UT2. Generadores De Calor - Bomba De Calor PDF

Montaje y Mantenimiento de Instalaciones de Calor UT2. GENERADORES DE CALOR – BOMBA DE CALOR Generadores de calor: bomba de calor INDICE INTRODUCCIÓN BOMBA DE CALOR: TIPOS................................................................................................... 3 EQUIPOS MONOBLOC .........

Montaje y Mantenimiento de Instalaciones de Calor UT2. GENERADORES DE CALOR – BOMBA DE CALOR Generadores de calor: bomba de calor INDICE INTRODUCCIÓN BOMBA DE CALOR: TIPOS................................................................................................... 3 EQUIPOS MONOBLOC ............................................................................................... 4 EQUIPOS BIBLOC ....................................................................................................... 5 FUNCIONAMIENTO ............................................................................................................. 6 COMPONENTES .................................................................................................................. 9 COMPRESOR .................................................................................................................. 9 EVAPORADOR .............................................................................................................. 10 CONDENSADOR............................................................................................................ 11 ELEMENTOS DE EXPANSIÓN ........................................................................................ 11 CAPILAR ................................................................................................................... 11 ACCURATER ............................................................................................................. 12 VÁLVULA EXPANSIÓN TERMOSTÁTICA ................................................................... 12 VÁLVULAS DE EXPANSIÓN ELECTRÓNICAS .............................................................. 12 VENTILADORES ............................................................................................................ 12 DESESCARCHE................................................................................................................... 13 FORMACIÓN DE LA ESCARCHA..................................................................................... 13 DESESCARCHE POR INVERSIÓN DE CICLO .................................................................... 14 INSTALACIÓN.................................................................................................................... 14 UNIDAD EXTERIOR ....................................................................................................... 14 UNIDAD INTERIOR ....................................................................................................... 15 INTERCONEXIÓN DE UNIDADES........................................................................................ 16 CONEXIÓN ELÉCTRICA .................................................................................................. 16 CONEXIÓN FLUIDRICA .................................................................................................. 16 PRUEBA DE ESTANQUEIDAD ........................................................................................ 17 VACÍO DE INSTALACIÓN ............................................................................................... 18 CARGA DE REFRIGERANTE ........................................................................................... 19 ESQUEMAS FLUÍDRICOS (Por cortesía BAXI) .................................................................... 22 ESQUEMAS ELÉCTRICOS ……………………………………………………… ………………………………………33 TERMOSTATOS……………………………………………………………………..………………………………….33 VÁLVULAS DE TRES VÍAS…………………………………………………………………………………..………34 Módulo: Montaje y Mantenimiento de Instalaciones de Calor 2 Generadores de calor: bomba de calor INTRODUCCIÓN Es conocida la problemática ambiental que el uso de los combustibles fósiles crea en nuestro planeta además de ser su reserva es cada vez más limitada. Es por ello que desde hace algunas décadas se trata de fomentar el uso de otras fuentes de energía menos contaminantes o de energías renovables. El Código Técnico de la Edificación (en adelante CTE) determina en su documento básico DBHE (Ahorro de energía) determinadas exigencias, como son: 1. El objetivo del requisito básico “Ahorro de energía” consiste en conseguir un uso racional de la energía necesaria para la utilización de los edificios, reduciendo a límites sostenibles su consumo y conseguir, asimismo, que una parte de este consumo proceda de fuentes de energía renovable, como consecuencia de las características de su proyecto, construcción, uso y mantenimiento. 2. Para satisfacer este objetivo, los edificios se proyectarán, construirán, utilizarán y mantendrán de forma que se cumplan las exigencias básicas que se establecen en los apartados siguientes. 3. El Documento Básico “DB HE Ahorro de energía” especifica parámetros objetivos y procedimientos cuyo cumplimiento asegura la satisfacción de las exigencias básicas y la superación de los niveles mínimos de calidad propios del requisito básico de ahorro de energía. En concreto y como aplicación para el presente módulo profesional destaca el HE 4 “Contribución mínima de energía renovable para cubrir la demanda de agua caliente sanitaria” en el que se establece que: los edificios satisfarán sus necesidades de ACS y de climatización de piscina cubierta empleando en gran medida energía procedente de fuentes renovables o procesos de cogeneración renovables; bien generada en el propio edificio o bien a través de la conexión a un sistema urbano de calefacción. Entre dichas fuentes renovables se encuentra la aerotermia (bomba de calor) que será objeto de estudio en esta unidad. BOMBA DE CALOR: TIPOS Como ya sabes el calor se desplaza desde los cuerpos más calientes a los más fríos hasta que las temperaturas se equilibran. Sin embargo, la bomba de calor posee la capacidad de trasladar el calor que “roba” en un en torno “frío” a otro más caliente. Lo más ventajoso es que estas máquinas, que en su mayoría funcionan mediante energía eléctrica, realizan el trabajo anterior consumiendo menos energía de la que son capaces de mover de medio a otro. Se denominan de aerotermia las que extraen el calor del aire del exterior para enviarlo al interior de la vivienda (o a un depósito de ACS) mediante el agua que se calienta en su interior y que posteriormente se distribuye por los diferentes emisores de calor (radiadores, suelo radiante, etc.) Módulo: Montaje y Mantenimiento de Instalaciones de Calor 3 Generadores de calor: bomba de calor Vídeo: aerotermia TIPOS Las bombas de calor pueden incorporar todos sus componentes en un único bloque que se montará en el exterior del local a climatizar o pueden distribuirlos entre dos bloques que se instalarán en el exterior e interior de dicho local respectivamente. A las primeras se las denomina compactas o “monobloc” mientras que a las segundas se las conoce como “partidas” o “Split”. EQUIPOS MONOBLOC Incorporan dentro de la misma carpeta todos los componentes del circuito frigorífico y los más importantes del circuito hidráulico. Módulo: Montaje y Mantenimiento de Instalaciones de Calor 4 Generadores de calor: bomba de calor • Estos equipos poseen la ventaja de evitar al instalador la necesidad de realizar conexiones fluídricas entre ambas unidades. • No es necesario realizar pruebas de estanqueidad, carga de refrigerante, etc. • Así mismo las conexiones eléctricas se reducen considerablemente. Por contra, tiene el inconveniente de precisar que al menos la parte del circuito hidráulico que transita por el exterior incorpore la cantidad necesaria de glicol que evite el congelamiento de la instalación en la época invernal. EQUIPOS PARTIDOS Están divididos en dos, una unidad que se instala en el exterior y que incluye principalmente el compresor y el evaporador (o condensador si se invierte el ciclo), y otra unidad que se sitúa en el interior y que incorpora la unidad condensadora (o evaporador) y los componentes hidráulicos fundamentales: circulador, vaso de expansión, etc. Además de la diferencia anterior existe otra en función de que el equipo genere agua caliente destinada al servicio de calefacción, al de ACS o a ambos. En la siguiente figura puedes ver un equipo de aerotermia para calentamiento de ACS, básicamente estos equipos consisten en un depósito acumulador en el que está sumergido el condensador de un circuito frigorífico. Módulo: Montaje y Mantenimiento de Instalaciones de Calor 5 Generadores de calor: bomba de calor FUNCIONAMIENTO La bomba de calor constituye un circuito frigorífico, es decir un circuito hermético y cerrado por el que circula una sustancia (refrigerante) que absorbe y cede calor al pasar de estado gaseoso a líquido y viceversa. Este circuito, contiene los cuatro elementos principales: un compresor, una válvula de expansión y dos intercambiadores (evaporador y condensador), una válvula de cuatro vías que le permite invertir el ciclo y otros accesorios que lo complementan: silenciador, depósito de aspiración, etc. Además, tanto el evaporador como el condensador dispondrán de su propio ventilador si se trata de una bomba de calor aire-aire, aunque en este caso para l aplicación de Módulo: Montaje y Mantenimiento de Instalaciones de Calor 6 Generadores de calor: bomba de calor calentamiento de agua, bien sea para calefacción o ACS las bombas son de aire -agua o aguaagua (aerotermia). El refrigerante, en su recorrido a través de los distintos componentes va sufriendo diferentes cambios de estado de presión y temperatura que representados dan lugar al ya conocido diagrama de Mollier. En el eje vertical se representa la presión del refrigerante en cada punto del circuito. En el eje horizontal tenemos la entalpía del refrigerante. La entalpía es una medida de la cantidad de energía contenida en el refrigerante en cada momento. Por último, tenemos una línea en la gráfica, con forma de joroba que delimita las zonas donde el refrigerante está en estado líquido, gaseoso o mezcla de ambos. A la derecha de este punto el refrigerante está siempre en estado gaseoso, a la izquierda siempre en estado líquido. En los puntos del interior de la curva el refrigerante está en una situación intermedia, mezcla de gas y líquido. Energía de refrigeración Del gráfico se deduce que si empleamos el equipo para calentar un local el rendimiento energético será mayor que si lo empleamos para refrigerar, en la práctica lo ideal será conseguir que el equipo sea reversible, es decir, que sirva para calentar (Bomba de calor) o para enfriar indistintamente, lo que se logramos invirtiendo las funciones del evaporador y el condensador respectivamente mediante el empleo de una válvula de cuatro vías. Módulo: Montaje y Mantenimiento de Instalaciones de Calor 7 Generadores de calor: bomba de calor Modo Calor (Invierno) Modo Calor (Invierno) Módulo: Montaje y Mantenimiento de Instalaciones de Calor 8