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Durango, 17-19 Enero de 2006 Página 1
PLANES DE MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES
INDICEINDICE
• Módulo 1: Tipos de instalaciones
• Módulo 2: Mantenimiento
• Módulo 3: Costes de explotación
• Módulo 4: Caso práctico
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PLANES DE MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES
TIPOS de INSTALACIONES: INDICETIPOS de INSTALACIONES: INDICE
• Térmica
• Eléctrica
• Piscinas
• Solar
• Cogeneración
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TIPO DE INSTALACIONES
TERMICATERMICA, ELECTRICIDAD, PISCINAS, SOLAR, COGENERACION , ELECTRICIDAD, PISCINAS, SOLAR, COGENERACION
Corresponden al conjunto de las instalaciones técnicas destinadas a la producción, distribución y emisión de la energía tanto calorífica como frigorífica necesaria para cubrir las necesidades térmicas de un edificio así como para el suministro del agua caliente sanitaria del mismo.
Nuestro análisis de las instalaciones térmicas vendrá desarrollado de la siguiente manera:
Producción de Calor
Producción de Frío
Distribución
Emisión
Ejemplos de instalaciones
TERMICA: Introducción
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TIPO DE INSTALACIONES
En la actualidad, la evolución de la tecnología contribuye a producir energía calorífica a bajo coste y con mínimas repercusiones ambientales, a través de multitud de instalaciones generadoras tales como :
CalderasBombas de calorGrupos cogeneradores ( se trata en capitulo independiente)Energía Solar ( se trata en capitulo independiente)
Pudiendo estar integradas las unas con las otras, y por lo tanto alcanzar rendimientos excepcionales de funcionamiento que reducen considerablemente los gastos ligados a la energía de los centros.
Producción Calor: GeneralidadesTERMICATERMICA, ELECTRICIDAD, PISCINAS, SOLAR, COGENERACION, ELECTRICIDAD, PISCINAS, SOLAR, COGENERACION
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TIPO DE INSTALACIONES
Cada una de las instalaciones de producción requieren de fuentes de energías externas para producir calor.
La selección de la fuente de energía viene sujeta a su coste, rendimiento así como a su repercusión medio ambiental.
A continuación se reflejan las principales fuentes de energía usadas en la actualidad para la producción de calor.
Producción Calor: Fuentes de energía
Gasóleo
Gas Natural
Sol
Electricidad
TERMICATERMICA, ELECTRICIDAD, PISCINAS, SOLAR, COGENERACION, ELECTRICIDAD, PISCINAS, SOLAR, COGENERACION
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TIPO DE INSTALACIONES
FORMACION DE CO2 EN LAS DIFERENTES FUENTES DE ENERGIAEN Kg CO2/ kwhpci
Producción Calor: Fuentes de energía
lignitolignitomaderamadera
carbóncarbóngasóleogasóleo
gas naturalgas natural
0.40 0.36 0.33 0.26 0.20
Sol :Sol : 0
TERMICATERMICA, ELECTRICIDAD, PISCINAS, SOLAR, COGENERACION, ELECTRICIDAD, PISCINAS, SOLAR, COGENERACION
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TIPO DE INSTALACIONES
Las calderas han sido y siguen siendo los elementos de producción de calor más seguros en cuanto a servicio y gestión, considerando que únicamente dependen del suministro de combustible necesario para su funcionamiento.
Dichos elementos constituyen el centro de una instalación de calor y según los criterios de selección y tipo de instalaciones emisoras pueden implicar mayores rendimientos.
Producción Calor: CalderasTERMICATERMICA, ELECTRICIDAD, PISCINAS, SOLAR, COGENERACION, ELECTRICIDAD, PISCINAS, SOLAR, COGENERACION
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TIPO DE INSTALACIONES
Producción Calor: Calderas
PERDIDAS RADIACION
PERDIDAS HUMOS
CALOR CONDENSACION
PERDIDAS HUMOS
PERDIDAS RADIACION
ENERGIA UTIL
ENERGIA NOMINAL
ENERGIA NOMINAL
ENERGIA UTIL
TERMICATERMICA, ELECTRICIDAD, PISCINAS, SOLAR, COGENERACION, ELECTRICIDAD, PISCINAS, SOLAR, COGENERACION
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TIPO DE INSTALACIONES
Producción Calor: Calderas
PERDIDAS RADIACION
PERDIDAS HUMOS
CALOR CONDENS.
ENERGIA NOMINAL
ENERGIA UTIL
100%
90%
87%
85%PERDIDAS RADIACION
PERDIDAS HUMOS
CALOR CONDENS.
ENERGIA NOMINAL
ENERGIA UTIL
100%
98%
97%
CALDERA BAJA TEMPERATURA
CALDERA CONDENSACION GAS
PERDIDAS HUMOS
PERDIDAS RADIACION
CALOR CONDENS.
ENERGIA NOMINAL
ENERGIA UTIL
100%
90%
85%
83%
CALDERA CONVENCIONAL
TERMICATERMICA, ELECTRICIDAD, PISCINAS, SOLAR, COGENERACION, ELECTRICIDAD, PISCINAS, SOLAR, COGENERACION
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TIPO DE INSTALACIONES
Tal y como se ha podido observar la eficiencia de la caldera de tipo convencional es similar a la de baja temperatura en plena carga.
No obstante la ventaja de las calderas de tipo baja temperatura reside en funcionamiento a cargas parciales que mantienen la eficiencia constante.
Las calderas de condensación constituyen una de las tecnologías mas eficientes. Sin embargo dichos elementos resultan costosos y requieren de instalaciones particulares en emisión.
Producción Calor: Calderas100 %
90 %
80 %
70 %
60 %
50 %
40 %
30 %
20 %
10 %
0 % 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1
ConvencionalBaja TemperaturaCondensación
η
carga
TERMICATERMICA, ELECTRICIDAD, PISCINAS, SOLAR, COGENERACION, ELECTRICIDAD, PISCINAS, SOLAR, COGENERACION
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TIPO DE INSTALACIONES
Se entiende por producción de frío o refrigeración el conjunto de técnicas que permiten mantener un sistema determinado a una temperatura inferior a la de su ambiente. De entre todas estas técnicas, las más importantes son, sin duda alguna, las que emplean máquinas frigoríficas que funcionan de forma continúa.
TERMICA: Producción de frío
La totalidad de las máquinas frigoríficas que se utilizan actualmente, realizan la extracción de calor del sistema a enfriar (agua) a través de la vaporización a presión reducida de un liquido, que recibe el nombre de refrigerante, y la cesión del calor al ambiente condensado ( aire ) a una presión mas elevada. Dicho proceso se realiza mediante el circuito frigorífico de los equipos y en particular mediante los compresores.
TERMICATERMICA, ELECTRICIDAD, PISCINAS, SOLAR, COGENERACION, ELECTRICIDAD, PISCINAS, SOLAR, COGENERACION
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El funcionamiento de un circuito frigorífico resulta relativamente sencillo, y puede brevemente explicarse de la siguiente manera:
TERMICA: Producción de frío
COMPRESOREVAPORADOR
VALVULA DE EXPANSIÓN
AGUA DE REFRIGERACION
CONDENSADOR1
2
3
4
El condensador descarga un liquido saturado a la presión de condensación, que se estrangula hasta la presión de evaporación a través de la válvula de laminación.
Al reducirse la presión de la masa del liquido saturado, una parte del mismo se vaporiza y al absorber el calor latente de vaporización del propio fluido, tiene lugar un enfriamiento del conjunto liquido vapor, de modo que la válvula descarga un vapor húmedo a baja temperatura.
El fluido alimenta al evaporador en donde vaporiza totalmente la fracción residual de liquido, de modo que descarga en vapor seco, ligeramente recalentado.
El compresor aspira los vapores fríos que descarga al evaporador, comprimiendolos hasta la presión de condensación e impulsando un vapor recalentado caliente.
Finalmente el vapor recalentado y caliente se introduce en el condensador que descarga liquido saturado y cierra el ciclo
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TIPO DE INSTALACIONES
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El material de las tuberías viene reglamentado en base a su aplicación, tal y como se especifica a continuación:
Distribución: Tuberías
Conducciones de combustible líquidos
Conducciones de gas
Conducciones de Agua Caliente, agua refrigerada o vapor baja presión
Alimentación en agua fría
Agua Caliente Sanitaria
: Acero ó cobre y sus aleaciones.
: Polietileno, acero negro, cobre
:Cobre, latón, acero negro soldado ó estirado sin soladura, inoxidable, polipropileno. Si la temperatura no excede los 53º galvanizado.
: Acero galvanizado, cobre ó plásticos
: Cobre, inoxidable o polipropileno
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TIPO DE INSTALACIONES
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En una red de distribución de fluidos en estado liquido existen una serie de elementos que pueden ser considerados como accesorios, pero que juegan un papel muy importante en el funcionamiento de las instalaciones.
Distribución: Valvulería
Estos compensadores están diseñados para absorber la dilatación de las tuberías, siendo el elemento base un fuelle metálico de bronce o acero.
Estas válvulas son las mas apropiadas para casos en que se tenga que funcionar como válvulas de cierre Todo-Nada .
La válvula de compuerta se compone del cuerpo y de un vástago con volante, a través del cual se consigue la estanqueidad del cierre al asentarse sobre los anillos del cierre.
COMPENSADOR DE DILATACION
VALVULA DE COMPUERTA
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TIPO DE INSTALACIONES
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Distribución: Valvulería
Estas válvulas son apropiadas para el aislamiento de circuitos, al disponer de un cierre rápido pudiendo ser manual como automático.
El elemento de cierre lo constituyen una bola de acero perforadadiametralmente amarrada a un eje mediante el cual se gira la bola a 90º produciendo el cierre.
Utilizadas tradicionalmente en instalaciones de calefacción por agua caliente como órganos de regulación o de cierre contra reflujos, asicomo de aislamiento.
El cuerpo de la válvula esta formado por dos aros unidos por tornillos embutidos. El órgano de cierre es un disco en forma perfilada y doble sección esférica, que gira sobre un eje vertical, asegurando el cierre en 1/4 de vuelta.
VALVULA DE BOLA O ESFERICA
VALVULA DE MARIPOSA
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TIPO DE INSTALACIONES
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Distribución: Valvulería
En general son muy adecuadas para regulación y control de pequeños caudales, permitiendo un cierre correcto por lo que se utilizan para aislamientos de circuitos.
Dichas válvulas poseen el disco de cierre situado en el extremo del husillo y perpendicular a el, de forma que se asienta sobre una abertura circular.
Son órganos de seguridad destinados a impedir en las tuberías elretroceso del fluido. El accionamiento es automático mediante la misma presión de la corriente.
Las mas tradicionales son las de clapeta oscilante y las de asiento.
VALVULAS DE ASIENTO, O INTERRUPCIÓN O GLOBO
VALVULAS DE RETENCION
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Hasta hace pocos años, era usual que las instalaciones hidráulicas funcionaran por gravedad o termosifón, circulando el fluido, agua normalmente, por diferencia de densidades generada por las diferencias de temperatura entre unos puntos y otros de la red de tuberías.
En la actualidad, para disminuir los costos de las redes hidráulicas, reduciendo las secciones de tubería, se utilizan bombas que, al aumentar la disponibilidad de presión, permiten velocidades más elevadas de circulación.
Distribución: Bombas circuladoras TERMICATERMICA, ELECTRICIDAD, PISCINAS, SOLAR, COGENERACION, ELECTRICIDAD, PISCINAS, SOLAR, COGENERACION
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Distribución: Bombas circuladoras
En las instalaciones hidráulicas se emplean casi exclusivamente bombas centrifugas, debido a su funcionamiento prácticamente silencioso.
Este tipo de bomba esta constituido por una turbina o rodete, alojada en una carcasa en espiral, dispuesta sobre un eje al que se acopla el motor de arrastre, generalmente eléctrico.
BOMBAS DE BANCADA
En las grandes bombas, tanto estas como sus respectivos motores de accionamiento se sitúan sobre una placa o bancada común, provista de guías de desplazamiento para un acoplamiento correcto.
TERMICATERMICA, ELECTRICIDAD, PISCINAS, SOLAR, COGENERACION, ELECTRICIDAD, PISCINAS, SOLAR, COGENERACION
TIPO DE INSTALACIONES
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Distribución: Bombas circuladoras
La fabricación normal de estas bombas, conocidas también como bombas de tubería, cubre fundamentalmente los campos siguientes:
BOMBAS EN LINEA
Baja presión de bomba y una amplia gama de caudales. Se usan preferentemente en instalaciones con circuitos de pequeña longitud de tubería.
Mediana presión de bomba y amplia gama de caudales . Se emplean en instalaciones de media o gran longitud.
Elevada presión de bomba y pequeños caudales, como se requiere en instalaciones monotubo de calefacción.
Circulación de Agua Caliente Sanitaria.
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Por el nombre de intercambiador de calor se denominan todos aquellos equipos utilizados en la transferencia de energía calorífica de un medio a otro.
Existen una gran variedad de elementos de transferencia de calor si bien nosotros mencionaremos los intercambiadores de placas ya que en la actualidad son los mas extendidos en las instalaciones.
Distribución: Intercambiador de calor
Los intercambiadores de placas están formados por una serie de placas metálicas, de tamaños normalizados por cada fabricante, que se acoplan unas a otras en mayor o menor numero, según las necesidades térmicas, en un bastidor que las mantiene unidas.
Las placas poseen cuatro orificios por los que circulan los fluidos, mientras que una junta estanca, permite, según la colocación, la circulación del fluido deseado por cada cara de la placa.
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El uso de la energía calorífica resulta relativamente variado, sin embargo distinguimos en el caso de los centros deportivos tres aplicaciones bien diferenciadas:
Calefacción: Climatizadores y radiadores
Agua Caliente Sanitaria
Calentamiento de Agua de Piscina ( capitulo independiente)
En lo referente al frío el uso más común reside en la climatización de los diversos locales, tales como oficinas, vestuarios, sala de gimnasia y para asegurar la deshumectación del aire de las piscinas.
Emisión: Conceptos generalesTERMICATERMICA, ELECTRICIDAD, PISCINAS, SOLAR, COGENERACION, ELECTRICIDAD, PISCINAS, SOLAR, COGENERACION
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Una unidad climatizadora o de tratamiento de aire, como su nombre lo indica, corresponde a un equipo cuya función reside en tratar el aire introducido en la zona a climatizar.
Para ello dispone de diversas secciones las cuales se detallan a continuación:
Emisión: Climatizador y radiadores
: Corresponden a los módulos del climatizador que contienen los equipos de ventilación que permiten transportar el aire a las zonas deseadas.
: Se trata de la sección correspondiente a la limpieza y filtración del aire. Existen numerosos tipos de filtros que dependerán del grado de filtración deseado.
: Generalmente dicha sección la constituye una batería de agua caliente, pero existen equipos con baterías de vapor o eléctricas.
: Esta sección se compone de igual forma que en calor de batería de agua. Sin embargo en ella circula agua fría cuya temperatura se sitúa entre los 7 y 12ºC.
Secciones de Impulsión y retorno
Sección de filtración
Sección de calor
Sección de enfriamiento
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Existen numerosas secciones, de las cuales las mas comunes han sido mencionadas anteriormente. En el caso, de los centros deportivos, existen dos secciones suplementarias tales como la sección de deshumectación y en algunos caso la sección de recuperación de energía.
Emisión: Climatizador y radiadores
La sección de deshumectación se compone básicamente de una batería de frío, ya que el hecho de enfriar el aire hace que condense parte del agua que contiene.
La sección de recuperación de energía constituye un elemento que permite aprovechar la energía contenida en el aire que se transfiere del local a exterior.
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Los radiadores son elementos terminales de una instalación que permiten tratar el aire ambiente aportando energía calorífica.
Dichos elementos suelen estar constituidos por un cuerpo metálico ( aluminio, hierro fundido, chapa de acero), válvula de corte y/o regulación, detentor, y de un purgador para eliminar el aire de la instalación.
Emisión: Climatizador y radiadoresTERMICATERMICA, ELECTRICIDAD, PISCINAS, SOLAR, COGENERACION, ELECTRICIDAD, PISCINAS, SOLAR, COGENERACION
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El objetivo principal de un sistema de preparación de ACS es que, en cada uno de los puntos de consumo, se disponga en cualquier momento del caudal necesario y a la temperatura adecuada (39ºC).
Existen tres tipos de sistemas de preparación de ACS en grandes instalaciones como la de los centros deportivos.
Emisión: Agua Caliente Sanitaria
: cuando se prepara exclusivamente el caudal demandado en cada instante.
: cuando se prepara previamente al consumo una determinada cantidad de ACS, que es almacenada en uno o varios depósitos al efecto y posteriormente distribuida de acuerdo con la demanda.
: Se trata de un sistema intermedio entre los anteriormente mencionados, permitiendo producir de forma instantánea y disponiendo de agua caliente sanitaria previamente preparada en acumuladores.
Instantáneas
Acumulación
Semi Instantáneo
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Instalación mas empleada ya que permite disponer de una gran capacidad de almacenamiento y pequeñas potencias en producción. Su rendimiento estacional resulta elevado.
Emisión: Agua Caliente SanitariaINSTANTANEO
ACUMULACION SEMI INSTANTANEO
Instalación empleada comúnmente en los años 80, en la actualidad la normativa no recomiendo este tipo de instalación por problemas de estratificación.
Este tipo de instalaciones resultan poco comunes ya que requieren de grandes potencias en producción y ofrecen rendimientos estacionales muy bajos.
TERMICATERMICA, ELECTRICIDAD, PISCINAS, SOLAR, COGENERACION, ELECTRICIDAD, PISCINAS, SOLAR, COGENERACION
TIPO DE INSTALACIONES
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Ejemplo :
Se trata de una sala de calderas convencional, con dos calderas para la producción de calor y un sistema de Agua Caliente Sanitaria por acumulación.
TERMICATERMICA, ELECTRICIDAD, PISCINAS, SOLAR, COGENERACION, ELECTRICIDAD, PISCINAS, SOLAR, COGENERACION
TIPO DE INSTALACIONES
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Ejemplo : Calor
Las dos calderas se encuentran en paralelo ajustando la potencia de cada uno de los grupos en base a la demanda de calor del centro deportivo.
Existen cuatro circuitos que alimentan el Agua Caliente Sanitaria, calentamiento piscinas, climatización y radiadores.
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TIPO DE INSTALACIONES
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Ejemplo :
Este sistema dispone de dos acumuladores que almacenan el agua a 60 º de temperatura tal y como lo exige la normativa vigente. Mientras el centro no demande Agua Caliente Sanitaria, los depósitos mantienen la temperatura del agua almacenada gracias al intercambiador de placas y el funcionamiento de la bomba de carga que se encuentra sujeta a la temperatura de los depósitos.
En el momento de demanda el sistema entrega a la instalación el agua a 60 º mezclándose con agua proveniente de la red para obtener la temperatura de 50º exigida por la normativa.
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TIPO DE INSTALACIONES
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Electricidad: Proceso y distribuciónTERMICA, TERMICA, ELECTRICIDADELECTRICIDAD, PISCINAS, SOLAR, COGENERACION , PISCINAS, SOLAR, COGENERACION
Los centros deportivos como cualquier tipo de edificio se encuentra abastecido en electricidad por la empresa distribuidora.
Dicha electricidad proviene de diversas fuentes tales como hidráulicas, nucleares, fósiles, fotovoltaicas y eólicas .
TIPO DE INSTALACIONES
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Electricidad: Centro de transformación
Transformador
Pararrayos
Soporte Terminales
Seccionadores
Tubo Protector
Termin. Termorret.
Interconexión M.T.
Int. Transf. Cuadro B.T..
Los transformadores son dispositivos basados en el fenómeno de la inducción electromagnética y están constituidos, en su forma más simple, por dos bobinas devanadas sobre un núcleo cerrado de hierro dulce. Estas bobinas o devanados se denominan primario y secundario.
Se trata de un dispositivo electromagnético que permite disminuir el voltaje de una corriente alterna de forma tal que su producto permanezca constante (ya que la potencia que seentrega a la entrada de un transformador ideal, esto es, sin pérdidas, tiene que ser igual a la que se obtiene a la salida).
TERMICA, TERMICA, ELECTRICIDADELECTRICIDAD, PISCINAS, SOLAR, COGENERACION , PISCINAS, SOLAR, COGENERACION
TIPO DE INSTALACIONES
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Electricidad: Cuadro eléctricoEl cuadro eléctrico es fundamental para minimizar los riesgos por sobrecargas o cortocircuitos en una instalación. Normalmente está compuesto por tres elementos:
Evita daños en la instalación eléctrica en caso de sobrecargas, y controla que la potencia utilizada se ajuste a la contratada, la que soporta la instalación.
Sirve para desconectar la instalación eléctrica de forma rápida cuando hay una fuga a tierra.
Protegen de los incidentes producidos por los cortocircuitos o osobrecargas en cada uno de los circuitos interiores: Iluminación,
climatización, electrodomésticos...
Interruptor de control de potencia ICP
Interruptor Diferencial ID
Interruptores automáticos PIA’S
TERMICA, TERMICA, ELECTRICIDADELECTRICIDAD, PISCINAS, SOLAR, COGENERACION , PISCINAS, SOLAR, COGENERACION
TIPO DE INSTALACIONES
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Electricidad: Cuadro eléctricoDel cuadro de distribución parten los distintos circuitos que suministran la energía eléctrica a todo el centro; pueden ser de distintos tamaños, en función del diferencial y del número de circuitos, y por tanto del número de magneto- térmicos que se instalen en él.
Los circuitos mas usuales son:
Circuito de Alumbrado
Circuito de fuerza (maquinaria, enchufes)
Cada uno de estos circuitos debe ir equipado con cables de una sección acorde con la potencia de los aparatos alimentados y cada circuito debe llevar su magneto-térmico de control y protección.
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Electricidad: Grupo electrógenoEl grupo electrógeno es un equipo autónomo de producción de electricidad para la alimentación de los equipos principales de seguridad en caso de fallo de corriente de red.
Estos equipos son generalmente de gasóleo y tienen una potencia suficiente para el suministro de alumbrado de emergencia, ascensores, etc.
En edificios de pública concurrencia, se puede sustituir por una segunda acometida eléctrica.
TERMICA, TERMICA, ELECTRICIDADELECTRICIDAD, PISCINAS, SOLAR, COGENERACION , PISCINAS, SOLAR, COGENERACION
TIPO DE INSTALACIONES
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Su interés fundamental radica en que combina un elevado rendimiento (por la recuperación del calor) con la considerable disminución de las emisiones contaminantes entre un 20% y 40% en relación con la producción separada de electricidad y calor.
CogeneraciónSe puede definir la cogeneración como la mejora del rendimiento de las instalaciones mediante la producción y aprovechamiento conjunto de energía eléctrica y energía calorífica.
La cogeneración consiste en producir de forma simultánea energía térmica y energía eléctrica a partir de un mismo combustible.
TERMICA, ELECTRICIDAD, PISCINAS, SOLAR, TERMICA, ELECTRICIDAD, PISCINAS, SOLAR, COGENERACIONCOGENERACION
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Cogeneración
REFRIGERACION DE CILINDROS
RECUPERACION DE GAS
EXPULSADO
ENERGIA PRIMARIA
ELECTRICIDAD
CALOR
MOTOR TERMICO
TERMICA, ELECTRICIDAD, PISCINAS, TERMICA, ELECTRICIDAD, PISCINAS, COGENERACIONCOGENERACION, SOLAR, SOLAR
FRÍO
TIPO DE INSTALACIONES
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TERMICA, ELECTRICIDAD, PISCINAS, TERMICA, ELECTRICIDAD, PISCINAS, COGENERACIONCOGENERACION, SOLAR, SOLAR
Rendimiento global81%
Rendimiento global55%
Electricidad90 kwh
Calor140 kwh
Combustible
281 kwh
COGENERACIÓN
257 kwh
165 kwh
Combustible
SISTEMA TRADICIONAL
422 kwh
TIPO DE INSTALACIONES
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Requisitos técnico-administrativos:
Los requisitos fundamentales están definidos en el RD 436/2004 “Régimen jurídico-económico de la producción de energía eléctrica en régimen especial”.
• Cumplimiento Rendimiento eléctrico equivalente
• 55% con gas natural
• 56% con gasóleo
• cumplimiento 10% de autoconsumo.
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Ventajas de la cogeneración:
• Ahorro de energía primaria
• reducción de costes energéticos
• reducción de contaminación (CO2)
• Garantía de suministro energético
• Descentralización de la producción eléctrica
• Mejor adecuación entre demanda y oferta energética
TIPO DE INSTALACIONES
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OBJETIVOS DEL TRATAMIENTO DEL AGUA DE PISCINAS
Agua transparente
Seguridad en la desinfección
No agresividad del agua hacia la piel
Baja concentración de compuestosirritantes y contaminantes
Ausencia de oloresIGOAN SOLAR
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PROBLEMAS EN EL TRATAMIENTO DEL AGUA DE LAS PISCINAS
Irritaciones en los ojos y la mucosa nasal por efecto del cloro combinado y las
cloraminas
El olor a “cloro” es causado por lasclorominas
La generación de Trihalometanos(haloformas), THMs
Contaminación microbiológicaIGOAN SOLAR
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PROBLEMAS EN EL TRATAMIENTO DEL AGUA DE LAS PISCINAS
Legionela en el agua de la piscina
Las Pseudomonas son patógenosaltamente resistentes al cloro
Cloraminas, no es solo un problema de confort (mal olor, irritación de la piel, etc) puede también ser un problema de salud
Los THM son considerados precursores del cáncer
IGOAN SOLAR
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EXIGENCIAS EN LA CALIDAD DEL AGUA
Contenido de Pseudomonas aeroginosa, Escherichia coli, Legionela:
0 gérmenes en 100 ml
Valor de pH entre 6.5 y 7.6
Cloro Libre entre 0.3 – 0.6 ppm (piscina de burbujasentre 0.7 – 1.2 ppm)
Cloro Combinado (cloraminas) en el agua de la piscina, por debajo de 0.2 ppm
Trihalometanos, THM por debajo de 0.02 ppmIGOAN SOLAR
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TECNICAS PARA EL CUMPLIMIENTO DE LAS EXIGENCIAS DE CALIDAD
Optimizar la tecnología hidráulica y de filtración, incluyendo una eficiente floculación
-Utilizar reguladores electrónicos de control automáticos para el cloro y el pH
Dosificación de carbón activo pulverizado antes del filtro
Ozonificación del agua de la piscina
Utilización de la radiación UV para la descomposición de Cloro Combinado (cloraminas) IGOAN SOLAR
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TRATAMIENTO MINIMO DEL AGUA DE LA PISCINA
Filtro dearena
Controlador de cloro y pH
Bomba de recirculacion
Floculacion
Vaso de compensacion
Intercambiadorde calor
Dosificacion de cloro y acidoIGOAN SOLAR
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DESINFECTANTES UTILIZADOS EN EL AGUA DE LA PISCINA
Productos con el cloro como agentedesinfectante:
Cloro gas
Hipoclorito sódico 12 %, NaOCl
Hipoclorito cálcico Ca (OCl)2 (Olin HTH)
Cloro generado in situ a partir de la electrólisissalina (NaCl)
Cloro orgánico (material granulado o tabletas)IGOAN SOLAR
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DESINFECTANTES UTILIZADOS EN EL AGUA DE LA PISCINA
Otros reactivos químicos, (menos eficientesque el cloro)
BromoPeróxido de hidrógeno
IGOAN SOLAR
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EFICACIA DEL CLORO EN FUNCION DEL VALOR DE Ph DEL AGUA
HOCl H+ + OCl-
El pH tiene que estarentre 6,5 y 7,5
-A valores inferioresde 6,5: se produce corrosión-A valoressuperiores: decrecela fuerzadesinfectante del cloro, y con elloaumenta el riesgode agresividad en la piel y en los ojosIGOAN SOLAR
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METODOS DE CONTROL DEL pH
Uso del ácido clorhídrico (HCl): que sus efectosson una corrosión debido a su comportamientoinestable en fase gas y también en aumento de
cloruros en el agua
Productos en base a ácido sulfúrico líquido(H2SO4) o sólidos (NaHSO4)
-Sosa caústica (NaOH) o carbonato sódico(Na2CO3)
-Filtración sobre piedra caliza (CaCO3)IGOAN SOLAR
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NECESIDAD DE LA FLOCULACION
Contaminación coloidal en el agua de la piscina:-Bacterias (incluso una vez muertas por el cloro)-Esporas de algas-Grasa, componentes de cosméticos y otrosproductos orgánicos de larga cadena
Una dosificación continua de floculante hace posibleque los coloides sean filtrables transformándolos en floques
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PRODUCTOS PARA LA FLOCULACION
Floculantes más utilizados:-Compuestos del aluminio como los de sulfato(sulfato de aluminio) o cloruro (cloruro de aluminio); parcialmente pre hidrolizados-Compuestos de hierro (III) como los sulfatos(sulfato férrico) o de cloruro (cloruro férrico)
La condición básica para una floculación eficaz estrabajar a un pH correcto
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CARBON ACTIVO PULVERIZADO
Reducción eficaz de cloraminas y THM (Trihalometános)
Adición mínima de acuerdo a la DIN 19643: 1–3 g/m³ en agitación
Cuando se utiliza carbón activo pulverizado, la tecnología utilizada tiene que garantizar también un funcionamiento óptimo de floculación
El control del proceso implica conseguir unapenetración del carbón
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DESVENTAJAS DEL USO DEL CARBON ACTIVO
La manipulación del carbón pulverizado
Se incrementa el número de contralavados en el filtro por:-Aumento de la suciedad en las capas inferiores del lecho filtrante-Se incrementa el consumo de agua fresca
Dificultades por disponer de agua contaminada en el contralavado, con necesidad de:
-sedimentación-filtros de fangos-residuos
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EL OZONO COMO DESINFECTANTE
El ozono es el oxidante más fuerte utilizado en el tratamiento del agua
Metales, nitritos y sulfitos son oxidados al instante, el amonio se corroe muy lentamente
-Descompone de manera completa la mayoria del cloro combinado-Descomposición de la urea-Reducción de los THM´s-Reducción del consumo de agua renovada
Cloraminas, THM‘s (Trihalometános) y muchos otros cumpuestosorgánicos se corroen muy lentamente
-Quedando absorbidos en el carbón activo-Con una oxidación muy rápida de las sustancias debido al ozonoen la superficie del carbón activoIGOAN SOLAR
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EL OZONO COMO DESINFECTANTE
Floculación - filtración - ozonización – filtración porabsorción en carbón activo – cloración
Floculación - ozonización – filtración multicapa-cloración
Micro floculación-Componentes solubles no deseados son floculados y pueden ser filtrados por el filtro de arena-Agua clara- cristalina
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SISTEMAS COMPACTOS DE PRODUCCION DE OZONO
Generador de ozono
Cámara de reacción
Válvula de desaireación-descomposición
Eliminación del ozono residual
Sistema aviso de gas
Sistema de corte del caudal de retornoIGOAN SOLAR
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EL OZONO COMO DESINFECTANTE
Agua a tratar
Aire libre de ozono
Hacia la filtración
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EL OZONO COMO DESINFECTANTE
Medición del Cloro/Redox/pH
Floculación – Ozonificación – Filtración Multicapa - Cloración
Aire- libre de ozono
Eliminador de exceso de ozono
Depósito pulmón
Bomba de filtro
Dosificación de floculante
Generador de Ozono-BonoZon
Dosificación de desinfectante y corrector de pH
Filtro multicapa Cámara de contacto
Bomba de presión
Cámara de mezcla
InyectorIntercambiador de calor
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DESINFECCION POR ULTRAVIOLETAS
No hay introducción de productos químicos en el agua
No hay formación de sustáncias no deseadas en el agua
No hay mal estar por mal olor o mal gusto del agua desinfectada
No hay almacenamiento o manipulación de reactivos químicos
Bajo mantenimiento y facilidad en el funcionamiento de lossistemas
Tecnología segura y sofisticada
Ventajas económicas en la compra y en el funcionamiento
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ESPECTRO ELECTROMAGNETICO
100 200 280315 400 780
Vac
uum
UV
UV
CU
VB
UV
A
Infr
arot
-st
rahl
ung
Rön
tgen
und
G
amm
a St
rahl
ung
sicht
bare
sLi
cht
Wellenlänge in nm
Abhängigkeit der Keimabtötung von der WellenlängeIGOAN SOLAR
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DESINFECCION POR ULTRAVIOLETAS
Longitud de onda en nm
220 240 260 280 300 320
8
6
4
2
0
Uni
dade
sre
lativ
as
eliminación de gérmenes
absorción del ADN
254 nm Linea de resonancia del mercurio
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LAMPARAS UV DE BAJA PRESION
Potencia:approx. 200 W por arco métrico longitudinal
Temperatura de funcionamiento: 20 -150°C
Rendimiento de desinfección - radiación relevante a 254 nm: 35%
No hay emisión por debajo de 254 nm
Tiempo de vida approx. 10.000 h
Longitud de onda en nm
Inte
nsid
aden
uni
dad
rela
tiva
200 300 400 500 600
10
8
6
4
2
0IGOAN SOLAR
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LAMPARAS UV DE MEDIA PRESION
Potencia: 2000 – 10000 W por arco métrico longitudinal
Presión de vapor del Mercurio de 1 bar
Temperatura de funcionamiento 650 - 850°C
Rendimiento de desinfección-radiación relevante a 254 nm: 17%
Debido a tener emisión por debajo de 254 nm, es óptimo para el proceso de oxidaciónfotoquímica
Tiempo de vida approx. 8000 h
Longitud de onda en nm
Inte
nsid
aden
uni
d.re
lativ
as
200 300 400 500 600
1086420
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CARACTERISTICAS DE LA DESINFECCION POR ULTRAVIOLETAS
Reducción de cloraminas a valores inferiores a 0.2 ppm
El valor redox permanece constante
La oxidabilidad permanece constante
Baja inversión y pocos costes de operación
Se requiere de poco espacio
Instalación simple
Trabajo limitado en cuanto a mantenimientoIGOAN SOLAR
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DESINFECCION POR ULTRAVIOLETAS
Sistema para disminuir el
contenido de cloraminas
Equipo de ultravioletas
Filtro de arena
Vaso de compensacion
FloculacionRegulacion de
cloro y pH
Toma de muestras
Intercambiador de calor
Bomba de recirculacion
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REDUCCION DEL CLORO COMBINADO MEDIANTE ULTRAVIOLETAS
0
0, 05
0, 1
0, 15
0, 2
0, 25
0, 3
0, 35
0, 4
0, 45
0, 5
0 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77
T i e m p o e n d i a s [ d e f u n c i o n a m i e n t o ]
geb. ChlorGrenzwert
I n st a l a c i ón P l a n t a U V
Cloro Combinado
Cloro Libre
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REQUISITOS DE LAS PISCINAS EFICIENTES
CONSUMO REDUCIDO DE AGUA
EFICIENCIA ENERGETICA
AHORRO ENERGETICO
DISMINUCION DEL CONSUMO DE REACTIVOS
MEJORA DE LA CALIDAD DEL AGUA DEL VASO
INCORPORACION DE ENERGIAS RENOVABLESIGOAN SOLAR
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CAUSAS DEL CONSUMO ALTO DE AGUA
Renovación diaria excesiva del agua del vaso entre un 5 y un 15 % del volumen total.
Lavados frecuentes de los filtros sin optimizar la cantidad de agua utilizada
Perdida de agua en los vasos de compensación por mal diseño de los mismos
Fugas en el vaso y en el circuito hidráulicoIGOAN SOLAR
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EFICIENCIA ENERGETICA
Aumentar el rendimiento de los procesos energéticos involucrados en las piscinas.
Calentamiento del agua de la piscina
Bombas de recirculación
Climatización del aire del recinto
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AHORRO ENERGETICO
El nº de horas de funcionamiento de las bombas de recirculación y el tipo de bombas empleado, suponen gastos energéticos elevados en la mayor parte de las piscinas.
El funcionamiento de los sistemas de calentamiento del agua, suponen gastos ineficaces de consumos de energía, debido al mal diseño de las instalaciones y perdidas importantes de energía calorífica.
El diseño optimo de estos sistemas permitirá un ahorro importante en consumos de : agua; energía calorífica y energía eléctrica.IGOAN SOLAR
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DISMINUCION DEL CONSUMO DE REACTIVOS
El consumo de los reactivos empleados en las piscinas esta asociado a las condiciones del estado del agua de la piscina, cuanto mas carga orgánica este presente en el agua, mayor será la demanda de dichos reactivos.
La utilización de métodos de desinfección que limiten la generación de cloraminas y la disminución de la carga orgánica aportada a el agua, se traducirá en una menor necesidad de aporte de reactivos al agua del vaso de la piscina.
Paralelamente a esta situación, al disminuir el contenido de compuestos derivados de la reacción del cloro con la materia orgánica, se disminuirá el agua a renovar
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MEJORA DE LA CALIDAD DEL AGUA DEL VASO
La utilización de reactivos para la desinfección y el control del pH de las piscinas, producen compuestos que afectan a la calidad del agua de las piscinas.
La utilización de métodos complementarios que aun desinfectando el agua no produzcan compuestos, permite mejorar la calidad del agua del vaso de la piscina, consiguiendo una disminución de la turbidez del agua y rebajando la concentración de los productos presentes en el agua resultantes de la oxidación de la sustancia orgánica presente en el agua de la piscina
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INCORPORACION DE ENERGIAS RENOVABLES
Las piscinas son instalaciones que demandan un gasto importante de energía calorífica, ya sean abiertas o cerradas.
En el caso de las piscinas cerradas, la temperatura del agua del vaso debe ser de 28ºC, una piscina típica tiene un volumen de unos 500 m3 , de los cuales por lo menos un 5% se renueva diariamente con agua de red, si añadimos las perdidas de calor en el propio vaso, vemos que la demanda energética es elevada.
La utilización de energía solar térmica en las piscinas, permite obtener hasta el 60 % de la demanda de calor mediante el solIGOAN SOLAR
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INTEGRACION DE LA ENERGIA SOLAR EN LOS POLIDEPORTIVOS
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LOS POLIDEPORTIVOS COMO PRODUCTORES DE ENERGIA
NUEVAS UTILIDADES DEL EDIFICIO
AUMENTO DE LA EFICIENCIA ENERGETICA
MAYOR VALOR AÑADIDO DEL EDIFICIO
NUEVA UTILIDAD DEL TEJADO
RESPETO MEDIO AMBIENTAL
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ESTUDIO DEL POTENCIAL ENERGETICO DE LOS POLIDEPORTIVOS
SUPERFICIE DEL TEJADO
SUPERFICIE DE LAS FACHADAS
ORIENTACION DEL EDIFICIO
INCLINACION DEL TEJADO
SOMBRAS
RADIACION SOLAR INCIDENTEIGOAN SOLAR
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APLICACIONES DE LA ENERGIA SOLAR EN LOS POLIDEPORTIVOS
ENERGIA SOLAR TERMICA
GENERACION DE ENERGIA
CALORIFICA
AGUA CALIENTE SANITARIA
CALENTAMIENTO DE PISCINAS
SUELO RADIANTEIGOAN SOLAR
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APLICACIONES DE LA ENERGIA SOLAR EN LOS POLIDEPORTIVOS
ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA
GENERACION DE ENERGIA
ELECTRICA
VENTA DE LA ENERGIA PRODUCIDA A LA
COMPAÑÍA ELECTRICA
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ELEMENTOSA
INTEGRAREDIFICIO
INTEGRACION DE ENERGIA SOLAR EN LOS POLIDEPORTIVOS
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ELEMENTOS DE LAS INSTALACIONES TERMICAS
COLECTORES TERMICOS
INSTALACION HIDRAULICA
ACUMULADORES
CONTROL ELECTRICO
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EDIFICIO
TIPO DE TEJADO
COLECTORES TERMICOS
SITUACION DEL ACUMULADOR
ORIENTACION DE LOS COLECTORES
ELIMINACION DE SOMBRAS
TUBERIASIGOAN SOLAR
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POLITICAS ENERGETICAS
OBJETIVOS DE LA U.E. PARA LAS ENERGIAS RENOVABLES
PLAN DE FOMENTO DE LAS ENERGIAS RENOVABLES
ESTRATEGIA ENERGETICA EN EUSKADI
CODIGO TECNICO DE LA EDIFICACIONIGOAN SOLAR
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MARCO REGULATORIO
PROPUESTA DIRECTIVA EUROPEA
ORDENANZAS MUNICIPALES
PAIS VASCO ( ORDENANZAS FISCALES) EUDEL-EVE
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ORDENANZAS MUNICIPALES
En los últimos años, algunos municipios han desarrollado ordenanzas con carácter obligatorio para la incorporación de sistemas de captación solar en los edificios de nueva construcción o de rehabilitaciones integrales de edificios ya construidos.
El objeto de estas ordenanzas es regular la incorporación de instalaciones de energía solar activa de baja y media temperatura para la producción de agua caliente sanitaria y calentamiento de piscinas, en edificios y construcciones situados en los términos municipales.
Algunas de las características de estas ordenanzas son las siguientes:
Cobertura solar de al menos un 60% del total de la demanda
Conjunto de condiciones técnicas en las instalaciones solares térmicas
Consumos mínimos de ACS en el edificio para ser obligatoria la ordenanzaIGOAN SOLAR
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ORDENANZAS MUNICIPALES EN VIGOR
PAMPLONA
BARCELONA
GRANADA
MADRID
BURGOS
BADALONA
BARBERA DEL VALLES
CARDEDEU
GRANOLLERS
TERRASSA
SANT BOI DE LLOBREGAT
MONTACADA I REXAC
SANT CUGAT DEL VALLES
ZARAGOZA
IBIZA
ROTA
ALMANSA
HOSPITALET DE LLOBREGATIGOAN SOLAR
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MECANISMOS DE FINANCIACION Y SUBVENCIONES ESTATALES
LINEA DE FINANCIACION I.C.O.-I.D.A.E
I.C.O. financia hasta el 100 % del coste elegible a 7 años y un interés del (Euribor + 1%)
I.D.A.E. bonifica el interés de la financiación con un 3 % , y aporta a fondo perdido una cantidad del 30 % del coste elegible
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MECANISMOS DE FINANCIACION Y SUBVENCIONES AUTONOMICAS
PROGRAMA DE SUBVENCIONES E.V.E.Subvención a fondo perdido hasta el 40 % del coste elegible
Compatibilidad de estas subvenciones con cualesquiera otras de apoyo institucional, limitando el importe por acumulación de subvenciones en el 100 % hasta 50 m2 útiles.
Importe máximo subvencionable por instalación: 36.000 euros
Importe subvencionable en función de la superficie
270 euros/m2 colectores planos térmicos con cubierta
210 euros/m2 colectores compactos
360 euros/m2 colectores térmicos de tubos de vacíoIGOAN SOLAR
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AMORTIZACION
AHORRO
INVERSIONECONOMICA
CAPTACIONENERGIA
ACUMULACIONENERGIA
SUMINISTRONECESIDADES
PRINCIPIOS
FUNDAMENTO BASE
ASPECTOS TECNICOS Y ECONOMICOS DE LA ENERGIA SOLAR TERMICA
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CALCULO DE INSTALACIONES SOLARES TERMICAS
Determinar las necesidades energéticas: QD
Determinar la producción energética: QP
Balance energético: (QD – QP)= 0
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Aislamiento térmico
Radiación solar
Placa selectiva
Cubierta de vidrio
Fluido caloportador
PARTES DE UN COLECTOR SOLAR PLANO
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ANALISIS DE INSTALACIONES TÉRMICAS
INDICE
RADIACION T.AMBIENTE Día 4 Mar 2003 BOMBA ON/OFF T.IDA-RETORNO T.PISCINA
0.000
20.000
40.000
60.000
80.000
100.000
120.000
0:00:00 2:24:00 4:48:00 7:12:00 9:36:00 12:00:00 14:24:00 16:48:00 19:12:00 21:36:00 0:00:00
Hora
mW/cm2 - ºC - ºC - ºC
Radiación solar (mW/cm2) T. Ambiente (ºC) T. Ida colectores (ºC) T. Retorno a colectores (ºC)Bomba solar (ON/OFF) Temperatura vaso piscina T.ida caldera T.retorno caldera
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INDICE
CALDERA - RADIACION Día 4 Mar 2003 TEMPERATURAS IDA Y RETORNO
0
20
40
60
80
100
120
0:00:00 2:24:00 4:48:00 7:12:00 9:36:00 12:00:00 14:24:00 16:48:00 19:12:00 21:36:00 0:00:00
Hora
ºC
Temperatura de ida de caldera Temperatura de retormo de caldera Radiación
ANALISIS DE INSTALACIONES TÉRMICAS
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PROCESOS ENERGETICOS EMERGENTES
Suelo radiante
Tratamiento de aguas potables
Tratamiento de aguas para piscinas
Tratamiento de aguas para balnearios
Energía geotérmica de superficie
Energía geotérmica de pozoIGOAN SOLAR
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CONEXION
A
RED
GENERACION SOLAR DE ENERGIA ELECTRICA ESKALMENDI (Diputacion Foral de Alava)
Potencia instalada: 4800 Wp. Tipo de paneles: A-75
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INSTALACION SOLAR TERMICA PARA ACS Y CALENTAMIENTO DE PISCINAS
IGOAN SOLAR
Durango, 17-19 Enero de 2006 Página 103
INSTALACION SOLAR TERMICA PARA ACS EN RESIDENCIA DE ANCIANOS
IGOAN SOLAR
Durango, 17-19 Enero de 2006 Página 104
CALENTAMIENTO DE PISCINAS MUNICIPALES AYUNTAMIENTO DE LEZO
IGOAN SOLAR
Durango, 17-19 Enero de 2006 Página 105
CALENTAMIENTO DE PISCINAS MUNICIPALES AYUNTAMIENTO DE LEZO
IGOAN SOLAR
Durango, 17-19 Enero de 2006 Página 106
INSTALACION SOLAR TERMICA PARA ACS Y CALENTAMIENTO DE PISCINAS -MONDRAGON
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