Projecte de la instal·lació elèctrica de baixa tensió i de la instal·lació solar tèrmica per a l'obtenció d'aigua calenta sanitària i calefacció per a la rehabilitació d'un edifici de sis vivendes i un local comercial a la localitat de tortosa

PROJECTE FI DE CARRERA TÍTOL: PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA AUTOR: JORDI SANCHEZ FALCÓ TITULACIÓ: ENGINYERIA TÈCNICA INDUSTRIAL, ESPECIALITAT DE MECÀNICA DIRECTOR: FREDERIC VILÀ MARTÍ DEPARTAMENT: EXPRESSIÓ GRÀFICA EN L’ENGINYERIA DATA: 22 DE SETEMBRE DE 2015 PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Caràtula II TÍTOL: PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA COGNOMS: SÁNCHEZ FALCÓ NOM: JORDI TITULACIÓ: ENGINYERIA TÈCNICA INDUSTRIAL ESPECIALITAT: MECÀNICA PLA: ETIM, 95 DIRECTOR: FREDERIC VILÀ MARTÍ DEPARTAMENT: EXPRESSIÓ GRÀFICA EN L’ENGINYERIA QUALIFICACIÓ DEL PFC TRIBUNAL PRESIDENT SECRETARI VOCAL PEDRO PONSA FREDERIC VILÀ JOSE IGNACIO ASENSIO MARTÍ PERAT BENAVIDES DATA DE LECTURA: 22 DE SETEMBRE DE 2015 Jordi Sánchez Falcó Caràtula III Aquest Projecte té en compte aspectes mediambientals: X Sí • No PROJECTE FI DE CARRERA RESUM (màxim 50 línies) El pressent projecte tracta sobre el disseny de la instal·lació elèctrica de baixa tensió i el disseny de la instal·lació solar tèrmica d’un edifici destinat a vivendes, format per sis habitatges i un local comercial a la ciutat de Tortosa. L’edifici objecte d’aquest projecte situat a la ciutat de Tortosa, és un edifici destinat a vivendes, el qual consta de sis habitatges i un local comercial. Aquest és objecte d’una rehabilitació total, i per tant s’ha de dotar l’edifici amb les instal·lacions necessàries; és a dir, l’ instal·lació elèctrica, l’ instal·lació d’energia solar tèrmica, l’ instal·lació d’aigua, l’ instal·lació de telecomunicacions, etc... . L’objectiu d’aquest projecte és el disseny de la instal·lació elèctrica de baixa tensió i de l’ instal·lació d’energia solar tèrmica de l’edifici. L’ instal·lació elèctrica de l’edifici és de baixa tensió amb una previsió de càrrega total de 73,48 kW de potència. El disseny de l’ instal·lació comprèn des de l’escomesa o embrancament de l’edifici, fins els circuits interiors de cadascuna de les vivendes i del local comercial. Aquesta instal·lació consta de sis vivendes, un local comercial i serveis comuns. L’ instal·lació d’energia solar tèrmica es tracta d’un sistema de captació d’energia solar tèrmic, el qual ha d’abastir d’Aigua Calenta Sanitària i calefacció a les sis vivendes de l’edifici, juntament amb l’aigua calenta sanitària del local comercial. S’han analitzat les necessitats energètiques d’ACS i calefacció, i un cop finalitzat aquest anàlisi s’ha procedit a realitzar el disseny de l’ instal·lació (Sistema de captació, circuit primari i circuit secundari). Les dues instal·lacions dissenyades en aquest projecte, s’han elaborat seguint els criteris de les seves respectives normatives, com son el Reglament Electrotècnic de Baixa Tensió per al cas de l’ instal·lació elèctrica de baixa tensió, com el Reglament en les Instal·lacions Tèrmiques dels Edificis i el document Estalvi Energètic del Codi Tècnic de l’Edificació, per al cas de l’ instal·lació d’energia solar tèrmica. Tant l’ instal·lació elèctrica de baixa tensió com l’ instal·lació d’energia solar tèrmica, s’han dissenyat i calculat amb programes informàtics especialitzats. L’ utilització d’aquests programes s’ha dut a terme per poder fer una comparativa de resultats, així com fer-hi un ús i obtenir experiència amb eines d’ús més habitual dintre el món laboral. Per últim s’ha realitzat un pressupost per a cada instal·lació, on es mostren en detall els costos de materials i costos en mà d’obra. PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Caràtula IV Paraules clau (màxim 10 Instal·lacions Elèctrica de Baixa Tensió Energia Solar Tèrmica ACS Calefacció Reglament electrotècnic de baixa tensió Edifici d’habitatges Reglament de instal·lacions tèrmiques en edificis Estalvi Energètic Simulació amb programari PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Sumari i Índex V 1. Sumari i Índex 1.1. Sumari Volum 1 : Memòria Volum 2 : Annexes ANNEX A: Plec de condicions tècniques ANNEX B: Plànols 1 Emplaçament 2 Distribució elèctrica planta baixa 3Esquema de la canalització vertical de les derivacions individuals 4 Esquema unifilar general 5 Esquema unifilar vivendes 1º-1ª i 2º-1ª 6 Esquema unifilar vivendes 1º-2ª i 2º-2ª 7 Esquema unifilar vivendes 3º-1ª 8 Esquema unifilar vivendes 3º-2ª 9Esquema unifilar local comercial 10 Esquema unifilar serveis generals de l’escala 11 Esquema unifilar sub_quadres 12 Distribució elèctrica planta baixa 13 Distribució elèctrica planta entresòl 14 Distribució elèctrica planta primera i segona 15 Distribució elèctrica planta tercera 16 Distribució elèctrica planta quarta 17 Distribució elèctrica planta coberta 18 Xarxa de terres 19 Esquema instal·lació energia solar tèrmica 20 Instal·lació d’energia solar tèrmica planta coberta 21 Instal·lació d’energia solar tèrmica planta quarta 22 Instal·lació d’energia solar tèrmica planta tercera 23 Instal·lació d’energia solar tèrmica planta segona i primera 24 Instal·lació d’energia solar tèrmica planta Entresòl ANNEX C: Simulacions de les instal·lacions amb programari Jordi Sánchez Falcó Sumari i Índex VI Simulació de la instal·lació elèctrica de baixa tensió Simulació de la instal·lació d’energia solar tèrmica ANNEX D: Normes “Documento Básico HE Ahorro de energía”. “Documento Básico HS Salubridad”. Decret pel qual es regula l’adopció de criteris ambientals i d’ecoeficiència en els edificis. Llei reguladora del residus. “Reglamento de Aparatos a Presión”. “Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión”. “Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios”. ANNEX E: Catàlegs ANNEX F: Monografies ICAEN Atlas de radiació solar a Catalunya. Criteri de Qualitat i Disseny, d’Instal·lacions d’Energia Solar per a Aigua Calenta i calefacció. Energia Solar Tèrmica. Quadern per a Instal·ladors. PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Sumari i Índex VII 1.2. Índex de la memòria                                                                    !       "  #        !    $%&'('%)*+,%($),-(*'.'*/**012'(/3    /)(/2%)*+')*%1'$1+4    /)(/2%)*+%5*%1'$1+    "#  !   6   #  $  %  $  &'(')'!      !    7    $  *+  !      $  %,',,  Jordi Sánchez Falcó Sumari i Índex VIII $  %,'  $  %,',  $$  %,$  !    8  !!    "  9  $$  "-%."-%/"0."0/#  !!  %+-:*/*,%:+(;:(-:+,%://'5/%)%1/:,%1$*%(('<'/'5/,%+%(('$)/2%)*3  $$  12-3.1-3/4  !!  %+-:*/*+,%:+(;:(-:+,%:/:=)%/>%)%1/:,"/:'2%)*/('<  $$  5''  $$$  ,,$  !!!  %+-:*/*+,%:+(;:(-:+,%:%+,%1'./('$)+'),'.',-/:+9  $$6  '-"%.- %/#  !!8  %+-:*/*+,%:+(;:(-:+,%:+,'+?$+'*'-+,%($2/),/2%)*'?1$*%(('<@A#  !8     B6  #  $6  07!  $6  7)8$  $6  12)$$  $6$  "$6  !9    !9  $9  0$9  $9  "$  !9  1$*%(('<($)*1/($)*/(*%+,'1%(*%+!#  !9  1$*%(('<($)*1/($)*/(*%+'),'1%(*%+84  $9  06  $9$  6  !9!  )'$)+/*%11/8!  !9!  1%++%+,%*%11/8!  !9!  $),-(*$1+,%*%11/8!  PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Sumari i Índex IX !9!  $1)+,%?$+/,//*%11/88  !9!!  $),-(*$1+,%?1$*%(('<88  !9!  $),-(*$1+,"%C-'?$)*%)('/:'*/*89  !9!  %+'+*0)('/,%:%+?1%++%+,%*%11/89  !9!!  1%++%+,%*%11/'),%?%),%)*+8D  !9!8  %?/1/('<%)*1%:%+?1%+%+,%*%11/',%:%+2/++%+,%:%+')+*/:7:/('$)+,"-*':'*E/('<',%:%+2/++%+,"-) (%)*1%,%*1/)+&$12/('<8D  !9!9  %.'+'<,%:%+?1%++%+,%*%11/8#  !9!D  %+-:*/*,%:+(;:(-:+,%:/5/15/,%*%11/8#  !D    7  83  $#  7,,6!  !D  %+(1'?('<,%:"')+*/:7:/('<9  !D  )+*/:7:/('<')*%1'$1.'.%),%+/2F>1/-,"%:%(*1'&'(/('<%:%./*9  !D  $*0)('//($)*1/(*/199  $#  7'99  !D  )::-2%)/*,"%2%1>0)('/9#  !D  %+(1'?('<,%:"')+*/:7:/('<9#  !D  $*0)('//($)*1/(*/193  $#  79!  !D  )::-2%)/*,"%2%1>0)('/D4  !D  %+(1'?('<,%:"')+*/:7:/('<D4  !D  $*0)('//($)*1/(*/1D      !  8      D!  6  '#$  6  0'#6  6  &#9  6$  *+#  8    " 6 D3  6  +3"0#!  Jordi Sánchez Falcó Sumari i Índex XVI Taula 52: Requisits mínims que han de complir les estructures de suport. Taula 53: Referència a esforços causats per la velocitat del vent. Taula 54: Gruix d’aïllaments per a dipòsits i aparells Taula 55: Característiques de l’acumulador del circuit secundari. Taula 56: Gruix dels aïllaments per a canonades interiors en funció de la temperatura de treball i del diàmetre de la canonada. Taula 57: Gruix dels aïllaments per a canonades exteriors en funció de la temperatura de treball i del diàmetre de la canonada. Taula 58 : Temperatura mínima històrica capitals de província (Font: IDAE) Taula 59: Bombes de circulació escollides Taula 60: Condicions tècniques dels circuladors. Taula 61: Pressió mínima d’aspiració dels circuladors. Taula 62: Vasos d’expansió escollits Taula 63: Criteris dels intercanviadors per als circuits primaris. Taula 64: Característiques dels intercanviadors dels circuits. Taula 65: Secció conductors protecció Taula 66: Taula de potències de l’edifici Taula 67: Resultats Línea General d’Alimentació Taula 68: Resultats Derivacions Individuals Taula 69: Resultats Quadre Espais comuns Taula 70: Resultats Sub_quadre Ascensor Taula 71: Resultats Sub_quadre Energia Solar Tèrmica Taula 72: Resultats Quadre Local Comercial Taula 73: Resultats Quadres Vivendes 1º-1ª i 2º-1ª Taula 74: Resultats Quadres Vivendes 1º-2ª i 2º-2ª Taula 75: Resultats Quadre Vivenda 3º-2ª Taula 76: Resultats Curtcircuit Línea General d’Alimentació Taula 77: Resultats Curtcircuit Derivacions Individuals PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Sumari i Índex XVII Taula 77: Resultats Curtcircuit Derivacions Individuals Taula 78: Resultats Curtcircuit Circuits Espais Generals Taula 79: Resultats Curtcircuit Circuits Sub_quadre Ascensor Taula 80: Resultats Curtcircuit Circuits Sub_quadre Energia Solar Tèrmica Taula 81: Resultats Curtcircuit Circuits Local Comercial Taula 82: Resultats Curtcircuit Circuits Vivenda 1º-1ª Taula 83: Resultats Curtcircuit Circuits Vivenda 1º-2ª Taula 84: Resultats Curtcircuit Circuits Vivenda 2º-1ª Taula 85: Resultats Curtcircuit Circuits Vivenda 2º-2ª Taula 86: Resultats Curtcircuit Circuits Vivenda 3º-1ª Taula 87: Resultats Curtcircuit Circuits Vivenda 3º-2ª Taula 88: Resum del consum d’ACS diari dels habitatges Taula 89: Resum del consum d’ACS diari del local comercial Taula 90: Resum de la demanda d’ACS diària de l’edifici Taula 91: Demanda energètica mensual d’ACS Taula 92: Càlcul de càrregues per transmissió de calor Taula 93: Càrregues tèrmiques mitges diàries en funció del mes per transmissió de calor dels tancaments. Taula 94: Càlcul de cargues per renovació de l’aire Taula 95: Càrregues tèrmiques mitges mensuals per renovació de l’aire. Taula 96: Càrregues diàries i mitjanes mensuals totals de calefacció Taula 97: Necessitats energètiques de cada sistema i totals de l’edifici. Taula 98: Radiació solar global diària sobre superfícies inclinades (MJ/m2·dia) Taula 99: Hores de llum solar a Catalunya Taula 100: Càlcul paràmetre D1. Taula 101: Càlcul paràmetre D2. Taula 102: Cobertura solar mensual d’ACS Taula 103: Cobertura solar mensual per a ACS i Calefacció. Jordi Sánchez Falcó Sumari i Índex XVIII Taula 104: Resultats dels càlculs de canonades del circuit primari Taula 105: Resultats dels càlculs de canonades del circuit secundari d’acumulació Taula 106: Resultats dels càlculs de canonades del circuit secundari de distribució Taula 107: Característiques intercanviador de plaques del circuit primari Taula 108: Característiques intercanviadors interiors Taula 109: Estalvi econòmic mitjà mensual del sistema Taula 110: Hores de llum solar a Catalunya. 1.3.2. Índex de imatges Imatge 1: Edifici objecte (software ICC.cat/Vissir3) Imatge 2: Mapa de les distribucions de les zones climàtiques de Catalunya Imatge 3: Esquema per a diversos usuaris amb comptadors en forma centralitzada en un lloc Imatge 4: Detall instal·lació de la Caixa General de Protecció. Imatge 5: Classificació dels volums amb banyera (ITC-BT-27) Imatge 6: Classificació dels volums amb dutxa (ITC-BT-27) Imatge 7: Croquis traçat de la instal·lació elèctrica. Imatge 8: Representació esquemàtica d’un circuit de posada a terra Imatge 9: Esquema d’instal·lació d'energia solar tèrmica en edifici plurifamiliar amb bescanviador a cada habitatge. Imatge 10: Captador SumSol Maxol 2.51 TW Imatge 11: Principals angles dels captadors Imatge 12: Distància mínima entre fileres de captadors col·locats horitzontalment Imatge 13: Connexió en paral·lel dels captadors. Imatge 14: Diagrama d’ancoratges per a bateries de 2 o més captadors (fins a 10). Imatge 15: Diferents sistemes d’ancoratge. Imatge 16: Àbac de càlcul temperatura – densitat propilenglicol (Font: solarweb) PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Sumari i Índex XIX Imatge 17. Àbac de càlcul temperatura - calor específic propilenglicol (Font: solarweb) Imatge 18: Gràfica de la concentració – temperatura de congelació del propilenglicol (Font: solarweb) Imatge 19: Vàlvula de pas. Imatge 20: Vàlvules de seguretat. Imatge 21: Vàlvula antiretorn. Imatge 22: Vàlvules d’equilibrat. Imatge 23: Vàlvula termostàtica. Imatge 24: Vàlvula motoritzada de dues o tres vies Imatge 25: Esquema dels trams de canonada amb diferents diàmetres del circuit secundari de distribució Imatge 26: Corba característica de la bomba Grunfos UPS 25-40 N Imatge 27: Corba característica de la bomba Grunfos TP 25-90 Imatge 28: Corba característica de la bomba Grunfos UPS 25-120 Imatge 29: Representació esquemàtica simplificada dels fluxos d'energia entre l'espai, l'atmosfera de la Terra i la superfície de la Terra. 1.3.3. Índex de gràfics Gràfic 1: Temperatures mitges de la ciutat de Tortosa Gràfica 2: Demanda energètica d’ACS mensual en MJ Gràfic 3: Necessitats mitges de calefacció Gràfic4: Necessitats energètiques de l’edifici Gràfic 5: Demanda i aportació d’energia solar per a l’obtenció d’ACS. Gràfic 6: Demanda i aportació d’energia solar per a ACS i Calefacció. Gràfic 7: Estalvi econòmic mensual PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Introducció i Objectius 1 2. Introducció i objectius 2.1. Introducció El Pla d'Energies Renovables a Espanya (PER) 2011-2020 tracta de mantenir el compromís de cobrir amb fonts renovables almenys el 20% del consum total d'energia en 2020. L'energia solar tèrmica, per la seva senzillesa, és una peça clau dins del desenvolupament de les energies renovables. Contribueix per tant a un model sostenible de proveïment energètic, que pretén reduir l' impacte ambiental que suposa l'ús d'energia i afavorir la independència energètica. Les instal·lacions solars tèrmiques no aboquen cap tipus de contaminant associat a la seva operació, la seva energia es produeix propera al punt de consum i són fàcils d'instal·lar, per això l'energia solar tèrmica està perfectament en línia amb la sostenibilitat. A Espanya, l'oficina Espanyola de Canvi Climàtic coordina totes les entitats per reduir l'emissió de gasos d'efecte hivernacle. El Pla de foment de les energies renovables a Espanya reconeix que, a pesar de l'alt potencial existent per a les energies renovables, és necessari impulsar-ne el desenvolupament mitjançant incentius de tipus econòmic, fiscal i normatiu per a assolir aquests objectius. El capítol 7 del Pla està dedicat a proposar una sèrie de mesures amb aquesta finalitat, però no totes s'han executat. Per dur això a terme hi ha diversos programes de finançament destinats a promoure projectes d'energies renovables i projectes energètics eficients en els àmbits Europeu, Nacional, Regional i Municipal. 2.2. Objectius del projecte Aquest projecte té com objectiu dissenyar la instal·lació elèctrica de baixa tensió i la instal·lació solar tèrmica per a l’obtenció d’aigua calenta sanitària i calefacció d’un edifici de sis vivendes i un local comercial situat a la localitat de Tortosa. El projecte resultant tindria com a finalitat, en un cas real, l’execució i posada en servei de les instal·lacions i la contractació de la potència elèctrica necessària. L’edifici objecte d’aquest projecte ha estat sotmès a una rehabilitació completa, ja que aquest es va construir l’any 1910 i no s’hi han fet reformes ni adequacions des de la seva construcció. La rehabilitació de l’edifici ha estat completa, es a dir, s’ha enderrocat totalment l’interior d’aquest, conservant solament la façana, ja que aquest està situat al casc antic de la localitat de Tortosa i es considera façana històrica. L’objecte del present projecte és el disseny i el càlcul de la instal·lació elèctrica de baixa tensió, juntament amb el disseny i el càlcul de la instal·lació d’energia solar tèrmica per a l’obtenció d’aigua calenta sanitària i calefacció. La instal·lació elèctrica de l’edifici estarà regida per la normativa actuar de baixa tensió, es a dir pel Reglament Electrotècnic de Baixa Tensió. Aquesta comprèn la instal·lació interior de cada habitatge, juntament amb la instal·lació de serveis comuns, la instal·lació del local comercial i l’escomesa de l’edifici. Jordi Sánchez Falcó Introducció i Objectius 2 Tot i no ser necessària l’elaboració d’un projecte elèctric de baixa tensió per a la instal·lació d’aquest edifici, ja que la potència total prevista d’aquest és de 73,48 kW, i la ITC-BT-04 del REBT ens indica que “per a edificis destinats principalment a habitatges, locals comercials i oficines, que no tinguin la consideració de locals de concurrència pública, en edificació vertical o horitzontal amb P100 kW no es requereix projecte elèctric”, s’ha esdevingut la realització d’aquest projecte ja que aquest es tracta d’un projecte amb caràcter lectiu, la metodologia a seguir és la mateixa que en un altre projecte elèctric de baixa tensió amb potència major a 100 kW. La instal·lació solar tèrmica es dissenya per a abastir d’aigua calenta sanitària a les sis vivendes i el local comercial, a més aquesta instal·lació ha de proporcionar un suport al sistema de calefacció. Aquesta instal·lació serà amb acumulació centralitzada, amb bescanviador de calor en cada habitatge. En el sistema de producció solar centralitzada, tots els habitatges compartiran un únic camp de captadors i sistema d’acumulació, però disposaran per cada habitatge bescanviador de calor i un sistema d’energia de suport que assegurarà en tot moment el abastiment d’aigua calenta sanitària i calefacció de les vivendes. La instal·lació solar tèrmica engloba l’estudi de les dades climàtiques que influeixen en l’edifici, l’estudi de les necessitats energètiques per abastir d’ACS i calefacció a les sis vivendes i el local comercial. En el disseny de les diferents instal·lacions s’ha tingut en compte la normativa vigent, així com les Ordenances d’àmbit municipal i les recomanacions de cada àrea. La proposta s’ha elaborat de manera que es garanteixi el confort global i la qualitat de vida dels ocupants, així com la racionalització energètica de l’edifici. PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Edifici Objecte de Projecte 3 3. Edifici objecte del projecte L’edifici objecte del projecte, és un edifici situat al casc antic de la localitat de Tortosa. Aquest és va construir l’any 1910, i actualment s’està executant una rehabilitació total (s’ha enderrocat totalment l’interior d’aquest, les particions horitzontals, els forjats, instal·lacions, etc...) conservant únicament la façana d’aquest per motius de conservació de façana històrica. En aquesta rehabilitació, la instal·lació elèctrica de baixa tensió i la instal·lació solar tèrmica d’aquest edifici ha de complir la normativa vigent actual. Tot i que la instal·lació elèctrica de baixa tensió de l’edifici no requereix projecte, s’ha d’adaptar igualment al Reglament Electrotècnic de Baixa Tensió. 3.1. Situació i emplaçament L’edifici objecte del projecte està situat a la Plaça Constitució nº 3 de la localitat de Tortosa. Aquest es troba situat en una parcel·la classificada com a Urbana amb referència cadastral 1010202BF9211A0001YS. Les coordenades UTM (UTM 31 ED 50) de la porta principal d’accés a l’edifici són les següents: X 290949 Y 4520875 H 8,4 m Taula 1: Coordenades UTM de la porta principal de l’edifici Jordi Sánchez Falcó Edifici Objecte de Projecte 4 Imatge 1: Edifici objecte (software ICC.cat/Vissir3) 3.2. Dades climàtiques i orientació Tal com s’ha esmentat anteriorment, l’edifici està situat a la localitat de Tortosa, província de Tarragona. Aquest està adossat a altres edificis per tres de les seves cares, aquestes cares son la cara nord, la cara est i la cara sud. La façana, que és la única cara que no té edificacions adossades i està orientada al Oest. La coberta no té obstacles que li interrompin la llum solar directa, per tant podem afirmar que les dades climàtiques obtingudes del departament meteorològic de Catalunya són les dades reals que afecten directament l’edifici. A continuació es mostren les dades climàtiques que afecten directament a l’edifici. Aquestes s’han extret del Observatori de l’Ebre, situat a la població de Roquetes. Roquetes és una població que està situada al costat de la ciutat de Tortosa, separada per la carretera C-12. L’Observatori de l’Ebre està situat a aproximadament 2,5 Km de l’edifici objecte del projecte, per aquest motiu es considera que aquestes dades són les més precises per dur a terme l’estudi. La següent imatge extreta de MeteoCat ens detalla la zona climàtica a la que pertany l’edifici. PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENS SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANI A LA REHABILITACIÓ D’UN Imatge 2: Mapa de les distribucions de les zones climàtiques Com es pot comprovar, la ciutat de Tortosa està situada Mediterrània Litoral Sud, i en el CTE DB HE 4 està La taula següent ens mostra les temperatures mitges l’Observatori de l’Ebre. PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Edifici Objecte de Projecte Mapa de les distribucions de les zones climàtiques de Catalunya es pot comprovar, la ciutat de Tortosa està situada en una zona climàtica classificada com a Zona Mediterrània Litoral Sud, i en el CTE DB HE 4 està classificada com a zona climàtica IV. La taula següent ens mostra les temperatures mitges de cada més dels cinc últims anys captades per IÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ TÀRIA I CALEFACCIÓ PER EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA Edifici Objecte de Projecte 5 de Catalunya en una zona climàtica classificada com a Zona classificada com a zona climàtica IV. cinc últims anys captades per Jordi Sánchez Falcó Edifici Objecte de Projecte 6 ANY Gener Febrer Març Abril Maig Juny Juliol Agost Setembre Octubre Novembre Desembre Mitja anual 2010 9,2 9,8 12 16,2 19,1 23,5 28,2 26,8 23,3 18 13,4 9,3 17,4 2011 9,7 12,5 13,3 18 20,9 23,7 26,2 27,6 25 20,1 14,8 12,1 18,7 2012 10,5 9,4 14,2 15,8 20,6 25,4 26,4 28,4 23,9 19 13,6 11,5 18,2 2013 11,4 10,9 13,8 15,7 17,9 22,1 26,8 26,2 24,3 21,7 14,3 9,6 17,9 2014 11,6 11,7 14,3 18,8 19,5 24,3 26,2 26,5 24,8 21,3 15,5 10,8 18,7 Mitjana 10,5 10,9 13,5 16,9 19,6 23,8 26,8 27,1 24,3 20 14,3 10,7 18,18 Taula 2: Temperatures mitges de la ciutat de Tortosa Gràfic 1: Temperatures mitges de la ciutat de Tortosa Extraiem les dades de radiació solar del “atles de radiació solar a Catalunya” editat per l’ institut català de l’energia. 4 8 4 8 4 8 4 ()(*+,-*+).,/+(01 %2%1/*-1/2'*N/ PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Edifici Objecte de Projecte 13 Seguidament es calcula el coeficient de reducció de temperatura en funció de les àrees anteriorment descrites. Aquestes àrees són: -   = 70 m2 -   = 48,8 m2 Per tant:      El valor b, extret de la taula 8 és b= 0,89. Per tant:    ²  3.3.2.3. Tancaments exteriors Es consideren tancaments exteriors aquells que delimiten els espais interiors de l’edifici amb l’exterior d’aquest. Per al càlcul de transmissió de calor, únicament considerarem la façana oest, ja que és la única que està en contacte amb l’exterior. Les altres cares de l’edifici estan en contacte amb altres edificis, i es considera que els espais dels edificis adjacents són espais habitables i per tant no hi ha transmissió de calor. Es calcula la transmitància tèrmica del tancament amb la expressió següent:     On:    ! "è#$!%"è&!$%"'"%()("%#$%#"* + ,º  - La resistència tèrmica total   de un component constituït per capes homogènies de diferents materials es pot calcular com:    ./ 0 1 0 + 020 3 0 .4 On:  ./ ! .4  Son les resistències tèrmiques superficials corresponents a l’aire exterior e interior respectivament, d’acord amb la posició del tancament, la direcció del flux, i la situació en l’edifici (m2·ºK / W). Jordi Sánchez Falcó Edifici Objecte de Projecte 14  1   + 5 3  Són les resistències tèrmiques de cadascuna de les capes de diferents materials que formen els tancaments. La resistència tèrmica de cadascuna de les capes dels diferents materials es pot obtindre mitjançant l’expressió següent:  6 On:  Espessor de la capa del material (m) 6 Conductivitat tèrmica del material de la capa (W/mºK) Posició del tancament i flux de calor 7 89 7 8: Tancaments verticals o > 60º i flux horitzontal 0,04 0,13 Tancament horitzontal o  60º i flux ascendent 004 0,10 Tancament horitzontal o  60º i flux descendent 0,04 0,17 Taula 11 : Resistències tèrmiques de conducció en superfícies en contacte amb l’aire exterior En l’edifici objecte d’aquest projecte existeixen quatre tipus de tancaments exteriors, aquests són: - Tancament Mur exterior: Aquest està format per un conjunt de capes homogènies que conformen un tancament amb un espessor de 0,3 m. En la taula 5 es mostra el conjunt de capes que formen el tancament, juntament amb les seves conductivitats tèrmiques, espessors, i el coeficient de transmissió de calor del conjunt del tancament: Resistència / Material e (m)  (W/mºK) R (m2ºK/W) U (W/m2ºK) Rse 0,04 Enlluït morter 0,015 1,40 0,01 Maó perforat 0,140 0,76 0,18 Espuma de poliuretà 0,030 0,02 1,50 Càmera d'aire 0,050 0,28 0,18 Super maó 0,050 0,49 0,10 PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Edifici Objecte de Projecte 15 Enlluït de guix 0,015 0,30 0,05 Rsi 0,13 TOTAL 0,30 2,20 0,46 Taula 12: Tancament Mur exterior - Tancament coberta: La coberta de l’edifici està formada pel conjunt de capes de diversos materials tal i com s’indica en la taula 6. Resistència / Material e (m)  (W/mºK) R (m2ºK/W) U (W/m2ºK) Rse 0,04 Plaqueta 0,020 1,050 0,02 Morter de ciment 0,010 1,400 0,01 Aïllament argiles expandides 0,050 0,085 0,59 Làmina bituminosa 0,010 0,190 0,05 Formigó armat 0,050 1,630 0,03 Revoltó de formigó 0,300 0,926 0,32 Morter de ciment 0,010 1,400 0,01 Llana de roca 0,040 0,040 1,00 Super maó 0,030 0,020 1,50 Enlluït de guix 0,010 0,300 0,03 Rsi 0,10 TOTAL 0,53 3,70 0,27 Taula 13: Tancament coberta - Tancament forjat terrassa: La terrassa està situada al pis 3º-2ª, però per la seva disposició, es considera tancament exterior del pis 3º-1ª. El forjat de la terrassa està format per les capes i espessors que s’indiquen en la taula 7. Jordi Sánchez Falcó Edifici Objecte de Projecte 16 Resistència / Material e (m)  (W/mºK) R (m2ºK/W) U (W/m2ºK) Rse 0,04 Plaqueta 0,020 1,050 0,02 Morter de ciment 0,010 1,400 0,01 Aïllament argiles expandides 0,030 0,085 0,35 Làmina bituminosa 0,010 0,190 0,05 Formigó armat 0,050 1,630 0,03 Revoltó de formigó 0,250 0,926 0,27 Morter de ciment 0,010 1,400 0,01 Llana de roca 0,040 0,040 1,00 Super maó 0,030 0,020 1,50 Enlluït de guix 0,010 0,300 0,03 Rsi 0,10 TOTAL 0,46 3,41 0,29 Taula 14: Forjat terrassa - Tancament finestres: La transmissió tèrmica dels tancaments formats per finestres o lucernaris, es determinarà mitjançant la següent expressió:  ; *<=>- ;? 0=>, ;@ On:  ;?  Transmissió tèrmica de la part semitransparent (W/m²ºK)  ;@  Transmissió tèrmica del marc de la finestra (W/m2ºK) => Fracció ocupada pel marc PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Edifici Objecte de Projecte 17 Agafem com a valor de transmissió tèrmica dels marcs d’alumini amb trencament de pont tèrmic i doble vidre amb càmera de 6 mm.  ;?  ²º   ;@  ²º  En la següent taula es poden observar els diferents tipus de finestres i lucernaris que disposa l’edifici, juntament amb els seus coeficients de transmissió de calor. Tancament Superfície total (m2) Superfície semitransparent (m2) FM U (W/m2ºK) Finestra tipus 1 2,42 1,60 0,34 3,44 Finestra tipus 2 5,500 4,50 0,18 3,24 Claraboia 3,300 2,80 0,15 3,20 Taula 15: Tancaments finestres i lucernaris 3.3.3. Coberta La coberta d’aquest edifici és una coberta plana de 77,5 m ². Aquesta coberta no és transitable i l’accés és mitjançant una claraboia practicable. En la coberta es pretén instal·lar els compressors de les màquines d’aire condicionat i bomba de calor pertanyents als pisos de la tercera planta, ja que són aquests els únics que estan equipats amb aquestes instal·lacions. Aquesta coberta està situada a aproximadament a 25,4 m d’alçada, no té cap edifici al voltant amb més alçada que li pugi provocar ombres, per tant, les hores de llum solar directa són les màximes de cada més, ja que no té cap objecte que li pugi interrompre la llum solar. La seva situació es pot apreciar als plànols de distribució elèctrica adjunts en l’Annex B. Jordi Sánchez Falcó Edifici Objecte de Projecte 18 3.4. Fonts energètiques i equipaments Avui en dia hi ha diferents tipus de fonts energètiques utilitzades per a la generació d’ACS i calefacció. Hi ha fonts energètiques considerades renovables, com pot ser la biomassa i l’energia solar tèrmica i fonts energètiques no renovables com poden ser l’energia elèctrica, el gas natural o gas ciutat, el gasoil de calefacció, etc... Hem de tenir en compte la viabilitat de cadascuna, ja que s’han de tenir present diferents aspectes com poden ser l’espai necessari per a l’ instal·lació, la possibilitat d’instal·lació (ja que el servei de gas natural o gas ciutat no està disponible a tots els llocs), els costos de la instal·lació i del manteniment, i el propi cost del servei o cost de la font d’energia. En el cas que ocupa l’edifici objecte del projecte, la font energètica o sistema de suport a la producció d’ACS i calefacció serà una caldera mural elèctrica individual per a cada vivenda. També s’instal·larà una caldera per a la producció d’ACS en el local comercial. S’ha escollit l’electricitat com a font d’energia de suport ja que en la distribució de les vivendes, no hi ha galeries ni llocs amb suficient ventilació per a poder instal·lar calderes que funcionin amb gas natural. S’ha escollit una caldera elèctrica mural mixta per a la producció d’ACS i calefacció de les vivendes de la marca Gabarrón, model CMX 15, i per a la producció d’ACS en el local comercial s’ha escollit una caldera elèctrica de la marca Gabarrón model ACTIVE MULTIFIX GTB-80. Amb l’elecció d’aquests sistemes, tot i formar part d’un tipus de font energètica cara, s’ha optimitzat l’aprofitament de la instal·lació solar. Amb aquests sistemes podrem regular la temperatura de sortida d’ACS i calefacció. 3.4.1. Producció i distribució d’energia Tal i com s’ha esmentat anteriorment, la instal·lació solar tèrmica de l’edifici no és centralitzada, això significa que cada vivenda tindrà un bescanviador de calor individual per a generar la seva pròpia aigua calenta sanitària i la seva pròpia calefacció. A cadascun dels habitatges i al local comercial hi ha d’haver un sistema de suport a la demanda d’ACS i Calefacció que asseguri l’abastiment d’aquests. La instal·lació solar tèrmica produirà aigua calenta sanitària i calefacció per als sis habitatges de l’edifici, però solament s’abastirà al local comercial amb aigua calenta sanitària. El sistema de calefacció dels habitatges està format per un sistema de terra radiant, ja que aquest sistema s’ajusta molt bé amb les instal·lacions solars tèrmiques per a calefacció. El terra radiant és un sistema de calefacció que funciona a baixes temperatures (aprox. 45ºC), el que el fa ideal per a que funcioni amb energia solar tèrmica. PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Edifici Objecte de Projecte 19 3.4.2. Font primària d’energia utilitzada pels equips Existeixen diferents tipus de fonts primàries d’energia adients per a ser utilitzades amb el fi de produir aigua calenta sanitària i calefacció, com poden ser el gas natural o gas ciutat, la biomassa, el gasoil de calefacció i la electricitat aquests dos últims són menys adients ja encara que la inversió inicial no té un cost elevat, el cost de funcionament d’aquestes fonts energètiques és elevat,r i genera molts de residus i gasos contaminants. L’edifici té la possibilitat de ser connectat a la xarxa de gas natural de Tortosa, però per la pròpia distribució dels habitatges, resulta molt complicat la instal·lació d’aquesta font d’energia. La causa principal és la falta d’un pati interior, o galeries on es puguin instal·lar les calderes de gas natural. Aquestes no es poden instal·lar en l’interior dels habitatges, a causa que necessiten suficient ventilació. Per tant aquesta font energètica es desestima. La biomassa es tracta d’una caldera on es cremen paquets de virostes de fusta i materials orgànics per a generar tant aigua calenta sanitària com calefacció. Si la instal·lació solar tèrmica fora centralitzada, tindríem la possibilitat de instal·lar una caldera de biomassa centralitzada per a tot l’edifici, ja que aquesta té un consum baix i la matèria prima és molt econòmica. Per altra banda la biomassa, està considerada una font d’energia renovable ja que el CO2 que allibera a l’atmosfera, es considera que es igual o inferior al CO2 que les plantes o els arbres que formen els paquets de combustible hagin absorbit de la atmosfera al llarg de la seva vida. Finalment la propietat decideix que la font primària utilitzada pels equips sigui l’energia elèctrica. Aquesta alimenta a escalfadors elèctrics termodinàmics per a generar tant aigua calenta sanitària com calefacció. Això incrementa el cost de generar aigua calenta sanitària i calefacció ja que s’incrementa el consum elèctric, i aquest es una de les fonts energètiques més cares. PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Disseny de la Instal·lació Elèctrica de Baixa Tensió 21 4. Disseny de la instal·lació elèctrica de baixa tensió 4.1. Abast de la instal·lació El disseny de la instal·lació elèctrica de baixa tensió, comprèn des de l’escomesa de l’edifici, passant per les estacions d’enllaç, fins les instal·lacions interiors tant de les vivendes, com del local comercial, i els espais comuns. Detallant també tots els components d’aquesta com l’ identificació de conductors i dels dispositius generals e individuals de comandament i protecció. 4.1.1. Normes i referències El present projecte recull les característiques dels materials, els càlculs que justifiquen la seva ocupació i la forma d’execució de les obres a realitzar, tot seguint les següents disposicions: •Reglament Electrotècnic per a Baixa Tensió i Instruccions Tècniques Complementàries (Reial decret 842/2002 de 2 d'Agost de 2002). •Normes UNE-EN •Normes UNE •Normes NBE •Norma Técnica Particular - Instal·lacions d’enllaç en Baixa Tensió (NTP-IEBT/FECSA ENDESA) •Reglament sobre escomeses elèctriques i normes d’aplicació (Reial decret 2949/1982, de 15 d’octubre, del Ministeri d’Indústria i Energia) •Reial decret 1955/2000 de 1 de Desembre, pel qual es regulen les Activitats de Transport, Distribució, Comercialització, Subministrament i Procediments d'Autorització d'Instal·lacions d'Energia Elèctrica. •Codi Tècnic de l’Edificació (Real decret 314/2006, de 17 de març), concretament en els seus documents: oExigències bàsiques de seguretat en cas d’incendi (SI) oExigències bàsiques de seguretat de salubritat (HS) oExigències bàsiques d’estalvi d’energia (SI) •Reglament d'Instal·lacions Tèrmiques en els Edificis i les seves Instruccions Tècniques Complementàries (Real Decret 1751/1998, de 31 de juliol RITE) •Llei 31/1995, de 8 de novembre, de Prevenció de Riscos Laborals. •Reial decret 1627/1997 de 24 d'octubre de 1.997, sobre Disposicions mínimes de seguretat i salut en les obres. •Reial decret 486/1997 de 14 d'abril de 1997, sobre Disposicions mínimes de seguretat i salut en els llocs de treball. •Reial decret 485/1997 de 14 d'abril de 1997, sobre Disposicions mínimes en matèria de senyalització de seguretat i salut en el treball. Jordi Sánchez Falcó Disseny de la Instal·lació Elèctrica de Baixa Tensió 22 •Reial decret 1215/1997 de 18 de juliol de 1997, sobre Disposicions mínimes de seguretat i salut per a la utilització pels treballadors dels equips de treball. •Reial decret 773/1997 de 30 de maig de 1997, sobre Disposicions mínimes de seguretat i salut relatives a la utilització pels treballadors d'equips de protecció individual. 4.2. Previsió de càrregues Per poder fer el disseny de la instal·lació elèctrica de l’edifici, primer hem de saber quines son les necessitats elèctriques de l’edifici. S’han calculat les necessitats elèctriques d’aquest segons el vigent Reglament Electrotècnic de Baixa Tensió. Aquest ens indica la potència que cal preveure tant per als habitatges, per als serveis comuns, com per al local comercial, i els coeficients de simultaneïtat de cadascun. L’empresa subministradora d’energia elèctrica serà FECSA-ENDESA. La tensió de subministres serà de 400 V entre fases i 230 V entre fase i neutre. 4.2.1. Previsió de càrregues per a les vivendes En el cas dels habitatges, la potència a preveure varia en funció del grau d’electrificació de la vivenda. Aquest pot ser bàsic o elevat depenent de la superfície, la quantitat i el tipus d’aparells elèctrics. En aquest projecte trobem un sol tipus d’electrificació per a les vivendes, hi trobem sis vivendes amb grau d’electrificació elevat. Aquestes vivendes, tot i no superar els 160 m2, compten amb calefacció elèctrica i per tant han de ser considerades com a vivendes amb electrificació elevada. A més de la calefacció elèctrica, hi ha dues vivendes que compten amb aire condicionat i bomba de calor. Així doncs, segons la ITC-BT-10 del Reglament Electrotècnic de Baixa Tensió, per tal de garantir la connexió i utilització segura dels receptors usats, hem de considerar un grau d’electrificació elevat per a sis vivendes amb una previsió de potència mínima de 9.200 W per a cadascuna. Segons l’empresa subministradora, per a les vivendes amb grau d’electrificació bàsic correspon un IGA (Interruptor General Automàtic) mínim de 25 A, i per a les vivendes amb un grau d’electrificació elevat correspon un IGA mínim de 40 A. Amb un total de sis vivendes amb un grau d’electrificació elevat, i aplicant el coeficient de simultaneïtat que ens indica el reglament, s’obté: A B *C DE A E 0C DF A F - CG*HI- HJ On: PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Disseny de la Instal·lació Elèctrica de Baixa Tensió 23 A B AKLMCNOPLKLPQRPSOLPLTUV C DE WXYUZK[ \ RPSOLPLTUVPYSTZP]S^VON A E AKLMCNOPRPSOLPLTUVS^VONV C DF WXYUZK[ \ RPSOLPLTUVPYSTZP]UQU_PL A F AKLMCNOPRPSOLPLTUVUQU_PL CWXYUZKLKLPQ[`RPSOLPLTUV GGKUaONOUCL[UVOY]QLPCUbLPLcUZPVOVRPSOLPLTUV 4.2.2. Previsió de càrregues per al local comercial La càrrega corresponent al local comercial, tal i com ens indica l’article ITC-BT-10 del REBT, és calcula considerant un mínim de 100 W per metre quadrat i planta, amb un mínim per local de 3.450 W a 230 V i el coeficient de simultaneïtat és 1. A de f de J Y² IY²J Y² IHJ On: A de AKLMCNOPQKNPQNKYUZNOPQ f de f]cUZagNOULKLPQQKNPQNKYUZNOPQUCYh 4.2.3. Previsió de càrregues per als serveis comuns La càrrega corresponent als serveis comuns o serveis generals, és la suma de la potència prevista en ascensors, aparells elevadors, centrals de calor i fred, grups de pressió, il·luminació de portal, caixa d’escala, espais comuns, etc. És a dir, en tot el servei elèctric general de l’edifici sense aplicar cap factor de reducció per simultaneïtat, per tant el valor del factor de simultaneïtat és 1. A ije A ke 0A l 0A ei 0A kj IHJ0HJ0HJ0HJHJ Jordi Sánchez Falcó Disseny de la Instal·lació Elèctrica de Baixa Tensió 30 Estarà ubicada en la planta baixa de l’edifici, en la paret que llinda amb la porta d’accés principal d’aquest. La seva situació exacta es pot apreciar en el plànol nº 02. La caixa de seccionament serà amb la sortida cap a la CGP per la part superior i sortida de la línea de distribució per la part inferior, amb especificació tècnica 6700034. 4.4.2. Línea General d’Alimentació (LGA) La Línea General d’Alimentació és la que enllaça la caixa general de protecció amb la centralització de comptadors. Aquestes han d’estar constituïdes per: - Conductors aïllats a l’interior de tubs encastats. - Conductors aïllats a l’interior de tubs enterrats. - Conductors aïllats a l’interior de tubs en muntatge superficial. - Conductors aïllats a l’interior de canals protectores la tapa de les quals només es pot obrir amb l’ajuda d’un estri. - Canalitzacions elèctriques prefabricades que han de complir la norma UNE-EN 60.439 -2. - Conductors aïllats a l’interior de conductes tancats d’obra de fàbrica, projectats i construïts a l’efecte. En els casos anteriors, els tubs i canals així com la seva instal·lació han de complir el que s’indica a la ITCBT-21. Les canalitzacions han d’incloure en qualsevol cas el conductor de protecció. El traçat ha de ser el més curt i rectilini possible, i ha de passar per les zones comuns. En les instal·lacions de cables aïllats i conductors de protecció a l’interior de tubs enterrats s’ha de complir el que especifica la ITC-BT-07, excepte el que indica aquesta instrucció. Les unions en els tubs rígids han de ser roscades o embotides, de manera que no es puguin separar. Quant la línia general d’alimentació discorri verticalment per l’interior d’una canaleta o un conducte d’obra adossat al buit de l’escala per llocs d’ús comú, evitant la influència tèrmica d’altres canalitzacions de l’edifici. Aquest conducte ha de complir el que s’indica en la ITC-BT-14. Els conductors, tres de fase i un de neutre, han de ser de coure o alumini, unipolars i aïllats, i la seva tensió assignada ha de ser de 0,6/1 kV. Aquests s’han d’instal·lar de manera que no redueixi les característiques de seguretat contra incendis de l’edifici i han de ser no propagadors de l’ incendi i amb emissió de fums i opacitat reduïda. La secció mínima dels conductors de la línia general d’alimentació ha de ser de 10 mm2 en coure i 16 mm2 en alumini, han de ser uniformes en tot el seu recorregut, i sense entroncaments. Per al càlcul de la secció dels cables s’ha tingut en compte tant la màxima caiguda de tensió permesa com la intensitat màxima admissible. PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Disseny de la Instal·lació Elèctrica de Baixa Tensió 31 La caiguda de tensió màxima permesa en la línea general d’alimentació serà: - Per a línies generals d'alimentació destinades a comptadors totalment centralitzats: 0,5 per 100. - Per a línies generals d'alimentació destinades a centralitzacions parcials de comptadors: 1 per 100. La intensitat màxima admissible del conductor seleccionat ha de ser superior a la intensitat corresponent a la previsió de càrregues. El conductor neutre tindrà una secció aproximada del 50 per 100 de la corresponent al conductor de fase, no sent inferior als valors especificats a la taula següent: Taula 18: Seccions mínimes dels conductors En la taula 7 trobem el diàmetre exterior dels tubs de protecció per a cada diàmetre dels cables. 4.4.2.1. Resultats dels càlculs de la línea general d’alimentació En aquest apartat veurem el resultat dels càlculs de l’apartat “3.1.4.1 Línia General d’Alimentació”. Per al cas que aplica aquest projecte, la Línia General d’Alimentació estarà formada per conductors de coure segons especificacions anteriors i de tensió assignada 0,6/1kV. Aquesta discorrerà encastada en el sostre del vestíbul de la planta baixa tal i com es mostra al plànol nº2 i al plànol nº 3 de l’Annex B. Aquest resultat mostra la solució per al dimensionat de la Línea General d’Alimentació. Jordi Sánchez Falcó Disseny de la Instal·lació Elèctrica de Baixa Tensió 32 Potència (W) Tensió (V) Intensitat (A) Longitud (m) Secció conductor fase (mm2) Secció conductor neutre (mm2) Secció conductor de protecció (mm2) Diàmetre tub de protecció (mm) 73480 400 132,58 8,5 70 35 35 140 Taula 19: Solució del dimensionat de la LGA. 4.4.3. Elements per a la ubicació de comptadors Aquest s’ajustaran a les disposicions de l’ ITC-BT-16. Els comptadors o equips de mesura i altres dispositius per a la mesura de l'energia elèctrica poden estar ubicats en mòduls (caixes amb tapes precintables), plafons, o armaris. Tots aquests han de constituir conjunts que han de complir les parts 1, 2 i 3 de la norma UNE-EN 60.439. El grau de protecció mínim que han de complir aquests conjunts, d'acord amb la norma UNE 20.324 i UNEEN 50.102, respectivament: - per a instal·lacions de tipus interior: IP40; IK 09 - per a instal·lacions de tipus exterior: IP43; IK 09. Han de permetre de forma directa la lectura dels comptadors i interruptors horaris, així com la de la resta de dispositius de mesura, quan sigui necessari. Les parts transparents que permeten la lectura directa, han de ser resistents als llamps ultraviolats. Quan s'utilitzin mòduls o armaris, aquests han de disposar de ventilació interna per a evitar condensacions sense que disminueixi el seu grau de protecció. Les dimensions dels mòduls, plafons i armaris, han de ser les adequades per al tipus i nombre de comptadors així com de la resta de dispositius necessaris per a la facturació de l'energia, segons el tipus de subministrament que han de tenir. Cada derivació individual ha de tenir associat al seu origen la seva pròpia protecció composta per fusibles de seguretat, amb independència de les proteccions corresponents a la instal·lació interior de cada subministrament. Aquests fusibles s’han d’instal·lar abans del comptador i s’han de col·locar en cadascun dels fils de fase o polars que van al comptador, han de tenir l'adequada capacitat de tall en funció de la màxima intensitat de curtcircuit que pugui presentar-se en aquest punt i han d’estar precintats per l'empresa distribuïdora. Els cables han de ser de 6 mm2 de secció, excepte quan s’incompleixin les prescripcions reglamentàries pel que fa a previsió de càrregues i caigudes de tensió que en aquest cas la secció serà més gran. Aquests han de ser d'una tensió assignada de 450/750 V i els conductors de coure. S’han d’identificar segons els colors que prescriu la ITC-MIE-BT-26. Aquests han de ser no propagadors de incendi i amb emissió de fums i opacitat reduïda. El cablejat també ha de disposar dels conductors necessaris per als circuits de comandament i control. El seu color d’identificació és vermell i amb una secció mínima de 1,5 mm2. PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Disseny de la Instal·lació Elèctrica de Baixa Tensió 33 Els comptadors es poden col·locar de dues formes, de forma individual, que és el mètode de col·locació per a un únic subministrament, i de forma concentrada, que és el mètode utilitzat per a edificis destinats a habitatges i locals comercials,edificis comercials i per a edificis destinats a una concentració d’indústries. Per al cas que ocupa aquest projecte, s’observa que al ser un edifici destinat a habitatges i locals comercials, els comptadors s’han de col·locar de forma concentrada. Els comptadors es poden col·locar de forma concentrada en locals o en armaris. Aquests s’han d’instal·lar en locals quan el nombre de comptadors per instal·lar sigui superior a 16, per tant per al ca que ocupa aquest projecte, els comptadors es col·locaran en un armari. Els armaris on es concentren els comptadors, han de estar destinats únicament i exclusivament a aquesta finalitat, i han de reunir els requisits següents: - ha d’estar situat a la planta baixa, entresòl de l’edifici, tret quan hi hagin concentracions per plantes, encastat o adossat sobre un parament de la zona comuna de l’entrada tan proper com sigui possible a l’entrada i a la canalització de les derivacions individuals. - No han de tenir bastidors intermedis que dificultin la instal·lació o lectura dels comptadors i altres dispositius. - Des de la part més sortint de l’armari fins a la paret oposada s’ha de respectar un passadís de 1,5 m com a mínim. - Els armaris han de tenir una característica para flames mínima, PF 30. - Les portes de tancament han de disposar del pany normalitzat de l’empresa subministradora. - Ha de disposar de ventilació i d’il·luminació suficient i als seus voltants s’ha d’instal·lar un extintor mòbil, d’eficàcia mínima de 21 B. També s’ha de col·locar una presa de corrent amb presa de terra de 16 A per a serveis de manteniment. Les centralitzacions de comptadors han d’estar concebudes per allotjar els aparells de mesura, comandament, control i protecció de totes i cadascuna de les derivacions individuals que s'alimenten des de la centralització. La col·locació de la concentració de comptadors s’ha de fer de tal manera que des de la part inferior d’aquesta al terra hi hagi com a mínim una altura de 0,25 m i el quadrant de lectura de l'aparell de mesura situat més alt, no superi els 1,80 m. Les concentracions estaran formades, elèctricament, per les següents unitats funcionals de mesura: - Unitat funcional d'interruptor general de maniobra. La seva missió és deixar fora de servei, en cas de necessitat, qualsevol concentració de comptadors. És obligatòria per a concentracions de més de dos usuaris. Aquesta unitat s’ha d’instal·lar en un embolcall de doble aïllament independent, que ha de contenir un interruptor de tall unipolars, d'obertura en càrrega i que garanteixi que el neutre no sigui tallat abans que els altres pols. Aquesta s’ha d’instal·lar entre la línia general d'alimentació i l’embarrat general de la concentració de comptadors. Quan hi hagi més d'una línia general d'alimentació es col·locarà un interruptor per cadascuna d'aquestes. L'interruptor ha de ser, com a mínim, de 160 A per a previsions de càrrega fins a 90 KW, i de 250 A per a les superiors a aquesta, fins a 150 KW. Jordi Sánchez Falcó Disseny de la Instal·lació Elèctrica de Baixa Tensió 34 - Unitat funcional d’embarrat general i fusibles de seguretat. Conté l’embarrat general de la concentració i els fusibles de seguretat corresponent a tots els subministraments que hi estiguin connectats. Ha de disposar d'una protecció aïllant que eviti contactes accidentals amb l’embarrat general a l'accedir als fusibles de seguretat. - Unitat funcional de mesura. Conté els comptadors, interruptors horaris i/o dispositius de comandament per a la mesura de l’energia elèctrica. - Unitat funcional de comandament (opcional). Conté els dispositius de comandament per al canvi de tarifa de cada subministrament. - Unitat funcional d’embarrat de protecció i borns de sortida. Conté l’embarrat de protecció on s’han de connectar els cables de protecció de cada derivació individual així com els borns de sortida de les derivacions individuals. L’embarrat de protecció, ha d'estar senyalitzat amb el símbol normalitzat de posada a terra i connectat a terra. - Unitat funcional de telecomunicacions (opcional). Conté l’espai per a l’equip de comunicació i adquisició de dades. En l’esquema unifilar general de l’edifici de l’Annex B Plànols, es pot apreciar amb més detall les unitats corresponents de la centralització de comptadors. L’interruptor general de maniobra té un valor de 160 A degut a la previsió de càrregues que hi ha en l’edifici. La centralització es realitza en el vestíbul dins d’armari, tal com prescriu el projecte arquitectònic, en aquest cas. Aquesta ubicació s’aprecia en els plànols nº02 i el plànol nº03. 4.4.4. Derivacions Individuals És la part de la instal·lació que, partint de la caixa de protecció i mesura, subministra energia elèctrica a una instal·lació d'usuari. Aquesta s’inicia en l’embarrat general i comprèn els fusibles de seguretat, el conjunt de mesura i els dispositius generals de comandament i protecció. Està regulada per la ITC-BT-15. Aquestes han d’estar constituïdes per: - Conductors aïllats a l’interior de tubs encastats. - Conductors aïllats a l’interior de tubs enterrats. - Conductors aïllats a l’interior de tubs en muntatge superficial. - Conductors aïllats a l’interior de canals protectores la tapa de les quals només es pot obrir amb l’ajuda d’un estri. - Canalitzacions elèctriques prefabricades que han de complir la norma UNE-EN 60.439 -2. - Conductors aïllats a l’interior de conductes tancats d’obra de fàbrica, projectats i construïts a l’efecte. En els casos anteriors, els tubs i canals així com la seva instal·lació han de complir el que s’indica a la ITCBT-21. Les canalitzacions han d’incloure en qualsevol cas el conductor de protecció. Cada derivació individual ha de ser totalment independent de les derivacions corresponents a altres usuaris i el traçat ha de ser el més curt i rectilini possible, i han de passar per les zones comuns. PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Disseny de la Instal·lació Elèctrica de Baixa Tensió 35 Les unions en els tubs rígids han de ser roscades o embotides, de manera que no es puguin separar. Quant les derivacions individuals discorrin verticalment per l’interior d’una canaleta o un conducte d’obra amb resistència al foc RF-120, adossat al buit de l’escala per llocs d’ús comú, i s’ha de disposar com a mínim cada tres plantes d’elements tallafoc, i tapes de registre precintables de la dimensió de la canaleta. Les dimensions mínimes de la canaleta o conducte d’obra s’han d’ajustar a la taula següent: Taula 20: Dimensions mínimes de la canaleta o conducte d’obra de fàbrica. L’alçada mínima de les tapes de registre ha de ser de 0,3 m i la part superior ha de quedar instal·lada com a mínim a 0,2 m del sostre. El nombre de cables que formen les derivacions individuals dependrà de l nombre de fases necessàries per a la utilització dels receptors de la derivació corresponent i segons la seva potència, cada línea duu el seu corresponent conductor neutre i el seu conductor de protecció, a més cada derivació ha de incloure el fil de comandament per possibilitat l’aplicació de diferents tarifes. La secció mínima dels conductors de les derivacions individuals ha de ser de 6 mm2 en coure per als cables polars, neutre i protecció i 1,5 mm2 per al fil de comandament que ha de ser vermell, i han de ser uniformes en tot el seu recorregut, i sense entroncaments. També han de ser no propagadors d’incendi i amb emissió de fums i opacitat reduïda. Els tubs tindran una secció nominal que permeti ampliar la secció dels conductors inicialment instal·lats en un 100%. En les esmentades condicions d’instal·lació, els diàmetres exteriors nominals mínim dels tubs en derivacions individuals seran de 32 mm. Hi haurà un tub de reserva per a cada deu derivacions individuals o fracció, des de les concentracions de comptadors fins als habitatges o locals més allunyats, per a poder atendre fàcilment possibles ampliacions. El diàmetre del tub es dimensionarà en funció del número de conductors i de la secció del cable a instal·lar. Compliran el que està indicat a la ITC-BT-21. Per al càlcul de la secció dels conductors es té en compte el següent: a) La demanda prevista per cada usuari, que ha de ser com a mínim la fixada per la RBT-010 i la intensitat del qual ha d’estar controlada pels dispositius privats de comandament i protecció. A efectes de les intensitats admissibles per cada secció es té en compte el que indica la ITC-BT-19 i per a cables aïllats en tubs enterrats, el que disposa la ITC-BT-07. Jordi Sánchez Falcó Disseny de la Instal·lació Elèctrica de Baixa Tensió 36 b) La caiguda de tensió màxima admissible ha de ser: - Per al cas de comptadors concentrats en més d’un lloc:0,5% - Per al cas de comptadors totalment concentrats: 1 % - Per al cas de derivacions individuals en subministraments per a un únic usuari en que no hi ha línia general d'alimentació: 1,5 %. El reglament electrotècnic de baixa tensió adjunta unes taules que per a edificis amb habitatges amb subministrament monofàsic i amb comptadors centralitzats en les que segons la longitud de la derivació individual, i el grau d’electrificació, es calcula la secció del conductor, el diàmetre del tub i la secció de la canal protectora a utilitzar. Aquesta és la següent: Cable 450/750V 0,6/1kV(3 unipolars) 0,6/1kV (1 tripolar) Longitud DI (m) Secció (mm2) Ø tub (mm) S* efectiva canal (mm2) Ø tub (mm) S* efectiva canal (mm2) Ø tub (mm) S* efectiva canal (mm2)  14 6 40 236 40 560 40 618  23 10 40 388 40 744 40 789  38 16 40 551 40 975 50 1179  59 25 50 874 50 1283 50 1558 *Secció efectiva mínima del canal o compartiment del canal on s’ubica la Derivació individual Taula 21: Subministres monofàsics. Electrificació bàsica. Cable 450/750V 0,6/1kV(3 unipolars) 0,6/1kV (1 tripolar) Longitud DI (m) Secció (mm2) Ø tub (mm) S* efectiva canal (mm2) Ø tub (mm) S* efectiva canal (mm2) Ø tub (mm) S* efectiva canal (mm2)  8 6 40 236 40 560 40 618  14 10 40 388 40 744 40 789  23 16 40 551 40 975 50 1.179  37 25 50 874 50 1.283 50 1.558  52 35 50 1.150 50 1.581 63 2.005 *Secció efectiva mínima del canal o compartiment del canal on s’ubica la Derivació individual Taula 22: Subministres monofàsics. Electrificació elevada. 4.4.4.1. Resultats dels càlculs de les derivacions individuals En aquest apartat veurem el resultat dels càlculs de l’apartat “3.1.4.4 Derivacions individuals”. Aquest resultat mostra la solució per al dimensionat d’aquestes. PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Disseny de la Instal·lació Elèctrica de Baixa Tensió 37 Per tant, els diàmetres del conductor i dels tubs protectors de cadascuna de les derivacions individuals dels habitatges han de ser els següents: Habitatge Tensió (V) Longitud DI (m) Grau d’electrificació Secció conductors actius (mm2) Secció cond. protecció (mm2) Ø tub (mm) Fusibles seguretat en centralització (A) DI Vivenda 1º-1ª 230 14,8 Elevat (9.200W) 16 16 40 40 DI Vivenda 1º-2ª 230 14,9 Elevat (9.200W) 16 16 40 40 DI Vivenda 2º-1ª 230 17,5 Elevat (9.200W) 16 16 40 40 DI Vivenda 2º-2ª 230 17,7 Elevat (9.200W) 16 16 40 40 DI Vivenda 3º-1ª 230 20,8 Elevat (9.200W) 16 16 40 40 DI Vivenda 3º-2ª 230 23 Elevat (9.200W) 25 16 50 40 Local comercial 230 6 12.300 25 16 50 80 Serveis Generals 400 5 11.500 6 6 32 25 Taula 23: Longituds, seccions i diàmetres de conductors i tubs de les Derivacions individuals 4.4.5. Dispositius Generals de Comandament i Protecció (DGMP) Els dispositius generals de comandament i protecció s’han de situar tant prop com sigui possible del punt d'entrada de la derivació individual al local o habitatge de l’usuari. En habitatges i en locals comercials i industrials en que sigui procedent, s’ha de col·locar una caixa per a l'interruptor de control de potència, immediatament abans dels altres dispositius, en compartiment independent i precintable. Aquesta caixa es pot col·locar en el mateix quadre on es col·loquin els dispositius generals de comandament i protecció. En habitatges, s’ha de preveure la situació dels dispositius generals de comandament i protecció al costat de la porta d’entrada i no es poden col·locar en dormitoris, banys, lavabos, etc. Els dispositius individuals de comandament i protecció de cadascun dels circuits, que són l'origen de la instal·lació interior, es poden instal·lar en quadres separats i en altres llocs. En locals d'ús comú o de pública concurrència s’han de prendre les precaucions necessàries perquè els dispositius de comandament i protecció no siguin accessibles al públic en general. L'alçada a la qual s’han de situar els dispositius generals i individuals de comandament i protecció dels circuits, mesurada des del nivell del terra, ha d’estar compresa entre 1,4 i 2 m, per a habitatges. En locals comercials, l’alçada mínima ha de ser de 1 m des del nivell del terra. La posició de servei dels dispositius generals i individuals de comandament i protecció ha de ser vertical, i s’han d’ubicar a l’interior d’un o diversos quadres de distribució de on han de partir els circuits interiors. Jordi Sánchez Falcó Disseny de la Instal·lació Elèctrica de Baixa Tensió 38 Els embolcalls dels quadres s'han d’ajustar a les normes UNE 20.451 i UNE-EN 60.439 -3, amb un grau de protecció mínim IP 30 d’acord amb la UNE 20.324 i IK07 d’acord amb la UNE-EN 50.102. L'embolcall per a l'interruptor de control de potència ha de ser precintable i les seves dimensions han d’estar d'acord amb el tipus de subministrament i tarifa a aplicar. Les seves característiques i tipus han de correspondre a un model oficialment aprovat. Els dispositius generals i individuals de comandament i protecció seran, com a mínim: - Un interruptor general automàtic de tall unipolar, que permeti l’accionament manual i que estigui dotat d'elements de protecció contra sobrecàrrega i curtcircuits. Aquest interruptor ha de ser independent de l'interruptor de control de potència, i ha de tenir el poder de tall suficient per a la intensitat de curtcircuit que es pugui produir al punt d’instal·lació, de 4.500 A com a mínim. - Un interruptor diferencial general, destinat a la protecció contra contactes indirectes de tots els circuits; tret que la protecció contra indirectes s’efectuï mitjançant altres dispositius d’acord amb la ITC-BT-24. - Dispositius de tall unipolar, destinats a la protecció contra sobrecàrregues i curtcircuits de cada un dels circuits interiors de l’habitatge o local. Aquests han d’estar dimensionats d’acord amb els corrents admissibles dels conductors que protegeixen. - Dispositius de protecció contra sobretensions, segons la ITC-BT-23, si és necessari. El quadre ha de preveure la instal·lació dels mecanismes de control necessaris per l’exigència d’aplicar diferents tarifes. En el cas de l’edifici objecte d’aquest projecte, hi ha un quadre proper a l’entrada a l’interior de cadascuna de les vivendes, un quadre per al local comercial situat al costat de l’entrada d’aquest a l’interior del local comercial, i un quadre per als serveis comuns situat a l’interior de l’armari de comptadors de l’edifici. 4.4.5.1. Resultats dels càlculs dels dispositius de comandament i protecció (DGMP) Els resultats dels càlculs i els dimensionats dels dispositius de comandament i protecció es mostren en l’apartat 4.7. Instal·lacions interiors, ja que cadascun d’aquest dispositius pertany a una línia determinada d’un quadre o sub_quadre que pot pertànyer a una vivenda, al local comercial o a un quadre o sub_quadre dels serveis generals 4.5. Línies, tubs i canalitzacions elèctriques Depenen de les característiques i situació de cadascuna de les instal·lacions, s’han d’aplicar les prescripcions que apareixen en el Reglament Electrotècnic de Baixa Tensió. Aquestes prescripcions són les següents: - Instal·lacions interiors de vivendes: ITC-BT-25, 26 i 27. - Locals de pública concurrència: ITC-BT-28. - Locals amb risc d’incendi o explosió: ITC-BT-29. - Locals de característiques especials: ITC-BT-30. PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Disseny de la Instal·lació Elèctrica de Baixa Tensió 39 4.5.1. Sistemes d’instal·lació Els circuits poden trobar-se en el mateix tub o en la mateixa canalització si tots els conductors estan aïllats per a la tensió assignada més elevada. En cas de proximitat de canalitzacions elèctriques amb unes no elèctriques, es disposaran de manera que entre les superfícies exteriors de les dues, es mantingui una distància mínima de 3 cm. Si hi ha proximitat amb conductes de calefacció, d'aire calent, vapor o fum, les canalitzacions elèctriques s'establiran de manera que no puguin arribar a una temperatura perillosa i, per tant, es mantindran separades per una distància convenient o per mitjà de pantalles calorífugues. Les canalitzacions elèctriques no s’han de situar per sota d'altres canalitzacions que puguin donar lloc a condensacions, tals com les destinades a conducció de vapor, d'aigua, de gas, etc., tret que es prenguin les disposicions necessàries per a protegir les canalitzacions elèctriques contra els efectes d'aquestes condensacions. Les canalitzacions haurien d'estar amatents de manera que facilitin la seva maniobra, inspecció i accés a les seves connexions. Les canalitzacions elèctriques s'establiran de manera que mitjançant la convenient identificació dels seus circuits i elements, es pugui procedir en tot moment a reparacions, transformacions, etc. En tota la longitud dels passos de canalitzacions a través d'elements de la construcció, tals com murs, envans i sostres, no es disposaran entroncaments o derivacions de cables, estant protegides contra les deterioracions mecàniques, les accions químiques i els efectes de la humitat. Les cobertes, tapes o embolcalls, comandaments i polsadors de maniobra d'aparells tals com mecanismes, interruptors, bases, reguladors, etc, instal·lats en els locals humits o mullats, seran de material aïllant. Els sistemes d’instal·lació de les canalitzacions en funció dels tipus de conductors o cables han d’estar d’acord amb el que s’indica a la taula 11, i en funció de la seva situació han de complir el que s’indica en la taula 12. Jordi Sánchez Falcó Disseny de la Instal·lació Elèctrica de Baixa Tensió 46 Imatge 7: Croquis traçat de la instal·lació elèctrica. Els conductors de la instal·lació han de ser fàcilment identificables, especialment pel que fa al conductor neutre i al conductor de protecció. Aquesta identificació es realitzarà pels colors que presentin els seus aïllaments. Quan existeixi conductor neutre en la instal·lació o es prevegi per a un conductor de fase la seva passada posterior a conductor neutre, s'identificaran aquests pel color blau clar. Al conductor de protecció se l’identificarà pel color verd i groc. Tots els conductors de fase, o si s’escau, aquells per als quals no es prevegi la seva passada posterior a neutre, s'identificaran pels colors marró, negre o gris. 4.6. Sistemes de protecció 4.6.1. Sobreintensitats Qualsevol circuit ha d’estar protegir contra els efectes de les sobreintensitats que s’hi puguin presentar, i per això la interrupció d’aquest s’ha de fer en un temps convenient o ha d’estar dimensionat per a les sobreintensitats previsibles. PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Disseny de la Instal·lació Elèctrica de Baixa Tensió 47 Les sobreintensitats poden estar causades per: - Sobrecàrregues causades pels aparells d’utilització o defectes d’aïllament de gran impedància. - Curtcircuits. - Descàrregues elèctriques atmosfèriques. a) Protecció contra sobrecàrregues. El límit d’intensitat de corrent admissible en un conductor ha de quedar en tot cas garantida pel dispositiu de protecció utilitzat. El dispositiu de protecció pot estar constituït per un interruptor automàtic de tall unipolar amb corba tèrmica de tall, o per tallacircuits fusibles calibrats de característiques de funcionament adequades. b) Protecció contra curtcircuits. A l’origen de tot circuit s’estableix un dispositiu de protecció contra curtcircuits la capacitat de tall del qual ha d’estar d’acord amb la intensitat de curtcircuit que es pugui presentar en el punt de la seva connexió. S’admet, això no obstant, que quan es tracti de circuits derivats d’un principal, cada un d’aquests circuits derivats disposi de protecció contra sobrecàrregues, mentre que un sol dispositiu general pugui assegurar la protecció contra curtcircuits per a tots els circuits derivats. S’admeten com a dispositius de protecció contra curtcircuits els fusibles calibrats de característiques de funcionament adequades i els interruptors automàtics amb sistema de tall unipolar. La norma UNE 20-460 -4-43 recull a l’articulat tots els aspectes requerits per als dispositius de protecció als seus apartats: 432 – Naturalesa dels dispositius de protecció. 433 – Protecció contra els corrents de sobrecàrrega. 434 – Protecció contra els corrents de curtcircuit. 435 – Coordinació entre la protecció contra les sobrecàrregues i la protecció contra els curtcircuits. 435 – Limitació de les sobreintensitats per les característiques d’alimentació. La norma UNE 20.460 -4-473 defineix l'aplicació de les mesures de protecció exposades en la norma UNE 20.460 - 4-43 segons sigui a causa de sobrecàrregues o curtcircuit, assenyalant en cada cas el seu emplaçament o omissió, resumint els diferents casos a la taula 9. Taula 27: Resum mesures de protecció en diferents casos On : P: Significa que s’ha de preveure un dispositiu de protecció sobre el conductor corresponent. Jordi Sánchez Falcó Disseny de la Instal·lació Elèctrica de Baixa Tensió 48 SN: Secció del conductor de neutre. SF: Secció del conductor de fase. 1) Admissible si el conductor de neutre està protegit contra els curtcircuits pel dispositiu de protecció dels conductors de fase i la intensitat màxima en el conductor en servei normal és netament inferior al valor d’intensitat admissible en aquest conductor. 2) Excepte quan hi hagi protecció diferencial. 3) El tall i la connexió del conductor de neutre ha de ser tal que el conductor no sigui tallat abans que els conductors de fase i que es connecti alhora o abans que els conductors de fase. 4) En l’esquema TT sobre els circuits alimentats entre fases i en els quals el conductor de neutre no és distribuït, la detecció de sobreintensitat pot no estar prevista sobre un dels conductors de fase, si hi ha sobre el mateix circuit aigües amunt una protecció diferencial que talli tots els conductors de fase i si no hi ha distribució del conductor neutre a partir d’un punt neutre artificial als circuits situats aigües avall del dispositiu de protecció diferencial. 5) Tret que el conductor de neutre estigui protegit contra els curtcircuits pel dispositiu de protecció dels conductors de fase i la intensitat màxima que recorre el conductor neutre en servei normal sigui netament inferior al valor d’intensitat admissible en aquest conductor. 6) Excepte si el conductor neutre està efectivament protegit contra els curtcircuits o si, hi ha aigües amunt una protecció diferencial el corrent diferencial-residual nominal de la qual sigui com a màxim igual a 0,15 vegades el corrent admissible al conductor neutre corresponent. Aquest dispositiu ha de tallar tots els conductors actius del circuit corresponent, inclòs el conductor neutre. 4.6.2. Contactes directes e indirectes En la ITC-BT-24 del Reglament Electrotècnic de Baixa Tensió es descriuen les mesures destinades a assegurar la protecció de les persones i els animals domèstics contra els xocs elèctrics. 4.6.2.1. Protecció contra contactes directes Aquesta protecció consisteix a prendre les mesures destinades a protegir les persones contra els perills que poden derivar d’un contacte amb les parts actives dels materials elèctrics. Llevat que s’indiqui el contrari, els mitjans que s’han d’utilitzar els exposa la norma UNE 20.460-4-41, que són habitualment: - Protecció per aïllament de les parts actives. Les parts actives han d’estar recobertes d’un aïllament que només pot ser eliminat destruint-lo. Les pintures, vernissos, les laques i productes similars no es consideren aïllaments suficients. PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Disseny de la Instal·lació Elèctrica de Baixa Tensió 49 - Protecció per mitjà de barreres o embolcalls. Les parts actives han d'estar situades en l'interior dels embolcalls o darrere de barreres que posseeixin, com a mínim, el grau de protecció IP XXB, segons UNE 20.324. Si es necessiten obertures majors per a la reparació de peces o per al bon funcionament dels equips, s’han d’adoptar precaucions apropiades per a impedir que les persones o animals domèstics toquin les parts actives i s’ha de garantir que les persones siguin conscients del fet que les parts actives no han de ser tocades voluntàriament. Les superfícies superiors de les barreres o embolcalls horitzontals que són fàcilment accessibles, han de respondre com a mínim al grau de protecció IP4X o IP XXD. Les barreres o embolcalls han de fixar-se de manera segura i ser d'una robustesa i durabilitat suficients per a mantenir els graus de protecció exigits, amb una separació suficient de les parts actives en les condicions normals de servei, tenint en compte les influències externes. - Protecció per mitjà d’obstacles. Aquesta mesura no garanteix una protecció completa i la seva aplicació es limita, a la pràctica, als locals de servei elèctric només accessibles al personal autoritzat. Els obstacles han d’impedir bé un acostament físic intencionat a les parts actives, o bé, els contactes no intencionats amb les parts actives en el cas d’intervencions en equips sota tensió durant el servei. - Protecció per posada fora d’abast per allunyament. Aquesta mesura no garanteix una protecció completa i la seva aplicació es limita, a la pràctica, als locals de servei elèctric només accessibles al personal autoritzat. La posada fora d’abast per allunyament està destinada només a impedir els contactes fortuïts amb es parts actives. - Protecció complementària per dispositius de corrent diferencial residual. Aquesta mesura de protecció està destinada només a complementar altres mesures de protecció contra els contactes directes. L’ ús de dispositius de corrent diferencial-residual, amb un valor de corrent diferencial assignada de funcionament inferior o igual a 30 mA, es reconeix com mesura de protecció complementària en cas d’error d'una altra mesura de protecció contra els contactes directes o en cas d'imprudència dels usuaris. Jordi Sánchez Falcó Disseny de la Instal·lació Elèctrica de Baixa Tensió 50 4.6.2.2. Protecció contra contactes indirectes Aquesta protecció s’aconsegueix mitjançant l’aplicació d’algunes de les mesures següents: - Protecció per tall automàtic de l’alimentació El tall automàtic de l’alimentació després de l’aparició d’un error està destinat a impedir que una tensió de contacte de valor suficient es mantingui durant un temps tal que pot donar com a resultat un risc. La tensió límit convencional és igual a 50 V, valor eficaç en corrent altern, en condicions normals. En certes condicions es poden especificar valors menys elevats, com per exemple 24 V per a les instal·lacions d’enllumenat públic. Totes les masses dels equips elèctrics protegits per un mateix dispositiu de protecció, han de ser interconnectades i unides per un conductor de protecció a una mateixa presa de terra. El punt neutre de cada generador o transformador ha de posar-se a terra. Es complirà la següent condició:  q r q s On: %: és la suma de les resistències de la presa de terra i dels conductors de protecció de masses. tP: és el corrent que assegura el funcionament automàtic del dispositiu de protecció. Quan el dispositiu de protecció és un dispositiu de corrent diferencial-residual és el corrent diferencial-residual assignada. u: és la tensió de contacte límit convencional (50 o 24V). - Protecció per ús d’equips de la classe 2 o per aïllament. S’assegura aquesta protecció per l’ utilització d’equips amb aïllament doble o reforçat, per conjunts d’aparellatge construïts en fàbrica amb un aïllament equivalent, amb aïllaments suplementaris i amb aïllaments reforçats. - Protecció per als locals o emplaçaments no conductora. Aquesta mesura de protecció està destinada a impedir, en cas d’error de l’aïllament principal de les parts actives, el contacte simultani amb parts que podes ser posades a diferents tensions. Les masses han d’estar disposades de manera que en condicions normals les persones contacte simultani, o bé amb dues masses, o una massa i qualsevol element conductor si aquest poden estar a diferents tensions. PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Disseny de la Instal·lació Elèctrica de Baixa Tensió 51 - Protecció mitjançant connexions equipotencials locals no connectades a terra. Els conductors d’equipotencialitat han de connectar totes les masses i tots els elements conductors que siguin accessibles. Aquesta no ha d’estar connectada a terra, ni directament ni a través de masses o elements conductors. - Protecció per separació elèctrica. El circuit s’alimenta a través d’una font de separació, es a dir, un transformador d’aïllament, o una font que asseguri un grau de seguretat equivalent al transformador d’aïllament anterior. 4.6.3. Sobretensions Aquesta instrucció conté les indicacions a considerar per a quan la protecció contra sobretensions està prescrita o recomanada en les línies d’alimentació principal de 230/400 V en corrent altern, i no s’hi preveuen altres casos com per exemple, la protecció de senyals de mesura, control i telecomunicació. Les sobretensions es classifiquen en quatre categories que ens permeten distingir els diversos graus de tensió suportada a les sobretensions a cadascuna de les parts de la instal·lació, equips i receptors. Amb una adequada selecció de la categoria s’aconsegueix l’aïllament necessari en el conjunt de la instal·lació. Les categories indiquen els valors de tensió suportada a l'ona de xoc de sobretensió que han de tenir els equips, determinant al seu torn el valor límit màxim de tensió residual que han de permetre els diferents dispositius de protecció de cada zona per a evitar el possible dany dels equips esmentats. Aquestes categories són les següents: - Categoria 1: S'aplica als equips molt sensibles a les sobretensions i que estan destinats a ser connectats a la instal·lació elèctrica fixa. En aquest cas, les mesures de protecció es prenen fora dels equips a protegir, ja sigui en la instal·lació fixa o entre la instal·lació fixa i els equips, a fi de limitar les sobretensions a un nivell específic. Exemple: ordinadors, equips electrònics molt sensibles, etc. - Categoria 2: S'aplica als equips destinats a connectar-se a una instal·lació elèctrica fixa. Exemple: electrodomèstics, eines portàtils i altres equips similars. - Categoria 3: S'aplica als equips i materials que formen part de la instal·lació elèctrica fixa i a altres equips per als quals es requereix un alt nivell de fiabilitat. Exemple: armaris de distribució, embarrats, aparellatge (interruptors, seccionadors, preses de corrent...), canalitzacions i els seus accessoris (cables, caixa de derivació,...), motors amb connexió elèctrica fixa (ascensors, màquines industrials,...). - Categoria 4: S'aplica als equips i materials que es connecten en l'origen o molt pròxims a l'origen de la instal·lació, aigües amunt del quadre de distribució. Exemple: comptadors d’energia, aparells de mesura, equips principals de protecció contra sobreintensitats, etc. Es poden presentar dues situacions diferents: Jordi Sánchez Falcó Disseny de la Instal·lació Elèctrica de Baixa Tensió 52 - Situació natural: Quan es preveu un baix risc de sobretensions en una instal·lació (perquè està alimentada per una xarxa subterrània en la seva totalitat), es considera suficient la resistència a les sobretensions dels equips que s’indica a la taula 10 i no es requereix cap protecció suplementària contra les sobretensions transitòries. - Situació controlada: Quan una instal·lació s’alimenta per una línia aèria amb conductors nus o aïllats, o la inclou, es considera necessària una protecció contra sobretensions d’origen atmosfèric a l’origen de la instal·lació. El nivell de sobretensions es pot controlar mitjançant dispositius de protecció contra les sobretensions col·locats en les línies aèries (sempre que estiguin prou pròxims a l’origen de la instal·lació) o a la instal·lació elèctrica de l’edifici. També es considera situació controlada aquella situació natural en que és convenient incloure dispositius de protecció per a una major seguretat (continuïtat de servei, valor econòmic dels equips, pèrdues irreparables, etc.). Els dispositius de protecció contra sobretensions d'origen atmosfèric s’han de seleccionar de manera que el seu nivell de protecció sigui inferior a la tensió suportada a impuls de la categoria dels equips i materials que es preveu que es vagin a instal·lar. En xarxes TT o IT, els descarregadors s’han de connectar entre cadascun dels conductors, incloent el neutre o compensador i la terra de la instal·lació. Taula 28: Resistència a sobretensions dels equips. Els equips i materials s’han d'escollir de manera que la seva tensió suportada a impulsos no sigui inferior a la tensió suportada prescrita en la taula 10, segons la seva categoria. Els equips i materials que tinguin una tensió suportada a impulsos inferior a la indicada en la taula 10, es poden utilitzar, en: - situació natural, quan el risc sigui acceptable. - situació controlada, si la protecció contra les sobretensions és adequada. PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Disseny de la Instal·lació Elèctrica de Baixa Tensió 53 4.6.4. Xarxa a terra Les posades a terra s'estableixen principalment per tal de limitar la tensió que, pel que fa a terra, puguin presentar en un moment donat les masses metàl·liques, assegurar l'actuació de les proteccions i eliminar o disminuir el risc que suposa una avaria en els materials elèctrics utilitzats. La posada o connexió a terra és la l’enllaç elèctric directe, sense fusibles ni protecció alguna, d’una part del circuit elèctric o d’una part conductora no pertanyent al mateix, mitjançant una presa de terra amb un elèctrode o grup d'elèctrodes enterrats. Mitjançant la instal·lació de posada a terra s'haurà d'aconseguir que en el conjunt d'instal·lacions, edificis i superfície pròxima del terreny no apareguin diferències de potencial perilloses i que, al mateix temps, permeti el pas a terra dels corrents de defecte o les de descàrrega d'origen atmosfèric. L'elecció i instal·lació dels materials que assegurin la posada a terra han de ser tals que: - El valor de la resistència de posada a terra estigui conforme amb les normes de protecció i de funcionament de la instal·lació i es mantingui d’aquesta manera al llarg del temps. - Els corrents de defecte a terra i els corrents de fugida puguin circular sense perill, particularment des del punt de vista de sol·licitacions tèrmiques, mecàniques i elèctriques. - La solidesa o la protecció mecànica quedi assegurada amb independència de les condicions aportades d'influències externes. - Contemplin els possibles riscos deguts a electròlisis que poguessin afectar a altres parts metàl·liques. En la figura 8 s’indiquen les parts típiques d’una instal·lació de posada a terra. Imatge 8: Representació esquemàtica d’un circuit de posada a terra Jordi Sánchez Falcó Disseny de la Instal·lació Elèctrica de Baixa Tensió 54 Llegenda: 1: Conductor de protecció. 2: Conductor d’unió equipotencial principal. 3: Conductor de terra o línia d’enllaç amb l’elèctrode de posada a terra. 4: Conductor d’equipotencialitat suplementària. B: Born principal de terra. M: Massa. C: Element conductor. P: Canalització metàl·lica principal d’aigua. T: Presa de terra. 4.6.4.1. Unions a terra 4.6.4.1.1. Presses de terra Per a la presa de terra es poden utilitzar elèctrodes formats per: - barres, tubs; - platines, conductors nus; - plaques; - anells o malles metàl·liques constituïts pels elements anteriors o les seves combinacions; - armadures de formigó enterrades; amb excepció de les armadures pretensades; - altres estructures enterrades que es demostri que són apropiades. Els conductors de coure utilitzats com elèctrodes han de ser de construcció i resistència elèctrica segons la classe 2 de la norma UNE 21.022. El tipus i la profunditat de soterrament de les preses de terra han de ser tals que la possible pèrdua d'humitat del sòl, la presència del gel o altres efectes climàtics, no augmentin la resistència de la presa de terra per sobre del valor previst. La profunditat mai serà inferior a 0,50m. 4.6.4.1.2. Conductors de terra La secció dels conductors de terra, quan estiguin enterrats, haurien d'estar d'acord amb els valors indicats en la taula següent. La secció no serà inferior a la mínima exigida per els conductors de protecció. PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Disseny de la Instal·lació Elèctrica de Baixa Tensió 55 TIPUS Protegit mecànicament No protegit mecànicament Protegit contra la corrosió* Segons apartat 3.4 16 mm2 Coure 16 mm2 Acer galvanitzat No protegit contra la corrosió 25 mm2 Coure 50 mm2 Ferro *La protecció contra la corrosió es pot obtenir mitjançant un embolcall Taula 29: Seccions mínimes convencionals dels conductors de terra Durant l'execució de les unions entre conductors de terra i elèctrodes de terra ha d'extremar-se la cura perquè resultin elèctricament correctes. Ha de cuidar-se, especialment, que les connexions, no danyin ni als conductors ni als elèctrodes de terra. 4.6.4.1.3. Borns de posada a terra En tota instal·lació de posada a terra s’ha de preveure un born principal de terra, al que s’han d'unir els conductors següents: - Els conductors de terra. - Els conductors de protecció. - Els conductors d'unió equipotencial principal. - Els conductors de posada a terra funcional, si són necessaris. S’ha de preveure sobre els conductors de terra i en lloc accessible un dispositiu que permeti mesurar la resistència de la presa de terra corresponent. Aquest dispositiu pot estar combinat amb el born principal de terra, ha de ser desmuntable necessàriament per mitjà d'un útil, ha de ser mecànicament segur i ha d'assegurar la continuïtat elèctrica. 4.6.4.1.4. Conductors de protecció Els conductors de protecció serveixen per a unir elèctricament les masses d'una instal·lació amb el born de terra, amb la finalitat d'assegurar la protecció contra contactes indirectes. Els conductors de protecció tindran una secció mínima igual a la fixada en la taula següent: Secció dels conductors de fase de la instal·lació S (mm2) Secció mínima dels conductors de protecció Sp (mm2) S16 16<S35 S>35 Sp = S Sp = 16 Sp = S/2 Taula 30: Relació entre les seccions dels conductors de protecció i els de fase Jordi Sánchez Falcó Disseny de la Instal·lació Elèctrica de Baixa Tensió 62 4.7.1.1. Descripció de l’ instal·lació La instal·lació interior de les vivendes es realitzarà amb conductors flexibles sota tub corrugat flexible, encastats en obra o en muntatge superficial per sobre el fals sostre. Els circuïts estaran formats per dos cables unipolars més el conductor de protecció, que tindrà la mateixa secció que els altres i tots de tensió assignada 450/750V o superior. S’ha de connectar el conductor de protecció a totes les masses metàl·liques dels receptors quan les seves instal·lacions o permetin. Totes les bases de corrent disposaran de presa a terra. Els conductors de la instal·lació hauran de ser fàcilment identificables, en particular el neutre i el conductor de protecció. Aquesta identificació es realitzarà pels colors dels seus aïllaments. El neutre portarà coberta de color blau clar mentre que el conductor de protecció serà de color verd i groc. Els conductors de fases podran ser marrons o negres. Entre canalitzacions elèctriques i no elèctriques es mantindrà una distància igual o superior a 3 cm. No es col·locaran conduccions elèctriques per sota de canalitzacions que puguin condensar, en cas que no sigui possible es protegiran adequadament. Els tubs tant els encastats com en superfície s’han d’instal·lar seguint línies verticals i horitzontals o paral·leles a les arestes. La unió entre aquests assegurarà la continuïtat de la protecció. Els tubs en muntatge superficial es fixaran amb brides o abraçadores cada 0,50 m. com a màxim i sempre que sigui possible s’han d’instal·lar a una alçada igual o superior a 2,50 m. Alhora d’encastar els tubs en obra, la profunditat del forat haurà de permetre un recobriment d’1 cm. per sobre el tub. No s’instal·laran tubs entre el forjat i el paviment. La caiguda de tensió entre l’origen de la instal·lació interior i qualsevol punt de la instal·lació serà menor del 3%. Aquesta podrà compensar-se entre la instal·lació interior i les derivacions individuals, sense superar el 4% tal i com es pot comprovar als càlculs dels circuits en l’apartat 3.1.4.7 Quadres Vivendes). El quadre general de comandament i protecció dels habitatges s’instal·larà d’acord amb el que s’indica a l’apartat 2.3.3.5 i contindrà tots els dispositius que figuren als esquemes unifilars dels habitatges que es poden veure en els plànols nº5, plànol nº6, plànol nº7 i plànol nº8. L’instal·lador fixarà de forma permanent sobre el quadre una placa amb caràcters indelebles en la que s’indiqui el seu nom o marca comercial, data en la qual s’ha realitzat la instal·lació i la intensitat assignada a l’interruptor general automàtic corresponent a cada habitatge. Als banys els mecanismes i aparells d’enllumenat s’instal·laran a una distancia superior a 0,6 m. del pla vertical que limita amb la banyera o dutxa. A la cuina s’instal·laran preses d’endolls a sobre el pla de treball a una distància mínima de 0,5 m. de l’aigüera i dels fogons. 4.7.1.2. Instal·lació interior vivendes amb grau d’electrificació elevat El Reglament Electrotècnic de Baixa Tensió vigent estipula que serà d’electrificació elevada quan es compleixi alguna de les següents condicions: - superfície útil vivenda superior a 160m2. - si està prevista la instal·lació d’aire condicionat. PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Disseny de la Instal·lació Elèctrica de Baixa Tensió 63 - si està prevista la instal·lació de calefacció elèctrica. - si està prevista la instal·lació de sistemes d’automatització. - si està prevista la instal·lació d’una assecadora. - si el número de punts d’utilització de l’enllumenat és superior a 30. - si el número de punts d’utilització de preses de corrent d’ús general és superior a 20. - si el número de punts d’utilització de preses de corrent dels bany i auxiliars de cuina és superior 6. - en el cas de vivendes amb una previsió important d’aparells electrodomèstics que obligui a instal·lar més d’un circuït dels considerats bàsics. En l’edifici objecte d’aquest projecte, tindran un grau d’electrificació elevada tots els habitatges. A més els habitatges que formen la tercera planta, l’habitatge 3º-1ª i l’habitatge 3º-2ª, es preveu la instal·lació d’aire condicionat. Les taules següents ens mostren les característiques dels circuits que conformen cadascuna de les distribucions dels habitatges amb grau d’electrificació elevada. L’interruptor General de Maniobra (IGA) d’aquests quadres ha de ser un interruptor bipolar de 40A, i s’ha de situar en l’interior de cada vivenda, al quadre elèctric d’aquesta. Taula 34: Característiques dels circuits del habitatges 1º-1ª i 2º-1ª. Circuit P. prevista per punt (W) Tipus de receptor o punt d’útil. Punts d'utilització Punts màxims REBT Longitud circuit (m) Long. Màx. segons REBT (m) Secció conductors (mm2) Ø tub protector (mm) Protecció tèrmica (A) Protecció diferencial (A);(mA) Agrupació 1 - - 0,3 - 6 - 40;30 C1 Il·luminació 200 Punt de llum 12 30 22 30 1,5 16 10 - C2 Presses d'ús general i frigorífic 3.450 Base 16 A 2p + T 13 20 25 31 2,5 20 16 - C3 Cuina i Forn 4.050 Base 16 A 2p + T 2 2 6,65 47 6 25 25 - Agrupació 2 0,3 6 40;30 C4 Rentadora 3.450 Base 16 A 2p + T 2 3 7,5 28 2,5 20 16 - C5 Bany i presses aux. cuina 3.450 Base 16 A 2p + T 6 6 11,5 28 2,5 20 20 - C8 Calefacció elèctrica 3.000 Base 16 A 2p + T 1 1 7,5 28 6 25 25 - Jordi Sánchez Falcó Disseny de la Instal·lació Elèctrica de Baixa Tensió 64 Taula 35: Característiques dels circuits del habitatges 1º-2ª i 2º-2ª. Circuit P. prevista per punt (W) Tipus de receptor o punt d’útil. Punts d'utilització Punts màxims REBT Longitud circuit (m) Long. Màx. segons REBT (m) Secció conductors (mm2) Ø tub protector (mm) Protecció tèrmica (A) Protecció diferencial (A);(mA) Agrupació 1 - 0,3 6 - 40;30 C1 Il·luminació 200 Punt de llum 13 30 25 30 1,5 16 10 - C2 Presses d'ús general i frigorífic 3.450 Base 16 A 2p + T 15 20 23 31 2,5 20 16 - C3 Cuina i Forn 5.400 Base 16 A 2p + T 2 2 6,8 47 6 25 25 - Agrupació 2 0,3 6 40;30 C4 Rentadora 3.450 Base 16 A 2p + T 2 3 7,8 28 2,5 20 16 - C5 Bany i presses aux. cuina 3.450 Base 16 A 2p + T 6 6 11 28 2,5 20 20 - C8 Calefacció elèctrica 3.000 Base 16 A 2p + T 1 1 7,8 28 6 25 25 - Circuit P. prevista per punt (W) Tipus de receptor o punt d’útil. Punts d'utilització Punts màxims REBT Longitud circuit (m) Long. Màx. segons REBT (m) Secció conductors (mm2) Ø tub protector (mm) Protecció tèrmica (A) Protecció diferencial (A);(mA) Agrupació 1 0,3 6 40;30 C1 Il·luminació 200 Punt de llum 22 30 18 30 1,5 16 10 - C2 Presses d'ús general i frigorífic 3.450 Base 16 A 2p + T 20 20 16,7 31 2,5 20 16 - C3 Cuina i Forn 5.400 Base 16 A 2p + T 2 2 12,4 47 6 25 25 - Agrupació 2 0,3 6 40;30 PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Disseny de la Instal·lació Elèctrica de Baixa Tensió 65 Taula 36: Característiques dels circuits de l’habitatge 3º-1ª. Taula 37: Característiques dels circuits de l’habitatge 3º-2ª. C4 Rentadora 3.450 Base 16 A 2p + T 2 3 12,4 28 4 20 20 - C5 Bany i presses aux. cuina 3.450 Base 16 A 2p + T 6 6 16,7 28 2,5 20 20 - C8 Calefacció elèctrica 3.000 Base 16 A 2p + T 1 1 12,4 28 2,5 20 16 - C9 Aire condicionat 5.750 - 1 1 12 47 6 25 25 - Circuit P. prevista per punt (W) Tipus de receptor o punt d’útil. Punts d'utilització Punts màxims REBT Longitud circuit (m) Long. Màx. segons REBT (m) Secció conductors (mm2) Ø tub protector (mm) Protecció tèrmica (A) Protecció diferencial (A);(mA) Agrupació 1 0,3 6 40;30 C1 Il·luminació 200 Punt de llum 26 30 23 30 1,5 16 10 - C2 Presses d'ús general i frigorífic 3.450 Base 16 A 2p + T 16 20 16 31 2,5 20 16 - C2’ Presses d’ús general 3.450 Base 16 A 2p + T 16 20 18 31 2,5 20 16 - C3 Cuina i Forn 5.400 Base 16 A 2p + T 2 2 8,5 47 6 25 25 - Agrupació 2 0,3 6 40;30 C4 Rentadora 3.450 Base 16 A 2p + T 3 3 8,5 28 4 20 25 - C5 Bany i presses aux. cuina 3.450 Base 16 A 2p + T 6 6 12 28 2,5 20 20 - C8 Calefacció elèctrica 3.000 Base 16 A 2p + T 1 1 8,5 28 2,5 20 25 - C9 Aire condicionat 5.750 - 1 1 10 47 6 25 25 - Jordi Sánchez Falcó Disseny de la Instal·lació Elèctrica de Baixa Tensió 66 4.7.1.2.1. Potència a contractar Per a poder conèixer la potència a contractar primer hem de conèixer la potència prevista en cada habitatge. Tenim 6 habitatges amb grau d’electrificació elevada, amb una previsió de 9.200 W per vivenda. La companyia subministradora Fecsa-Endesa, presenta el bloc de contractació (fulls de NTP.-IEBT). L’interruptor General Automàtic de cadascuna d’aquestes serà de 40 A en tots els casos. 4.7.2. Instal·lació espais comuns La instal·lació d’espais comuns ha de constar de l’ instal·lació d’enllumenat de l’escala, l’enllumenat del vestíbul, l’enllumenat permanent de l’ascensor, l’enllumenat d’emergència, maquinària ascensor, sistema d’energia solar tèrmica, telecomunicacions, etc.. Totes aquestes instal·lacions estarà agrupades en un quadre principal dels Serveis Generals on hi haurà dues agrupacions, una línia de presses amb consum en ruta per a les Telecomunicacions i dos sub: - Quadre serveis generals de l’escala. - Sub-Quadre sala de màquines de l’ascensor. - Sub-Quadre sistema d’energia solar tèrmica. Les taules següents ens mostren les característiques dels circuits que conformen cadascuna de les distribucions de les instal·lacions dels espais comuns. L’interruptor General de Maniobra (IGA) d’aquest quadre ha de ser un interruptor tetrapolar de 25A. Circuit Tensió (V) Previsió de potència (W) Longitud (m) Secció del conductor (mm2) Ø tub protector (mm) Protecció tèrmica (A) Protecció diferencial (A);(mA) AGRUPACIÓ 1 0,3 2,5 - 20 25;30 ENLLUM. VESTÍBUL 230 1.450 18 1,5 16 10 ENLLUM. ESCALA 230 1.450 18 1,5 16 10 ENLLUM. EMERGÈNCIA 230 250 18 1,5 16 10 AGRUPACIÓ 2 0,3 6 - 25;30 ENLLUM. COMPTADORS 230 200 1 6 25 10 ENLLUM. PERMANENT ASC. 230 90 14,25 1,5 16 10 PRESSES MANT. 230 3.450 5 4 25 16 PORTER AUT. 230 200 7 2,5 20 16 AGRUPACIÓ 3 0,3 2,5 - 25;30 PRESSES TELECOMUNICACIONS 230 1.500 37,9 2,5 20 10 AGRUPACIÓ 4 0,3 4 - SUBQUADRE ASCENSOR 400 9.185 18 4 25 20 25;30 AGRUPACIÓ 5 0,3 4 - 25;30 PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Disseny de la Instal·lació Elèctrica de Baixa Tensió 67 SUBQUADRE E. SOLAR TÈRMICA 230 4.990 25 2,5 20 20 Taula 38: Característiques dels circuits del quadre dels serveis generals de l’escala. Circuit Tensió (V) Previsió de potència (W) Longitud (m) Secció del conductor (mm2) Ø tub protector (mm) Protecció tèrmica (A) Protecció diferencial (A);(mA) F.E.M. ASCENSOR 400 8.125 2 2,5 10 16 25;30 AGRUPACIÓ 1 0,3 1,5 10 25;30 ENLLUM. CABINA ASCENSOR 230 150 18 1,5 16 10 - ENLLUM. ROSARI ASCENSOR 230 500 18 1,5 16 10 - ENLLUM. QUADRE ASC. 230 200 1 1,5 16 10 - PRESSES MANT. 230 3.450 2 2,5 20 16 - Taula 39: Característiques dels circuits del sub-quadre de l’ascensor. Circuit Tensió (V) Previsió de potència (W) Longitud (m) Secció del conductor (mm2) Ø tub protector (mm) Protecció tèrmica (A) Protecció diferencial (A);(mA) Agrupació 1 0,3 4 20 25;30 BOMBA C. PRIMARI 230 250 3 2,5 20 16 25;30 BOMBA C. SECUNDARI ACUMULACIÓ 230 250 3 2,5 20 16 25;30 BOMBA C. SECUNDARI DISTRIBUCIÓ 230 250 3 2,5 20 16 25;30 CENTRALETA SISTEMA SOLAR 230 250 2 2,5 20 16 - PRESSES MANT. 230 3.450 3 2,5 20 16 - Taula 40: Característiques dels circuits del sub-quadre d’energia solar tèrmica. Jordi Sánchez Falcó Disseny de la Instal·lació Elèctrica de Baixa Tensió 68 4.7.2.1. Enllumenat d’emergència L’ instal·lació d’enllumenat d’emergència de l’edifici es connectarà en cas de tall del subministrament elèctric. Cada lluminària d’emergència comptarà amb una font d’alimentació pròpia que la farà funcionar com a mínim durant 1 hora. S’han situat lluminàries d’emergència a tots els vestíbuls de cada planta, als canvis de direcció de les escales i davant dels quadres elèctrics dels serveis comuns. D’aquesta manera assegurem que es proporcionarà una il·luminació mínima d’1 lux com a mínim al nivell del paviment durant tot el recorregut d’evacuació. La seva situació es pot apreciar als plànols de distribució elèctrica adjunts en l’Annex B Plànols. 4.7.2.2. Descripció de l’ instal·lació La instal·lació interior dels espais comuns, es realitzarà amb conductors flexibles sota tub corrugat flexible, encastats en obra o en muntatge superficial sobre el fals sostre. Els circuïts estaran formats per dos cables unipolars més el conductor de protecció, que tindrà la mateixa secció que els altres i tots de tensió assignada 450/750V o superior. S’ha de connectar el conductor de protecció a totes les masses metàl·liques dels receptors quan les seves instal·lacions o permetin. S’instal·larà una presa de corrent de 16A amb de presa de terra a l’armari de centralització de comptadors per a les operacions de neteja i manteniment. Els conductors de la instal·lació hauran de ser fàcilment identificables, en particular el neutre i el conductor de protecció. Aquesta identificació es realitzarà pels colors dels seus aïllaments. El neutre portarà coberta de color blau clar mentre que el conductor de protecció serà de color verd i groc. Els conductors de fases podran ser marrons, negres o grisos. Entre canalitzacions elèctriques i no elèctriques es mantindrà una distància igual o superior a 3 cm. No es col·locaran conduccions elèctriques per sota de canalitzacions que puguin condensar, en cas que no sigui possible es protegiran adequadament. Els tubs tant els encastats com en superfície s’han d’instal·lar seguint línies verticals i horitzontals o paral·leles a les arestes. La unió entre aquests assegurarà la continuïtat de la protecció. Els tubs en muntatge superficial es fixaran amb brides cada 0,50 m. com a màxim i sempre que sigui possible s’han d’instal·lar a una alçada igual o superior a 2,50 m. Alhora d’encastar els tubs en obra, la profunditat del forat haurà de permetre un recobriment d’1 cm. per sobre el tub. No s’instal·laran tubs entre el forjat i el paviment. La caiguda de tensió entre l’origen de la instal·lació interior i qualsevol punt de la instal·lació serà menor del 3%. Aquesta podrà compensar-se entre la instal·lació interior i les derivacions individuals, sense superar el 4% tal i com es pot comprovar als càlculs dels circuits en l’apartat “3.1.4.5 Instal·lació espais comuns”). Els quadres generals de comandament i protecció dels serveis comuns, el sub_quadre de l’energia solar tèrmica i el sub_quadre de l’ascensor, s’instal·laran d’acord amb el que s’indica a l’apartat 4.4.5 i contindrà tots els esquemes unifilars de les instal·lacions, que es poden veure en els plànols 15, 16 i 17. A les sales de màquines del serveis, els mecanismes i preses s’instal·laran a una distancia superior a 0,5 m del pla vertical que limita amb la presa d’aigua. PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Disseny de la Instal·lació Elèctrica de Baixa Tensió 69 4.7.2.3. Potència a contractar En la ITC-BT-10 del Reglament Electrotècnic per a Baixa Tensió s’indica que el factor de simultaneïtat i utilització que cal aplicar als serveis comuns és igual a 1. Per tant la potència demandada coincideix amb la potència instal·lada: - Potència instal·lada serveis general escala: 3.500 W - Potència instal·lada subquadre de màquines del ascensor: 6.500 W - Potència instal·lada subquadre de Energia Solar Tèrmica: 1.500 W Escollirem la potència a contractar buscant el bloc de contractació normalitzat per la companyia subministradora que més se’ns acosti a la potència consumida. 4.7.3. Instal·lació local comercial La instal·lació del local comercial constarà únicament de la instal·lació d’enllumenat provisional, de l’enllumenat i les preses del bany, i de l’enllumenat d’emergència. La instal·lació del local comercial ha de ser la mínima ja que com no es coneix el tipus de activitat que es desenvoluparà en aquest, no es pot saber les necessitats que haurà de complir la instal·lació final. La taula següent ens mostra les característiques dels circuits que conformen cadascuna de les distribucions de les instal·lacions del local comercial. Aquest quadre estarà sobre dimensionat per que pugui servir un cop s’hagi decidit l’activitat a realitzar en el local comercial, i les necessitats de l’ instal·lació elèctrica. L’interruptor General de Maniobra (IGA) d’aquest quadre ha de ser un interruptor bipolar de 100A amb regulació a 75A. Circuit Tensió (V) Previsió de potència (W) Longitud (m) Secció del conductor (mm2) Ø tub protector (mm) Protecció tèrmica (A) Protecció diferencial (A);(mA) Agrupació 1 0,3 1,5 20 25;30 Il·luminació Planta Baixa 230 500 10 1,5 16 10 Il·luminació Planta Altell 230 500 15 1,5 16 10 Il·luminació d’emergència 230 150 12 1,5 16 10 Il·luminació Aparador 230 500 8 1,5 16 10 Agrupació 2 0,3 2,5 63 63;30 Porter automàtic 230 200 8 2,5 16 16 Jordi Sánchez Falcó Disseny de la Instal·lació Elèctrica de Baixa Tensió 70 Presses Generals 230 3.450 20 2,5 20 16 Bany 230 3.450 6 4 20 16 Termo elèctric 230 3.450 6 4 20 16 Taula 41: Característiques dels circuits del local comercial. 4.7.3.1. Enllumenat d’emergència El local comercial comptarà amb una instal·lació d’enllumenat d’emergència que es connectarà en cas de tall del subministrament elèctric. Cada lluminària d’emergència comptarà amb una font d’alimentació pròpia que la farà funcionar com a mínim durant 1 hora. S’han situat lluminàries d’emergència al bany (sobre la porta), a la part superior del principi i final de l’escala, i al canvi de direcció d’aquesta, i sobre la porta principal d’accés al local comercial. D’aquesta manera assegurem que es proporcionarà una il·luminació mínima d’1 lux com a mínim al nivell del paviment durant tot el recorregut d’evacuació. La seva situació es pot apreciar als plànols de distribució elèctrica adjunts en l’Annex B. 4.7.3.2. Descripció de l’ instal·lació La instal·lació interior del local comercial es realitzarà amb conductors flexibles sota tub corrugat flexible, seguin les prescripcions generals de l’apartat 1.4.4, encastats en obra o en muntatge superficial per sobre el fals sostre. Els circuïts estaran formats per dos cables unipolars més el conductor de protecció, que tindrà la mateixa secció que els altres i tots de tensió assignada 450/750V o superior. S’ha de connectar el conductor de protecció a totes les masses metàl·liques dels receptors quan les seves instal·lacions o permetin. Totes les bases de corrent disposaran de presa a terra. Els conductors de la instal·lació hauran de ser fàcilment identificables, en particular el neutre i el conductor de protecció. Aquesta identificació es realitzarà pels colors dels seus aïllaments. El neutre portarà coberta de color blau clar mentre que el conductor de protecció serà de color verd i groc. Els conductors de fases podran ser marrons o negres. Entre canalitzacions elèctriques i no elèctriques es mantindrà una distància igual o superior a 3 cm. No es col·locaran conduccions elèctriques per sota de canalitzacions que puguin condensar, en cas que no sigui possible es protegiran adequadament. Els tubs tant els encastats com en superfície s’han d’instal·lar seguint línies verticals i horitzontals o paral·leles a les arestes. La unió entre aquests assegurarà la continuïtat de la protecció. Els tubs en muntatge superficial es fixaran amb brides o abraçadores cada 0,50 m. com a màxim i sempre que sigui possible s’han d’instal·lar a una alçada igual o superior a 2,50 m. Alhora d’encastar els tubs en obra, la profunditat del forat haurà de permetre un recobriment d’1 cm. per sobre el tub. No s’instal·laran tubs entre el forjat i el paviment. La caiguda de tensió entre l’origen de la instal·lació interior i qualsevol punt de la instal·lació serà menor del 3%. PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Disseny de la Instal·lació Elèctrica de Baixa Tensió 71 El quadre general de comandament i protecció del local comercial s’instal·larà d’acord amb el que s’indica a l’apartat 4.4.5. i contindrà tots els dispositius que figuren als esquemes unifilars del local, que es pot veure en els plànol 18. L’instal·lador fixarà de forma permanent sobre el quadre una placa amb caràcters indelebles en la que s’indiqui el seu nom o marca comercial, data en la qual s’ha realitzat la instal·lació i la intensitat assignada a l’interruptor general automàtic. Al bany, els mecanismes i aparells d’enllumenat s’instal·laran a una distancia superior a 0,6 m. del pla vertical que limita amb la banyera o dutxa. 4.7.3.3. Potència a contractar Com ja hem dit, la potència a contractar no es coneix ja que no coneixem ni l’activitat que en un futur es durà a terme al local, ni les seves necessitats. Per aquest motiu s’ha calculat la previsió de càrregues tal i com s’indica a la ITC-BT-10 del Reglament Electrotècnic de Baixa Tensió. La potència prevista per al local comercial és 12.300 W Jordi Sánchez Falcó Disseny de la Instal·lació Solar Tèrmica per a l’obtenció d’ACS i Calefacció 80 En la taula anterior s’indica el consum de litres d’ACS per dia depenen de la tipologia d’aquest, per tant ja que es un edifici destinat a habitatges, hem de tenir en compte que hi haurà un consum de 28 litres per persona i dia. Un cop fet això, cal saber quantes persones hi ha en l’edifici. En la taula següent (taula 43) trobem la quantitat de persones que hi haurà per cada habitatge. Taula 43: Nombre de persones per habitatge Finalment hem de preveure que en el local comercial també hi haurà un consum d’ACs, per tant s’ha de tenir en compte aquest consum equivalent. Per a això utilitzem l’expressió següent, la qual calcula el consum equivalent relacionant la superfície del local amb una estimació de les necessitats energètiques d’aquest. Aquesta expressió és la següent: GKCV]YU~]O_PQUCL[ \ „Gff d…†‡ˆ I, y G ‰ *<Š ‡‹ - Un cop calculat el consum en litres d’aigua calenta sanitària de l’edifici, es troba la demanda energètica d’ACS. Aquesta varia cada més depenent de les temperatures de l’aigua de la xarxa de distribució de cada més. Aquests càlculs es troben en l’apartat 6.2 Càlculs de la instal·lació d’Energia Solar Tèrmica. 5.2.1.1. Resultats del càlculs de la demanda energètica d’ACS La següent taula mostra els resultats obtinguts en el punt “6.2.1.1. Càlculs demanda energètica d’ACS”. Mes nº dies del mes Tref (60ºC) Taf (ºC) QACS(Tref) diari (L) QACS(Tref) mensual (L) DACS mensual (MJ/mes) Gener 31 60 6 427,30 13246,30 2989,95 Febrer 29 60 7 427,30 12391,70 2745,26 Març 31 60 9 427,30 13246,30 2823,85 PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Disseny de la Instal·lació Solar Tèrmica per a l’obtenció d’ACS i Calefacció 81 Abril 30 60 11 427,30 12819,00 2625,59 Maig 31 60 12 427,30 13246,30 2657,74 Juny 30 60 13 427,30 12819,00 2518,42 Juliol 31 60 14 427,30 13246,30 2547,00 Agost 31 60 13 427,30 13246,30 2602,37 Setembre 30 60 12 427,30 12819,00 2572,00 Octubre 31 60 11 427,30 13246,30 2713,11 Novembre 30 60 9 427,30 12819,00 2732,75 Desembre 31 60 6 427,30 13246,30 2989,95 Mitjana 60 10 13032,65 2709,83 Taula 44: Demanda energètica mensual d’ACS En la gràfica 2 s’ha representat la demanda energètica en MJ/mes en funció del mes, així com la mitja anual. Gràfica 2: Demanda energètica d’ACS mensual en MJ La demanda energètica anual per a la producció d’ACS és el resultat de sumar totes les demandes mensuals. La demanda anual de l’edifici objecte per la producció de ACS, és de 32.518 MJ/any. 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 DACS (MJ/Mes) Jordi Sánchez Falcó Disseny de la Instal·lació Solar Tèrmica per a l’obtenció d’ACS i Calefacció 82 5.2.2. Demanda energètica de calefacció Per a calcular la demanda energètica de calefacció, s’ha de tenir en compte que aquests càlculs únicament afecten als habitatges, ja que són aquests els que disposen de sistemes de calefacció que afectin al sistema solar tèrmic. El local comercial no disposa d’instal·lació de calefacció. En el cas que aquesta fos necessària, s’ha deixat prevista una pre-instal·lació d’aire condicionat amb bomba de calor. 5.2.2.1. Carregues degudes a la transmissió de calor dels tancaments Per calcular la demanda energètica de calefacció, hem de considerar les pèrdues energètiques de les vivendes causades pel criteri de construcció de l’edifici i els materials emprats en aquest. Aquest mètode es basa en el coneixement de la carga tèrmica de transmissió que representa les pèrdues de calor degut a la diferència de temperatures entre l’interior i l’exterior dels diferents tancaments de l’edifici. Aquesta pèrdua energètica es calcula mitjançant l’expressió següent: Œ •Žq3•@ •‘ On: Œ •Žq3•@  Carga per transmissió (W)  Coeficient global de transmissió de calor del tancament (W/m²K)  Superfície del tancament (m²) •‘ Salt tèrmic entre l’interior i l’exterior (ºC) En l’apartat “6.2.1.2.1 Càrregues degudes a la transmissió de calor dels tancaments” es mostren els càlculs de les càrregues tèrmiques per transmissió de calor dels tancaments per a una temperatura exterior de 5,2 ºC. 5.2.2.2. Càrregues degudes a la renovació de l’aire Per mantenir la qualitat de l’aire en l’interior de les vivendes, és necessari la renovació de l’aire ambiental d’aquestes. En les vivendes, això succeeix de forma natural quant l’ inquilí o propietari de cadascuna d’aquestes obre alguna finestra o porta per a que es ventili l’habitatge. El caudal d’aire introduït en la vivenda és el mateix que el caudal d’aire extret, i per a cadascuna de les estàncies de la vivenda el DTE en l’apartat HS-3 ens indica els caudals d’aire de ventilació mínims que s’han PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Disseny de la Instal·lació Solar Tèrmica per a l’obtenció d’ACS i Calefacció 83 de produir, per poder mantenir una bona qualitat de l’aire en l’interior de l’habitatge. Aquests caudals són els que s’indiquen en la taula següent: Estància Renovacions (renov/h) Cuina 1 Sala d'estar i menjador 0,75 Dormitori 0,75 Banys 2 Altres zones 0,75 Taula 45: Renovacions mínimes segons CTE. En l’apartat “6.2.1.2.2 Càrregues degudes a la renovació de l’aire” es mostren els càlculs de les càrregues tèrmiques per renovació de l’aire per a una temperatura exterior de 5,2 ºC. 5.2.2.3. Càrregues degudes a infiltracions de disseny Les càrregues degudes a infiltracions de disseny es poden considerar nul·les ja que es considera que els habitatges es troben a sobrepressió respecte l’exterior, per tant les infiltracions de l’aire exterior són menyspreables. 5.2.2.4. Càrregues tèrmiques totals de calefacció La càrrega tèrmica total de l’edifici objecte, es la resultant de la suma de les càrregues degudes a la transmissió de calor dels tancaments, les càrregues degudes a la renovació de l’aire i les càrregues per infiltracions de disseny. Per tant, la càrrega tèrmica total de calefacció de l’edifici és la suma de les càrregues degudes a la transmissió de calor dels tancaments i a les degudes a la renovació de l’aire, ja que considerem nul·les les càrregues per infiltracions de disseny. La següent taula ens mostra el resultat del càlcul fet en l’apartat “6.2.1.2.4 Càrregues tèrmiques totals de calefacció”. Aquestes són les càrregues tèrmiques totals de calefacció de l’edifici en funció del més de l’any. S’obté la càrrega tèrmica per a cada més en funció de la temperatura mitja de cadascun. Jordi Sánchez Falcó Disseny de la Instal·lació Solar Tèrmica per a l’obtenció d’ACS i Calefacció 84 Més Qtrans (W) Qv (W) Q Total (W) Gener 2403,28 1999,10 4402,37 Febrer 2311,72 2056,65 4368,38 Març 1716,63 1747,64 3464,27 Abril 938,42 1795,69 2734,11 Maig 320,44 1716,33 2036,76 Juny 0,00 0,00 0,00 Juliol 0,00 0,00 0,00 Agost 0,00 0,00 0,00 Setembre 0,00 0,00 0,00 Octubre 228,88 2364,52 2593,40 Novembre 1533,52 1788,04 3321,56 Desembre 2357,50 2088,36 4445,86 Taula 46: Càrregues totals de calefacció de l’edifici en funció del mes de l’any Com s’observa a la taula, la major demanda energètica de calefacció es en els mesos de gener i desembre, minorant ràpidament fins a ser nul·la els mesos d’estiu. 5.2.3. Càrregues tèrmiques totals de l’edifici En aquest apartat es mostra la demanda mensual total d’energia, es a dir, la suma de les necessitats energètiques d’ACS i calefacció prèviament calculades. Més Q Total calefacció (W) Q Total ACS (W) Q Totals ACS + Calefacció Gener 4402,37 1116,32 5518,70 Febrer 4368,38 1134,78 5503,16 PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Disseny de la Instal·lació Solar Tèrmica per a l’obtenció d’ACS i Calefacció 85 Març 3464,27 1054,30 4518,57 Abril 2734,11 1012,96 3747,07 Maig 2036,76 992,29 3029,05 Juny 0,00 971,61 971,61 Juliol 0,00 950,94 950,94 Agost 0,00 971,61 971,61 Setembre 0,00 992,29 992,29 Octubre 2593,40 1012,96 3606,36 Novembre 3321,56 1054,30 4375,86 Desembre 4445,86 1116,32 5562,18 Taula 47: Càrregues totals de l’edifici 5.3. Dimensionat de la instal·lació solar tèrmica Un cop coneixem la demanda energètica de l’edifici, podem procedir a fer el disseny i el dimensionat de la instal·lació solar Tèrmica. Els càlculs relacionats amb el disseny i dimensionat de la instal·lació solar tèrmica es troben en l’apartat “6.2.2 Càlculs del disseny i dimensionat de la instal·lació solar tèrmica “.. En cadascun dels apartats de la instal·lació solar tèrmica hi ha un punt on es mostren els resultats d’aquest apartat. 5.3.1. Sistema de captació solar tèrmica El sistema de captació estarà format per un conjunt de captadors solars tèrmics connectats en paral·lel entre ells. Aquests són els encarregats de rebre l’energia del sol en forma de calor i traspassar-la al circuit primari. 5.3.1.1. Captador seleccionat Jordi Sánchez Falcó Disseny de la Instal·lació Solar Tèrmica per a l’obtenció d’ACS i Calefacció 86 Un cop comprovades les especificacions, s’ha seleccionat el captador model Maxol 2.51 TW de la casa SumSol. Les característiques tècniques d’aquest captador es mostren en la taula següent: Marca SumSol Model Maxol 2.51 TW Superfície total 2,42 m2 Superfície de captació 2,23 m2 Dimensions totals 1.988 x 1.218 x 91 Pressió màxima de treball 10 bars Capacitat de fluid 1,27 l Rendiment en l’origen 72,5% Coeficient de pèrdua K1 3,461 Coeficient de pèrdua K2 0,011 Caudal nominal 50 l/m2 Captadors en línea Màxim 7 Connexions Tub de coure Ø 18 mm Temperatura d’estancament 203 ºC Pes 44 kg Taula48: Característiques tècniques del captador. Imatge 10: Captador SumSol Maxol 2.51 TW PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Disseny de la Instal·lació Solar Tèrmica per a l’obtenció d’ACS i Calefacció 87 5.3.1.2. Dimensionat de la superfície de captació En l’apartat “6.2.2.2 Predimensionat del sistema de captació i volum d’acumulació”, es mostren els càlculs realitzats per a determinar la superfície de captació necessària per poder abastir la demanda energètica de aigua calenta sanitària i calefacció de l’edifici. Aquests càlculs s’han fet utilitzant el mètode F-Chart. A l’hora de dimensionar la superfície de captació, hem de tenir cura de protegir la instal·lació de sobreescalfaments. En l’apartat 2.2.2 del CTE DB HE-04, s’indiquen les condicions i mesures per a garantir un correcte funcionament de l’ instal·lació. Aquestes mesures també ens ajudaran a millorar la vida útil de la instal·lació. Les condicions i mesures que s’indiquen en el CTE DB HE-04 són les següents: 1) El dimensionat de la instal·lació es realitzarà tenint en compte que en ningun mes de l’any la energia produïda podrà superar el 110% de la demanda energètica, i en no més de tres mesos el 100%. 2) En cas que en algun mes de l’any la contribució solar pugues superar el 100% de la demanda energètica, s’adoptaran alguna de les següents mesures: a. Dotar a l instal·lació de la possibilitat de dissipar aquests excedents. b. Tapar parcialment la superfície de captació. c. Buidat parcial de la superfície de captació. Això permet evitar el sobreescalfament, però no es aconsellable ja que s’haurà de reposar aquest fluid en les èpoques en que no hi hagi excedent d’energia. d. Desviar els excedents energètics a altres aplicacions existents. e. Sistemes de buidat i emplenat automàtic de la superfície de captació. i. Si existeix la possibilitat d’evaporació del fluid de transferència de calor baix condicions d’estancament, el dimensionat del vas d’expansió ha de ser capaç de albergar el volum del medi de transferència de connexió de captadors més un 10 %. ii. Les instal·lacions han d’incorporar un sistema de emplenat manual o automàtic que permeti emplenar el circuit i mantenir-lo pressuritzat. En el cas que ocupa aquest projecte, s’ha dimensionat la superfície de captació amb una bateria de 5 captadors connectats en paral·lel, formant una superfície útil de captació de 11,15 m2. 5.3.1.3. Inclinació, orientació i separació dels captadors Per poder determinar la orientació i la inclinació dels captadors, primer s’ha de conèixer que representa cadascun d’aquests valors, i com influeixen en el rendiment del sistema. - Angle d’inclinació: Es representa amb la lletra , i es defineix com l’angle que forma la superfície dels mòduls o superfície de captació amb el pla horitzontal. El seu valor és 0 per a mòduls horitzontals, i 90 per a mòduls verticals. Jordi Sánchez Falcó Disseny de la Instal·lació Solar Tèrmica per a l’obtenció d’ACS i Calefacció 88 - Angle de azimut : Es representa amb la lletra , i es defineix com l’angle entre la projecció sobre el pla horitzontal de la normal a la superfície del mòdul i el meridià del lloc. Els valors típics són 0º per a mòduls orientats al sud, -90º per a mòduls orientats al est, i +90º per a mòduls orientats al oest. Imatge 11: Principals angles dels captadors Segons quins valors de  i  tinguem, es poden produir pèrdues. Aquestes pèrdues s’expressen com a percentatge de la radiació solar que incidiria sobre la superfície de captació orientada al sud, amb la inclinació optima i sense ombres. Les pèrdues màximes admissibles extretes del CTE DB HE-04 són les que s’indiquen a la següent taula: Taula 49: Pèrdues límit Com es pot veure en la taula 54, les pèrdues màximes admissibles per orientació e inclinació són del 10 %, ja que es tracta d’un cas general. Tenint en compte que la orientació òptima de la superfície de captació és el sud, i que tenim la possibilitat d’orientar la nostra superfície de captació cap a qualsevol direcció, elegirem en el nostre cas la orientació sud, es a dir,  = 0º. A continuació, s’elegirà una inclinació òptima. Depenen del període d’utilització es prendran els següents valors: PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Disseny de la Instal·lació Solar Tèrmica per a l’obtenció d’ACS i Calefacció 89 a. Demanda constant anual: la latitud geogràfica. b. Demanda preferent en hivern: la latitud geogràfica + 10º. c. Demanda preferent en estiu: la latitud geogràfica – 10º. La latitud de la població de Tortosa, on esta situada la instal·lació solar tèrmica, és de 40,8º. Per tant, la inclinació de la superfície de captació serà de 50º, ja que és durant els mesos d’hivern quan hi ha més demanda energètica. Per tant la superfície de captació de la instal·lació ha de tenir la següent inclinació i orientació: - Inclinació : 50º - Orientació : 0º No existeixen elements externs a l’ instal·lació que puguin provocar ombres sobre els captadors. Solament hem de tenir en compte la distància entre les fileres de captadors, ja que són els captadors els únics elements que poden produir ombres a altres captadors. No obstant, com es mostra en apartats posteriors únicament tenim una filera de captadors, per tant el càlcul de la distància mínima entre captadors no es un factor que faci falta. Tot i aquet fet, duem a terme el càlcul de la distància entre captadors amb un fi únicament demostratiu. L’operació d’establir la distància entre les bases dels captadors queda reduïda a la simple multiplicació de la longitud del captador (h) pel coeficient (K) que correspongui en funció de la inclinació de captadors utilitzada. Imatge 12: Distància mínima entre fileres de captadors col·locats horitzontalment )’ On: Jordi Sánchez Falcó Disseny de la Instal·lació Solar Tèrmica per a l’obtenció d’ACS i Calefacció 96 L’estratificació vertical també permet l’aportació de calor de suport amb fonts energètiques convencionals a la part alta de l’acumulador sense generar interferència o pèrdua de rendiment greu en l’equip solar. De tota manera, aquesta és una solució explícitament prohibida pel CTE. Tenint en compte l’ús permanent de la instal·lació, és aconsellable seleccionar un acumulador amb un volum aproximadament igual a la càrrega de consum, ja que majors volums d’acumulació no proporcionen augments significatius en el rendiment, i volums menors provoquen temperatures superiors a la desitjada, sobretot en els mesos d’estiu. El acumulador ha de estar equipat amb una adequada estratificació per aconseguir un major rendiment del camp de captació, i una millor utilització de l’energia auxiliar. Amb el fi d’aprofitar al màxim l’energia i evitar la pèrdua de l’estratificació dels acumuladors, les presses o connexions d’aquests hauran d’estar en els següents punts: •Entrada d’aigua calenta dels intercanviadors: Entre el 50% i 75% de la altura del propi acumulador. •Sortida de l’aigua cap als intercanviadors: Per la part inferior del propi acumulador. •Sortida de l’aigua calenta per al consum de cada sistema: Per la part superior del propi acumulador. Els acumuladors, com a aparells que pertanyen a una instal·lació tèrmica, han de complir la normativa vigent. Cal esmentar que al tractar-se d’un sistema d’Energia Solar Tèrmica amb acumulació centralitzada i bescanviador de calor en cada habitatge, no cal complir amb les exigències del Decret 352/2004, pel qual s’estableixen els criteris higiènics i sanitaris per a prevenir i controlar la legionel·losi, ja que l’aigua d’aquest sistema no entra en contacte amb l’Aigua Calenta Sanitaria. Segons la normativa vigent actual, el quocient entre el volum d’acumulació i l’àrea del camp de captadors, ha d’estar entre: “”  “ On: V = Volum d’acumulació (l). A = Àrea de captació (m2) El volum d’acumulació ha de complir les condicions imposades per el RITE ITE 10.1.3.2 i el CTE HE 04. Aquests indiquen que per a instal·lacions amb consum d’ACS constant al llarg de l’any el volum ha de ser: >s”s>. On: V = Volum d’acumulació (l). PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Disseny de la Instal·lació Solar Tèrmica per a l’obtenció d’ACS i Calefacció 97 M = Consum mitjà diari dels mesos d’estiu (l/dia) En l’apartat càlculs es mostra el dimensionat de l’acumulador i el compliment d’aquestes normes, però s’ha de tenir en compte que aquests càlculs són únicament per al dimensionat del volum d’acumulació per a l’obtenció d’ACS, i no contemplen el dimensionat per a l’obtenció de suport per a calefacció. Per aquest motiu aquests càlculs solament ens mostren una aproximació del dimensionat de la instal·lació. L’aïllament tèrmic de l’acumulador té per objectiu evitar la pèrdua d’escalfor atesa la diferència de temperatures que hi ha entre l’aigua acumulada, 45-70ºC, i la temperatura ambient de la sala de màquines, que sol ser de 10-12ºC, perquè es tracta d’un espai no climatitzat: les galeries, els patis de veïns, els garatges, les golfes, etc. Tal com passa amb les canonades, el RITEIT 1.2.4.2.1.2. marca uns gruixos mínims d’aïllament per als acumuladors i dipòsits de la instal·lació emprant com a estàndard un material amb conductivitat tèrmica ref. = 0,040 W/m.K a 10ºC. Aquests valors els expressa amb relació al diàmetre exterior d’una canonada de 140 mm segons les taules de referència. Els valors indicats en la norma es mostren a la taula 54. en funció de la ubicació de l’acumulador (interior o exterior). Taula 54: Gruix d’aïllaments per a dipòsits i aparells S’ha elegit distribuir el sistema d’acumulació amb un sol dipòsit, per a l’obtenció d’ACS i per al suport de calefacció. L’acumulador elegit per al sistema és de la marca Heatsun model Max 2000 de 2.000 l de capacitat, i les seves principals característiques són: Fabricant Heatsun Model Max 2000 Capacitat 2.000 L Aïllament estàndard amb espuma de poliuretà de 50 mm d’espessor i coeficient de conductivitat tèrmica de 0,038 W/mºK. Diàmetre boca d’inspecció diàmetre interior DN400. Temperatura màx de treball 95ºC Pressió de disseny / proba 8 bars /12 bars Taula 55: Característiques de l’acumulador del circuit secundari. Jordi Sánchez Falcó Disseny de la Instal·lació Solar Tèrmica per a l’obtenció d’ACS i Calefacció 98 En l’Annex E, es troben les característiques tècniques de l’acumulador. 5.3.3. Circuits hidràulics Per al bon funcionament d’una instal·lació d’energia solar tèrmica es fonamental dissenyar adequadament la xarxa hidràulica, pel que és necessari que la connexió dels diferents element es realitzi correctament, que el sistema hidràulic estigui equilibrat i que les canonades i demés elements estiguin calculats de manera que es cobreixin les necessitats de la instal·lació. Els elements principals que formen una instal·lació tèrmica estan units entre sí per una sèrie de conductes amb la finalitat de fer arribar els fluids que transporten i, en conseqüència, la seva energia. A més dels conductes, hi ha una sèrie d’elements que també tenen la seva importància a l’hora de garantir un correcte funcionament de la instal·lació o per a proporcionar condicions de seguretat adequades. Tots aquests elements formen el que es denomina xarxes hidràuliques. Els elements integrants de la xarxa hidràulica són principalment: • Conductes o canonades i els seus corresponents aïllaments. • Fluid caloportador. • Bombes de circulació • Vasos d’expansió. • Vàlvules diverses. • Altres elements com: purgadors, termòmetres, etc. Podem diferenciar dos tipus de circuits hidràulics en una instal·lació d’energia solar tèrmica, aquests són: - El circuit primari, és l’encarregat de transportar el calor absorbit en el camp de fins el dipòsit acumulador del circuit secundari, aquest anirà des dels captadors solars situats a la coberta fins els acumuladors situats a la sala de màquines de l’edifici. Aquesta està situada a la tercera planta, ja que al ser un edifici situat al casc antic de la ciutat de Tortosa, i per tant tot i que està sotmès a una rehabilitació total, no disposa d’una superfície en planta suficient com per a ubicar aquesta sala en la planta baixa. Tot i això, el forjat on està situada la sala de màquines està calculat i dimensionat per a suportar els pesos dels components del sistema solar, com per exemple l’acumulador. Aquest circuit estarà format per dues canonades (anada i tornada del fluid) des de la coberta, connectades a la bateria de captadors, fins a la sala de màquines de l’edifici. Allà es connectaran a un intercanviador de plaques extern, on s’intercanviarà el calor cap a un circuit secundari. En el circuit primari, dintre de la sala de màquines hi haurà també un vas d’expansió, una bomba de recirculació, i un conjunt de vàlvules i termòstats encarregats de regular la circulació del fluid caloportador. - El circuit secundari s’ocupa de rebre el calor del circuit primari i dur-lo fins als punts de consum, que en aquest cas serà fins als bescanviadors de calor de cada habitatge. A partir d’aquests bescanviadors PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Disseny de la Instal·lació Solar Tèrmica per a l’obtenció d’ACS i Calefacció 99 de calor, es considera distribució interna de les vivendes, es a dir circuit terciari (el circuit terciari no entra dintre de l’estudi d’aquest projecte). En la instal·lació que ens ocupa tindrem dos circuits secundaris, un circuit secundari d’acumulació, i l’altre de distribució. Els dos sistemes es dissenyaran partint de zero, ja que actualment i degut a la rehabilitació total de l’edifici objecte, no existeix cap instal·lació i per tant no ens hem d’adaptar ni ajustar a cap instal·lació. Aquests dos sistemes estan constituïts gairebé pels mateixos elements, tret del vas d’expansió que és comú ambdo. Al tractar-se de dos circuits tancats, el dipòsit d’acumulació no ha de complir amb la normativa UNE 100.030 contra la legionel·la. En els pròxims apartats, s’explica quina ha estat la metodologia de càlcul i raonaments emprats per a dissenyar i escollir els diferents components de les xarxes hidràuliques que conformen la instal·lació. 5.3.3.1. Canonades o conductes Els conductes o canonades són pròpiament els elements d’unió dels elements integrants de la instal·lació tèrmica. Els materials utilitzats són diferents en funció de les condicions de funcionament, facilitat de muntatge i posterior manteniment. El CTE en el seu apartat HE 4 punt 3.4.5 especifica que per a una instal·lació solar tèrmica es poden utilitzar els següents: • Circuït primari: coure o acer inoxidable. • Circuït secundari: coure, acer inoxidable o materials plàstics que suportin la temperatura màxima del circuït que els hi sigui d’aplicació i estigui autoritzada la seva utilització per companyies de subministrament d’aigua potable. El CTE HE 4 també estableix en el seu punt 3.3.5.2 [2], que el sistema de canonades i els seus materials han de ser tals que no existeixi la possibilitat de formació d’obturacions o dipòsits de calç per a les condicions de treball. També especifica que amb l’objectiu d’evitar pèrdues tèrmiques, la longitud de les canonades haurà de ser tant curta com sigui possible i evitar al màxim colzes i pèrdues de càrrega en general. El trams horitzontals hauran de tenir sempre un pendent mínim del 1% en el sentit de la circulació. Pel cas concret de l’edifici objecte d’aquest projecte, s’escull el coure tant pel circuït primari com pel secundari, davant de l’acer inoxidable i els materials plàstics. Els conductes de coure són més fàcils de modelar que els d’acer inoxidable a l’hora de realitzar el traçat de la instal·lació. En aquest sentit, els materials plàstics tenen avantatges davant el coure i també són més econòmics, però aquests presenten més sensibilitat als efectes d’excés de temperatura. A les canonades del circuit primari s’utilitzaran unions roscades, soldades o embridades amb protecció exterior. Per a establir el diàmetre d’una canonada cal tenir presents les magnituds següents: • Cabal d’aigua que circula per la canonada. • Pèrdua de càrrega que s’infringeix. Jordi Sánchez Falcó Disseny de la Instal·lació Solar Tèrmica per a l’obtenció d’ACS i Calefacció 100 • Velocitat lineal del fluid. Aquestes magnituds estan relacionades entre si a partir del diàmetre de la canonada, ja que si augmentem el diàmetre, disminueixen la velocitat i les pèrdues de càrrega. En canvi, si augmentem el cabal, les pèrdues també augmenten. El diàmetre adequat d’una canonada es calcula amb expressions matemàtiques complexes com les de Darcy, Weisbach o Flamant que utilitzen paràmetres com el coeficient de fricció del material, el tipus de flux (número de Reynolds), la viscositat del fluid, etc. A la pràctica, l’instal·lador pot obtenir taules o gràfics (àbacs) per a aconseguir el valor de la pèrdua de càrrega d’una canonada de manera directa (es defineix el mètode al capítol de dimensionament d’instal·lacions). En l’apartat “ 6.2.2.5.1 Canonades” es mostren els càlculs i procediments a seguir per al dimensionat de les canonades del circuit primari i secundari. 5.3.3.1.1. Aïllament de les canonades El Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios (RITE) en la seva instrucció complementària IT 1.2.4.2.1 d’aïllament tèrmic de xarxes i canonades, especifica que tots els conductes i accessoris, així com els equips, aparells i dipòsits de les instal·lacions tèrmiques disposaran d’un aïllament tèrmic quan continguin fluids amb: a. Temperatura menor que la de l’ambient del local per el que discorren. b. Temperatura major a 40ºC quan estan instal·lats en locals no calefactats, entre els que s’han de considerar passadissos, galeries, aparcaments, sales de màquines, fals sostres i terres tècnics. Per tant, serà necessari recobrir els tubs de coure d’un material aïllant per a evitar el màxim possibles les pèrdues per convecció que es puguin produir, pel que no es deixaran zones visibles de tubs o accessoris, quedant únicament al descobert els elements que siguin necessaris per al bon funcionament i operació dels components. A més a més, tant el RITE com el CTE [2] especifiquen que l’aïllament dels trams que es troben a la intempèrie, hauran de portar una protecció externa que asseguri la durabilitat davant les accions climatològiques. Estan admesos els revestiments amb pintures asfàltiques, polièsters reforçats amb fibra de vidre i pintures acríliques. L’aïllament de les canonades s’extreu de les taules següents: PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Disseny de la Instal·lació Solar Tèrmica per a l’obtenció d’ACS i Calefacció 101 Taula 56: Gruix dels aïllaments per a canonades interiors en funció de la temperatura de treball i del diàmetre de la canonada. Taula 57: Gruix dels aïllaments per a canonades exteriors en funció de la temperatura de treball i del diàmetre de la canonada. Per tant, per al cas concret de la instal·lació que ens ocupa, els gruixos d’aïllament seran: - Canonades del circuit primari: de 30mm per a tubs interiors i 40mm per a tubs exteriors (temperatura màxima amb impulsió de 120ºC). - Canonades del circuit secundari: de 25mm per a tubs interiors i 35mm per a tubs exteriors (temperatura màxima amb impulsió de 100ºC). 5.3.3.2. Fluid caloportador El fluid caloportador està constituït pel líquid que circula a través del captador. La seva funció és l’intercanvi d’energia de l’aigua al bescanviador de plaques. Aquest fluid pot ser de diferents tipus, depenent del lloc a on s’instal·li el captador solar (aigua, etilenglicol o propilenglicol). El CTE estableix en el seu apartat HE 4 3.2.2.1 que el fluid portador es seleccionarà d’acord amb les especificacions del fabricant dels panells solars. Es poden utilitzar com a fluids del circuït primari aigua de la xarxa, aigua desmineralitzada o aigua amb additius, segons les Pàg.8 Annex B – Xarxa hidràulica Jordi Sánchez Falcó Disseny de la Instal·lació Solar Tèrmica per a l’obtenció d’ACS i Calefacció 102 característiques climatològiques de la zona a on estigui emplaçada la instal·lació i de la qualitat de l’aigua utilitzada. També s’ha de tenir en compte la temperatura mínima que pot suportar el sistema. Totes les parts del circuït que estiguin exposades a les condicions climatològiques de la zona, han de poder suportar la temperatura especificada sense que es provoquin danys permanents en aquest. Per aquest motiu, qualsevol component que hagi de ser instal·lat en un recinte on la temperatura pugui disminuir per sota dels 0ºC, haurà d’estar protegit contra les gelades. La instal·lació haurà d’estar protegida, amb un producte químic no tòxic. El seu calor específic no serà inferior a 3kJ/kg K a 5ºC per sota de la mínima històrica registrada amb la finalitat de no produir danys en el circuït primari dels captadors. Addicionalment, aquest producte químic haurà de mantenir totes les seves propietats físiques i químiques dins de l’ interval mínim i màxim de temperatura permesa per tots els components i materials de la instal·lació. Es considerarà la temperatura mínima històrica de Tortosa la que correspon a la Mínima històrica de Tarragona, tabulada en l’Annex D article Pliego de Condiciones Técnicas de Instalaciones de Baja Temperatura, tal i com es mostra a la Taula 58 Taula 58 : Temperatura mínima històrica capitals de província (Font: IDAE) Com es pot veure, la temperatura mínima històrica és de -7ºC, per tant, la instal·lació haurà de suportar temperatures d’ almenys -12ºC. El fluid caloportador admissible pel fabricant del model de captador solar escollit (SumSol Maxol -2.51TW) és aigua més propilenglicol. El propilenglicol és un producte no tòxic i per tant, apte per a la seva utilització en energia solar tèrmica. S’ha de determinar quina proporció d’aquest anticongelant és la idònia per a la instal·lació d’estudi. A la imatge 16 es pot veure que per a temperatures ambients de -15ºC (es recorda que com a mínim a de suportar - 12ºC), en principi, són compatibles proporcions del 30-40% de concentració en pes. PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Disseny de la Instal·lació Solar Tèrmica per a l’obtenció d’ACS i Calefacció 103 Imatge 16: Àbac de càlcul temperatura – densitat propilenglicol (Font: solarweb) Per a acabar de determinar quin dels dos percentatges és més òptim, amb l’ajuda de l’àbac de càlcul de la imatge 16, es pot veure que per a una temperatura de -15ºC la concentració en pes del 40% té un calor específic de aproximadament 0,89 kcal/kgºC, mentre que amb una concentració en pes del 30% d’anticongelant ja s’ha superat el punt de congelació. El calor específic de la barreja aigua-propilenglicol (60/40), és: •$%( •–—˜—˜ —•™ I•$%(n •™ •–—š •™ •–—%*<—˜- Per tant compleix amb el CTE. Jordi Sánchez Falcó Disseny de la Instal·lació Solar Tèrmica per a l’obtenció d’ACS i Calefacció 104 Imatge 17. Àbac de càlcul temperatura - calor específic propilenglicol (Font: solarweb) La imatge 18 mostra la temperatura de congelació del propilenglicol respecte a la seva concentració barrejat amb aigua. Imatge 18: Gràfica de la concentració – temperatura de congelació del propilenglicol (Font: solarweb) Tal i com es pot veure en blau, per una concentració del 30% la temperatura de congelació del propilenglicol és d’uns -13ºC, mentre que per a una concentració del 40% (vermell) aquesta temperatura disminueix al voltant dels -20ºC. Així doncs, la mescla d’anticongelant seleccionada per al circuït primari de l’ instal·lació de en l’edifici objecte d’aquest projecte situat a la ciutat de Tortosa, és aigua amb propilenglicol amb una proporció de 60/40. PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Disseny de la Instal·lació Solar Tèrmica per a l’obtenció d’ACS i Calefacció 105 5.3.3.3. Bombes de circulació El circulador o bomba de recirculació és l’element de la instal·lació solar tèrmica encarregat de moure el fluid del circuit primari, o d’altres circuits tancats de la instal·lació, com ara: el circuit entre acumulador i bescanviador exterior, els anells de recirculació d’ACS, els circuits de calefacció, etc. En el cas particular del circuit primari solar, l’objectiu de forçar aquesta circulació és transportar la calor des dels captadors solars fins al bescanviador, compensant les pèrdues de càrrega (resistència al moviment del fluid) dels diferents accessoris que formen el circuit: les canonades, les vàlvules, les derivacions, els captadors i el bescanviador. En el circuit secundari tenim dos circuladors, els podem diferenciar com circulador d’acumulació, que s’encarrega de fer circular l’aigua per el intercanviador de calor del circuit primari i l’acumulador, i circulador de distribució, que transportarà el calor emmagatzemat en el acumulador fins els intercanviadors de cada habitatge, i el retornarà al dipòsit d’acumulació. Els circuladors elegits per als diferents circuits són els següents: Circuit Circuit primari Circuit Secundari d’acumulació Circuit Secundari de distribució Model Grunfos UPS 25-40 N Grunfos TP 25-90 Grunfos TP 25-90 Taula 59: Bombes de circulació escollides Els càlculs que s’han dut a terme per a l’elecció d’aquestes bombes de circulació es pot veure en l’apartat “6.2.2.5.2 Bombes de circulació”. 5.3.3.3.1. Característiques del circulador El circulador està constituït per dues parts diferenciades: • Un cos hidràulic, fabricat amb diferents materials (ferro fos, bronze, acer inoxidable) que alberga el rodet impulsor. • Un motor elèctric, fixat al cos hidràulic amb cargols, que acciona el rodet impulsor. Totes dues parts formen un conjunt compacte equipat amb les corresponents connexions elèctriques del motor i d’unió hidràulica a la canonada mitjançant accessoris roscats o brides planes. Quan la bomba comença a funcionar, el fluid del circuit banya el rotor o eix del motor i els coixinets provoquen que es refrigeri i lubrifiqui. És per això que a aquests circuladors o bombes se’ls anomena de rotor humit. Tenen una vida útil molt llarga i pràcticament sense manteniment. Jordi Sánchez Falcó Disseny de la Instal·lació Solar Tèrmica per a l’obtenció d’ACS i Calefacció 112 El CTE en el seu apartat 3.2.2.5 del HE 4, especifica que per a evitar fluxos inversos és aconsellable la utilització d’aquest tipus de vàlvules. Es situa una vàlvula antiretorn a la part alta dels circuïts, després de la bomba per a protegir-la d’aquest tipus de flux. 5.3.3.5.4. Vàlvules d’equilibrat Les vàlvules d’equilibrat s’utilitzen per a afegir en un circuït hidràulic una pèrdua de càrrega regulable amb la finalitat de buscar un equilibrat correcte. Són reguladors automàtics que ajusten i mantenen constants els cabals en un ampli camp de treball. Aquests reguladors basen el seu funcionament en uns cartutxos d’acer inoxidable, amb una camisa fixa i un èmbol mòbil. Aquest èmbol llisca dins de la camisa fent que la secció de pas del fluid sigui variable. La pressió d’oposició al fluid s’aconsegueix mitjançant una molla calibrada d’acer inoxidable. Aquestes vàlvules modifiquen de manera automàtica les seves pèrdues de càrrega, amb la finalitat de mantenir constants els cabal que circulen per elles, sempre que es treballi entre els límits mínim i màxim de la seva pressió diferencial. Imatge 22: Vàlvules d’equilibrat. EL CTE HE 4 en el seu apartat 3.3.5. indica que s’ha de concebre inicialment un circuït hidràulic de per sí equilibrat. Si no fos possible, el flux ha de ser controlat per vàlvules d’equilibrat. En el cas concret de l’ instal·lació, tant la impulsió com el retorn tenen la mateixa longitud, pel que el circuït és equilibrat i no es considera necessari instal·lar aquest tipus de vàlvula. PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Disseny de la Instal·lació Solar Tèrmica per a l’obtenció d’ACS i Calefacció 113 5.3.3.5.5. Vàlvules termostàtiques Donat que a les instal·lacions solars es pot arribar a temperatures elevades i que també s’han de realitzar les oportunes labors de tractament anti legionel·la, la ACS acumulada pot sobrepassar les temperatures adequades per al seu ús, podent produir cremades als usuaris. El CTE HE 4 en el seu apartat 3.2.2.3.2 [4] indica que en sistemes de ACS on la temperatura de l’aigua calenta en els punts de consum pugui excedir de 60ºC ha d’instal·lar-se un sistema automàtic de mescla que limiti la temperatura de subministrament a 60ºC, encara que a la part solar es puguin assolir temperatures superiors. Aquest sistema haurà de ser capaç de suportar la màxima temperatura possible d’extracció del sistema solar. Per tant, es posaran vàlvules de tres vies termostàtiques a la sortida de les calderes per a assolir aquest objectiu. Imatge 23: Vàlvula termostàtica. 5.3.3.5.6. Vàlvules de zona motoritzada Aquesta vàlvula té la missió de desviar el fluid principal a dues zones diferents del circuit hidràulic i està formada per un cos hidràulic de dues o tres vies i un motor elèctric. El cos hidràulic, que generalment està fabricat amb llautó, té incorporat internament una excèntrica que actua com a element de tall d’una de les vies. L’excèntrica és accionada per un motor elèctric. El motor rep l’ordre d’actuació que prové d’un sistema de control situat a la zona que es vol controlar i actua sobre el mecanisme hidràulic. Vegeu la imatge 24. Jordi Sánchez Falcó Disseny de la Instal·lació Solar Tèrmica per a l’obtenció d’ACS i Calefacció 114 Imatge 24: Vàlvula motoritzada de dues o tres vies Cal considerar: 1. Sempre que sigui possible, cal instal·lar els elements de maniobra del circuit solar a la zona més freda del circuit amb l’objectiu d’allargar-ne la vida útil. 2. Els elements de valvuleria que, per la seva construcció o funcionament, provoquin una important pèrdua de càrrega en el circuit primari, se situaran a la zona d’impulsió de la bomba circuladora. 5.3.3.5.7. Filtres El RITE en la seva IT 1.3.4.2.8 [15] especifica que cada circuït hidràulic es protegirà mitjançant un filtre amb una llum de 1mm, com a màxim, i es dimensionarà amb una velocitat de pas, a filtre net, menor o igual que la velocitat del fluid a les canonades contigües. Els elements filtrants es deixaran permanentment en el seu lloc. 5.3.3.5.8. Reguladors de cabal A cada una de les derivacions a vivenda s’instal·larà un regulador de cabal per a assegurar la correcta distribució de fluid caloportador a cada un dels bescanviadors. 5.3.3.5.9. Buidat i purga El RITE en la seva IT 1.3.4.2.8 estableix que totes les xarxes de canonades s'han de dissenyar de manera que puguin buidar-se total o parcialment. Per al buidat parcial, es preveu un dipòsit després de la vàlvula de seguretat i abans del vas d’expansió, que recull el fluid del primari per a poder-lo tornar a introduir en el cas que sigui necessari. El buidat total és realitzarà pel punt accessible més baix. Per aquest motiu, a la planta baixa en l’entrada cap al local comercial, hi ha un anell amb una vàlvula de buidat destinada a tal fi. PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Disseny de la Instal·lació Solar Tèrmica per a l’obtenció d’ACS i Calefacció 115 Per altra banda tant el CTE en el seu punt 3.3.5.5 del seu apartat HE 4 com el RITE estableixen que en els punts alts del circuït, concretament a la sortida de les bateries de captadors, i en tots aquells punts a on pugui haver-hi aire acumulat, es col·locaran sistemes de purga constituïts per ampolletes de des-aire i purgador manual o automàtic. El volum útil de l’ampolleta serà superior a 100 cm3. Els purgadors s’encarreguen d’evacuar els gasos i separar-los del fluid per a la seva posterior evacuació. La presència d’aire en els circuïts hidràulics és perjudicial per les instal·lacions, ja que té com a conseqüència l’acumulació d’aire de difícil eliminació, dificultat de circulació del fluid, cavitació a les bombes, presència de sorolls, disminució del rendiment en els grups tèrmics i intercanviadors de calor, corrosió,...etc. Per a evitar aquests efectes no desitjats, s’instal·len en els punts alts del circuït aquests purgadors que expulsen l’aire acumulat. Aquests purgadors estan formats per un mecanisme format per un flotador i una vàlvula, que actuen automàticament al decréixer el nivell de fluid quant aquest arrossega aire, essent expulsat a través de la vàlvula. Així doncs i de forma esquemàtica, el circuït hidràulic amb tots els seus components quedarà determinat segons l’esquema que es mostra en l’apartat ANNEX B Plànols. 5.3.3.6. Intercanviadors de calor El sistema d’intercanviador és l’encarregat de traspassar l’energia que han obtingut els captadors solars, i enviar-la al sistema d’acumulació o circuit secundari. La solució elegida per al intercanvi d’energia entre el circuit primari i el secundari és la de un intercanviador de plaques extern que uneix el dos circuits. En cap cas en el sistema de intercanvi s’han de mesclar el fluid caloportador amb l’aigua del circuit secundari. Els intercanviadors presenten l’inconvenient de la pèrdua de rendiment del sistema, degut a la diferència entre els líquids dels dos circuits primari i secundari, per la qual cosa els col·lectors han de funcionar a una temperatura superior a la del fluid secundari. Aquest fet eleva el cost de l’ instal·lació i aquest element ha d’estar sotmès a la normativa vigent. Els dos paràmetres que millor caracteritzen a un intercanviador són el rendiment i la eficiència d’aquest. El rendiment és el quocient entre la energia que entra en l’ intercanviador i la que transfereix al circuit secundari, aquesta pèrdua no ha de ser superior al 5%. La eficiència es defineix com la relació entre l’energia calorífica intercanviada en la unitat de temps i la màxima que teòricament podria intercanviar. A les instal·lacions solars tèrmiques, el bescanviador s’haurà de calcular amb els paràmetres corresponents al sistema solar. Això implica que els salts tèrmics seran més baixos i les temperatures de funcionament en circuit primari, més baixes que en un sistema amb caldera. A la taula 63 es mostren unes condicions típiques de disseny d’un bescanviador de calor per a sistemes solars amb un acumulador. El fabricant del bescanviador haurà de proposar o seleccionar el model més adaptat a aquestes condicions. El salt tèrmic del circuit primari és representatiu de dos captadors en sèrie amb una Jordi Sánchez Falcó Disseny de la Instal·lació Solar Tèrmica per a l’obtenció d’ACS i Calefacció 116 irradiància entorn de 850-900 W/m2. El cabal del circuit primari dependrà de la superfície de captació i de la seva connexió hidràulica (paral·lel o sèrie) i és un paràmetre que es pot conèixer amb un càlcul inicial. Taula 63: Criteris dels intercanviadors per als circuits primaris i secundaris. Si el disseny és correcte la eficiència de l ‘intercanviador mai ha de ser inferior a 0,7. Com a més petita sigui la eficiència del intercanviador, major haurà de ser la temperatura d’entrada en els captadors, fent que disminueixi el rendiment d’aquests, i per tant de l’ instal·lació. Per tant, a l’hora de definir completament els bescanviadors a emprar en un projecte caldrà que el projectista o fabricant de l’equip determini correctament el tipus de bescanviador, així com les especificacions mínimes següents: •Pressió màxima que pot suportar. •Cabal i pèrdua de càrrega al circuit primari. •Cabal i pèrdua de càrrega al circuit secundari. •Potència de bescanvi per a les condicions nominals de funcionament de la instal·lació. •Salt tèrmic al primari per a les condicions nominals de disseny. •Salt tèrmic al secundari per a les condicions nominals de disseny. Per a l’elecció del intercanviador s’ha de tenir amb compte que: 1. Qualsevol bescanviador no condicionarà la temperatura de treball dels captadors solars. 2. El CTE-HE4 estableix unes limitacions en la potència i la superfície dels bescanviadors: La potència mínima d’un bescanviador situat en una instal·lació solar no serà inferior a 500 W/m2. ›œ On: P = Potència mínima del intercanviador, en W A = Area de captadors, en m2 3. Els bescanviadors incorporats a l’acumulador presentaran una superfície útil d’intercanvi superior al 15% de la superfície de captadors. PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Disseny de la Instal·lació Solar Tèrmica per a l’obtenció d’ACS i Calefacció 117 Tal i com s’ha esmentat anteriorment, utilitzarem un intercanviador de plaques extern al sistema d’acumulació, ja que aquests proporcionen un major rendiment en l’ intercanvi així com una major eficiència. A més, per a aquest tipus de sistemes són els intercanviadors més adequats degut al seu baix cost i espai reduït. En el disseny del circuit primari tindrem dos intercanviadors de calor, un per al sistema d’acumulació d’ACS i l’altre per al sistema d’acumulació de calefaccióEls càlculs duts a terme per a l’elecció d’aquests intercanviadors es mostren en l’apartat “6.2.2.5.4 Intercanviadors de calor”. Les característiques dels intercanviadors elegits per al circuit primari i el circuit secundari són les següents: Circuit Primari Circuit Secundari per a ACS Circuit secundari per a Calefacció Model MS IP 602 MS IP 601 MS IP 601 Número de plaques 26 14 14 Caudal primari (l/h) 2.900 1.338 1.338 Caudal secundari (l/h) 1.405 648 648 Pèrdua de càrrega en primari (c.m.a) 2,55 1,99 1,99 Pèrdua de càrrega en secundari (c.m.a) 0,83 0,72 0,72 P(kW) 65 30 30 Salt tèrmic al primari 90-70 90-70 90-70 Salt tèrmic al secundari 15-55 15-55 15-55 Pressió màxima (bars) 30 30 30 Pes (kg) 5,3 1,5 1,5 Quantitat 1 7 6 Taula 64: Característiques dels intercanviadors dels circuits. 5.3.3.7. Sistemes de regulació i control 5.3.3.7.1. Termòstat diferencial A les instal·lacions forçades, l’element encarregat de transportar l’energia tèrmica produïda als captadors cap a l’acumulador és la bomba d’impulsió o circulador. Ara bé, la bomba necessita un element de control que li doni l’ordre de posada en marxa quan hi hagi prou energia als captadors perquè es pugui emmagatzemar al dipòsit i l’ordre d’aturada al circulador quan el dipòsit arribi a la temperatura programada o no hi hagi prou radiació solar per continuar escalfant el sistema. Aquest element de control s’anomena "termòstat diferencial", d’ara endavant TD. Sovint, el sistema és més complex ja que pot arribar a controlar diferents utilitzacions i/o usuaris, activar sistemes de suport, adquirir dades, etc.; aleshores, l’anomenem “control solar”. Jordi Sánchez Falcó Disseny de la Instal·lació Solar Tèrmica per a l’obtenció d’ACS i Calefacció 118 El principi de funcionament del TD es basa en comparar dues mesures de temperatura, amb l’ajut de dues sondes situades a la sortida dels captadors, a la part baixa del dipòsit i al circuit d’ACS i calefacció. Aquestes mesures es comparen al TD i quan la diferència és igual o superior a un valor prefixat, l’aparell dóna l’ordre de posada en marxa a la bomba. L’aturada de la bomba es produirà quan la diferència de temperatures mesurades se situï en un valor igual o menor que el prefixat a l’aparell perquè s’aturi. Cal tenir en compte que, a efectes d’evitar continues commutacions, els termòstats diferencials presenten un cicle d’histèresi, similar al dels termòstats d’ambient emprats en calefacció. Si tenim prefixada la posada en marxa quan la diferència de temperatures sigui de 7ºC, prefixarem que l’aturada no es produeixi fins que la diferència sigui de 2ºC. Tot i que aquests valors són els més usuals en el cicle de funcionament de la instal·lació, l’instal·lador els podrà variar segons convingui ja que l’aparell disposa d’aquesta opció de manipulació. Una funció que incorporarà el TD serà la “funció anti gel”, que permet evitar els problemes de glaçada dels captadors quan la temperatura ambient arriba a valors de risc. Quan la sonda de captadors detecta aquesta temperatura de risc, envia senyal al TD i aquest posa en marxa la bomba perquè faci re circular aigua del dipòsit solar i escalfi els captadors per a evitar la congelació i trencament de la graella de tubs de l’absorbidor. Cal tenir en compte que la circulació de fluid pels captadors a temperatures baixes produeix grans pèrdues d’energia i que, per tant, és important ajustar bé aquesta funció. El sistema de control elegit és el model DeltaSol BX de la casa RESOL, aquest consta de regulador universal amb control de velocitat per a 25 sistemes solars tèrmics, amb 1 o 2 camps de captadors i 1 o dos depòsits acumuladors. 5.3.3.7.2. Ubicació de les sondes de temperatura El TD disposa de dues sondes de temperatura per tal de mesurar i establir el diferencial de temperatura, a la part més calenta i la més freda del circuit solar. Per això, la ubicació de les sondes de temperatura a la instal·lació és clau i cal tenir-la en compte perquè la instal·lació funcioni correctament. •Sonda de captadors. És l’encarregada de mesurar la temperatura de l’aigua a la sortida del captador o bateria de captadors. Aquest mesurament s’envia al TD. Per aconseguir que el mesurament de temperatura sigui fiable en el temps, és important que la sonda estigui ubicada dins del tub de sortida del captador (immersió). Això es realitza col·locant una beina amb l’accessori roscat corresponent que permeti aquesta ubicació. Com que les sondes són resistències que varien amb la temperatura, del tipus PTC o NTC, és important tenir en compte la distància que hi ha des del punt de col·locació de les sondes fins al TD. El valor que hagi mesurat el TD serà correcte quan es descompta el valor resistiu del cable de connexió. La majoria dels equips tenen l’opció de fer aquesta correcció a partir d’un menú de programació de l’instal·lador. En cas contrari, el fabricant de l’equip ens assessorarà sobre la manera més adequada de corregir la variació de la lectura provocada per l’excessiva longitud del cable fins l’aparell. •Sonda de dipòsit. Aquesta sonda té les mateixes característiques que la sonda de captadors; de fet, són dues sondes igual i aplicarem els mateixos criteris de muntatge que en el cas dels captadors (correcció de la lectura en funció de la distància, forma de col·locació, etc.). PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Disseny de la Instal·lació Solar Tèrmica per a l’obtenció d’ACS i Calefacció 119 El lloc d’ubicació d’aquesta sonda serà al circuit primari, a la sortida del bescanviador, o bé al circuit secundari (ACS), a la part baixa del dipòsit. Cal tenir en compte que si ubiquem la sonda a la part intermèdia del dipòsit o a la part superior d’aquest, correm el risc que el termòstat diferencial aturi la bomba abans que tot el dipòsit s’hagi escalfat, i el sistema perdi eficiència. Cal destacar també la importància de comprovar que les connexions dels cables de sondes són correctes tant en ordre com en execució, així com qualsevol altre component elèctric de la instal·lació, perquè la informació arribi correctament a l’equip de control. 5.3.3.7.3. Normativa i documents de referència La normativa relacionada amb els termòstats diferencials i el seu muntatge és: • Reglament Electrotècnic de Baixa Tensió i les instruccions tècniques corresponents. • Reglamento de Instalaciones Térmicas de los Edificios, RITE. • Código Técnico de la Edificación, capítol HE 4. 5.3.3.8. Equips de mesura La mesura del consum energètic és de suma importància a l’hora de comparar el funcionament de les instal·lacions executades amb les previsions de disseny. Aquests valors s’obtenen amb un aparell anomenat “comptador de calories”. És obligatori muntar-lo en instal·lacions superiors a 20 m2 de captadors solars tèrmics, tal com es descriu al CTE (HE4, Apartat 3.3.8.). L’element està format per un comptador volumètric o cabalímetre d’aigua calenta equipat amb dues sondes de temperatura i una unitat d’adquisició i processament de dades. El comptador volumètric s’encarrega de mesurar el volum d’aigua que circula per la canonada i l’hi envia aquesta informació al processador. Les dues sondes de temperatura, situades una a la línia d’aigua calenta i l’altra a la freda, funcionen de la mateixa manera. El processador calcula l’energia a partir d’aquestes dades i la presenta en pantalla, generalment expressada en kWh. A continuació s’expressa el càlcul que realitzen els mesuradors per a avaluar el consum: Q = V··ce·t On: Q, és la quantitat de calor necessària expressada en kcal. V, és el volum diari de consum expressat en litres. , és la densitat de l’aigua (1kg/l com a valor de referència). Jordi Sánchez Falcó Disseny de la Instal·lació Solar Tèrmica per a l’obtenció d’ACS i Calefacció 120 ce, és la calor específica de l’aigua (1 kcal/kgºC). t, és l’increment de temperatura expressat en ºC. A partir dels requisits tècnics del CTE a les instal·lacions solars de més de 20 m2 de captadors solars, és obligatori instal·lar-hi un comptador que mesuri i enregistri les dades esmentades anteriorment. La connexió de l’aparell depèn del tipus de circuit hidràulic que es vulgui mesurar, però, com a criteri bàsic, una de les sondes anirà muntada a la canonada per on circula el fluid més fred i, l’altra, es col·locarà a la canonada per on circula el fluid més calent. Es recomana col·locar un filtre a la boca d’alimentació del comptador per tal de protegir-lo de l’erosió per partícules en suspensió al fluid, sobretot si està col·locat en la línia d’aigua de xarxa. En el cas que ocupa la instal·lació, no és obligatori l’ús d’equips de mesura, ja que tant el circuit primari com el secundari són circuits tancats, i no es generen costos els quals variïn en funció del consum energètic de cada habitatge, no s’instal·laran aquests equips. 5.3.3.8.1. Ubicació a la instal·lació La posició del comptador d’energia aportada per la instal·lació solar presenta dues opcions o possibilitats: 1. L’equip muntat en el circuit secundari avalua l’energia solar generada a partir de l’acumulació al dipòsit solar. Aquesta opció ens permet mesurar l’energia realment aportada a l’usuari i, alhora, és la configuració que exigeix el CTE (HE4, Apartat 3.3.8.). 2. L’equip muntat en el circuit primari mesura l’energia tèrmica que aporten els captadors solars sense tenir en compte si hi ha consum d’ACS o no. Aquesta opció ens permet mesurar amb més exactitud la producció solar, tot i que una part d’aquesta energia no s’arribarà a consumir degut a les pèrdues tèrmiques de l’acumulador i/o circuit secundari. Per a avaluar el rendiment energètic d’una instal·lació solar completa, caldria realitzar mesures en el circuit solar, primari o secundari i mesurar alhora l’energia total consumida pels dos circuits. Això ens permetrà comprovar les aportacions solars vers les estimacions de càlcul i ajustar el mètode de disseny utilitzat. 5.3.3.8.2. Normativa i documents de referència La normativa aplicable és: • Código Técnico de la Edificación, Capítol HE4. 5.3.4. Energia auxiliar PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Disseny de la Instal·lació Solar Tèrmica per a l’obtenció d’ACS i Calefacció 121 Per a garantir la continuïtat del servei a les instal·lacions d’energia solar, és indispensable disposar d’un sistema convencional que actuarà com a font auxiliar de producció de calor. Tal com s’indica al CTE, en cap cas es pot ubicar l’equip auxiliar a l’acumulador solar, perquè això reduiria significativament el rendiment de la instal·lació solar. Així doncs, les instal·lacions solars actuaran com a sistemes de preescalfament de l’aigua calenta sanitària i s’acoblaran majoritàriament en sèrie amb l’equip auxiliar. Hi ha dues tipologies bàsiques d’equips auxiliars per a produir aigua calenta sanitària: Sistemes amb acumulació: • Termos elèctrics. • Calderes amb acumulació. Els sistemes de producció d’aigua calenta sanitària amb acumulació estan formats per un acumulador que emmagatzema l’aigua sanitària, escalfada mitjançant una resistència elèctrica o un bescanviador de calor. A les instal·lacions amb energia solar, aquest acumulador s’alimenta directament de l’aigua prees calfada pel sistema solar, amb una configuració sèrie entre l’acumulador solar i l’auxiliar. Aquesta configuració permetrà que el sistema solar treballi independentment de la temperatura de l’acumulador auxiliar. Per això, en el cas de les recirculacions de l’aigua calenta sanitària, cal tenir en compte que el retorn de la recirculació sempre s’ha de fer a l’acumulador auxiliar per tal d’evitar l’escalfament de l’acumulador solar amb la recirculació de l’aigua calenta sanitària. En aplicacions amb una alta estacionalitat d’utilització es podrà muntar un sistema de recirculació entre l’acumulador solar i l’auxiliar amb l’objectiu d’optimitzar la instal·lació solar en els moments de poca o nul·la demanda d’aigua calenta. En aquest cas, caldrà disposar d’un sistema de control dedicat que garanteixi que, en cap moment, es produeixi un traspàs de calor del dipòsit auxiliar cap al dipòsit solar. Sistemes instantanis: • Calderes. • Escalfadors instantanis. Els sistemes instantanis de producció d’aigua calenta sanitària queden restringits principalment a l’àmbit domèstic. Per a l’acoblament en sèrie amb l’acumulador solar caldrà que aquests equips incorporin un sistema de regulació de temperatura amb flama modulant que detecti la temperatura de preescalfament solar i que, sobre aquesta base, actuï. En cas que l’equip instantani de producció d’aigua calenta sanitària no disposi d’un sistema automàtic de regulació de temperatura, la connexió amb l’acumulador solar serà del tipus bypass. Tal com mostra la figura, el subministrament d’aigua calenta sanitària es fa alternativament des de l’equip auxiliar o l’acumulador solar, Jordi Sánchez Falcó Càlculs de les Instal·lacions Elèctrica i Solar Tèrmica del Projecte 128 •Circuits de força: 5% •Circuïts d’enllumenat: 3% Un cop fet això, escollim la secció resultant més gran dels dos procediments anteriors. Hem de tenir en compte que el Reglament Electrotècnic de Baixa Tensió ens indica les seccions mínimes que han de tenir els conductors en cadascuna de les parts de la instal·lació, per tant encara que la secció del conductor compleixi els anteriors criteris, aquestes no poden ser inferiors a les seccions mínimes marcades en el reglament. Un cop elegida cadascuna de les seccions, s’ha de comprovar que aquestes compleixen els requisits de les intensitats màximes de curtcircuit. Per a això, hi han diferents mètodes que ens permeten realitzar el càlcul de les corrents de curtcircuit. S’ha optat per utilitzar el mètode de les impedàncies, ja que és el més aplicat en el càlcul de corrents de curtcircuit en instal·lacions de baixa tensió. Es basa en la determinació de les corrents de curtcircuit un cop obtinguda la impedància que representa el camí recorregut de les mateixes. Hem de calcular per separat les diferents resistències i reactàncies de cadascun dels elements que conformen el camí recorregut per la corrent de curtcircuit, incloses les de la font d’alimentació, fins al punt on tingui lloc el defecte. La companyia elèctrica facilita la dada de potència de curtcircuit en el punt de connexió. Segons la Norma Técnica Particular (NTP-IEBT) de Fecsa Endesa el valor màxim previst del corrent de curtcircuit de la xarxa de baixa tensió (230/400V) es de 10kA. Finalment, es duen a terme els càlculs dels conductors de protecció. Aquests seran de coure i la seva secció dependrà dels conductors actius. L’elecció del conductor es farà mitjançant la següent Taula X (taula 2 de la ITC-BT-18) Secció conductor fase ( mm2 ) Secció conductors de protecció ( mm2 ) Sf 16 Sf* 16 < Sf  35 16 Sf > 35 Sf/2 Taula 65: Secció conductors protecció En tots els casos, el conductor de protecció que no formen part de la canalització d’alimentació seran de coure amb una secció, almenys de: •2,5 mm2, si els conductors de protecció disposen d’una protecció mecànica. •4 mm2, si els conductors de protecció no disposen d’una protecció mecànica. El conductor de protecció serà groc i verd. PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Càlculs de les Instal·lacions Elèctrica i Solar Tèrmica del Projecte 129 6.1.4. Càlculs explícits 6.1.4.1. Previsió de càrregues La previsió de potència total de l’edifici es detalla a continuació: A B  AKL M CNOP  LKLPQ  RPSOLPLTUV 49.680 W A de  AKL M CNOP  QKNPQ  NKYUZNOPQ 12.300 W A ije  AKL M CNOP  LKLPQ  VUZ_UOV  NKY]CV  11.500 W A ik  AKL M CNOP  LKLPQ  p[ONO 73.480 W Taula 66: Taula de potències de l’edifici 6.1.4.2. Caixa General de Protecció r › / ¤NKV•nH ¤”I La Caixa General de Protecció ha de protegir la línea general d’alimentació, per aquest motiu hem de col·locar uns fusibles de 144 A per preservar la instal·lació de possibles augments de corrent. Ens basem en les dades facilitades per l’empresa subministradora Fecsa Endesa en l’elecció del model de la caixa i els corresponents fusibles. 6.1.4.3. Línia General d’Alimentació El primer que hem de saber, és la intensitat que circula per la Línea General d’Alimentació. Per aquest motiu utilitzem la següent formula: t A ¤uNKVŸnH ¤º»¼½¾¿ Amb la intensitat calculada, i sabent que s’utilitzarà cablejat de coure amb aïllament de polietilè reticulat, s’ha d’utilitzar la taula 1 de la ITC-BT-19, on s'indica la intensitat màxima admissible segons la secció i l'aïllament del conductor escollit, i poder trobar la secció dels conductors de la LGA. Jordi Sánchez Falcó Càlculs de les Instal·lacions Elèctrica i Solar Tèrmica del Projecte 130 Un cop fet això, s’obté un conductor de 70 mm2 de secció, de tipus RZ1-K (AS) amb aïllament XLPE, la intensitat admissible del qual és de 180 A i, per tant, superior a la intensitat de càlcul (132,58 A). Ara calculem la caiguda de tensió de la LGA, que en aquest cas no pot ser superior al 0,5% ja que existeix una centralització total de comptadors. Aquesta té una longitud de 8,5 m tal com es pot veure en el plànol nº 2 de l’annex B plànols. La conductivitat del coure és  = 0,018 mm2/m a 20 ºC. S’utilitza la següent formula: ÀA u¡¢ fnH   n ÁÂÁÃ La màxima caiguda de tensió és 0,5%, per tant si la tensió és de 400 V, la màxima caiguda de tensió és de 2 V, per tant: ÁÂÁÄ“I” Per tant la secció de 50 mm² compleix a caiguda de tensió. Un cop fet això, hem de comprovar que la secció escollida compleix amb les condicions de curtcircuit. Primer hem de veure la Intensitat màxima de curtcircuit dels conductors, tal i com es comenta en l’annex 3 de la guia BT Annex 3, aquesta la trobem mitjançant l’expressió següent: r ÅÅ   On: r ÅÅ r#"# !"%"àÆ!%)$Ç&"$!&$Ç!"#(ÈÇ#"$'# !)&%" ‘# !ó)  %(!#"%$!ó  ! "è#$!%"'"%(#($'#)Ç$"'&É% %(ÈÇ#"$'# !)&%"%!–Ç %Ç#" I l’expressió: ³° ² On: PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Càlculs de les Instal·lacions Elèctrica i Solar Tèrmica del Projecte 131 °°'#–!"Ç))($'#)Ç$"'&*- ²²$$!ó* + - ³ ! "!Ê!"%")($'Ç&* + -  ! "è#$!%#($'#)Ç$"'&É% %(ÈÇ#"$'# !)&%" La companyia subministradora ens indica que la resistència de la línia de distribució, és de 32 m, per tant s’haurà de sumar a la resistència de la LGA per a calcular la Icc en el punt final de la Línea General d’Alimentació. Per tant tenim que la R total de la LGA és:  ËÌÍ I0nn I la Icc de la LGA serà: r ÅÅ I n • Per tant tenim que la Línia General d’Alimentació estarà constituïda per conductors Unipolars 3x70/35+TTx35mm² de Coure. Consultant la taula 2de la ITC-BT-19, trobem la secció del conductor de protecció. Aquesta és S/2, es a dir que tenim una secció de 35 mm2 per al conductor de protecció. Jordi Sánchez Falcó Càlculs de les Instal·lacions Elèctrica i Solar Tèrmica del Projecte 132 6.1.4.3.1. Resum de resultats de la Línea General d’Alimentació Circuit Tipus Instal·lació Tensió (V) cos P. Càlcul Longitud (m) Secció dels conductors fase (mm2) Secció dels conductor neutre (mm2) Secció conductors de protecció (mm2) Ø tub protector (mm) I. Càlcul (A) I. Max. Admissible (A) Cdt (%) Cdt (%) Max. Admissible LGA B 400 0,8 73.480 8,5 70 35 25 140 132,58 180 0,12 0,5 Taula 67: Resultats Línea General d’Alimentació 6.1.4.4. Derivacions individuals El criteri de càlcul és el mateix que en l’apartat anterior, utilitzant les fórmules de la intensitat màxima admissible i de la màxima caiguda de tensió. Circuit Tipus Instal·lació Tensió (V) cos P. Càlcul (W) Longitud (m) Secció dels conductors actius (mm2) Secció conductors de protecció (mm2) Ø tub protector (mm) I. Càlcul (A) I. Max. Admissible (A) Cdt (%) Cdt (%) Max . Admissible DI Vivenda 1º-1ª B 230 1 5.750 14,8 16 16 40 40 66 0,64 1 DI Vivenda 1º-2ª B 230 1 5.750 14,9 16 16 40 40 66 0,65 1 DI Vivenda 2º-1ª B 230 1 5.750 17,5 16 16 40 40 66 0,76 1 DI Vivenda 2º-2ª B 230 1 5.750 17,7 16 16 40 40 66 0,77 1 DI Vivenda 3º-1ª B 230 1 9.200 20,8 16 16 40 40 66 0,91 1 DI Vivenda 3º-2ª B 230 1 9.200 23 25 16 50 40 84 0,64 1 Local comercial B 230 0,8 12.300 6 25 16 50 66,84 84 0,23 1 PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Càlculs de les Instal·lacions Elèctrica i Solar Tèrmica del Projecte 133 Serveis Generals B 400 0,8 11.500 5 6 6 32 0,02 32 0,00 1 Taula 68: Resultats Derivacions Individuals 6.1.4.5. Instal·lació espais Comuns Els circuits que formen la instal·lació dels espais comuns són els següents: •Quadre serveis generals - Sub ascensor - Sub Energia Solar Tèrmica •Quadre Serveis Generals Denominació Tipus Instal·lació Tensió (V) Nº de fases Longitud (m) Secció dels conductors actius (mm2) Secció conductors de protecció (mm2) Ø tub protector (mm) P. càlcul (W) I. Càlcul (A) I. Max. Admissible (A) Cdt (%) Cdt màx admissible (%) Magneto-tèrmic In (A) Corba AGRUPACIÓ 1 0,3 2,5 20 B,C, D ENLLUM. VESTÍBUL B1 230 x1 18 1,5 1,5 16 1.45 0 6,3 15 1,33 3 10 B,C, D ENLLUM. ESCALA B1 230 x1 18 1,5 1,5 16 1.45 0 6,3 15 1,33 3 10 B,C, D ENLLUM. EMERGÈNCIA B1 230 x1 18 1,5 1,5 16 250 1,09 15 0,25 3 10 B,C, D AGRUPACIÓ 2 0,3 10 3 25 B,C, D ENLLUM. COMPTADORS B1 230 x1 1 6 6 25 200 0,87 36 0,02 3 10 B,C, D ENLLUM. PERMANENT ASC. B1 230 x1 14,2 5 1,5 1,5 16 50 0,39 15 0,01 3 10 B,C, D Jordi Sánchez Falcó Càlculs de les Instal·lacions Elèctrica i Solar Tèrmica del Projecte 134 PRESSES MANT. B1 230 x1 5 4 4 25 3.45 0 15 27 0,34 3 16 B,C, D PORTER AUT. B1 230 x1 7 2,5 2,5 20 200 0,87 21 0,03 3 16 B,C, D AGRUPACIÓ 3 0,3 2,5 3 10 B,C, D PRESSES TELECOMUNICACIONS B1 230 x1 37,9 2,5 2,5 20 1.50 0 6,52 21 0,78 3 AGRUPACIÓ 4 0,3 4 3 20 3 SUBQUADRE ASCENSOR B1 400 X3 18 4 4 25 1 16,5 7 24 0,54 3 20 B,C, D AGRUPACIÓ 5 0,3 3 SUBQUADRE E. SOLAR TÈRMICA B1 230 x1 25 6 6 25 4.99 0 27,1 2 36 0,03 3 20 B,C, D Taula 69: Resultats Quadre Espais comuns - Sub Ascensor Denominació Tipus Instal·lació Tensió (V) Nº de fases Longitud (m) Secció dels conductors actius (mm2) Secció conductors de protecció (mm2) Ø tub protector (mm) P. càlcul (W) I. Càlcul (A) I. Max. Admissible (A) Cdt (%) Cdt màx admissible (%) Magneto-tèrmic In (A) Corba F.E.M. ASCENSOR B1 400 X3 2 2,5 2,5 20 8.12 5 14,6 6 18,5 0,08 5 16 B,C, D AGRUPACIÓ 1 B1 230 x1 0,3 2,5 - - 850 4,62 23 0,01 - 10 B,C, D ENLLUM. CABINA ASCENSOR B1 230 x1 18 1,5 1,5 16 150 0,65 15 0,68 3 10 B,C, D ENLLUM. ROSARI ASCENSOR B1 230 x1 18 1,5 1,5 16 500 2,17 15 0,99 3 10 B,C, D ENLLUM. QUADRE ASC. B1 230 x1 1 1,5 1,5 16 200 0,87 15 0,56 3 10 B,C, D PRESSES MANT. B1 230 x1 2 2,5 2,5 20 3.45 0 15 21 0,75 5 16 B,C, D Taula 70: Resultats Sub quadre Ascenso PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Càlculs de les Instal·lacions Elèctrica i Solar Tèrmica del Projecte 135 - Sub Energia Solar Tèrmica Denominació Tipus Instal·lació Tensió (V) Nº de fases Longitud (m) Secció dels conductors actius (mm2) Secció conductors de protecció (mm2) Ø tub protector (mm) P. càlcul (W) I. Càlcul (A) I. Max. Admissible (A) Cdt (%) Cdt màx admissible (%) Magneto-tèrmic In (A) Corba BOMBA C. PRIMARI B1 230 x1 3 2,5 2,5 20 312, 5 1,7 26,5 2,56 3 16 B,C, D BOMBA C. SECUNDARI ACS B1 230 x1 3 2,5 2,5 20 312, 5 3.4 21 2,56 3 16 B,C, D BOMBA C. SECUNDARI CALEFACCIÓ B1 230 x1 3 2,5 2,5 20 312, 5 3.4 21 2,56 3 16 B,C, D CENTRALETA SISTEMA SOLAR B1 230 x1 2 2,5 2,5 20 250 1,09 21 2,85 3 16 B,C, D PRESSES MANT. B1 230 x1 3 2,5 2,5 20 3.45 0 15 21 2,85 3 16 B,C, D Taula 71: Resultats Sub quadre Energia Solar Tèrmica 6.1.4.6. Instal·lació Local Comercial Tal i com s’ha esmentat anteriorment, la instal·lació del local comercial és una instal·lació bàsica, es a dir que s’instal·laran els elements bàsics ( punts bàsics d’il·luminació, les presses bàsiques, i les lluminàries d’emergència. Tot això es mostra en la taula següent: Denominació Tipus Instal·lació Tensió (V) Nº de fases Longitud (m) Secció dels conductors actius (mm2) Secció conductors de protecció (mm2) Ø tub protector (mm) P. càlcul (W) I. Càlcul (A) I. Max. Admissible (A) Cdt (%) Cdt màx admissible (%) Magneto-tèrmic In (A) Corba AGRUPACIÓ 1 0,3 2,5 20 ENLLUM. P. BAIXA B1 230 x1 8 1,5 1,5 16 900 3,91 15 0,47 3 10 B,C, D Jordi Sánchez Falcó Càlculs de les Instal·lacions Elèctrica i Solar Tèrmica del Projecte 136 ENLLUM. P. ALTELL B1 230 x1 8 1,5 1,5 16 900 3,91 15 0,69 3 10 B,C, D ENLLUM. EMERGÈNCIA B1 230 x1 10 1,5 1,5 16 150 1,17 15 0,19 3 10 B,C, D ENLLUMENAT APARADOR B1 230 x1 8 1,5 1,5 16 900 3,91 15 0,38 3 10 B,C, D AGRUPACIÓ 2 0,3 16 63 PRESSES G. B1 230 x1 10 2,5 2,5 20 3.450 15 21 2,15 5 16 B,C, D PORTER AUT. B1 230 x1 8 2,5 2,5 20 200 0,87 21 0,08 5 16 B,C, D Taula 72: Resultats Quadre Local Comercial 6.1.4.7. Instal·lacions Vivendes En les instal·lacions interiors de les vivendes, el Reglament Electrotècnic de Baixa Tensió ens dóna unes indicacions mínimes les quals hem de complir. Entre aquestes es troba les seccions mínimes dels conductors en cada part de l’ instal·lació, la màxima caiguda de tensió en cadascuna d’aquestes, coeficients de simultaneïtat, etc... Amb tota aquesta informació podem dissenyar la instal·lació interior de les vivendes. En les següents taules es mostren els dissenys de les instal·lacions interiors i les descripcions dels circuïts de cada habitatge, així com també cadascuna de les agrupacions, les caigudes de tensió màximes admissibles i les caigudes de tensió de cada circuït de les instal·lacions interiors. Com hi ha vivendes amb distribucions iguals, adjuntarem els habitatges amb la mateixa distribució: 6.1.4.7.1. Quadre Vivendes 1º-1ª i 2º-1ª Denominació Tipus Instal·lació Tensió (V) Nº de fases Longitud (m) Secció dels c onductors actius (mm2) Secció conductors de protecció (mm2) Ø tub protector (mm) P. càlcul (W) I. Càlcul (A) I. Max. Admissible (A) Cdt (%) Cdt màx admissible (%) Magneto-tèrmic In (A) Corba Agrupació 1 0,3 6 C1 Enllumenat B1 230 x1 22 1,5 1,5 16 900 3.91 15 2.49 3 10 B,C, D PROJECTE DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA DE BAIXA TENSIÓ I DE LA INSTAL·LACIÓ SOLAR TÈRMICA PER A L’OBTENCIÓ D’AIGUA CALENTA SANITÀRIA I CALEFACCIÓ PER A LA REHABILITACIÓ D’UN EDIFICI DE SIS VIVENDES I UN LOCAL COMERCIAL A LA LOCALITAT DE TORTOSA Càlculs de les Instal·lacions Elèctrica i Solar Tèrmica del Projecte 137 C2 Presses gen. I frig. B1 230 x1 20 2,5 2,5 20 2242.5 15 21 2.85 3 16 B,C, D C3 Cuina i forn B1 230 x1 6,65 6 6 25 4050 17.61 36 0.48 3 25 B,C, D Agrupació 2 - 0,3 6 C4 Rentadora B1 230 x1 7,5 2,5 2,5 20 3415.5 11,25 21 2,8 3 20 B,C, D C5 Bany i Aux. cuina B1 230 x1 11,5 2,5 2,5 20 4140 18 21 1.68 3 20 B,C, D C8 Calefacció Elèctrica B1 230 x1 7,5 6 6 25 3.000 13,04 36 0,55 3 25 B,C, D Taula 73: Resultats Quadres Vivendes 1º-1ª i 2º-1ª 6.1.4.7.2. Quadre Vivendes 1º-2ª i 2º-2ª Denominació Tipus Instal·lació Tensió (V) Nº de fases Longitud (m) Secció dels conductors actius (mm2) Secció conductors de protecció (mm2) Ø tub protector (mm) P. càlcul (W) I. Càlcul (A) I. Max. Admissible (A) Cdt (%) Cdt màx admissible (%) Magneto-tèrmic In (A) Corba Agrupació 1 0,3 6 C1 Enllumenat B1 230 x1 25 1,5 1,5 16 900 3,91 15 2,85 3 10 B,C, D C2 Presses gen. I frig. B1 230 x1 23 2,5 2,5 20 2587.5 11,25 21 2,57 3 16 B,C, D C3 Cuina i forn B1 230 x1 6.8 6 6 25 4050 17,61 36 0,5 3 25 B,C, D Agrupació 2 0,3 6 C4 Rentadora B1 230 x1 7.8 2,5 2,5 20 3415.5 14,85 21 0,91 3 20 B,C, D C5 Bany i Aux. cuina B1 230 x1 11 2,5 2,5 20 4140 18 21 1,62 3 20 B,C, D C8 Calefacció Elèctrica B1 230 x1 7.8 6 6 25 3.000 13,04 36 0,57 3 25 B,C, D Taula 74: Resultats Quadres Vivendes 1º-2ª i 2º-2ª