tengan contacto

eléctrico con el sistema equipotencial.

Para los cálculos a realizar emplearemos las expresiones y procedimientos según el "Método de

cálculo y proyecto de instalaciones de puesta a tierra para centros de transformación de tercera

categoría", editado por UNESA.

Para la tierra de protección optaremos por un sistema de las siguientes características:

‐ Identificación: código 70‐35/5/42 del método de cálculo de tierras de UNESA.

‐ Descripción: Sistema de anillo cerrado dominador de potencial, constituido por cable de cobre

desnudo de 50 mm² de sección, enterrado a una profundidad mínima de 0,5 m en una zanja y en el que

se instalarán 4 electrodos en forma de pica de acero cobreado de 14 mm de diámetro y 2 m. de

longitud, situados diametralmente opuestos en el anillo.

La conexión desde el Centro hasta la primera pica se realizará con cable de cobre aislado de 0.6/1 kV

protegido contra daños mecánicos.

TIERRAS INTERIORES

Las tierras interiores del centro de medida tendrán la misión de poner en continuidad eléctrica



todos los elementos que deban estar conectados a tierra con sus correspondientes tierras exteriores.

La tierra interior de protección se realizará con cable de 50 mm2 de cobre desnudo formando un

anillo. Este cable conectará a tierra los elementos indicados en el apartado anterior e irá sujeto a las

paredes mediante bridas de sujección y conexión, conectando el anillo al final a una caja de

seccionamiento con un grado de protección IP54.

Ventilación

Debido a la ausencia de focos generadores de calor en el local (el transformador no estará ubicado

en el mismo local que la aparamenta), no será necesario un estudio de ventilación del centro. Se preverá

unas rejillas de las dimensiones adecuadas para la entrada de aire.



9.2.3. Centro de Transformación de 1.600 KVA.

Centro de transformación

La ubicación es en superficie, con acceso directo desde los viales del hospital. El edificio del

Centro de Transformación es un prefabricado, y queda definido como CASETA PREFABRICADA C.T.A.

módulo CTA 3B de Módulos Andaluces, S.L, o similar.

El edificio prefabricado está constituido por un bloque principal que engloba las paredes

laterales, la cimentación y la estructura base inferior, una placa piso sobre la que se colocan los equipos

eléctricos de media y baja tensión, y una cubierta que completa el conjunto.

Dimensiones de la excavación del modelo CTA 3B:

• Largo .............................................................................................. 4,500 mm.

• Ancho ............................................................................................. 3,520 mm.

• Alto ................................................................................................ 600 mm.

Dimensiones y peso del modelo CTA 3B:

• Peso ............................................................................................... 13 Tn.

• Dimensiones exteriores vistas:

o 3,200 m. de alto x 2,520 m. de ancho x 3,500 m. de largo.

• Dimensiones interiores útiles:

o 2,390 m. de alto x 2,360 m. de ancho x 3,340 m. de largo.

Estará compuesto por celdas prefabricadas bajo envolvente metálica en atmósfera de

Hexafluoruro de Azufre (SF6), el interruptor, y aislamiento aire en barras y cables, denominadas:

1 CELDA DE REMONTE CON P.T.

1 CELDA DS‐T1 DE PROTECCION GENERAL (S.INFERIOR)

1 TRANSFORMADOR DE 1600 KVA.



La ventilación del C.T., se realizará a través de rejillas alojadas en las paredes frontal y posterior,

siendo unas para entrada del aire y otras para la salida.

Las características de las celdas UNIFLUORC son:

• Tensión nominal (s/UNE 21.002) ................................................... 20 KV.

• Tensión máxima de servicio (s/UNE 21.002) ................................. 24 KV.

• Número de fases ............................................................................ 3

• Frecuencia nominal ....................................................................... 50 Hz.

• Nivel aislamiento a frecuencia industrial (1') ................................ 50 KV.

• Nivel aislamiento a onda de choque (1,2/50 ms) .......................... 125 KV.

• Intensidad nominal en barras ........................................................ 400 A.

• Intensidad límite dinámica en barras ............................................ 55 KA.

• Soportado a través de distancia seccionamiento .......................... 145 KV.

• Capacidad de cierre ....................................................................... 40 KV.

• Máxima intensidad de corta duración (1 seg.) .............................. 16 KA.

En el interior del equipo de (SF6) en las posiciones de entrada y salida, se alojará un interruptor

seccionador de 24 KV., 400 A., accionado por mando manual con enclavamiento mecánico y

seccionador de puesta a tierra de cierre brusco.

En la posición de protección del transformador se alojará, un interruptor seccionador de 24 KV.,

400 A., de mando manual, combinado a tres bases portafusibles de 24 KV., cartuchos A.P.R. de 24 KV., In

= 100 A. Esta posición irá dotada de un doble seccionador de puesta a tierra.

Las tierras de carcasa de transformadores de medida en A.T se harán con cable de cobre de 50

mm2 de sección.



La tierra de los secundarios de los transformadores de tensión y de intensidad, se llevaran

directamente de cada transformador al punto de unión con la tierra para medida (nunca a través de

herrajes) y de aquí se llevará un solo hilo a la regleta de verificación. La tierra de medida estará unida a

la del neutro de baja tensión.

Transformador

El transformador a instalar cumplirá la norma UNESA 5.201 D y básicamente será de las

siguientes características.

• Potencia nominal ........................................................................... 1600 KVA.

• Grupo de conexión ........................................................................ Dyn 11.

• Tensión primaria nominal .............................................................. 20.000 V. ±5%

• Tensión secundaria nominal .......................................................... 380 V.

• Tensión cortocircuito ..................................................................... 4 %.

• Frecuencia ..................................................................................... 50 Hz.

• Dieléctrico ...................................................................................... Baño de aceite.

El pozo apagafuegos tiene las dimensiones necesarias para contener una capacidad mínima,

igual al volumen de aceite del transformador situado sobre él.

Interconexión celda A.T. ‐ transformador

La unión de la celda de A.T. con las bornas del transformador se hará mediante cable seco RHZ1.

18/30 KV de 1x95 mm² de aluminio.

En los extremos de los cables conexionados en las celdas y transformador serán instalados conos

prefabricados con sus respectivos adaptadores y terminales. Conectándose la pantalla del cable en sus

dos extremos a la tierra de herrajes.



Equipos auxiliares y de seguridad

El Centro dispondrá de punto de luz con su fusible e interruptor correspondiente, el cable RV.

0,6/1 KV, de 2x2,5 mm² en cobre en montaje bajo tubo superficial, así como, de una lámpara para luz de

emergencia, recargable y de una hora mínimo de autonomía. Entre la celda de A.T. y el transformador se

intercalará un cerramiento de protección de malla metálica al que se le acoplará un disco de peligro

eléctrico.

Para las maniobras y protección del personal, el Centro dispondrá de los siguientes elementos:

• Banco aislante 24 KV.

• Insuflador boca a boca.

• Extintor de eficacia 89B.

• Placa de primeros auxilios.

• Placas de peligro de muerte y E.T.

Red de tierras

El Centro de Transformación dispondrá de dos sistemas de tierra independientes, que se

instalarán a una distancia mínima indicada en la memoria de cálculos.

Uno de ellos será el que conecte todas las partes metálicas de celdas, seccionador y carcasa del

trafo a tierra, mediante picas de acero cobreado de 2 mts. de longitud y 14 mm. de diámetro mínimo.

La unión de la red de picas así formada con la tierra de herrajes del C.T. se realizará mediante

cable aislado RV. 0,6/1 KV, de 50 mm² en cobre. Este cable irá conectado a unos bornes de

comprobación accesibles, situados en el interior del C.T.

El otro será correspondiente al neutro del transformador que llegará hasta la pica de tierra con

cable aislado tal como se describió anteriormente. Del mismo modo, existirá en el C.T. un punto de

puesta a tierra, accesible, a fin de poder efectuar las medidas correspondientes. La resistencia a tierra

de esta pica debe ser menor de 20 Ohm, disponiéndose en paralelo de cuántas se necesiten para

alcanzar dicha cifra.



Suelo del centro de transformación

El piso será capaz de soportar sobrecargas verticales de 400 Kgs./m², salvo en la zona de

movimiento y ubicación del transformador, en la cual la resistencia se adecuará a las cargas que

transmita un transformador de 1.600 KVA que cumpla la Norna ONSE 43.21 5B. Esta exigencia se

aplicará solamente al elemento que sustente el transformador de potencia.

El material empleado para la fabricación del Centro será hormigón armado, que tendrá una

resistencia a la compresión a los 28 días de 250 Kgs./cm² como mínimo.

En la zona para el tránsito del personal de maniobras, la losa presentará la posibilidad de unir a

tierra la malla del forjado.

Puertas acceso y ventanas de ventilación

El centro dispondrá de puertas situadas en una misma fachada. Todas las puertas abatirán sobre

la fachada del edificio y cumplirán las dimensiones mínimas, según ONSE 34.20 2A. Tabla 1.

Tanto las puertas como las rejillas, irán instaladas de tal manera que no tengan contacto

eléctrico con el sistema equipotencial.

Las rejillas estarán solamente incluidas en la zona de transformadores.

Cuadro Eléctrico de Baja Tensión

En el centro de transformación se colocará un cuadro eléctrico con interruptor de caja moldeada

de 4x1.600A con protección diferencial regulable de 50 kA. Dicho interruptor estará enclavado con sus

respectivas celdas de protección de M.T de forma que cuando éstas por cualquier anomalía se disparen

abran el correspondiente interruptor. Con ello conseguimos que no se produzca tensión de retorno en

el mismo y pueda dañar a la persona que esté reparando el transformador.



9.2.4. Línea de Media Tensión.

Las características técnicas de la línea subterránea de media tensión que interviene en el

presente proyecto son las siguientes:

• Forma de la corriente ................................. Alterna trifásica

• Tensión de servicio ..................................... 20 kV.

• Frecuencia ................................................. 50 Hz.

• Material del conductor .............................. Aluminio.

• Sección del conductor ............................... 150 mm².

Conductor

El circuito se compondrá de tres conductores unipolares de aluminio, con denominación RHZ1‐OL

18/30 kV 1x150 mm2.

Cubierta

La cubierta exterior será de poliolefina y su color rojo para identificación en caso de proximidad

con otros conductores.

Deberá llevar grabada, de forma indeleble, cada 30 cm, la identificación del conductor, nombre

del fabricante y año de fabricación, tal y como se indica en las normas UNE 21.123 y R.U. 3.305

Puesta a tierra de las pantallas.

Las pantallas de los cables serán conectadas a tierra en todos los puntos accesibles a una toma.

Accesorios.

Se entienden como tales los empalmes, terminaciones y respectivos complementos, destinados

a cables con aislamiento seco (XLPE y EPR), tanto para instalaciones del interior, como del exterior,

abarcando la gama de tensiones comprendidas entre 20 y 30 kV.

Todos ellos responderán a las especificaciones que establecen las normas internacionales en

vigor, de acuerdo con la tensión y condiciones de servicio a que van a ir destinados.



Se podrán utilizar para interior Kit terminal o cono deflector, debiéndose utilizar para exterior

botella terminal de cono premoldeado o terminal para exterior con aislador de porcelana.

Para aquellos casos particulares que puedan presentarse, se dispondrá además de elementos

especiales susceptibles de aplicar, según sean las circunstancias de instalación.

Los elementos estarán constituidos por un manguito metálico que realice la unión a presión de

la parte conductora, sin debilitamiento de sección ni producción de vacíos superficiales.

El aislamiento será reconstruido con cinta semiconductora interior, cinta autovulcanizable, cinta

semiconductora capa exterior, cinta metálica de reconstitución de pantalla, cinta para compactar, trenza

de tierra y nuevo encintado de compactación final, o utilizando materiales termorretráctiles, o

premoldeados y otro sistema de eficacia equivalente.

Montaje

Se instalarán enterrados bajo tubo de polietileno de 200 mm de diámetro. La zanja tendrá 1,10

m de profundidad a fin de preservar a estos circuitos de posibles incidencias con otras redes eléctricas

de BT, alumbrado, agua, telefonía, gas y alcantarillados.

Además de la colocación de cinta señalizadora será necesario la construcción de arquetas en

todos los cambios de dirección de los tubos. En alineaciones superiores a 40 m serán necesarias las

arquetas intermedias que promedien los tramos de tendido y que no estén distantes entre sí más de 40

m.

Estas arquetas podrán ser de dos tipos A‐1 o A‐2, utilizándose preferentemente las del tipo A‐2

para cambios de dirección o empalmes y la A‐1 para registros de tendido en alineaciones.

Las arquetas serán prefabricadas. Teniendo en cuenta la obligatoriedad de dejar emboquillados

dentro de las arquetas los tubos de la canalización. En el fondo de todas las arquetas se colocará un

lecho absorbente.

Las arquetas se situarán en lugares por las que normalmente no debe haber tránsito rodado, si

esto excepcionalmente fuera imposible se reforzarán los marcos y tapas.



Canalización.

La zanja tendrá 1,10 m de profundidad. La anchura será tal, que permitan las operaciones de

anchura de tendido, con un valor mínimo de 0,75 m. Se tenderá una capa de arena de río de un espesor

de 10 cm, sobre la que se depositará el tubo de PE de 200 mm de diámetro recubierto de una capa de

hormigón de 100 Kg/m3 de no menos de 30 cm de espesor.

Las zanjas se rellenarán y compactarán por medios manuales con terreno natural, pudiendo

aprovecharse el obtenido de la excavación siempre y cuando se cuide de que esté exento de piedras y

cascotes.

A 50 cm se colocará una cinta señalizadora de polietileno de indicación de peligro y color

amarillo‐naranja en la que se advierta la presencia de cables eléctricos (RU‐0205). En la parte superior se

colocará una reposición de firme de 0,15 m de espesor que coincidirá con la cota del terreno

compactándose por medios mecánicos.

Se colocará una arqueta registrable tipo A‐1 con tapa registrable a lo largo de la canalización en

puntos en los que pueda ser registrable el conductor.

Retiro de cascotes y tierras a vertedero.

Los cascotes, nunca aptos para el relleno de zanjas, se retirarán diariamente a vertedero al igual

que las tierras que por su naturaleza no sean aptas para el tapado y compactado.

Cruzamientos y paralelismos.

Debido a la diversidad de requisitos que, para estos casos, se especifiquen en función del

Organismo que otorga el permiso, se establecen unas condiciones mínimas a considerar como caso

general y que deberán ser modificadas en aquellos que los permisos específicos para cada trabajo fijen

mayores de las aquí indicadas.

Así mismo, antes de comenzar las obras de canalización se dispondrá de planos con las

conducciones de otros servicios que puedan verse afectados, pero dado que puedan no ser correctos

con la realidad se establecerá un sistema de control en las proximidades en las indicadas en los planos

facilitados por las empresas de mantenimiento específicas.



‐ Calles y carreteras: Se colocarán en tubulares hormigonadas en toda su longitud a una

profundidad de 1,10 metros y en perpendicularidad al eje del vial.

‐ Otros conductores de energía eléctrica: La distancia mínima entre conductores de M.T. y de

B.T. será de 0,25 m. La distancia del punto de cruce a los empalmes será de 1 m, cuando no pueda

respetarse esta distancia el cable que se tienda último se dispondrá separado mediante divisiones de

materiales de adecuada resistencia mecánica.

‐ Cables de telecomunicaciones: La separación mínima entre estos y los de energía eléctrica de

M.T. será de 0,2 m. Cuando no se pueda respetar esta distancia, el cable que se tienda en último lugar,

se dispondrá en divisiones de adecuada resistencia mecánica.

‐ Canalizaciones de agua: La distancia mínima entre cualquiera de los cables de energía será de

0,20 m. Se evitará el cruce por la vertical de las juntas de las canalizaciones de agua, o de los empalmes

de la canalización eléctrica, situándose unos y otros a más de 1 m de distancia. Cuando no se puedan

respetar estas distancias, se dispondrán separaciones de adecuada resistencia mecánica.

‐ Conducciones de alcantarillado: Se procurará pasar los cables por encima de las alcantarillas,

será inadmisible pasar por su interior. Si no es posible se pasará por debajo y se protegerán los cables de

forma adecuada.

‐ Canalizaciones de gas: La distancia mínima entre cables de energía eléctrica y conductos de gas

será de 20 cm. Se evitará el cruce por la vertical de las juntas del tubo y de los empalmes de los cables,

situándose unas y otras a una distancia superior a 1 metro, cuando no se pueda respetar estas

distancias, se dispondrán separadores de adecuada resistencia mecánica.

‐ Para las canalizaciones de gas de alta presión, mas de 4 bar, la separación mínima será de 0,4

m Cuando en todos los casos cuando no puedan mantenerse la distancia se arbitrará las protecciones

indicadas en el estándar correspondiente.

Como elemento de adecuada resistencia mecánica, que se menciona a lo largo de los cruzamientos

de conducciones que transporte la energía eléctrica con otros servicios, telecomunicaciones, agua, gas,

se utilizarán ladrillo macizo de dimensiones 29x14x4 cm con sendas capas de arena de 2 cm de espesor.



9.2.5. Línea de Baja Tensión: Centro de Transformación – Cuadro del Motor de

Cogeneración.

Las características técnicas de la línea aérea‐subterránea de baja tensión que interviene en el

presente proyecto son las siguientes:

• Forma de la corriente ................................. Alterna trifásica

• Tensión de servicio ..................................... 400 V.

• Frecuencia ................................................. 50 Hz.

• Material del conductor .............................. Cobre.

• Sección del conductor ............................... 240 mm².

Conductores

El circuito se compondrá de conductores unipolares de cobre, con denominación RV‐K 0,6/1 kV

1x240 mm2.

La sección de los conductores a utilizar se determina de forma que la caída de tensión entre el

origen de la instalación interior y cualquier punto de utilización sea menor del 5% para fuerza y 3% para

alumbrado.

En este caso concreto la caída de tensión que puede producirse en la conexión de los generadores

no será superior al 3% de la tensión asignada de la red, límite impuesto por la I.T.C.‐B.T.‐40 del R.E.B.T.

En instalaciones interiores, para tener en cuenta las corrientes armónicas debidas a cargas no

lineales y posibles desequilibrios, salvo justificación por cálculo, la sección del conductor neutro será

como mínimo igual a la de las fases. No se utilizará un mismo conductor neutro para varios circuitos.

Las intensidades máximas admisibles, se regirán en su totalidad por lo indicado en la Norma

UNE 20.460‐5‐523 y su anexo Nacional.



Los conductores de protección tendrán una sección mínima igual a la fijada en la tabla siguiente:

Sección conductor fase (mm²)

Sección conductor protección (mm²)

Sf <= 16 Sf

16 < S f <= 35 16

Sf > 35 Sf/2

Resistencia de aislamiento y rigidez dieléctrica.

Las instalaciones deberán presentar una resistencia de aislamiento al menos igual a los valores

indicados en la tabla siguiente:

Tensión nominal instalación

(V)

Tensión ensayo corriente continua

(V)

Resistencia aislamiento

(M�)

MBTS o MBTP 250 >= 0,25

< 500 V 500 >= 0,50

> 500 V 1000 >= 1,00

La rigidez dieléctrica será tal que, desconectados los aparatos de utilización (receptores), resista

durante 1 minuto una prueba de tensión de 2U + 1000 V a frecuencia industrial, siendo U la tensión

máxima de servicio expresada en voltios, y con un mínimo de 1.500 V.

Las corrientes de fuga no serán superiores, para el conjunto de la instalación o para cada uno de

los circuitos en que ésta pueda dividirse a efectos de su protección, a la sensibilidad que presenten los

interruptores diferenciales instalados como protección contra los contactos indirectos.

Conexiones.

En ningún caso se permitirá la unión de conductores mediante conexiones y/o derivaciones por

simple retorcimiento o arrollamiento entre sí de los conductores, sino que deberá realizarse siempre

utilizando bornes de conexión montados individualmente o constituyendo bloques o regletas de



conexión; puede permitirse asimismo, la utilización de bridas de conexión. Siempre deberán realizarse

en el interior de cajas de empalme y/o de derivación.

Si se trata de conductores de varios alambres cableados, las conexiones se realizarán de forma

que la corriente se reparta por todos los alambres componentes.

Sistemas de instalación.

‐ Prescripciones Generales.

Varios circuitos pueden encontrarse en el mismo tubo o en el mismo compartimento de canal si

todos los conductores están aislados para la tensión asignada más elevada.

En caso de proximidad de canalizaciones eléctricas con otras no eléctricas, se dispondrán de

forma que entre las superficies exteriores de ambas se mantenga una distancia mínima de 3 cm. En caso

de proximidad con conductos de calefacción, de aire caliente, vapor o humo, las canalizaciones

eléctricas se establecerán de forma que no puedan alcanzar una temperatura peligrosa y, por

consiguiente, se mantendrán separadas por una distancia conveniente o por medio de pantallas

calorífugas.

Las canalizaciones eléctricas no se situarán por debajo de otras canalizaciones que puedan dar

lugar a condensaciones, tales como las destinadas a conducción de vapor, de agua, de gas, etc., a menos

que se tomen las disposiciones necesarias para proteger las canalizaciones eléctricas contra los efectos

de estas condensaciones.

Las canalizaciones deberán estar dispuestas de forma que faciliten su maniobra, inspección y

acceso a sus conexiones. Las canalizaciones eléctricas se establecerán de forma que mediante la

conveniente identificación de sus circuitos y elementos, se pueda proceder en todo momento a

reparaciones, transformaciones, etc.

En toda la longitud de los pasos de canalizaciones a través de elementos de la construcción,

tales como muros, tabiques y techos, no se dispondrán empalmes o derivaciones de cables, estando

protegidas contra los deterioros mecánicos, las acciones químicas y los efectos de la humedad.



Las cubiertas, tapas o envolventes, mandos y pulsadores de maniobra de aparatos tales como

mecanismos, interruptores, bases, reguladores, etc, instalados en los locales húmedos o mojados, serán

de material aislante.

‐ Conductores aislados bajo tubos protectores.

Los cables utilizados serán de tensión asignada no inferior a 450/750 V.

El diámetro exterior mínimo de los tubos, en función del número y la sección de los conductores

a conducir, se obtendrá de las tablas indicadas en la ITC‐BT‐21, así como las características mínimas

según el tipo de instalación.

Para la ejecución de las canalizaciones bajo tubos protectores, se tendrán en cuenta las

prescripciones generales siguientes:

‐ El trazado de las canalizaciones se hará siguiendo líneas verticales y horizontales o

paralelas a las aristas de las paredes que limitan el local donde se efectúa la instalación.

‐ Los tubos se unirán entre sí mediante accesorios adecuados a su clase que aseguren la

continuidad de la protección que proporcionan a los conductores.

‐ Los tubos aislantes rígidos curvables en caliente podrán ser ensamblados entre sí en

caliente, recubriendo el empalme con una cola especial cuando se precise una unión estanca.

‐ Las curvas practicadas en los tubos serán continuas y no originarán reducciones de

sección inadmisibles. Los radios mínimos de curvatura para cada clase de tubo serán los especificados

por el fabricante conforme a UNE‐EN

‐ Será posible la fácil introducción y retirada de los conductores en los tubos después de

colocarlos y fijados éstos y sus accesorios, disponiendo para ello los registros que se consideren

convenientes, que en tramos rectos no estarán separados entre sí más de 15 metros. El número de

curvas en ángulo situadas entre dos registros consecutivos no será superior a 3. Los conductores se

alojarán normalmente en los tubos después de colocados éstos.

‐ Los registros podrán estar destinados únicamente a facilitar la introducción y retirada de

los conductores en los tubos o servir al mismo tiempo como cajas de empalme o derivación.



‐ Las conexiones entre conductores se realizarán en el interior de cajas apropiadas de

material aislante y no propagador de la llama. Si son metálicas estarán protegidas contra la corrosión.

Las dimensiones de estas cajas serán tales que permitan alojar holgadamente todos los conductores

que deban contener. Su profundidad será al menos igual al diámetro del tubo mayor más un 50 % del

mismo, con un mínimo de 40 mm. Su diámetro o lado interior mínimo será de 60 mm. Cuando se

quieran hacer estancas las entradas de los tubos en las cajas de conexión, deberán emplearse

prensaestopas o racores adecuados.

‐ En los tubos metálicos sin aislamiento interior, se tendrá en cuenta la posibilidad de que

se produzcan condensaciones de agua en su interior, para lo cual se elegirá convenientemente el

trazado de su instalación, previendo la evacuación y estableciendo una ventilación apropiada en el

interior de los tubos mediante el sistema adecuado, como puede ser, por ejemplo, el uso de una "T" de

la que uno de los brazos no se emplea.

‐ Los tubos metálicos que sean accesibles deben ponerse a tierra. Su continuidad eléctrica

deberá quedar convenientemente asegurada. En el caso de utilizar tubos metálicos flexibles, es

necesario que la distancia entre dos puestas a tierra consecutivas de los tubos no exceda de 10 metros.

‐ No podrán utilizarse los tubos metálicos como conductores de protección o de neutro.

Cuando los tubos se instalen en montaje superficial, se tendrán en cuenta, además, las

siguientes prescripciones:

‐ Los tubos se fijarán a las paredes o techos por medio de bridas o abrazaderas protegidas

contra la corrosión y sólidamente sujetas. La distancia entre éstas será, como máximo, de 0,50 metros.

Se dispondrán fijaciones de una y otra parte en los cambios de dirección, en los empalmes y en la

proximidad inmediata de las entradas en cajas o aparatos.

‐ Los tubos se colocarán adaptándose a la superficie sobre la que se instalan, curvándose

o usando los accesorios necesarios.

‐ En alineaciones rectas, las desviaciones del eje del tubo respecto a la línea que une los

puntos extremos no serán superiores al 2 por 100.



‐ Es conveniente disponer los tubos, siempre que sea posible, a una altura mínima de 2,50

metros sobre el suelo, con objeto de protegerlos de eventuales daños mecánicos.

Cuando los tubos se coloquen empotrados, se tendrán en cuenta, además, las siguientes

prescripciones:

‐ En la instalación de los tubos en el interior de los elementos de la construcción, las rozas

no pondrán en peligro la seguridad de las paredes o techos en que se practiquen. Las dimensiones de las

rozas serán suficientes para que los tubos queden recubiertos por una capa de 1 centímetro de espesor,

como mínimo. En los ángulos, el espesor de esta capa puede reducirse a 0,5 centímetros.

‐ No se instalarán entre forjado y revestimiento tubos destinados a la instalación eléctrica

de las plantas inferiores.

‐ Para la instalación correspondiente a la propia planta, únicamente podrán instalarse,

entre forjado y revestimiento, tubos que deberán quedar recubiertos por una capa de hormigón o

mortero de 1 centímetro de espesor, como mínimo, además del revestimiento.

‐ En los cambios de dirección, los tubos estarán convenientemente curvados o bien

provistos de codos o "T" apropiados, pero en este último caso sólo se admitirán los provistos de tapas

de registro.

‐ Las tapas de los registros y de las cajas de conexión quedarán accesibles y desmontables

una vez finalizada la obra. Los registros y cajas quedarán enrasados con la superficie exterior del

revestimiento de la pared o techo cuando no se instalen en el interior de un alojamiento cerrado y

practicable.

‐ En el caso de utilizarse tubos empotrados en paredes, es conveniente disponer los

recorridos horizontales a 50 centímetros como máximo, de suelo o techos y los verticales a una distancia

de los ángulos de esquinas no superior a 20 centímetros.

‐ Conductores aislados bajo canales protectoras.



La canal protectora es un material de instalación constituido por un perfil de paredes perforadas

o no, destinado a alojar conductores o cables y cerrado por una tapa desmontable. Los cables utilizados

serán de tensión asignada no inferior a 450/750 V.

Las canales protectoras tendrán un grado de protección IP4X y estarán clasificadas como

"canales con tapa de acceso que sólo pueden abrirse con herramientas". En su interior se podrán

colocar mecanismos tales como interruptores, tomas de corriente, dispositivos de mando y control, etc,

siempre que se fijen de acuerdo con las instrucciones del fabricante. También se podrán realizar

empalmes de conductores en su interior y conexiones a los mecanismos.

Las canales protectoras para aplicaciones no ordinarias deberán tener unas características

mínimas de resistencia al impacto, de temperatura mínima y máxima de instalación y servicio, de

resistencia a la penetración de objetos sólidos y de resistencia a la penetración de agua, adecuadas a las

condiciones del emplazamiento al que se destina; asimismo las canales serán no propagadoras de la

llama. Dichas características serán conformes a las normas de la serie UNE‐EN 50.085.

El trazado de las canalizaciones se hará siguiendo preferentemente líneas verticales y

horizontales o paralelas a las aristas de las paredes que limitan al local donde se efectúa la instalación.

Las canales con conductividad eléctrica deben conectarse a la red de tierra, su continuidad

eléctrica quedará convenientemente asegurada.

La tapa de las canales quedará siempre accesible.

‐ Conductores aislados sobre bandejas.

Sólo se utilizarán conductores aislados con cubierta, unipolares o multipolares. Si la bandeja es

metálica estará conectada a tierra.

Grados de protección.

Dependiendo de las condiciones ambientales, todos los aparatos eléctricos y envolventes deben

cumplir con los siguientes niveles mínimos de protección:

• mínimo IP55 en el exterior y/o en general en todas las áreas en cuestión

• mínimo IP2X en el interior de salas de cuadros y cuartos eléctricos de uso exclusivo.



A menos que se indiquen otras características mas restrictivas específicamente en alguna parte

del proyecto.

Cuadros eléctricos.

Los cuadros generales de distribución se colocarán lo más cerca posible del transformador que

le da suministro. En él se instalará un interruptor de corte omnipolar que permita su accionamiento

manual y que está dotado con dispositivos de protección contra sobrecargas y cortocircuitos.

En la instalación en estudio contaremos con el cuadro de baja tensión del centro de

transformación al que llega el circuito de alimentación proveniente del motor y el correspondiente

cuadro del motor que contará con las protecciones propias de éste, formando un conjunto compacto

diseñado por el fabricante y descrito en las especificaciones técnicas del material suministrado.

Características de los dispositivos de protección:

El interruptor general de corte omnipolar, tendrá la capacidad de corte suficiente para la

intensidad de cortocircuito que pueda producirse en ese punto de la instalación. Igualmente los

interruptores diferenciales deberán resistir las corrientes de cortocircuito que puedan presentarse en

ese punto de la instalación.

Protección contra contactos directos.

‐ Protección por aislamiento de las partes activas.

Las partes activas deberán estar recubiertas de un aislamiento que no pueda ser eliminado más

que destruyéndolo.

‐ Protección por medio de barreras o envolventes.

Las partes activas deben estar situadas en el interior de las envolventes o detrás de barreras que

posean, como mínimo, el grado de protección IP XXB, según UNE20.324. Si se necesitan aberturas

mayores para la reparación de piezas o para el buen funcionamiento de los equipos, se adoptarán

precauciones apropiadas para impedir que las personas o animales domésticos toquen las partes activas

y se garantizará que las personas sean conscientes del hecho de que las partes activas no deben ser

tocadas voluntariamente.



Las superficies superiores de las barreras o envolventes horizontales que son fácilmente

accesibles, deben responder como mínimo al grado de protección IP4X o IP XXD.

Las barreras o envolventes deben fijarse de manera segura y ser de una robustez y durabilidad

suficientes para mantener los grados de protección exigidos, con una separación suficiente de las partes

activas en las condiciones normales de servicio, teniendo en cuenta las influencias externas.

Cuando sea necesario suprimir las barreras, abrir las envolventes o quitar partes de éstas, esto

no debe ser posible más que:

‐ bien con la ayuda de una llave o de una herramienta;

‐ o bien, después de quitar la tensión de las partes activas protegidas por estas barreras o

estas envolventes, no pudiendo ser restablecida la tensión hasta después de volver a colocar las

barreras o las envolventes;

‐ o bien, si hay interpuesta una segunda barrera que posee como mínimo el grado de

protección IP2X o IP XXB, que no pueda ser quitada más que con la ayuda de una llave o de una

herramienta y que impida todo contacto con las partes activas.

‐ Protección complementaria por dispositivos de corriente diferencial‐residual.

Esta medida de protección está destinada solamente a complementar otras medidas de

protección contra los contactos directos.

El empleo de dispositivos de corriente diferencial‐residual, cuyo valor de corriente diferencial

asignada de funcionamiento sea inferior o igual a 30 mA, se reconoce como medida de protección

complementaria en caso de fallo de otra medida de protección contra los contactos directos o en caso

de imprudencia de los usuarios.

Protección contra contactos indirectos.

Esta protección se consigue mediante la aplicación de algunas de las medidas siguientes:

Protección por corte automático de la alimentación



Esta medida consiste en impedir, después de la aparición de un fallo, que una tensión de

contacto de valor suficiente se mantenga durante un tiempo tal que pueda dar como resultado un

riesgo.

Debe existir una adecuada coordinación entre el esquema de conexiones a tierra de la

instalación utilizado de entre los descritos en la ITC‐BT‐08 y las características de los dispositivos de

protección.

Se describen a continuación aquellos aspectos más significativos que deben reunir los sistemas

de protección en función de los distintos esquemas de conexión de la instalación, según la ITC‐BT‐08 y

que la norma UNE 20.460 ‐4‐41 define cada caso.

• Esquemas TN, características y prescripciones de los dispositivos de protección.

Las características de los dispositivos de protección y las secciones de los conductores se eligen

de manera que, si se produce en un lugar cualquiera un fallo, de impedancia despreciable, entre un

conductor de fase y el conductor de protección o una masa, el corte automático se efectúe en un

tiempo igual, como máximo, al valor especificado, y se cumpla la condición siguiente:

Zs × Ia ≤ Uo

donde

Zs es la impedancia del bucle de defecto, incluyendo la de la fuente, la del conductor activo

hasta el punto de defecto y la del conductor de protección, desde el punto de defecto hasta

la fuente.

Ia es la corriente que asegura el funcionamiento del dispositivo de corte automático en un

tiempo como máximo igual al definido en la tabla 1 para tensión nominal igual a Uo. En caso

de utilización de un dispositivo de corriente diferencial residual, Ia es la corriente

diferencial asignada

Uo es la tensión nominal entre fase y tierra, valor eficaz en corriente alterna.



Tabla 1

Uo (V)

Tiempos de interrupción (s)

230 0,4

400 0,2

> 400 0,1

• Esquemas TT. Características y prescripciones de los dispositivos de protección.

Todas las masas de los equipos eléctricos protegidos por un mismo dispositivo de protección, deben

ser interconectadas y unidas por un conductor de protección a una misma toma de tierra. Si varios

dispositivos de protección van montados en serie, esta prescripción se aplica por separado a las masas

protegidas por cada dispositivo. El punto neutro de cada generador o transformador, o si no existe, un

conductor de fase de cada generador o transformador, debe ponerse a tierra. Se cumplirá la siguiente

condición:

Ra × Ia ≤ U

donde

Ra es la suma de las resistencias de la toma de tierra y de los conductores de protección de

masas.

Ia es la corriente que asegura el funcionamiento automático del dispositivo de protección.

Cuando el dispositivo de protección es un dispositivo de corriente diferencial‐residual es la

corriente diferencial‐residual asignada.

U es la tensión de contacto límite convencional (50, 24V u otras, según los casos).

• Esquemas IT. Características y prescripciones de los dispositivos de protección



En el esquema IT, la instalación debe estar aislada de tierra o conectada a tierra a través de una

impedancia de valor suficientemente alto. Esta conexión se efectúa bien sea en el punto neutro de la

instalación, si está montada en estrella, o en un punto neutro artificial. Cuando no exista ningún punto

de neutro, un conductor de fase puede conectarse a tierra a través de una impedancia.

En caso de que exista un sólo defecto a masa o a tierra, la corriente de fallo es de poca intensidad y

no es imperativo el corte. Sin embargo, se deben tomar medidas para evitar cualquier peligro en caso de

aparición de dos fallos simultáneos. Ningún conductor activo debe conectarse directamente a tierra en

la instalación. Las masas deben conectarse a tierra, bien sea individualmente o por grupos.

La protección contra contactos indirectos en la red tipo IT, se conseguirá principalmente

mediante dispositivo controlador permanente del aislamiento, que ante la aparición de un primer

defecto de una parte activa a masa o a tierra, debe activar una señal acústica y/o visual. Ante esta señal

debe actuarse en el menor tiempo posible eliminando el defecto de aislamiento.

Después de la aparición de un primer defecto, las condiciones de interrupción de la alimentación

en un segundo defecto son las del esquema TN, con protección mediante un dispositivo contra

sobreintensidades de forma que se cumplan las condiciones siguientes:

Neutro no distribuido: 2 × Z s × I a ≤ U

donde:

Zs es la impedancia del bucle de defecto constituido por el conductor de fase y el conductor

de protección.

Ia es la corriente que garantiza el funcionamiento del dispositivo de protección de la

instalación en un tiempo t, según la tabla 2, ó tiempos superiores, con 5 segundos como

máximo, para aquellos casos especiales contemplados en la norma UNE 20.460‐4‐41.

U es la tensión entre fases, valor eficaz en corriente alterna.



Tabla 2

Tensión nominal de la instalación (Uo/U)

(V)

Tiempos de interrupción (s)

Neutro no distribuido Neutro distribuido

230/400 0,4 0,8

400/690 0,2 0,4

580/1000 0,1 0,2

Protección por empleo de equipos de la clase II o por aislamiento equivalente

Se asegura esta protección por:

– Utilización de equipos con un aislamiento doble o reforzado (clase II).

– Conjuntos de aparamenta construidos en fábrica y que posean aislamiento equivalente

(doble o reforzado).

– Aislamientos suplementarios montados en el curso de la instalación eléctrica y que

aíslen equipos eléctricos que posean únicamente un aislamiento principal.

– Aislamientos reforzados montados en el curso de la instalación eléctrica y que aíslen las

partes activas descubiertas, cuando por construcción no sea posible la utilización de un doble

aislamiento.

La norma UNE 20.460‐4‐41 describe el resto de características y revestimiento que deben

cumplir las envolventes de estos equipos.



10. OTRAS INSTALACIONES.

10.1. INSTALACIÓN DE PROTECCIÓN CONTRAINCENDIOS.

La instalación objeto del Proyecto se considera de Riesgo Intrínseco Bajo, según se justifica en la

Memoria Justificativa del presente proyecto de ejecución.

Por tanto, dadas las características de la instalación y el riesgo calculado los sistemas necesarios a

instalar en la nave de cogeneración serán:

• Extintores manuales: Los extintores serán del tipo Extintor portátil de polvo ABC

polivalente de 6 Kg de capacidad para las zonas comunes de la planta y Extintores portátiles de 5

Kg de capacidad de CO2 en las proximidades de cuadro e instalaciones y equipos eléctricos.

• Sistema manual de alarma

• Señalización.

• Iluminación de Emergencia.

10.2. INSTALACIÓN DE AIRE COMPRIMIDO.

Se ejecutará una red interior de distribución de aire comprimido desde la sala de compresores en el

interior de la central térmica, para abastecer la instrumentación y equipos que necesiten de este

servicio y se colocarán además una serie de tomas de enchufe rápido para usos auxiliares de limpiezas,

conexión de herramientas neumáticas, etc.

La red interior se ejecutará en montaje superficial adosada a paramentos verticales con tubería de

cobre soldada según legislación vigente aplicable a este tipo de instalaciones. Las redes de tuberías

tendrán una pendiente mínima para facilitar la evacuación de condensados que se pudieran producir en



el interior de la misma y contarán con válvulas de purga en cada toma y al final de cada ramal de la

instalación.

10.3. INSTRUMENTACION Y CONTROL.

• Instrumentación.

La instalación de instrumentación para la planta de cogeneración constará de una serie de equipos

de medida y transmisión de temperatura, así como de caudal de gas natural, vapor y agua.

• PLC de control

Para el control del motor se instalará un PLC (autómata programable) que se encargará del

tratamiento de los distintos parámetros de funcionamiento y aparición de alarmas, que podrán ser

visualizados y controlados a través de un terminal gráfico de operador con pantalla táctil.

• Control de Grupo

Control de potencia a generar. Temporizaciones de operación. Detaraje de potencia en función

de temperatura de aire de admisión. Arranque remoto en cogeneración.

• Control de alarmas

El PLC controlará las alarmas producidas, provocando su señalización así como las acciones

correspondientes al tipo de alarma producida.

• Terminal gráfico de operador

Equipado con CPU de 32 bits y pantalla táctil LCD 9” electroluminiciscente.

• Protecciones



• Motor: Alarma por bajo nivel aceite en cárter. Alarma por bajo nivel de agua.

Alarma por baja temperatura de agua. Alarma por alta temperatura de agua. Alarma por

alta temperatura de aceite. Alarma por alta y baja presión de gas. Alarma por baja presión

de aceite. Alarma por alto nivel de detonación. Alarma por sobrevelocidad y/o parada

emergencia. Alarma control estanqueidad rampa de gas. Alarma por alta temperatura de

escape.

• Generador: Sobrecarga/cortocircuito. Tensión fuera de límites. Frecuencia fuera

de límites. Alta temperatura de devanados.

• Barras acoplamiento: Tensión fuera de límites. Microcorte de red

• Medida

• Generador: Multimedidor/analizador de redes, con visualización en frontal del armario,

incluyendo medida de tensiones, intensidades, potencias activa y reactiva, frecuencia, factor

de potencia, energía activa y reactiva. Incorpora una salida 4‐20 mA para transmisión al PLC de

potencia de grupo.

• Motor: Curva de detaraje de potencia por alta temperatura de aire de admisión.



11. DESCRIPCIÓN DE LA REGULACIÓN DE LA INSTALACIÓN DE COGENERACIÓN.

En la instalación de cogeneración se distinguen los siguientes subsistemas.

- Producción de vapor

- Producción de frío

- Producción de calor

- Motor

11.1. Producción de vapor

La producción de vapor tiene 3 equipos de producción:

- Caldera de vapor 1

- Caldera de vapor 2

- Caldera de cogeneración

Las 2 calderas de vapor llevan sendos quemadores de gas, modulantes, y control propio a presión

constante de salida, 10 bares. La caldera de cogeneración recibe humos de la combustión del motor a

465 ºC; dispone de una válvula de bypass de seguridad, que tira los humos a la calle cuando la presión

del vapor en la caldera supera el valor de tarado del presostato de seguridad. Las 3 calderas recibirán un

ON‐OFF externo para su funcionamiento, mediante señal a su cuadro de control.

Una sonda de presión dispuesta en el colector de vapor (donde llega el procedente de las 3 calderas,

y sale hacia el consumo en lavandería, esterilización, calefacción y absorción), informa al controlador,

que tendrá implementado la siguiente estrategia:

- Se definen los permisos de uso de lavandería, esterilización, calefacción y absorción, en

cuanto a los CIRCUITOS CONSUMIDORES, y caldera de vapor 1, caldera de vapor 2, y caldera

de cogeneración, como CIRCUITOS PRODUCTORES. Habrá un interruptor (físico o virtual)

para cada uno, así como uno general de PRODUCCIÓN DE VAPOR, que si está en OFF, no



permitirá que trabajen ninguna de las 3 calderas, aunque sus permisos individuales estén en

ON.

- Para que haya producción, al menos un circuito productor debe estar habilitado. Si todos los

circuitos consumidores reciben señal de inhabilitación, se mandará señal de OFF a todos los

equipos de producción; si al menos un circuito consumidor recibe permiso, la estrategia de

los productores será la siguiente:

o Se establecen 3 escalones de potencia, que por este orden serán la caldera de

cogeneración, la caldera de vapor A y la caldera de vapor B (las calderas de vapor 1 y

2 se identificarán con la A y B, o al revés, dependiendo del número de horas de

funcionamiento, esto es, funciona antes la que menos horas lo haya hecho hasta ese

momento, o de que se fuerce manualmente).

o Los 3 escalones vienen definidos por una histéresis de 0,6 bar de amplitud, y cortes

superiores en 10,8, 10,3 y 9,8 bares, y por tanto, con arranque inferior en 10,2, 9,7 y

9,2 bar. Para que la orden sea efectiva, debe mantenerse ésta permanentemente

durante más de 30 segundos.

o Si el motor envía señal de que está parado, se inhabilita la caldera de cogeneración.

o Si los medidores de caudal de vapor de cada caldera (no cuenta la de cogeneración)

suman durante más de 2 minutos seguidos el equivalente a menos del caudal

nominal de una de ellas (por seguridad, el 90 % del mismo), se dará señal de paro al

escalón superior durante 5 minutos, pasados los cuales se permitirá nuevamente

trabajar la histéresis del escalón 3, pero partiendo de OFF.

El consumo de vapor en la enfriadora de absorción no superará la producción de la caldera de

cogeneración, por lo que se ajustará la salida a la válvula de 2 vías de vapor de dicha enfriadora,

modificando a la baja el valor que ella demande.



11.2. Producción de frío.

La producción de frío la componen una enfriadora por absorción de doble efecto (vapor), otra

enfriadora de absorción por simple efecto (agua caliente) y una enfriadora eléctrica de apoyo situada en

el propio hospital (que funcionará solo en caso de emergencia o paro de las instalaciones principales de

la central) . Cada una de ellas dispone de una válvula todo‐nada en su circuito de frío, y unas bombas de

circulación existentes se encargan de que pase agua por aquélla que esté abierta. Un interruptor de flujo

general dispuesto junto a esas bombas dará permiso a las 3 enfriadoras, y producirá señal de avería si

no coincide orden con estado; para ello, habrá un interruptor (físico o virtual) de REFRIGERACIÓN, en el

controlador, que dará paso a dichas bombas, y a la secuencia de entrada de enfriadoras que se dará más

adelante; aquellas enfriadoras que dispongan de señal de avería, también se trasladarán al controlador.

Cada enfriadora lleva unas bombas circuladoras para su circuito de condensación, que envían el

agua hasta las torres de refrigeración. Cada vez que se habilita una enfriadora, y su válvula todo‐nada de

paso de agua fría, se hace lo mismo con su bomba de torre.

También habrá un interruptor ON‐OFF físico o virtual para cada enfriadora; si el general de

REFRIGERACIÓN está en OFF, así permanecerá todo, aunque individualmente haya permiso.

La estrategia de escalonamiento de los 3 equipos será la siguiente:

- Etapa 1: enfriadora de absorción de doble efecto (vapor)

- Etapa 2: enfriadora de absorción de simple efecto (agua caliente)

- Etapa 3: enfriadora eléctrica de emergencia.

Cada enfriadora de absorción lleva control propio. Ambas abren sus respectivas válvulas de vapor o

de 3 vías (paso de agua caliente) en función de las condiciones del agua fría que les llegue. Es

importante señalar que la señal de cada enfriadora no va directamente hacia su válvula, sino que pasa

por el controlador principal, que la reconoce y puede modificar el valor que a continuación envía a la

válvula.

Las torres llevan secuenciados sus ventiladores en función de la temperatura de salida de las mismas

hacia las enfriadoras, que se mantendrá entre 22 y 29º.



11.3. Producción de calor.

La producción principal de agua caliente procede de una caldera con quemador de gas natural, de

las camisas del motor, de un economizador de la caldera de cogeneración y de un intercambiador de

vapor. Los consumidores son los circuitos de calefacción y los de producción de ACS (hospital y

lavandería). Habrá interruptores, físicos o virtuales, para la calefacción y los 2 circuitos de ACS; si uno de

ellos demanda calor, comienza la secuencia de equipos, que como primer escalón tiene a una válvula

proporcional de 2 vías en el intercambiador I1 del circuito de calor de camisas de motor y economizador

de caldera. Cuando la válvula está al 100 %, se le da paso a la caldera de gas, y si prosigue la necesidad

de calor, se da paso al intercambiador de vapor, que lleva una válvula proporcional de vapor. Para pasar

de un escalón a otro, la condición de salto debe perdurar al menos 10 minutos, y la consigna general la

dará una sonda en retorno común de circuitos de calor, que se mantendrá entre 60 y 65º.

Puesto que es más eficiente recuperar calor a través del intercambiador I1, que dar frío mediante la

enfriadora de absorción de simple efecto, se priorizará la cesión al primero cerrando la válvula de 3 vías

de la enfriadora en la misma medida que abre la de 2 vías de I1, y por si queda algo para disipar a través

de I3, se aumenta la cesión a la enfriadora. Sería así:

Válvula de I1: la estrategia de calor fija en X % su apertura

Válvula de enfriamento.: el mínimo entre (100 – X) y el que pida la regulación propia de la

enfriadora. Si la temperatura de retorno al motor es mayor que 84º, aumentar la apertura de

esta válvula hasta el límite que marca su estrategia propia como productor de agua fría.

Existe un circuito secundario de producción de agua caliente, que procede del circuito de baja

temperatura del motor, que debe estar por debajo de 45º. Con él se precaliente el agua que luego se

utiliza para lavadoras, o para mediante un segundo aporte de calor, ACS de los vestuarios de lavandería.

Si la tª del acumulador está por debajo de 30‐35º, y se tiene constancia que funciona el motor, se pone

en marcha la bomba P009.



11.4. Motor

El motor puede funcionar en 4 escalones, que son 0, 50, 75 y 100%. Desde el controlador se podrá

fijar manualmente este porcentaje, o permitir que lo haga el sistema automáticamente; para ello se

valorará la energía que no puede ser recuperada, y por tanto, es disipada.

Se definirá una variable P1 para la recuperación de vapor que tomará valor 100 ó 0 dependiendo de

si el sistema da permiso o no a la caldera de cogeneración. Igualmente, se tomará otra variable P2 que

tenga en cuenta el calor disipado mediante el intercambiador de calor I3, del circuito de agua caliente,

que no permite que el agua llegue al motor por encima de 84º, y cuyo valor saldrá de, en primer lugar

definir:

R = (temperatura de entrada al intercambiador I3 – temperatura de salida del intercambiador I3) /

(temperatura de salida del motor – temperatura de entrada al motor)

Si R es menor que 0, se le da valor 0

Si R es mayor que 1, se le da valor 1

Entonces, P2 = 100 (1 – R)

La variable de recuperación será P = P1 + P2, que tendrá valores entre 0 y 200. Para valores de P

entre 0 y 40, se deja el motor al 50 %, entre 40 y 80 al 75 %, y para más de 80, al 100 %. Para cambiar de

un porcentaje a otro, ha de permanecer más de 10 minutos la condición de salto.

Si la tª de entrada a las camisas del motor pasa de 84, se activa la disipación a través de I3, con la

bomba P005 y su variador de frecuencia, que regulará para mantenerla por debajo.

De igual forma, si la tª de entrada al circuito de baja del motor supera los 40º, entran en

funcionamiento los ventiladores de los aerorrefrigeradores, secuencialmente.



12. CÁLCULO DEL RENDIMIENTO ELÉCTRICO EQUIVALENTE, REE

12.1. Introducción.

En este apartado, calcularemos el rendimiento eléctrico equivalente, REE, según la expresión del

ANEXO I del Real Decreto 661/2007, de 25 de mayo, por el que se regula la actividad de producción de

energía eléctrica en régimen especial.

La expresión es la siguiente:

⎟⎠⎞⎜

⎝⎛−

=

fHVQ

EREE

Re

Donde, en este caso:

Q, es el consumo de energía primaria, medida por el poder calorífico inferior del gas natural.

V, es la producción de calor útil.

E, energía eléctrica generada medida en bornes de alternador.

RefH, es el valor de referencia del rendimiento para la producción separada de calor que aparece

publicado en el anexo II de la Decisión de la Comisión de 21 de diciembre de 2006.

Por otro lado, en el mismo anexo donde se define el REE, se indica el REE mínimo, en promedio de

un periodo anual, que ha de tener una planta de cogeneración para poder acogerse al régimen especial.

El REE mínimo para motores térmicos que utilizan gas natural como combustible es del 55%. Sin

embargo, también se indica, que si la potencia instalada es menor o igual que 1MW, como es nuestro

caso, el REE mínimo se puede reducir en un 10%, de tal forma que:



%5,49551,0551,0 =⋅−=⋅−= REEREEREEmínimo

En los apartados siguientes se determinan los términos de la ecuación del REE para nuestro caso.

12.2. Cálculo de la electricidad de cogeneración

Para la instalación de cogeneración se considera que toda la electricidad generada se va a realizar

con generación simultánea de calor útil.

Para obtener la energía anual vertida a la red, tal y como se ha comentado antes, se supondrá que

no en todo el periodo de funcionamiento de la planta de cogeneración se está produciendo energía

eléctrica, puesto que existen tiempos de sincronización, fallos en la red, etc., por los tanto, se tendrá un

tiempo de disponibilidad de energía eléctrica que será un 93% del tiempo total de horas de

funcionamiento de la planta, descontando las paradas por mantenimiento, que se estiman en 96 horas

anuales (4 días de parada), así que:

Horas de producción electricidad = (8.736‐96)*0.93=8.035,2 horas

De tal forma que la energía eléctrica vertida en un año a la red será:

MWhE 833,52,035.8*726 ==

Siendo 726 kW es la potencia eléctrica real que entrega a la red el motor considerado.

12.3. Cálculo del combustible consumido

De la hoja técnica del motor obtenemos un consumo de combustible (referido al PCI) de:

Consumo=1.730 kW



Como el motor va a funcionar todas las horas de funcionamiento de la instalación de

cogeneración (incluso en los tiempos de sincronización, fallos de la red, etc.), pero hay que descontarle

las horas de parada por mantenimiento, por lo que el consumo de combustible será:

MWhQPCI 2,947.14)96736.8(*730.1 =−=

12.4. Cálculo del calor útil

Para la determinación de esta magnitud, vamos a distinguir entre el calor útil obtenido a partir de

los gases de escape y el calor útil obtenido a partir del circuito de refrigeración de alta temperatura del

motor.

a) Cálculo del calor útil de vapor

De los gases de escape obtenemos vapor a partir de condensados tras pasarlos por una caldera de

recuperación pirotubular y un economizador que precalientan los condensados.

Este vapor se utilizará en parte de forma directa, para consumo en la lavandería del hospital y

para esterilización y otra parte para producción de frío mediante una máquina de absorción.

Se generan 575 kg/h de vapor a una presión relativa de 10 bar a partir de condensados 100% a 78

ºC. Por lo tanto, el calor útil es:

ccvv hmhmH &&& ⋅−⋅=

Donde:



H, es el calor útil obtenido de los gases de escape

vm& , es el caudal másico de vapor generado.

vh , es la entalpía del vapor.

cm& , es el caudal másico de condensados.

ch& , es la entalpía del condensado.

Por lo tanto,

Como todo el caudal másico de vapor que obtenemos es a partir del mismo caudal másico de

condensados a 85 ºC, tenemos que:

( ) kWhhmP cvv 3381 =−⋅= &&

En total el calor útil del vapor producido por cogeneración para producción de vapor para

consumo directo y para producción de frío será de 3.249,67 MWh al año.

b) Cálculo del calor útil de agua caliente

Según los datos del fabricante, la potencia máxima que se puede extraer de la refrigeración de las

camisas del motor es de 378 kW para el circuito de alta temperatura y 48 kW para el circuito de baja

temperatura. Esta agua se utilizará en un cambiador de calor para producción de agua caliente para

calefacción y producción de agua caliente sanitaria.

Así, el calor útil máximo que se puede extraer del motor en el agua de refrigeración, de las camisas será

de 2.184,034 MWh.



12.5. Resultados

Con todos los resultados anteriores, podemos obtener el REE sabiendo que, el valor de referencia

del rendimiento, RefH para la producción separada de calor que aparece publicado en el anexo II de la

Decisión de la Comisión de 21 de diciembre de 2006, para gas natural es el 90%, podemos determinar

que el REE que vamos a obtener en la planta es:

%5,65100*

9,066,433.52,947.14

55,833.5

Re

=⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛−

=⎟⎠⎞⎜

⎝⎛−

=

fHVQ

EREE

Siendo V el calor útil total para producción de calefacción y frío.

V = 399,04 + 2.184,034 + 2.850,59 = 5.433,66 MWh



13. PRESCIPCIONES DE SEGURIDAD EN SALAS DE CALDERAS.

13.1. Normativa aplicable en Salas de Calderas.

En lo referente al uso del gas natural como combustible, por tratarse la sala de máquinas de un local

técnico con equipos de diferentes características, le es de aplicación:

- El Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios (año 2.007), por la caldera de agua

caliente existente de 2.200 kW, que se utiliza para calefacción y producción de ACS del hospital.

- La UNE 60.601 (año 2.006), tanto por la caldera anterior, como por el motor de cogeneración,

que como máximo quema 1.750 kW.

- El Reglamento de Equipos a Presión (año 2009), por las calderas de vapor, con una potencia

unitaria de 2.850 kW.

- El Código Técnico de la Edificación (año 2.006), en lo referente al Documento Básico SI,

Seguridad en caso de incendio, por tratarse de local de riesgo especial. Cabe señalar que no es

de aplicación el Reglamento de seguridad contra incendios en los establecimientos industriales

(año 2.004), porque en su ámbito de aplicación no aparece relacionado lo que aquí nos ocupa,

ni tan siquiera las lavanderías, al que se destina la producción de las calderas de vapor; eso sí, el

Reglamento de Instalaciones de Protección contra Incendios (año 1.993) se empleará para los

equipos, aparatos y sistemas empleados en la protección contraincendios.

- El Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión (año 2.002), que dice que en locales con riesgo de

atmósferas explosivas, como las salas de máquinas con calderas que queman gas, deben

emplearse materiales eléctricos especiales, o procurar una detección de fuga de gas y corte

automático mediante electroválvula en el exterior de la misma.



13.2. Chimeneas de evacuación de los productos de combustión

Se diseñan según los criterios indicados en la norma UNE 123.001. Lo más destacable es que la

salida a la atmósfera supera en 1 metro el pretil del edificio anexo de lavandería, al menos de las salidas

de las 2 calderas de vapor y la del motor de cogeneración, pues distan menos de 10 metros del mismo.

13.3. Condiciones de emplazamiento de la sala de máquinas

Las calderas de vapor se sitúan a 1 m de distancia a las paredes, para que todas las operaciones

de mantenimiento, inspección y control puedan efectuarse en condiciones seguras. El motor de

cogeneración irá en el interior de un recinto que le sirve de encapsulamiento, a base de paneles de

absorción acústica, comunicando con el exterior mediante patio de ventilación que sale a cubierta, en el

que se practica entrada de aire mediante conducto que llega a la parte inferior del mencionado recinto;

se deja 0,8 metros de paso por todo el contorno del motor. La caldera de agua caliente existente cumple

con las normativas de seguridad y por tanto no será necesaria ninguna actuación en la misma.

La sala de máquinas estará permanentemente ventilada, con llegada continua de aire tanto para

su renovación como para la combustión. Puesto que linda con el exterior, de un lado, para las calderas

de vapor y la de agua caliente, se va a recurrir a unas aberturas en la parte inferior de esos cerramientos

para entrada de aire, tanto en las paredes como en la puerta que da a la calle, cuyo borde superior

estará como máximo a 50 cm del suelo, y en la parte superior, para salida de aire se empleará una

abertura continua en la cumbrera de la nave; de otro lado, para el recinto de encapsulamiento del

motor de cogeneración, el aire se aporta por el patio de ventilación que comunica con la cubierta.

En lo que respecta a las calderas de vapor, la sección mínima total de las aberturas, en ambos

casos, viene dada por la siguiente expresión:

S = Qt / 0,58

Siendo S la sección neta de ventilación requerida, expresada en cm2 y Qt la potencia calorífica

total instalada de los equipos de combustión expresada en kW.



Esto supone: 2.850 x 2 / 0,58 = 9.828 cm2

Con esta superficie se cumple la prescripción de que S debe ser mayor de 0,5 m2 para las salas

con calderas de clase segunda.

En cuanto a la caldera de agua caliente, la superficie inferior necesaria de ventilación es de 5 cm2

por cada kW de consumo calorífico. Lo que da un resultado de:

2.200 x 5 = 11.000 cm2

Quiere ello decir que las aberturas inferiores suman una superficie total de 20.828 cm2,

aproximadamente 2,1 m2.

La ventilación que requiere esta caldera por la parte superior supone una superficie en cm2

igual al menos a 10 veces la superficie en m2 de la sala, con un mínimo de 250 cm2. Al tratarse de 666

m2, se necesitan 6.666 cm2; no está claro que se deban sumar las ventilaciones de ambos tipos de

aparatos, pero ante la duda, estamos dentro de la seguridad si se hace así. Por tanto, sumando los 6.666

a los 9.828, da un total de 16.494 cm2, es decir, 1.65 m2.

Por otro lado, el motor de cogeneración va alojado en un local cerrado, y la superficie inferior

necesaria de ventilación es igualmente de 5 cm2 por cada kW de consumo calorífico. Lo que da un

resultado de:

1.750 x 5 = 8.750 cm2

Y por la parte superior requiere una superficie en cm2 igual al menos a 10 veces la superficie en

m2 de la sala, con un mínimo de 250 cm2. Al tratarse de 26 m2, se necesitan al menos 260 cm2. Como se

ha comentado, ambas ventilaciones se obtienen de un patio de ventilación, rectangular y vertical, que

llega hasta la cubierta, con el mismo ancho del recinto y 2 metros en la otra dirección. Por él desciende

un conducto que llega hasta 50 cm del suelo, con una sección libre de 1.5 veces la que anteriormente se

ha calculado (poco menos de 1.5 m2). El patio de ventilación tiene en su interior varios paneles acústicos

dispuestos en vertical, perpendiculares al suelo, igual que los que conforman el encapsulamiento del

recinto del motor, que hace las veces de silenciador. Para evitar sobrecalentamiento de ese recinto, se

dispone de dos extractores antideflagrantes que comunican con el exterior mediante sendos conductos

y silenciadores, al lado opuesto del patio de ventilación, y un caudal unitario de 10.000 m3/h.



Al tratarse de calderas de vapor de clase segunda, van a estar situadas dentro de una sala con al

menos dos salidas de fácil acceso situadas, cada una de ellas, en muros diferentes, y a menos de 15

metros desde cualquier punto.

Las distancias a los riesgos propios y ajenos son mayores de 14 m, por lo que no será necesario

disponer de muro de protección. Para garantizar esa seguridad, la calle del acceso principal tendrá

restringido el paso a personas ajenas al mantenimiento del hospital.

Las calderas de vapor dispondrán del sistema de vigilancia indicado por el fabricante en las

instrucciones de funcionamiento. El operador de la caldera deberá realizar las comprobaciones

adecuadas de los controles, elementos de seguridad y de la calidad del agua de alimentación para

asegurarse del buen estado de la caldera.

El agua de alimentación a las calderas de vapor llevará un tratamiento eficiente que asegure la

calidad de la misma, así como de un régimen adecuado de controles, purgas y extracciones.

Para reducir los efectos de una posible deflagración, hay que disponer una superficie de baja

resistencia mecánica que mida en metros al menos la centésima parte del volumen del local, dado en

m3, con un mínimo de 1 m2. En este caso, al ser toda la cubierta de fibrocemento, cumple sin problemas.

Lo mismo ocurre en el recinto del motor respecto al patio de ventilación.

Para evitar que el REBT, a través de su ITC‐BT‐29, Prescripciones particulares para las

instalaciones eléctricas de los locales con riesgo de incendio o explosión, clasifique al local como

emplazamiento con atmósfera potencialmente explosiva, y dado que se trata de ventilación natural, se

requiere detección y corte de gas para convertirla en emplazamiento no peligroso, y para ello se

montará un sistema de seguridad automático de detección y corte de gas, según el apartado 8.1 de la

UNE 60.601, que de forma resumida obliga a colocar cada 25 m2 un detector de gas en el techo, con un

mínimo de 2, próximos a la vertical de cada quemador o motor, y una válvula de corte automática

(además de otra manual) en la alimentación de gas, en el exterior, de rearme manual cuando haya

cerrado por acción del sistema de detección de gas. Los detectores irán montados a menos de 0,3

metros del techo.



14. NORMATIVA.

En la redacción del presente proyecto se ha tenido en cuenta la normativa legal de vigente aplicación,

de entre la que cabe destacar:

ESTRUCTURAS DE ACERO:

• Real Decreto 314/2006, del 17 de marzo de 2006, por el que se aprueba el Código Técnico de la

Edificación. (Documento DB‐SE‐Seguridad Estructural).

• Real Decreto 2702/1985, del 18 de diciembre de 1985, del Ministerio de Industria y Energía (

BOE 28‐02‐86 ), por el que se aprueba la Homologación de alambres trefilados, lisos y

corrugados, para mallas electrosoldadas y viguetas semirresistentes de hormigón armado.

• Orden del 8 de marzo de 1994, del Ministerio de Industria y Energía ( BOE 22‐03‐94), por el

que se aprueba el Certificado de conformidad como alternativa a la homologación de alambres

trefilados, lisos y corrugados, para mallas electrosoldadas y viguetas semirresistentes de

hormigón armado.

• Real Decreto 2365/1985, de 20 de noviembre de 1985, del Ministerio de Industria y Energía (

BOE 21‐12‐85 ), por el que se aprueba la Homologación de armaduras activas de acero para

hormigón pretensado.

• Orden del 3 de marzo de 1994, del Ministerio de Industria y Energía ( BOE 22‐03‐94 ), por el

que se aprueba el Certificado de conformidad como alternativa a la homologación de armaduras

activas de acero para hormigón pretensado.

MATERIALES METÁLICOS Y TRANSFORMADOS:

• Real decreto 846/2006 deroga diferentes disposiciones en materia de normalización y

homologación de productos industriales.



• Orden del 8 de marzo de 1994 del Ministerio de Industria y Energía ( BOE 22‐03‐94 ), por el que

se aprueba el Certificado de conformidad como alternativa a la homologación de tubos de acero

soldado.

MEDIO AMBIENTE:

• REAL DECRETO LEGISLATIVO 1/2008, de 11 de enero, por el que se aprueba el texto refundido

de la Ley de Evaluación de Impacto Ambiental de proyectos

• Ley 34/2007, de 15 de noviembre, de calidad del aire y protección de la atmósfera. Que deroga

al antiguo y famoso RAMINP.

• Orden de 18 de Octubre de 1976, sobre prevención y corrección de la Contaminación

Atmosférica e Industrial BOE 290, de 03‐12‐76

• Ley 10/1998, de 21 de Abril. RESIDUOS.

• Orden MAM/304/2002 Lista Europea de Residuos.

• Ley 37/2003 de Ruido. Lo desarrolla el RD 1513/2005.

• Real Decreto 9/2005, de 14 de enero, por el que se establece la relación de actividades

potencialmente contaminantes del suelo y los criterios y estándares para estándares para la

declaración de suelos contaminados.

• Real Decreto 833/1988 por el que se aprueba el reglamento de residuos tóxicos y peligrosos.

• LEY 7 /2007 GICA. GESTION INTEGRADA DE CALIDAD AMBIENTAL

• Autorización de vertido de las aguas pluviales que se recogen dentro de la instalación: de

acuerdo con lo establecido en el Texto Refundido de la Ley de Aguas (Real Decreto Legislativo

1/2001) y en el Reglamento del Dominio Público Hidráulico (Real Decreto 849/1986 modificado

por el Real Decreto 606/2003).

• Autorización de Gestor de residuos no peligrosos según Decreto 104/2001, de 21 de Marzo, por

el que se regulan las autorizaciones administrativas de las actividades de valorización y

eliminación de residuos y la gestión de residuos plásticos agrícolas.



• Decreto 281/2002 de 12 de noviembre, por el que se regula el régimen de autorización y control

de los depósitos de efluentes líquidos o de lodos procedentes de actividades industriales,

mineras y agrarias. Modificado por el Decreto 167/2005.

SEGURIDAD y PREVENCIÓN

• LEY 31/1.995, DE 8 DE NOVIEMBRE, DE PREVENCIÓN DE RIESGOS LABORALES

• Real Decreto 486/1997 del Ministerio de Trabajo y Asuntos Sociales, de 14 de abril de 1997

(B.O.E. 23‐04‐1997), por el que se aprueban las disposiciones mínimas de seguridad y salud en

los lugares de trabajo.


(B.O.E. 23‐04‐1997), por el que se aprueban las Disposiciones mínimas de seguridad y salud

relativas a la manipulación manual de cargas que entrañe riesgos, en particular dorsolumbares,

para los trabajadores.


(B.O.E. 23‐04‐1997), por el que se aprueban las Disposiciones mínimas de seguridad y salud

relativas al trabajo con equipos que incluyen pantallas de visualización.

• REAL DECRETO 485/1997, 14 de abril, sobre disposiciones mínimas en materia de señalización

de seguridad y salud en el trabajo. BOE núm. 97 de 23 de abril.

• Real Decreto 1407/1992, del 20 de noviembre, del Ministerio de Trabajo y Seguridad Social (

BOE 28‐12‐92 ), por le que se regulan las Condiciones para la comercialización y libre circulación

intracomunitaria de los equipos de protección individual.

• Orden del 16 de mayo de 1994, del Ministerio de Industria y Energía ( BOE 01‐06‐94 ), por el

que se aprueba la Modificación del periodo transitorio establecido en el Real Decreto 1407/92

del 20 de noviembre.

• Ley 31/1995 del 8 de noviembre de 1995, de la Jefatura de Estado ( BOE 10‐11‐95), por la que

se regula la Prevención de Riesgos Laborales.

• REAL DECRETO 783/2001, de 6 de julio, por el que se aprueba el Reglamento sobre protección

sanitaria contra radiaciones ionizantes. BOE núm. 178, de 26 de julio.



• Real Decreto 1627/97 del 24 de octubre de 1997, del Ministerio de la Presidencia (BOE 26‐10‐

97), por el que se aprueban las Disposiciones mínimas de Seguridad y Salud para la utilización de

los trabajadores de los equipos de trabajo.

• Real Decreto 773/97 del 30 de mayo de 1997, del Ministerio de la Presidencia (BOE 12‐06‐97 Y

BOE 18‐07‐97), por el que se aprueban las Disposiciones mínimas de Seguridad y Salud para la

utilización por los trabajadores de los equipos de protección individual.

• Real Decreto 664/97 del 12 de mayo de 1997, del Ministerio de la Presidencia ( BOE 24‐06‐97 ),

por el que se aprueba la Protección de los trabajadores contra los riesgos relacionados con la

exposición a agentes biológicos durante el trabajo.

• Real Decreto 665/97 del 12 de mayo de 1997, del Ministerio de la Presidencia ( BOE 24‐06‐97 ),

por el que se aprueba las Protección de los trabajadores contra los riesgos relacionados con la

exposición a agentes cancerígenos durante el trabajo.

• Orden del 27 de junio de 1997 del Ministerio de trabajo y Asuntos Sociales (BOE 04‐07‐97), por

el que se aprueba el Reglamento de los Servicios de prevención.

INDUSTRIA:

• LEY 21/1992, de 16 de julio, de Industria.

PROTECCIÓN CIVIL

• ley 2/1985 de protección civil

• REAL DECRETO 1254/1999, de 16 de julio, por el que se aprueban las medidas de control de los

riesgos inherentes a los accidentes graves en los que intervengan sustancias peligrosas. BOE de

20 de julio de 1999.

• RD 407/1992, Norma básica de Protección Civil.



• REAL DECRETO 1196/2003, de 19 de septiembre, por el que se aprueba la Directriz básica de

protección civil para el control y planificación ante el riesgo de accidentes graves en los que

intervienen sustancias peligrosas. BOE núm. 242 de 9 de octubre.

• Guía Técnica: Metodologías para el análisis de riesgos. Visión general.

• Guía Técnica: Métodos cualitativos para el análisis de riesgos.

• Guía Técnica: Métodos cuantitativos para el análisis de riesgos

COGENERACIÓN

• REAL DECRETO 661/2007, de 25 de Mayo, por el que se regula la actividad de producción de

energía eléctrica en régimen especial.

• REAL DECRETO 871/2007, de 29 de Junio, por el que se ajustan las tarifas eléctricas a partir del

1 de Julio de 2007.

• REAL DECRETO 2392/2004, de 30 de diciembre, por el que se establece la tarifa eléctrica para

2005.

• REAL DECRETO 1556/2005, de 23 de diciembre, por el que se establece la tarifa eléctrica para

2006.

• REAL DECRETO 1634/2006, de 29 de diciembre, por el que se establece la tarifa eléctrica a partir

de 1 de enero de 2007.

• ORDEN ITC/3860/2007, de 28 de diciembre, por la que se revisan las tarifas eléctricas a partir

del 1 de enero de 2008.

• ORDEN ITC/3861/2007, de 28 de Diciembre, por la que se establece la tarifa de último recurso

del sistema de gas natural para el año 2008.

• DIRECTIVA 2004/8/CE DEL PARLAMENTO EUROPEO Y DEL CONSEJO de 11 de febrero de 2004,

relativa al fomento de la cogeneración sobre la base de la demanda de calor útil en el mercado

interior de la energía y por la que se modifica la Directiva 92/42/CEE.

• DECISIÓN DE LA COMISIÓN de 21 de diciembre de 2006.

• REAL DECRETO 616/2007, de 11 de mayo, sobre el fomento de la cogeneración.



• ORDEN de la Consejería de Innovación, Ciencia y Empresa de la Junta de Andalucía de 8 de julio

de 2005 (y Resolución del 30 de octubre de 2007), por la que se regula la coordinación entre el

procedimiento administrativo a seguir para la tramitación de las instalaciones de generación de

energía eléctrica en régimen especial gestionables y los procedimientos de acceso y conexión a

las redes eléctricas.

OTROS CÓDIGOS

• CÓDIGO ASME B31.3



15. ESTUDIO DE SEGURIDAD Y SALUD

En el Estudio de Seguridad y Salud que se adjunta como documento a este Proyecto de Ejecución se

da cumplimiento a las disposiciones del R.D. 1627/1997 de 24 de octubre, por el que se establecen los

requisitos mínimos de seguridad y salud en las obras de construcción, identificando, analizando y

estudiando los riesgos laborales que puedan ser evitados, indicando las medidas técnicas necesarias

para ello; relación de los riesgos que no pueden eliminarse, especificando las medidas preventivas y

protecciones técnicas tendentes a controlar y reducir dichos riesgos. A su vez da cumplimiento a la Ley

31/1995 de 8 de noviembre, de Prevención de Riesgos Laborales en lo referente a la obligación del

empresario titular de un centro de trabajo, informando y dando instrucciones adecuadas en relación con

los riesgos existentes en el centro de trabajo y con las medidas de protección y prevención

correspondientes.



16. RESUMEN DEL PRESUPUESTO

Asciende el presente presupuesto de ejecución material de las obras descritas en este Proyecto para

una planta de Cogeneración en nuevo Hospital de la provincia de Sevilla a dos millones trescientos

cuarenta y tres mil ochocientos ochenta y nueve euros con treinta y seis céntimos. (2.343.889,36 €).

Se muestra el resumen del presupuesto:

CAPITULO RESUMEN EUROS %

CAP 01 OBRA CIVIL .........................................................................................295.049,67 12,59 CAP 02 EQUIPOS .......................................................................................... 1.288.326,00 54,97 CAP 03 TUBERIAS, BOMBAS Y MONTAJE MECANICO ......................................184.314,39 7,86 CAP 04 SISTEMA ELECTRICO MEDIA Y BAJA TENSION .....................................169.431,54 7,23 CAP 05 INSTRUMENTACION Y CONTROL .........................................................177.380,00 7,57 CAP 06 INSTALACIONES AUXILIARES ...............................................................185.550,00 7,92 CAP 08 SEGURIDAD Y SALUD ........................................................................... 17.257,76 0,74 CAP 09 LEGALIZACIONES ................................................................................. 26.580,00 1,13

TOTAL EJECUCIÓN MATERIAL ............................................ 2.343.889,36



17. CONCLUSIONES

Con lo recogido en el presente Proyecto y en los documentos que lo acompañan (Anexos, Planos,

Pliegos de Condiciones, Estudio de Seguridad y Salud y Presupuesto), el autor del presente proyecto

cree haber cumplido los objetivos indicados para servir como Proyecto de Ejecución para una instalación

de Cogeneración en el nuevo Hospital de Sevilla.

Sevilla, Septiembre de 2010.

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