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OPTIMIZACIÓN DE FLUJOS DE CALOR
Diseño de Instalaciones de Climatización
Manuel García Álvarez
Diseño de Instalaciones de Climatización
Nuestra propuesta técnica se basa en la realización de
proyectos con criterios de alta eficiencia energética
encaminados a conseguir edificios de consumo energético
casi nulo.
Estudio individualizado del edificio e integral de las
instalaciones.
Ahorro energético y mínimo impacto ambiental.
Solución para un óptimo confort.
Monitorización de lo ejecutado para mejora continua.
Manuel García Álvarez
Diseño de Instalaciones de Climatización
Directrices para lograr un proyecto exitoso:
En primer lugar es necesario que la propiedad esté sensibilizada con el aspecto medioambiental a
la hora de enfocar cada nuevo proyecto de modo que haya un objetivo claro de actuación con el fin de
lograr un edificio energéticamente eficiente.
El equipo de diseño debe utilizar un proceso de trabajo colaborador e integrativo, de modo que
todas las partes implicadas, Arquitectos, Ingenieros y otros colaboradores se sumen a una idea común
sin mayor protagonismo que conseguir el objetivo final de la propiedad que será construir un Centro
Deportivo con la mejor funcionalidad, la máxima durabilidad, eficiencia energética, el mínimo
mantenimiento así como dar visibilidad a los resultados obtenidos para revalorizar el edificio
construido.
* Todas las imágenes de esta presentación han sido cedidas por SIDECU S.A.
Manuel García Álvarez
Diseño de Instalaciones de Climatización
Instalaciones tipo:
Piscina semiolímpica de 28 m y 8 calles.
Piscina de aprendizaje de 26,5 x 6,0 m.
Sala fitness de 1.000 m².
Cuatro salas de actividades de entre 150 y 200 m².
Una sala bike de 150 m².
Zona SPA 200 m² (sauna, baño de vapor, piscina hidromasaje, ducha secuencial y multisensorial).
Se dispone además de zonas adaptadas para prestar otro tipo de servicios:
Ludoteca, Cornershop, Aparcamiento.
Superficie útil construida de 4.500 m² y una inversión aprox. 5,4 mill. € (sin equipamiento).
Manuel García Álvarez
Suministros demandados
PISCINAS Y ZONA SPA
Estas zonas siempre necesitan CALOR.
Temperatura del circuito primario (45/55)ºC
La necesidad de equipos de deshumidificación
específicos ocasionan un consumo de
ELECTRICIDAD prácticamente continuo.
Manuel García Álvarez
Suministros demandados
SALA CARDIO
Ocasionalmente necesita CALEFACCIÓN circuito primario (45/55)ºC
Habitualmente necesita REFRIGERACIÓN y una renovación de aire importante, lo
que conlleva consumo de ELECTRICIDAD.
Manuel García Álvarez
Suministros demandados
SALA DE ACTIVIDADES
Ocasionalmente necesita CALEFACCIÓN circuito primario (45/55)ºC.
Habitualmente necesita REFRIGERACIÓN y una renovación de aire importante, lo
que conlleva consumo de ELECTRICIDAD.
Manuel García Álvarez
Suministros demandados
Siempre necesitan CALOR, siendo en este caso la fuente ELECTRICIDAD.
SAUNA SECA Y HÚMEDA
Manuel García Álvarez
Suministros demandados
VESTUARIOS
Siempre necesitan CALOR, y renovación de aire, lo que conlleva un consumo de
ELECTRICIDAD y TÉRMICO.
Ocasionalmente pueden necesitar REFRIGERACIÓN.
Manuel García Álvarez
Suministros demandados
OFICINAS-ADMINISTRACIÓN
Necesitan CALEFACCIÓN en invierno y REFRIGERACIÓN en verano, y
RENOVACIÓN DE AIRE durante todo el año.
Manuel García Álvarez
Suministros demandados
AGUA CALIENTE SANITARIA
Siempre necesita CALOR a una temperatura ≥ 60°C y ocasionalmente ≥ 70°C.
Sistema de producción instantánea sin acumulación.
Manuel García Álvarez
Diseño de Instalaciones de Climatización
CONCEPTO GENERACIÓN CALOR Y FRÍO
Dos calderas de condensación de Gas Natural de 210 kW (45ºC/65ºC) funcionando
mayoritariamente en condensación incluso atendiendo la demanda de ACS.
Un equipo de microcogeneración con capacidad de 30 kW térmicos y 15 kW eléctricos.
La producción anual media es de 125.000 kWh térmicos año y 62.500 kWh eléctricos,
lo que equivale a más de un mes de consumo eléctrico.
Una bomba de calor agua – agua de 105 kW de potencia frigorífica a 7/12°C, generando
140 kW de calor a 50/55°C. Cada kW eléctrico consumido produce 3 kW de frío y 4 kW de
calor, es decir, su rendimiento global se sitúa en un valor de 7.
Una enfriadora aire – agua de 104 kW de potencia frigorífica a 7/12°C (EER > 3).
Captación solar fotovoltaica para autoconsumo con inyección cero a la red. Potencia
media 90 kWp. Energía media producida al año de 130.500 kWh, lo que equivale a más
de dos meses de consumo eléctrico.
Manuel García Álvarez
Diseño de Instalaciones de Climatización
GESTIÓN DE FLUJOS ENERGÉTICOS
Microcogeneración
70ºC
Calderas de
Condensación
(45/65)ºC
Bomba de Calor
Agua – Agua
(50/55)-(7/12)ºC
Enfriadora
Aire – Agua
EER>3
ACS
Calefacción
Climatización
PiscinaCalentamiento
Vasos
Servicios
Refrigeración
15.000
litros
5.000
litros
Manuel García Álvarez
Diseño de Instalaciones de Climatización
MICROCOGENERACIÓN
Pérdidas
12%36%
Electricidad
52%
Calor
100%
Energía Primaria
GN
Equipo instalado en sustitución de la
instalación solar térmica, evitando
sobrecalentamientos indeseados y
aumentando la eficiencia energética
global de la instalación
Equipo dimensionado de forma que
se consiga una entrega de potencia
calorífica y eléctrica constante
durante todo el año.
70ºC
Manuel García Álvarez
Diseño de Instalaciones de Climatización
CALENTAMIENTO DE VASOS DE PISCINA
Se plantean intercambiadores de placas para dar calentamiento con un circuito primario a 45°C.
De este modo se puede aprovechar el calor residual de las bombas de calor que generan frío
para el centro sin pérdida de rendimiento en la generación de frío. Este sistema se dota con
circulador en el circuito secundario para NO penalizar con pérdidas de carga adicionales al
circulador principal de filtración.
DEPURACIÓN
Cuanto mayor sea la calidad de filtrado del agua, menos producto
químico debemos aditivar. Se opta por un sistema de filtración
mediante membranas cerámicas de 3µ.
Se opta también por tuberías de distribución holgadas para reducir la
pérdida de carga y con ello la potencia de bombeo, pudiendo pasar de
dos bombas de 5,5 kW en paralelo a una de 7,5 kW.
Con esta opción se mejora la calidad de agua, se reduce la renovación
de agua por limpieza y con ello se reduce el consumo de gas natural.
A su vez se reduce el consumo eléctrico en filtración aprox. en 28.000
kWh/año.
Manuel García Álvarez
Diseño de Instalaciones de Climatización
DESHUMIDIFICACIÓN AMBIENTE VASOS
Equipo MENERGA ThermoCond 38. Equipo sin compresor funcionando en renovación,
recuperación y calentamiento, controlado por las condiciones ambientales del aire retorno del local.
En función de la humedad ambiental absoluta máxima de la zona > (9 gr/kg aire) se opta por
equipo con compresor, el cual entra en funcionamiento cuando las condiciones interiores superen
los valores de consigna elegidos.
La difusión de aire se hace perimetral ascendente (concentrándola en
las zonas vidriadas para evitar condensaciones). Se evitarán también las
corrientes de aire sobre la lámina de agua de los vasos para no
acelerar el proceso de evaporación y enfriamiento de los mismos. Los
puntos de retorno estarán en la parte alta y baja del ambiente para
facilitar un barrido completo del local.
Manuel García Álvarez
Diseño de Instalaciones de Climatización
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Palma de Mallorca 24h Presión del aire: 1.012,5 hPa
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DESHUMIDIFICACIÓN DE AMBIENTE DE VASOS DE LA PISCINA
30ºC 65% HR
Límite máxima humedad
absoluta para equipo sin
compresor
13 gr/kg
Ej.: 120 kg/h capacidad deshumidificación
25.000 m³/h · (13-9) gr/kg · 1,2 kg/m³ aire =
= 120 kg/h (no es posible, se necesita
deshumidificadora con compresor)
Manuel García Álvarez
Diseño de Instalaciones de Climatización
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Sevilla 24h Presión del aire: 1.009,5 hPa
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DESHUMIDIFICACIÓN DE AMBIENTE DE VASOS DE LA PISCINA
25.000 m³/h · (13-9) gr/kg · 1,2 kg/m³ aire = 120 kg/h
(sí sería posible equipo sin compresor)
Ej.: 120 kg/h capacidad
deshumidificación
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Diseño de Instalaciones de Climatización
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90 %
70 %
50 %
30 %
10 %
25 %
20 %
15 %
10 %
5 %
Madrid 24h Presión del aire: 935,7 hPa
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Hum
edad
abs
olut
a [g
/kg]
-2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38Temperatura [°C]
25.000 m³/h · (13-7,5) gr/kg · 1,2 kg/m³ aire = 165 kg/h
(sí sería posible equipo sin compresor)
Ej.: 120 kg/h capacidad
deshumidificación
Manuel García Álvarez
Diseño de Instalaciones de Climatización
Este tipo de salas tiene un horario de uso prácticamente continuo, por lo tanto, al igual que la piscina,
debe disponer de los equipos más eficientes.
Son espacios que, por la carga interna de usuarios y máquinas, necesitan mayoritariamente
renovación de aire, refrigeración y calefacción ocasionalmente.
Equipo Adsolair 58, fiable y eficiente que engloba las funciones de:
Renovación de aire con caudal variable.
Recuperación calor con rendimiento superior al 73%.
Free – cooling.
Enfriamiento adiabático indirecto.
Frío activo.
ESSER anual entre 6,5 y 7,5 (del equipo en conjunto)
Recup. calor de condensación en “frío activo” para
calentamiento vasos piscina.
SALA CARDIO FITNESS
Manuel García Álvarez
Diseño de Instalaciones de Climatización
Se disponen climatizadores con motores de corriente continua dotados de:
Caudal de aire variable en función de la ocupación o la demanda térmica.
Recuperación de calor.
Free – cooling.
Enfriamiento adiabático indirecto.
El aporte de calor o frío se realiza mediante circuitos de agua a cuatro tubos.
SALAS DE ACTIVIDADES
VESTUARIOS
Los vestuarios se resuelven de igual forma que las salas de actividades. La presencia de
batería de frío dependerá de las condiciones climáticas del emplazamiento.
Manuel García Álvarez
Diseño de Instalaciones de Climatización
Se opta por un sistema de producción instantánea sin acumulación de ACS. Se trata
de una solución tecnológicamente ideal para la NO proliferación de la legionela.
Se evita la corrosión de los acumuladores así como la limpieza y
desinfección periódica anual necesaria en los sistemas tradicionales con
acumulación.
ZONAS DE ADMINISTRACIÓN
La climatización se resuelve con fancoils de agua individuales a cuatro tubos.
PRODUCCIÓN DE ACS INSTANTÁNEA + INERCIA CALOR
El choque térmico contra la legionela sólo hay que aplicarlo a la red
de distribución.
Es la solución ideal para agrupar producciones térmicas a
distintas temperaturas siendo acumuladas estratificadamente por
Tra. en las inercias (≈15m³) sin interferencias entre ambas.
Manuel García Álvarez
Eficiencia Energética
El modelo energético responde a una estrategia de balances térmicos que persigue el
aprovechamiento total de los flujos energéticos internos del edificio evitando el consumo
superfluo de energía convencional.
Se cuenta además con una instalación solar fotovoltaica de <100 kWp instalados y
alumbrado tipo led de forma general, con regulación en base a aporte de luz natural y
detección de presencia en zonas de uso ocasional.
Las soluciones adoptadas, junto con un diseño pasivo de la envolvente del edificio,
facilitan que estos centros deportivos presenten habitualmente menos de la mitad del
consumo energético que se registra en otros centros equivalentes con instalaciones
estándar, aportando además mayor confort y grado de salubridad a los usuarios y no
menos importante es la propia revalorización del edificio en su conjunto por los aspectos
sostenibles que tiene.
OPTIMIZACIÓN DE FLUJOS DE CALOR
Diseño de Instalaciones de Climatización
GRACIAS POR SU ATENCIÓN
