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Instalaciones Térmicas - Coggle Diagram
Instalaciones Térmicas
Elementos de una instalación Térmica
Sistema de Distribución
Es el conjunto de conductos, tuberías, bombas, difusores, radiadores, etc. que distribuyen los fluidos que transportan el calor o el frío en la vivienda
Sistemas de Regulación y control
Permiten ajustar la instalación a las necesidades de confort
Generadores Térmicos. Son los equipos generadores de frío y/o calor
Calefacción
Refrigeración
Calefacción
Producción de ACS y calefacción
Redes de transporte de fluidos portadores
Requisitos a cumplir
Ser resistentes a la presión del fluido, así como a las dilataciones térmicas y esfuerzos de montaje
Presentar el mínimo de resistencia a la circulación
Ser resistentes a la corrosión provocada por la acción del fluido circulante o de retorno
No perjudicar las propiedades del fluido circulante
Materiales
Cobre
Dureza media, ligero y muy resistente a la corrosión
Presenta muy baja rugosidad interior
Tubos
Tuberías de cobre flexible o recocido
Tubería de cobre rígidas o endurecidas
Acero
Sin templar, con o sin soldadura longitudinal
Las tuberías de acero galvanizado constan de un recubrimiento de cinc por inmersión
Acero inoxidable
Se usan de forma puntual en algunas instalaciones interiores y en procesos industriales tipo sanitario
Policloruro de vinilo (PVC)
Resistente, muy ligero y prácticamente inalterable
Poco resistente a la temperatura
Polietileno (PE)
Muy flexible, buena resistencia química, poca permeabilidad al vapor de agua y excelentes propiedades eléctricas
Es más resistente a la temperatura que el PVC
Polietileno reticulado (PEX)
Polipropileno (PP)
Empleado en conducciones de saneamiento, evacuación, pluviales y canalizaciones sin presión
Polibutileno (PB)
Empleado en fontanería y calefacción por sus buenas propiedades en conducción de agua fría y caliente a presión, su permeabilidad al oxígeno, así como su flexibilidad
Tubo multicapa
Admite altas presiones y temperaturas de hasta 100ºC
Coeficiente de dilatación similar al del cobre
Resistente a la corrosión
Baja conductividad térmica
Baja permeabilidad al oxígeno
Permite ser doblado con facilidad
Instalaciones de Calefacción y ACS
Clasificación de Instalaciones en Función de los Elementos comunes
Instalaciones Colectivas
La producción de calor es única para todo un edificio o conjunto de locales, realizándose la distribución desde la central generadora
Instalaciones Centralizadas
De mayor alcance que las anteriores, donde la producción del calor se realiza centralmente, distribuyendo a diversos subsistemas que dan servicio a zonas o edificios cuyo uso es homogéneo
Instalaciones Individuales
cada vivienda o local del edificio cuenta con su propia producción de calor para calefacción y/o ACS
Clasificación de Instalaciones de Calefacción en Función del Fluido Portador Empleado
Instalaciones por Aire Caliente
Instalaciones por Agua Caliente
Instalaciones por Vapor de Agua
Instalaciones de Agua Sobrecalentada
Instalaciones de Calefacción por Fluido Térmico
Clasificación de Instalaciones de Calefacción en Función del Tipo de Unidad Terminal
Radiadores
Convectores
Calificación de Instalaciones de Calefacción en función del Tipo de Unidad
Aerotermos
Suelo Radiante
Clasificación de Instalaciones de ACS
Producción por Acumulación
Producción Instantánea
Clasificación de Instalaciones de Energía Solar Térmica
De Apoyo a la Producción de ACS
Para Calentamiento de Piscinas
Para Producción de ACS
De Apoyo a la Calefacción
Datos de Partida
Condiciones Exteriores de Cálculo
Generales
Altitud
Grados/días anuales
Latitud
Viento dominante
Longitud
Oscilación Tª media diaria
Verano e invierno
Humedad absoluta
Grado de saturación
Humedad relativa
Volumen específico del aire
Tª seca
Entalpía aire húmedo
P atmosférica
Tª rocío
Tª húmeda
Horario de Funcionamiento/Uso
Horario
Ocupación y ventilación para cada zona
Descripción del Edificio
Nº de plantas
Altura techos
Cerramientos
Nº dependencias
Año construcción
Superficie a climatizar
Orientación
Colores
Condiciones Interiores
Verano e invierno
Humedad relativa
Humedad absoluta
Tª seca
Grado de saturación
P atmosférica
Volumen específico del aire
Entalpía aire húmedo
Tª rocío
Tª húmeda
Aportaciones interiores como iluminación u otros aparatos que introduzcan calor sensible o latente
Paquetes de Trabajos
Ventilación
Condiciones Interiores
Velocidad Aire
Calidad Aire
Refrigeración
Aislamiento
Recuperación Energía
Generación de Frío
Calefacción
Aislamiento
Recuperación Energía
Generación de calor
ACS
Nº Aparatos
Dimensionamiento
Caudal
Datos o Elementos a Calcular
Cálculo Conductos
Cálculo Conductos de Retorno
Cálculo Difusores
Cálculo Tuberías
Cálculo de los Equipos
Climatizadores
Fan-coils
Cálculo Calderas
Caudales de ACS
Cálculo Equipos Frigoríficos
Sistemas de Ventilación
Cálculo Bomba
Carga Térmica Para compensar Pérdidas de Calor
Invierno
Infiltraciones
Pérdidas totales
Transmisión
Verano
Infiltraciones
Cargas internas
Radiación solar
Carga total
Transmisión
Elementos de las Instalaciones de Calefacción y ACS
Captadores Solares
Bombas o Circuladores
Depósitos Acumuladores de ACS
Intercambiadores de Calor
Sistemas de Suelo Radiante
Vasos de Expansión
Emisores
Son los elementos de la instalación que ceden el calor desde el fluido portador al ambiente por convección y radiación
Accesorios Hidráulicos
Quemadores
Elementos que preparan la mezcla del combustible con el aire y realizan las combustión del mismo
Chimeneas
Calderas
Combustible
Gas
Policombustibles
Gasóleo
Eléctricas
Sólido
Sistemas de Cogeneración
Elementos de Regulación y Control
Instalaciones de ventilación. Son las instalaciones que proporcionan la renovación de aire en un ambiente o zona interior
Tipos
Instalaciones de Ventilación en Sobrepresión
El aire es impulsado desde el exterior al interior del local, que está en sobrepresión
Instalaciones de Ventilación en Depresión
el aire es extraído del local, que está en depresión
Elementos
Conductos de Aire
Elementos Terminales
Ventiladores
Elementos Accesorios
Instalaciones de Acondicionamiento de Aire
Componentes
Distribución
Elementos encargados de la distribución de frío o calor desde los elementos de producción hasta los elementos terminales de la instalación, a través de fluidos portadores
Emisión
Elementos encargados de la transmisión del calor o frío al local
Producción
Donde se produce frío o calor y su transmisión al fluido portador
Tipos de Sistemas de producción de Frío
Por Absorción
El aumento de la presión viene por la energía térmica suministrada al fluido
Por Enframiento Adiabático
Consiste en pulverizar agua en el ambiente, que tiende a evaporarse, captando el calor del entorno, reduciendo su temperatura y aumentando la humedad
Por Compresión
Se hace circular un fluido refrigerante que al evaporarse absorbe calor. Se aumenta la presión del fluido por compresión mecánica
Elementos
Condensador
Es el lugar donde se produce la eliminación del calor de un sistema de refrigeración
Evaporador
es el componente que enfría una corriente fluida o un producto. Son intercambiadores con cambio de fase
Compresor
Máquina que incrementa mecánicamente la presión de un vapor o de un gas
Elementos de Regulación. Son elementos que distribuyen la presión de un fluido pasando de un estado de más alta presión a uno de menor presión y temperatura
Tubo Capilar
Válvula de Expansión
Bomba de Calor
Es un aparato cuyo funcionamiento se basa en los principios de la termodinámica
Consiste en transportar energía en forma de calor de un ambiente a otro
este proceso se genera a través del cambio de estado de gas a líquido de un fluido refrigerante por medio de la temperatura ambiente y con ayuda de un compresor
Limitaciones
Cuando la temperatura de evaporación se sitúa por debajo de 0ºC, se forma hielo en el intercambiador y pierde capacidad de intercambio con el aire
La temperatura de condensación no puede pasar de 65ºC, ya que la presión en la zona de alta y la temperatura de salida del compresor suben excesivamente
Bomba de Calor Geotérmica
Equipos Autónomos de Acondicionamiento de Aire. Son equipos que incorporan todos los elementos necesarios para proporcionar el servicio de climatización
Sistemas Directos con Refrigerante
Sin circuito auxiliares, estando el evaporador del circuito primario directamente en contacto con el aire acondicionado
Sistemas Indirectos Cerrados con Fluidos Secundarios
El circuito de refrigeración no entra en contacto directo con el aire ambiente a acondicionar, sino que utilizan un fluido secundario como medio de transporte
District heating Cooling (DHC)
Ventajas
En la edificación
Aumenta el confort: elimina ruidos
Aumenta seguridad: sin combustibles
Aumentan el espacio útil
Reducen costes de operación y mantenimiento
reducen los costes iniciales en la edificación
En la ciudad
Crea trabajo estable de calidad
Permite aprovechar recursos energéticos locales
Aumenta la calidad de la ciudad: mejora el tráfico, proporcionan un servicio
Aumenta la conciencia social de los ciudadanos
Aumenta la seguridad: sin redes de distribución de combustibles, ni camiones, ni refrigerantes
En la generación térmica
Mejores precios de combustibles
Facilidad para cambiar el combustible
Rendimiento óptimo de la generación térmica
Es muy fácil adaptar un sistema de cogeneración
Seguridad de funcionamiento
Permite utilizar un sistema de absorción
Menor potencia instalada
La regeneración y los almacenamientos térmicos permiten grandes rendimientos energéticos
En el medio ambiente
Disminuyen emisiones gaseosas
Mejora la calidad del aire en el centro urbano
Inconvenientes
Se necesita una fuerte planificación inicial
Sobredimensionar es caro en instalación y funcionamiento
Subdimiensionar es limitar el crecimiento del sistema
Es indispensable que los usuarios conozcan los requisitos para que el sistema opere eficientemente
Requieren gran coordinación
Distribución de energía térmica en forma de vapor, agua caliente o fluidos refrigerantes, desde una fuente central de producción a través de una red hacia múltiples edificios o emplazamientos, para la calefacción o la refrigeración de espacios o procesos
Normativa
Real Decreto 178/2021
Modifica el Real Decreto 1027/2007
Real Decreto 390/2021
Se aprueba el procedimiento básico para la certificación de la eficiencia energética de los edificios
Real Decreto 238/2013
Modifica determinados artículos e instrucciones técnicas del RITE
Documento Básico HS3 del CTE
Regula la calidad del aire interior
Real decreto 1027/2007
Reglamento de instalaciones térmicas en los edificios (RITE)
Documento Básico HE del CTE
RITE
Capítulo II Exigencias Técnicas
Bienestar e higiene
Las instalaciones térmicas deben diseñarse y calcularse, ejecutarse, mantenerse y utilizarse de tal forma que se obtenga una calidad térmica del ambiente, una calidad del aire interior y una calidad de la dotación de agua sanitaria que sean aceptables para los usuarios del edificio sin que se produzca menos cabo de la calidad acústica del ambiente
Eficiencia energética, energías renovables y energías residuales
las instalaciones térmicas deben diseñarse y calcularse, ejecutarse, mantenerse y utilizarse de tal forma que globalmente se mejore la eficiencia energética y, como consecuencia , se reduzcan las emisiones de gases de efecto invernadero y otros contaminantes atmosféricos, mediante la utilización de sistemas eficientes energéticamente, de sistemas que permitan la recuperación de energía y la utilización de las energías renovables y de las energías residuales
Capítulo I Disposiciones Generales
Objeto
Establecer las exigencias de eficiencia energética y seguridad que deben cumplir las instalaciones térmicas en los edificios destinadas a atender la demanda de bienestar e higiene de las personas, durante su diseño y dimensionado, ejecución, mantenimiento y uso, así como determinar los procedimientos que permitan su cumplimiento
Ámbito de aplicación
Instalaciones fijas de climatización destinadas a atender la demanda de bienestar térmico e higiene de las personas
Se aplicará a las instalaciones térmicas en los edificios de nueva construcción y a las instalaciones térmicas que se reformen en los edificios existentes
Capítulo III Condiciones Administrativas
Documentación técnica de diseño y dimensionado de las instalaciones térmicas
Cuando la potencia térmica nominal a instalar en generación de calor o frío sea mayor o igual que 5 kW y menor que 70 kW, el proyecto podrá ser sustituido por una memoria técnica
No es preceptiva la presentación de la documentación anterior para acreditar el cumplimiento reglamentario ante el órgano competente de la comunidad autónoma para las instalaciones de potencia térmica nominal instalada en generación de calor o frío menor que 5 kW
Cuando la potencia térmica nominal a instalar en generación de calor o frío sea mayor que 70 kW, se requerirá la realización de un proyecto
Parte II Instrucciones Técnicas
IT.1 Diseño y dimensionado
Exigencia calidad térmica ambiente
V media aire
Otras condiciones
Tª operativa y Hª relativa
Exigencias calidad de aire interiores
Viviendas HS3 CTE
Diseño
Almacén residuos
Trasteros
Garajes
Viviendas
Sistema general ventilación
Dimensionado
Abertura ventilación
Conductos extracción
Híbrido
Mecánico
Q en función Nº ocupantes
Resto RITE
Q mínimo aire exterior
Método indirecto de caudal aire exterior por persona
Cuando las personas tengan una actividad metabólica alrededor de 1,2 met, cuando sea baja la producción de sustancias contaminantes por fuentes diferentes del se humano y cuando no esté permitido fumar
Para locales donde esté permitido fumar los caudales de aire exterior serán como mínimo el doble de los indicados en la tabla
Cuando el edificio disponga de zonas específicas para fumadores, estas deben consistir en locales delimitados por cerramientos estancos al aire, y en depresión con respecto a los locales contiguos
Método directo calidad aire percibido
Método directo por concentración de CO2
Para locales con elevada actividad metabólica (salas de fiestas, locales para deporte y actividades físicas, etc...), en los que no está permitido fumar, se podrá emplear el método de la concentración de CO2, buen indicador de las emisiones de bioefluentes humanos
Para locales con elevada producción de contaminantes (piscinas, restaurantes, cafeterías, bares, algunos tipos de tiendas, etc) se podrá emplear los datos de la tabla, aunque si se conocen la composición y caudal de las sustancias contaminnates, se recomienda el método de la dilución
Método indirecto de Q por unidad superficie
Para espacios no dedicados a ocupación humana permanente
Método dilución
Cuando en un local existan emisiones conocidas de materiales contaminantes específicos
En edificios para hospitales y clínicas
Filtración
ODA 2
ODA 3
ODA 1
Categoría Calidad Aire
IDA 2
(aire de buena calidad): oficinas, residencias, salas de lectura, museos, salas de tribunales, aulas de enseñanza y asimilables y piscinas
IDA 3
(aire de calidad media): edificios comerciales, cines, teatros, salones de actos, habitaciones de hoteles y similares, restaurantes, cafeterías, bares, salas de fiestas, gimnasios, locales para el deporte y salas de ordenadores
IDA 1
(aire de optima calidad): hospitales, clínicas, laboratorios y guarderías
IDA 4
(aire de calidad baja)
Aire Extracción
AE 2
AE 3
AE 1
AE 4
Exigencias de higiene
Calentamiento piscinas climatizadas
Humidificadores
ACS
Aperturas de servicio para limpieza de conductos y plenums de aire
Exigencia de eficiencia energética y energías renovables y residuales
Procedimiento de verificación
Procedimiento simplificado
Secuencia de verificaciones
Contabilización consumos
Recuperación de energía
Recuperación de calor del aire exterior
Enfriamiento gratuito por aire exterior
Estratificación
Zonificación
Control instalaciones térmicas
Control de las condiciones termo-higrométricas
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Control de la calidad de aire interior en las instalaciones de climatización
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Control de las instalaciones de climatización
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Control de instalaciones centralizadas de preparación de ACS
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Energías renovables
Climatización de espacios abiertos
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Para el calentamiento de piscinas al aire libre
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Para la producción térmica del edificio
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Conductos calor y frío
Aislamiento térmico redes conductos
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Aislamiento térmico redes tuberías
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Eficiencia energética motores eléctricos
Limitación uso energía convencional
Para calefacción
Locales sin climatización
Acción simultánea de fluidos con temperatura opuesta
Generación calor y frío
Generación de frío
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Generación de calor
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Procedimiento alternativo
El proyecto de una instalación térmica deberá incluir una estimación del consumo de energía mensual y anual expresado en energía primaria y emisiones de dióxido de carbono
En el caso de una memoria técnica será suficiente con una estimación anual
Exigencia de seguridad
Redes de tuberías y conductos
Golpe de ariete
Filtración
Dilatación
Tuberías de circuitos frigoríficos
Circuitos cerrados
Conductos de aire
Expansión
Tratamiento del agua
Vaciado y purga
Unidades terminales
Alimentación
Protección contra incendios
Generación de calor y frío
Chimeneas
Evacuación de los productos de la combustión
En los edificios de nueva construcción en los que se prevea una instalación térmica, la evacuación de los productos de la combustión del generador se realizará por un conducto por la cubierta del edificio, en el caso de instalación centralizada, o mediante un conducto igual al previsto en el apartado anterior, en el caso de instalación individualizada
En las instalaciones térmicas que se reformen cambiándose sus generadores y que ya dispongan de un conducto de evacuación a cubierta, este será el empleado para la evacuación, siempre que sea adecuado al nuevo generador objeto de la reforma y de conformidad con las condiciones establecidas en la reglamentación vigente
Los edificios de vivienda de nueva construcción en los que no prevea una instalación térmica central ni individual, dispondrán de una preinstalación para la evacuación individualizada de los productos de la combustión
Almacenamiento de biocombustibles sólidos
En edificios nuevos la capacidad mínima de almacenamiento de biocombustible será la suficiente para cubrir el consumo de 15 días
Se debe prever un procedimiento de vaciado del almacenamiento de biocombustible para el caso de que sea necesario, para la realización de trabajos de mantenimiento o reparación o en situaciones de riesgo de incendio
Cuando el lugar de almacenamiento esté situado fuera del edificio podrá construirse en superficie o subterráneo, pudiendo utilizarse también contenedores específicos de biocombustibles, debiendo prever un sistema adecuado para la extracción y transporte
En edificios nuevos el lugar de almacenamiento de biocombustible sólido y la sala de máquinas deben encontrarse situados en locales distintos y con las aperturas para el transporte desde el almacenamiento a los generadores de calor dotadas con los elementos adecuados para evitar la propagación de incendios de una a otra
Las instalaciones con potencia útil nominal inferior o igual a 70 kW o con una capacidad de almacenamiento inferior o igual a 5 toneladas deberán contar, con al menos, con envases o depósitos para el almacenamiento. El resto de las instalaciones alimentadas con biocombustibles sólidos deben incluir un lugar de almacenamiento dentro o fuera del edificio, destinado exclusivamente para este uso
Cuando se utilicen sistemas de llenado del almacenamiento mediante descarga directa a través de compuertas a nivel del suelo, estas deben constar de los elementos necesarios de seguridad para evitar caídas dentro del almacenamiento
Salas de máquinas
Equipos autónomos de generación de calor
Dimensiones de las salas de máquinas
Las instalaciones térmicas deberán ser perfectamente accesibles en todas sus partes de forma que puedan realizarse adecuadamente y sin peligro todas las operaciones de mantenimiento, vigilancia y conducción
La altura mínima de la sala será de 2,50 m; respetándose una altura libre de tuberías y obstáculos sobre la caldera de 0,5 m
Salas de máquinas de riesgo alto
ventilación de las salas de máquinas
Toda sala de máquinas cerrada debe disponer de medios suficientes de ventilación
El sistema de ventilación podrá ser del tipo podrá ser del tipo: natural directa por orificios o conductos, o forzada
Salas de máquinas con generadores de calor a gas
Medidas específicas para edificación existente
Seguridad de utilización
Accesibilidad
Señalización
Partes móviles
Medición
Superficies calientes
IT.2 Montaje
Esta instrucción tiene por objeto establer el procedimiento a seguir para efectuar las pruebas de puesta en servicio de una instalación térmica
Pruebas
Pruebas de libre dilatación
Pruebas de recepción de redes de conductos de aire
Pruebas de estanquidad de los circuitos frigoríficos
Pruebas de estanquidad de chimeneas
Prueba de estanquidad de redes de tuberías de agua
Pruebas finales
Equipos
Ajuste y equilibrado
Sistemas de distribución y difusión de aire
Sistemas de distribución de agua
Generalidades
Control automático
Eficiencia energética
IT.3 Mantenimiento y uso
Esta instrucción técnica contiene las exigencias que deben cumplir las instalaciones térmicas con el fin de asegurar que su funcionamiento, a lo largo de su vida útil, se realice con la máxima eficiencia energética, garantizando la seguridad, la durabilidad y la protección del medio ambiente y evitando las emisiones a la atmósfera, así como las exigencias establecidas en el proyecto o memoria técnica de la instalación final realizada
Programa de mantenimiento preventivo
Programa de gestión energética
Instalaciones de energía renovable
Asesoramiento energético
Evaluación periódica del rendimiento de los equipos generadores de frío
Información sobre el consumo
Evaluación periódica del rendimiento de los equipos generadores de calor
Instrucciones de funcionamiento
Instrucciones de manejo y maniobra
Instrucciones de seguridad
Limitación de temperaturas
IT.4 Inspección
Esta instrucción establece las exigencias técnicas y procedimientos a seguir en las inspecciones a efectuar en las instalaciones térmicas objeto de este RITE
Periodicidad de las inspecciones de eficiencia energética
Periodicidad de las inspecciones de los sistemas de aire acondicionado
Periodicidad de las inspecciones de la instalación térmica completa
Periodicidad de las inspecciones de los sistemas de calefacción y agua caliente sanitaria
Inspecciones periódicas de eficiencia energética
Inspección de los sistemas de las instalaciones de aire acondicionado
Inspección de la instalación térmica completa
Inspecciones de los sistemas de calefacción y agua caliente sanitaria