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Miércoles, 18 Diciembre 2019 11:46

TENDENCIAS EN LA FABRICACIÓN de equipos autónomos para generación de calor

PRO19 Articulo 7 Foto 0Es evidente que nos encontramos en un período de transición energética con un progresivo cambio de tendencias en cuanto al diseño de las instalaciones térmicas orientadas para la calefacción y el agua caliente sanitaria

 

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En el mercado cada vez nos encontramos un número mayor de soluciones de confort térmico, cada vez más eficientes y con una mayor relevancia de las fuentes de generación de origen renovable. Además, nos encontramos con un escenario normativo en continuo cambio y con cierta ambigüedad hasta la publicación de la actualización del Código Técnico de la Edificación (según Proyecto de Real Decreto por el que se modifica el Real Decreto 314/2006 de aprobación del CTE), que orientará el diseño de la nueva edificación hacia un consumo de energía cada vez menor (con el objetivo de los Edificios de Consumo de Energía Casi Nulo, nZEB) y con una importancia mayor de las energías renovables. 

También hay prevista una actualización del Reglamento de Instalaciones Térmicas en Edificios R.I.T.E. (según Proyecto de Real Decreto por el que se modifica el RD 1027/2007, de 20 de julio), necesaria para armonizar el documento con las diversas Directivas Europeas de Ecodiseño, Eficiencia y Renovables.

En ese escenario de edificios nZEB con demandas de climatización cada vez más reducidas, la demanda de A.C.S. será cada vez más trascendente en la edificación en términos de consumo y prestaciones requeridas, debiendo ser muy eficientes en esta prestación ya que irá teniendo mayor peso en la factura energética de los edificios.

Todo lo anteriormente expuesto condicionará la forma de proyectar y resolver las instalaciones de climatización, afectando también, obviamente, al diseño de los equipos autónomos para generación de calor que deberán adaptarse a estas nuevas tendencias en la edificación y en las instalaciones.

EQUIPOS AUTÓNOMOS PARA EXTERIOR MARCO NORMATIVO

Las soluciones con equipo autónomo para generación de calor para exterior son ideales para aquellas tipologías de obra en las que no sea posible la instalación de una sala de calderas convencional. Esto puede ocurrir por tratarse de una reconversión de la sala en las que no es posible la instalación de calderas de gas según normativa actual UNE 60601:2013 o en nueva edificación para aprovechar la estructura prevista para las máquinas enfriadoras y de esta forma maximizar la superficie construida del edificio (el espacio de la sala de calderas se puede destinar para otros usos comerciales).

El diseño y fabricación de este tipo de equipos viene definido tanto en el RITE (Real Decreto 1027/2007 y 238/2013 y sus Instrucciones Técnicas IT1.3.4.1.2.1 y IT1.3.4.1.2.5), como en la norma UNE 60601:2013 (puntos 4.2 y 5.4), siendo una solución llaves en mano totalmente probada y certificada por el fabricante, que sustituye a la sala de calderas convencional y permite ahorrar de esta manera el proyecto necesario para su diseño y legalización. Su utilización repercute también en una mayor seguridad en caso de posible fuga de gas y fallo del sistema de detección, ya que su instalación exterior impide la formación de bolsas de gas. 

Los equipos autónomos para exteriores contienen todos los elementos necesarios para la producción de calor, incluyendo los generadores de condensación, sistemas de bombeo, instalación de gas, eléctrica e hidráulica, sistema de regulación y control, líneas auxiliares como llenado y vaciado, los sistemas de seguridad necesarios e indicados en la normativa vigente, así como el cerramiento aislado y adecuado para su instalación en exterior.

EVOLUCIÓN EN EL DISEÑO DE EQUIPOS AUTÓNOMOS

Ya se ha comentado anteriormente el cambiante escenario que se está produciendo y se producirá en la edificación, así como en las instalaciones dedicadas a satisfacer las necesidades de calefacción, refrigeración y A.C.S. Todos los equipos y soluciones propuestos para estas instalaciones, incluyendo también las soluciones de equipo autónomo para exterior, deberán estar alineadas con estas tendencias de diseño.

Una palabra a tener en cuenta en el futuro diseño de equipos autónomos es la hibridación. Históricamente, los equipos autónomos para generación de calor han instalado equipos generadores de combustión (calderas de gas y gasóleo principalmente), siendo equipos mayoritariamente orientados a la generación y no a la distribución (sistemas de bombeo, acumulación de A.C.S, etc..) que generalmente suelen instalarse en la sala técnica (que no de calderas) complementaria al equipo autónomo. 

Se empiezan a proponer equipos autónomos que integran, por ejemplo, una generación mediante aerotermia para la demanda base de calefacción con un apoyo mediante caldera de gas para cubrir las puntas de consumo o ciertas demandas de agua caliente sanitaria que no pueda cubrir la generación aerotérmica. En la siguiente imagen se muestra un equipo para una instalación centralizada de 26 viviendas en Navarra para cubrir las demandas de calefacción y A.C.S. mediante una hibridación de sistemas (2 unidades aerotérmicas de 16 kW y 2 calderas de condensación PRESTIGE SOLO de 120 kW), que se apoyan en un depósito acumulador de 3.000 litros con el sistema de recirculación y bombeo de calefacción incluido:

 

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El diseño constructivo del equipo anterior se replicó para dos fases posteriores de esta promoción, una también de 26 viviendas y otra de 31 viviendas (con 3 calderas de 120 kW en este caso). 

El uso de energías renovables en la generación térmica también es un concepto relevante a tener en cuenta con el objetivo de la descarbonización en 2050. El uso de solar térmica para cubrir altas demandas de A.C.S. en instalaciones de tipo colectivo o centralizado, es una solución idónea en términos de eficiencia energética que también puede implantarse dentro de un equipo autónomo de generación de calor. En la siguiente imagen, podemos observar un equipo fabricado para un hotel de 4 estrellas y 60 habitaciones en Madrid, en el que se incluye, además de la parte de generación de calefacción y A.C.S mediante una combinación de dos generadores HEAT MASTER 45 TC y una caldera de calefacción PRESTIGE SOLO 120, la aportación renovable de solar térmica mediante un  sistema de auto-vaciado DRAIN BACK apoyado en un acumulador solar de 750 litros:

 

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En la siguiente imagen, se observa un equipo para una residencia en Sant Cugat que integra la parte de acumulación solar dentro de una carcasa preparada para el exterior:

 

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El integrar la acumulación y elementos de la instalación solar dentro de un equipo autónomo puede ser una solución muy interesante para facilitar las acciones de reconversión que requieren la renovación de los depósitos acumuladores (favoreciendo actuaciones con un menor coste de instalación y de obra civil según la instalación considerada).

Otra palabra clave hoy en día es la conectividad. Es tendencia de mercado la demanda de que los equipos puedan gestionarse de forma remota tanto en términos de monitorización de alarmas y estados como de control de los elementos de campo del equipo autónomo. La conectividad con sistemas centralizados de gestión con protocolos de comunicación MODBUS o similar son muy útiles para realizar una estrategia de control unificada con el sistema de gestión global del edificio. 

De igual forma, los sistemas de control remoto tipo WEBSERVER son una solución muy interesante no solo para realizar una gestión remota del equipo mediante dispositivos PC o SMART PHONE, sino para poder realizar ciertas acciones de mantenimiento de forma no presencial, con los correspondientes ahorros en desplazamiento y servicio postventa, así como por una mayor agilidad de respuesta ante posibles incidencias.

Finalmente, tampoco hay que olvidar la importancia cada vez más trascendente como variable de la superficie utilizada en la instalación de estos equipos. Las soluciones cada vez más compactas permiten liberar espacio en los edificios para poder destinar estas superficies en las azoteas para otros usos que puedan generar nuevas oportunidades de negocio para las propiedades (terrazas para ocio y hostelería en el caso de hoteles, por ejemplo).

Para el caso de sistemas para calefacción, el diseño cada vez más compacto de las calderas de premezcla acuotubulares y la fabricación cada vez más optimizada, permite instalar equipos de alta potencia en superficies de instalación muy reducidas. En la imagen siguiente se muestra un equipo para una instalación hospitalaria en Sevilla, con 900 kW (mediante dos calderas VARMAX 450 y diversos elementos del circuito de distribución), en una superficie ocupada de 7,2 m2. En el caso de A.C.S. la tendencia en diseño es ir a soluciones lo más compactas posibles en acumulación, para de esa manera reducir el espacio de instalación necesario. En ese escenario los generadores semi instantáneos para A.C.S. son una solución idónea.  Estas soluciones pueden instalarse en equipos autónomos para exterior, combinando de esta manera, las ventajas de su particular sistema de producción de agua caliente y las de los equipos autónomos para exterior. De esta combinación, resultan equipos de dimensiones y pesos muy reducidos, que los convierten en la solución ideal para plantear en instalaciones de producción de agua caliente sanitaria para el sector servicios (sobre todo en reformas complejas en las que haya que recurrir a la instalación exterior de los equipos).

 

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En la imagen siguiente se presenta un equipo formado por cuatro generadores semi-instantáneos HEAT MASTER 120 TC y un inter-acumulador doble tanque HRi800, para un hotel de 4 estrellas y 240 habitaciones en Barcelona:

 

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En un equipo de solo 8 m2 de espacio utilizado se dispone de todos los elementos necesarios para producir A.C.S. de esta instalación. Son evidentes las reducidas dimensiones en comparación con otras soluciones con tecnologías convencionales de producción de agua caliente.

CONCLUSIONES

Equipos autónomos para exterior eficientes, compactos, fácilmente conectables en términos de regulación para monitorización y control externo y que se adapten a las necesidades concretas de las instalaciones térmicas en cuanto a las soluciones de mercado utilizadas, orientando su diseño hacia la hibridación de sistemas y al uso de energías renovables. 

Importancia cada vez mayor de las demandas de agua caliente sanitaria ante el estándar de edificación que nos marcará el futuro CTE y los Edificios de Consumo de Energía Casi Nulo (nZEB), que obligará a una optimización y mayor eficiencia de este tipo de instalaciones, así como de los equipos autónomos para exterior diseñados para este uso. 

Estas son, en nuestra opinión, las líneas de desarrollo y tendencias de estos equipos para satisfacer en el futuro las demandas del mercado.

 

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Publicado en INFORMATIVO