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Sistemas de climatización en TeKton3D TK-CDT

TK-CDT es el módulo de TeKton3D que realiza el cálculo de la carga térmica de calefacción y refrigeración en base al método de las funciones de transferencia de ASHRAE.

También realiza el cálculo de la demanda de energía necesaria para el acondicionamiento de los espacios y valoración de las emisiones de CO2 anuales o para un período de cálculo definido por el usuario.

Para definir una instalación de climatización en TK-CDT se necesitan tres tipos de elementos:

 Los sistemas, que son aquellos equipos que marcan el origen de la instalación, donde se produce frío o calor para distribuirlo por el edificio, bien por conducciones de agua, líneas de refrigerante o conductos de aire.
 Las unidades terminales, que son aquellos equipos que tratan directamente el aire de los recintos a climatizar, como pueden ser los radiadores, los fan coil, las bocas de impulsión o las unidades interiores de sistemas partidos. Toda unidad terminal depende de un sistema, pero no todos los sistemas necesitan de una unidad terminal, como por ejemplo las estufas eléctricas.
 Las relaciones gráficas, son líneas simples que determinan la dependencia entre unidades terminales y sistemas.

Existen los siguientes tipos de sistemas:

1.- Equipos compactos de expansión directa aire/aire: Son climatizadoras compactas, es decir, contienen el circuito completo de refrigeración en una sola máquina, e intercambian calor con aire tanto en el evaporador como el condensador, por lo que están diseñadas para su conexión a conductos de aire que distribuyen el frío o el calor a través de rejillas a las distintas estancias del edificio.

SISTEMAS 1

Dentro de este tipo de equipos podemos encontrar:

 Equipos autónomos exteriores: estos equipos se colocan en azoteas o en fachadas de edificio y constan de dos partes bien diferenciadas: una de ellas acondiciona el aire interior, y la otra intercambia calor con el aire exterior. En muchos casos se pueden separar ambas partes, pudiendo adoptar una disposición partida.

Equipos autónomos exteriores

 Equipos compactos en falso techo: Son equipos de expansión directa aire / aire ubicados en falsos techos, en el interior de los edificios, de manera que el intercambio de calor con el aire exterior se produce mediante conductos. Estas máquinas normalmente van conectadas a cuatro conductos: admisión, expulsión, retorno e impulsión. Al igual que los equipos de exterior, estas máquinas constan de dos partes perfectamente diferenciadas y en muchos casos es posible adoptar una configuración partida.

Equipos compactos en falso techo

 Equipos compactos de cubierta, también conocidos como "roof-top", son máquinas diseñadas para su ubicación en azoteas de edificios. Normalmente los conductos de impulsión y retorno se conectan por la parte inferior o por un lateral de la máquina, y cuentan con una serie de ventiladores axiales para intercambiar calor con el exterior.

Equipos compactos de cubierta

2.- Unidad exterior expansión directa aire / aire: Son equipos propios de disposiciones partidas, en las que las baterías del circuito de refrigeración (condensador y evaporador) se encuentran situadas en lugares diferentes. Estas máquinas contienen una batería  que funciona como condensador en producción de frío, y como evaporador en bomba de calor, y se sitúan en el exterior de los edificios. 

SISTEMAS 2

Entre estos equipos están los siguientes:

 Unidades exteriores de equipos domésticos tipo splitSon unidades exteriores de equipos domésticos que se conectan a una unidad interior (que enfría o calienta directamente el aire del recinto) por medio de tuberías por las que circula el refrigerante (línea de líquido y línea de gas).

Unidades exteriores equipos domésticos split

 Unidades exteriores de equipos autónomos partidos: Son equipos similares a las Unidades autónomas compactas, en los que se ha adoptado una disposición partida. La unidad exterior queda conectada, por medio de tuberías que transportan el refrigerante, con la interior, que a su vez se enlaza con una red de conductos a través de los cuales se distribuye el aire en las condiciones adecuadas.

Unidades exteriores equipos autónomos partidos

3.- Unidad exterior de expansión directa aire / aire VRV: Son equipos del mismo tipo que los anteriores, pero con la diferencia que de que tienen la posibilidad de variar el volumen de refrigerante que circula por el evaporador y el condensador, adaptando la potencia frigorífica / calorífica a la demanda térmica, optimizándose el consumo energético.

4.- Equipo expansión directa aire - agua: Son equipos que enfrían (o calientan) agua para distribuirla por una red de tuberías a través de la cual se lleva el frío (o el calor) a una serie de baterías que acondicionan el aire de los recintos, conocidas como ventiloconvectores o "Fan Coils". Estos equipos de climatización son unidades compactas, es decir, la máquina frigorífica reúne todo el circuito en un mismo equipo, sin embargo, para la transmisión del frío o el calor a los locales que alimenta no se emplea el refrigerante (como ocurría en los equipos anteriores), sino que emplea un fluido auxiliar (normalmente agua), que permite distribuir el calor de forma más simple que en el caso de conductos de aire o líneas de refrigerante:

SISTEMAS 4

Entre estos sistemas, podemos encontrar:

 EnfriadorasSon máquinas frigoríficas diseñadas para exteriores, que tratan la temperatura del agua de distribución. Existen diversos tipos de estas máquinas, las más pequeñas son similares a las unidades exteriores de los sistemas domésticos, mientras las mayores pueden tener varios ventiladores axiales y alcanzar unas dimensiones considerables.

Enfriadoras

5.- Caldera combustible o eléctrica: Estos equipos calientan un fluido mediante combustión o efecto Joule, y distribuyen el calor a través de radiadores o emisores térmicos que calientan el aire de los recintos donde están ubicados. Al contrario que ocurre en los sistemas de climatización citados anteriormente, el funcionamiento de todas las calderas es básicamente el mismo. Existen numerosos tipos de calderas que pueden pertenecer a este tipo, como por ejemplo:

 Grupos térmicosSon equipos formados por una caldera (cuerpo principal que contiene el serpentín en el que se calienta el fluido) y un quemador, que gestiona la dosificación del combustible. Los grupos térmicos más habituales de este tipo son las calderas con quemador de gas y con quemador de gasóleo.

Grupos Térmicos Calderas muralesSon calderas con el quemador integrado, de menor tamaño que las anteriores, adecuadas para instalaciones individuales y destinadas al montaje mural. Es frecuente encontrar estas calderas equipadas con quemadores de gas natural o de propano, y se suelen aprovechar tanto para la climatización como para la producción de ACS en viviendas.

Calderas

6.- Calefactor efecto - Joule: Este equipo es a la vez sistema y unidad terminal, ya que produce calor y lo cede al ambiente del recinto en el que está ubicado. En esta categoría se pude incluir cualquier tipo de calefactor eléctrico.

*Las imágenes anteriores están tomadas del catálogo de Ferroli®

Insertar un sistema en TK-CDT

En TeKton3D un sistema se representa mediante un símbolo. Para añadir un sistema a su edificio, haga clic en el botón Insertar sistema de la barra Insertar. A continuación se abrirá la librería de símbolos, donde podrá elegir el que más se acerque al sistema que pretende instalar:

Símbolos de sistema

Cada uno de estos símbolos 3D lleva asociado un tipo de equipo concreto (de acuerdo con la clasificación anterior), que podrá modificar a voluntad. lgunos de estos símbolos (salvo las calderas, enfriadoras y el sistema "Equipo partido - Unidad exterior") son paramétricos, es decir, sus dimensiones se adaptarán al tamaño real cuando se le asigne un equipo de la base de datos al sistema (Calcular->Dimensionar equipos). Esta característica de la aplicación es muy útil para comprobar directamente en pantalla si las dimensiones del equipo se adaptan correctamente al edificio. 

El símbolo que representa el sistema, sea el que sea, tiene una serie de conexiones, que son los puntos que deben emplearse para indicar las unidades terminales con las que está relacionado, mediante el uso de la herramienta Insertar Relación Gráfica.

Una vez dibujado el sistema, puede indicar al programa qué espacios climatiza este equipo y dibujar automáticamente las unidades terminales y las relaciones gráficas necesarias: Si selecciona un sistema y los espacios que dependen de él, al hacer clic en la opción Insertar/Unidad Terminalel programa asignará una unidad terminal a cada espacio, y dibujará automáticamente las relaciones gráficas necesarias para enlazar dichas unidades con el sistema seleccionado.

Propiedades del sistema

Una vez definida la posición del símbolo, haciendo doble clic sobre el mismo, podrá acceder al cuadro de propiedades del sistema. El cuadro de diálogo de propiedades del sistema contiene las siguientes opciones:

Propiedades del sistema

  • Descripción: Texto libre que describe el sistema.
  • Tipo equipo: Tipo de equipo, teniendo en cuenta la clasificación dada en el inicio de este artículo.
  • Modos de funcionamiento: En estas casillas deberá indicar si el sistema funcionará en régimen de invierno (calor), de verano (frío) o ambos.
  • Factor de seguridad para la selección de equipos: Indica el tanto por cierto que se sobredimensionará la potencia requerida a la hora de seleccionar el equipo.
  • Tipo de energía: tipo de energía consumida por el sistema, asignada automáticamente por la aplicación si el equipo es eléctrico (todos los tipos salvo calderas). Determina los coeficientes de paso con los que se calculan los consumos de energía primaria y las emisiones de CO2:
    • Sin especificar
    • Gas Natual
    • Gases licuados de petróleo
    • Gasóleo
    • Fueloil
    • Carbón doméstico
    • Biomasa y biocarburantes
    • Electricidad peninsular
    • Electricidad extra-peninsular, de aplicación en Canarias, Baleares, Ceuta y Melilla.
  • Modelo seleccionado: Este cuadro de texto se rellenará con un equipo real de la base de datos, cuando ejecute la opción Calcular->Dimensionar equipos. Haciendo clic en el botón Características podrá acceder a una vista previa de la base de datos, donde podrá ver (pero no editar) los datos del equipo indicado.