11. AnÁlisis DE Sistemas DE ProducciÓn DE Calor A GAS PDF

Preview

Summary

Download 11. AnÁlisis DE Sistemas DE ProducciÓn DE Calor A GAS PDF

Description

[AFO010876] IMAI013PO INSTALACIÓN DE CLIMATIZACIÓN EFICIENTE [MOD010050] IMAI013PO INSTALACIÓN DE CLIMATIZACIÓN EFICIENTE [UDI056311] ANÁLISIS DE SISTEMAS DE PRODUCCIÓN DE CALOR A GAS.

Funcionamiento de calderas mixtas a gas. INTRODUCCIÓN

Las calderas mixtas se caracterizan por tener en su interior una válvula de tres vías las cuales hac posible una producción de agua caliente sanitaria, de manera instantánea, y la calefacción.

ct a. co m

Las calderas mixtas incorporan en un mismo equipo la producción de calefacción y ACS. A lo largo de la presente Unidad Didáctica se establecerá un acercamiento al análisis de sistemas producción de calor a gas. Para ello se llevará cabo un estudio más profundo en relación a el

funcionamiento de calderas mixtas a gas; los métodos para determinar el contenido de CO 2 y CO y los procesos de medición de temperatura y tiro de los humos.

ir e

OBJETIVOS

la d

Conocer las pautas de funcionamiento en relación a las calderas mixtas y a gas. Determinar los principales métodos para determinar el contenido en relación al CO2 y CO.

MAPA CONCEPTUAL

ca m pu

[[[Elemento Multimedia]]]

s. au

Conocer las pautas de medición de temperatura y tiro de los humos.

1. Funcionamiento de calderas mixtas a gas

Las calderas mixtas se caracterizan por tener en su interior una válvula de tres vías las cuales hac posible una producción de agua caliente sanitaria, de manera instantánea, y la calefacción.

El principal objetivo del servicio de producción es la obtención del agua caliente, por lo tanto, en e momento que ambos servicios se demanden la prioridad se centrará en el agua caliente.

campus.auladirecta.com

1 / 14

ct a. co m

[AFO010876] IMAI013PO INSTALACIÓN DE CLIMATIZACIÓN EFICIENTE [MOD010050] IMAI013PO INSTALACIÓN DE CLIMATIZACIÓN EFICIENTE [UDI056311] ANÁLISIS DE SISTEMAS DE PRODUCCIÓN DE CALOR A GAS.

En las calderas de gas mixtas se puede elegir entre las de producción de agua caliente instantánea las de acumulación.

Mientras que en las primeras el agua caliente comienza a producirse al abrir el grifo (aunque con

caudal limitado), en las segundas el agua, de manera continua, se calienta y se comienza a acumul

ir e

en un depósito a una temperatura determinada.

la d

La acumulación de agua permite disponer de un mayor caudal y sin variaciones de temperatura, s embargo, la pérdida de calor y el coste son mayores.

s. au

Las calderas mixtas incorporan en un mismo equipo la producción de calefacción y ACS. Este tipo

calderas pueden ser murales o de pie. Las calderas incorporan dos circuitos de agua separados: un de calefacción y otro de ACS. La potencia del aparato depende del suministro de Agua Caliente

ca m pu

Sanitaria, con un mínimo de 17,4 kW.

El servicio de ACS tiene prioridad sobre el de calefacción. Debido a que el tiempo de demanda de ACS es corto en relación a la potencia térmica disponible en el quemador, la temperatura del circuito de calefacción comienza a recuperarse de manera rápida.

¿Qué ocurre si en una caldera mixta se demanda la producción de agua caliente de calefacción al mismo tiempo? Prioriza la producción de agua caliente.

Prioriza la producción de calefacción

Mantiene por igual ambos.

campus.auladirecta.com

2 / 14

[AFO010876] IMAI013PO INSTALACIÓN DE CLIMATIZACIÓN EFICIENTE [MOD010050] IMAI013PO INSTALACIÓN DE CLIMATIZACIÓN EFICIENTE [UDI056311] ANÁLISIS DE SISTEMAS DE PRODUCCIÓN DE CALOR A GAS.

Métodos para determinar el contenido de CO2.

El contenido de CO 2 que puede ser emitido por un sistema de producción a gas debe ser estudiado controlado desde el inicio de la actividad e, incluso, en fase previa.

Ello se debe a que, el exceso del dióxido de carbono en el aire afecta a la salud, la concentración y

ct a. co m

bienestar de la gente.

Por ello, desde el instante en que se establece la necesidad de instalar un sistema de producción a gas hay que tener presente las cantidades de CO2 que van a ser admisibles y cuáles no.

Pero, ¿cómo puede estimarse el contenido de CO2? ¿Qué método de cálculo puede emplearse? Como es sabido, para el establecimiento del contenido de CO 2 se pueden emplear aparatos

ir e

medidores, en el instante de generación, pero antes de que el sistema de producción funcione se debe recurrir a estimaciones y cálculos. Por ello, a continuación se describe un procedimiento

la d

sencillo para el cálculo del contenido de CO 2.

s. au

Antes de comenzar los cálculos debe indicarse que las unidades de emisión varían en función del combustible fósil empleado. Así, para el caso del gas natural se medirá en m 3 y para el resto de

ca m pu

gases en kilogramos.

Para calcular el contenido o la emisión de CO 2 hay que recurrir a un factor de conversión, el cual

transformará las unidades de masa o volumen en unidades de energía. Atendiendo a los sistemas d producción a gas, que podrán emplear gas natural o gas butano (entre otros), dicho factor de conversión será:

Gas natural (m3): 10,70 kWh/Nm3 de gas natural. Gas butano (kg): 12,44 kWh/Nm3 de gas butano. 3

Gas propano (kg): 12,83 kWh/Nm de gas propano.

Tras establecer el factor de conversión se deberán calcular las emisiones asociadas, para lo que se

atenderá a los datos siguientes:

campus.auladirecta.com

3 / 14

CASO PRÁCTICO 3

ct a. co m

[AFO010876] IMAI013PO INSTALACIÓN DE CLIMATIZACIÓN EFICIENTE [MOD010050] IMAI013PO INSTALACIÓN DE CLIMATIZACIÓN EFICIENTE [UDI056311] ANÁLISIS DE SISTEMAS DE PRODUCCIÓN DE CALOR A GAS.

En una vivienda en la que se consume gas natural (100 m al mes) se instala una caldera más

ir e

eficiente que la que existía previamente. Ello produce un 5% de ahorro sobre el consumo total de

la d

gas natural. ¿Cuál ha sido la reducción de emisiones de CO 2 asociada? Antes de la instalación de la nueva caldera: 3

s. au

- Consumo energético: 100 m gas natural/mes.

ca m pu

- Emisiones de CO2: 100 m3 · 2,15 kg/m3 = 215 kg de CO 2 al mes. Tras la instalación de la nueva caldera: 3

- Consumo energético: 100 - 5%·100 = 95 m de gas natural/mes. - Emisiones de CO2: 95 m3 · 2,15 kg/m3 = 204,25 kg de CO2 al mes. Así, la disminución o el descenso de CO 2 que se produce será de: - 215 kg de CO2 al mes - 204,25 kg de CO2 al mes = 10,75 kg de CO2 al mes. En un año el ahorro en estas emisiones alcanzará un valor de:

- 10,75 kg de CO2 al mes · 12 meses = 129,00 kg CO2/año.

campus.auladirecta.com

4 / 14

[AFO010876] IMAI013PO INSTALACIÓN DE CLIMATIZACIÓN EFICIENTE [MOD010050] IMAI013PO INSTALACIÓN DE CLIMATIZACIÓN EFICIENTE [UDI056311] ANÁLISIS DE SISTEMAS DE PRODUCCIÓN DE CALOR A GAS.

"Antes de comenzar los cálculos debe indicarse que las unidades de emisión varían en función del combustible fósil empleado. Así, para el caso del gas 3 natural se medirá en Kilogramos y para el resto de gases en m ". Verdadero

ct a. co m

Falso

Indica si la siguiente afirmación es verdadera o falsa: El contenido de CO2 que puede ser emitido por un sistema de producción a gas debe ser estudiado y controlado desde el inicio de la actividad e, incluso, en fase previa. Verdadero.

ca m pu

s. au

la d

ir e

Falso.

campus.auladirecta.com

5 / 14

[AFO010876] IMAI013PO INSTALACIÓN DE CLIMATIZACIÓN EFICIENTE [MOD010050] IMAI013PO INSTALACIÓN DE CLIMATIZACIÓN EFICIENTE [UDI056311] ANÁLISIS DE SISTEMAS DE PRODUCCIÓN DE CALOR A GAS.

Métodos para determinar el contenido de CO.

Como ya es sabido, el monóxido de carbono (CO) es un gas nocivo para la respiración, que cuando

inhalado produce intoxicaciones. Debido a lo cual, los aparatos que pueden llegar a producirlo deb

ct a. co m

tener controladas las emisiones de este gas.

A. Factores que afectan la generación de CO

A continuación se establecerán los factores que afectan al funcionamiento de la combustión:

ir e

Anomalías en el aparato de gas

funcionamiento (anomalías), tales como:

s. au

Exceso de potencia del aparato.

la d

El aparato que produce gas puede emitir unas emisiones u otras de CO atendiendo a su propio

Suciedad en el quemador o en los conductos de mezcla aire-gas. Suciedad en el intercambiador.

ca m pu

Defecto de aire primario en la mezcla gas-aire. Defecto de aire secundario en la combustión.

Defecto de tiro por anomalías en el conducto de evacuación Entre ellas destaca la evacuación insuficiente de los productos de la combustión, debido a ciertas anomalías existentes en el conducto, ya sea por su trazado inadecuado, diámetro inferior al adecuado, etc. Inversión del tiro por revocos Es un efecto puntual, o más o menos continuado, de defecto de tiro producido por revocos. Si se 2

observa que el valor de la temperatura de humos es más bajo de lo normal y el valor del O es más

alto de lo normal hay que pensar en la posibilidad de la existencia de una inversión del tiro, lo cua

campus.auladirecta.com

6 / 14

[AFO010876] IMAI013PO INSTALACIÓN DE CLIMATIZACIÓN EFICIENTE [MOD010050] IMAI013PO INSTALACIÓN DE CLIMATIZACIÓN EFICIENTE [UDI056311] ANÁLISIS DE SISTEMAS DE PRODUCCIÓN DE CALOR A GAS.

es un peligro de acumulación de productos en la combustión en el local. En todo caso realizada est medida se repetirá el análisis para corroborar los resultados y confirmar que se trata de una inversión del tiro.

B. Procedimiento para realizar el análisis de combustión en aparatos de evacuación conducida

ct a. co m

Para analizar la combustión y, por ende, el contenido de CO emitido, se debe poner el aparato en funcionamiento en régimen estacionario y en la posición de máxima potencia alcanzable en el

momento de la medición. Tras cinco minutos de funcionamiento o el tiempo mínimo necesario para la consecución del régimen estacionario sin que se origine la modulación en aquellos aparatos provistos de esta función, debe determinarse sobre los productos de la combustión, cuál es la

concentración de monóxido de carbono corregido no diluido, salvo en el caso de los generadores d

ir e

aire caliente, que por su propia concepción, éste se toma ya diluido.

la d

Para ello se debe utilizar un analizador de combustión que cumpla los requisitos establecidos por l Norma UNE-EN 50379, exceptuado para los generadores de aire caliente, que debe ser adecuado

ca m pu

s. au

para medir concentraciones bajas de CO.

Para conseguir la potencia máxima cuando el aparato se trate de una caldera mixta, éste se ha de probar en el modo de producción de agua caliente sanitaria. En calderas de sólo calefacción o en calderas donde la potencia de calefacción es superior a la de

producción de agua caliente sanitaria, se ha de poner, asimismo, el termostato de agua al máximo

campus.auladirecta.com

7 / 14...