1. producción de calor

7/23/2019 1. Produccin de Calor

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1.Produccindecalor

ManuelRuizdeAdanaSantiago

Septiembre2015

Ingenieraenergtica

en

las

instalaciones

industriales


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ndice

1 DatosdelsectorindustrialenEspaayenEuropa

2 Tecnologasindustrialesparaproduccindecalor3 Calderas

4 CombustinyPoderCalorfico

5 Rendimientoinstantneodecalderas

6 Rendimientodelacombustin

7 Rendimientoestacionaldecalderas

8 Equiposdemedida

9 Ecodiseo yetiquetadoenergticoencalderas


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DatosdelsectorindustrialenEspaayenEuropa


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SectorindustrialenEspaa2007

RecursosenergticosparacubrirlademandafinalenergasectorindustrialEspaa

http://www.greenpeace.org/espana/Global/espana/report/cambio_climatico/Informes%203.0/E30-informe-cap3-escenarios-8industria.pdf


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5


Estructuradelademandaenergtica



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Demandadecalorporrangosdetemperatura



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SectorindustrialenEuropaUE252003

Demandadecalorporrangodetemperaturaysectorindustrial

http://www.euroheat.org/Files/Filer/ecoheatcool/documents/Ecoheatcool_WP1_Web.pdf

1 PJ = 1015 J


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8

SectorindustrialenEuropaUE252003

Usofinaldelaenergatrmicayelectricidadporsectorindustrial

http://www.euroheat.org/Files/Filer/ecoheatcool/documents/Ecoheatcool_WP1_Web.pdf

1 PJ = 1015 J


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Tecnologasindustrialesparaproduccindecalor


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Tecnologasindustrialesparaproduccindecalor

Tecnologasindustrialespara

produccindecalor

Generadoresdevapor

Calderas

Bombasdecalor

Solartrmica

BiomasaGeotermia

Aerotermia

Cogeneracin(CHP

combinedheatandpower)

Calorresidual


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Calderas


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Calderasparaproduccindecalor

Partesdeunacaldera:quemador,caldera,evacuacindehumos

IDAHE Gua Tcnica 11. Diseo de centrales de calor eficientes


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Calderasparaproduccindecalor.Quemador

Tiposdequemador:

Porlaaportacindeaire:atmosfrico/mecnico

Porlosescalonesdepotencia:unamarcha/variasmarchas/modulante



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Calderasparaproduccindecalor.Caldera

Tiposdecaldera:

Poreltipodecombustible:slido,lquido,gas

Porlapresinenelhogar:endepresin,atmosfricas,ensobrepresin

Porelmaterial:hierrofundido,chapadeacero Porlapresin:calderaatmosfrica,calderadesobrepresin



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15

Calderasparaproduccindecalor.Calderadesobrepresin

Partesdeunacalderadesobrepresin:

Cmaradecombustin

Circuitodehumosycajadehumos

Frentedecalderayenvolventeconaislante



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Calderasparaproduccindecalor.Chimeneas

Chimenea:

elementoencargadodeevacuarloshumoshastaelexteriordelosedificios,porencimadelacubiertadelosmismos.

trazadomayormentevertical

Formadaspor:

Conductodehumos:conductointeriorporelquecirculanlosgasesprocedentesdelacombustin.

Envolventeoestructuraaislanteyresistente



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Partesdeunsistemadeevacuacindehumos

1. Chimenea

2. Conductodehumos

3. Conductointerior4. Aislamientotrmico

5. Paredexterior

6. Envolventeexterior

7. Tramorectodechimenea

8. Chimeneamultipared

9. Elementodelconducto

10. Conductodeacoplamiento

11. Caldera


UNE 1443/2003


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Clasificacindechimeneas:

Porsufuncionamiento: tironatural/tiroforzado/inducido

Porelnmerodecalderas:individuales/colectivas



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Calderasparaproduccindecalor.Chimeneas ejemplos

Chimeneaindividualtomaaireexterior Chimeneacalderasencascada

IDAHE Gua Tcnica 16. Instalaciones de calefaccin individual


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20

Calderasparaproduccindecalor.Chimeneas ejemplos

Chimeneas.Elevacinmnima Chimeneas.Obstculos

IDAHE Gua Tcnica 16. Instalaciones de calefaccin individual

UNE 123001/09: Clculo, diseo e instalacin de chimeneas.


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Calderasparaproduccindecalor.Condensacionesladohumos

Temperaturade

roco

de

los

humos

esaquellatemperaturaapartirdelacualse

produce lacondensacindelvapordeaguadeloshumos:

Dependedeltipodecombustibleydelexcesodeairedelacombustin

Disminuyeconformeaumentaelexcesodeaire

Lahumedadrelativadelcomburenteapenasinfluye.

Cantidaddeaguaformada:GasNatural:155g/kWh;Gasleo:87g/kWh

Longitud0 100%

Te

mperatura



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22


TemperaturarocohumosdelGasNatural



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23


TemperaturarocohumosdelGasleo



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24


Puntode

roco

cido

de

los

humos

Problemasrelacionadosconlascondensaciones:

ElSO3enpresenciadeaguaformacidosulfrico

Debeconsiderarseenaquelloscombustiblesconmsdel0,7%deazufreensucomposicin,comoeselcasodelgasleo



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25


PuntoderococidodeloshumosdelGasleo



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26


Consecuenciasprcticas:

Elgasnaturalvsgasleo:

elgasnaturaltienetemperaturasderocosuperioresalasdelgasleo,presentndoseanteslascondensacionesenelladodehumosyenmayorcantidad

Noobstante,alsersucontenidoenazufremuybajosuscondensadossonmenosagresivos,presentndosemenosriesgosdedeteriorodelacaldera

Paraevitarlosproblemasdecondensacionesenelinteriordelascalderasconvencionales:

sedebegarantizarquelassuperficiesdesucircuitodehumosestnsiempreporencimadelastemperaturasdelpuntoderocodeloshumosdelcombustiblequeseutilice;

selogramanteniendolatemperaturaderetornodelaguaalacalderaporencimadeunvalordeterminado,habitualmenteindicadoporelfabricantedelacaldera.

Lascalderasdecondensacinsediseanparaproducircondensacionesdelvapordeaguadeloshumosparaaumentarsueficienciaenergtica:

lassuperficiesdondeseproducelacondensacinsonaceroinoxidable

permitenoperarcontemperaturasderetornodeaguamsbajas



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27


Consecuenciasprcticas:

Lascondensacionespuedenpresentarseenloselementosporelladodecontactoconloshumos,porloqueinteresaconocerlatemperaturasuperficialdelacalderaenelladodehumos(Th)paracomprobarsihayonopeligrodecondensaciones.

Lazonacrticaparalapresenciadecondensacioneseseltramofinaldelacaldera,enlasproximidadesdelacajadehumos,yaqueenestazona,loshumostienensumenortemperaturayelaguaestmsfra.



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28


Consecuenciasprcticas: Latemperaturadelachapaenelladodehumosdependefundamentalmentedela

temperaturadelagua,porloqueparaevitarlascondensacionesdebecontrolarsequelatemperaturaderetornodelaguaalacalderanobajedeundeterminadovalor.

Lastemperaturasdelachapaenelladodehumos,paradiferentesvaloresdelastemperaturasdehumosyaguaenlacaldera.


ld d d l d ld


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Calderasparaproduccindecalor.Tiposdecalderas

Calderaestndar:

Noestndiseadasparasoportarlascondensaciones,porloquedebentrabajarcontemperaturasderetornodeaguaporencimadeaquellasquepuedenocasionaresteproblema.

Tiposdecalderasestndar:

Eficiencianormal:trabajancontemperaturasdehumosinferioresa240C.

Altaeficiencia:trabajancontemperaturasdehumosmsbajas,sinpeligrodecondensaciones,porloquetienenrendimientosmsaltos

Calderabaja

temperatura:

Calderaquepuedefuncionarcontinuamentecontemperaturadeaguaderetornode35Ca40C

Endeterminadascondicionespuedeeventualmenteproducircondensacin

Calderadecondensacin:

Calderadiseada parapodercondensardeformapermanenteunaparteimportantedelosvaporesdeaguacontenidosenlosgasesdecombustin


BAXI Instalaciones Eficientes con calderas de condensacin y radiadores


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CombustinyPoderCalorfico

P d l fi i f i i


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Podercalorficoinferiorysuperior

Podercalorficoinferior,PCI Cantidaddeenergamximaextradadeuncombustible

considerandoqueelvapordeaguaproducidosemantieneenformadevaporenloshumos

Podercalorficosuperior,PCS

Cantidaddeenergamximaextradadeuncombustibleconsiderandoqueelvapordeaguaproducidosemantieneenformalquidaenloshumos

Poder calorfico inferior Combustibles lquidos y gaseosos


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Podercalorficoinferior.Combustibleslquidosygaseosos

Podercalorficoinferior.Datosdecombustibleslquidosygaseosos

Poder calorfico inferior Biocombustibles slidos


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Podercalorficoinferior.Biocombustiblesslidos

Potencialenergticodedistintosbiocombustiblesslidos

Comparativaconotroscombustibles:

PCIbiomasa: 2,8 5,3kWh/kg

PCIgasleo: 11,7kWh/kg PCIgasnatural: 10,8kWh/kg

PCIbiomasaesmenordebidoalmenorcontenidoenelementoscombustibles

(*)4306 4545kcal/kg

IDAHE. Gua Tcnica. Instalaciones de biomasa en edificios

FENERCOM. Instalaciones de biomasa trmica en edificios

Poder calorfico Biocombustibles slidos


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Podercalorfico.Biocombustiblesslidos

Influenciadelahumedadenlabiomasa

Ejemplo:

Huesocon15%dehumedad:3.860kcal/kg=16.161kJ/kg=4,5kWh/kg

Huesocon35%dehumedad:2.810kcal/kg=11.764kJ/kg=3,6kWh/kg

Unincrementodehumedad del20%,reduceelPCIenun20%

Encalderas:sepierdeun0,1%derendimientoporcada1%dehumedadlibreenelcombustible

(*)16.161kJ/kg (**)11.764kJ/kg

(*) (**)

IDAHE. Gua Tcnica. Instalaciones de biomasa en edificios

FENERCOM. Instalaciones de biomasa trmica en edificios

Poder calorfico Biocombustibles slidos y humedad


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35

Podercalorfico.Biocombustiblesslidosyhumedad

Influenciadelahumedaddelabiomasa

Podercalorf

ico[kWh/kg]

Humedadbiomasa[%]


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Rendimientoinstantneodecalderas

Rendimiento til de caldera. Balance de energa


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37

Rendimientotildecaldera.Balancedeenerga

Potencianominaldeunacaldera:

Balancedeenergadeunacaldera: ++

Combustin

Rendimiento til de caldera


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38

Rendimientotildecaldera

Rendimientotiloinstantneo:

donde:

:flujomsicocombustible[kg/s]

:podercalorficoinferior [kJ/kg] [kJ/m3]


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Rendimientoinstantneodecaldera.Mtododirecto


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40

Mtododeclculodirecto:

Eselmtodomssencillodesdeelpuntodevistadeclculo

Requiereconocerelflujomsicodeagua, ,yelsaltodetemperaturasdeagua,,odiferenciaentretemperaturadeimpulsin,,yderetorno,.

Normalmentenosedisponedecaudalmetro paramedirelflujomsicodeagua, ,yseoptapor: Estimarelcaudaldeaguaconlabombadelcircuito

Emplearelmtododeclculoindirectodelrendimiento

Ejercicio1.1.Clculorendimientomtododirecto


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41

j

Unacalderadegasnaturalde10kWdepotencianominalproduceaguaa80C.Elaguaretornaa60Cylabombamueveuncaudalde6,4l/min.Determinar:

1. caudaldecombustibleencondicionesnormales[Nm3/h],ya20en[m3/h]

2. calortil,en[kW]

3. rendimientodelacaldera,en[%]

Datos: cpa=4,187kJ/kgK; =977,8kg/m3 a70C;P=101,325kPa;PCIgas natural=38630kJ/Nm

3

NotarecordatoriaparadatosdePCIyPCS: condicionesnormales:TN=0CyPN=1atm

condicionesestndar:TS=15CyPS=1atm

Solucin:1)0,93Nm3/h;1m3/h;2)8,73kW;3)87,3%

Rendimientoinstantneodecaldera.Mtodoindirecto


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42

Mtododeclculoindirecto:

donde:

:prdidasporradiacinyconveccinalambiente :prdidasporcalorsensibleenloshumos :prdidasporinquemadosenloshumos

Esdecir:

1

1 =


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Ejercicio1.2.Prdidasporradiacinyconveccin


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44



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45



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46

Unacalderade100kWdepotencianominaltieneunaformacbicade1mdearista.Silatemperaturaambienteesde20C,determinarelporcentajedeprdidasporconveccinyradiacin:

1. silatemperaturasuperficialdelfrenteyfondodelacalderaesde80C,latemperaturasuperficialdelrestodesuperficiesesde50Cylacalderatrabajacontemperaturamedia

deaguade70C

2. silatemperaturasuperficialdelfrenteyfondodelacalderaesde60C,latemperaturasuperficialdelrestodesuperficiesesde30Cylacalderatrabajacontemperaturamediadeaguade50C

Datos: hfrente=15W/m2 K;hfondo=15W/m2 K;hresto=12W/m2 K

Solucin:1)2,88%;2)1,31%



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47

Mtodoindirecto.Prdidasalambiente Conociendoeltipodecaldera:

donde:

:potencianominalen[W] :coeficientes deprdidas

log 1000

UNE EN 15378:2007 Sistemas de calefaccin en los edificios. Inspeccin de calderas y sistemas de calefaccin

Tipodeaislamientodelacaldera C1 C2

Bienaislada,calderanuevadealtorendimiento 1,72 0,44

Bienaisladaymantenida 3,45 0,88

Calderaantiguaconaislamientomedio 6,9 1,76

Calderaantiguaconmalaislamiento 8,36 2,2

Sinaislamiento 10,35 2,64



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48

Considerarunacalderade10kWdepotencianominal.Determinarlasprdidasporconveccinyradiacinenporcentaje,[%],yen[kW]:

1. Silacalderaesnuevaydealtorendimiento

2. Si lacalderanotuvieseaislamiento

3. Repetirlosapartadosanterioresparaunapotencianominalde100kW

= log 1,720,44log 1,28%

=

log

10,352,64log

7,71%= log 1,720,44log

0,84%Tienemsprdidasenvalorabsolutopero

menosprdidasporcentuales

Solucin:1)1,28%;0,12kW;2)7,71%;0,77kW;3)0,84%0,84kW;5,07%;5,07kW



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49

Mtodoindirecto.Prdidassensiblehumos

FrmuladeSiegert (aproximado):

donde: :constantequedependedeltipocombustibleydel%deCO2enbaseseca,:

Para gasleo: 0,495 0,00693 Paragasnatural: 0,379 0,0097

:esladiferenciaentrelatemperaturadehumosylaambiente :eselporcentajedeCO2enloshumos

Ejercicio1.4.Prdidasporcalorsensibleenhumos


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50

Unacalderadegasnaturalseencuentraenunasaladecalderasconunatemperaturaambientede25C.LacalderaesttrabajandoconunaconcentracindeCO2enloshumosenbasesecadel10,7%.Determinar:

1. a.elporcentajedecalorsensibledebidoahumossilatemperaturadehumosesde

100C2. b.elporcentajedecalorsensibledebidoahumossilatemperaturadehumosesde

75C(calderadecondensacin)

Solucin:1)3,38%;2)2,26%;



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51

Mtodoindirecto.Prdidassensiblehumos

FrmuladeOrden8/4/1983

Combustibleslquidos.GasleoC:

donde:

:ndicedeexcesodeaire

:podercalorficoinferiordelcombustible[kJ/kg]

:porcentajedeCO2enloshumos :porcentajedeO2enloshumos

, 0,2383,766 0,24 100

0,21 100 0,21 100 0,79 100

Orden de 8 de abril de 1983 por la que se dan normas para la determinacin del rendimiento

de calderas de potencia nominal superior a 100 KW para calefaccin y agua caliente sanitaria.


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Ejercicio1.5.Prdidasporcalorsensibleenhumos


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53

Unacalderadegasnaturalseencuentraenunasaladecalderasconunatemperaturaambientede25C.LacalderaesttrabajandoconunaconcentracindeCO2enloshumosenbasesecadel10,7%yunaconcentracindeO2enbasesecade1,2%.Determinar:

1. elporcentajedecalorsensibledebidoahumossilatemperaturadehumosesde100C

2. elporcentajedecalorsensibledebidoahumossilatemperaturadehumosesde75C(calderadecondensacin)

3. situarelpuntodelacombustineneldiagramadelacombustindelgasnaturaleinterpretarelresultado

Datos: PCI=38.630kJ/Nm3

Solucin:1)3,06%;2)2,04%

Ejercicio1.5.DiagramadelacombustinparaelGasNatural


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54https://salvadorcobo.files.wordpress.com/2011/03/leccion_gc_combustion.pdf



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55

Mtodoindirecto.Prdidasinquemados Casodecombustiblesgaseosos

Debidasalcarbonodelcombustiblenoquemadototalmente,quehageneradoCO

donde:

:porcentajedeCOenloshumosenbaseseca :porcentajedeCO2enloshumosenbaseseca

:constantequedependedelcombustible:

0,72paragasnatural

0,75parabutano

0,84parapropano

0,95paragasleo

k

Orden de 8 de abril de 1983 por la que se dan normas para la determinacin del rendimiento

de calderas de potencia nominal superior a 100 KW para calefaccin y agua caliente sanitaria.

Ejercicio1.6.Prdidasdecalorporinquemados enloshumos


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56

Unacalderadegasnaturalde10kWseencuentraenunasaladecalderasconunatemperaturaambientede25C.LacalderaesttrabajandoconunaconcentracindeCO2enloshumosenbasesecadel10,7%yunaconcentracindeCOenbasesecadel0,1%.Determinarelcalordebidoainquemados enloshumosdelacombustin:

1. ,enporcentaje[%]2. ,en[kW]

Solucin:1)0,67%;2)0,07kW



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57

Mtodoindirecto.Prdidasinquemados Casodecombustibleslquidosyslidos:

Enloscombustibleslquidosyslidoslaproduccindeinquemadossueleservisibleporlaaparicin

dehumosnegros.

Paraestoscombustiblesseaplicaelmtododeopacimetra deloshumosomtododeBacharach:

Ejercicio1.7.Prdidasporinquemados.Opacidadenhumos


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Serealizaunanlisisdeopacidadenhumossiguiendoelprocedimientoindicado,medianteunabombamanualyunfiltromarcador.Determinarelporcentajedeinquemados unhumossielfiltroobtenidotienelatonalidadindicada.

1.Filtrolimpio 2.Bombamanual 3.Anlisisdeopacidadenhumos

4.Filtroobtenido



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ComprobacindelatonalidaddelfiltroobtenidoenlaescaladeBacharach



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60

EscaladeBacharach ycalidaddelacombustinporinquemados


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Rendimientosmnimosdegeneradoresdecalor


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Edificiosdenuevaconstruccincalderasparacalefaccin: Gas:

Rendimientoapotenciatilnominalyunatemperaturamediadelaguaenlacalderade70C: 90+2logPnRendimientoacargaparcialde0,3Pnyaunatemperaturaderetornodelaguaalacalderade

30C: 97+logPn.

Elcontroldelsistemasebasarensondaexteriordecompensacindetemperaturay/otermostatomodulante,deformaquemodifiquelatemperaturadeidaaemisoresadaptndolosalademanda.

Degasleo: Rendimientoapotenciatilnominalyunatemperaturamediadelaguaenlacalderade70C:

90+2logPn.

Rendimientoacargaparcialde0,3Pnyaunatemperaturamediadelaguaenlacalderaigualosuperiora50C:n 86+3logPn.

Losemisoresdebernestarcalculadosparaunatemperaturamediadeemisorde60Ccomomximo.

Consultar RITE 2013 IT 1.2.4.1.2.1. Requisitos mnimos de rendimiento energtico de generadores de calor.

Consultar Directiva 92/42/CEE, relativa a los requisitos de rendimiento para las calderas nuevas de agua caliente alimentadascon combustibles lquidos o gaseosos


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Rendimientosmnimosgeneradorescalor.Edificiosnuevaconstruccin


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65



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66

Conclusiones: Losrendimientosacargaparcialyapotencianominaldebenserindicados

Limitacinparalainstalacindecalderasagasatmosfricas:seprohbelainstalacindecalderasagasatmosfricasmenoresde70kWdepotencia

nominal,salvoensalasdecalderas

Obligaainstalarcalderasdecondensacinenobranueva

Reposicindecalentadoresatmosfricoshasta24,4kWpermitidadurante5

aos Ampliarinfo enRITE2013

Consultar RITE 2013 IT 1.2.4.1.2.1. Requisitos mnimos de rendimiento energtico de generadores de calor.

Consultar Directiva 92/42/CEE, relativa a los requisitos de rendimiento para las calderas nuevas de agua caliente alimentadascon combustibles lquidos o gaseosos


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Rendimientodelacombustin.Calderasconvencionales


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68

Rendimientotilencalderasconvencionales:

Rendimientodelacombustinencalderasconvencionales:

Portanto

1

1


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Rendimientodelacombustin.Calderasdecondensacin


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70

Rendimientotilencalderasdecondensacin:

Rendimientodelacombustinencalderasdecondensacin:

Portanto

1

1


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Rendimientoestacionaldecalderas


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Ci l d i i ld


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75

Ciclodeservicioenunacaldera:

Arranques:

Comienzaconunciclodeventilacinforzadaenlacmaradecombustinduranteeltiempo

Prdidasporventilacin yporradiacinconveccin atravsdelaenvolventedelacaldera

Funcionamiento:

Lacalderaentregalapotenciadeformaconstante duranteeltiempo

Prdidasporcalorsensiblehumos,radiacinconveccin einquemados,yaanalizadas

Paradas:

Existetironaturalenelcircuitodehumosdelacalderaduranteeltiempo

Prdidasportironaturalyporradiacinyconveccinatravsdelaenvolventedelacaldera


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Calor total aportado por la caldera durante un periodo de funcionamiento :


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78

Calortotalaportadoporlacalderaduranteunperiododefuncionamiento,

_ :

donde:

, :eslapotenciatrmicageneradaporlacaldera _ :tiempodefuncionamientoapotenciaconstante

, _


Prdidas energticas en periodos de arranque :


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79

Prdidasenergticasenperiodosdearranque,

_:

donde:

,:prdidasporradiacinyconveccinatravsdelaenvolventedelacaldera

, :prdidasporventilacinforzadadelcircuitodehumosdelacaldera

, , _


Prdidas energticas en periodos de funcionamiento :


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80

Prdidasenergticasenperiodosdefuncionamiento,

_:

donde:

, :prdidasporradiacinyconveccinatravsdelaenvolventedelacaldera , :prdidasdecalorsensibleporhumos , :prdidasporinquemados

, , , _


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Balanceenergticoestacionalenunacaldera:


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82

g

donde:

:eselcalortotalgeneradoduranteuntiempodeservicio,en[kJ]

: eselcalortilentregadoalagua,en[kJ] :sonlasprdidasenperiodosdearranque,en[kJ] :sonlasprdidasenperiodosdefuncionamiento,en[kJ] :sonlasprdidasenperiodosdeparada,en[kJ]

Rendimientoestacional:


Rendimientoestacional:


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83

Elprimertrminosedenominarendimientodegeneracin:

Portantoelrendimientoestacionalquedacomo:

, _ , , , _ , _

, , _ , _

, , _ , _

, _ , , , _

, _

, , _

, _ , , _

, _

, _ , , , _ , , _ , , _ , _


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Rendimientoestacionaldecalderas.Calener

Rendimientosestacionalessegnfactordecargaparcial


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86Nueva curva de correccin del rendimiento con el factor de carga parcial para calderas de biomasahttp://www.minetur.gob.es/energia/desarrollo/EficienciaEnergetica/CertificacionEnergetica/DocumentosReconocidos/Paginas/Otrosprogramasodocumentos.aspx

Rendimientoestacionaldecalderas.MtodoclculoUNE15378:2007

LanormaUNE15378:2007proponedosmtodosdeclculoparaelclculodel


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87

rendimientoestacionalin

situ:

Mtododelosciclosdelacaldera

Mtododelasprdidastotalesenlaparada

UNE-EN 15378:2008 Sistemas de calefaccin en los edificios. Inspeccin de calderas y sistemas de calefaccin.


Mtododelosciclosdelacaldera:


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88

donde:

:rendimientoestacional,en[%] :rendimientodelacombustin,en[%]

:cargamediarealococienteentretiempoaperturavlvulacombustibleytiempode

servicio:

:prdidasporchimeneaconquemadorapagado,en[%] :prdidasporenvolvente,en[%]

1 1 1



Mtododelosciclosdelacaldera.


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Valoresde prdidasporchimeneaconquemadorapagado,en[%]Descripcin [%]Calderaconcombustibleslquidosogaseosos conventiladorantesdelacmaradecombustinycierreautomticodelaentradadeaireconelquemadorapagadoQuemadoresconpremezclado

0,2

Calderamuralagasconventiladoryevacuacindelosproductosdelacombustinatravsdemuro

0,4

Calderaconcombustibleslquidosogaseosos conventiladorantesdelacmaradecombustinysincierreautomticodelaentradadeaireconelquemadorapagadoQuemadoresconpremezclado:

Altura delachimenea10m

1,01,2

Calderas atmosfricasagas Altura delachimenea10m

1,21,6


Ejercicio1.9.Rendimientoestacionalmtodocicloscaldera

Unacalderadegasnaturalde10kWseencuentraenunasaladecalderasconunat t bi t d 25C


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temperaturaambientede25C.Lacalderatieneventiladorantesdelacmaradecombustinynodisponedecierreautomticodelaentradadeaire,siendolaalturadechimeneade5m.Lasprdidasporconveccinyradiacinatravsdelaenvolventedelacaldera

sondel0,5%yelrendimientodelacombustinesdel90%.Determinarelrendimientoestacionaldelacaldera:

1. silacalderaestfuncionandoel40%deltiempodelaestacindecalefaccin



Solucin:1)85,25%;2)76%;3)61%


Mtododelasprdidastotalesenlaparada:


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donde:

:rendimientoestacional,en[%] :rendimientodelacombustin,en[%] :cargamediarealococienteentretiempoaperturavlvulacombustibleytiempode

servicio:

:prdidastotalesenparada,en[%]. Sepruebalacalderadeterminandoeltiempodeensayo,

,yeltiempodellamaencendida,

,duranteunintervalodetiempode

serviciodeterminado:

Sielquemadorestodoonada

Sielquemadoresdetipomodulanteoporetapas

:prdidasporenvolvente,en[%]

100 1 0 0

,UNE-EN 15378:2008 Sistemas de calefaccin en los edificios. Inspeccin de calderas y sistemas de calefaccin.

Ejercicio1.10Rendimientoestacionalmtodoprdidastotalesparada

Unacalderadegasnaturalde10kWseencuentraenunasaladecalderasconunatemperatura ambiente de 25C


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temperaturaambientede25C.Lasprdidasporconveccinyradiacinatravsdelaenvolventedelacalderasondel0,5%yelrendimientodelacombustinesdel90%.Duranteunperiododeserviciodelacalderade4320horas,eltiempodellama

encendidahasidode180horas.Paraestascondicionesoperativas,determinarelrendimientoestacionaldelacaldera:




Solucin:1)84,27%;2)58,12%;3)23,25%


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Equiposdemedida.Salasdecalderas.Esquemadetallado


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Equiposdemedida.Salasdecalderas.Esquemadetallado


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Equiposdemedida.Medidadeltiro


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98


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Equiposdemedida.Analizadordehumosrendimientodecaldera

Procedimientodemedicin

Colocar la sonda en el en el centro del conducto de humos


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Colocarlasondaenelenelcentrodelconductodehumos


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Procedimientodemedicin

Anlisis de la combustin y rendimiento instantneo


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Anlisisdelacombustinyrendimientoinstantneo


Interpretacinderesultados

Temperaturadehumosdependedeltipodecaldera


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p p p


Interpretacinderesultados

Elrendimientodependedeltipodecaldera


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p p


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Equiposdemedida.Informederesultados


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Gua Tcnica. Procedimiento de inspeccin peridica de eficiencia energtica para calderas

http://www.minetur.gob.es/energia/desarrollo/EficienciaEnergetica/CertificacionEnergetica/DocumentosReconocidos/

Equiposdemedida.Contadoresdefacturacin

Contadordegas


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Contadordegas


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ContadordeGasleoC


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Equiposdemedida.Contadoresdeenergatrmicafijos


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Equiposdemedida.Contadoresdeenergatrmicaporttiles


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Equiposdemedida.Contadoresdeenergatrmica


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Ecodiseo yetiquetadoenergticoencalderas


DirectivaEcodesing 2009/125/EC(ErP Directive):estableceunosrequisitos

obligatoriosdeecodiseo,queseaplicanalosproductosrelacionadosconlaenerga(ErP eninglsEnergyrelated Products):


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Motores

Calderas

Depsitosacumuladores

Bombasdecalor

Equiposdecogeneracin

Electrodomsticos

LaDirectivaErP,espartedelobjetivoUE 202020yesunareglamentacinque:

favorecelaeficienciaenergtica,

fomentaeldiseoecolgico,

luchacontraelcambioclimticoy

contribuyealareduccindelasemisionesdeCO2

https://ec.europa.eu/energy/en/topics/energy-efficient-products/heaters


Ladirectiva,porsmisma,noestablececondicionantesobligatorios;estoserealiza

mediantelaimplementacindereglamentosespecficosparacadagrupodenominadosLotes(LOT).


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ElLOT1recogelosgeneradoresdecalorparacalefaccin,yelLOT2,losequiposparaaguacalientesanitaria.



CamposdeaplicacindeladirectivaErP paraCalderas,Acumuladores,Bombasde

Calor,CogeneracinyCombinacindeProductos


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118https://ec.europa.eu/energy/en/topics/energy-efficient-products/heaters


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Clasesdeeficienciaenergticaparageneradoresdecalor:


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120https://ec.europa.eu/energy/en/topics/energy-efficient-products/heaters


Elgeneradordecalor,seidentificaconlasclasesA++hastalaG.nicamentelas

calderasdecondensacinalcanzanlaclasificacinA.LasclasesA++yA+fomentanlaaplicacindesistemasconenergasalternativas(geotermia,aerotermia)


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Loscalentadores,sloseencuentranenlasclasescomprendidasentrelaAylaG.Apartirde2019entrarnenvigornuevasclasesdeeficiencia.Paralosequipos

generadoresdecalorseaadirlaclaseA+++yparaloscalentadoreslaclaseA+

Enambosgruposdeproductos,quedanfueralasclasesdelaEalaG.

Lanormativaecodesing obligaaquetodaslascalderastenganunosrendimientos

estacionalesque

correponden a

una

calificacin

energtica,

como

mnimo

de

B.

Por

lotanto,lascalderas


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Paraello,sernecesariorealizarunclculo.Lasmejorasdeeficiencia,seconsiguenmedianteincorporacindesistemasderegulacin,y/osistemasdeenergasolartrmicaparaaguacalientesanitariaoapoyoacalefaccin



Ejemploahorroenergticocalderabajatemperaturaycondensacinfrenteacaldera

convencional


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1. producción de calor

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