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Manual TK-ICA |
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El contenido de este manual se resume en estos puntos:
Este capítulo del manual de TeKton3D pretende ayudar al usuario a familiarizarse con el manejo básico de TK-ICA, desarrollando para ello un ejemplo del tipo de instalación más simple que puede calcular este software: una instalación de calefacción por radiadores bitubo. Los conceptos que se exponen en este capítulo son perfectamente extrapolables a otras instalaciones de climatización por agua más complejas.
TK-ICA es un módulo especialmente diseñado para trabajar apoyándose en el módulo TK-CDT de cálculo de cargas térmicas, cuyo manejo se explica en capítulo 2.4: Carga y demanda térmica. Así, al partir de un edificio ya calculado en TK-CDT, se empieza a trabajar sobre un proyecto que ya tiene calculadas las cargas y potencias, y además tiene situadas las unidades terminales y los sistemas, ahorrando buena parte del trabajo. TK-ICA también funciona de forma independiente, pero en ese caso es necesario dibujar la instalación partiendo de cero, y además hay que definir en cada radiador, fan-coil, etc. la potencia y el modelo asignado.
Este ejemplo parte de la vivienda desarrollada en el capítulo 2.4. Los pasos que se seguirán son:
El manejo de este programa es muy similar al del módulo TK-HS4 de instalaciones de suministro de agua, por lo que los usuarios habituados al manejo de aquél no encontrarán dificultad para aprender a utilizar TK-ICA.
Partiendo del ejemplo desarrollado en el capítulo 2.4, para
crear el capítulo de climatización por agua habrá que ir al menú
Datos/Capítulo nuevo y seleccionar la opción "Climatización por agua".
Esta opción también es accesible desde la barra de capítulos, en el botón
desplegable que aparece en primer lugar en la barra de herramientas ():
Antes de entrar en el nuevo capítulo, el programa preguntará si desea realizar la sincronización entre capítulos, debiendo indicar que Sí:
Al realizar la sincronización, en el nuevo capítulo de TK-ICA aparecerán aquellos sistemas y unidades terminales que se consideren compatibles, es decir:
Así, al crear el nuevo capítulo encontrará que la caldera y los radiadores ya se encuentran colocados en su sitio. A estas entidades del proyecto se les da el nombre de entidades sincronizadas, y se encuentran bloqueadas dentro del capítulo de TK-ICA, debiendo acudir al capítulo de TK-CDT para realizar operaciones de edición (mover, girar, eliminar, etc.). Las entidades sincronizadas pueden dejar de serlo a petición del usuario, si, dentro de su cuadro de propiedades, desactiva la casilla "Sincronizado con CDT".
La primera vez que cree un capítulo de TK-ICA, podrá observar que las dimensiones de los símbolos del capítulo de TK-ICA no coinciden, por norma general, con las del capítulo de TK-CDT. Esto ocurre porque estos símbolos tienen la capacidad de variar su tamaño en función del modelo elegido, pero sólo pueden cambiar una vez que se ha realizado el cálculo; como en TK-ICA no se ha realizado ningún cálculo aún, los símbolos aparecerán con sus dimensiones por defecto, de ahí que existan diferencias.
Cuando se trabaja con símbolos sincronizados, TeKton3D sólo muestra en pantalla los el capítulo activo, aunque esté visible otro capítulo que utiliza los mismos símbolos.
No
podrá realizar la sincronización de forma inmediata entre CDT e ICA en aquellos
proyectos cuyo capítulo de cargas térmicas haya sido creado con anterioridad al
lanzamiento de TK-ICA (versiones 1.1.4.8 y anteriores de TeKton3D). Para
solucionar este problema consulte el apartado: 9 - Sincronización de
proyectos antiguos.
Como en la mayoría de los programas de nuestra biblioteca, uno de los primeros pasos a dar cuando se aborda el diseño de la instalación es definir una serie de características generales del proyecto en Datos/Generales...
En primer lugar se definirán los materiales por defecto a utilizar en la instalación, en la solapa Materiales por defecto. Para empezar, defina en los materiales de las tuberías (tanto para agua fría como para agua caliente) la serie "Multicapa AL-PERT clase 5":
De la misma manera, modifique los materiales por defecto de los demás accesorios que aparecen en el cuadro:
Tipo de válvula de corte conexionado unidad terminal: "Bola latón" |
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Tipo de válvula de corte para sectorización general: "Compuerta bronce" |
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Tipo de válvula de control: "AMZ 113". Es una válvula de tres vías todo/nada del fabricante Danfoss® especialmente diseñada para instalaciones de climatización. |
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Tipo de válvula de equilibrado de presión: "STAD". Es una válvula de equilibrado del fabricante Tour & Andersson® diseñada para el equilibrado de circuitos cerrados de calefacción o refrigeración. |
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Tipo de válvula antirretorno: "Retención universal", este tipo de válvula es el más sencillo y habitual (imagen de Docol®). |
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La siguiente solapa del cuadro de Datos/Generales contiene opciones generales relacionadas con el cálculo de la instalación. En ella podrá ajustar las siguientes opciones:
El coeficiente e (ASHRAE Fundamentals Handbook) depende del tipo de unión empleado (roscada, embridada, soldada).
La otra opción consiste en suponer un cierto incremento de la longitud de las tuberías, siendo recomendable adoptar valores entre el 20% y el 30%. En este caso se tomará esta última opción, adoptando un valor del 25%.
En esta solapa podrá definir opciones relacionadas con el aislamiento térmico, así como algunas opciones generales relacionadas con el funcionamiento del programa. Las opciones relacionadas con el aislamiento y las pérdidas térmicas son:
El resto de opciones afectan al funcionamiento del programa en sí, y no al cálculo, así que queda en manos del usuario el decidir si desea o no activar alguna de las opciones:
Las instalaciones de climatización por agua suelen tener gran cantidad de elementos auxiliares. Normalmente suele ser recomendable tener claro dónde colocar elementos como las bombas, colectores, sistemas de expansión o algunas válvulas antes de empezar el trazado de tuberías. En este caso la instalación es muy simple y sólo va llevar un circulador y un vaso de expansión.
Antes de empezar, conviene cuadrar el entramado con el dibujo que se ha importado de TK-CDT. En primer lugar, active el entramado (F7) y la herramienta Imantar entramado (F9). En el panel de proyecto, elija la Planta Baja y sitúese en una vista en planta (TAB):
A continuación, seleccione la caldera, y haga clic en el
botón "Actualizar cota" ()
que hay en la barra de herramientas de ayudas al dibujo. Verá que el cuadro
"Cota sobre planta" cambia su valor a 0,20, que es donde se sitúa la caldera.
En este caso el entramado encaja muy
bien con la instalación porque el dibujo de unidades terminales y sistemas en
TK-CDT se ha hecho sobre el mismo entramado. Tenga esto en cuenta cuando trabaje
con TK-CDT.
El vaso de expansión se colocará a la
salida de la
caldera. En todos los equipos de TK-ICA (calderas y enfriadoras), la
salida es la conexión señalada con el
ramal azul, independientemente de la
temperatura que tenga el agua. Para añadir el vaso de expansión,
vaya a la opción de menú Insertar/Vaso de expansión
(),
y en el cuadro que aparece en pantalla (librería de símbolos) elija un
dibujo para representarlo:
Si experimenta problemas de velocidad
en su equipo, es preferible que utilice los símbolos 2D, más sencillos, y que
darán idéntico resultado a los 3D.
Esta entidad es un símbolo, y como tal, para dibujarlo es necesario hacer clic en la pantalla dos veces: una para definir su posición y otra para definir su rotación (también puede introducir la rotación manualmente con la opción del menú contextual, accesible desde el botón derecho del ratón, Fijar rotación). Si activa la referencia automática "Conexión" le resultará más sencillo dibujar el vaso de expansión:
En este caso puede parecer que el tamaño del vaso de
expansión es exagerado, para que quede un poco más discreto en el dibujo, puede
reducir su tamaño, con la opción de menú Edición/Escalar ().
Para ello, mantenga seleccionado el vaso de expansión y haga clic en
;
a continuación marque el punto de conexión del símbolo, y en el menú contextual
fije el factor de escala para dividir su tamaño por cuatro ("÷4"):
&
El siguiente paso consistirá en la colocación del circulador,
que en este caso irá en el retorno, aguas arriba del vaso de expansión, y en
posición vertical. Para ello habrá que dibujar antes una tubería desde A a B con
la opción Insertar/Tubería ():
El circulador irá colocado en una tubería vertical que
arranca en "B". El circulador se crea de forma similar al vaso de
expansión, ya que al igual que en el caso de éste, se trata de un símbolo; añada el circulador
desde Insertar/Circulador (),
eligiendo antes un bloque adecuado dentro de la librería de símbolos. Antes de
definir su posición, observe que el circulador lleva dibujada una flecha que
indica el sentido de circulación, esta flecha debe de salir de "B"
para que TK-ICA interprete correctamente la instalación. Coloque el circulador
como se indica en la figura siguiente, sin necesidad de variar el punto de vista
ni de salirse del plano:
Una vez dibujado, selecciónelo y presione SHIFT+G cuatro veces. Esta acción girará el símbolo con respecto a su eje transversal (45º por cada pulsación), tal y como aparece en las figuras siguientes:
De esta manera el circulador quedará un poco solapado con la
tubería, para solucionarlo, puede moverlo hacia arriba con la tecla
Retroceder Página, lo que desplazará al circulador una distancia en sentido
+Z (vertical hacia arriba) igual al paso Z del entramado, que en este ejemplo
está ajustado a 10 cm. El paso del entramado puede ajustarse desde la opción de
menú Herramientas/Plano de trabajo ().
Para terminar, rellene el hueco que queda entre la tubería horizontal y el
circulador con un nuevo tramo de tubería:
El paso siguiente es el trazado de las tuberías que alimentan a los radiadores y los conectan con la caldera. Antes de dibujar hay que tener claro por dónde van a discurrir estas tuberías. Por ejemplo, en la planta baja las tuberías seguirán un trazado como el de la figura siguiente:
Para asegurarse de que va a dibujar en el mismo plano de los
radiadores, sitúe la cota sobre planta a la altura de éstos, seleccionando uno
cualquiera y haciendo clic en el botón "Actualizar cota" ().
Como en el capítulo de TK-CDT los radiadores se dibujaron a la misma altura que
la caldera, la casilla "Cota sobre planta" debe de seguir mostrando un
valor de 0,20.
Partiendo del radiador del aseo (parte inferior izquierda del
plano de planta) dibuje la primera tubería principal (),
siguiendo de forma aproximada el trazado A-B-C-D-E-F-G que se indica en la
figura anterior. Tenga en cuenta que la tubería debe arrancar del punto de
conexión del radiador del aseo y terminar en el del último radiador del salón.
Al contrario que en el caso de los generadores (calderas y enfriadoras), en las
unidades terminales, como los radiadores, no importa dónde se conecta la tubería
de impulsión y dónde se conecta el retorno, ya que el sentido de circulación del
agua vendrá dado por el circulador. Aún así, aunque sólo sea por cuestiones de
representación gráfica, conviene conectar la tubería de retorno al detentor que
lleva dibujado el símbolo del radiador y dejar la otra conexión para la conexión
de la tubería de impulsión.
Si tiene dificultad para encontrar el
punto de conexión de algún símbolo, sepa que en el Panel de herramientas
gráficas, dentro del grupo de opciones de visualización, tiene la
opción Ver / ocultar puntos de conexión, que dibuja unas esferas de color
rojo en los puntos de conexión y de color azul en el punto de inserción.
Cuando la haya dibujado, trace otra tubería paralela a la anterior que conecte las otras dos conexiones de los dos radiadores antes mencionados. Si necesita realizar un cruce entre tuberías, puede resolverlo de dos maneras:
A continuación trace dos nuevas tuberías que abastezcan al radiador del aseo situado en la parte este de la casa:
Haga esto mismo con el radiador del dormitorio de la parte suroeste. Con esto ya tendrá dibujadas las tuberías principales de impulsión y retorno de la planta baja. Para terminar de dibujar la instalación, enlace estas tuberías con los radiadores que faltan por conectar:
Tenga en cuenta que la conexión entre radiadores y tuberías debe ser perfecta para poder realizar bien el cálculo. Si quiere comprobar cuántas entidades están conectadas entre sí, seleccione una cualquiera y pulse la tecla U para seleccionar todas las que estén conectadas a la primera:
Cuando esté todo hecho ya podrá pasar a la planta de arriba.
Los montantes se dibujan como una tubería más, pero para usuarios poco acostumbrados al entorno 3D del programa puede resultar algo complicado. Hay muchas maneras de dibujar los montantes, y aquí se explica una de ellas, que resultará muy sencilla. En el panel de proyecto, active la "Planta alta", pero mantenga visible la planta baja, tal y como se indica en la siguiente figura:
Si ahora toma una vista en planta, verá que aparecen
superpuestos los planos de referencia de ambas plantas. En la figura siguiente
se le ha dado un color distinto (azul) a la planta alta para distinguirla de la
anterior (esto se puede hacer desde Herramientas/Gestión de capas
,
dentro del capítulo Edificio):
Como puede observar, la zona señalada con un círculo verde en la figura anterior resulta idónea para la colocación de los montantes, ya que no invade ninguna zona útil de la vivienda. Así, lo lógico será arrancar los montantes desde ese punto y trazar a partir de ahí las tuberías de la planta alta. Para empezar, hay que buscar un radiador en la planta alta que sirva como referencia, por ejemplo, el señalado en la figura anterior.
Para continuar, desactive la visibilidad de la planta baja (en el panel de proyecto) y trace las tuberías de la planta alta como se indicó en el apartado 5.1 para la planta baja.
Para terminar de dibujar la instalación, coloque dos válvulas
de corte casi seguidas (dejando un pequeño hueco entre ambas) en cada montante.
Para ello tendrá que ir a la opción de menú Insertar/Válvula de corte ()
y colocarla sobre el montante. Para que le resulte más sencillo, siga estos
pasos:
Para terminar de enlazar la instalación, trace dos tuberías verticales desde la salida y la entrada de la caldera, de 1 metro, por ejemplo, para que sobre tubería.
Por último, enlace las montantes con estas tuberías, empezando por el punto medio del tramo situado entre las válvulas, y terminando en la perpendicular del otro tramo. Borre los tramos sobrantes de tubería vertical, y el trazado estará completo.
En principio lo que hay hecho hasta ahora es suficiente como para iniciar el cálculo de la instalación. En instalaciones más complejas sería conveniente revisar las propiedades de las tuberías y válvulas, para especificar, por ejemplo, la situación de cada tubería para el cálculo del aislamiento (en este caso siempre están en el interior de locales acondicionados, que es la situación asignada por defecto.
Si el dibujo se ha hecho correctamente, al calcular la instalación no debe de haber problema alguno. En caso contrario, en el cuadro "Proceso de cálculo" se informará sobre las incidencias encontradas:
Entre los errores más frecuentes que se pueden cometer a la hora de trabajar con TK-ICA se encuentran:
Una vez calculada la instalación podrá elegir un modelo de
circulador de la base de datos adecuado a los resultados obtenidos. Para ello,
seleccione el circulador y vaya a la opción Datos/Seleccionar circulador
().
Aparecerá en pantalla una ventana con la curva característica (caudal - pérdida
de carga) de la instalación, con el caudal de diseño marcado (en este ejemplo:
0,286 l/s) por una línea discontinua roja, lo que determina el punto de
diseño:
Teniendo en cuenta el caudal que ha arrojado el cálculo, haga clic en el botón Seleccionar para elegir un circulador adecuado. Al escoger un modelo concreto, verá que en el cuadro anterior se superpone la curva característica de la bomba, resultando, donde se cruzan ambas curvas, el punto de funcionamiento de la instalación, que debe quedar lo más próximo posible al punto de diseño. Por ejemplo, entre los circuladores de la gama STAR-E de WILO® se encuentran los cuatro siguientes:
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WILO STAR-E 25/1-3 // WILO STAR-E 30/1-3. El punto de funcionamiento queda por debajo del caudal que necesita la instalación para entregar la potencia térmica necesaria, así que esta bomba es insuficiente. |
WILO STAR-E 25/1-5 // WILO STAR-E 30/1-5. El punto de funcionamiento queda prácticamente sobre el punto de diseño, esta bomba se adapta perfectamente a la instalación. La única diferencia entre la STAR-E 25 y la STAR-E 30 es el diámetro nominal; como debe instalarla en una tubería de Ø25, será conveniente elegir la STAR-E 25/1-5 |
La gestión de resultados en TK-ICA no difiere demasiado del resto de módulos (consulte el capítulo 1.7 para ver más información al respecto). Especialmente útil resultan:
Si desea crear un capítulo de TK-ICA a partir de un capítulo de TK-CDT creado con una versión de TeKton3D anterior a la 1.1.4.8, sepa que puede experimentar problemas, ya que las librerías de símbolos de las primeras versiones de CDT son incompatibles con TK-ICA.
Para solucionar este problema, dentro de TK-CDT debe sustituir los símbolos antiguos por los nuevos, tal y como se indica:
Si repite este proceso con todos los símbolos utilizados en el proyecto (normalmente no se utilizan más de 3 ó 4 tipos), podrá realizar la sincronización con TK-ICA sin problemas.
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