Este documento proporciona información sobre instalaciones de calefacción eficientes en edificios residenciales y del sector terciario. Explica conceptos como el consumo energético en estos edificios, tipos de instalaciones de calefacción, dimensionado de la instalación, generadores, redes de conductos, emisores, bombas, regulación y control de las instalaciones. El objetivo principal es fomentar la mejora de la eficiencia energética en estos edificios y reducir las emisiones contaminantes.

1. InstalacIones efIcIentes
de calefaccIón
para edificios de viviendas
y del sector terciario
EDICIÓN ENEro 2011

2. 2

3. ÍNDICE
1. ENErgía y CoNsumo ........................................................................................................................4
Definición de eficiencia energética. Directiva 2002/91/ce
2. CoNsumo EN EDIfICIos DE vIvIENDas y EN El sECtor tErCIarIo ......................................5
2.1 Instalaciones de calefacción en viviendas
2.2 Instalaciones de calefacción en edificios terciarios
3. DImENsIoNaDo DE la INstalaCIÓN DE CalEfaCCIÓN ............................................................8
3.1 Condiciones de proyecto
3.2 Pérdidas de calor por ventilación
3.3 Pérdidas de calor por aire de infiltraciones
3.4 Pérdidas de calor por transmisión en los cerramientos
3.5 Pérdidas energéticas por suplementos
4. gENEraDorEs ..................................................................................................................................15
4.1 Combustión
4.2 tipología de calderas y características
4.3 rendimiento de los equipos generadores
4.4 Dimensionado de la caldera
4.5 Cálculo del consumo de combustible
5. rEDEs DE CoNDuCtos y DIstrIbuCIÓN .....................................................................................21
5.1 Cálculo del ahorro en función del aislamiento
6. EmIsorEs ...........................................................................................................................................24
6.1 sistemas de calefacción por radiadores
6.2 sistemas de calefacción con suelo radiante
7. bombas ..............................................................................................................................................33
7.1 Dimensionado de la bomba
7.2 separador hidráulico
8. rEgulaCIÓN y CoNtrol................................................................................................................36
8.1 regulación calderas Chaffoteaux
9. CoNtrol DE las INstalaCIoNEs ................................................................................................42
9.1 Contadores de agua caliente
9.2 Contadores de energía térmica
10. rENDImIENto DE uNa INstalaCIÓN DE CalEfaCCIÓN ........................................................43
11. EsquEmas. soluCIoNEs Para INstalaCIoNEs DE CalEfaCCIÓN ....................................46
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4. 1. ENERGÍA Y CONSUMO
la energía es una de las principales bases del desarrollo humano, económico y de bienestar.
la sociedad utiliza cada vez más energía para la industria, transporte, servicios y consumo
doméstico.
El origen de la energía para la generación de electricidad y calor ha sido, principalmente,
providente de la quema de combustibles fósiles, como sería el caso del petróleo, el carbón
mineral o el gas natural. sin embargo, son fuentes limitadas y el gran crecimiento del consumo
energético mundial exige un control de la situación energética.
En las últimas décadas, la tendencia de crecimiento del consumo energético mundial ha obligado
a replantear y a tomar medidas para estabilizar o disminuir el crecimiento de un consumo
energético insostenible. según la agencia Internacional de la Energía (IaE) se prevé que el año
2030 el consumo de energía crecerá un 60% respecto al año 2002.
Debido al inicio del período de cómputo de emisiones del Protocolo de Kioto, se han ido
intensificando las acciones para la reducción de las emisiones contaminantes y para la mejora
de la eficiencia energética, poniendo especial hincapié en los edificios de viviendas y del sector
terciario. El uso de la energía en edificios residenciales y comerciales es responsable de 40% del
consumo de energía final en la unión Europea. Estudios recientes indican que las oportunidades
de ahorro energético son muy significativas para este sector, pudiendo llegar a obtener ahorros
en viviendas y edificios de hasta un 30% para el año 2020.
Desde el año 2007 el objetivo de reducir el consumo energético en edificios un 30%, está
cogiendo cada vez más fuerza. En España, este objetivo se refleja en el Proyecto ley de Eficiencia
Energética y Energías renovables del 11 de febrero de 2011.
DEFINICIÓN DE EFICIENCIA ENERGÉTICA. DIRECTIVA 2002/91/CE
La directiva 2002/91/CE fue el primer paso, a nivel europeo, que marcó la pauta de desarrollo de las
normativas sobre edificación de todos los estados miembros. Su objetivo principal es el de fomentar
la mejora de la eficiencia energética de los edificios de la Comunidad, teniendo en cuenta las
condiciones climáticas exteriores, los requisitos ambientales interiores y la relación coste-eficacia.
Estableció también la obligatoriedad de adoptar metodologías para el cálculo de la eficiencia
energética así como los requisitos básicos de eficiencia para conseguir la reducción del consumo de
energías primarias no renovables. La directiva 2002/91/CE ha sido refundida en el año 2010 por la
directiva 2010/31/UE relativa a la eficiencia energética de edificios, ampliando los objetivos con el
fin de aumentar la eficiencia energética en la Unión Europea y alcanzar así el objetivo de reducir su
consumo global en un 20% para el 2020.
En el marco de esta directiva, en España se han desarrollado y actualizado leyes, normativas y
reglamentos con el objetivo marcado de reducir las pérdidas energéticas de los edificios y obligando
a realizar instalaciones con mayores prestaciones de rendimiento.
La directiva 2002/91/CE define el concepto de eficiencia energética de un edificio como
la cantidad de energía consumida o que se estima necesaria para satisfacer las distintas
necesidades asociadas al uso estándar de un edificio.
Un edificio es más eficiente que otro cuando, para alcanzar los mismos parámetros de confort,
consume menos energía primaria procedente de fuentes no renovables. Este matiz es debido a que
un mismo edificio puede generar su propia energía mediante energías renovables, con la instalación
de paneles solares térmicos, fotovoltaicos, etc.
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5. 2. CONSUMO EN EDIFICIOS DE VIVIENDAS Y EN EL SECTOR TERCIARIO
El uso de la energía en edificios residenciales y comerciales es responsable de 40% del consumo
de energía final en la unión Europea, con un potencial de ahorro de un 30%. En España el consumo
doméstico y residencial significa un 24% del consumo total de energía. Debido al crecimiento
de equipamientos familiares y de la mejora del nivel de vida el consumo ha aumentado
considerablemente en los últimos años. El objetivo del CtE* y de la normativa referente a la
eficiencia energética es el de reducir la demanda de los edificios manteniendo siempre el confort
para el usuario.
Cabe destacar que, para la elección y diseño de una nueva instalación, no nos podemos basar
únicamente en parámetros de ahorro energético y eficiencia. se deben tener en cuenta factores
como la rentabilidad de la nueva instalación y también el impacto social y medioambiental que
pueda tener. Es el equilibrio entre estos tres factores el que determinará la viabilidad de una
instalación.
2.1. INSTALACIONES DE CALEFACCIÓN EN VIVIENDAS
Según estadísticas de consumo energético en una vivienda tipo, podemos afirmar que el consumo
se distribuye de la siguiente forma:
41% 26% 33% otros
para la calefacción para agua caliente sanitaria
Observamos que prácticamente la mitad de la energía que se consume en una vivienda es para el
calentamiento de sus estancias. De aquí gran parte del potencial de ahorro energético en edificios de
viviendas. Es por este motivo que es importante la decisión de utilizar un tipo u otro de generadores
de calor, la elección de los sistemas de emisión, la regulación de la instalación, en definitiva de todos
los parámetros referentes a calefacción especificados en el RITE.
Instalaciones individuales y centralizadas. Características diferenciales
Existen múltiples clasificaciones para las instalaciones de calefacción. En este caso distinguiremos
entre instalaciones individuales o centralizadas.
En las instalaciones individuales el equipo generador suele ser una caldera de gas que aporta el
suministro de calefacción y de agua caliente sanitaria. Las unidades terminales o emisores son
radiadores o bien sistemas de calefacción por suelo radiante. En el caso que exista campo solar para
la producción de ACS suele ser común para todos los vecinos pero, cada uno de ellos dispone de un
interacumulador en el interior de la vivienda dónde se acumula la energía que captan los colectores
solares.
En las instalaciones centralizadas colectivas la generación de calor se realiza a partir de un conjunto
de calderas ubicado en una sala técnica. De esta forma, no ocupamos espacio habitable en la misma
vivienda. Por otro lado, el aprovechamiento de la instalación de solar centralizada para producción
de ACS es mayor, ya que únicamente tenemos un interacumulador de solar para todo el conjunto
de vecinos y no uno por vecino, aprovechando de esta forma en mayor grado la estratificación del
acumulador.
* Código técnico de edificación 5

6. A nivel de generación de calor con las fuentes convencionales es importante considerar que en
los sistemas individuales tenemos muchos puntos de generación de calor y el uso de la energía es
mayor ya que no se pueden considerar factores de simultaneidad. Con sistemas centralizados sí que
podemos considerar factores de simultaneidad pero se debe tener en cuenta un diseño que garantice
el confort de las instalaciones y una correcta gestión y distribución individual de los consumos
energéticos de cada usuario con el objetivo de que los costes sean repercutidos equitativamente.
La regulación en sistemas individuales la realiza el mismo usuario implicando, en la mayoría de los
casos, pérdidas en la optimización de los recursos. En cambio en un sistema centralizado, todos los
servicios se concentran en un mismo espacio y el sistema de regulación y control de la instalación
es realizado siempre por personal cualificado.
A la hora de introducir mejoras de eficiencia también es más sencillo en un sistema centralizado que
en uno individual.
Viendo estas características podemos determinar que a nivel de eficiencia energética un sistema
centralizado tiene más ventajas que un sistema individual pero, tal y cómo se ha comentado
inicialmente, los parámetros de decisión no son únicamente los de ahorro energético. Para poder
tomar la decisión más adecuada siempre será necesario realizar un estudio detallado de la rentabilidad
y del impacto social y ambiental.
Características de una instalación centralizada:
Se deberán ubicar subestaciones energéticas para el control y medición de la energía
que se entrega a cada uno de los usuarios.
No es necesario ocupar espacio habitable en la vivienda para ubicar la caldera, el
acumulador de solar o el acumulador de agua caliente sanitaria.
No es necesaria una toma de gas ni una chimenea en cada una de las viviendas.
Características de una instalación individual:
Son instalaciones con menos longitud que las centralizadas. En consecuencia, las
pérdidas térmicas también son menores.
Se precisa un espacio en el interior de la vivienda para la instalación de los equipos.
No se precisa la medición de la energía entregada a cada usuario ya que cada uno tiene
sus propios contadores de combustible y agua fría.
2.2. INSTALACIONES DE CALEFACCIÓN EN EDIFICIOS TERCIARIOS
Es complejo establecer un consumo medio de energía en este sector ya que las demandas
energéticas son muy variables. La demanda dependerá del uso del edificio y de su ubicación.
Podemos incluir como grandes consumidores de energía térmica para producción de calefacción a
hoteles, hospitales, centros deportivos, etc.
Tomaremos como ejemplo las instalaciones de un hotel (grandes demandas para la producción de
calefacción y también para la producción de ACS). En primer lugar se considera que el consumo
de un hotel va relacionado directamente con la ocupación, que suele ser máxima en los meses de
verano, cuando la calefacción no es necesaria. Aún así, según un estudio realizado por la Agencia
Valenciana de la Energía, el 70% de la energía consumida en el hotel se destina a la climatización y
preparación de ACS, proporción similar a la de una vivienda.
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7. Otros
5%
Lavandería y Cocinas
12%
Calefacción y
Aire acondicionado
Iluminación 45%
15%
Agua caliente sanitaria
23%
Fig. 2.1. Distribución de la demanda energética de un hotel
Esta repartición confirma el potencial de ahorro que tiene esta tipología de edificios.
Dejando de lado las medidas constructivas para reducir la demanda del edificio en su fase de
diseño referidas a orientación, forma, aislamientos, etc. nos centraremos sobretodo en qué medidas
podemos tomar en edificios ya construidos para la mejora de la eficiencia y la reducción de costes.
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8. 3. DIMENSIONADO DE LA INSTALACIÓN DE CALEFACCIÓN
El primer paso para el diseño de la instalación es el de determinar la carga térmica de calefacción
del edificio. la carga térmica viene definida por las pérdidas de calor que se producirán en el
mismo. se entiende que la compensación de las pérdidas que tiene el edificio las mantendremos
mediante el generador de calor, pero se deberá aportar una cantidad de calor inicial para alcanzar
las condiciones iniciales. las pérdidas se deben principalmente a la transmisión del calor a través
de los cerramientos del edificio y por ventilación e infiltraciones de aire.
3.1. CONDICIONES DE PROYECTO
Antes de determinar las pérdidas, debemos definir las condiciones del proyecto, los datos
constructivos del local así como, su ubicación geográfica y orientación, las condiciones térmicas
interiores y las condiciones térmicas exteriores.
El primer paso es fijar las hipótesis de partida, que incluyen las temperaturas de diseño interior y
exterior y las características del edificio o de los locales a calentar:
Determinación de la temperatura interior:
La temperatura interior depende del grado de confort que se quiera conseguir y también de la
actividad que se realice en el mismo local. La temperatura no será la misma en un local en el que se
realice una actividad física intensa que en un local donde se realice una actividad física leve.
En la tabla siguiente se muestran varias temperaturas de confort en función del uso del local:
Tipo de local Temperatura ºC Tipo de local Temperatura ºC
Viviendas Otros edificios
Salón 20 Oficinas 20
Comedor 20 Aulas 18
Dormitorios 18 Fábricas 17
Baños 20 Gimnasios 13
Determinación de la temperatura exterior:
La temperatura exterior debe ser una temperatura de equilibrio. Si consideramos una temperatura
excesivamente baja sobredimensionaremos la instalación. Por el contrario si consideramos una
temperatura exterior muy elevada, el generador dimensionado será demasiado pequeño para
conseguir la temperatura de diseño de la instalación.
Una vez están fijadas la temperatura exterior e interior, se evaluarán las pérdidas térmicas que tiene
el edificio.
3.2. PÉRDIDAS DE CALOR POR VENTILACIÓN
El Código Técnico de la edificación establece la obligatoriedad de renovar el aire de los locales
cerrados para mantener la calidad del aire interior adecuada al uso del local. Esta aportación de aire
exterior genera pérdidas de calor ya que estamos introduciendo aire a una temperatura y humedad
diferentes a la de la zona climatizada.
El caudal de aire de renovación depende del uso del local y está tabulado en el documento HS3 y en
el Reglamento de instalaciones térmicas en edificios.
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9. Las pérdidas de calor las determinaremos mediante la siguiente fórmula:
Qv = Va · cv · ( Ti - Te )
Qv : Pérdidas por ventilación (kW/h)
Va : Caudal de ventilación (m3/h)
cv : Calor específico volumétrico de aire (kW/m3ºC)
Ti : Temperatura interior de proyecto (ºC)
Te : Temperatura exterior (ºC)
El caudal de aire de renovación mínimo exigido está tabulado en el Código Técnico de la Edificación.
Para viviendas, trasteros aparcamientos, garajes y almacenes de residuos se deberán considerar los
siguientes:
Caudal de ventilación mínimo exigido (l/s)
Local
Por ocupante Por m2 útil Otros parámetros
Dormitorios 5
Salas de estar y comedores 3
Aseos y cuartos de baño 15 por local
Cocinas 2 50 por local1
Trasteros y sus zonas comunes 0,7
Aparcamientos y garajes 120 por plaza
Almacenes de residuos 10
(1) Es el caudal correspondiente a la ventilación adicional específica de la cocina.
Ejemplo:
Se determinarán las pérdidas del calor por ventilación para una vivienda formada por:
un dormitorio doble, un dormitorio individual, un cuarto de baño, una cocina de 9 m2 y un
comedor.
Cálculo del caudal de ventilación mínimo exigido en el conjunto de la vivienda.
Dormitorio doble: V1 = 2 ocupantes · 5 l/s = 10 l/s = 36 m3/h
Dormitorio individual: V2 = 1 ocupante · 5 l/s = 5 l/s = 18 m3/h
Comedor: V3 = 3 ocupantes · 3 l/s = 9 l/s = 32,4 m3/h
Cuarto de baño: V4 = 15 l/s = 254 m3/h
Cocina: V5 = 50 l/s + 2·9 m2 = 244,8 m3/h
Considerando una temperatura exterior de proyecto de 8 ºC y la temperatura interior de diseño
de 22 ºC en todos los locales y conociendo el calor específico volumétrico del aire (0,349W/m3
ºC) podemos calcular las pérdidas por ventilación de cada una de las estancias:
Dormitorio doble: Q1 = 36 · 0,349 · (22-8) = 175,89 W
Dormitorio individual: Q2 = 18 · 0,349 · (22-8) = 87,95 W
Comedor: Q3 = 32,4 · 0,349 · (22-8) = 158,30 W
Cuarto de baño: Q4 = 54 · 0,349 · (22-8) = 263,84 W
9

10. Cocina: Q5 = 244,8 · 0,349 · (22-8) = 1.196,09 W
Las pérdidas totales de la vivienda debidas a la ventilación serán:
Qv= Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 = 1.882,07 W
3.3. PÉRDIDAS DE CALOR POR AIRE DE INFILTRACIONES
Se entiende como aire de infiltraciones aquel que se introduce en el local a calefactar a través de
cerramientos permeables y de rendijas de puertas y ventanas cerradas o abiertas.
En primer lugar se determina el caudal de aire infiltrado a través de puertas y ventanas, únicamente
consideraremos los cerramientos exteriores. El caudal de aire infiltrado es producto de la longitud
de la fisura y de un coeficiente que relaciona la velocidad del viento con la tipología de cerramiento:
Vi = f · L
Vi : Caudal de aire infiltrado (m3/h)
f: Coeficiente de infiltración (m3/h·m)
L: Longitud de las fisuras
Tabla de valores del coeficiente de infiltración f:
Velocidad media del viento (km/h)
Cerramiento
8 16 24 32 40 48
Ventana madera 0,65 1,95 3 5,40 7,40 9,60
Doble ventana madera 0,15 0,70 1,70 2,70 3,40 4,10
Doble ventana metálica 0,35 0,90 1,80 3 4 5
Puerta madera 9 10 15 20 25 30
Puerta metálica 15 30 40 50 55 60
Una vez determinado el volumen de aire infiltrado calculamos las pérdidas de calor por infiltraciones:
Qi = Vi · cv · ( Ti - Te )
Qi : Pérdidas por infiltraciones (kWh)
Vi : Caudal de aire de infiltraciones (m3/h)
cv : Calor específico volumétrico de aire (kW/m3ºC)
Ti : Temperatura interior de proyecto (ºC)
Te : Temperatura exterior (ºC)
Ejemplo comparativo:
Se calcula el ahorro energético que se obtiene sustituyendo una ventana de madera con cristal
simple por una ventana de madera con doble cristal.
Consideramos una velocidad del viento de 30 km/h, el coeficiente será el inmediatamente
superior es decir, 5,40 para la ventana simple y 2,70 para la ventana doble. La longitud total de
la fisura es de 4,5 m. La temperatura exterior es de 8 ºC y la interior de 22 ºC
10

11. Caso 1. Ventana de madera con cristal simple.
Consultando la tabla anterior obtenemos el coeficiente de infiltración para este caso que será
de 5,40 m3/h·m y calculamos el caudal de aire de infiltraciones:
Vi = 5,40 · 4,5 = 24,3 m3/h
Calculamos ahora las pérdidas debidas al aire de infiltraciones:
Qi = 24,3 · 0,349 · (22-8) = 118,73 W
Caso 2. Ventana de madera con cristal doble.
El coeficiente de infiltración para este caso que será de 2,70 m3/h·m, calculamos el volumen de
aire de infiltraciones: Vi = 2,70 · 4,5 = 12,15 m3/h
Y las pérdidas para este caso: Qi = 12,15 · 0,349 · (22-8) = 59,36 W
El ahorro de energía lo obtenemos de la expresión:
Q1 - Q2 118,73 - 59,36
A= · 100 = · 100 = 50%
Q1 118,73
3.4. PÉRDIDAS DE CALOR POR TRANSMISIÓN EN LOS CERRAMIENTOS
Esta carga es debida a la transferencia de calor a través de los cerramientos del edificio, provocada
por la diferencia entre la temperatura interior y exterior del local.
La carga térmica debida a las pérdidas por transmisión en los cerramientos la determinaremos con
la siguiente expresión:
QC = S · kG · ( ti - te )
Qc: Transferencia de calor en los cerramientos (W)
S: Superficie del cerramiento (m2)
kG: Coeficiente global de transmisión de calor por los cerramientos (W/m2•K)
ti : Temperatura interior de proyecto (ºC)
te: Temperatura del medio exterior (ºC)
Se debe considerar la carga entre dos locales contiguos climatizados con diferentes temperaturas
interiores de diseño así como la transmisión de calor a través de paredes y techos.
Para poder determinar esta carga se debe conocer el coeficiente global de transmisión (KG) de los
muros o paredes que forman el edificio.
El coeficiente de transmisión del cerramiento se determina en función del material y del espesor del
muro o pared. Son parámetros que suelen estar tabulados o bien son suministrados por el mismo
fabricante, como sería en el caso de cristales tratados. El coeficiente de transmisión se puede calcu-
lar mediante las resistencias térmicas de los materiales utilizados. En la tabla siguiente se muestran
las resistencias térmicas de algunos materiales.
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12. Material Densidad Resistencia por m de espesor
Yeso o cemento 800 kg/m 3
2,33 m2 • ºC/W
Madera de pino 512 kg/m3 11,63 m2 • ºC/W
Hormigón ligero 1.900 kg/m3 1,74 m2 • ºC/W
Hormigón de arena y grava (no secado) 2.240 kg/m3 0,76 m2 • ºC/W
Ladrillo ordinario 1.920 kg/m 3
19,07 m2 • ºC/W
Ladrillo de paramento 2.080 kg/m3 10,46 m2 • ºC/W
Parquet de madera dura 720 kg/m3 8,60 m2 • ºC/W
Lana de roca 24-64 kg/m3 34,65 m2 • ºC/W
Cálculo del coeficiente global del cerramiento
Consideramos un muro con la configuración mostrada en la figura:
Fig 3.1. Sección del muro
Para calcular el coeficiente global del muro debemos tener en cuenta la resistencia térmica super-
ficial del muro y la resistencia térmica del cerramiento.
La resistencia térmica superficial del medio exterior y del medio interior se determina mediante las
expresiones: 1 1
Re = Ri =
he hi
Dónde he es el coeficiente de convección exterior, y hi es el coeficiente de convección interior. Estos
coeficientes dependen del fluido, de su dirección y de la superficie del cerramiento.
POS. DEL CERRAMIENTO Y Desde exterior Desde local o cámara de aire
SENTIDO FLUjO DE CALOR Coeficiente de convección (m2 K/kW)
1/hi 1/he 1/hi 1/he
Cerramiento vertical y flujo horizontal
0,13 0,04 0,13 0,13
1/hi 1/he 1/hi 1/he
Cerramiento horizontal y flujo ascendente
0,10 0,04 0,10 0,10
1/hi 1/he 1/hi 1/he
Cerramiento horizontal y flujo descendente
0,17 0,04 0,17 0,17
La resistencia de cada material depende de sus características y del espesor. Si conocemos las
resistencias del material por metro de longitud la resistencia total del muro será:
Rc = Rc1 · e1 + Rc2 · e2
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13. El coeficiente global de transmisión de calor para el cerramiento será:
1 1
Kg = =
Rt Re + Rc + R i
El punto 2 del documento básico HE1 del Código Técnico de la Edificación establece los coeficientes
mínimos que deben tener los cerramientos de los edificios en función de la zona climática en la que
están ubicados, con el objetivo de limitar la demanda energética de los edificios.
3.5. PÉRDIDAS ENERGÉTICAS POR SUPLEMENTOS
Hasta el momento hemos analizado las pérdidas energéticas del edificio y la carga térmica que
debemos aportar para compensarlas. Esta carga térmica calculada es con un régimen de funcio-
namiento. Deberemos tener en cuenta unos suplementos energéticos que serán necesarios para
alcanzar dicho régimen de trabajo.
Distinguimos 3 tipos de suplementos principales:
Suplemento de pérdidas por orientación:
Compensan la exposición solar del local dependiendo de su orientación.
Orientación S SO O NO N NE E SE
Factor suplemento (%) 0 7 15 18 20 15 10 3
Elegiremos un factor u otro en función de:
- Si el local tiene una sola pared, se toma la orientación de esta.
- Si el local está expuesto en dos paredes, se toma la orientación de la esquina
- Si tiene tres o más paredes, cogemos como referencia la que tenga un coeficiente mayor.
- Si es un local interior, no aplicamos este suplemento.
Suplementos de pérdidas por interrupción del servicio y por pared fría:
Son los suplementos que deberemos aportar por el hecho de interrumpir el servicio de la instalación
y que están relacionadas con la permeabilidad del edificio.
Para conocer el factor de suplemento deberemos calcular la permeabilidad media del edificio:
S (U · S · (ti-t’e))
Pm =
(S · (ti - te ))
U : Coeficiente de transmisión global del cerramiento (W/m2·K)
S : Superficie total del cerramiento (m2)
Ti : Temperatura interior (ºC)
T’e : Temperatura exterior de cálculo (ºC)
Te : Temperatura del otro lado del cerramiento (ºC)
Permeabilidad térmica media
RÉGIMEN DE UTILIzACIÓN
0,1 a 0,33 0,3 a 0,7 0,7 a 1,5 > 1,5
Funcionamiento continuo. Potencia reducida noche 7% 7% 7% 7%
Interrupción de 9 a 12 horas diarias 20 % 15 % 15 % 15 %
Interrupción de 12 a 16 horas diarias 30 % 25 % 20 % 15 %
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14. Las ´perdidas por suplementos se calcularán mediante la expresión:
Qs = FS + QT
Qs : Pérdidas por suplementos (W)
QT : Pérdidas por transmisión
Fs : Factor suplementos (Factor orientación+factor servicio y pared fría)
CáLCuLo dE La Carga térmiCa dE CaLEfaCCión
Condiciones de proyecto Tinterior Texterior (Ti - Te)
transmisión en superficies
Superficie Coef. Trans Tmedio 1 Tmedio 2 Tm2 - Tm1 total
Cerramiento
(m2) (W/m2k) (ºC) (ºC) (ºC) pérdidas (kW)
Pérdidas por suplementos
Ventilación
Caudal Superficie Caudal Otros Tmedio 1 Tmedio 2 Tm2 - Tm1 total
Estancia Ocupantes
(m3/h) (m3/h) (m3/h) (m3/h) (ºC) (ºC) (ºC) pérdidas (kW)
infiltraciones
Coeficiente Long. de fisura Cv aire Tmedio 1 Tmedio 2 Tm2 - Tm1 total
Hueco
de infiltración (m) (kW / m3 ºC) (ºC) (ºC) (ºC) pérdidas (kW)
total pérdidas (kW)
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15. 4. GENERADORES
la caldera es la fuente calorífica de la instalación de calefacción. En la caldera se produce la
quema del combustible para transmitir su energía calorífica al agua que posteriormente circulará
por la instalación.
Existen múltiples clasificaciones de las calderas: por tipo de combustible, por tipo de cámara de
combustión, por potencia, etc. En este apartado nos basaremos en la clasificación según el tipo
de cámara de combustión.
4.1 COMBUSTIÓN
En el proceso de combustión existe un elemento que arde, el combustible, que suele ser un material
orgánico que contiene carbono e hidrógeno y otro que produce la combustión, el comburente, que
suele ser oxígeno.
Cuando se produce una reacción completa todos los elementos tienen su mayor estado de oxidación
y producto de este proceso se produce dióxido de carbono (CO2), dióxido de azufre (SO2) y Óxidos
de nitrógeno (NOx) entre otros. Si el comburente y el combustible no están en una proporción
adecuada, los elementos no reaccionan en su mayor estado de oxidación y se generan productos de
la combustión como el monóxido de carbono (CO).
Un combustible se caracteriza por su poder calorífico. El poder calorífico se define como la cantidad
de energía por unidad de masa que se desprende del proceso de combustión.
El carbono e hidrógeno del combustible reaccionan con el oxígeno en el proceso de combustión
formando dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O). Estos gases junto con otros residuos de la
combustión son evacuados al exterior de la caldera a temperaturas superiores a los 100 ºC. Estos
humos tienen un alto contenido de agua en forma de vapor y por tanto tienen un alto contenido de
energía en forma de calor latente que es expulsada al ambiente exterior junto con los otros residuos
de la combustión.
A partir de aquí definimos el concepto de poder calorífico superior (PCS) y poder calorífico inferior
(PCI).
El poder calorífico superior (PCS) engloba la totalidad del calor cedido en el proceso de combustión.
El poder calorífico inferior es el calor desprendido en el proceso de combustión sin tener en cuenta
la energía en forma de calor latente contenido en el vapor de agua que es evacuado junto con otros
componentes producto de la combustión.
4.2 TIPOLOGÍA DE CALDERAS Y CARACTERÍSTICAS
4.2.1 Generadores de cámara abierta o atmosféricos de tiro natural
Son equipos que toman el aire necesario para la combustión desde el mismo espacio donde está
ubicada la caldera. Por este motivo se debe ubicar en un espacio suficientemente ventilado para
garantizar la aportación necesaria de oxígeno para la correcta combustión. La evacuación de humos
se realiza al exterior de manera que se provocan depresiones y corrientes de aire en el local donde
está ubicada.
Actualmente está prohibida la instalación de estas calderas con potencias inferiores a 70 kW debido
a sus bajos rendimientos y su peligrosidad si es instalada en espacios con poca ventilación.
15

16. 4.2.2 Generadores de cámara estanca de tiro forzado
Fig. 4.1 Caldera atmosférica
A diferencia de los generadores atmosféricos, los generadores con cámara de combustión estanca
toman el aire para la combustión desde el exterior del habitáculo dónde están ubicados mediante un
ventilador. Este ventilador junto con una válvula de gas de premezcla (para las calderas Chaffoteaux),
mantienen la entrada de comburente en la proporción adecuada para la correcta combustión, hecho
que produce una mejora del rendimiento de la caldera. En las calderas estancas la aspiración del aire
para la combustión y la evacuación de los humos se realiza mediante dos conductos independientes
que pueden ser concéntricos, de manera que se consigue calentar el aire de aspiración y mejorar
el rendimiento. También son calderas que ofrecen una mayor seguridad debido a que la cámara de
combustión no está comunicada con el local dónde está instalada.
Fig. 4.2. Caldera estanca
4.2.3 Generadores de cámara estanca de tiro forzado con recuperación
También llamadas calderas de condensación, son generadores que funcionan como los descritos
anteriormente que, mediante un intercambiador, recuperan la energía en forma de calor latente
contenida en los humos producto de la combustión.
La caldera de condensación incorpora un recuperador de calor que tiene como finalidad recuperar la
energía contenida en el vapor de agua de los humos. Por un lado, tenemos un serpentín por el que
circula el agua del circuito de calefacción y por su exterior se hacen circular los humos producto de
la combustión antes de ser expulsados. Cuando el vapor de agua contenido en los humos condensa
16

17. cede el calor al serpentín que contiene el agua del circuito de calefacción precalentándola antes de
pasar por el quemador. De esta forma se pueden conseguir ahorros de energía de hasta un 15%,
siendo calderas consideradas de alta eficiencia.
Las calderas de condensación se caracterizan por tener rendimientos superiores al 100%, el motivo
es que el cálculo del rendimiento se realiza en base al Poder Calorífico Inferior pero en este caso
estamos aprovechando parte de la energía de pérdidas por calor latente.
Para que se produzca la condensación y conseguir así rendimientos superiores al 100% sobre el PCI
el agua de retorno del circuito de calefacción debe tener una temperatura máxima de 55 ºC, hecho
que las hace ideales para sistemas que funcionan a baja temperatura como el suelo radiante pero
que no las hace desaconsejables para sistemas que funcionan con alta temperatura ya que con una
correcta regulación e impulsando el agua de calefacción a temperaturas variables se pueden llegar
a conseguir elevados ahorros energéticos incluso rendimientos superiores a los ofrecidos con las
calderas estancas sin recuperador.
Fig. 4.3 Caldera de condensación
4.3 RENDIMIENTO DE LOS EQUIPOS GENERADORES
Las calderas con potencias mayores a 400 kW tendrán un rendimiento igual o mayor que el exigido
para las calderas de 400 kW según el cuadro siguiente incluido en el Real Decreto 275/1995. Para
las calderas de 4 a 400 kW los rendimientos mínimos a potencia nominal y a carga parcial del 30%
son los indicados en la tabla 4.5.
Rendimiento a potencia nominal Rendimiento con carga parcial
Intervalos Temp. media Expresión del Temp. media Expresión del
Tipo de
de potencia del agua en rendimiento del agua en rendimiento
caldera
kW la caldera (ºC) (%) la caldera (ºC) (%)
Caldera estándar 4 a 400 kW 70 84 + 2log Pn 50 80 + 3log Pn
Caldera de gas
4 a 400 kW 70 91 + 1log Pn 30** 97 + 1log Pn
de condensación
Tabla 4.4 Rendimientos mínimos exigidos
17

18. Los rendimientos mínimos de las calderas aceptados por la normativa son los que se visualizan los
siguientes gráficos.
Calderas de condensación
Calderas de baja temperatura
Calderas estándar
Fig. 4.5. Rendimientos mínimos de las calderas al 100% de la carga
Calderas de condensación
Calderas de baja temperatura
Calderas estándar
Fig. 4.6. Rendimientos mínimos de las calderas al 30% de la carga
Cabe destacar la importancia del rendimiento a carga parcial (30%) ya que es determinante en el
rendimiento medio estacional.
El RD275/1995 exige que las calderas estándar tengan un rendimiento mayor a carga total que a
carga parcial. Las calderas de baja temperatura deberán tener el mismo rendimiento a plena carga
que a carga parcial y las calderas de condensación tendrán más rendimiento a carga parcial que a
plena carga.
4.4 DIMENSIONADO DE LA CALDERA
La potencia de una caldera viene definida por las necesidades de calefacción del edificio, es decir,
por las pérdidas térmicas que tiene el edificio. El dimensionado se realiza mediante el cálculo de la
carga térmica de calefacción detallado en el capítulo 3.
Se aplica un factor de seguridad que suele ser un 10% o un 15% del valor obtenido en el cálculo de
carga térmica de calefacción.
Para instalaciones centralizadas y basándonos en los rendimientos de las calderas comentados con
anterioridad, se recomienda instalar calderas de condensación con funcionamiento en cascada.
La principal ventaja de una instalación de calderas en cascada es que se obtienen elevados
rangos de modulación pudiendo ajustar mejor la potencia suministrada a las necesidades
reales de la instalación.
18

19. 4.5 CÁLCULO DEL CONSUMO DE COMBUSTIBLE
El consumo horario del combustible de una caldera depende de la potencia de la caldera, del poder
calorífico inferior del combustible y del rendimiento de la caldera y se obtiene mediante la siguiente
expresión:
Q0
Ce =
PCI · h
C: Consumo de combustible por hora (m3/h)
PCI: Poder calorífico inferior del combustible (kWh/m3)
h: Rendimiento de la caldera
Q0: Potencia caldera
PODER CALORÍFICO INFERIOR COMBUSTIBLES GASEOSOS
Gas Ciudad 4,88 kWh/m3
Gas Natural 12,91 kWh/m3
Gas Propano 27,91 kWh/m3
Gas Butano 32,56 kWh/m3
Calculando el consumo de cada uno de los generadores se puede comparar y obtener los ahorros
energéticos teniendo en cuenta únicamente el equipo generador de calor.
El ahorro de combustible lo calcularemos mediante la expresión siguiente:
C0 - C1
A= · 100
C0
A: Ahorro de combustible en %
C0: Consumo de combustible del generador de referencia (m3/h)
C1: Consumo de combustible del segundo generador (m3/h)
Ejemplo:
Calcularemos el consumo de combustible de una caldera de condensación modelo URBIA
GREEN de la gama de calderas de condensación de Chaffoteaux.
Las características de la caldera son: Potencia nominal máxima 22 kW, rendimiento a potencia
nominal a alta temperatura 98%, rendimiento a potencia nominal a baja temperatura 107% y el
PCI del combustible, en este caso Gas Natural es de 12,91 kWh/m3.
22
C= = 1,74 m3 / h
Consumo de combustible a alta temperatura: 12,91 · 0,98
22
C= = 1,59 m3 / h
Consumo de combustible a baja temperatura: 12,91 · 1,07
19

20. Calculamos ahora el consumo para una caldera del tipo convencional, es decir sin intercambiador
de condensación y con un rendimiento del 93%.
22
C= = 1,83 m3 / h
12,91 · 0,93
20

21. 5. REDES DE CONDUCTOS Y DISTRIBUCIÓN
las redes de conductos deberán estar equilibradas mediante la realización de retornos invertidos
o bien mediante reguladores de caudal. los trazados de los circuitos de tuberías de los fluidos
caloportadores se diseñarán teniendo en cuenta el horario de funcionamiento y la longitud
hidráulica del circuito. los circuitos deberán ser equilibrados hidráulicamente y si es necesario,
se deberán utilizar válvulas de equilibrado.
las columnas y los ramales de las instalaciones incluirán válvulas de aislamiento para facilitar las
tareas de mantenimiento.
Dentro de las redes de conductos y tuberías, el aislamiento es uno de los factores más
importantes para conseguir un ahorro energético, evita las pérdidas energéticas, previene de las
heladas e insonoriza la instalación.
5.1 CÁLCULO DEL AHORRO EN FUNCIÓN DEL AISLAMIENTO
Para el cálculo del ahorro, en primer lugar se debe estudiar el coeficiente global de transmisión de
calor (KL) de la tubería.
El cálculo del coeficiente global se realiza a partir de las resistencias térmicas al flujo transversal de
calor, que en el caso de una tubería con aislamiento son las siguientes (considerando 1 metro de
tubería):
Fig. 5.1. Sección de una tubería de cobre con aislamiento.
1
resistencia interior ri = ( 2πr h ) ri : Radio interior de la tubería (m)
i i hi: Coeficiente de convección interior (W/m2•K)
resistencia debida a la pared metálica
Ln (rt/ri) rt: Radio exterior de la tubería (m)
rt =
2πk i ri : Radio interior de la tubería (m)
ki: Conductividad de la pared de la tubería (m2•K/W)
resistencia debida al aislamiento
Ln (ra/rt) ra: Radio exterior del aislamiento (m)
ra = ka: Conductividad del aislamiento (m2•K/W)
2πk a
21

22. 1
resistencia exterior re = ( 2πr h )
a e
he: Coeficiente convección-radiación (W/m2•K)
de la superficie exterior del aislamiento
ra : Radio exterior de aislamiento (m)
El coeficiente global de transmisión de calor por unidad de longitud será:
1
KL =
ri + rt+ ra+ re
A partir del coeficiente global de transmisión de calor podemos encontrar la tasa de transferencia
de calor de la tubería con el aislamiento:
Q = L · K L · ( ti -te ) Q: Tasa de transferencia de calor (W)
L: Longitud de la tubería (m)
KL : Coeficiente global referido a una unidad
de longitud (W/m2•K)
ti : Temperatura del fluido interior (ºC)
te: Temperatura del medio exterior (ºC)
Ejemplo comparativo:
Se determina el ahorro energético para una tubería con las siguientes características:
Diámetro interior de 20 mm, diámetro exterior de 22 mm la conductividad térmica de la
tubería es de 350 W/m·K, la temperatura exterior es de 15 ºC y la temperatura del fluido es de
70 ºC. Consideramos un coeficiente de convección interior de 1.895 W/m2·K y un coeficiente
de convección-radiación exterior de 8,5 W/m2·K.
Procedimiento de cálculo de la tasa de transferencia de calor sin aislamiento:
1 1
resistencia interior: ri = (2πr h )= ( 2π · 0,01 · 1.895 )= 8,4 · 10
i i
-2
W/mK
In(rt/ri) ln(0,011/0,01)
resistencia debida a la tubería: rt = ( 2πk i
)=( 2π350
) = 4,34 · 10 -5
W/mK
1 1
resistencia exterior: re = ( 2πr h ) = ( 2π0,011 · 8,5 ) = 1,7 W/mK
a e
1
Coeficiente lineal sin aislamiento: K L = = 0,58 W/mK
8,4 · 10 -2+4,34 · 10 -5 + 1,7
22

23. Cálculo de la tasa transferencia de calor sin el aislamiento:
Q = L · K L · ( ti - te ) = 1 · 0,58 · (70 -15) = 31,9 W
Para el cálculo del ahorro consideraremos las características del aislamiento especificadas
en el RITE para una tubería que discurre por el interior de un edificio con una temperatura
comprendida entre 60 y 100 ºC. Espesor del aislamiento deberá ser de 25 mm con una
conductividad de 0,040 W/m·K
Procedimiento de cálculo de la tasa de transferencia de calor con aislamiento.
resistencia interior: 1 1
ri = (2πr h )= ( 2π · 0,01 · 1.895 ) = 8,4 · 10
i i
-2
W/mK
In(rt/ri) ln(0,011/0,01)
resistencia debida a la tubería: rt = ( 2πk i
)=( 2π350
) = 4,34 · 10 -5
W/mK
In(rt/ri) ln(0,036/0,01)
resistencia debida al aislamiento: rt = ( 2πk i
)=( 2π · 0,04
) = 4,72 W/mK
1 1
resistencia exterior: re = ( 2πr h ) = ( 2π0,036 · 8,5 ) = 0,52 W/mK
a e
1
Coeficiente lineal con aislamiento: K L = = 0,19 W/mK
8,4 · 10 -2+4,34 · 10 -5 + 4,72 + 0,52
Cálculo de la tasa transferencia de calor con el aislamiento:
Qa = L · K L · ( ti - te ) = 1 · 0,19 · (70 -15) = 10,45W
Una vez obtenida la tasa de transferencia de calor con y sin aislamiento realizamos el cálculo
de ahorro energético.
Q - Qa 31,9 - 10,45
A= · 100 = · 100 = 67,2%
Q 31,9
Observamos que aislando la instalación ahorramos un 67% de la energía que se disiparía si
ésta no estuviese aislada.
23

24. 6. EMISORES
El calor que se produce en la caldera se transmite al local a calentar mediante unos elementos
que actúan por radiación y convección.
los emisores deben transmitir el calor de una manera eficaz suave y uniforme, además se debe
poder regular el calor a nivel local (mediante válvulas manuales o automáticas), el mantenimiento
debe ser fácil y económico.
analizamos dos tipologías de emisores, los radiadores y el suelo radiante. El radiador es el emisor
más común en las instalaciones de calefacción, por su sencilla instalación y mantenimiento. Por
otro lado, los sistemas con suelo radiante tienen más complejidad técnica en la instalación pero
son más eficientes y ofrecen un mayor confort para el usuario.
Si representamos en el gradiente de temperatura las curvas características de cada uno de los
emisores podemos observar la distribución del calor. El gradiente ideal, por el que obtenemos
el máximo confort, lo vemos representado en la primera figura, si se compara con el gradiente
obtenido con el suelo radiante como emisor observamos que la curva es la más similar a la curva
ideal con la temperatura más elevada en el suelo y una disminución de aproximadamente 4ºC en el
techo.
Referente a la curva de los radiadores podemos distinguir entre la instalación de radiadores en
paredes interiores o la instalación recomendada, que consiste en ubicarlos en paredes exteriores
y debajo de las ventanas. Como se aprecia en los gráficos el hecho de instalar los radiadores en
paredes interiores provoca menos confort para el usuario ya que el aire frío que se infiltra por las
ventanas queda estancado en el suelo y el calor emitido por los radiadores queda acumulado en
el techo provocando la estratificación del local. En el caso de instalar los radiadores en paredes
exteriores y debajo de las ventanas no se produce tanta estratificación ya que el aire frío que entra
por las ventanas se mezcla con el aire caliente que asciende del radiador produciendo una mayor
homogeneidad de temperatura.
Calefacción Calefacción Calefacción Radiadores Calefacción Radiadores
Ideal Suelo Radiante en paredes interiores en paredes exteriores
6.1 SISTEMAS DE CALEFACCIÓN POR RADIADORES
Los radiadores están formados por un conjunto de elementos superpuestos a través de los cuales
circula el agua calentada en el generador, suelen estar fabricados en hierro fundido, chapa de acero
o aluminio. Esta tipología de emisores emite el calor un 20% por radiación y un 80% por convección.
24

25. Los radiadores de fundición tienen una gran duración ya que el hierro fundido tiene una elevada
resistencia a la corrosión. Son radiadores con una gran inercia térmica y una buena radiación.
Los radiadores de acero tienen poco espesor y su durabilidad es más baja ya que la resistencia a la
corrosión es inferior que la del hierro fundido.
Los radiadores de aluminio son los más ligeros y trabajan básicamente por convección debido a que
el coeficiente de radiación del aluminio es muy bajo. La baja inercia térmica de los radiadores de
aluminio los hace más adecuados en las instalaciones que requieran una puesta en régimen rápida.
Los radiadores son utilizados sobretodo en rehabilitación y reformas de edificios y tienen un fácil
mantenimiento al ser visibles y accesibles. Son los emisores más comunes por su fácil instalación y
aplicación en edificios ya existentes.
Como ya se ha comentado, los radiadores se deben instalar debajo de las ventanas ya que es dónde
tenemos las pérdidas de calor más grandes. Deben estar siempre cerca del suelo para favorecer las
corrientes de convección. El aire frío procedente de las infiltraciones de las ventanas favorecen el
reparto del aire caliente por todo el local, tal y como se observa en la figura siguiente:
Fig. 6.1. Distribución del calor mediante radiadores
6.1.1 Dimensionado de la superficie de cada radiador
El número de elementos de un radiador a instalar en un local concreto depende de 3 parámetros: del
coeficiente de transmisión del radiador (K), de su superficie (S) y del salto térmico entre el radiador
y el medio (∆T). El calor emitido por el conjunto de elementos resulta del producto de estos tres
factores:
Q = K · S · ∆T
El salto térmico será: te + t s
∆T = - ti
2
te : Temperatura de entrada del agua al radiador (ºC)
ts : Temperatura de salida del agua del radiador (ºC)
ti : Temperatura interior de la sala (ºC)
25

26. Actualmente los fabricantes tienen tabulados estos parámetros para un salto térmico de 60 ºC.
El calor emitido por los radiadores se modifica cuando existe un recubrimiento a su alrededor.
Dependiendo del recubrimiento utilizado se favorecerán o perjudicarán las corrientes de convección
en la habitación y en consecuencia, mejoraremos o empeoraremos la eficiencia del radiador. Para
ello se emplean unos coeficientes de corrección; vemos dos ejemplos:
A - Distancia entre la pared y el recubrimiento
Fig. 6.2. Recubrimientos de radiadores
En el ejemplo 1 conseguimos mejorar la eficiencia del radiador ya que la disposición del recubrimiento
favorece las corrientes de convección en la habitación. La cota A, es la distancia entre la pared y el
recubrimiento, C es la altura del radiador y B debe tener el mismo valor que A o debe ser mayor que
0,8·A. En este caso el coeficiente de corrección será de 1,1. Este coeficiente se debe multiplicar por
la emisión calorífica tabulada por cada fabricante, obteniendo ganancias de hasta un 10%.
En el ejemplo 2 obtenemos el fenómeno contrario. El hecho de instalar una balda horizontal por
encima del radiador perjudica las corrientes de convección. En este caso el coeficiente de corrección
depende de la longitud A de la balda. Si la longitud de la balda supera ligeramente el ancho del
radiador el factor de corrección es de 0,80, si la longitud de la balda es 1,5 veces el ancho del
radiador el factor de corrección disminuye a 0,65, de manera que la instalación es un 35% menos
eficiente.
6.1.2 Distribución de los radiadores
La distribución de los radiadores se puede realizar de varias formas; mediante sistemas monotubulares,
bitubulares, con retornos directos, con retornos invertidos, etc. La distribución de los radiadores
influye en el confort para el usuario y también en la eficiencia de la instalación. Una instalación
con una distribución monotubular es sencilla y económica pero el reparto de calor no se realiza
uniformemente en todas las salas ya que la temperatura del agua del primer radiador será más
elevada, por lo tanto emitirá más calor que los últimos radiadores.
Fig. 6.3. Distribución monotubular de radiadores
26

27. Si elegimos un sistema bitubular, lo podemos realizar mediante un retorno directo, o un retorno
invertido. En el primer caso la longitud del recorrido del agua también varía en función de lo alejado
que esté un radiador de la caldera, es decir, que no es un sistema equilibrado hidráulicamente. El
reparto de calor con un sistema bitubular con retorno directo es más uniforme y existen radiadores
más privilegiados que otros, aún así las pérdidas de carga de la instalación son inferiores a las del
sistema monotubular.
Fig. 6.4. Sistema bitubular con retorno directo
Para un reparto uniforme del calor la solución es realizar la distribución mediante un sistema
bitubular con retorno invertido, de esta forma el recorrido del agua para llegar a cada uno de los
radiadores es el mismo y la temperatura les llega a todos por igual. Este sistema evita las pérdidas
innecesarias de calor.
Fig. 6.5. Sistema bitubular con retorno invertido
En este sistema la repartición del agua se realiza mediante un montante que distribuye el agua
caliente por cada uno de los radiadores y que retorna a la caldera mediante otra tubería instalada a
la salida de los radiadores. El retorno invertido evita los desequilibrios térmicos entre radiadores ya
que la distancia que tiene que recorrer el agua para llegar a cada uno de los elementos es la misma.
En cada uno de los radiadores se deberá instalar: una válvula termostática*, un purgador y un
detentor que utilizaremos para cortar el paso del agua por el radiador en caso de mantenimiento o
bien para modificar el reparto de calor en cada uno de los radiadores.
6.1.3 Temperaturas de trabajo
Se ha comentado con anterioridad que el calor emitido por un radiador es producto de su coeficiente
de transmisión, por la superficie y por el diferencial de temperatura entre el radiador y el ambiente.
La emisión calorífica aumenta incrementando la superficie del radiador o bien incrementando el
* Obligatoria según el Reglamento de instalaciones térmicas en edificios (RITE).
27

28. diferencial de temperatura. El incremento del salto térmico implica enviar el agua a una temperatura
más elevada (entorno a los 80 ºC) y en consecuencia tenemos un retorno también a más
temperatura (unos 65 ºC), hecho que desfavorece la condensación en la caldera. Por este motivo, si
queremos obtener ahorros en combustible será aconsejable aumentar la superficie de cada uno de
los radiadores y mantener temperaturas de impulsión más bajas.
Fig. 6.6. Temperaturas de impulsión y retorno a alta temperatura
Si queremos reducir la temperatura de impulsión para conseguir la condensación y mantener la
misma potencia, la superficie de intercambio se deberá incrementar entre un 20% y un 30%.
Si impulsamos el agua a 68 ºC el retorno estará a una temperatura entorno a los 53 ºC si queremos
mantener la misma emisión calorífica que impulsando a 80 ºC se deberá incrementar la superficie
del radiador entre un 25 y un 30%.
6.2 SISTEMAS DE CALEFACCIÓN CON SUELO RADIANTE
El mayor confort para el usuario se consigue cuando la temperatura a la que se encuentran los pies
es superior a la temperatura en su cabeza. Por este motivo el suelo radiante es el sistema que ofrece
un mayor confort y también un ahorro energético ya que evitamos calentar la parte superior de
cada uno de los locales. La temperatura del aire con un sistema de calefacción radiante se mantiene
entre 18 ºC y 20 ºC. La temperatura del agua del circuito será impulsada a una temperatura de
entre 35 ºC y 45 ºC dependiendo de la zona climática, la temperatura del suelo no podrá superar
en ningún caso los 29 ºC, siendo obligatoria la instalación de una válvula termostática en cada uno
de los circuitos.
Fig. 6.7. Distribución del calor mediante suelo radiante
28

29. El sistema de suelo radiante consiste en un conjunto de tuberías plásticas, integradas en el pavimento,
paredes o incluso techo por los que circula el agua calentada en el generador. Se obtiene una gran
superficie emisión ya que el suelo radiante ocupa prácticamente toda la superficie del suelo. El local
se calienta por radiación y también por convección prácticamente por el mismo grado.
Las instalaciones con suelo radiante son instalaciones con una gran inercia térmica ya que para
que el calor se transmita al local se debe calentar todo el forjado. Esto lo hace poco adecuado
para instalaciones que requieran una puesta en servicio rápida de sus estancias. Se recomienda el
funcionamiento continuado evitando paros continuos o prolongados ya que provocarían la pérdida
de dicha inercia térmica.
La estructura de un suelo radiante es la siguiente:
Pavimento
Cinta perimetral Mortero
Panel de aislamiento
Tubería
Forjado
Fig. 6.8. Estructura de un suelo radiante.
Forjado: es el elemento estructural del suelo, el material no influye en la instalación del suelo
radiante.
Aislamiento: su función principal es la de aislar el suelo térmicamente para que el calor no vaya
hacia el piso de abajo consiguiendo también un mejor aislamiento sonoro. Por otro lado existen
placas de aislamiento que incluyen los soportes para sujetar la tubería del suelo radiante. Para evitar
que el aislante se aplaste el aislante deberá ser de alta densidad.
Mortero: Su función es la de envolver los tubos para protegerlos, transmitir el calor de los tubos al
pavimento y fijarlo.
Pavimento: es el acabado del suelo, se puede utilizar cualquier pavimento, teniendo en cuenta que
los materiales que tienen mayor conductividad térmica son más adecuados ya que ceden el calor
más fácilmente.
La instalación del suelo radiante tiene cierta dificultad técnica y tiene un coste económico elevado
pero tiene múltiples ventajas: conseguimos un calentamiento homogéneo de la sala que se traduce
en un mejor confort, trabajamos a bajas temperaturas (entre 35 ºC y 45 ºC) de manera que no
se producen corrientes de convección ni pérdidas de humedad del aire. Si el generador de calor es
una caldera de condensación podremos asegurar que siempre trabajaremos con temperaturas que
favorezcan la condensación en el quemador obteniendo rendimientos muy altos.
6.2.1 Dimensionado del suelo radiante
El dimensionado del suelo radiante consiste en calcular la potencia térmica por unidad de superficie
que debe aportar el suelo radiante. Para ello será necesario determinar el diámetro de los tubos y la
distancia que existe entre ellos.
29

30. El suelo radiante debe abarcar toda la superficie del local para obtener una temperatura más suave
y homogénea, cuanto más grande sea la superficie ocupada por el suelo radiante, menor será la
temperatura a la que debamos impulsar agua.
En el diseño de la instalación intervienen los siguientes parámetros:
Carga térmica de calefacción. El cálculo de la carga térmica de calefacción se realiza según
el procedimiento detallado en el capítulo 3. Como base de diseño se deberá coger la carga más
desfavorable, es decir, aquella sala que tenga una carga térmica más elevada que nos definirá la
temperatura de impulsión desde el equipo generador. También deberemos determinar el caudal
necesario para cada circuito.
Temperatura interior de diseño. Se considerará una temperatura interior de diseño que
suele estar entorno a los 20 ºC.
Resistencia térmica del pavimento. La resistencia térmica del suelo depende de los mate-
riales utilizados, mortero, tipo de pavimento, etc
Tipo de tubo, diámetro y distancia entre tubos. El tipo de tubo, diámetro y distancia entre
tubos y la aportación térmica suministrada son valores que están tabulados por los mismos
fabricantes de tubo para suelo radiante.
Temperatura superficial del suelo. La temperatura superficial del suelo no podrá superar
en ningún caso los 29 ºC. Una temperatura superior generaría una situación poco confortable
para el usuario. Siempre será necesario comprobar que en ninguno de los circuitos se supera
esta temperatura. En caso de tener algún local con más de 29 ºC en la superficie, se deberán
separar los tubos o bien instalar tubos con un diámetro inferior.
Para el dimensionado se utilizan directamente tablas que proporcionan los mismos fabricantes de
tuberías de suelo radiante ya que la energía aportada depende también del material utilizado para
realizar cada uno de los trazados.
6.2.2 Distribución del suelo radiante
La distribución de los tubos de suelo radiante se puede realizar en serpentín o en espiral. Con estas
distribuciones las tuberías de ida y de retorno son contiguas de manera que, la tubería más caliente
está cerca de la tubería más fría, de esta forma conseguimos una temperatura homogénea en toda
la superficie de calefacción.
En general, se deberá respetar la misma distancia entre tubos, que suele ser de 20 cm para calefac-
ción, a no ser que exista una zona que tenga más pérdidas energéticas (grandes ventanas, balcones,
etc.); En este caso se recomienda dejar menos distancia para obtener más concentración de calor.
Distribución en Espiral. En esta tipología de distribución el tubo se comienza a instalar por la parte
exterior y se va entrando dejando suficiente espacio para retornar entre los tubos de ida y llegar de
nuevo al punto de partida inicial. Con este sistema conseguimos la temperatura más homogénea en
el local. Es la distribución más adecuada para superficies con formas geométricas sencillas y para
grandes locales o con elevada demanda de calefacción.
30

31. Fig. 6.11. Distribución en espiral
Distribución en serpentín simple. En esta tipología de distribución el tubo del suelo radiante
empieza en un extremo del local y termina en el extremo opuesto, avanzando en líneas paralelas
equidistantes una de otras. Aunque tiene una buena proporción de tubería por cada metro cuadrado
es una distribución poco eficiente debido a que el reparto del calor no es homogéneo porque la
temperatura del agua se va enfriando a lo largo del recorrido del circuito por el suelo. Por este
motivo el salto entre tida-tretorno deberá ser <= 5 ºC. El tubo deberá tener una alta flexibilidad para
evitar el esquinado del tubo.
Fig. 6.12. Distribución en serpentín simple
Distribución en doble serpentín. Parecida a la distribución en serpentín simple, pero con la
diferencia de que el espacio que se deja entre los tubos paralelos de ida es mayor para poder hacer
circular entre ellos el retorno de la instalación. De esta forma se evita tener diferentes temperaturas
entre principio y final de la sala.
Este sistema se suele utilizar en locales muy alargados o con formas irregulares. El mayor
inconveniente de esta instalación es que los radios de curvatura son muy pequeños y pueden
producir el esquinado del tubo, reduciendo de esta forma la vida útil de la instalación.
Fig. 6.13. Distribución doble serpentín
31

32. 6.2.3 Elementos específicos de la instalación de suelo radiante
Distribuidor: es un elemento fundamental para el correcto equilibrado de la instalación. Está
formado por dos colectores, uno de ida y otro de retorno. Desde el distribuidor salen los circuitos
que van a cada una de las zonas a calefactar. También incorporan una válvula que corta el paso del
agua a cada local, un detentor para la regulación de cada uno de los circuitos, un purgador y un
termómetro. Para las diferentes estancias se recomienda individualizar cada uno de los circuitos
(cocina, baño, dormitorios, etc.) de esta forma se pueden calefactar a diferentes temperaturas
integrando una válvula termostática en el mismo distribuidor. El distribuidor se deberá ubicar en una
zona centrada de la instalación.
6.2.4 Temperaturas de impulsión
La temperatura de impulsión del suelo radiante no deberá superar los 55ºC y siempre se deberá
verificar que la temperatura máxima en el suelo sea inferior a 29ºC.
Fig. 6.14. Temperaturas de impulsión y retorno a baja temperatura
El salto térmico en las instalaciones de suelo radiante suele estar entre 5ºC y 10ºC. Son sistemas de
baja temperatura que en el caso de las calderas de condensación garantizan el máximo rendimiento.
32

33. 7. BOMBAS
Para una instalación de calefacción con circulación forzada se deberá instalar una bomba que
garantice la circulación a través de todo el circuito. En instalaciones de calefacción normalmente
se utilizan bombas centrífugas.
El circuito de suelo radiante tiene unas pérdidas de carga mucho mayores que las de un sistema
de radiadores, la bomba que incluye la misma caldera no suele tener la suficiente potencia para
vencerlas y por ello se debe instalar otra bomba. Para su dimensionado se deberá realizar el
trazado hidráulico, la pérdida de carga de la instalación a considerar será la mayor de las pérdidas
de carga que tiene que vencer la bomba desde la impulsión del circuito hasta el retorno.
7.1 DIMENSIONADO DE LA BOMBA
La obtención del caudal que deberá mover la bomba se realiza mediante la siguiente fórmula:
q = m · C · ∆T
q: Potencia de calefacción (kW/h)
m: Caudal de agua (m3/h)
C: Calor específico del agua
∆T: Calor específico del fluido
Una vez determinado el caudal de la bomba, se deberá determinar la pérdida de carga que
deberá vencer. En el caso de existir más de un circuito la altura de la bomba deberá ser la del más
desfavorable. Se deberá tener en cuenta la pérdida de carga de la tubería, la de la caldera y la de los
accesorios que forman dicho circuito.
La bomba de una instalación siempre se dimensiona en las condiciones de máxima demanda
energética, condiciones que se dan en casos puntuales. Las condiciones en una instalación son muy
variables, dependen de la ocupación, de las temperaturas reales consignada, de la aportación solar
que podamos tener, etc.
Si nuestro objetivo es el de conseguir un mayor ahorro energético y económico se deberá instalar
una bomba que se adapte a las necesidades reales de la instalación y se consigue mediante la
instalación de bombas con variador de frecuencia. El variador de frecuencia varía la velocidad de giro
de la bomba regulando su velocidad y lo puede hacer dependiendo de variables como la temperatura
de impulsión, del salto térmico, de la presión diferencial, etc. La reducción de la velocidad de la
bomba a la mitad reduce su consumo a la octava parte.
33

34. 7.2 SEPARADOR HIDRÁULICO
En grandes instalaciones de calefacción, en sistemas de calefacción por suelo radiante o incluso en
sistemas con varias zonas de temperatura la bomba de la caldera no tiene suficiente potencia para
mover el agua de todo el circuito. En este caso será necesario una segunda o más bombas, pero
para mantener el correcto funcionamiento de ellas se deberán separar los circuitos. Esta indepen-
dencia se realiza mediante un separador hidráulico, un componente del sistema de calefacción cuya
función es la de garantizar la separación entre el circuito primario y el secundario, creando así una
zona donde se reduce la pérdida de presión. De este modo permite que el caudal que fluye por los
respectivos circuitos dependa, en su totalidad, de las características del caudal de las bombas de
circulación, evitando así las influencias recíprocas debidas a la conexión en serie.
Fig. 7.1. Esquema hidráulico con separador
En función de los distintos caudales hidráulicos de los dos circuitos se pueden producir las situaciones
siguientes:
1. El caudal de agua caliente del circuito del generador es mayor que el caudal de agua enviado a
los elementos calefactores. Esta situación se produce en sistemas con varias calderas cuando
las bombas de circulación internas tienen un caudal que sobrepasa las necesidades del sistema,
circunstancia que se produce en sistemas con un bajo contenido de agua y un ∆t elevado, que
conlleva caudales bajos (radiadores, ventiloconvectores, etc).
Fig. 7.2. Separador hidráulico con mayor caudal en el circuito del generador que en el circuito de calefacción.
2. El caudal de agua caliente en el circuito del generador es menor que el caudal de agua enviado a
los elementos calefactores. Esta situación se produce en sistemas con una o más calderas, cuando
las bombas de circulación internas de éstas no pueden proporcionar al sistema la cantidad de calor
requerida porque las bombas de circulación situadas en el interior de los generadores presentan
un caudal bajo. Esto ocurre en sistemas de temperatura baja (paneles radiantes) en que la ∆t
implica caudales muy elevados.
34

35. Fig. 7.3. Separador hidráulico con menor caudal en el circuito del generador que en el circuito de calefacción.
Los separadores se utilizan para equilibrar los dos circuitos desde el punto de vista hidráulico
y así equilibrar también la temperatura de los mismos. Por lo tanto, al usar un dispositivo con
estas características, el caudal del circuito secundario se activa únicamente cuando la bomba
de circulación correspondiente está en funcionamiento, permitiendo de esta manera que el
sistema vea satisfechas sus necesidades de carga en un momento determinado. Cuando la
bomba de circulación se desactiva, no hay circulación en dicho circuito; la totalidad del caudal,
controlada por la bomba de circulación del circuito primario, pasa a través del separador. Con
el separador hidráulico se puede obtener un circuito de reproducción a caudal constante y un
circuito de distribución a caudal variable. Condiciones típicamente características de las modernas
instalaciones de calefacción.
35

36. 8. REGULACIÓN Y CONTROL
tal y como se ha comentado con anterioridad, el rItE establece la obligación de instalar
elementos de regulación en instalaciones de climatización.
Hoy en día, con una buena regulación combinada con las nuevas tecnologías de condensación y
con el desarrollo de la electrónica de las mismas calderas podemos llegar a obtener rendimientos
muy elevados garantizando ahorros energéticos de hasta un 35%.
la regulación es básica para conseguir ahorro energético y al mismo tiempo confort en la
instalación de climatización. se pueden instalar equipos eficientes, diseñar redes de tuberías
equilibradas y aisladas, pero para conseguir grandes ahorros energéticos e instalaciones
altamente eficientes, el funcionamiento de todos los elementos que forman la instalación de
calefacción se deberá ajustar plenamente a la demanda existente y a las variaciones que surgen
a lo largo del período de funcionamiento.
El campo de la regulación es muy amplio y nos ofrece un sinfín de posibilidades: Instalación de
válvulas motorizadas en cada una de las estancias a climatizar, gestión de los generadores mediante
sondas de ambiente en lugar de termostatos on/off, impulsión del agua a temperatura variable en
función de la temperatura externa, separación de zonas de temperatura, programación horaria, etc.
El control de las temperaturas se puede realizar de múltiples formas estos son algunos ejemplos:
1. Temperatura variable y caudal constante en función de la temperatura interior.
2. Temperatura variable y caudal constante en función de la temperatura exterior.
3. Temperatura constante con caudal variable.
Cuando hablamos de regulación no hablamos únicamente del control de la temperatura, también
cabe destacar la importancia de la gestión de los equipos que forman la instalación, incidiendo
sobretodo en instalaciones con calderas de condensación.
Si se quiere obtener un consumo óptimo de combustible, el equipo generador deberá trabajar
gestionado por una centralita de control que arranque y pare las calderas modulando su quemador
en función de la demanda existente. Es aconsejable que permita la secuenciación de arranque para
que las horas de trabajo de las calderas se distribuyan por igual.
La gama de calderas Chaffoteaux trabajan mediante regulación climática. La regulación climática
consiste en mantener la temperatura interna constante al variar la temperatura externa. Para
conseguir esta modulación la caldera regula la temperatura del agua de impulsión en función de
la temperatura exterior que lee mediante una sonda. Para ello la caldera tiene la posibilidad de
seleccionar una curva de impulsión. La pendiente de esta curva dependerá del tipo de instalación de
calefacción (alta temperatura o baja temperatura) y de la climatología exterior.
Esta pendiente se determina con la fórmula siguiente:
tenv máx - 20
k=
20 - tenv mín
k: Valor de la curva
Tenv máx : Temperatura máxima de envío del sistema
Text mín : Temperatura mínima exterior
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37. La elección de la curva depende del tipo de emisores utilizados. Si el sistema es de baja temperatura
(suelo radiante) la curva estará entre 0,2 y 0,8. Si tenemos un sistema de alta temperatura la curva
estará entre 1,0 y 1,35.
3.5 3.0 2.5 2.0
ºC 100
temperatura
90 1.5
alta
80
temperatura de ida
calefacción 1.2
70 1.0
60
0.8
50
temperatura
0.6
baja
40
0.4
30 0.2
va l 2
or 5 2
am de 0 10 5 0 -5 -10 -15 -20 ºC
bie la tem 15 ºC temperatura
nte p
d e s e r a tu externa
ea d r a
a
Fig. 8.1 Curvas de impulsión de agua del circuito de calefacción en función de la temperatura exterior.
Si la elección de la curva es correcta, el local a climatizar mantendrá una temperatura constante.
8.1 REGULACIÓN CALDERAS CHAFFOTEAUX
8.1.1 Instalación de calefacción regulada con un termostato on/off
Tal y como establece el RITE, la regulación ambiente mediante un termostato on/off únicamente se
puede realizar si se tienen potencias instaladas menores de 70 kW.
El termostato ambiente con la función de on/off se suele utilizar para ajustar la temperatura de un
único ambiente, la sala en la que está instalado.
Es sencillo de instalar y de poner en funcionamiento, pero no permite alcanzar altos niveles de con-
fort, dado el tipo de funcionamiento de on/off.
La temperatura de las salas adyacentes depende de la temperatura de la sala donde está instalado
el dispositivo, razón por la cual si el sistema no está equilibrado habrá variaciones de temperatura
entre una sala y otra.
Esto significa que si la temperatura de la sala donde está instalado el termostato aumenta debido
a factores externos (por ejemplo, un horno encendido, si el termostato está en la cocina, o
una chimenea encendida,si el termostato está instalado en el salón) no habrá más demanda de
calefacción y como resultado la temperatura de las otras salas descenderá. Ocurre lo contrario
cuando la sala en la que está instalado el termostato se enfría a causa de factores externos (por
ejemplo si se deja una ventana abierta) y por consiguiente hay una mayor demanda de calefacción.
Todo ello produce un aumento de la temperatura en el resto de las salas.
37

38. Termostato on/off
Fig. 8.2. Regulación con termostato on/off
El comportamiento de una instalación de calefacción con un termostato on/off es mostrado en el
gráfico siguiente:
Zona de no confort
20ºC Zona de confort
Temperatura deseada Temperatura máxima
Evolución de la temperatura ambiente no confort
Fig. 8.3. Evolución de la temperatura ambiente con un termostato on/off
La línea naranja es la temperatura deseada en el interior de la vivienda y la línea roja nos indica la
evolución de la temperatura ambiente interior. Observamos que la evolución de la temperatura
genera picos que sobresalen de la zona que consideramos zona de confort, estos ciclos son debidos
a la inercia que tiene la misma instalación en el momento en el que la caldera recibe la orden de
parar desde el termostato on/off. A parte de crear zonas de no confort para el usuario, se está
consumiendo más energía de la necesaria para la climatización de la vivienda. Reduciendo también
la vida útil de la caldera al provocar mayor estrés mecánico sobre los componentes.
El comportamiento de la instalación se puede modificar incorporando sistemas de regulación más
precisos. Existen calderas en el mercado preparadas para realizar una regulación más precisa sin
necesidad de accesorios externos. Un ejemplo es la función sistema de regulación automática (SRA)
de Chaffoteaux. La evolución de la temperatura de la sala mediante el funcionamiento SRA es el
siguiente:
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39. Zona de no confort
20ºC Zona de confort
Temperatura deseada Temperatura máxima
no confort
Evolución de la temperatura ambiente
Fig. 8.4. Evolución de la temperatura ambiente con un termostato on/off y con función SRA
El sistema SRA permite que la caldera se adapte progresivamente a la temperatura de calefacción,
hasta que la temperatura ambiente alcanza la temperatura de referencia, reduciendo sensiblemente
las zonas fuera de confort y consiguiendo ahorros energéticos de un 13% a un 30% dependiendo
de si tenemos una caldera estanca o una caldera de condensación.
8.1.2 Instalación de calefacción regulada con un termostato on/off y una sonda externa
A parte de la regulación que se puede realizar con las funciones de una misma caldera, podemos añadir
al generador una sonda externa. La sonda externa hace que sea posible detectar las condiciones
climáticas exteriores y varía la temperatura de envío de calefacción del sistema automáticamente,
consiguiendo de esta manera el ajuste adecuado de la temperatura. El ajuste de la temperatura
garantiza un alto nivel de confort.
Sonda
externa Termostato on/off
Fig. 8.5. Regulación con termostato on/off y sonda externa.
La temperatura se mantiene cerca del nivel requerido sin exceso de picos de temperatura.
39

40. Zona de no confort
20ºC Zona de confort
Temperatura deseada Temperatura máxima
no confort
Evolución de la temperatura ambiente
Fig. 8.6. Evolución de la temperatura ambiente con un termostato on/off, sonda externa y función SRA
8.1.3 Instalación de calefacción regulada con una sonda externa y una sonda ambiente
Al contrario que el modo con termostato on/off, el modo de funcionamiento modulante, proporciona
un nivel más elevado de confort.
Para conseguir este resultado, el sensor de ambiente regula la temperatura de envío de agua caliente
que va hacia los elementos calefactores según la temperatura interior registrada por el sensor.
Sonda
externa Sonda Ambiente
Fig. 8.7. Regulación con sonda ambiente y sonda externa
Sonda
externa Zona 1
Sonda Ambiente
Sonda Ambiente
Zona 2
Fig. 8.8. Regulación de dos zonas de temperatura con sonda ambiente y sonda externa
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41. Si sustituimos el termostato on/off de la sala por una sonda ambiente observamos que la evolución
de la temperatura ambiente es casi lineal y coincidente con la temperatura demandada por el
usuario. Es la solución más eficiente ya que se obtiene un buen confort para el usuario, se reducen
las pérdidas de energía y se obtiene un mayor rendimiento de la instalación.
Zona de no confort
20ºC Zona de confort
Temperatura deseada Temperatura máxima
no confort
Evolución de la temperatura ambiente
Fig. 8.9. Evolución de la temperatura ambiente con sonda ambiente, sonda externa y función SRA
Este sistema es el más indicado para instalaciones de calefacción por alta temperatura con calderas
de condensación ya que la temperatura de impulsión es la mínima necesaria para el calentamiento
de la vivienda. Al tener una temperatura de impulsión más baja existen más posibilidades de que se
produzca condensación en la caldera.
41

42. 9. CONTROL DE LAS INSTALACIONES
Estos elementos no interfieren en la mejora de la eficiencia energética pero si que nos aportan
la información necesaria para evaluar la instalación proyectada. a parte del reparto equitativo
de los consumos, nos permiten realizar comparativas y estudios de hábitos de consumo que, “a
posteriori”, podrán ser de utilidad para la introducción de mejoras de eficiencia energética y su
correspondiente análisis de viabilidad.
la normativa incluye la obligación de instalar sistemas de control en las instalaciones. los
propósitos básicos son los de garantizar la medición del ahorro energético, facilitar la introducción
de mejoras en eficiencia energética, y poder efectuar la repartición equitativa de gastos entre
varios usuarios de una misma instalación.
a parte de los correspondientes contadores de combustible (gas, gasoil, electricidad, etc.) y de
agua fría existen elementos específicos para la contabilidad de los parámetros exigidos por el
rItE.
9.1 CONTADORES DE AGUA CALIENTE
Son contadores de volumen de agua que circula en un intervalo de temperaturas de 30 a 90 ºC.
Las condiciones mínimas que deben ser especificadas son: la posición en la instalación, intervalo
de temperaturas de funcionamiento, caudal mínimo, nominal y máximo, presión máxima de trabajo
y curva de errores de medida. Deberán incluir una válvula de corte en la entrada y una válvula
antirretorno.
Se utilizarán contadores de agua caliente cuando el agua pueda superar los 30 ºC, instalando
un contador por usuario siempre que el sistema de producción de agua caliente sanitaria sea
centralizado. Si la producción de ACS se realiza mediante calderas individuales se deberá instalar un
contador por cada usuario que reciba agua precalentada por un sistema de energía solar térmica.
9.2 CONTADORES DE ENERGÍA TÉRMICA
Son contadores que miden el calor cedido por un líquido caloportador a un circuito de intercambio
térmico. Estos contadores están formados por un integrador (cabeza de medición), un caudalímetro
con un cable que envía la señal al integrador y dos sondas de temperatura (impulsión y retorno). El
fabricante debe especificar la posición de instalación, caudal máximo, mínimo y nominal, presión y
temperaturas máximas de trabajo, diagrama de pérdidas de presión y curva de errores de medida.
Para las instalaciones de ACS, el caudalímetro se instalará en el retorno del circuito y en instalaciones
solares se ubicará en el circuito de impulsión a paneles solares.
Se instalarán contadores de energía térmica en instalaciones de calefacción (calderas y solar
térmica) y en la producción de ACS (calderas y solar térmica). También se instalarán contadores de
energía térmica en sistemas de producción centralizada para cada uno de los usuarios.
La potencia entregada a cada instante por el fluido portador será:
P = cp · c · ( Te - Ts )
P = Potencia entregada (kW)
cp = Calor específico del fluido a temperatura media de funcionamiento (kJ/(kg·K)
c = Caudal del fluido medido (kg/s)
Te = Temperatura del fluido a la entrada (K o ºC)
Ts = Temperatura del fluido a la salida (K o ºC)
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