Gu.a de Sistemas - notes fileyCirculación ACS yProducción ACS Como seleccionar yBombas principales...

Calefacción

Resumen

Sistemas/productosDescripción de productos

Descripción de sistemas

Bombas principalesDerivaciones de calderaBucles de mezclaSuperficies de calorRecuperación de calorCirculación ACSProducción ACS

Como seleccionar

Bombas principalesDerivaciones de calderaBucles de mezclaSuperficies de calorRecuperación de calorCirculación ACSProducción ACS

A/

CalefacciónResumen

Buclemezcla

HW HWC CW

Produc-ción calor

DWH

Superficies calientes

Recuperación calor

Bombas principales

Derivaciones caldera

UPS Serie 100 O O X

UPS Serie 200 O O O O O X X

UPE Serie 2000 X X X

TPE Serie 2000 X X X X

TP/LM/LP/CLM O O O X X

TPE/LME/LPE/CLME X X X X X

NK/NB O O O X

NKE/NBE X X X

Bom

bas

pri

nci

pal

es

Der

ivac

ion

es c

alde

ra

Bu

cles

mez

cla

Sup

erfi

cies

cal

ien

tes

Recu

per

ació

n c

alor

Cir

cula

ción

DH

W

Prod

ucc

ión

DH

W

Primera elección = X Segunda elección = O

Tipo sistema

Tipo producto

P/C

CalefacciónResumen

MPMU

t pG10

UPS Serie 100

UPS Serie 200 X X X X X

UPE Serie 2000 X X X X X X

TPE Serie 2000 X X X X X X

TP/LM/LP/CLM

TPE/LME/LPE/CLME X X X X X X X

NK/NB

NKE/NBE X X X X X X X

Ala

rma

exte

rna

Con

trol

rem

oto

GEN

Ibu

s

LON

bu

s

Arr

anq

ue/

par

ada

ext.

Entr

ada

anal

ógic

a

Sen

sor

exte

rnoComunicación

Tipo producto

PC Nivel usuario(suministro BMS)

Nivel subestación(suministro BMS)

Nivel componente(Grundfos)

P/C

CalefacciónResumen

PMU

PFU

Delta Control

PCU

Unidad control,hasta 8 bombas

Controlador preajustado,

hasta 4 bombas

Panel control, completo hasta

4 bombas

Unidad contacto,hasta 4 bombas

UPE Serie 2000TPE Serie 2000

Bombas E en línea

Bombas E en líneaEn línea

Bombas E aspirac. axialAspiración axial

PMUPFU

2.2 kW7.5 kW

2.2 kW7.5 kW

7.5 kW315 kW

Funcionalidad Utilizada kW máx.en conexión tamaño bomba

con

G

CalefacciónResumen

Gama producto calefacción Curva trabajo 50 Hz

Rotor seco, aspiración axial

NB/NKNBE/NKE

Rotor seco, en línea

TP/LM/LP/CLMTPE Serie 2000TPE/LME/LPE/CLME

Rotor húmedo, en línea

UPS Serie 100UPS Serie 200UPE Serie 2000

C/V

Características

S

Amplia gama producto

Amplia gama sistema

Herramientas soporte

I

Fácil conexión eléctrica

Fácil acceso al regulador velocidad

Interfase fácil para el usuario

Convertidor de frecuencia integrado

No necesita protección motor

F

Nivel de ruido muy bajo

Material de gran calidad

Velocidad variable

Alto rendimiento

Ventajas

S

Sólo un proveedor

Selección fácil

Selección segura

I

Instalación fácil/segura

Puesta en marcha fácil/segura

Puesta en marcha rápida

Instalación segura

Bajos costes instalación

F

Gran confort

Larga vida

Ahorro energía

Bajos costes funcionamiento

CalefacciónResumen

UPS S 100

D

Temperatura -25 a +110°CPresión PN 10 (10 bar)Gama potencia 25W a 250WVelocidad 1 a 3 velocidadesConexiones Racores; BridasLongitud 130 a 250 mmCarcasa bomba Fundición; Bronce

Acero inoxidable

C

Ninguna

C

Fácil conexión electrícaFácil acceso al regulador velocidadNivel de ruido muy bajoMaterial de gran calidadAlto rendimientoNo necesita protección motorAmplia gama de productoAmplia gama de aplicaciones

V

Instalador:Instalación fácilSólo un proveedor2 años de garantía

Usuario:Libre de mantenimientoLarga vidaBajos costes de funcionamientoGran confort

CalefacciónResumen

UPS S 100

UPE S 200

D

Temperatura -10 a +120°CPresión PN 10 (10 bar)Gama potencia 250W a 2200WVelocidad 3 velocidadesConexiones Bridas (PN6/10)Conex. a conex. 220 a 450 mmCarcasa bomba Fundición; Bronce

C

Módulo de alarma (accesorios)Módulo GENIbus (accesorios)

C

Fácil conexión electrícaCojinetes lubricados por el aguaNivel de ruido muy bajoMaterial de gran calidadAlto rendimientoMódulo de protección de motorAmplia gama de productoAmplia gama de aplicaciones

V

Instalador:Instalación fácilSólo un proveedorFácil puesta en marcha

Usuario:Libre de mantenimientoLarga vidaBajos costes de funcionamientoGran confort

CalefacciónResumen

UPS S 200

UPE S 2000

D

Temperatura 2 a +95°CPresión PN 10 (10 bar)Gama potencia 60W a 2200WVelocidad Velocidad variableConexiones Racores;BridasConex. a conex. 130 a 450 mmCarcasa bomba Fundición; Bronce

C

Módulo de alarmaEntrada digitalEntrada analógicaGENIbus

C

Fácil conexión electrícaCojinetes lubricados por el aguaNivel de ruido muy bajoMaterial de gran calidadAlto rendimientoConvertidor de frecuencia incorporadoNo necesita protección de motorAmplia gama de productoComunicación

V


Usuario:Larga vidaBajos costes de funcionamientoGran confortAcceso a datos de funcionamiento

CalefacciónResumen

UPE S 2000

TPE S 2000

D

Temperatura - 25 a + 140°CPresión PN 16 (16 bar)Gama potencia 1,1kW a 7.5kWVelocidad Velocidad variableConexiones BridasConex. a conex. 280 a 450 mmCarcasa bomba Fundición

C

Módulo de alarmaEntrada digitalEntrada analógicaGENIbus

C

Fácil conexión electríca Convertidor de frecuencia incorporadoSensor de presión diferencial incorporadoMaterial de gran calidadAlto rendimientoNo necesita protección de motorAmplia gama de productoTratado con cataforesisComunicación

V


Usuario:Larga vidaCostes de funcionamiento muy bajosGran confortAcceso a datos de funcionamiento

CalefacciónResumen

TPE S 2000

TP/LM/LP/CLM

D

Temperatura - 25 a + 140°CPresión PN 20 (20 bar)Gama potencia 0.37kW a 45kWVelocidad 1 velocidad Conexiones BridasConex. a conex. 280 a 820 mmCarcasa bomba Fundición; Bronce

C

Ninguna

C

Material de gran calidadAlto rendimientoAmplia gama de productoBombas doblesAmplia gama de aplicacionesMotor estándarTratado con cataforesis

V

Instalador:Instalación fácilSólo un proveedor

Usuario:Larga vidaBajos costes de funcionamientoGran confort

CalefacciónResumen

TP/LM/LP/CLM

TPE/LME/LPE/CLME

D

Temperatura - 25 a + 140°CPresión PN 16 (16 bar)Gama potencia 1.1kW a 7.5kWVelocidad Velocidad variable Conexiones BridasConex. a conex. 280 a 450 mmCarcasa bomba Fundición

C

Relé de alarmaEntrada digitalEntrada analógicaGENIbus

C

Fácil conexión eléctricaConvertidor de frecuencia incorporadoMaterial de gran calidadAlto rendimientoNo necesita protección de motorAmplia gama de aplicacionesComunicación

V

Instalador:Instalación fácilFácil puesta en marcha Sólo un proveedor


CalefacciónResumen

TPE/LME/LPE/CLME

NB/NK

D

Temperatura - 10 a + 140°CPresión PN 16 (16 bar)Gama potencia 0.37kW a 355kWVelocidad 1 velocidad Conexiones DN 32 - 300Carcasa bomba Fundición; Bronce

C

Ninguna

C

FlexibilidadMaterial de gran calidadAlto rendimientoAmplia gama de productoAcoplamiento espaciadorAmplia gama de sistemaMotor estándar

V

Instalador:Instalación fácilSólo un proveedor

Usuario:Larga vidaBajos costes de funcionamiento

CalefacciónResumen

NB/NKUPS S 200

NBE/NKE

D

Temperatura - 10 a + 140°CPresión PN 16 (16 bar)Gama potencia 0.75kW a 7.5kWVelocidad Variable Conexiones DN 32 - 125Carcasa bomba Fundición

C

Relé de alarmaEntrada digitalEntrada analógicaGENIbus

C

Fácil conexión eléctricaConvertidor de frecuencia incorporadoMaterial de gran calidadAlto rendimientoNo necesita protección de motorAmplia gama de productoComunicación

V

Instalador:Instalación fácilPuesta en marcha fácilSólo un proveedor


CalefacciónResumen

NBE/NKE

B

F

Debido a variaciones en la demanda de calor y caudal, recomendamos utilizar como bombas principales bombas en paralelo con control de velocidad. Máx. 3 bombas + 1 bomba como bomba en espera. Controlando la velocidad de todas las bombas se puede conseguir un ahorro energético óptimo.

D

Caudal por bomba Tipo bomba

m3/h

5 - 60 UPE Serie 2000

60 - 100 TPE Serie 2000

100 - 200 LP/CLM + Conv.frec. externo

200 - 1000 NK+ Conv.frec. externo

Es importante comprobar el rendimiento en elpunto de trabajo donde el sistema tiene muchashoras de funcionamiento.

I

Utilizando bombas UPE y TPE de la Serie 2000 no se necesitan sensor de presión y protección de motor externo. Sólo se necesita un PMU para funcionamiento en paralelo. Se puede tener presión proporcional sin un sensor en el sistema. Para bombas de más de 7,5 kW, se necesitan sensor externo, protección de motor, así como una unidad de control de bomba.

CalefacciónDescripción aplicaciones

Variación de caudal en un año de referencia (8760 horas)

Horas/año

2000 4000 6000 8000

Caudal%

100

80

60

40

20

100%75%25% 50% Caudal

Punto de trabajo con muchas horas de funcionamiento

Cuando las bombas están instaladas enparalelo deben instalarse válvulas deretención

D

F

La función principal de la bomba de derivación de caldera es garantizar que las diferencias de temperatura entre la parte superior e inferior de lacaldera no sean demasiado grandes, ya que originan tensiones en el material y reducen portanto la vida de la calderaCon ciertos tipos de combustible hay riesgo de corrosión a temperaturas demasiado bajas en la parte inferior de la caldera. Se garantiza una seguridad máxima utilizando una bomba controlada,así como un ahorro óptimo de energía.

D


m3/h

5 - 100 TPE/LME/LPE/CLME

100 - 200 LM/LP/CLM + Conv.frec. externo

200 - 1000 NK+Conv.frec. externo

Las bombas tienen a menudo gran caudal y pocaaltura, siendo importante controlar el valor deNPSH de la bomba.

I

TPE/LME/LPE/CLME: Las bombas incorporan un convertidor de frecuencia y una protección demotor. Debe utilizarse un sensor de temperaturacon una salida de señal de 0/5-10V ó 0/4-20. Se utiliza el control remoto R100 para la puesta enmarcha y posterior lectura de los datos de funcionamiento.LM/LP/CLM/NK: Los tipos de bomba mencionados requieren convertidor de frecuencia y regulador externos.


75%25% 50%CaudalNPSH

m

100%75%25% 50%Caudal

Alturam

Caudal máx.

100%

Colocación del sensor de temperatura

B

F

Debido a variaciones de la utilización y la demandade calor en diferentes partes del edifico, el sistemapuede estar dividido en zonas controladas por unbucle de mezcla. La temperatura del caudal serámás baja que en la tubería principal, lo que originará un mayor caudal en la zona que en latubería principal. Esto ayudará a conseguir un equilibrio hidráulico en todo el sistema. Las bombas con control de velocidad permiten conseguir un máximo ahorro de energía.

D


m3/h

5 - 60 UPE Serie 2000

60 - 100 TPE Serie 2000

Al utilizar una válvula de dos vías, la presión perdidaen la válvula será controlada por la bomba principal.Al utilizar una válvula de tres vías, la bomba en elbucle de mezcla también tiene que controlar la presión perdida en la válvula.

I

Utilizando bombas UPE y TPE, Serie 2000, no senecesitan sensor de presión y protección de motorexterno. Se puede tener presión proporciónal sinponer un sensor en el sistema.


Bucle de mezcla con válvula de 2 vías

bomba

Bucle de mezcla con válvula de 3 vías

bomba

S

F

Una superficie de calor calienta el aire que entra enel edificio a través del sistema de ventilación. La temperatura de la superficie de calor depende de latemperatura exterior y está controlada mediante launidad de control del sistema de ventilación. El sistema tiene un caudal constante y temperatura variable, donde es importante tener un caudal correcto. El caudal se ajusta normalmente median-te una válvula de regulación, puede ser también ventajoso utilizar una bomba regulable (bomba E).

D


m3/h

5 - 60 UPE Serie 2000

60 - 100 TPE/LME/LPE

I

UPE Serie 2000:La bomba se ajusta a curva constante y después al caudal correcto. TPE/LME/LPE:La bomba se ajusta a funcionamiento no controladoy después al caudal correcto. Se hace fácilmente con el control remoto R100.


Caudal ajustado con una válvula

MM

MM

Caudal ajustado con una bomba

Caudal correcto

Caudal

Altura

Velocidad máx.

pválvula

Potencia

Caudal ajustado con una válvula

Velocidad reducida

Caudal correcto

Caudal

Altura

Velocidad máx.

Potencia

Caudal ajustado con una bomba

MMMM

Sistema controlado por válvulade 3 vías

Sistema controlado por bombas

Rendimiento sistema =

Entradaaire

Salidaaire

R

F

La finalidad del sistema es recuperar el calor del aire de salida. El objetivo principal de la bomba es garantizar un caudal óptimo entre las superficies calentadas. La bomba/válvula está controla por la unidad de control general del sistema de ventilación.El potencial de ahorro al utilizar una bomba controlada en vez de una válvula de tres vías para alcanzar la temperatura correcta es muy grande.

D


m3/h

5 - 100 TPE/LME/LPE

El rendimiento total del sistema depende de si lacantidad del agua circulada es correcta. Si existe elriesgo de temperaturas por debajo de 0°C en latoma de aire hay que añadirle un anticongelante alsistema. Utilizando una mezcla de glicol al 37%quedará protegido contra heladas hasta –20°C.

I

Se ajusta la bomba a no controlada y la señal de la unidad de control central se conecta a la entrada analógica (0/5-10v or 0/4-20 mA). El control remoto R100 debe utilizarse en conexión con el ajuste de la bomba.


C

F

La finalidad del sistema es el calentamiento de agua caliente doméstica. La función de la bomba circuladora es garantizar que siempre haya agua caliente disponible lo más cerca posible del grifo, con el fín de reducir el desperdicio de agua y aumentar el confort. En ciertas instalaciones (circuitos de carga) la bomba puede al mismo tiempo garantizar la circulación entre el converti-dor y el depósito.

D


m3/h No controlada Controlada

0.5 - 6 UPS Series 100 TPE

6 - 60 UPS Series 200 TPE

60 - 200 LM/LP/CLM LME/LPE/CLME

Normalmente se utilizan bombas no controladas,ya que la variación de caudal suele ser pequeña.Puede ser ventajoso utilizar bombas controladaspara ajustar el caudal al arrancar el sistema, aun-que en sistemas grandes será también ventajosoutilizar una bomba controlada por la temperatura.

I

Debido al contenido de gases en el agua es importante que este gas no se acumule en labomba, acortando la vida de la nisma. Por lo tantose recomienda siempre instalar la bomba con caudal ascendente y caudal horizontal mínimo.


Agua fría

Agua fría

Aguacaliente

Circulaciónagua

caliente

Sensortemperatura

Agua fría

Aguacaliente

Circulaciónagua

caliente

Purgaaire

P

F

Para que el sistema sea lo más flexible posible, elcalentamiento y almacenaje del agua caliente doméstica están divididos en dos unidades, unapara el calentamiento y otra para la acumulacióndel agua caliente. La construcción de los sistemasdepende entre otros del tipo de intercambiador decalor (cargador) utilizado.La bomba está controladapor la temperatura del depósito, sea ON/FF o velocidad variable.

D


m3/h No controlada Controlada

0.5 - 6 UPS Serie 100 TPE

6 - 60 UPS Serie 200 TPE

60 - 200 LM/LP/CLM LME/LPE/CLME

Si se utiliza una bomba para la acumulación, asícomo circulación, el caudal mínimo de la bombadebe ser el mismo que el caudal necesario para lacirculación.

I

Si la bomba se instala en el lado ”caliente” del intercambiador, debe asegurarse que la temperatu-ra no exceda la temperatura máxima necesaria, yaque esto puede originar depósitos de cal en labomba.Debido al contenido de gases en el agua, es importante que este gas no se acumule en labomba, acortando la vida de la misma. Por lo tantose recomienda siempre instalar la bomba con caudal ascendente y caudal horizontal mínimo.


CW

HW

HWC

M

Bomba de carga

Bomba recirculadora

M

HWC

Bombarecirculadora y de carga

M CW

HW

M

Intercam-biadorcarga

Intercambiadorecirculación

Bomba de carga

Bombarecirculadora

CW

HW

HWC

Depósito agua caliente

Dépósitoagua caliente

Depósito agua caliente

B

G

Paso 1: Definir área total calentada m2 ej. 20,000 m2

Paso 2: Definir pérdida calor por m2 ej. 50 W/m2 (pérd. total calor 1,000 kW)Paso 3: Definir ∆t del sistema ej. ∆t 20°C (caudal 43 m3/h)Paso 4: Definir ∆p de la bomba ej. 10 mPaso 5: Hallar la bomba exacta en el cátalogo ej. TPE 80-180 3.0 kW

CalefacciónComo seleccionar

Área calentada en [m2]

50 100 500

Caudal en [m3/h]

∆t = 40oC∆t = 30oC

∆t = 20oC

∆t = 10oC

W /m2 = 100W /m2 = 75W /m2 = 50

100

500

1,000

5,000

10,000

Dem

and

a ca

lor

en [

kW]

100 W/m2 = Edificio viejo (aislam.deficiente)

75 W/m2 = Edificio viejo (aislam. medio)

50 W/m2 = Edificio nuevo (buen aislam.)

1,000

1000 5,000 10,000 50,000 100,000

∆t = 40oC ej. ( tF 90oC - tR 50oC)∆t = 30oC ej. ( tF 80oC - tR 50oC)


Alt

ura

en

[m

]

1

5

10

50

100

10

= 1 bomba + 1 bomba en espera (rotor húmedo)

= 1 bomba + 1 bomba en espera (rotor seco)

= 2 bombas + 1 bomba en espera (rotor seco)


B

G

Paso 1: Definir área total calentada m2

Paso 2: Definir pérdida calor por m2

Paso 3: Definir ∆t del sistemaPaso 4: Definir ∆p de la bombaPaso 5: Hallar la bomba exacta en el catálogo


Área calentada en [m2]

50 100 500

Caudal [m3/h]

∆t = 40oC∆t = 30oC

∆t = 20oC

∆t = 10oC

W /m2 = 100W /m2 = 75W /m2 = 50

100

500

1,000

5,000

10,000

Dem

and

a ca

lor

en [

kW]

= 1 bomba + 1 bomba en espera (rotor húmedo)

= 1 bomba+ 1 bomba en espera (rotor seco)

= 2 bombas+ 1 bomba en espera (rotor seco)


1,000

1000 5,000 10,000 50,000 100,000



Alt

ura

en

[m

]

1

5

10

50

100

10

100 W/m2 = Edificio viejo (aislam. deficiente)

75 W/m2 = Edificio viejo (aislam. medio)

50 W/m2 = Edificio nuevo (buen aislam.)

B

P 1:

Calcular el caudal necesario del sistema:Φ x 0.86

(tF-tR)Φ = Demanda calor en [kW]Q = Caudal nominal en [m3/h]tF = Temperatura de la tubería alimentación en [°C]tR = Temperatura de la tubería retorno en [°C]0.86 es el factor de conversión ( kcal/h a kW )

Calcular el calor necesario del sistema:El valor en extremo más lejano o el valor alto del sistema es la base para el dimensionamiento de la bomba.

P 2:

Establecer la variación de caudal del sistema:Ej. de variación del caudal:

100% caudal durante 5% horas




P 3:

Establecer las horas de funcionamiento al año. Sistema con producción de agua caliente doméstica:8760 horas/año.Sistemas sin producción de agua caliente doméstica, dependiendo de la ubicación:ej. 5500 horas/año.

P 4:

Definir si es rentable controlar la velocicad de la bomba dependiendo de la variación del caudal y su duración.


= Q Altura[m]

Caudal [m3/h]

Punto trabajomáx

= Variation in flow= Calculation profile

Caudal en %

Horas funcionam. en %

= Variación caudal= Cálculo perfil

Característicassistema

Caudal necesario

Alturanecesaria

Máx

. var

iaci

ón d

e ca

uda

l

Duración variación caudal

Profitable to speedcontrol the pump

Unprofitable to speedcontrol the pump

Rentable controlar la velocidad de la bomba

No rentable controlar lavelocidad de la bomba

B

P 5:

Definir el número de bombas del sistema

Sistemas con caudal constante:

Bombas funcionando y bombas en espera.Cuando no hay variación de caudal, 1 bomba funcionando y 1 bomba en espera es probablementela solución. El rendimiento en el punto de trabajoes aquí muy importante.

Sistemas con caudal variable:

Al tener caudal variable, puede ser rentable elegir más que 1 bomba junto con 1 bomba en espera. También aquí es importante comprobar el rendimiento en el punto de trabajo donde hay muchas horas de funcionamiento.

P 6:

Donde colocar el sensor:

Definir donde colocar el sensor de presión diferencial.Para sistemas pequeños es posible utilizar bombas (bombas hasta 7,5 kW) con sensor y controlador integrados, el controlador incorporado se ocupará de la compensación por pérdida de presión.Para sistemas más grandes puede colocarse un sensor de presión diferencial por encima de la bomba en un punto crítico del sistema.


100

Caudal en [m 3/h]

1

10

100

10 1,000

50

5

50 500

129

18

Alturaen [m]

p bomba

p sistema

Punto de trabajo con muchas horas de funcionamiento

100%75%25% 50% Caudal


E.

D :

80,000 m2 edificio viejo reformado 75 W/m2

Demanda calor: (80,0000 m2 x 0.075 W/m2) 6,000 kWTemperatura alimentación (tF): 90°CTemperatura retorno (tR): 50°C∆t : (90°C – 50°C) 40°CCaudal ((6,000x0.86)/40) 129 m3/h∆p a caudal máx. (129 m3/h): 18 m

S:

1 bomba con veloc. const. + 1 bomba en esperaBomba seleccionada: 2 x NK 80-250/259Tamaño motor: 2 x 11,0 kW

Variación caudal:





Horas funcionamiento al año: 8760 horas

C :

Caudal Horas Efecto Energía[%] [h] [kW] [kWh]

100 438 9.8 4,292

75 876 8.3 7,270

50 3,066 6.6 20,235

25 4,380 4.8 21,024

Total 8,760 Total 52,821

pentradapsalida p entrada – p salida = p sistema bomba

Producción

calor

Red distribución

129

18

E.


D :

80,000 m2 edificio viejo reformado 75 W/m2

Demanda calor: (80,0000 m2 x 0.075 W/m2) 6,000 kWTemperatura alimentación (tF): 90°CTemperatura retorno (tR): 50°C∆t : (90°C – 50°C) 40°CCaudal ((6,000 x 0.86)/40) 129 m3/h∆p a caudal máx. (129 m3/h): 18 m

S:

2 bombas con control veloc. + 1 bomba en esperaBomba seleccionada: 3 x TPE 80-240Tamaño motor: 3 x 5.5 kW

Variación caudal:





C :


100 438 10.3 4,551

75 876 5.9 5,168

50 3,066 3.62 11,099

25 4,380 1.31 5,738


Producción

calor

Red distribución

100

Caudal en [m3/h]

Altura en [m]

1

10

100

10 1,000

50

5

50 500

129

18

pentradapsalida p entrada – p salida = p sistema bomba

C .

S 1:

1 bomba con veloc. const. + 1 bomba en esperaBomba seleccionada: 2 x NK 80-250/259Tamaño motor: 2 x 11.0 kWPanel de control: Protección motor

ConmutadorAcceso a datos sistema: NoIndice precio: 100 (4,500 EURO)

S 2:

2 bombas con contr. veloc. + 1 bomba en esperaBomba seleccionada: 3 x TPE 80-240Tamaño motor: 3 x 5.5kWControlador: PMUAcceso a datos sistema: SiIndice precio: 162 (7,290 EURO)

C/:

La comparación de los dos sistemas pone de manifiesto que se consiguen grandes ahorros utilizando caudal reducido. Ya con un caudal del75% se ahorra un 29%. Además del ahorro de energía se consigue un mayor confort, debido a la menor presión y por consiguiente menos ruidos en las válvulas del sistema. Dependiendo del precio de la energía, el tiempo de amortización de los costes adicionales del sistema de bombas con control de velocidad es muy corto.A un precio de 0.1 EURO por kWh, el tiempo de amortización es aproximadamente 1,1 año.


Caudal Horas Efec-to Energía[%] [h] [kW] [kWh]

100 438 9.8 4,292

75 876 8.3 7,270

50 3,066 6.6 20,235

25 4,380 4.8 21,024

Total Total8,760 52,821

Caudal Horas Efec-to Energía[%] [h] [kW] [kWh]

100 438 10.3 4,551

75 876 5.9 5,168

50 3,066 3.62 11,099

25 4,380 1.31 5,738


Caudal Sis.1 Sis. 2 Ahorro Ahorro[%] [kWh] [kWh] [kWh] %

100 4,292 4,551 -259 -6

75 7,270 5,168 2,102 29

50 20,235 11,099 9,136 45

25 21,024 5,738 15,286 72

Total 52,821 26,516 26,305 50

D


D :

Potenciacaldera: 2,000 kWTemperatura de alimentación (tF): 90°CTemperatura de retorno (tR): 50°CTemperatura de retorno (tRB): 70°CCaudal (QSH): 86 m3/h∆p a caudal máx. (129 m3/h): 8 m

S:

1 Bomba con velocidad constanteBomba seleccionada: 1 x CLM 125-211Tamaño motor: 1 x 4,0 kW

Variación caudal:




C :


100 1,833 3.7 6,782

75 1,833 3.7 6,782

75 1,833 3.7 6,782


Q100%

100%

Carga máx.sist. princ.

H

tF tR90oC 50oC

tRB

70oC

∆pvalve

∆ pvalve

Carga mín.sist. princ.

D


D :

Potencia caldera: 2,000 kWTemperatura de alimentación (tF): 90°CTemperatura de retorno (tR): 50°CTemperatura de retorno (tRB): 70°CCaudal (QSH): 86 m3/h∆p a caudal máx. (129 m3/h): 8 m

S:

1 Bomba con control de velocidadBomba seleccionada: 1 x CLME 125-211Tamaño motor: 1 x 4,0 kW

Variación caudal:




C :


100 1,833 3.5 6,415

75 1,833 1.3 2,383

50 1,833 0.4 773


Q

Carga máx.sist. princ

H

tF tR90oC 50oC

tRB

70oC

Carga mín.sist. princ.

50% 75% 100%

100%

40%

12%

t

E.

D :

Ejemplo con válvula de dos vías:Demanda de calor en la zona: 60 kWTemp. alimentación sist. principal (tF): 90°CTemp. alimentación en la zona (tFZ): 70°CTemp. retorno en la zona (tRZ): 40°CCaudal ((60 x 0.86)/30): 1.72 m3/h∆p zona caudal máx. (1.72 m3/h):(radiadores+RTV+tuberías/valvulas)(0.2+0.8+1.0): 2 m

S:

1 bomba con control de velocidadBomba seleccionada: UPE 25-40Tamaño motor: 1 x 60 WHoras funcionamiento/año: 5500

Con un módulo MC se puede tener una alarmadesde la bomba.Con un módulo MB es posible tener comunicación GENIbus, + G10 (interfase), LONWORK

C :


100 275 54 14.9

75 550 44 24.2

50 1,925 36 69.3

25 2,750 29 79.8

Total 5,500 Total 118.2


Q zona: 1.72 m3/h

Q principal

1.03 m3/h

tF 90oC

tFZ 70oC

tRZ 50oC

∆p bomba:2.0 m

Suministrocorriente

Alarma: salidaCurva Min/Max.: entradaParada/Arranque: entradaAnalógico 0-10V: entrada

Curva Min/Max.: entradaParada/Arranque: entradaGENIbus: entr./sal.+ G10 LONWORK entr./sal.

MC40/60

Suministrocorriente

MB40/60

E.

D :

Ejemplo con válvula de tres vías:Demanda de calor en la zona: 60 kWTemp. alimentación sist. principal (tF): 90°CTemp. alimentación en la zona (tFZ): 70°CTemp. retorno en la zona (tRZ): 40°CCaudal ((60 x 0.86)/30): 1.72 m3/h∆p zona caudal máx (1.72 m3/h):Válvula de tres vías: 2.0 m(radiadores+RTV+tuberías/válvulas)(0.2+0.8+1.0): 2.0 mTotal ∆p: 4.0 m

S:

1 bomba con control de la velocidadBomba selecciona: UPE 25-80Tamaño motor: 1 x 250 WHoras funcionamiento/año: 5500

Con un módulo MC se puede tener una alarmadesde la bomba.Con un módulo MB es posible tener comunicación GENIbus, + G10 (interfase), LONWORK

C :


100 275 130 35.8

75 550 107 58.9

50 1,925 89 171.3

25 2,750 78 214.5

Total 5,500 Total 480.5


Q zona: 1.72 m3/h

Q principal

1.03 m3/h

Suministrocorriente

Alarma: salidaCurva Min/Max.: entradaParada/arranque: entradaAnalógico 0-10V: entrada

Curva Min/Max.: entradaParada/arranque: entradaGENIbus: entr./sal.+ G10 LONWORK entr./sal.

MC80

Suministrocorriente

MB80

G10G10

tF 90oC

tFZ 70oC

tRZ 50oC

∆p bomba:4.0 m

E.

D :

Ej. bomba con velocidad constante:Demanda calor: 100 kWTemp. alimentación sist.princ. (tF): 75°CTemperatura alimentación (tFS): 50°CTemperatura retorno (tR): 25°CCaudal ((100 x 0.86)/25): 3.4 m3/h∆p a caudal máx. (3.4 m3/h):(superficie+tuberías/válvulas)(1.5+0.8+1.0): 3.3 m

S:

1 bomba con velocidad constanteBomba seleccionada: UPS 25-80Tamaño motor: 1 x 250 WHoras funcionamiento/año: 5500

La bomba se ajusta a velocidad 3 y el caudal se ajusta al caudal calculado. A velocidad 3 and un caudal de 3.4 m3/h la alturaes de 5.8 m. La pérdida de presión por encima de la válvula de regulación debe ser (5.8 – 3.3) = 2.5 m más que a válvula completamente abierta.

C :


100 5,500 221 1,216



M

Bomba con velocidadconstante

tFtFS

tRCorriente aire Válvula

regulación

Válvularegulación

Caudal

Altura

3.4 m3/h

5.8 m

3.3 m

E.

D :

Ej. bomba con velocidad variable:Demanda calor: 100 kWTemp. alimentación sist.princ (tF): 75°CTemperatura alimentación (tFS): 50°CTemperatura retorno (tR): 25°CCaudal ((100 x 0.86)/25): 3.4 m3/h∆p a caudal máx. (3.4 m3/h):(superficie+tuberías/válvulas)(1.5+0.8): 2.3 m

S:

1 bomba con velocidad constanteBomba seleccionada: UPE 25-80Tamaño motor: 1 x 250 WHoras funcionamiento/año: 5500

La bomba está ajustada a curva constante y al caudal correcto. La altura total es inferior ya que nohay válvula de regulación en el sistema. Al mismotiempo es posible comunicar con la bomba.

C :


100 5,500 140 770

Total 5,500 Total 770

A:

Ahorro de energía comparado con una instalacióncon válvula de regulación:(1,216-770) = 446 kWh = 27%Además, no se necesita ninguna válvula de regulación (ahorro en costos).


M

Bomba con velocidadvariable

tFtFS

tRCorriente aire

Caudal

Altura

3.4 m3/h

2.3 m

Curva máx.

Velocidad reducidad

E.

D :

Ejemplo con válvula de tres vías:Transferencia calor: 200 kWTemperatura aire (t1): - 12°CTemperatura aire (t2): +10°CTemperatura aire (t3): +22°CTemperatura líquido (tF): +12°CTemperature líquido (tR): + 0°C∆t líquido sistema (12-0): +12°CProtección anticongelante hasta: -20°C

Cálculo del caudal:Agua alimentación((200 x 0.86)/12): 14.3 m3/hFactor compensación para anticongelante: 1.14(El calor específico baja un 20 %)(Aumento densidad 6%)Caudal con líquido antecongelante (14.3x1.14): 16.3 m3/h∆p sistema a caudal máx.Válvula de tres vías: 3.3 m (superficie calor+tuberías/válvulas)(2.3+1.0): 3.3 mFactor compensación para anticongelante 1.3∆p total: ((3.3+3.3) x 1.3) 8.6 m

S:

1 bomba con velocidad constanteBomba seleccionada: TP 65-120Tamaño motor: 1 x 1.1 kWHoras funcionamiento/año: 5500

Debido a la mayor densidad el consumo de potencia P2 aumentará de 675 W a 715 W(P1=890W). Para evitar sobrecarga del motor esimportante comprobar el valor máximo P2 delmotor. En este caso el valor es 1100 W, lo que proporciona un buen margen de seguridad. Se haseleccionado un rotor seco para evitar problemasde condensación en el motor, y el cierre es del tipoRUUE debido al líquido con glicol.


t1

t2t3

tR

tF

Salidacorriente aire

Entradacorriente aire

oC

0

-40

-30

-20

-10

0 40 6020 % Glicol

Propilen glicol

Etilen glicol

0 40 6020 % Glicol

Propilen glicol

Etilen glicolkg/m3

1100

1075

1050

1000

1025

0oC10oC

0oC10oC

Punto de congelación

Densidad

MMM

E.

D :

Ejemplo con control de velocidad:Transferencia calor: 200 kWTemperatura aire (t1): -12°CTemperatura aire (t2): +10°CTemperatura aire (t3): +22°CTemperatura líquido (tF): +12°CTemperature líquido (tR): + 0°C∆t líquido sistema (12-0): +12°CProtección anticongelante hasta: -20°C

Cálculo del caudal:Agua alimentación((200 x 0.86)/12) 14.3 m3/hFactor compensación para anticongelante 1.14(El calor específico baja un 20 %)(Aumento densidad 6%)Caudal con líquido antecongelante(14.3x1.14) 16.3 m3/h∆p sistema a caudal máx.(superficie calor+tuberías/válvulas)(2.3+1.0): 3.3 mFactor compensación para anticongelante 1.3∆p total: (3.3 x 1.3) 4.3 m

S:

1 bomba con control de velocidad Bomba seleccionada: TPE 65-60Tamaño motor: 1 x 0.55 kWHoras funcionamiento/año: 5500

La bomba está ajustada a modo no controlado y se controla por medio de la unidad de control quemaneja el aire mediante la entrada analógica 0-10V. Debido a la mayor densidad el consumo de potencia P2 aumentará de 360 W a 385 W(P1=511W). Para evitar sobrecarga del motor esimportante comprobar el máximo valor P2 delmotor. En este caso el valor es 550 W, lo que proporciona un buen margen de seguridad. Se haseleccionado un rotor seco para evitar problemasde condensción en el motor, y el cierre es del tipoRUUE debido al líquido con glicol.


t1

t2t3

tR

tF

SalidaCorriente aire

EntradaCorriente aire

oC

0

-40

-30

-20

-10

0 40 6020 % Glicol

Propilen glicol

Etilen glicol

0 40 6020 % Glicol

Propilen glicol

Etilen glicolkg/m3

1100

1075

1050

1000

1025

0oC10oC

0oC10oC

Punto decongelación

Densidad

C

S 1:

1 bomba con velocidad constanteBomba seleccionada: TP 65-120Tamaño motor: 1 x 1.1 kWHoras funcionamiento/año: 5500Válvula de tres vías SiAcceso a datos sistema: NoIndice precio: 100 (570 EURO)

S 2:

1 bomba con control de velocidadBomba seleccionada: TPE 65-60Tamaño motor: 1 x 0.55 kWVálvula de tres vías NoHoras funcionamiento/año: 5,500Acceso a datos sistema: SiIndice precio: 150 (860 EURO)

C/:

Utilizando una bomba con control de velocidad, lapérdida de presión total del sistema cae dramáticamente y se puede obtener un caudal variable en el sistema, dependiendo de la situaciónen cada momento. Cuando se reajusta el caudal, labomba seguirá las características del sistema, proporcionando grandes ahorros. Además de losahorros de energía se reducen los costes de inversión e instalación, ya que no se necesitan válvula de motor y válvula by-pass.Dependiendo del precio de la energía, el tiempo de amortización de los costes adicionales del sistema con bombas con control de velocidad es muy corto. A un precio de 0.1 EURO por kWh el tiempo de amortización es de 1 año.



100 5,500 890 4,895



100 2,200 511 1,124

75 2,200 308 678

50 1,100 173 190


Caudal Sis.1 Sis. 2 Ahorro Ahorro[%] [kWh] [kWh] [kWh] %

100 4,895 1,124

75 678

50 190

Total 4,895 1,992 2,903 59

C

D :

Ejemplo bomba con velocidad fija:Hotel con 320 habitaciones.Pérdida circulación por habitación: 200 WPédida total: 64 kWTemperatura agua caliente (tH): 55°CTemperatura retorno circulación (tC): 45°C∆t sistema: 10°CCaudal ((64 x 0.86)/10): 5.5 m3/h∆p a caudal máx. (5.5 m3/h):(depósito+tuberías/válvulas)(1.0+2.5+3.0): 7.0 m

S:

1 bomba con velocidad constanteBomba seleccionada: UPS 32-120 FBTamaño motor: 1 x 400 WHoras funcionamiento/año: 8760

Con un módulo de relé montado en la caja de conexiones no se necesita protección externa de motor y la bomba tendrá al mismo tiempo un reléde alarma.Debido al riesgo de corrosión, la carcasa de labomba es de bronce.

C :


100 2,920 295 861

80 2,920 277 809

60 2,920 253 739



Agua fría

Aguacaliente

Circulaciónagua caliente

Purgaaire

55oC

45oC

5.5 m3/h

5.0 m

Pérdida calor

Válvulatermostática

Pérdida calor

C

D :

Ejemplo bomba con velocidad fija:Hotel con 320 habitaciones.Pérdida circulación por habitación: 200 WPédida total: 64 kWTemperatura agua caliente (tH): 55°CTemperatura retorno circulación (tC): 45°C∆t sistema: 10°CCaudal ((64 x 0.86)/10): 5.5 m3/h∆p a caudal máx. (5.5 m3/h):(depósito+tuberías/válvulas)(1.0+2.5+1.0): 5.0 m

S:

1 bomba con control de la velocidadBomba seleccionada: TPE 40-60Tamaño motor: 1 x 370 WHoras funcionamiento/año: 8760

No se necesita protección de motor y la bomba tendrá al mismo tiempo un relé de alarma.La bomba está ajustada a modo controlado y laseñal del sensor de temperatura está conectadadirectamente a la caja de conexiones.

C :


100 2,920 260 760

80 2,920 185 540

60 2,920 126 368


El ahorro comparado con un sistema con válvulastermostáticas es de un 30 %. Además, la inversión ylos costes totales de instalación son menores.


Agua fría

Aguacaliente

Circulaciónagua caliente

Purgaaire

55oC

45oC

5.5 m3/h

5.0 m

Pérdida calor

Pérdida calor

Sensortemperatura

P

D :

Ejemplo bomba con velocidad fija:Hotel con 320 habitaciones.Efecto total (9,600/10): 800 kWTemperatura agua caliente (tH): 55°CTemperatura agua fría (tCO): 8°C∆t sistema: 47°CCaudal ((800 x0.86)/47): 14.6 m3/h∆p a caudal máx. (14.6 m3/h):(depósito/intercambiador+tuberías/válvulas)(1.0+3.5+0.5+1.5): 6.5 m

S:

1 bomba con control de velocidadBomba seleccionada: TPE 50-120Tamaño motor: 1 x 1.1 kWHoras funcionamiento/año: 5,110

No se necesita protección del motor y la bomba tendrá al mismo tiempo un relé de alarma. Labomba se ajusta a modo controlado y la señal delsensor de temperatura se conecta directamente ala caja de conexiones. El termostato ON/OFF deldepósito está también conectado directamente a lacaja de conexiones.

C :


100 730 606 442

80 2,190 374 819

60 2,190 168 368


CalefacciónComo selecionar

CW

HW

HWC

M

Bomba carga

Hotstorage

MDepósito

aguacaliente

Termostato ON/OFF

Sensor temperatura

Caudal en %

Día y noche

= Consumo agua= Variación caudal bomba carga= Cálculo perfil

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