Método GUÍA 8 IDAE
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Descripción

Mediante este método del cuadro de diálogo, Cálculo del sistema de preparación de ACS, se permite dimensionar los equipos de un sistema de preparación de ACS por acumulación según el método descrito en la Guía técnica 8 del IDAE: "Agua caliente sanitaria central".

Los siguientes enlaces nos ayudarán a completar la información.

• Método de cálculo.
• Propiedades.
• Temas relacionados.

Método de cálculo

Para dimensionar la instalación de producción de ACS debe considerarse que la energía aportada (producción más acumulación) ha de igualar a la consumida en la punta; por ello si los volúmenes de acumulación son menores las potencias deberán ser mayores (sistemas de semi-acumulación, o semi-instantáneos) y si los volúmenes de acumulación son mayores las potencias podrán ser inferiores (sistemas de acumulación).

La energía proporcionada por el sistema es la suma de la que aporta la producción (intercambiador) más la almacenada en los depósitos de acumulación.

La energía que aporta la producción referida a 1 hora resulta:

E_producción = P_generador x 1 hora x η_prdACS

Donde:

• E_producción (Wh): Energía producida por el generador.
• P_generador (W): Potencia útil del generador térmico.
• η_prdACS (tanto por uno): Rendimiento del sistema de producción de ACS, que incluye las pérdidas por intercambio, acumulación, distribución y recirculación.

La energía útil que proporcione el sistema debe ser capaz de cubrir la demanda en la punta que es:

E_hp = Q_punta · (T_ACS - T_AFCH) · 1,16

Donde:

• E_hp: Energía útil [Wh].
• Q_punta: Consumo en hora punta [l].
• T_ACS: Temperatura de utilización del ACS [°C].
• T_AFCH: Temperatura del agua fría de red [°C].

La energía acumulada en los depósitos que puede ser utilizada durante la punta de consumo es:

E_acumulación = V_acumulación x (T_acumulación - T_AFCH) x 1,16 x F_{uso acumulación}

Donde:

• E_acumulación (Wh): Energía disponible en acumulación.
• V_acumulación (litros): Volumen total de los depósitos, acumulación o interacumuladores.
• T_acumulación (ºC): Temperatura de acumulación del agua, puede ser igual o superior a la de uso T_ACS.
• F_{uso acumulación}: Es el factor de uso del volumen acumulado. El factor de uso de acumulación depende de la geometría (esbeltez) y del número de depósitos de acumulación; ya que en el interior de estos existe una zona de mezcla entre las aguas fría y caliente, en la cual la temperatura resulta inferior a la de uso, por lo que dicho volumen no puede ser utilizado. Normalmente toman valores comprendidos entre 0,80 y 0,87 y, en el caso de depósitos conectados hidráulicamente en serie, se aplicará solo al de entrada de agua fría.

Entonces, la potencia que es necesaria instalar como mínimo será:

E_producción = E_hp - E_acumulación

P_generador = [Q_punta x (T_ACS - T_AFCH) - V_acumulación x (T_acumulación - T_AFCH) x F_{uso acumulación}] x 1,16 /η_prdACS

Propiedades

El programa realizará los cálculos para obtener esa potencia del generador con ayuda de los parámetros que se puede editar en este cuadro de diálogo:

Diagrama de uso: mediante el botón se accede a un a lista desplegable que contiene los diferentes tipos de uso que aparecen en el menú Archivo/Bases de datos/climatización y ACS/Producción ACS/Diagramas consumo ACS... Cada uso contiene los parámetros que describen la forma particular de consumo de un tipo de edificio. Se recomienda utilizar los referentes al DB-HE4.

Al seleccionar uno de los modelos de la base de datos se completará automáticamente los siguientes campos que vienen más abajo:

• Consumo diario por unidad (l/día): que corresponderá al parámetro GUd (parámetro de la base de datos Diagramas de consumo ACS).
• Porcentaje del gasto diario consumido en un periodo punta (%): que corresponderá con el valor de GUd · hp / Hp (parámetros de la base de datos Diagramas de consumo ACS).
• Duración máxima del periodo de preparación (horas): que corresponderá con el valor hv (parámetro de la base de datos Diagramas de consumo ACS).

Número de unidades x Consumo diario por unidad (l/día): El usuario deberá completar el Número de unidades para que multiplicado por el valor de la base de datos, Consumo diario por unidad (l/día), se obtenga el consumo medio diario (caudal total sin aplicar coeficiente de simultaneidad).

Porcentaje del gasto diario consumido en un periodo punta (%): Es la fracción del consumo total que se realiza en el tiempo de los períodos punta. Se debe encontrar entre el 5 % y el 100 %.

Una estimación conservadora es tomar como consumo punta en una hora el 50 % del consumo medio diario en edificios como viviendas y hoteles, mientras que en polideportivos el consumo presenta más puntas, por lo que se puede considerar que en la hora punta se tiene un consumo del 30 % del medio diario. El consumo diario hay que definirlo para una unidad a la temperatura de referencia.

El consumo total diario de agua caliente sanitaria a la temperatura de referencia, se obtiene de multiplicar el número de unidades por su consumo individual, como se ha visto en el punto anterior.

Duración máxima del periodo de preparación (horas): Este valor corresponde con el parámetro de la base de datos Duración máxima del periodo de preparación (horas), valor hp. El tiempo preestablecido para calentamiento de los depósitos es del orden de tres o cuatro horas; en el reglamento de 1981 se establecía un tiempo mínimo de 2 horas.

Se permitirán unos valores entre 0,25 horas y 12 horas.

Volumen del depósito de cabecera (l): Este volumen más el siguiente formarán el Volumen de acumulación total.

Cuando se rellenan los datos de Número de unidades, Consumo diario por unidad y Porcentaje del gasto diario consumido en un periodo punta, el programa rellenará automáticamente el campo del Volumen del depósito de cabecera en función al producto de esos tres valores, redondeado el resultado a uno de los valores inferiores por defecto de volúmenes de depósitos hasta los 1500 l (80 l, 100 l, 200 l, 300 l, 500 l, 750 l, 1000 l y 1500 l). Cuando se superen los 1500 l en el depósito de cabecera, el programa completará también los campos de Número de depósitos y Volumen unitario del resto de depósitos hasta conseguir el volumen final. Posteriormente, el usuario podrá modificarlos según sus necesidades.

Número y volumen unitario del resto de depósitos (ud y litros): Este volumen más el anterior formarán el Volumen de acumulación total. Cuando se superen los 1500 l en el depósito de cabecera (cuando se ha rellenado de forma automática), el programa completará también los campos de Número de depósitos y Volumen unitario del resto de depósitos hasta conseguir el volumen final. Posteriormente, el usuario podrá modificarlos según sus necesidades.

Temperatura mínima del agua fría de alimentación (ºC): Es la temperatura mínima del agua fría de la localidad según el DB-HE4. Por defecto salen 5 ºC, que es la temperatura mínima a todos los casos (mes de enero en Burgos y Soria).

Temperatura de preparación y acumulación (ºC): Es la temperatura máxima que alcanza el fluido en el acumulador por la acción del generador de calor. Ésta es mayor que la temperatura de utilización, o salida hacia la distribución.

Rendimiento total del sistema de producción de ACS (%): Este valor representa al rendimiento del sistema de producción de ACS, incluye las pérdidas por intercambio, acumulación, distribución y recirculación.

Este valor se debe encontrar entre el 70 % y el 90 %.

Cada vez que se modifica uno de los parámetros anteriores, se produce el recálculo de estos cuatro para comprobar y verificar, en su caso, los resultados.

Volumen de acumulación (l): Es la suma de los valores del Volumen del depósito de cabecera y Volumen total del resto de depósitos.

Potencia de producción (kW): Corresponde con el valor de la potencia del generador o de calentamiento necesaria. La potencia útil de los equipos será mayor cuanto mayor sea el consumo en punta y cuanto menor sea el volumen de acumulación.

Porcentaje de acumulación del consumo punta (%): Este factor indica la capacidad de acumulación respecto al consumo punta:

%_acumulación = 100 · V_acumulación ·(T_preparación - T_AFCH) / [Consumo punta 1 hora · (T_utilización - T_AFCH)]

Siendo el Consumo punta 1 hora igual al Consumo diario por unidad por el Porcentaje del gasto diario consumido en un periodo punta.

Los sistemas con acumuladores (semi-acumulación o acumulación) se dimensionan con la pareja de valores acumulación/potencia.

Tiempo de recuperación (min): Este valor representa el tiempo que necesitan los depósitos para calentarse a la Temperatura de preparación y acumulación con la caldera calculada (potencia y rendimiento).

Se calcula con la siguiente expresión:

T_rec = [V_acumulación · (T_acumulación - T_AFCH) · 1,16 · 60] / (Potencia de producción · η_prdACS)

Temas relacionados

• Acumulador ACS.
• Método RIC ITIC.

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