Sistemas mixtos centralizados con calderas en serie o en paralelo CE3X

Funcionamiento de los sistemas mixtos centralizados con calderas en serie o en paralelo. Resolución de un caso práctico en el programa CE3X.

En aquellos casos en que la demanda de agua caliente sanitaria y calefacción de nuestro edificio o vivienda esté cubierta por sistemas mixtos con calderas centralizadas (Calderas en serie o en paralelo), el funcionamiento de las mismas y el porcentaje de la demanda cubierta por cada una de ellas, dependerá de como se haya diseñado la instalación, en función de si estos equipos trabajan en paralelo de forma simultánea, o en serie de manera escalonada.

¿Como se reparte la demanda en estos sistemas mixtos centralizados?

CALDERAS EN PARALELO:

Cuando se trata de calderas funcionando en paralelo, la demanda total se reparte de forma simultánea adoptando una tasa de encendido idéntica para satisfacer la carga. En el dibujo 1 explica el proceso para responder al incremento de la demanda.

Reparto de la demanda en paralelo

Reparto de la demanda en paralelo (Dibujo-1)

CALDERAS EN SERIE:

En este caso al aumentar la carga, la tasa de encendido de la primera caldera se incrementa hasta que la carga exige una caldera adicional. En este momento, arrancará la segunda caldera, que se convierte en la caldera de modulación. El dibujo 2 explica el proceso para responder al incremento de la demanda.

Reparto de la demanda en serie

Reparto de la demanda en serie (Dibujo-2)

En estos sistemas la primera caldera que entra en funcionamiento se denomina primaria, mientras que las siguientes son secundarias. De esta forma siempre arrancará aquella que tenga mayor prioridad (primaria) que será la más eficiente, antes de las que tienen inferior prioridad (secundarias, menos eficientes).

Caso práctico para introducir dos calderas centralizadas en serie en el programa CE3X destinado a la certificación energética.

Realizaremos un ejemplo introduciendo dos calderas de condensación en serie, con una caldera principal o primaria de una potencia de 500 Kw, y una secundaria de 400 Kw, ambas con un rendimiento de la combustión del 98 %. En este caso la fracción de potencia aportada por cada una se obtiene dividiendo la potencia de cada caldera entre la potencia total que ambas generan.

Introducción de datos en la caldera primaría en la aplicación CE3X 


1.-Definimos la primera caldera, que actuará como primaria en el sistema, marcamos equipo mixto de calefacción y ACS, y la definimos como una caldera de condensación de gas natural, le damos a añadir.

instalación del edificio de un certificado energético

equipo mixto calefacción y acs

 

2.-Obtención del rendimiento estacional y de la demanda cubierta por el equipo. En la caldera primaria definida, se introduce la potencia (500 Kw) y el rendimiento de la combustión (98%), el aislamiento de la misma y si procede el volumen del depósito de acumulación en la zona inferior de la pantalla:

equipo mixto de calefacción y acs

3.-A continuación obtendremos la carga real media, que es la media de las fracciones de carga del generador durante su tiempo de servicio, pinchamos en el boton de interrogante a la derecha de la casilla de carga media real, colocamos la fracción de potencia total aportada por la caldera de 500 Kw, que será 500/500+400= 0,56, y puesto que este generador es el primario entra en carga con una fracción de potencia 0, es decir es la primera caldera que arranca.

estimación de la carga media estacional

Si nos fijamos en la ventana hemos obtenido un valor del factor de carga media estacional o real de 0,24, así como una fracción de energía aportada por esta caldera de 0,95, por lo tanto está cubriendo el 95 % de la demanda de calefacción y ACS,. Este valor nos sirve para a continuación asignar el porcentaje de la demanda cubierta por el mismo.

4.-A continuación aceptamos y queda reflejado el valor de la carga real media así como el rendimiento medio estacional en ACS y calefacción del 94,5%, considerando una caldera bien aislada y mantenida:

rendimiento medio estacional

Y en la ventana de la demanda cubierta por el equipo introduciremos el valor anteriormente obtenido del 95%.

demanda cubierta

Le volvemos a dar a la pestaña modificar para que nos guarde los cambios, y así dejamos definidas las características de la caldera principal.

Introducción de datos de la caldera secundaria en la aplicación CE3X


1.-Definimos la segunda caldera, que actuará como secundaria en el sistema, de las dos que van a cubrir nuestra demanda, le indicaremos un nuevo equipo mixto de calefacción y ACS, con tipo de generador mediante caldera de condensación de gas natural y le damos a añadir.

instalaciones del edificio en el certificado

calefacción y acs

 

2.-Obtención del rendimiento estacional y de la demanda cubierta por el equipo. En el recuadro “Rendimiento medio estacional”, se introduce la potencia (400 Kw) y el rendimiento de la combustión (98%), el aislamiento de la misma y si procede el volumen del depósito de acumulación en la zona inferior de la pantalla:

equipo mixto

3.-A continuación obtendremos la carga real media, pinchamos en el boton de interrogante en la casilla de carga media real, e indicamos la fracción de potencia total aportada por esta segunda caldera de 400 Kw, que será 400/500+400= 0,44, y puesto que este generador es el secundario, entra en carga con una fracción de potencia 0,56, es decir que arranca cuando la instalación está demandando más del 56% de su potencia térmica total.

estimación de la carga estacional

En dicha ventana hemos obtenido un valor del factor de carga media estacional o real de 0,44, así como una fracción de energía aportada por esta caldera del 5 %, por lo tanto está cubriendo el 5 % restante de la demanda de calefacción y ACS.

4.-A continuación aceptamos y queda reflejado el valor de la carga real media así como el rendimiento medio estacional en ACS y calefacción del 96,2%, considerando que la caldera se encuentra bien aislada y mentenida:

rendimiento medio estacional

Y en la ventana de la demanda cubierta por el equipo introduciremos el valor anteriormente obtenido del 5%, siendo esta la demanda cubierta por esta segunda caldera.

demanda cubierta en el certificado energético

Le volvemos a dar a la pestaña modificar para que nos guarde los cambios y de esta manera ya tenemos definido nuestro sistema mixto con dos calderas centralizadas en serie para ACS y calefacción.

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Artículo elaborado por José Luis Morote Salmeron (Arquitecto Técnico – Gestor Energético – Perfil de Google plus) Acceso a su web AQUI, en colaboración con  Síguenos en Google+

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