Sist. Enfriamiento y Calefacc. Por Bomba de Calor Aire-Agua

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<p>Bomba de calor</p> <p>Sistema de enfriamiento o enfriamiento y calefaccin por bomba de calor aire-agua- Fan-coils para montaje en pared. - Fan-coils montados debajo del techo. - Fan-coils montados sobre el falso techo. - Fan-coils para instalaciones con conductos. - Unidades de cassette instaladas sobre el falso techo. El circuito del refrigerante es pequeo. El enfriador de agua es cargado con refrigerante, probado y cerrado hermticamente en la fbrica. La instalacin incluye: - Montaje del enfriador de agua y de la bomba de calor. - Instalacin de las tuberas de agua. - Instalacin de las unidades interiores.</p> <p>1. Introduccin</p> <p>El sistema de bomba de calor reversible aire-agua (BRAW), o planta enfriadora LCA, est constituido por un sistema compacto que incluye compresor, intercambiador aire, ventiladores, refrigerante, intercambiador refrigerante/agua, los modelos con bomba integrada, adems incorporan tanque de expansin. Esta unidad autnoma abastece los intercambiadores de calor de los fan-coils interiores que se conectan mediante tuberas de agua. Pueden instalarse en diferentes versiones y modelos:Figura 1. Esquema de una bomba de calor aire/agua. BRAW/LCA</p> <p>J. FerrandoJefe Dpto. Tcnico Clima Roca York, S.L.</p> <p>101</p> <p>- Conexin elctrica de las unidades interiores y del enfriador de agua. Sus principales ventajas son las siguientes: - El sistema BRAW / LCA es un sistema moderno y respetuoso con el medio ambiente. - Opera con una cantidad mnima de refrigerante en el sistema. - Funciona sin ruido ni vibraciones. - Proporciona una gran flexibilidad de utilizacin. - No se utiliza refrigerante en el espacio habitado. - Facilidad de instalacin, no requiere personal frigorista. - Permite ampliar o reducir las instalaciones. Entre sus aplicaciones estn: Despachos. Oficinas. Salas de reuniones. Viviendas. Hoteles y restaurantes. Tiendas. Bares y cafeteras.</p> <p>Figura 2. Sistema de dos tubos (slo enfriamiento)</p> <p>Figura 3. Sistema de doble tubera (enfriamiento y calentamiento)</p> <p>2. Sistemas de agua2.1. Sistema de dos tubos (enfriamiento) </p> <p>Figura 4. Sistema de cuatro tubos (refrigeracin y calefaccin)</p> <p>Un solo intercambiador de calor en la unidad fan-coil proveer la funcin de refrigeracin durante todo el ao. La funcin de calefaccin puede llevarse a cabo a travs de un elemento de calefaccin elctrico. Este sistema tambin puede instalarse en edificios con superficies de calefaccin esttica por radiadores (Fig. 2).2.2. Sistema de dos tubos (enfriamiento y calentamiento) </p> <p>Invirtiendo el ciclo de funcionamiento de la bomba de calor, de enfriamiento de agua a calentamiento de agua, es posible operar la planta para la funcin de calefaccin. De esta manera la estancia puede ser enfriada o, alternativamente, calentada (Fig. 3).2.3. Sistema de 4 tubos (enfriamiento y calefaccin) </p> <p>multneamente calefaccin y refrigeracin (Fig. 4).</p> <p>3. Temperaturas de agua fra</p> <p>Una sola batera en el fan-coil ser suficiente para las funciones de refrigeracin calefaccin durante todo el ao.</p> <p>Dos bateras en el fan-coil, una para refrigeracin y la otra para calefaccin, con circuitos de agua diferenciados, permiten la seleccin entre enfriamiento y calentamiento todo el ao. Esta versin permite ofrecer si-</p> <p>Un agua ms fra aumenta la capacidad de refrigeracin y deshumidificacin del fan-coil, pero disminuye la capacidad de refrigeracin del enfriador de agua. Temperaturas menos fras reducen la capacidad de refrigeracin del fan-coil, aunque incrementan, por otro lado la capaci-</p> <p>102</p> <p>dad de refrigeracin del enfriador de agua. Las temperaturas nominales del agua a la salida es de 7C y en el retorno a 12C.</p> <p>4. Temperaturas de agua caliente</p> <p>En espacios ocupados los fancoils deben ser instalados de forma que se asegure una correcta circulacin del aire de la estancia. Por lo tanto, las velocidades del ventilador deben ser correctamente seleccionadas. Para el posicionamiento correcto del fan-coil se recomienda seguir las instrucciones siguientes: 1. Dejar espacios despejados suficientes hasta los lugares de trabajo. 2. Procurar temperaturas ms altas del agua enfriada, de manera que se reduzcan las diferencias de temperatura entre el suministro de aire de refrigeracin y del aire de la estancia. 3. Los termostatos que no estn incorporados a la unidad, deben instalarse dentro de la estancia lejos de los chorros de aire de refrigeracin, ventanas y puertas abiertas, fuentes de calor como los ordenadores, fotocopiadoras, mquinas de caf y luz directa del sol. 4. Nunca deben cubrirse u obstruirse las aberturas de los fancoils. Durante la instalacin del mobiliario de la estancia, estanteras y similares, la circulacin de aire debe ser cuidadosamente considerada. 5. Se ha de proveer acceso para desmontar paneles, limpiar y reemplazar el filtro. 6. El drenaje de condensados debe ser acoplado cuidadosaFigura 5. Ubicacin de fan-coils y termostatos</p> <p>mente. La unidad debe instalarse horizontalmente o con un mximo de 10 mm. de pendiente hacia la salida del condensado. 7. Las unidades del tipo cassette de techo estn provistas con una pequea bomba que extrae condensado de la unidad. En caso de haber algn problema, la unidad se detendr automticamente. Para los otros modelos el drenaje de condensados se efectuar a travs de la tubera. La pendiente debe ser por lo menos de 2 cm. por cada metro de tubera. La salida debe dirigirse a una tubera de drenaje conectada con un sifn con vaciado, para prevenir olores en el espacio ocupado. Para enfriadores de agua refrigerados por aire debe asegurarse la libre circulacin de aire al condensador. - Hay que colocar la unidad en una superficie lisa reforzada. - Asegurar espacio libre suficiente hasta las paredes, equipos y otros elementos. - Nunca permitir que tenga lugar una recirculacin entre la descarga y la aspiracin de aire. - Generalmente no se han de conectar conductos en las unidades ventiladoras axiales. Si fuese necesario instalar conductos deben utilizarse las versiones con ventiladores centrfugos. - Las bateras de condensacin deben limpiarse regularmente de depsitos y suciedad. - Ha de tenerse en cuenta el nivel sonoro al escoger su ubicacin. - Las reglamentaciones locales han de ser cumplidas.</p> <p>La temperatura de salida mxima del agua de las bombas de calor aire-agua es de 50C y de 45C aproximadamente para el retorno del agua.</p> <p>5. Lmites de operacin</p> <p>Para cada unidad hay rangos dentro de los cuales la mquina puede trabajar satisfactoriamente sin sufrir daos. Es importante considerar cuidadosamente caudales, temperaturas y presiones. Para informacin ms precisa se recomienda consultar la documentacin tcnica del producto especfico.</p> <p>6. Condiciones de instalacin</p> <p>Cada unidad debe ser instalada correctamente, asegurando la buena circulacin de aire y accesibilidad para todo tipo de mantenimiento.</p> <p>7. Volumen mnimo de agua del sistema</p> <p>En instalaciones donde se ha previsto puedan funcionar con carga parcial, para obtener un control de temperatura constante de agua, sin cambios, y un funcionamiento sin problemas,</p> <p>septiembre 99</p> <p>103</p> <p>Figura 6. Termostato de fan-coils</p> <p>El volumen mnimo de agua dentro del sistema debe ser de diez litros por kW de potencia frigorfica.</p> <p>quea, no puede asegurar el bombeo necesario y puede causar una refrigeracin escasa o incluso paros del refrigerador de agua. Si la bomba es demasiado grande, consume energa innecesaria y tambin causa problemas debido al ruido. Adems, se reduce la presin entre el suministro y el retorno. La presin nunca debe disminuir demasiado, ya que se produce cavitacin, problemas de ruido, disminucin de capacidad y consiguiente deterioro de la bomba.</p> <p>8. Seleccin del tanque de almacenamiento</p> <p>El tanque debe ser suficientemente grande para cubrir las diferencias entre el volumen mnimo de agua del sistema y el volumen de los componentes instalados. es esencial que el volumen de agua total de la planta corresponda al volumen mnimo requerido por el fabricante. Por razones tcnicas, las mquinas frigorficas nunca han de operar intermitentemente (on/off continuo del compresor). Por eso, las unidades estn preconfiguradas internamente con un tiempo mnimo de funcionamiento y un tiempo mnimo de parada. Un caudal insuficiente de agua en el interior del sistema puede causar inestabilidad en la temperatura y desgastes por las paradas forzadas. En casos extremos podra incluso daar al compresor en relativamente pocas horas de funcionamiento.Figura 7. Control remoto por infrarrojos unidad cassette</p> <p>Un tanque con una entrada y salida simple es inadecuado para este propsito ya que acta como un simple agrandamiento de la tubera en el que el agua busca la manera ms corta de atravesarlo. En el tanque quedan as zonas muertas y por consiguiente no hay ningn efecto positivo. Los tanques deben disearse de manera que toda el agua circule o, mejor todava, se puede seleccionar un tanque de almacenamiento especial que efecte al mismo tiempo una estratificacin hidrulica para excluir cualquier peligro de cortocircuito.</p> <p>10. Seleccin de las vlvulas</p> <p>Se pueden utilizar vlvulas de 2 vas on/off, vlvulas de 3 vas on/off y vlvulas de regulacin continua. Con vlvulas de 2 vas se produce una oscilacin del caudal de agua a travs del enfriador de agua. Los caudales instantneos pueden ser tan altos que comprometan la precisin de funcionamiento y la seguridad de operacin. Por tanto, es necesario colocar un bypass en la red de tuberas. Para el aire acondicionado de confort sugerimos las vlvulas on/off de 3 vas en fan-coils, ya que se asegura as la precisin del control. Las vlvulas modulantes de 3 vas slo se montan en algunos casos especiales. La prdida de carga de la vlvula debe corresponder a la unidad concreta de fan-coil.</p> <p>9. Seleccin de la bomba</p> <p>La bomba debe seleccionarse segn la prdida de carga calculada y provista para un rango de temperatura entre 5C y 60C (durante la parada en invierno son posibles temperaturas ms bajas!) as como para el funcionamiento con salmuera (mezcla de agua y glicol). Una bomba con una curva caracterstica con pendiente pronunciada, cuando vara la prdida de carga de la instalacin tiene menor influencia en el caudal que en el caso de una curva de caracterstica plana. Si la bomba es demasiado pe-</p> <p>11. Tuberas</p> <p>Como en los sistemas convencionales de fontanera, pueden utilizarse todas las tuberas de acero o cobre.</p> <p>104</p> <p>Normalmente los tubos de cobre pueden ser trabajados fcilmente y tienen una prdida de carga baja. Tambin es posible usar tuberas de plstico para el sistema. Las dimensiones de las tuberas deben seleccionarse no slo en funcin de la prdida de carga sino tambin en funcin de la velocidad dentro de los tubos. Deben respetarse las velocidades siguientes: - Zona habitada: Tuberas de distribucin: &lt; 1,5 m/s Tuberas de,conexin: &lt; 1,0 m/s - Zonas de mquinas y depsito: Tuberas de distribucin: &lt; 2,0 m/s Durante la instalacin se recomienda proteger acsticamente las paredes y los suelos usando abrazaderas aislantes para proteger contra el ruido y las vibraciones. Para evitar prdidas de energa y condensacin, debido al agua enfriada, deben aislarse las tuberas. El tipo y espesor de aislamiento depende de la diferencia de temperatura entre la temperatura del agua y la temperatura del ambiente, as como de la humedad del aire ambiente; en ambientes normales se utiliza normalmente 12 mm. de espesor.</p> <p>12. Sistemas de control El control se lleva a cabo en los termostatos, que pueden montarse en la misma unidad o en la pared. Cuando el termostato lo exige, las vlvulas abren y cierran. El ventilador funciona continuamente y pueden seleccionarse manualmente tres velocidades diferentes. El cambio de enfriamiento a calentamiento, segn el equipo, puede llevarse a cabo automticamente o por un conmutador. Para requisitos especiales tambin pueden seleccionarse vlvulas modulantes.</p>

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