Proyecto de producción de calor para una calefacción de distrito y proceso de secado de madera aserrada a partir de los residuos forestales de un aserradero en O Corgo

FACULTAD DE CIENCIAS GRA DO E N INGENIER ÍA DE PROCE SOS QUÍMICO S INDUST RIA LES D. Javier Botana Gómez PROYECTO DE PRODUCC IÓN DE CALOR PARA U NA CALEFACC I ÓN D E DISTRITO Y PROCES O DE SECADO DE MADERA ASERRADA A PARTI R DE LOS RES I DU OS F ORES TALES DE UN ASE RRA DER O EN O CORGO Trabaj o Fin de G ra do Junio 2017 RESUMEN Este presente proyec to ha sido rea lizado con el fin de aprovechar los recursos fores tales producidos en un ase rradero en O C orgo y util izarlos como alim entación a una cal dera de biomasa . Se pre tende, mediante u na red de calor, tam bién llamada “ dist ri ct hea ti ng ” , dar suministro de Agua Caliente Sanitaria (AC S) y agua calie nte de calefa cción, a varia s viviendas alred edor del aserradero, que ac tualmente utili zan comb ustibles fósiles . También, el propio proceso de aserrado de madera, dema nda agua ca lien t e para el circuito de calefacció n de la cámara d e secado, p or lo que además se destinará energía térmica para es t e fi n. Por último, par te de la astil la producida y sobran te, se venderá a granel . Para llevar a ca bo el proceso, s e re quiere de la implantación de una nave, la cual se situará junto al aserra dero. Las dimensiones serán 3 3,5 met ros de l argo y 20 m etros de ancho . Las principales activi dades del proceso ser án: R ec epción de l os residuos forestales, astillado, almace namiento de astilla húme da, pr oceso de sec ado, almac enamiento de astilla seca, co mbustión de la astilla y distrib ución de agu a calie nte . Se ha es tudiado la d em anda térmica para el gr upo de viv iendas y para la cáma ra de secado, establec iendo así la c antidad de astilla que es necesa ria a l dí a . T ambién se ha eva luado la c a nti dad de r es iduos fo res tal es pr od uc idos en un día de ase rr a do. En el presen te proyect o también se adj unta el c oste de la ins talación, la cual asc iende a 866.193,61 €. Además s e adj unta una evaluació n ec onómica justifican do la rentab ilida d del proy ec to. Asimismo se incluyen cál culos realizad os, planos de las i nstalac iones , esquemas, pliego de co ndic io nes y un Estu dio de S e guri da d y Sal ud. Palab ras cl ave : “Residuos foresta les”, “biomasa”, “calefacc ión urbana ”, “agua calie nte s anitaria”, “astilla”, “aserradero”. RESUMO O pre se nte pr ox ecto r e al izous e co fin de apr o vei ta r os r e curs os for es tai s pr oduci do s e n un serradoiro e n O Corgo e utilizalos com o alimentación a unha cal deira de biomasa . Preté nd ese , me di an te unha r ed e de c a lo r, tamén chamada “ district heating”, da r subministro de Auga Q uente Sanitaria (ACS) e auga quente de cale facción, a v arias vivendas de arredor do serradoiro, q ue actual mente utilizan combust ibles fósiles. Tamén, o pro pio proces o do serra doiro de ma deira, dema nda aug a que nt e para o circuíto de c alefacción da cámara de secad o, p olo que ad emáis destinarase e nerxía térmica para este fin. P or último, parte da estela pro ducida e sobra nte, venderase a granel. Para levar a cabo o proces o, requírese da implanta ción dunha nave, a cal se situará xunto ó serradoiro. As dime nsións serán 33,5 metros de long o e 20 metros de ancho. As principais activida des do proceso será n: Rece pción dos resi duos forestais, astilla do, almacenamento d a es tel a h úmi da, pr oc eso de s e cado , almace namento d a estela seca, com busti ón de este l a e d istr ib ució n de aug a qu en te. Se estudiou a deman da térmica para o g rupo de viv endas e para a cámar a de sec ado , establecendo así a can tidade de es tela que é necesaria ao día. Tam én avalious e a canti da d e de residuos forestais producidos nun día de serradoiro. No pr ese nte pr ox ec to ta mén s e a dx un ta o co s te da i nsta lac ió n, a c a l as ce nde a 866.193,61€. A demais s e achega unha avaliac ión ec onómica xusti ficando a r endibilidade do proxecto. Así mesmo inclú ense cá lculos real izados, planos da inst alación s , esq uemas, preg o d e condi ció ns e un E st udio da Seg ur ida de e Sa úde . PALAB RAS CHAV E: “Residuos forestais”, “biomasa”, “calefacción urbana”, “auga q uente sanitaria” , “estela”, “serra doiro”. SUMMARY This p resent pr ojec t has be en rea li zed in or der to exploi t for est r esour ces prod uce d i n sawmill in O Corgo and use them as f ood to a biomass boil er. It is intended, through a netwo rk of he at, al so c al led " di stri c t he a ting" , giv ing su pply d omes tic ho t wate r (DH W) an d h eating hot wa t er, t o sever al ho uses around the saw mill, which c u rrently use f ossil fuels. Als o, the pr ocess of saw milli ng, de ma nd hot water for the hea ting of the dry ing chamber circuit, so it will be also u sed t hermal energy for t h is purpose. Finally, par t of prod uced splin ter an d exc ess, w ill be sol d in bulk. To carry out the p ro cess, req ui red the implementation of an industrial building , which will be located next to sa wmill. The dimensions w ill b e 33.5 meters long and 20 m et ers wid e. The main activities of t h e pr o cess w ill be: rec eption of forest resid u es, c h ipping, st orag e of hum id s plinter , process of drying, storage o f dry splin ter , spli nter c ombusti on and distr ibut ion of hot wa ter . The t herma l dema nd ha s been s tudie d for the g roup o f housin g s a nd for the drying stov e, es tablis hi ng t his way the quanti ty of s plinte r tha t is nec essar y a day. A lso the re has b een ev alua ted t he quan tity of f orest resid ues produce d in o ne day of saw ed. In t he prese nt proje ct also t here i s attac hed t he co st o f the i nst allation, which promotes 866.1 93 ,61 €. I n a dditi on an e conomi c eval uation is at tached j ustifyi ng the profi tabili ty of the projec t. Also include calculations mad e, flat installa t ion, schematics, speci fications and a study of sa fety a nd hea lth. KE Y WO RDS : "Forest resid ues", "biom ass", "district heating", " hot water", "splinter", "s awmill". ÍNDICE GENERAL DOCUMENTO I. MEMORIA  ANEJO I: CÁLCULOS DE L A RED DE CALOR  ANEJO II: CARACTERIZAC IÓN DE LA MATERIA PRIMA Y PROCESO PRODUCTIVO  ANEJO III: DIMENSIONADO Y DISTRIBUC IÓN DE LA PLANTA Y EQUIPOS  ANEJO IV: ESP ECIFICACIONES TÉCNICAS DE LOS EQUIPOS  ANEJO V: INSTALACIÓN ELÉCTRICA  ANEJO VI: INSTALACIÓN DE PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS  ANEJO VII: EVALUACIÓN FINANCIERA  ANEJO VIII: JUSTIFICACIÓN AMBIENTAL DOCUMENTO II. PLANOS 1. LOCALIZACIÓN 2. UBIC ACIÓN DE LAS VIVIENDAS 3. DISTRICT HEATING 4. SECCIÓN ZANJAS 5. INSTALACIÓN HIDRÁULICA 6. ESQUEMA 7. COTAS 8. INSTALACIÓN DE ALUMBRADO 9. INSTALACIÓN DE FUERZA 10. INSTALACIÓN CONTRA INCENDIOS 11. ESTRUCTURA 12. ESQUEMA UNIFILAR DOCUMENTO III. P LIEGO DE CONDICIO NES DOCUMENTO IV. ESTUDIO DE SEGURIDAD Y SALUD  MEMORIA  PLIEGO DE CONDICIONES  PLANOS  PRESUPUESTO DOCUMENTO V. PRESUPUESTO  MEDICIONES Y PRESUPUESTO  CUADRO DE PRECIOS N°1  CUADRO DE PRECIOS N°2  RESUMEN PRESUPUESTO DOCUMENTO VI. BIBLIOGRAFÍA DOCUMEN TO I : ME MO RI A PROY ECTO DE PR ODUCCIÓN DE CAL OR PA RA UNA CA LEFA CCIÓN DE DIS TRIT O Y PROCES O DE SECADO DE MADE RA ASERRADA A PAR TIR DE LOS RESIDUOS FORESTALES DE UN A SER RA DER O EN O COR GO - ÍNDICE - 1. INTR OD UCCI ÓN 1 1.1 OBJE TO 1 1.2 LOCALIZACIÓN Y EMPLAZ AMIENTO DEL PRO YECTO 2 2. AU TOR DEL PROYE CTO 2 3. ANTECED ENTES 3 4. CO NDIC ION ANTES 4 5. CA RACTE RIZ ACIÓ N DE LA DE MAND A E NERG ÉT ICA 4 6. RED DE CALOR 5 6.1 ELEMENTOS PRINCIPALES DE LA RED DE CALOR 5 6.1.1 Tubería s de distr ib ución 5 6.1.2 Tipo s de tuberí as 6 6.1.3 Accesor ios de la s tub ería s 6 6.1.4 Deten tore s y válvula s de regu lación 6 6.1. 5 Puntos de ve nteo y punto s de pur ga 7 6.1.6 Arqu etas de in specció n 7 6.1.7 Si stemas de det ección d e fu gas 7 6.1.8 Sube stacion es y a cometid as 8 6.1.9 Si ste ma d e bomb eo 9 6.1.10 Otro s compon ente s de la red 9 6.2 FUNCIONAMIENTO DE LA INSTALACIÓN 10 6.3 DIMEN SIONES DE LA RED 11 6.4 EQUIPOS 11 7. INGENIER IA DEL PROCES O 13 7. 1 MATERIA PRIMA 13 7.2 ACTIVIDA DES DE L PROCES O PRODU CTIVO 13 7.4 MANO DE OBRA 16 8. DIME NSIO NAD O DE LA NA VE 17 8. 1 SUPER CIES RE QUERIDA S 17 8.2 DISEÑO ESTRUC TURAL 17 9. INSTAL AC IONES BÁSI CAS 18 9.1 INSTALACIÓN ELÉCTRICA 18 9.1.1 Alumbra do 18 9.1.2 Fu erz a 19 9.1.3 Si stema de pro tección 19 9.2 INSTALACIÓN DE PROTEC CIÓN CONTRA INCENDIOS 19 10. PRESUPU EST O 20 11. EVALU ACI ÓN FINANC IERA 21 12. J US TIFIC AC IÓ N AM BIE NTAL 22 13. ESTUDI O DE SEGURI DAD Y SALUD 22 - ÍNDICE TABLAS - Tabla 1 - 1: Can tida d de astilla al día 13 Tabla 1 - 2: S uperfic ies re queridas por los equi pos y s alas 17 Tabla 1 - 3: Res umen pres upues to por capítul os 20 Tabla 1 - 4: Flu jos de caja anuales 21 - ÍNDICE G RÁF I C AS - Gráfic a 1 - 1: Dia grama del pr oceso p rodu ctivo 14 - ÍNDICE FIGURAS - Figura 1 - 1: Distr ibuci ón de los grupos de tube ría s en una re d 5 Figura 1 - 2: E je mpl o d e sist em a d e det ecció n 7 Figura 1 - 3: : Esq uema simpl ifi ca do de sube stac ión 8 Figura 1 - 4: Subestació n tér mica modula r 8 MEMOR IA Página | 1 1. INTR ODUCCI ÓN La sustitución de energía s fósiles por e nergías re novables as ume una gran importancia a la hora de mitigar el cambio climático y reduc ir las emisiones medias de CO 2 . Por consiguiente, ad emás de toma rse medidas p ara la reducc ión del consum o energético, se deb e fom en tar la utili zac ión de c omb usti bles r enov abl es con e misi ones reduc i das a la atmósfera perm itiendo cumplir con los criteri os ecológic os y sos tenibl es. El emple o de biomasa como c ombustible, además de cumplir con los criterios ante riorme nte cita dos, per mite a l os país es si n recur sos petr olí feros a dismi nui r s u depe nde nci a energética, así mismo generando puestos de trabajo locales, ta nto direct os como indirectos. En este contexto, res ulta interesante emplear biomasa pa ra utilizar en sistemas d e calefacción por distrito, satisfaciendo la d emanda energé tica de un grupo de viviendas, desde una plan ta de gen eración térmica y un sistema de t ube rías para distribuir el calor . Este mod elo de c ale facc ión por de dist rito tien e gr an éxito e n paí ses del nor te de E urop a, con clima de f río invierno. 1.1 OBJET O El presente proyec to tiene por objeto el apr ovechamiento de los resi duos forestales que se gene ran en un aserradero y utilizarl os para la generación de energía. Estos desechos serán proc esados, obten iendo astillas, y uti li zánd olos para alim entar a una caldera de biomasa. Se dará suministro de agua calien te para calefacc ión y Ag ua Caliente Sa nitaria (ACS) a v arias viviendas alrededor del aserrader o mediante una red de c alor, también llamado “district heati ng”. Además, el proceso de aserrad o de madera, c onsta de una etapa de secado, la cua l se realiza en una cámara donde el sis tema de cal efacción es a partir de agua caliente, por lo que tam bién se d estinará calor para este fin . Asimism o, parte de la astilla produc ida y sobrante, s e venderá a gra nel. El actual proyecto se h a centrado e n el diseño , cálculo y dimensiona miento de los equipos e ins talaciones necesarias para e l funcionamiento de la central térmica, tanto para el procesa do de la astilla como pa ra la generación de calor, y pa ra la red de distr ibuc ión. El plan de trabajo a reali zar son los si guientes: MEMOR IA Página | 2 • Se estimará la demanda térmica a lo largo d el año de las vivien das a las q ue se suministrará calor. Asimi smo, también se evaluar á la can tidad de calor que es demandada por la cámara de secado de mad era. • Evaluación de los residu os forestales deriv ados del ase rrado de la madera a l o largo del a ño. • Se definirán, calcularán y seleccionarán los equipos necesarios para el procesado de la astilla, la generación d e calefacción y la distribución d e calor. • Para la central, se r ealizará una aproximac ión d e la estructura d e la nave necesaria, atendiendo a la cap acida d y di str ibuci ón de los equi pos . Tamb ién se realizarán los cálculos necesarios para su instalac ión eléctrica y protecc ión contra ince ndios . • Será necesario realizar u n presupuesto y una evaluación financiera, j us tific ando la rentabilidad d e la instalación, como también el ahorro económic o de las viviendas. • Justificación del proc edimiento medioambienta l al que deberá at enerse el prese nte proye c to. • Elaboración del pliego d e condiciones y j u stificación y redacción del estu dio de seg urida d y sa lud. Doc ument o s necesa rios para el desar rollo, puesta en marcha y eje cució n del proye cto . • Se realizará n los planos necesari o s para una correc ta descripción grá fica del prese nte proye c to. 1.2 LOCAL IZACIÓN Y EM PLAZAMIENTO DEL PROY ECTO La obr a en cuesti ón s e enc uentr a e n O Cor go, pr ovincia de L ugo. S u ubica ción cons ta de una altit ud de 434 m so bre el nivel del mar, y coordenadas 42°56 ’ 31.4” N (latit ud) y 7° 25’ 29. 3” O (long itud). Para observar con mayor d etalle la localizaci ón, revi sar “ Pl ano 1 - Local iz ació n” , corre spon diente al docum ento II. 2. A UTOR DE L PROYE CTO El presente Tra bajo de Fin d e Grado ha sido re aliz ado por el alumno Javier Bota na Gómez . MEMOR IA Página | 3 3. ANTECED ENTES En los últimos años, la sociedad se ha sensibilizado más co n los efectos del calentamiento glo bal del planeta, denominad o cambio climático. Se redactó un protocolo, llamad o “Protocolo de Kioto”, en el que los gobiernos tienen por objetivo reducir las emisi ones de g ases de efec to inv erna der o que caus an e l actua l c alenta mien to global. En dicho documento se ap unta a que los principales res ponsables de las emisiones son com bu sti bles fósiles, los c uales si siguen al ac tual ritmo de consumo, las reservas d e estos s e agotarían e n las próximas dé cadas. Una propuesta para u n desarrollo sostenible de futuro, es el cam bio de los s istemas de producción actu ales de e nergía. Las e nergías ren ovables represe ntan la me jor alternativa, por su dispo nibilidad y menor im pacto am biental. Las edificaciones que es tarán conectadas a la r ed de calor, actualment e, utili zan un sistema de calefacción y ACS empleando combustibles fósiles. En este pr oyecto se pretende susti tuir ese método de ge neración de energía por uno más limpio y econ ó mico, mediante el uso de biomasa desde una central. Este si stema de transpo rte de calo r ya s e utili zaba en tiempos de los romanos, en Pompeya, don de se g eneraba ag ua caliente y circulaba por canal es abiertos para suministrar cale facción a los edificios y a los bañ os. En siglos posterior es, en Chaud es - Aigues Cantal, en Auv ernia, Francia, el agua caliente se transportaba m ediante conduc tos de ma der a q ue to dav ía ho y se uti liza n. Al margen de los c riterios ec ológicos y de sosteni bilidad, se busca el aprovec ham i ento máximo de los recursos disponibles d el aserra dero para aumentar su ren tabilidad. Los residuos madereros que actualm ente se genera n, parte de ellos se com ercializan a la industria del tablero, y otra par te se utilizan para alime ntar a u na caldera para sec ar la mader a. En el ac tual proy ecto s e pr etend e qu e lo s deshec hos que v an de sti nados a l equi po de c om busti ón, pase n por un proc eso de tr ans form ación, ob ten iendo asti lla , re ducie ndo su hum ed ad y c onsig uie ndo un os rendimientos más elevados de com busti ón. Co n e ste proc eso o bte nemos un mayor aprovechamie nto de los r ecursos forestales, y además s e obtie nen beneficios económicos al v ender parte del calor generado a las v iviendas, y venta de la astilla procesada. MEMOR IA Página | 4 4. CONDICIONAN TES A la hora de desarrol lar el proyect o, se de be tener e n cuen ta una seri e de condicionantes, sie ndo las más imp ortantes: • Aumentar la rentabilidad económic a del aserrader o , ap ro v ec h and o los deshechos madereros producidos en el proces o de transformación de la m adera. • Ahorro económico de las viv iendas conectadas a la red. • El diseño y dimensionamiento de la planta debe estar e nfocada a procesar e l volumen de resi duos for estales derivados del aserrado de made ra. • Obten er una a stilla de ca lida d y h umeda d r educ ida . • Satisfacer las demandas energéticas de las vivie ndas que es tán conec tadas a la red de calor. También cu mplir con las exig encias de secado de madera. • Buen aislamie nto y c alidad de las tuberías transportadoras de calor, minimizan do las pérdidas tér micas a lo largo de la r ed. • Cumplir con la normativ a vigente q ue está i ncluida en el “Docu mento IV: Plie go de c ondic iones ”. 5. CARACTERIZACI ÓN DE LA DEMAND A ENERGÉTICA Un aspecto clave a la hora de dimensionar la instalación térmica, es la demanda energética, la cual está dividida para do s usos e n el presente proyec to. El primero de ellos es la d emanda de c alefacción y ACS d e las viv iend as. Puesto que cada edificio tien e unas características y dimensiones di feren tes, realizar una estimación e n base a una vivienda tipo no es posi ble, por lo que la solución elegida ha s ido aplicar un coeficien te W/m², facilitado por la Guía integ ral de des arrol lo de p roye ctos de redes de dist rito de cal or y frí o , doc ume nto distr ibuid o p o r e l I DA E . El coe ficiente selecc ionado ha sido de 100 W /m², o btenie ndo una dema nda de c ale fac ción t otal de 395, 1 kW . En c uant o al cons umo d e AC S, se han s eg uido l os p unto s d esc ritos por el CTE , o bte n ie ndo una demanda de 143,8 k W. Por otro lado se deman da en ergía té rmica desde la c ámara de secado. En el “ Anejo I - Cálc ulos de la re d de cal or ”, se detallan los cálculos reali zados para determi nar la pote ncia desti nada a est e fin, obt enie ndo u na dema nda de 868, 14 kW . MEMOR IA Página | 5 6 . RED DE CALO R El IDAE define el district heating c omo la pr oduc ción c entr ali zada de cal or, que m edia nte un sis tema de redes que tr ans porta n fluí dos térm icos , satis face n la de manda de calefacción y agua cali ente sanitaria, pa ra aq uellos usuarios que se encuen tran conectados median te dicho sistema de redes. 6.1 ELEMENT OS P RINCIPA LES DE LA RED DE CALOR 6.1. 1 T ubería s de dis tr ibu ci ó n Los c onduc tos de l os sist emas de re d de di stri buci ón está n fo rmad os por una tuber ía de doble se ntido , u no d e impul sió n y otro de re tor no. L a ex tens ió n de la mis ma dep en de del número de rami ficaciones, de la ubicación de la pla nta de producción de energía y del núme ro y distri buc ión d e los pu ntos d e c onsu mo. Las redes de tube rías pu eden di vi dirse en tres gr upos: • Red troncal: co nduce el calor desde las c entrales térmicas, e n nuestro ca so el depósi to acumulador de calor, hasta las redes loc ales de distrib ución. • Ramales : conduce n el calor desde la red tro ncal hasta las tuberías de servi cio. • Acometidas: se refirieren a las tuberías de interconexión desde la red d e di stribución pri ncipal hasta cada vivienda. Figur a1 - 1 : Distribu ción de los grupos de tuber ías en una r ed [17 ] En el “ Plano 3 - D istrict H eating ” se puede o bservar el tendido de la red. MEMOR IA Página | 6 6.1.2 T ipos de tuber ías Las tuberías prea i sladas se d ividen en dos: • Tuberías rígidas • Tuberías flexibles En el pr esente proy ecto s e han selecc ionado tu ber ías fle xible s . S e p ueden cons ulta r s us características en el “ Anejo IV - Espec if icaci ones té cnic as de los e quipos ”. Normalmente la tubería preaislad a se divide e n tres par tes: • Tubería portadora : S on tuberí as pl ásticas , material PE -X , el cual e s resistent e a la temperatura, las incrustaciones y a las fisuras por esfuer zos . • Aislante : La funció n del aislante es evitar las posibles pérdidas t érmicas. Exi s t en dos tipos de ais lante: o PE - Xa: Espuma para e l aislamiento de polietileno reticulado categ oría A. Aislante por capas. o PUR: Espuma para el aislamiento de poliuretano. Aislante compacto. Las tuberías s eleccionadas en el presente proyec to incor poran ais lante tipo PE - Xa . • Cubie rta : La func ión d e esta c apa es la de gar anti zar la esta nq ueida d de l as tuberías y la protección del aislante. Existe n varios tipos de corrugado, si endo e l incorporado en las tuberías s eleccionadas el PE - LLD , de material fl exible. 6 .1.3 Accesor ios de las tub erí as Com o codos , T, etc . Es to s elem entos de pende n del tr aza do de la re d, se pro curar á e n que el diseño sea lo más simple posible. 6.1 .4 Det ent ores y válvul as de r egulació n La función de los detentores es la de aislar partes de la instalación, por ej emplo durante la reparación d e una avería. Sería inter esante un d etentor en cada rami ficación, pero esto deriva e n un sobr ecoste por lo que debería valorarse la utilidad d e aislar u n sector de la r ed en un m ome nto de termi nado. Tod as l as subest aci ones di spon drán de MEMOR IA Página | 7 detentores y válvulas r eguladoras para m odificar el c audal que provie ne de la r ed principal. 6.1 .5 Pun tos de vente o y puntos de pu rga La red en cuestió n es un circuito c errado, p or lo q ue por seguridad, es neces ario disponer de pu ntos de purg a, de f orma que ta nt o en l a pues ta e n ma rcha com o en la o perac ió n del mi sm o, cua lqui er b urbuj a de air e pu eda ser ev ac uado por di ch os pun to s. 6.1.6 A rquetas de i nspec ción La re d de dis tri buc ión s e enc ue ntra en terr ada en el su bsuel o por l o que será n ecesario dispo ner de a rque tas de ins pecc ión. Estos p untos de ben ser de fácil ac ces o, c on u na fácil manipulación de los sis temas y solo accesible a personal autoriza do. 6 .1.7 Sistemas de det ección de fugas El sistema debe ser cap az de detectar p osibles fu gas en el c ircuito. Es recomendable la insta laci ón d e un s is tema de de tecc ión de f ugas que dé do s ti pos de se ña les de co ntrol : • Por un lado, ro tura o grie ta de la pro pia tubería. • Por otro lad o, en caso d e infiltraciones en el terreno hacia la tub ería. Una fug a del terreno hacia las tuberías provoca un defect o del aislamiento, adquiriendo humedad y dismi nuyendo la capac idad de aislamiento. Estos sistemas consiste n en cables que van embebidos en el aislamie nto de la tubería a lo largo d el recorrido. S e puede observar un eje mplo de este sis tema e n la siguiente imagen: Figur a1 - 2 : E jemplo d e sistema d e detección [17] MEMOR IA Página | 8 6.1.8 S ubestac iones y ac ometida s La acometida de las vivi endas y subestacio nes es la unión que hay entre el sis tema de distribución con los consumidores. Las acometidas son tuberías de conexión en tre la red y la subestación del cons umidor. Las subestaciones adecuan la presión y la tempera tur a para unas c ondiciones óptimas de consumo, garantizando saltos de temperatura necesarios para obtener una buena ef icie ncia del sistema. El tipo de con ex ión que s e ha seleccio nado en el prese nte proy ecto es ind irecta . Se utili za n intercambiadores de calo r donde hay u na separació n entre el cir cuito primario y secundario. Es un sistema más c aro que en el caso de una conexión directa , p ero permite una s eparación entre la re d y el e dificio. Para la producción de AC S se puede realizar desde la instalac ión secundaria de calefacción, así como, mediante un intercambiador i ndependiente co nectado a la red primaria. Figur a1 - 3 : E squema simpl ificado de subestación. [17] Por lo tanto, en cada vi vienda se de berá i nstal ar una pe que ña su besta ción té rmica modular , semejan te a la que s e puede ver la s iguiente imag en: Figur a 1 : Subestación térmica modular. [32] MEMOR IA Página | 9 6.1.9 S istem a de bom beo Es nec esar io u n sis tem a de bom beo para que e l flui do l legue a todo s l os punt os d e cons umo, permi tie ndo o bte ner un c a udal aj usta do pa ra sum inis tra r una s c ondici ones óptima s de func ionam iento . Di cho ca udal se regula rá e n func ión d e l a dema nda . También es recomen dable instalar dos bombas c on función de e ncendido automático , debido a que si es neces ario reparar alg una de ell as, el sistema sig a funcio nando. El grupo de bombeo pue de configurarse de l as siguien tes maneras: • Bom beo ce ntral iza do: I mpulsa el flu ido por t oda la red, desde la central generadora, p asando por las tuberías principales has ta las tu berías de distr ibuc ión. • Bombeo primario - secun dario: Un sistema de bo mbeo impulsaría el fluido por la central generadora y otro sistema de bomb eo impulsa el fluid o po r la re d de distr ibuc ión. • Bombeo primario - s ecundario - terciari o: Es t á basa d o e n e l si ste m a an t er io r, destinadas a añadir má s bombas en el caso q ue existiera más circui tos de distr ibuc ión. • Bombeo dis tribuido: La central gen eradora y el cons umidor dispone n de sistemas de bombeo di ferentes. Es te siste ma es tá enfocado para redes de una gran extensión. En la pres ent e i nstalac ió n se ha op tado por u n bo mbe o central izado. 6.1.10 Ot ros co mponen tes de la r ed Todos los elemen tos de la instalaci ón deberán disponer d e elemen tos de c orte en to das sus con exiones. Se dispondrán filtros a modo de evita r la circulac ión d e partíc ulas por el sistema. Deberán estar eq uipados con una válvula que facil ite limpiar el filtro sin la necesidad d e desmontar la válvula. Se deberá in stalar me didores d e tempera tura, p referiblemente en forma de sondas , y medidores de presión c on un i ntervalo de me dida conforme con las presiones de funcionamiento del sis tema. MEMOR IA Página | 10 Es aconsejable que los el ementos de la inst alación incorpor en cierta infor mació n de s us características de forma visible, como fabricante, número de serie, a ño de fa bricación, temperaturas máximas y mínimas, presi ones… 6.2 FUNC ION AMIENT O DE LA IN STALA CIÓ N La central producirá en la caldera la energía térmic a demandada por las viviendas a las que abastece. Mediante el sistema de bombe o y distribuci ón, transport ará el ag ua a 90°C has ta las subestaciones de in tercambio de las viviendas, donde in tercambiarán ca lor con los circuitos primarios de es tos. A partir de las subestacio nes, cada vivienda s e encargará de s uministrar el calor internamente. El primer circuito q ue se encuentra e n la instalación es el que u ne la calder a y el depósito de i nerci a. Dentr o de es t e recor rido cabe destacar la presenci a de l si s tem a d e e lev ac ió n de tem pera tura. La finalidad de es te es hacer que l a te mper atur a de a gua d e ret o rno no en tre de nuev o en l a caldera por d ebajo de 50 - 60°C, puesto q ue en c ontacto co n los pirot ubos , pa rte de l os humos po drían condensar , quedando depositados en las paredes y produciendo corr osión. El dispositivo encargad o para realizar es ta función será u na válvula motori zad a de tres vías, la c ual desviar á una pequeña cantidad de agua de impulsión al retorno. L a uni ón c on l a cal dera se enc uentra el dep ósito de i ner cia. Es te equi po cumpl e c on do s funciones fundamen tales. El primero de ellos e s la acumulación de ine rcia térmica, pudi endo resp on der a de mandas d e for ma r ápi da. Est o es deb ido a q ue e l e ncendi do d e la s calderas de astilla es lento, y tarda un tiempo en alcanzar su máxima temperatura, logrando con el depósito de inercia, sumi nistrar energía térmica durante e se tiempo de arranque. Por otro lado, en el mome nto que disminuya l a demanda, y las caldera s reci b an la orden de ap agarse, estos equipos necesitan quemar todo el co mbust ible que albergan en s u cámara de combustión, g eneran do una inercia térmica que debe ser acumulado en alg ún lugar, sien do el depósito de inercia su destino. Desde el depó sito de ine rc i a se da sumi nistro a las bom bas de distribución. Estas hará n llegar, hasta la última viv iend a, la energía térmic a demandada. U na vez llegu en a s u destino, el fluido calie nte pasará por un interc ambiador de placas cediendo c alor al MEMOR IA Página | 11 circuito de la vivienda, di sminuyendo su temperat ura y volviendo a la c entral median te el circuito de re torno. Además dentr o de los circ uito s, la instalación deberá es tar dotada de toda la valvulerí a nece saria, como s on: • Válvulas de corte, aislan do así los dis tintos eleme ntos del sis tema. • Válvulas de retenció n, permitiendo el flujo en un a única dirección y evitando el mismo en otra dirección. • Válvulas de r egulación de caudal. • Filtros para la protecc ión d e bombas. En el “ Plano 5 - Ins tal aci ón hidr áulic a ” se puede o bservar el esquema de la instal aci ón 6.3 DIM ENSIONES DE LA RED En el a parta do 3 del “ An ejo I - Cálc ulos de la red de c alor ”, se describe el procedimiento seguido para el di mensionado. Se h a obtenido un caudal para l a red de c alor de 6, 44 l/ s. Este caudal es reparti do a cada vivienda mediante tuberías, las c uales varían sus diámetros en función del caudal de agua sumi nistrado a cada edi ficio. Asi mismo, se han evaluado las pérdi das de carga a lo largo del tendido de la red, sie ndo l a l ongit ud tota l del recorrido , tenie nd o en c uenta la i da más el ret orno , de 2.312, 08 metr os. También se ha comprob ado, que las tuberías co merciales seleccionadas, cumplen el espesor mínimo q ue se ex ige por el RI TE y el CT E . Por último, se ha n evaluado las pérdidas t érmicas a lo larg o del recorrido, siguiendo el proc edimi ento desc ri to por el I DAE . Se ha o bte nido una pér dida de tem pe ratur a en la vivienda más alejada de t an sólo 1,46° C . 6.4 EQUIPOS En función d e las necesidades y exigencias que de manda la re d, se han sele ccionado una seri e de e quipos , lo s cu a le s s e mu e st r an a co n ti nu ac ió n . En e l “ Anejo IV - Espec if icac ione s té cnic as de los equi pos ”. MEMOR IA Página | 12 • Caldera: La demanda t érmica, entre las viv iendas y la cámara de secado, as ciende a 1.407 ,04 k W . S e ha se lec cionado u na c alder a de bio masa, c on una po tenci a térmica de 1.500 kW. • Bombas: Se necesi tarán 3 bombas, si n contar la que lleva i ncluida la cal dera en su sist ema. Dos d e ellas, de idé nticas caract erísticas y dimensiones, so n destinadas para la red de calor. Se opta por insta lar dos, puesto que e n caso d e avería en una d e ellas, el sistema siga funciona ndo . La otra bomba res tante bombeará agua hasta la cámara de sec ado. En el “ Anejo I - Cálc ulos de la red de calo r ” se pu ede n co nsul tar los c álcul o s reali zados para la selección de es tas. • Depósi to de i nerc ia: Para determinar el v olumen necesario del tanque d e inerc ia, se han seg uido las recom endaciones descritas en la Guía Téc nica d e la Biomasa . Para la actual instalación se precisa d e un depósito de 12.00 0 litros . • Vaso s de ex pans ión: De bido a que es un circuito c errado, y tal como se des cribe en el R IT E , es necesario i nstalar vasos de expansi ón para pr oteger la ins talación de posibles dil ataciones del ag ua al calentarse. Se ha dimensionado un v aso de expansión para la red de 800 litros y para la caldera de 80 litr os . MEMOR IA Página | 13 7. INGEN IERIA D EL P ROCE SO 7.1 MA TERIA P RIMA En el proceso de transfor mación de la astilla de or igen forestal, la es pecie utiliza da en l a planta será Pinus Pinaste r . En el “ Anejo II - Carac te rizac ión de la mat eria pri ma y pr oces o produc ti vo ” se pueden c onsultar todas s us caract erísticas relaciona das con esta es pecie botá nica. En ese mismo documento se han realiz ado diversos cálculos, para estimar l a cantidad de astilla disponible por cada día de trabajo, como también el consumo de astilla de las vivien das y cámara de seca do. Asimismo, s e ha determin ado el poder calorífico de esta especie en función de la humed ad de la as tilla. En la siguiente ta bla se muestran los res ult ados obtenid os: Tabla 1 - 1 : Cantidad de astilla al día 7.2 ACTIVI DADE S DEL PROCESO PROD UCTIVO El proceso productivo de transformación es muy simple, siendo las operaciones q ue se llevan a cabo las siguient es: Pode r c a l or í fi c o(k J/k g) 14. 603, 13 P o t e n ci a té rmi ca d e m an d ad a ( k J ) 110. 442. 757, 48 Ca nt i da d de a sti l l a di sponi bl e al dí a ( kg) 7. 562, 95 V ol um e n de a sti l l a di poni bl e al dí a(m³) 17, 39 A s t illa Pi nus Pi nast e r MEMOR IA Página | 14 Gr áfico 1 - 1 : Diagr ama de l proce so product ivo Recepc ión de los r esiduos f orest ales La materia prima s e recibe en dos forma tos, corteza y recor tes, los cuales ser án transportados a la zona de rece pción mediante una pala cargad ora. Asti llado El siguiente p aso el proceso d e astillado d e la materia húmeda. Se procesarán un total de 26 m² de astilla húmeda, con un ta maño de hasta 30 mm. Una vez realizado es to, la astilla pasará por una criba, permi tiendo que la materia de mayor tamaño de l o requ erido no siga hasta l a siguiente etapa. Almace namie nto de la astil la húme da Desde la criba, y mediante una ci nta transportadora, la as tilla se de posita en una tolv a de llenado que conducir á el ma terial hasta un almacén donde que dará salv aguardad hasta la sigui ente etapa. MEMOR IA Página | 15 Secado En esta eta pa, la as tilla llega a e s te e quipo co n una hu meda d del 40 % y se d ese a disminuir hasta un 12 % . En funci ón de l as con dicione s de o perac ión, se h a opta do por realizar el seca do mediante u n secadero de ci nta a baja temp erat ura. Al macenami ento de la asti lla sec a Una vez salga del secader o, la as tilla se depositará en otra tolva de llena do y deposi tando el material en el almacé n, resguardando a es ta en condiciones óptimas y alimentar a la caldera de biomasa mediante un t ornill o si n fi n. Combusti ón en la ca lder a La astilla se introd uce en la c aldera de forma a utomática, segú n sea la demanda. L os resi duos ge nera dos por la combus tión, en for ma de ceni zas, se de posi tan en u n contendor exclusivo para ello. Este pr oces o produc ti vo de la astilla estará v igilado desde la s ala de c ontrol, donde un operario será el encarga do de que todas las máquinas real icen sus funcio nes de forma correcta, y en caso de fal lo, se localice d onde se ha pro ducido. 7.3 MA QUINARI A NECES ARIA Para llevar a c abo todo el pr oce so a nteri orme nte descr ito, se nec esita n l os si guie ntes equi pos: • Trituradora • Criba • 5 Ci ntas tr ans porta dora s • 2 Tolvas de llenado • Secadero de c inta a baja temp eratura MEMOR IA Página | 16 7.4 MAN O DE OB RA Los di fer ent es pues tos y func io nes que d eber án real izar los tra bajadores en la planta son lo s s iguie ntes : • Operario pala cargadora: Será el encarga do de transportar los residuos forestales desde el aserrad ero hasta la trituradora. Será n ecesario un emple ado. • Operario de la sala de control: Su función será s upervisar el pr oceso productiv o de la astilla. Se requiere dos emplea dos, en dos t urnos de 7 horas cada uno. • Ingeniero: Será necesitará un in genie ro qu e planificará la producción y hacer que se c umplan las nor mas dentro de la plan ta. Asimismo s e encarga rá de v erificar la cali dad de la astilla y de los resi duos gene rado s en la indus tria. Se rá nece sario un emplea do. • Gerente : Su la bor será llevar a c abo los trámites a dministrativos, la contab ilidad o coordinar la misma co n una asesoría. Todas estas o cupac ione s se añ adirán a la plantilla que ya c onsta en el ase rradero. MEMOR IA Página | 17 8. DIM ENSI ONAD O DE L A NAVE En el “ Anejo III - Dimensionad o y dis tribuc ión de la planta y equi pos ”, se han realizado los cálculos del dim ensionado y diseño de la nave. 8.1 SUPERCIE S REQUE RIDA S Las superficies requeridas , tanto para el proceso productivo de la astilla, como para la producción de cal or, se r ecog en e n la s iguie nt e ta bla: Tabla 1 - 2 : Superfic ies reque ridas por los equi pos y salas El diseño d e la nave se ha hecho de mane ra que el proceso sea lineal en cuan to al movimiento de material es y personas dentro de l a industria. En el “ Plano 6 - Esquema de distribu ción ”, se puede observar la distribución. 8.2 DISEÑ O EST RUCTURAL En el act ual proyecto, el diseño y c álculo estruct ural de la nave no es objeto de es tudio. Sin embargo, se han tenido en cuenta algunos p ar ámetros de la est r uct ura, como son los pilares. Las dimensiones fi nales de la nave so n 33,5x20 m , con 6 pórticos separa dos entre sí 6,7 met ros, y con pilares en el centro de la estructura en ambos pórticos ca beceros . Larg o ( m ) Anc ho ( m) A l to ( m) ø ( m) Supe r f i c i e ( m²) Al m a c é n a sti l l a húm e da 2, 80 4, 80 5, 00 13, 44 A lm a c én a s t illa s ec a 8, 00 8, 00 4, 00 64, 00 S al a de con tro l 10, 00 5, 00 2, 50 50, 00 Ca l de ra 6, 93 3, 77 3, 32 26, 13 V a so de e x pansi ón c a l de r a 0, 57 0, 51 0, 20 V a so de e x pansi ón r e d 2, 18 0, 74 0, 43 D e pósi to de i ne rc i a 5, 84 2, 65 5, 52 Bo mb a re d d e cal e f acci ó n 0, 63 0, 34 0, 09 Bo mb a cámara d e se cado 0, 49 0, 36 0, 10 Tri tu rad o ra 4, 30 5, 25 2, 50 22, 58 Cri b a 1, 00 1, 25 1, 23 Se c a de r o de c i nta 19, 90 2, 80 3, 50 55, 72 T o lv a llen a d o silo 1, 45 1, 65 0, 69 2, 39 Tol v a l l e n ad o al macé n 1, 45 1, 65 0, 69 2, 39 Ci n ta t rans p o rtad o ra 1 3, 00 1, 45 4, 35 Ci n ta t rans p o rtad o ra 2 3, 00 1, 45 4, 35 Ci n ta t rans p o rtad o ra 3 3, 00 1, 45 4, 35 Ci n ta t rans p o rtad o ra 4 11, 50 1, 45 16, 68 Ci n ta t rans p o rtad o ra 5 3, 00 1, 45 4, 35 D i me nsi onam i e nto de l a pl a nta MEMOR IA Página | 18 La estruct ura estará constituida de hormigó n prefabricado, v igas tipo “delta” c on pendiente del 10 % a dos aguas, p ilares prefabrica dos de hormigón de 40 cm x 40 cm, y con una altura d e 7 m etros. Es to s pór tic os c onsta n d e cor rea s de fija c ión con una separ ación entre ellas de 1,6 metros. En cu ant o a l a c arpi nter ía , se disp one d e 3 por tal ones de 3x3,5 m y 3 puer tas de paso de 1x2,1 metros. Asimismo , 12 ventanas con un tamaño de 2,20 m etros de alt o y 1 ,20 metros de largo. En el “ Plano 7 - Cotas de la plant a” se observa la distri bución final de la plan ta, como también en el “ Plano 11 - Est ructur a ”, se m ues tra n la di stri bució n de los pór ticos . 9. INS TALACI ON ES B ÁSI CAS En e l pr ese nte pro yec to se ha dimensionado la instalación eléctrica y l a protecc ión contr a inc endi os. 9.1 INSTALA CIÓN ELÉCT RICA Se han reali zado los cálculos de l as instala ciones de acuer do al Reglamento Electrotécni co pa ra Baj a Tensión (R EBT) . La instalación está destinada a los e qui p os tanto para el pr oceso productivo de la as tilla como pa ra los equipos d estinados al transporte de calor, c omo también iluminación y enchufes. En el “ Anejo V - Inst alaci ón eléctri ca ” se puede consultar los c álculos reali zados. 9.1.1 A lumb rado Se colocarán 3 líneas para el alumbrado interio r. Los cables utilizados ser án de co bre con aislamiento XL PE, aislamien to más recomendado en locales que se consideren que pueda hab er ries go de i nc endio. En cua nto a su ins talac ión, se ha opta do p o r un mo ntaje super fic i al o e mpotrado en obra, bajo un tubo de PVC. Las lám paras selec cionadas so n tipo LED. MEMOR IA Página | 19 9.1.2 Fue rza Para esta instalación, se han diseñado 17 líneas. Se han de i nstalar, como en el caso del alumbrado, cables de c obre con aislamie nto XLPE. Tam bién se ha opt ad o por un montaj e s upe rfici al o e mpotr ado en o bra, baj o u n tu bo de PVC . En es te c aso, hab rá líneas monofásica ( 230 V) y trifásicas (400 V) . 9.1.3 S istem a de pro tecc ión La protección contra co rtocircuitos se realizará mediante interruptores automáticos mag netotér mi cos y la p rote cci ón co ntra las s obr einte nsida des medi ante i nterr uptor es autom átic os con curva t érmic a d e cor te. E n cua nto a l a pr otec ción fr ent e a con tactos directos e indirectos se realiza mediante interr uptores diferenciales. L a instalación tendr á una to ma a tier ra en el pun to neu tro, el c u al te ndrá una secció n de 35 mm ². En el “ P lano 12 - Esque ma unif ilar” s e puede observar la re presentación de l a instalación. 9.2 INS TALACIÓN DE PR OTECC IÓN CON TRA INC ENDIOS En el “ Anejo VI - Instalac ión de prote cc ión c ont ra inc endios ” se ha n seguid o los requisi tos de pr otec ció n co ntra i nc endios seg ún el Reg lamento de Se guridad Contra Incen dios en los Es tablecim ientos Ind ustria les (R SCIEI). Una vez realizado los cá lculos que se describen en el citado anejo, se ha lleg ado a la conclusión será necesario: • 3 Extintores t ipo ABC, efic acia 21 A. • 1 Exti ntor de CO 2 , e ficacia 89 B . • 1 Pulsador man ual de ala rma. • Sistema de alumbrado de emergencia. • 1 Sirena elec trónica. MEMOR IA Página | 20 10. PRESUPUEST O El p re supu esto tot al obte nid o, de sgl osad o p or capítulos, es el siguien te: Tabla 1 - 3 : Resumen pr esupuest o por cap ítulos De la suma total de la t abla anterior se obtiene el Presupuesto de Ejecu ción Material (PEM), ascendien do a un to tal de 715 .862,49 € . Asimismo, se d ebe a plic ar un 21% de I. V.A. obte ni endo a sí el P res upues to de Ejec ució n por C ontra ta ( PEC ) c on u n total de 866.1 93,61 € . Por lo ta nto, la s uma tot al del pr esen te pr esu pues to es de: OCHOCIENTOS SESENTA Y SEIS MI L CIENT O NOVENT A Y TRES E UROS con SESENT A Y U N C ÉNT I MO S En el “ Docume nto V : Pr esupuest o ” se puede c ons ulta r el prese nte pres upu esto c on más detalle . D E SCRI P CIÓ N I MP O R T E ( €) M O V I M I EN TO DE TI ERR A S 1. 099, 40 CIM E N T A CI ÓN 4. 824, 23 E S T R UC T UR A 44. 034, 53 C UB I E R TA 18. 773, 12 S O LERA 10. 297, 90 C ER RA M I EN TO S 68. 654, 20 INS T AL AC IÓ N E L É C T R IC A 12. 519, 86 INS T AL AC IÓ N C O NT R A INCE ND IO S 728, 79 INS T AL AC IO NE S VAR IAS 3. 462, 70 M AQ U INAR IA 410. 051, 32 CA RP I N TE RI A 10. 330, 85 INS T AL AC IÓ N R E D D E CAL OR 121. 485, 89 S E G UR I D A D Y S A L UD 9. 600, 06 MEMOR IA Página | 21 11 . EVALUACIÓN FINANCIERA Una v ez d eter mina dos l o s cobr os y pago s a nuale s, los c ual es se pue den c ons ultar en e l “ Anejo VII - Evaluac ión f inanc ier a ”, s e ha o bteni do l os si guie ntes fluj os de c aja: Tabla 1 - 4 : Flujos de caja a nuales A partir de los flujos de caja, se han podido determinar los indicad ores de rentabilida d más relev antes , o bte nie ndo • V alor A nual Ne to (VA N): 1.063. 585,66 • Tasa Interna de Reto rno ( TIR): 12% • Plazo de recupe raci ón ( pay - back): 9 a ños También se ha realizado una es timación del a horro que se lograría alc anzar en las viviendas que est arían conectadas a la red de cal or. COBR OS ( € ) COBR OS PAG OS PAG OS F L U J O DE O RDI N A RI O S EX TRA O RDI N A RI O S O RDI N A RI O S ( €) EX TRA O RDI N A RI O S ( €) CAJA ANU AL 0 57. 269, 00 - 57. 269, 00 1 142. 005, 30 199. 719, 98 54. 757, 15 866. 193, 61 - 579. 225, 48 2 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 3 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 4 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 5 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 6 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 7 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 8 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 9 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 10 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 11 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 12 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 13 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 14 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 15 142. 005, 30 54. 757, 15 266. 533, 36 - 179. 285, 20 16 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 17 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 18 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 19 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 20 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 21 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 22 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 23 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 24 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 25 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 26 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 27 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 28 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 29 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 30 142. 005, 30 71. 586, 25 54. 757, 15 158. 834, 40 AÑO MEMOR IA Página | 22 12 . JUS TIFICAC IÓN AM BIEN TAL Se debe just ificar que ti po de procedimiento a mbiental debe someters e el presente proyecto. Segú n la L ey 9/20 13 , de 1 9 de dici embre, de l emprendimi ento y competit ividad e conómica de Galicia , es tabl ece que los pr oyec tos con una pote nci a nominal superior a 1MW e inferior a 50MW, está n sometido a realizar dicha declaración. Por lo tanto, será necesario hacer una de claració n de incidencia ambie nt al . 13. ESTUDIO DE SEGURIDAD Y SALUD La ob r a pro y ectada re quiere de la redacc ión de un E studio de Segur idad y S alud . Se gún e l Re al Dec reto 1627/1 997 , del 2 4 de Oc tubre, establece la obliga toriedad de realizar el Estud io de Se gur idad y S alud en la fas e de re dacc ión de l p roy ecto, po r tra tar se de u na obra c uyo pr esu pues to de ejecuc ió n por c ontr ata es sup erior a 450 .0 00 euros . En el “ Doc ument o III: E studi o de Se guri dad y S alud” , se detallan las medidas a a doptar para la prevenció n de los ri ego s de acc identes y enfermedad es prof esionales que pueda n ocasionarse en la ejecuc ión de la obra, como t ambién servic ios sanitario s y comunes. Dicho doc ument o cons ta de una m emor ia, u n pl ieg o de c ondic iones , ci nc o pla nos, y u n docum ento de m edic ion es y pres upues to. Lu go , 22 d e jun i o de 20 17 Fdo. Javier B otana Gómez ANEJ O I : CÁL CULOS DE LA RED DE CALOR PROY ECTO DE PROD UCCIÓN D E CA LOR P ARA UNA CA LEF ACCIÓN D E DIS TR ITO Y PR OCES O DE SECADO DE MADE RA ASERRADA A PAR TIR DE LOS RESIDUOS FORESTALES DE UN AS ERRADER O EN O C OR GO ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR - ÍNDICE - 1. ESTIMAC IÓN DE LA POTENCIA TÉRMICA DEMA NDADA __________________________ 1 1.1 POTENCIA TÉRMICA DE C ALEFACCIÓN DE LAS VIVIEND AS _____________________________ 2 1.1. 1 Fa ctores deter mi nantes de la de m anda ________________________________________ 2 1.1.2 Cond icione s exterior es _____________________________________________________ 2 1.1.3 Cond icione s interior es ______________________________________________________ 3 1.1.4 Metodo logía d e cálcu lo de las n ecesidad es tér micas de la s viviend as ________________ 4 1.1.5 Di mension es de las vivi en das ________________________________________________ 6 1.1.6 Potenci a tér mica cal culad a __________________________________________________ 9 1.2 POTENCIA TÉRMIC A DE A. C.S DE LAS VIVIEN DAS ____________________________________ 10 1.3 POTENCIA TÉRMIC A DEM ANDADA P OR EL SE CADERO _______________________________ 15 1.3.1 Factor es det erminant es para la poten cia térmica de s ecad o ______________________ 17 1.3.2 Calor n ece sario precalen ta miento de la mader a ________________________________ 17 1.3.3 Calor n ece sario en la eta p a de secado ________________________________________ 18 1.3.4 Cal entamiento del air e ext erior ______________________________________________ 19 1.3.4.1 Cal entami ento d el aire exterior par a el secado de ast illa _____________________ 20 1.3.5 Potenci a tér mica total _____________________________________________________ 22 1.4 CALDERA SELECCIONADA ______________________________________________________ 22 2. RED D E DIS TR IBU CIÓ N D E CALO R __________________________________________ 24 2.1 TENDIDO DE LA RED ___________________________________________________________ 24 2.2 SU BESTACIONE S Y ACOMETIDAS _________________________________________________ 26 2.3 SIS TEMAS DE BOM BEO ________________________________________________________ 26 3. D ISE ÑO DE LAS TU BER ÍA S Y BOM BAS _______________________________________ 27 3.1 CÁLCULO DE CAUDALES ________________________________________________________ 27 3.2 DIÁMET RO DE LA T UBERI A _____________________________________________________ 29 3.3 AISLAMIENTO DE TUBERIA S. ESPESOR MÍNIMO _____________________________________ 34 3.4 PÉRDIDAS DE CAR GA EN E L SISTEMA _____________________________________________ 37 3.4.1 Determ ina ción del número R eynolds _________________________________________ 38 3.4.2 Factor de fricció n _________________________________________________________ 39 3.4.3 Pérdid a de carga t otal _____________________________________________________ 41 3.5 SELECCIÓN DE LA BOMBA ______________________________________________________ 43 3. 5.2 B omba de impuls ión para la red de dis tribuc ión ________________________________ 44 3.5.3 Bomba d e impu lsión d e la cá mara de seca do ___________________________________ 48 4. CÁLCULO DEL DEPÓS I TO DE I NERCIA ________________________________________ 51 ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR 5. V ASO DE EXP ANS IÓN ____________________________________________________ 52 5.1 VASO DE E XPANSIÓN DE P ROTECCIÓ N DE CALDE RA Y CI RCUITO DE CALEF ACCIÓN _________ 52 5.2 VASO DE E XPANSIÓN DE P ROTECCIÓ N CALDER A 1.500 k W ___________________________ 55 6. PÉRD ID AS TÉ RMI CAS E N L A RED ____________________________________________ 57 6.1 PÉRDIDAS DE CALOR E N E L CIRCUITO DE DISTRI BUCIÓN ______________________________ 57 ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR - ÍNDICE TABLAS - Tabla A1 - 1: Datos promedios de Mete ogalicia para el periodo 2001 - 2016 3 Tabla A1 - 2: Condi ciones inte riore s de diseño según R IT E 3 Tabla A1 - 3: De mandas tér mic as comune s según t ipolo gía del edifi cio 4 Tabla A1 - 4: S up erfi cie ca ta str a l 7 Tabla A1 - 5: Pot encia tér mica de cada vivi enda 9 Tabla A1 - 6: Demanda de refere ncia a 60 ⁰C para el A.C .S. 10 Tabla A1 - 7: Dema nda A.C .S en L/ dia de cada v iv ie nda 11 Tabla A1 - 8: Te mper atu ra s mí n imas d e red 13 Tabla A1 - 9: Me ses de c on su mo de A .C. S. 13 Tabla A1 - 10: Pot enci a demanda da de A. C.S de cada viviend a 14 Tabla A1 - 11: Correlac ión de puntos del tramo con las viviendas 25 Tabla A1 - 12: Caudal des tinado a cada vivi enda 28 Tabla A1 - 13: Caudal de ag ua en cada tramo de la red 29 Tabla A1 - 14: Diá metro s teóri cos calculad os 30 Tabla A1 - 15: Ficha de dimensi ones de t uberí a REHAU 32 Tabla A1 - 16: Diá metro s teóri cos y comer ciales s eleccion ados 33 Tabla A1 - 17: Es pesor m ínimo del ais lante en tube rí as 34 Tabla A1 - 18: Esp esore s mínimos e xigidos y co mercial es se leccionad os 36 Tabla A1 - 19: Número Reynol ds y v el oci dades c alcul adas 39 Tabla A1 - 20: Facto r de fr icció n para cada t ramo 40 Tabla A1 - 21: Pérdid as d e carg a en la in stalación 42 Tabla A1 - 22: Pé rdida s de car ga en f unción de l c audal 44 Tabla A1 - 23: Parámetros de entrada de la bomb a d e red 46 Tabla A1 - 24: Re sultado s hidr áuli cos cámara de secado 48 Tabla A1 - 25: Parámetros de entrada de la bomba de la cám ara de s ecado 49 Tabla A1 - 26: C antidad de agua e n las tube rías 53 Tabla A1 - 27: Cond uctivid ade s térmica s 58 Tabla A1 - 28 : Pérdidas de calor en cada tramo 62 Tabla A1 - 29: Temperaturas en cada punto de la ins talación 64 - ÍNDICE G RÁF IC AS - Gráfic a A 1 - 1: Cu rva caract erí stica de la bo mba 45 Gráfic a A 1 - 2: Curva carac t erística de la bomba de re d 47 Gráfic a A 1 - 3: Cu rva carac terística de la bomba de la c ámara de s ecado 50 Gráfic a A 1 - 4: Va riación de la temperatu ra del suelo segú n el día d el año 60 ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR - ÍNDICE FIGURAS - Figura A1 - 1 : Mapa climático de temperat ura m edia an ual en l a Penínsu la Ibérica e I slas 5 Figura A1- 2 : Plano catas tral 8 Figura A1 - 3 : Esquem a de secadero tradicional 16 Figura A1 - 4: Tendido de l a red de dis tribuci ón 25 Figura A1 - 5: Principa les co mponentes del tubo 31 Figura A1 - 6: Esquem a de la tuber ía ent erra da 58 Figura A1 - 7 : Cu rva s de rendimient o y potenc ia de l a bomba de la re d de dis tri to 16 ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 1 1. ESTIMACI ÓN DE L A POTENC IA TÉRMICA DEMANDADA Para la implantación de un sistema de re d de dis trito, se requiere d el estudio de tallado de las demandas de cale facción y ACS que será necesario suministra r a l os difere ntes puntos de c onsum o de l a re d. En es te proyec to, dic ha dema nda d e ca l o r se d i v ide p a ra dos us os . El primero d e ellos, se destina a la demanda tér mica de calor y ACS para las vivi enda s alrededor d el aserrad ero, el Concel lo de O Corgo, un pe queño comerc io y un a of ic in a del propio aserra dero, por lo q ue será nec e sario estimar la p otencia dem and ada tan to de calefacción com o de consumo de ag u a calien t e sanitaria. Por otro lad o , se generará calor para el proceso d e secado d e la madera aserrada, de la misma manera que p ara las v iviend as, aprovec hando que la temperat u ra de operaci ón para ambos dest in os es l a misma. Por lo tanto, para lograr una es t imaci ón de la po tencia térmica total , se ha rá un estudi o por separado p ara los d os procesos descritos. ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 2 1.1 POTENC IA TÉRMICA DE CALEFA CCIÓN DE LAS VIVIENDAS En este apar tado s e de scribirán los factores m ás importa ntes que condiciona n las necesida des energétic as de las viviendas, as í como los cálculos necesari os para dicha demanda. 1 .1.1 Fa cto res de termi n ante s de la de ma nda • Climatología: la climat ología de la zona es un facto r clave en la determi nación de la demanda. La temperatura ambie nte, las temperaturas mínimas alc a nzadas a lo largo de los últimos años, la hume dad rel ativa… afectar án a l va lo r d e demanda. • Tipología del edificio: La tipología del ed ificio es un factor importante a tener en cuenta. Dependiendo de los materiales y tipo s de cerramiento s de la viv ienda, ha brá una may or o una menor pérdida de calo r, por lo que se rá nece sario suministrar más o meno s potencia en función d e dichos factores. Ta mbié n s e debe rá tene r e n c ue nt a l os m ² de c ada viv ie nda. • Tipología de consumo : L os u sos de los edificios también infl uyen en la demanda, debido a que no será lo mismo la exigencia térmic a de una oficina que d e una vivienda. • Dispersión de los co n sumos : C uanto má s cerca nos es tén l os pu ntos de c onsumo , menor potencia c alo rífica se p erd erá p o r el reco rrido de la red, por lo que el diseño del tr aza do de l a red e s un a spec to impo rtante a ten er e n cu enta. 1.1 .2 C ondi ciones ext erior es Un requisito previ o para caracteriz ar la de manda, es consultar los arc h ivos c limát icos de la zona , de varios añ o s, y evaluarlos para de te rminar l o s meses de m ayor demanda. La información meteorológ ica que se utilizará e n este proyecto, será a través de la plataforma Mete o galicia [16] , siendo l a estació n meteorológica m ás pr óxim a al p royec t o la qu e está situa da en e l C ampus de L ugo. A co nti nuaci ón se m ues tr an los dato s prome dios más relevantes de dicha estación en los úl t imos 15 años . ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 3 Tabla A1 - 1 : Datos promedios de Me teogalicia p ara el periodo 2001 -2016. Observando las temperaturas medias de los últ imos 15 años de la T abla A1 - 1, s e pu ede estimar, que los meses de mayor co nsu mo de cal efacció n ser án l os m es es c ompr e ndi dos entre Novi embre y Abr il , ambos incluidos. 1.1 .3 Co ndic iones in teri ores Para las condic iones in ternas de las vivien das, no s basamos en la I T .1 d e l Reglamen to de ins tala ciones t érmicas de lo s edifi cios (RIT E), siendo este el reglam ent o espa ñol qu e regula lo relativo a di seño, ins talación y ma ntenimiento de las ins talaciones de climatización, así como l a producción de agua cal iente. En dicho doc umento, se defin e las condicion es interiore s de diseño en rel ación a la tempe ratura op erativa y humed a d relativa, en función de la estació n del año. Tabla A1 - 2 : C ond icion es i n te riores de diseño se gún RITE [1 ] F e cha Te m p . me d i a ( º C ) Te m p . me di a d e l as máx i mas (º C) Te m p . me di a d e l as mí n i mas (º C) Te m p . máx i ma ( °C ) Te m p . mí n i ma ( ° C) H um e dad re l ati v a me d i a ( % ) Fe c ha de Te m p . máx i ma ( °C ) Data d a Te m p . mí n i ma ( ° C) En e r o 6, 3 10, 8 2, 7 20, 2 - 6, 4 86, 1 24/ 01/ 2016 14/ 01/ 2003 F e b re ro 6, 3 11, 9 1, 8 21, 2 - 6, 8 81, 1 27/ 02/ 2009 04/ 02/ 2012 Ma r z o 8, 9 14, 9 3, 8 27, 7 - 8, 4 77, 1 23/ 03/ 2002 02/ 03/ 2005 A b ri l 10, 6 16, 8 5, 5 31, 7 - 2, 2 76, 7 27/ 02/ 2009 11/ 04/ 2006 Ma y o 13, 2 19, 4 7, 8 34, 6 - 0, 1 75, 6 29/ 05/ 2001 01/ 05/ 2016 Juni o 16, 8 23, 5 11, 3 36, 1 2, 8 73, 7 20/ 06/ 2003 07/ 05/ 2001 J u lio 18, 3 25, 0 12, 9 38, 5 4, 4 73, 1 18/ 07/ 2016 11/ 07/ 2002 A gos to 18, 4 25, 7 12, 7 38, 4 0, 0 73, 1 07/ 08/ 2003 31/ 08/ 2003 Se pti e mbre 16, 5 24, 0 11, 0 39, 3 0, 0 76, 0 06/ 09/ 2016 29/ 09/ 2003 Oc t ubr e 13, 2 19, 4 8, 5 31, 7 - 1, 6 81, 8 12/ 10/ 2011 29/ 10/ 2012 N o v i e mb re 8, 6 13, 3 5, 0 23, 2 - 6, 4 86, 4 08/ 11/ 2015 17/ 11/ 2007 Di ci e mb re 6, 1 10, 9 2, 3 19, 0 - 10, 4 87, 1 04/ 12/ 2016 23/ 11/ 2001 ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 4 1.1 .4 Met odolo gía d e cálculo d e las nec esidades térmic as de las vi vien das Cada edif ici o está c om pues to por una s eri e d e e spac ios e n s u int eri or q ue es tá n conectados en tre sí y a su ve z con el ambi ente exterior me diante cerramientos, huec os y puente s té rmi cos . Los edificios se caracteriz an térmicamente a trav és de las pro piedades higr otérmicas de los pro duc tos de cons t r ucc ión. Los m a teria l es d e c ons tr ucc ión carac terizan di ferentes factores t ér micos , com o son la conductividad térmica λ , f actor de re sistencia a la difusi ón del v apor de ag ua μ , transmita ncia térm ica U… Habitualmente, en proy ectos similar es, se analiza una vivien d o tipo, deb id o a que s e trata de una urbanizaci ó n, y se hace la estimación de la dema n da en función de las car acterís ticas d e cons trucc ión de es a vivi enda. Debido a que en es te proy ecto se pretende suminis t rar calefacc ió n a e dificios con características y dimensiones diferen t es en este cas o , al no tratar se de u na urbani zació n, e ste ti po de me todol ogía no es p osible . Por lo tanto, la metodología q ue se utilizará será obtener un coefi ciente W/m² característico para cada u na de las edificacio ne s, y este coeficiente mul t iplicarlo por l o m ² tota les de todo s l os edific ios q ue está n c onecta dos a la red, obte niendo así la demanda en W. Para este coeficiente , s e utilizará como f uente , la Guía integra l de desa rrollo de proyecto s de rede s de distr ito de calor y frío , documento elab orado por l a Asociaci ón de Empresas d e Redes d e Calor y Frío y di strib uida por el I DAE , para la Generalitat de Catalunya [ 17 ]. En di cha guía se m u estran los coeficientes más comun es en funció n d e la tipología del edificio, c omo se obse rva en la siguiente t abla. Tabla A1 - 3 : Demandas térmicas comunes s eg ún tip olog ía del e dif icio [17 ] ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 5 Teni en do e n cue nta l o s parámetros m eteor ológicos anteriormen te analizados, y consultando el sig uiente mapa climático de la Ag encia Es tatal d e M e teorol ogía [1 6] , se determinará el coeficien te de calor que más se aj usta a las necesida des . Figur a A1 - 1 : Mapa climático de temperatura me dia anu al en la Península Ibérica e Islas Baleares [ 18] El marcador rojo del ma pa muestra la loc alización del concello de O Corg o, al noroeste de la península ibérica. En com paración co n l as d emás region es, el clima d e e sta localidad se consider a frío , por lo que se deberá seleccionar un coeficie nte relativamente al to. A parte de la climatolog ía, se tendrá en cuenta para seleccionar este co eficiente d e c álculo, la ti po logía de l edificio a calefactar. Co m o se pue de obse rv ar en la T abla A1 -3, para viviendas el valor varía entre 75 - 10 0 W /m ², y se considerará n viv iendas s in aislamiento térmico p ara garanti zar que la ins talación tenga la potencia necesaria par a cubrir las necesi dades e n el caso más d esfavorabl e. ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 6 Tenie ndo en cu en ta t od os e stos fa ctor es qu e se han a nali za do y que l a mayoría d e edificios a los cuales se s uministrará calor s on viviendas, el factor que se s elecciona es de 100 W /m ² , p ese a que también se suministra calefacción a una oficina, donde el rang o de de man d a varía entre 25 - 150 W /m², y d os com ercios con u n rang o entre 50 - 100 W/m², están den tro del valor selec cionado y se tratan de locales d e dimensiones peque ñas. 1.1 .5 Dimen sion es de las vivi endas Una vez selecciona do el coeficien te de po tencia térmica en W/ m², el sig u iente paso es determinar los m² de los in muebles. Para co n ocer los m ² de lo s edificios, se consul ta n las referencias catastrales de e st os en el p ortal de la Dirección General del Catastro [ 19 ], donde se proporciona dicha información, además del us o des tinado de ca da parc ela . Lo s datos recogidos d e todo s los loc ales se m uestran en la siguie n te tabla. ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 7 Tabla A1 - 4 : Superficie catastral . Por lo ta nt o los m² totales a suminis trar cal or asciende hasta un tota l de 3.951 m². Existen varias parcelas referenciadas c on el núm ero 111, el cual corresponde c on el aserrad ero, donde se contabilizan los metros cua drados de la oficina, ve stuario y vivienda. En cuant o a la cámara de secado, no se ti ene en cu e nta el ár ea de est e, pu e sto se hará un estudio por sep arado co mo se ha comentado con ant eriorid ad. En l a figura A1 -2 se puede observar la distribución de las viviendas que van a reci bir calefacción y su co rrespo ndiente número de parce la en relación a la informaci ón facilitada por el ca tastro : Re f e re n c i a cat as t ral N ú m er o d e P a r c ela S u p e rf i c i e cat as tr al ( m 2) 27014A 001000820001O O 111 223 27014A 001000820001O O 111 38 27014A 001000820001O O 111 61 27014A 001000820001O O 111 - 001903900P H 25F 0001Y Q 39 462 001905900P H 25F 0001J Q 59 402 001905000P H 25F 0001T Q 50 162 001904900P H 25F 0001M Q 49 206 001904900P H 25F 0001M Q 49 46 001903700P H 25F 0001A Q 37 73 001904600P H 25F 0001L Q 46 215 001903600P H 25F 0001WQ 36 210 001903500P H 25F 0001HQ 35 115 001904500P H 25F 0001P Q 45 60 001902600P H 25F 0001I Q 26 280 001902700P H 25F 0001J Q 27 135 001904000P H 25F 0001A Q 40 202 001903200P H 25F 0001S Q 32 160 001901900P H 25F 0001K Q 19 66 001905700P H 25F 0001X Q 57 86 001901800P H 25F 0001O Q 18 63 001906100P H 25F 0001I Q 61 242 001901700P H 25F 0001M Q 17 80 001901600P H 25F 0001F Q 16 204 001900600P H 25F 0001B Q 6 160 ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 8 Figur a A1 - 2 : Plano catastral. [19] ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 9 1.1 .6 P otenc ia té rmi ca c a lculada Una vez selecc ionado dicho valor y co noci e ndo los m² de la s es tancia s, se puede estim a r la potencia t érmica a proximada de c ada viv ienda, mul t iplicando el coeficiente t érmico por los m ² de c ada edific io. Los cálculos r ealiz ados para cada inmueble se muestra n en la siguiente ta bla. Tabla A1 - 5: Po tencia térmica de cad a v ivien da Por lo tanto, la potencia total des tina da a la red p ara calefacción es d e 3 95 ,1 kW. Re f e re n c i a c at as t r al N ú m er o d e P a r c ela Po te n ci a ( kW ) 27014A 001000820001O O 111 22, 3 27014A 001000820001O O 111 3, 8 27014A 001000820001O O 111 6, 1 001903900P H 25F 0001Y Q 39 46, 2 001905900P H 25F 0001J Q 59 40, 2 001905000P H 25F 0001T Q 50 16, 2 001904900P H 25F 0001MQ 49 20, 6 001904900P H 25F 0001MQ 49 4, 6 001903700P H 25F 0001A Q 37 7, 3 001904600P H 25F 0001L Q 46 21, 5 001903600P H 25F 0001W Q 36 21 001903500P H 25F 0001H Q 35 11, 5 001904500P H 25F 0001P Q 45 6 001902600P H 25F 0001I Q 26 28 001902700P H 25F 0001J Q 27 13, 5 001904000P H 25F 0001A Q 40 20, 2 001903200P H 25F 0001S Q 32 16 001901900P H 25F 0001K Q 19 6, 6 001905700P H 25F 0001X Q 57 8, 6 001901800P H 25F 0001O Q 18 6, 3 001906100P H 25F 0001I Q 61 24, 2 001901700P H 25F 0001MQ 17 8 001901600P H 25F 0001F Q 16 20, 4 001900600P H 25F 0001B Q 6 16 ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 10 1.2 PO TENCIA TÉRM ICA DE A.C.S DE LAS VIV IEND AS Una vez calculad a la d emanda térmica de calefacción que tie ne n la s vivien da s, se procederá a c alcular la d emanda térmica de agua caliente sanitaria (A.C.S. ). El C ódigo T écnico de E d ificac ión [2 ] establece l os valores de algu nos parámetros de diseño c om o l a de ma nda d e ref erenc ia a tendi en do al ti po de edi fici o y a l núm er o d e personas o la temperatura de distribución , si en do de 6 0 °C , po r lo q u e se har á uso de los valores unitarios que aparece n la S ección HE 4 del CT E , para un a demanda de referencia de 60 ⁰C. Tabla A1 - 6: Demanda de r ef e rencia a 60 ⁰C para el A.C.S. [2 ] Las viviendas que est á n conecta das a la red, corr esponden a edi ficios unifamiliares, por lo ta nto, se g ún refleja l a Tabl a A1 - 6, el cons umo es de 28 litr os por perso na. Al no te ner cons tanci a de cua ntas p erso nas h abi tan e n cada v ivi enda, s e co nsi der ará n 4 p ersona s de media, ate ndiendo a l os m² que se refleja n en los da tos catastrales. ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 11 A mayores de las v iviendas , se suminis trará calor al c oncello de O Co r g o . El criter io d e demanda será o ficina , por lo que, la c antidad de a gua al día será de 2 li tros por persona , trabaj and o en di cho edi fi ci o 7 perso nas. También se suministra c alor a un comercio. Se seleccionará como c riterio de dema nda ofic ina con un co ns umo de 2 litros por persona, c onsiderando q ue tr abaja n 2 pe rs ona s en el comercio. Por último, en el propio aserradero, s e s uministrará c alor a dos locales más . Un local desti nado a oficina y ot ro un ves tu ario, que no dis pone de d uchas. Po r lo tanto e l consumo medio para di chos locales será de 2 litros por p ersona , tra ba jando en e l aserradero 9 pe rsonas . Por l o tan to la d emanda de agua calie nte san itaria di a ria d e cada e dificio s e muestra en la siguiente ta bla: Tabla A1 - 7 : Dem anda A.C .S en L/dia de cada vivienda Re f e re n c i a c at as t r al N ú m er o d e P a r c ela Uso De m an d a ( L /d í a) 27014A 001000820001O O 111 V i vi e nda 112 27014A 001000820001O O 111 O fic in a 18 27014A 001000820001O O 111 S an i d ad 18 001903900P H 25F 0001Y Q 39 C o n c ello 14 001905900P H 25F 0001J Q 59 V i v i e nda 112 001905000P H 25F 0001T Q 50 V i vi e nda 112 001904900P H 25F 0001MQ 49 V i vi e nda 112 001904900P H 25F 0001MQ 49 C o m e r ci o 4 001903700P H 25F 0001A Q 37 V i vi e nda 112 001904600P H 25F 0001L Q 46 V i vi e nda 112 001903600P H 25F 0001W Q 36 V i v i e nda 112 001903500P H 25F 0001H Q 35 V i v i e nda 112 001904500P H 25F 0001P Q 45 V i vi e nda 112 001902600P H 25F 0001I Q 26 V i v i e nda 112 001902700P H 25F 0001J Q 27 V i v i e nda 112 001904000P H 25F 0001A Q 40 V i vi e nda 112 001903200P H 25F 0001S Q 32 Vi vi e nda 112 001901900P H 25F 0001K Q 19 V i v i e nda 112 001905700P H 25F 0001X Q 57 V i vi e nda 112 001901800P H 25F 0001O Q 18 V i vi e nda 112 001906100P H 25F 0001I Q 61 V i v i e nda 112 001901700P H 25F 0001MQ 17 V i vi e nda 112 001901600P H 25F 0001F Q 16 V i vi e nda 112 001900600P H 25F 0001B Q 6 V i vi e nda 112 ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 12 Con estos valores, la cantidad total de ag ua caliente sanitaria es timada p ara la red de calor es de 2 . 294 lit ros/ d ía . Una vez determi nada la c antidad de litros de agua al d ía, se c alcula la demanda térmic a necesaria para calenta r es ta c a nti dad, has ta la t emper atur a de r efere nci a. L a temperatura de referencia to ma el valor de 60°C. L a demanda térmica vien e dada por la siguiente expresió n, extr aída de la no rma UNE 94002: 2005 : 𝐷𝐷 𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴 = 𝑄𝑄 𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴 · 𝜌𝜌 · 𝐶𝐶 𝑝𝑝 · �𝑇𝑇 𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟 − 𝑇𝑇 𝐴𝐴𝐴𝐴 � Ecuación A 1 -1 Dónde : • 𝐷𝐷 𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴 : de manda d e energía térmica para A.C.S. ( W). • 𝑄𝑄 𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴 : con sumo d e A.C.S. a la t emperatura de re ferenci a ( litros/día ). • 𝜌𝜌 : densidad del ag ua (kg/li tro), cuyo valor es de 1 kg/litro. • 𝐶𝐶 𝑝𝑝 : calor específico del agua (J/kg ⁰ C), cuyo va lor es de 4 178 J/k g. ⁰ C. • 𝑇𝑇 𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟 : t emperatura d e referenc ia para el A.C.S., que en este caso será de 60 ⁰C. • 𝑇𝑇 𝐴𝐴𝐴𝐴 : temperatura del ag ua fría de red (⁰ C). La temperatura de la re d local de agua fría para O C orgo varía a lo lardo del a ño y se obte nd rán estos valor es a partir de la norm a UNE 9400 2:2005 , escogiendo las temperaturas de la red de Lugo, provincia a la cu al pertenece el municipi o de O Corgo. Dichos valores se mues tran a continuación , en las c uales s e pue den obser var la s t emperaturas medias me nsuales de agua fría para la provincia de Lugo. ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 13 Tabla A1 - 8: Temperaturas mínimas de re d Por lo ta nto , la demanda térmica de A.C.S v ariará debido a que la temperatura de a g ua de la red también varía e n función del mes . C onsi dera ndo q ue d e media el cons umo d e A.C.S. es de 2 horas al d ía , la potencia térmica la siguiente. Tabla A1 - 9 : Me ses de consumo de A.C.S. Observando los res ultados, se pue de estimar q ue lo s mes es más desfav orables será n Enero y Diciem bre. Para realizar los c álculos fi nales para ob tener la d emanda de A. C.S se debe selec cionar una temperatura de r ed, y c omo se ha vis to, esta va ría en función En e ro 7 F e bre ro 8 Ma r z o 9 A bri l 10 Ma y o 11 Juni o 13 J u lio 15 A gos to 15 Se pti e mbr e 14 Oc t ubr e 12 N ov i e mb re 9 Di ci e mb re 8 M e d i a al año 10, 9 Te mp e ra tura mí ni ma me d i a de l a gua de l a r e d ge ne r a l e n °C Me s Q a cs (J/ m e s) Q ac s ( kW h ) En e r o 15754595560 8752, 55 F e b re ro 13961467520 7756, 37 Ma r z o 15160082520 8422, 27 A b ri l 14383380000 7990, 77 Ma y o 14565569480 8091, 98 Juni o 13520377200 7511, 32 J ulio 13376543400 7431, 41 A go s to 13376543400 7431, 41 Se pti e mbr e 13232709600 7351, 51 Oc tubr e 14268312960 7926, 84 N o v i e m b re 14671047600 8150, 58 Di c i e m b re 15457339040 8587, 41 95404, 4 To t al ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 14 del mes, por lo que se selecciona la temperatura de 7°C ya q ue es el valor má s desfav ora ble de to dos . A plicando la ecuaci ón A1 -1 se o btie ne la dem anda A .C. S. Tabla A1 - 10 : Poten cia demandada de A.C.S de cada vivienda. L a dema nda térmic a to t al de agua cali ente sanitaria as cienda hasta 143, 8 k W . N ú m er o d e P a r c ela Q Acs ( kW ) 111 7, 0 111 1, 1 111 1, 1 111 - 39 0, 9 59 7, 0 50 7, 0 49 7, 0 49 0, 3 37 7, 0 46 7, 0 36 7, 0 35 7, 0 45 7, 0 26 7, 0 27 7, 0 40 7, 0 32 7, 0 19 7, 0 57 7, 0 18 7, 0 61 7, 0 17 7, 0 16 7, 0 6 7, 0 ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 15 1.3 POTENC IA TÉRMICA DEMANDA DA P OR E L SECADERO En el proceso de aserrad o de la madera , una d e las fa ses claves de su trat amiento, es e l proceso de sec ado. Debi do a los div ers os usos que prese nta e ste tipo de mater ial, es nece sari o qu e su co nte nido de hume dad s ea lo más bajo posible y con garan tías de calidad. E n las i nstalaciones exis tentes del as err adero de O Corgo , pose en de cuat ro cámaras de seca do tradicionales, de 80 m³ de carg a cada u no . Est o s tip o s de ho rno s son los más u tilizados e n la i ndustria madere ra. Dichos reci ntos es tán hechos de ma teriales con buena aislación térmic a, para tener una pérdida de calor mínima, además so n resistentes a la c orrosió n, ya q ue la madera en el proceso de sec ado libera ácidos. El secado de la madera consiste e n pasar aire forzado por el sistema de ventilació n y po r los sistemas de calefacc ión para luego atravesa r las pilas d e madera u bicadas en el interior de la cámara. El siste ma de cale facción d e la cámara de obj eto de estu dio es de agua caliente. A medida que el aire c ircula entre las pilas de la madera, este ir á absorbiendo la humedad de la madera, haciendo que la h umedad r elativa vay a aumentando y la tempe ratura del ai re vaya dis minuyendo, debido a que e se cal or ha sido cedido a la madera. Cuando el aire haya hecho todo el recorrido, se encuentra a una temperatur a inferior a la i nicial y co n una humedad más alta, sie ndo forzado por los sistemas de ventilació n a salir de l a cámara y al mismo tiempo ob teniendo air e de l exterior para co ntinuar con la eta pa de secado. A con tin uaci ón s e m uestra un es que ma de este tip o de hornos c on vencionales . ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 16 Figur a A1 - 3 : Esque ma de se cadero tr adicional [3 ] Tenie ndo en c uen ta el p roce so se gui do e n la e ta pa de sec ado, s e calcular á la potencia térmica dema nda da para el sist ema de cale facción de la c ámara de secad o . ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 17 1.3 .1 Fa cto res dete rmin ante s para la po tenc ia té rmica de seca do P ara determinar cuá nto calor hay que aportar al proceso, c on el fin de cubrir las exigencias del s ecado d e la mad era, se r ealiza considerando las siguientes bases de trabajo: • Tipo de mad era Pino pinaster • Humedad inicial 87% • Hume dad fi nal 12% • Espesores nominales 40 - 50m m • Capacidad de c arga nomi nal 320 m 3 • Densidad de la ma dera 435 kg/m³ • Temper at ura de operación de l ai re 75°C • Temperatura del sistema de cal efacción 90 °C • Temperatura am biente (promedio Meteogalicia) 12°C • N° de secados al mes 3 • Durac ió n de s eca do o Espesor 40 mm 7 días o Espesor 50 mm 8 días • Calor específico ma dera 2720 J/(kg ·K) 1.3 .2 C alor n eces ario p recalent amien to d e la madera Es el calor que se necesita para elevar la temperatura de la madera h úmeda, desde la temperatura ambi ente h asta la temperatura de operació n. Para que la madera pi erda humedad, primero é sta d ebe s er cale ntada perd iendo el ag ua libre q ue posee la madera, y luego per derá el agua li gada. Se calcul a mediant e la siguiente expresión [3 ]: 𝑄𝑄 = 𝑉𝑉 𝑚𝑚 · 𝑀𝑀 𝑂𝑂 𝑉𝑉 𝐴𝐴 · cp 𝑚𝑚 · ∆ T Ecuación A 1 -2 ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 18 En dond e: • V m : Vol umen de ma dera a secar (m³ ) • M 0 /V s : Densidad básica (kg / m ³ ) • Cp m : Calor es pecífico de l a madera (J/k g·K) • ∆ T: Diferencia en tre la Tª ambiente y la Tª de o peración Por lo tanto: 𝑄𝑄 = 320 𝑚𝑚 3 · 435 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑚𝑚 3 · 2720 𝐽𝐽 𝑘𝑘𝑘𝑘 · 𝐾𝐾 · ( 348 − 285 ) K = 23 . 853 . 312 kJ = = 𝟔𝟔 . 𝟔𝟔𝟔𝟔𝟔𝟔 , 𝟗𝟗𝟔𝟔 𝐤𝐤𝐤𝐤𝐤𝐤 1.3 .3 C alor n eces ario en la etapa d e sec ado En esta etapa, el c alor nec esario que se requiere, es el destinado a eva porar el ag ua ligada a la ma dera húmeda. La c a nti dad de agu a qu e es nec esar ia eliminar se halla a través de la siguie nte ecuación [3 ]: 𝑀𝑀 = 𝑀𝑀 𝑂𝑂 𝑉𝑉 𝐴𝐴 · 𝑉𝑉 𝑖𝑖 · ℎ 𝑖𝑖 − ℎ 𝑟𝑟 100 Ecuación A 1 -3 En dond e: • M: Ca ntida d de ag ua en kg por m³ • M 0 /V s : D ensidad básica ( k g/m³) • V i : Volumen d e madera a secar ( m³) • h i , h f - H umedad inicial y final de la madera ( %) ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 19 Substi tuy end o e n la ecuac ión A 1 -3 𝑀𝑀 = 435 · 320 · 87 − 12 100 = 104 . 400 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑎𝑎𝑘𝑘𝑎𝑎𝑎𝑎 𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 𝑠𝑠𝑑𝑑𝑠𝑠𝑎𝑎𝑑𝑑𝑝𝑝 Sa biendo que el calor de vaporización d el agua es 540 kcal/ kg y co noci en do l a can tidad de agua a s ecar, se ob tiene las necesi dades calorí ficas para est a etapa : 𝑄𝑄 𝑣𝑣𝑣𝑣𝑝𝑝𝑣𝑣𝑟𝑟𝑖𝑖𝑣𝑣 𝑣𝑣𝑣𝑣𝑖𝑖 ó 𝑛𝑛 = 104 . 400 𝑘𝑘𝑘𝑘 · 540 kcal kg = 56 . 376 . 000 kca l = 𝟔𝟔𝟔𝟔 . 𝟔𝟔𝟓𝟓𝟓𝟓 , 𝟗𝟗𝟗𝟗 𝐤𝐤𝐤𝐤𝐤𝐤 1.3 .4 Calen tamien to del aire ex ter ior El aire exterior se intro duce en la cámara media nte el sistema de ventila ción. Este aire se hace pasar por el sistema de c alefacción ag ua caliente que estará a una temperat ura de 90 °C , que es el en ca rgado de t ransmitir calo r al aire. El vol umen de aire ex terior necesario dependerá de la hume dad de l a ir e a la entr a da de l sec adero y la can tidad de agua que éste sea capaz de retirar a la t emperatu ra de operación (75°C). El aire entra en el seca dero con una hume dad media del 79% y una tempe ra tura de 11 ,9 ° C , dato promedio de Meteogalicia para el periodo 2 001 - 2016 . El cont eni do de hume da d absol uta de aire en es ta do de sat ur ació n a 75° C es de 241, 6 g/m ³ [3 ]. Si el aire se c alienta hast a alcanzar 75°C, manten iendo la humedad rela ti va d e 79 %, su contenido de ag ua al el evar la tempera tura pasar á a ser 0,79 ·2 41, 6= 1 90, 8 6 g /m³. Por lo tanto, la capacidad de a bsorción del aire u tilizado a 7 5° C es de : 241 ,6 – 190 ,8 6 = 50 ,74 g/m ³. En cons e cuenc ia , para p oder eliminar est o s 104. 400 kg de agua: 104 . 400 . 000 𝑘𝑘 50 , 74 𝑘𝑘 / 𝑚𝑚 3 = 2. 057 . 548 ,3 𝑚𝑚 3 𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑎𝑎𝑎𝑎𝑝𝑝𝑑𝑑 ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 20 1.3.4.1 Calent amien to del air e ext erior par a el secado d e astil la En el proceso del tratam iento de resid uos mader eros, existe otra etapa secado para la astilla húmeda, el cual se p roduce en un secador de c inta d e baja temperatura . Est e equipo necesi ta una corri ente de air e caliente para sec ar el ma terial. Apr ovechando qu e se genera aire calie nte en la cámara , se podr á extraer parte d e ese aire, y lu ego transportarla hac ia el secador de c inta, por lo q ue es necesario sobredimensionar l a cantidad de aire para am bos procesos. Por lo tanto, para deter minar la potencia calorí fica necesaria, se necesi ta estimar l a cantidad aire destinado al s ecador de c inta. Las bases de trabajo par a la astilla so n las siguie ntes: • Humedad inicial 40% • Hume dad fi nal 12% • Cantidad de astilla 11.535, 27 kg • Temperatura de operación del aire 75 °C La cantidad de astilla a s ecar, al 40 % de h ume da d , es de 11.53 5,27 kg. Este pr oducto , una vez sec o, al be r gar á un 12 % de hum eda d. Por lo tanto la can tidad de as tilla s eca es : 𝑘𝑘𝑘𝑘 0 · ( 1 − ℎ 0 ) = 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑟𝑟 � 1 − ℎ 𝑟𝑟 � Ecuación A 1 -4 11 . 535 , 27 ( 1 − 0, 40 ) = 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑟𝑟 ( 1 − 0, 12 ) = 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑟𝑟 = 7. 864 , 96 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑑𝑑𝑎𝑎𝑎𝑎 𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑎𝑎𝑠𝑠𝑎𝑎 𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎 𝑠𝑠𝑑𝑑 𝑠𝑠𝑎𝑎 La cantidad de agua que es necesaria evap orar en el secador se rá de 3.670 ,31 kg/día. A l utilizar la misma tem peratura de operació n del aire, para l a astilla como para la mad era aserrada, la ca p acidad de absorció n es la misma, s iendo de 50, 74 g/m³, v alor determinado e n el apartado anterior, co n lo que la cantidad de ai re necesari o al día será : 3. 670 . 310 𝑘𝑘 / 𝑑𝑑 í 𝑎𝑎 50 , 74 𝑘𝑘 / 𝑚𝑚 3 = 72 . 335 , 63 𝑚𝑚 3 𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑎𝑎𝑎𝑎𝑝𝑝𝑑𝑑 𝑎𝑎𝑎𝑎 𝑑𝑑 í 𝑎𝑎 ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 21 El secadero rotatorio de astilla es capa z d e ev aporar, a 75 °C, 5 00 kg/h de agua, po r l o que s e es tim a que la duración del sec ado será: 3. 670 , 31 k 𝑘𝑘 / 𝑑𝑑 í 𝑎𝑎 540 𝑘𝑘𝑘𝑘 / ℎ = 8, 34 ≈ 9 ℎ 𝑝𝑝𝑝𝑝𝑎𝑎𝑠𝑠 𝑑𝑑 í 𝑎𝑎 𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑠𝑠𝑑𝑑𝑠𝑠𝑎𝑎 𝑑𝑑𝑝𝑝 Fina lme nte la can tidad de ai re que se rá nece sario ext raer a la hora de la cám ara de secado es : 𝑠𝑠𝑎𝑎𝑐𝑐𝑎𝑎 𝑎𝑎𝑑𝑑𝑎𝑎𝑑𝑑 𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑎𝑎𝑎𝑎𝑝𝑝𝑑𝑑 𝑑𝑑𝑒𝑒𝑎𝑎𝑝𝑝𝑎𝑎 í 𝑑𝑑𝑝𝑝 𝑎𝑎 𝑎𝑎𝑎𝑎 ℎ 𝑝𝑝𝑝𝑝𝑎𝑎 = 72 . 335 , 63 𝑚𝑚 3 𝑑𝑑𝑎𝑎𝑎𝑎 9 ℎ 𝑝𝑝𝑝𝑝𝑎𝑎𝑠𝑠 𝑑𝑑 í 𝑎𝑎 = 8. 037 , 29 𝑚𝑚 ³/ ℎ 𝑝𝑝𝑝𝑝𝑎𝑎 La cantidad de air e total para ambos p rocesos , tenie ndo e n c uenta que la durac ión d e se ca do en la c ámara e s de 180 hora s, s erá : 2.0 57 . 548 ,3 180 𝑚𝑚 3 ℎ + 8. 037 , 29 𝑚𝑚 3 ℎ = 19 . 468 , 11 𝑚𝑚 3 ℎ En definitiva, pa ra un s ecado de mader a aserrada, la cantidad final de aire que s e genera rá s erá de: 19 . 468 , 11 𝑚𝑚 3 ℎ · 180 ℎ = 3 . 504 . 261 𝑚𝑚 ³ La ecuación para calcula r las necesidades e nergéticas para cale ntar este aire hasta u na temperatura de 75°C es análoga a la e cuación A 1 -3 , sus tituy e ndo l os v alore s de l a madera por los val ores del aire: 3. 504 . 261 𝑚𝑚 3 · 1, 025 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑚𝑚 3 · ( 348 − 284 . 9 ) 𝐾𝐾 · 1012 𝐽𝐽 𝑘𝑘𝑘𝑘 · 𝐾𝐾 = 229 . 366 , 03 𝑀𝑀𝐽𝐽 = = 6 𝟗𝟗 . 𝟕𝟕𝟕𝟕𝟔𝟔 , 𝟕𝟕𝟗𝟗 𝒌𝒌𝒌𝒌𝒌𝒌 ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 22 1.3 .5 Potencia térmi ca t otal Una vez determinada la s potencias necesarias para c ada e tapa, la suma total de ellas nos dará la c antidad de c alor que es necesario s uministrar. 𝑄𝑄 𝑡𝑡𝑣𝑣𝑡𝑡𝑣𝑣𝑡𝑡 𝑑𝑑𝑟𝑟 𝑠𝑠𝑟𝑟𝑣𝑣𝑣𝑣𝑑𝑑𝑣𝑣 = 𝑄𝑄 𝑝𝑝𝑟𝑟𝑟𝑟𝑣𝑣𝑣𝑣𝑡𝑡𝑟𝑟 𝑛𝑛𝑡𝑡𝑣𝑣𝑚𝑚𝑖𝑖 𝑟𝑟𝑛𝑛𝑡𝑡𝑣𝑣 + 𝑄𝑄 𝑟𝑟𝑡𝑡𝑣𝑣𝑝𝑝𝑣𝑣 𝑑𝑑𝑟𝑟 𝑠𝑠𝑟𝑟𝑣𝑣𝑣𝑣𝑑𝑑𝑣𝑣 + 𝑄𝑄 𝑣𝑣𝑣𝑣𝑡𝑡𝑟𝑟 𝑛𝑛𝑡𝑡𝑣𝑣𝑚𝑚𝑖𝑖𝑟𝑟 𝑛𝑛𝑡𝑡𝑣𝑣 𝑑𝑑𝑟𝑟𝑡𝑡 𝑣𝑣𝑖𝑖𝑟𝑟𝑟𝑟 𝑟𝑟𝑒𝑒𝑡𝑡𝑟𝑟𝑟𝑟 𝑖𝑖𝑣𝑣𝑟𝑟 Ecuación A 1 -5 𝑄𝑄 𝑡𝑡𝑣𝑣𝑡𝑡𝑣𝑣𝑡𝑡 𝑑𝑑𝑟𝑟 𝑠𝑠𝑟𝑟𝑣𝑣𝑣𝑣𝑑𝑑𝑣𝑣 = 6 . 625 , 92 + 65 . 544 , 93 + 63 . 712 , 79 = 𝟕𝟕𝟗𝟗𝟔𝟔 . 𝟖𝟖𝟖𝟖𝟗𝟗 , 𝟔𝟔𝟓𝟓 𝒌𝒌𝒌𝒌𝒌𝒌 En el aserradero se realiz a n 3 secad os al mes, de 7 a 8 d ías de duración cad a uno, con lo que el ti empo de fu ncion ami ento de u n sec ado es de 168 a 19 2 hor as. Tom ando u n val o r promedio de 18 0 h, la potencia a demandar de la caldera pa ra su utilización en lo s secadero s será : 135.88 3,65 k Wh / 180 h = 754,91 kW A mayores se d ebe n co nsi derar la s pér did as de c alor qu e s e ti ene n por la s venta na s, paredes, puer tas, piso y techo de la cámara de sec ado, por lo que se a diciona un factor de seg urida d del 1 5% [4 ]. Po tencia térmica de seca do: 754, 9 kW· 1.15= 86 8,14 kW 1.4 CALDERA SELE CCIONAD A Para seleccionar la calde ra, hay que tener en cuenta la demanda térmic a necesa ria e n el caso más desfavorable . La demanda máxim a será la suma de la p otencia para calefacción, A. C.S. y p ara el secad ero de ma dera aserra da y as tilla , asce nd iend o d icha demanda hasta 1 .407 , 04 kW . Los aspectos a tener en cuen ta para la selección de la caldera, será sob re todo , la potencia mí nima necesaria, el com bus tibl e a cepta do sea astilla y de acu erdo con e l RITE , las c alderas de bio masa utilizadas para la producción d e calor , se le s e xig en u n re ndim ie nto mí ni mo i nsta ntá neo del 75%. ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 23 Tenie ndo en c uenta dic ho s re quisi tos l a ca lde ra s elec ciona da s e pued e c ons ulta r en e l “ Anejo IV - Especi ficacion es técnicas de los equipos ”, no o bs tante podrí a ser ap to otr o modelo de calde ra, siempre y c uando reúna los r equisitos estima dos. ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 24 2 . RED DE DISTRIBUCI ÓN DE CALOR La red de tuberías q ue permite distribuir el calor a los puntos de consumo, está f ormada principalmente por tu bos aislados para que las p érdidas térmicas s ean las mínimas. La forma de t ransportar c alor será me diante agu a caliente, donde se cede calo r a las viv iendas y a s u ve z el fl uido s e i rá e nfria ndo. La red t ambié n c ons ta d e un c irc ui to de retorno a la central térmica, en n uestro caso, al ta nque acumulador. Habitualment e estas tuberías se distribu yen en zanjas s ubterráne as que siguen el trazado de las calles. 2 .1 TEND IDO DE LA RE D La red de dis tribución p uede configurarse de di ferentes maneras. En el c a so d e l p roy ec to presente, el trazado sele ccionado es el ramific ad o . Se ha opta do por esta s oluc i ón y a las viviendas no es tán agrupadas, y es la forma más s encilla de suminis trar calor a los puntos de co nsum o. Se ha elaborado un esquema del traza do ramificado, divi diéndolo en tr amos, con su cor respo ndie nte lo ngit ud. Se pue de de ter mi nar l a lo ngi tud de la s t uberí a s, pues to que, se ha utilizado las bases topográ ficas que fac ilita la xu nta, exportando el ma pa cartográfico al programa Au toCad [ 20]. A continuación s e muestra el esquema del tendido de la red: ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 25 1 2 3 4 4.1 5 5.1 6 7 7.1 8 8.1 9 9.1 10 11 12 7.2 12.1 13 15 14 14.1 14.2 16 16.1 17 18 18.1 19 19.1 20 20.1 21 21.1 22 22.1 23 24 24.2 24.1 25.1 25 26 26.1 27 28 Figur a A1 - 4 : Tendido de la red d e dist ribución. Los punto s que se corresponden a vivie ndas se muestran en la Tabla A 1 -11 , siendo el punto 1 la salida de la c entral té rmica. Tabla A1 - 11 : C orre lación de pun tos del tr amo con las vivie ndas . Punto 3 4, 1 5, 1 7, 1 8, 1 10 11 12, 1 14, 1 14, 2 16, 1 17 18 19, 1 20, 1 21, 1 22, 1 24, 1 24, 2 25, 1 26, 1 27 28 P arc e l a 16 27 26 37 46 35 45 111 46 46 50 59 39 111 40 40 32 19 57 18 61 17 6 ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 26 2.2 SUB EST ACIONES Y A COMETID AS El d iseño de la sub estac i ón no es o bje to de es tu dio de es te pro yec to, sin em barg o, se optar á po r la i nstalación de una sube sta ción indi recta . Se sel ecciona este tipo de instalación puesto posibili ta la se paración entre la red y la vivienda , deri va ndo en u n menor riesgo de f ugas en la instalaci ón del usua ri o y obt enie nd o una s c ondic ion es m ás estables ya que las flu ctu acione s de tem pera tur a de la re d no a fect an a es t e sis tem a. L a producción de ACS se realizará ins tal and o i nter acum ula dore s de serpe ntí n [17]. 2.3 SIS TEMAS DE B OMBEO El caso de este proyecto, s e trata de una re d pequeña y la c entral donde s e generará la energía calorífica te ndrá dimensiones pequeña s, por lo qu e el siste ma que más se adap ta a es tas nec esi dade s es el bombe o cen tralizado. M ás adelante, en el presente anejo, se determinará las necesidades hi dráulicas para la elecció n de la bomba de la red. ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 27 3 . DI SEÑO DE LAS T UBERÍA S Y BOMBAS Para realizar el diseño de las tuberías hay que tener en cuenta el c audal máximo de diseño de la i nstalación y de las pérdidas de car ga. Los materiales de estas tuberías puede n se r de diversos material es, dependiendo de las carac terísticas de aplicac ión y d e las condiciones climá ticas . Las pérdidas térmicas e n el sis tema es un factor s umamente importante en el diseño, con l o qu e las tu berí as de ben te ner u n bue n ai sla nte. Es tas pér didas no d epende n s ol o del salto té rmic o, sino ta mbién, de pe nde n del diá m etro de l a tu berí a, pue sto que cua nt o más grandes sea n, mayor será la pérdi da térmica. 3 .1 CÁLCULO DE CAUDALE S En este apartado se det erminará el caudal qu e circula por los tramos d e la red. Este parám etr o de pe nde d e l a demanda de las viv iendas y se calc ulará me diante la siguiente expresión [ 5 ]: 𝑃𝑃 = 𝑄𝑄 · 𝜌𝜌 · 𝐶𝐶 𝑝𝑝 · ∆𝑇𝑇 Ecuación A 1 -6 En dond e: • P : Potencia deman dada ( kW) • Q : Caudal (l/s) • 𝜌𝜌 : D ens ida d del ag ua: 1 kg /l • C p : Calor específico del a gua: 4,18 k J/ ( kg· °C ) • ∆ T: Salto térmico La temperat ura de im pulsión de la re d puede variar desde 80°C hasta 1 10°C, i ncluso llegando a te mpera turas de 15 0°C en los países nórdicos, donde este sistema de calefacción es tá muy ext endi do [ 17 ]. En el proyec to actual, la tem per atur a de im puls i ón será de 90 °C , pues to qu e esa temperatu ra está dentro de l intervalo y es la misma q ue se utiliza en la cámara d e secado. En c uanto al s alto térmico que se pr oduce en la red depende, sobre todo, d el diseño y de la config uración de l os sistemas i nternos d e las viviendas, siendo lo más habitual una difer encia de tem peratura e n torno a 20° C . ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 28 Conocien do la potencia demandada de cada v ivienda, anteriorm ente calculada, e l caudal necesario se dete rmina reordena ndo la ecuación A 1 -6 : 𝑄𝑄 = 𝑃𝑃 𝜌𝜌 · 𝐶𝐶 𝑝𝑝 · ∆𝑇𝑇 Ecuación A 1 -7 En la si guie nte tabl a se muestr an l os res ulta dos obte nid os: Tabla A1 - 12 : C audal de stinado a cada v ivienda Para la r ed de distribución, e l ca udal demandado es de 6,44 l/s . C omo s e pue d e ob s er v ar en el es que ma de dis tri buc ión, figura A1 -4 , se ha divi dido l a red en v arios tramos. Conocido el caudal des tinado a cada e dificio y el caudal total que es n eces ario impulsar desde la central térmica , se obtiene como se re parte dicho caudal a lo largo de de l tendido. Los valor es calc ulados para cada tramo s on l os siguientes: N ú m er o d e P a r c ela Po te nci a ( kW ) ṁ ( l /s ) N ú m er o d e P a r c ela Po te nci a ( kW ) ṁ ( l /s ) 111 29, 32 0, 35 45 13, 02 0, 16 111 4, 93 0, 06 26 35, 02 0, 42 111 7, 23 0, 09 27 20, 52 0, 25 39 47, 08 0, 56 40 27, 22 0, 33 59 47, 22 0, 56 32 23, 02 0, 27 50 23, 22 0, 28 19 13, 62 0, 16 49 27, 62 0, 33 57 15, 62 0, 19 49 4, 85 0, 06 18 13, 32 0, 16 37 14, 32 0, 17 61 31, 22 0, 37 46 28, 52 0, 34 17 15, 02 0, 18 36 28, 02 0, 33 16 27, 42 0, 33 35 18, 52 0, 22 6 23, 02 0, 27 ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 29 Tabla A1 -13 : Caudal de agua en cada tramo de la red. 3.2 DIÁM ETRO DE LA TU BERIA La siguiente etapa en el diseño de las tuberías es la selección del diámetro cor recto. Previamente calcula do en el apartado anterior el caudal que circula por l os tramos, es posible determinar el diá metro teórico de las mis mas, mediante la siguien te expresió n: ø = � 4 · 𝑄𝑄 𝜋𝜋 · 𝑣𝑣 Ecuación A 1 -8 Siendo: • Q: Caudal ( l/s ) • V: V elocidad ( m/s ) Tram o Di s t an ci a( m ) ṁ ( l /s ) Tram o Di s t an ci a( m ) ṁ ( l /s ) 1- 2 33, 03 6, 44 16- 17 53, 74 0, 56 2- 3 65, 75 0, 33 16- 16, 1 10, 74 0, 28 2- 4 43, 55 6, 11 15- 16 56, 78 0, 84 4- 4, 1 8, 56 0, 25 15- 18 20, 81 2, 93 4- 5 10, 94 5, 86 18- 18, 1 5, 15 0, 56 5- 5, 1 21, 56 0, 42 18- 19 17, 07 2, 37 5- 6 11, 26 5, 45 19- 19, 1 6, 62 0, 35 9- 10 33, 95 0, 22 19- 20 10, 17 2, 02 9- 9, 1 8, 90 0, 33 20- 20, 1 6, 42 0, 33 7, 2- 9 11, 16 0, 56 20- 21 4, 88 1, 70 8- 11 25, 94 0, 16 21- 21, 1 9, 75 0, 09 8- 8, 1 2, 00 0, 34 21- 22 25, 92 1, 61 7, 2- 8 7, 68 0, 50 22- 22, 1 15, 20 0, 27 7- 7, 2 6, 78 1, 05 22- 23 143, 21 1, 34 7- 7, 1 3, 08 0, 17 23- 24 14, 15 1, 06 6- 7 44, 70 1, 22 24- 24, 2 4, 52 0, 19 6- 12 68, 03 4, 22 24- 24, 1 16, 74 0, 16 12- 12, 1 23, 15 0, 06 24- 25 22, 32 0, 71 12- 13 51, 91 4, 16 25- 25, 1 14, 81 0, 16 14- 14, 2 16, 85 0, 33 25- 26 19, 02 0, 55 14- 14, 1 5, 39 0, 06 26- 26, 1 16, 10 0, 37 13- 14 9, 52 0, 39 26- 27 48, 97 0, 18 13- 15 14, 15 3, 78 28- 23 85, 11 0, 27 ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 30 Se deberá seleccionar u na velocidad de cálculo teni end o en cuen ta el material de l a con du cció n . En l a Se cc i ón HE 4 d e l C TE , se desc riben las velocidades per mitidas para el dimensionamiento de tuberías. Las vel ocidades de cálculo están com prendidas en los siguient es intervalos: • Tuberías metálicas: entr e 0,50 y 2, 00 m/s • Tuberías termoplásticas y multicapas: e ntre 0,50 y 3,50 m/s Observando los interval os permitidos para ambos mate riales, la velocidad que s e seleccionará será d e 1 m/s , al tratarse de zonas habitadas. Con esta velocidad, el d iseñ o de las tuberías será válido e n caso de que se in stalen de material m etálico o ma teria l termoplástico. Conociendo el caudal y seleccionado el término de vel ocidad, es posible calc ular los diámetros teóricos. E n la siguien te tabla se muestran los valores ob tenidos. Tabla A1 - 14 : D iámetr os teór icos calculados Tram o ṁ ( l /s ) Ø te ó ri co( mm) Tram o ṁ ( l /s ) Ø te ó ri co( mm) 1- 2 6, 44 90, 53 16- 17 0, 56 26, 80 2- 3 0, 33 20, 42 16- 16, 1 0, 28 18, 79 2- 4 6, 11 88, 20 15- 16 0, 84 32, 73 4- 4, 1 0, 25 17, 67 15- 18 2, 93 61, 13 4- 5 5, 86 86, 41 18- 18, 1 0, 56 26, 76 5- 5, 1 0, 42 23, 08 18- 19 2, 37 54, 96 5- 6 5, 45 83, 27 19- 19, 1 0, 35 21, 12 9- 10 0, 22 16, 78 19- 20 2, 02 50, 74 9- 9, 1 0, 33 20, 64 20- 20, 1 0, 33 20, 35 7, 2- 9 0, 56 26, 61 20- 21 1, 70 46, 49 8- 11 0, 16 14, 07 21- 21, 1 0, 09 10, 48 8- 8, 1 0, 34 20, 83 21- 22 1, 61 45, 29 7, 2- 8 0, 50 25, 14 22- 22, 1 0, 27 18, 71 7- 7, 2 1, 05 36, 60 22- 23 1, 34 41, 24 7- 7, 1 0, 17 14, 76 23- 24 1, 06 36, 75 6- 7 1, 22 39, 47 24- 24, 2 0, 19 15, 41 6- 12 4, 22 73, 33 24- 24, 1 0, 16 14, 39 12- 12, 1 0, 06 8, 66 24- 25 0, 71 30, 10 12- 13 4, 16 72, 81 25- 25, 1 0, 16 14, 23 14- 14, 2 0, 33 20, 50 25- 26 0, 55 26, 52 14- 14, 1 0, 06 8, 59 26- 26, 1 0, 37 21, 79 13- 14 0, 39 22, 22 26- 27 0, 18 15, 12 13- 15 3, 78 69, 34 28- 23 0, 27 18, 71 ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 31 Observando los diámetr os teóricos, se selec cionará una marca co mercia l de tuberías, escogiendo al alza el diá metro similar a l teórico. En el actual proyecto, y para continua r con los cálc ulos posteriores, se ha n selecc ionado tuber í as pre aisladas de plástico y c on un aisla nte de poliuretano. El motivo de la es que están destinadas al tra nsporte de energía proce dente de calderas o pla ntas de biomasa , por lo que son i dóneas para este proyecto. A demás aportan u n buen aisla miento contra la pérdida de calor a lo la rgo de l os tramos de la re d. A la hora d e su i nstalación, se p u ede observar en el “ Plano 4 - S ecc ión z anja ” como est arán dispuestas dichas tuberías. En el Anejo IV - Espec ific aci ones téc nic as de los e quipos , se pue den obse rva r s us diferen tes características. Pes e a que se ha selecc ionado est a marca, v aldría otro mo delo de tuberías, tanto de plásti co como de metal, siempre y c uando reúnan los requis itos necesarios para el buen funcionamiento del sistema Figur a A1 - 5 : Princi pales com pone ntes del tubo [23 ] En el catálogo del fabrica nte se pueden co nsultar l os diámetros comerciale s disponibles para este modelo de tubería. En la sigui e nte tabla s e puede n ob ser va r estas dimens i ones, ju nto con e l esqu ema de l a t ub ería en c ues tió n. ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 32 Se escoger án los mo delos UNO para la sel ección de los diám etros. Se de b e ten e r en cuenta que el recor ri do a lo larg o de la re d es doble, u no para la ida de sde la ce ntral generadora, y otro para el retorno a la misma. L os diámetros elegidos e n función de lo s teóric os s e mue stra n e n l a sig uie nte ta bl a: Tabla A1 - 15 : F icha de dime nsio nes de tuber ía REHAU . (Fuente: Catálogo fabricante) ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 33 Tabla A1 - 16 : D iámetros teóricos y comerciales sele ccion ad os Tram o Di s t an c i a( m ) ṁ ( l /s ) Ø te óri co ( mm) Ø com ( mm) Ø i n t ( mm) D ( mm) 1- 2 33, 03 6, 44 90, 53 125, 0 102, 2 185 2- 3 65, 75 0, 33 20, 42 32, 0 26, 2 93 2- 4 43, 55 6, 11 88, 20 110, 0 90 164 4- 4, 1 8, 56 0, 25 17, 67 25, 0 20, 4 93 4- 5 10, 94 5, 86 86, 41 110, 0 90 164 5- 5, 1 21, 56 0, 42 23, 08 32, 0 26, 2 93 5- 6 11, 26 5, 45 83, 27 110, 0 90 164 9- 10 33, 95 0, 22 16, 78 25, 0 20, 4 93 9- 9, 1 8, 90 0, 33 20, 64 32, 0 26, 2 93 7, 2- 9 11, 16 0, 56 26, 61 40, 0 32, 6 93 8- 11 25, 94 0, 16 14, 07 20, 0 16, 2 78 8- 8, 1 2, 00 0, 34 20, 83 32, 0 26, 2 93 7, 2- 8 7, 68 0, 50 25, 14 32, 0 26, 2 93 7- 7, 2 6, 78 1, 05 36, 60 50, 0 40, 8 113 7- 7, 1 3, 08 0, 17 14, 76 20, 0 16, 2 78 6- 7 44, 70 1, 22 39, 47 50, 0 40, 8 113 6- 12 68, 03 4, 22 73, 33 90, 0 73, 6 164 12- 12, 1 23, 15 0, 06 8, 66 20, 0 16, 2 78 12- 13 51, 91 4, 16 72, 81 90, 0 73, 6 164 14- 14, 2 16, 85 0, 33 20, 50 32, 0 26, 2 93 14- 14, 1 5, 39 0, 06 8, 59 20, 0 16, 2 78 13- 14 9, 52 0, 39 22, 22 32, 0 26, 2 93 13- 15 14, 15 3, 78 69, 34 90, 0 73, 6 164 16- 17 53, 74 0, 56 26, 80 40, 0 32, 6 93 16- 16, 1 10, 74 0, 28 18, 79 25, 0 20, 4 93 15- 16 56, 78 0, 84 32, 73 50, 0 40, 8 93 15- 18 20, 81 2, 93 61, 13 75, 0 61, 4 164 18- 18, 1 5, 15 0, 56 26, 76 40, 0 32, 6 93 18- 19 17, 07 2, 37 54, 96 75, 0 61, 4 164 19- 19, 1 6, 62 0, 35 21, 12 32, 0 26, 2 93 19- 20 10, 17 2, 02 50, 74 63, 0 51, 4 128 20- 20, 1 6, 42 0, 33 20, 35 32, 0 26, 2 93 20- 21 4, 88 1, 70 46, 49 63, 0 51, 4 128 21- 21, 1 9, 75 0, 09 10, 48 20, 0 16, 2 78 21- 22 25, 92 1, 61 45, 29 63, 0 51, 4 128 22- 22, 1 15, 20 0, 27 18, 71 25, 0 20, 4 93 22- 23 143, 21 1, 34 41, 24 63, 0 51, 4 128 23- 24 14, 15 1, 06 36, 75 50, 0 40, 8 113 24- 24, 2 4, 52 0, 19 15, 41 20, 0 16, 2 78 24- 24, 1 16, 74 0, 16 14, 39 20, 0 16, 2 78 24- 25 22, 32 0, 71 30, 10 40, 0 32, 6 93 25- 25, 1 14, 81 0, 16 14, 23 20, 0 16, 2 78 25- 26 19, 02 0, 55 26, 52 40, 0 32, 6 93 26- 26, 1 16, 10 0, 37 21, 79 32, 0 26, 2 93 26- 27 48, 97 0, 18 15, 12 20, 0 16, 2 78 28- 23 85, 11 0, 27 18, 71 25, 0 20, 4 78 ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 34 3.3 AISLA MIENTO DE TUBERIA S. E SPESOR MÍ NIMO El aislamiento de las tuberías duran te todo el rec orrido de la r ed es de suma importancia, influyend o directamente c on el rendimiento del sis tema. C on el fin de respetar un a horro energ ético mínimo, el Reglament o de i nstal acion es térmi cas de l os edific ios (R ITE) y el C ódig o T écnico d e E di ficació n (CTE) establ ecen el es pesor mínimo de l a capa ai sla nte, r eferi do a un a is lan te de c o nduc tivida d 0,04 0 W/(m K ) medida a 0°C , por lo q ue será n iguales o e quivalentes en los t ramos de la red. En la siguiente ta bla, aparecen los espesores mín imos requeridos, para un aislante tipo de co nductividad 0,04 mK/W , e n func ió n de l a te mpe ra tura del fl uido inte ri or y del diá me tro exter ior de la tubería. Tabla A1 - 17 : Es pesor mí nim o de l a islant e e n tu ber ías [6 ] En el caso de que la co n ductividad de la tubería no coincida con la r eferenc ia, el espesor se calculará m ediante la ecuación: 𝑑𝑑 = 𝐷𝐷 2 � 𝑑𝑑𝑒𝑒𝑝𝑝 � λ 0, 04 · 𝑎𝑎𝑐𝑐 𝐷𝐷 + 2 𝑑𝑑 𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟 𝐷𝐷 � − 1 � Ecuación A 1 -9 Donde : • e: E spesor del aislante ( mm) • D: D iámetro del ais lante, coincide nte con el exterior de la t ubería ( mm) • e ref : Espesor de ref erencia, el que aparece e n la Tabla A1 - 14 • λ : Cond uctivi dad del ais la nte W/(mK) 40 a 60 > 60 a 100 > 100 a 150 25 25 30 30 30 40 30 30 40 30 40 50 35 40 50 Par a un ai sl a nte de c onduc ti vi da d 0 ,0 4 W /( m K) . S i la s t u b er í a s d i s c u r r en p o r el ext er i o r , el es p es o r s e in c r em ent a r á en 1 0 m m . 90 < D ≤ 140 140 > D Di áme tro e x t e ri o r de l a tube r í a e n mm T e mpe ra tur a de l f l ui do e n °C D ≤ 35 35 < D ≤ 60 60 < D ≤ 90 ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 35 Las tuberías c omerciales seleccionadas, tienen un aislante de poliur etano e spumado con penta no , c on un coefici ente de transmisió n tér mica de 0,0 216 W/m K . Est e valor es distinto al mostrando e n la Tabla A 1 -17 , por lo que es necesario comprobar si es te espeso r c umpl e con e l m ínimo exigido media nte la e cuac ión A 1 - 9. ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 36 Di áme tr o ai s . Di áme tr o ai s . e r efer en c ia e co me rci al e c al c u l ad o e x te rno ( mm) i nte rno( mm) ( mm) ( mm) ( mm) 1- 2 185 125 40 30 19, 14 2- 3 93 32 30 30, 5 12, 30 2- 4 164 110 40 27 18, 88 4- 4, 1 93 25 30 34 11, 71 4- 5 164 110 40 27 18, 88 5- 5, 1 93 32 30 30, 5 12, 30 5- 6 164 110 40 27 18, 88 9- 10 93 25 30 34 11, 71 9- 9, 1 93 32 30 30, 5 12, 30 7, 2- 9 93 40 30 26, 5 12, 80 8- 11 78 20 30 29 11, 14 8- 8, 1 93 32 30 30, 5 12, 30 7, 2- 8 93 32 30 30, 5 12, 30 7- 7, 2 113 50 40 31, 5 16, 88 7- 7, 1 78 20 30 29 11, 14 6- 7 113 50 40 31, 5 16, 88 6- 12 164 90 40 37 18, 44 12- 12, 1 78 20 30 29 11, 14 12- 13 164 90 40 37 18, 44 14- 14, 2 93 32 30 30, 5 12, 30 14- 14, 1 78 20 30 29 11, 14 13- 14 93 32 30 30, 5 12, 30 13- 15 164 90 40 37 18, 44 16- 17 93 40 30 26, 5 12, 80 16- 16, 1 93 25 30 34 11, 71 15- 16 93 50 30 21, 5 13, 27 15- 18 164 75 40 44, 5 18, 00 18- 18, 1 93 40 30 26, 5 12, 80 18- 19 164 75 40 44, 5 18, 00 19- 19, 1 93 32 30 30, 5 12, 30 19- 20 128 63 40 32, 5 17, 54 20- 20, 1 93 32 30 30, 5 12, 30 20- 21 128 63 40 32, 5 17, 54 21- 21, 1 78 20 30 29 11, 14 21- 22 128 63 40 32, 5 17, 54 22- 22, 1 93 25 30 34 11, 71 22- 23 128 63 40 32, 5 17, 54 23- 24 113 50 40 31, 5 16, 88 24- 24, 2 78 20 30 29 11, 14 24- 24, 1 78 20 30 29 11, 14 24- 25 93 40 30 26, 5 12, 80 25- 25, 1 78 20 30 29 11, 14 25- 26 93 40 30 26, 5 12, 80 26- 26, 1 93 32 30 30, 5 12, 30 26- 27 78 20 30 29 11, 14 28- 23 78 20 30 29 11, 14 Tram o Tabla A1 - 18 : E spe sor es mínimos e xigid os y come rci ale s se lecc ion ados ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 37 Como se puede o bservar en la Tabla A1 - 18 , los diámetros comercial es que provee el fabricante son s uperiores que los mí nimos exigid os por el RITE y e l CT E , por lo que se cons idera n a ptos par a el s is tema de distri buc ió n. En el caso de s eleccionar o tros tubos, y no estén pre ais lados, este c álculo es completamente necesar io e importante, para cumplir con las exig encias descritas anteriormente. 3.4 PÉRD IDAS DE C ARGA EN EL S ISTEM A E ste apartado tiene c om o objetivo r ealizar lo s cá lc ulos per tine ntes pa ra la obte nc ión d e las pérdidas de carga e n cada tramo de la re d. Se tendrá e n cuenta a la hora de reali zar los cálculos, la cantidad de agua caliente qu e circula por las t uberías en el momento de máx ima demanda, es decir, el caso más desfavorable. Cuando u n fl uido c irc ul a por u na tube ría o c onduc to de s ecc ión ci rc ular , exper im enta una pér dida de ener gí a, por ro zamie nt o, que vi ene da da por l a e cuac i ón de Darc y - Weisbach [5 ]: ℎ 𝐿𝐿 = 𝑓𝑓 · 𝐿𝐿 𝐷𝐷 · 𝑣𝑣 2 2 · 𝑘𝑘 Ecuación A 1 -10 Dónde : • ℎ 𝐿𝐿 : Pérdida de carga debida a la fricción (m) • 𝑓𝑓 : Parámetro ad imensional c onocido como fac tor de rozamient o • 𝐿𝐿 : Longitud total de la tu bería, es decir ida más retorno (m) . • 𝑣𝑣 : Velocidad del fluido en el tramo (m/s) • D: Diámetro i nterno de l a tubería (m) • g: aceleració n de la grav edad ~ 9,82 m/s² ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 38 Dicha fórmula permite ev aluar correc tamente el e fec to de cada uno de los componentes que i nci den e n la pé rdi da de ene rgía e n l a tuber ía. La v enta ja de e s ta e xpres i ón matemática es que es aplicable a todos los tipos de flu jo, tanto laminar, transicional o tur bule nto, únicam ente s e debe toma r el coefic iente de fricción adecuado para cad a régimen. 3.4.1 De termina ción del núme ro Rey nolds La pérdida de carga en cada tramo de tubería depende del régimen del flu i do , s ea laminar o tu rbulent o. Por lo tanto, el primer paso es compro bar cuál e s el comportamiento del fluido. El número de Reynolds pronostica si el flujo es laminar o tur bule nto , y d epe nde d el diám etro de la tubería, de la v elocidad del fluido, visc o si d ad y dens i dad de l m ismo . S e de termi na m edi ante la s iguie nte ex presi ón : 𝑁𝑁 𝑅𝑅𝑟𝑟 = 𝑣𝑣 · 𝐷𝐷 · 𝜌𝜌 𝜇𝜇 Ecuación A 1 -11 Donde : • 𝑣𝑣 : V elocidad de l fl uido e n el tra mo ( m/s ) • D: Di áme tro i nt erno de l tubo ( m) • 𝜌𝜌 : De nsida d del fl uido, a una tem perat ura m edi a de 7 5°C toma el valor d e 975 kg/m ³ • µ : Viscosidad del fluido a una temperatura me dia de 75°C toma el val or de 3.73x10 - 4 Pa·s La velocidad d el fluido, se ha n recalc ulado, pues to que se han seleccionado tubería s comerciales, y es te pará metro depende del diámetro elegid o. L os valores cor respondientes a cada tra mo se mues tran a continuació n: ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 39 Tabla A1 - 19 : N úmer o Reynolds y veloci dad es ca lcula das En todos los tramos de l a tubería, el valor q ue toma el número R eynolds es superior d e 4. 000, por lo que se c onsidera es régimen turbulento. E n la práctica, siempre será régimen turbulento, ya q ue en presencia de una bomba d e circulac ión y veloc idades del orde n de 1 m/s así lo im ponen. 3.4.2 Fa cto r de fr icción La ecuación A 1 - 10 , se u tiliza para calcular las pérdidas de carga, tanto para flujo laminar como turbulento. La diferencia es tá en la evaluación del pa rámetro adi mensional del factor de fricción. Uno de los métodos m ás utilizados es el uso d el diagra ma de Moody. Sin embargo, e n este cas o, se utilizará una fórmula, q ue se m uestra a co ntinua ción , par a el cálculo dir ecto del v alor de f ricción y que fue d esarrollada por P.K . Swamee y A.K. Jain para el flujo turbulento [7 ]: Tram o V ( m /s ) N°R e ynol ds Tram o V ( m /s ) N°R e y nol ds 1- 2 0, 78 209. 634 16- 17 0, 68 57. 585 2- 3 0, 61 41. 608 16- 16, 1 0, 85 45. 254 2- 4 0, 96 225. 938 15- 16 0, 64 68. 638 4- 4, 1 0, 75 39. 992 15- 18 0, 99 159. 084 4- 5 0, 92 216. 873 18- 18, 1 0, 67 57. 408 5- 5, 1 0, 78 53. 140 18- 19 0, 80 128. 604 5- 6 0, 86 201. 404 19- 19, 1 0, 65 44. 491 9- 10 0, 68 36. 095 19- 20 0, 97 130. 945 9- 9, 1 0, 62 42. 519 20- 20, 1 0, 60 41. 305 7, 2- 9 0, 67 56. 758 20- 21 0, 82 109. 891 8- 11 0, 75 31. 956 21- 21, 1 0, 42 17. 738 8- 8, 1 0, 63 43. 277 21- 22 0, 78 104. 301 7, 2- 8 0, 92 63. 036 22- 22, 1 0, 84 44. 864 7- 7, 2 0, 80 85. 830 22- 23 0, 64 86. 495 7- 7, 1 0, 83 35. 146 23- 24 0, 81 86. 534 6- 7 0, 94 99. 785 24- 24, 2 0, 91 38. 336 6- 12 0, 99 190. 966 24- 24, 1 0, 79 33. 428 12- 12, 1 0, 29 12. 094 24- 25 0, 85 72. 638 12- 13 0, 98 188. 304 25- 25, 1 0, 77 32. 692 14- 14, 2 0, 61 41. 912 25- 26 0, 66 56. 393 14- 14, 1 0, 28 11. 904 26- 26, 1 0, 69 47. 374 13- 14 0, 72 49. 272 26- 27 0, 87 36. 864 13- 15 0, 89 170. 764 28- 23 0, 84 44. 864 ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 40 𝑓𝑓 = 0, 25 � 𝑎𝑎𝑝𝑝𝑘𝑘 � 1 3,7 � 𝐷𝐷 𝜀𝜀 � + 5, 74 𝑁𝑁 𝑅𝑅𝑟𝑟 0 . 9 �� 2 Ecuación A 1 -12 Donde : • D: Diámetro i nterno del tubo ( m) • ɛ : Rugosid a d del tubo, dato de l fabr ic ante , 7.0x1 0 - 6 m • N Re : Número de Rey nolds Tabla A1 - 20 : Factor de fr icción para cada tramo La mayor ventaja de la utilización de la ecuaci ón A - 12 es que el c álculo es directo, es decir sin necesi dad de realizar iteracio nes, sola mente reempla z and o los valores en l a ecua ción . Tram o f Tram o f 1- 2 0, 016 16- 17 0, 021 2- 3 0, 023 16- 16, 1 0, 022 2- 4 0, 016 15- 16 0, 020 4- 4, 1 0, 023 15- 18 0, 017 4- 5 0, 016 18- 18, 1 0, 021 5- 5, 1 0, 022 18- 19 0, 018 5- 6 0, 016 19- 19, 1 0, 022 9- 10 0, 023 19- 20 0, 018 9- 9, 1 0, 022 20- 20, 1 0, 023 7, 2- 9 0, 021 20- 21 0, 018 8- 11 0, 024 21- 21, 1 0, 028 8- 8, 1 0, 022 21- 22 0, 019 7, 2- 8 0, 021 22- 22, 1 0, 023 7- 7, 2 0, 019 22- 23 0, 019 7- 7, 1 0, 024 23- 24 0, 019 6- 7 0, 019 24- 24, 2 0, 023 6- 12 0, 016 24- 24, 1 0, 024 12- 12, 1 0, 030 24- 25 0, 020 12- 13 0, 017 25- 25, 1 0, 024 14- 14, 2 0, 023 25- 26 0, 021 14- 14, 1 0, 030 26- 26, 1 0, 022 13- 14 0, 022 26- 27 0, 024 13- 15 0, 017 28- 23 0, 023 ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 41 3.4.3 P érdida de ca rga total Una vez conocidos y determi nados todos los paráme tros de la ecuaci ón A1 - 10, se determinan las pérdidas de carga en cada tramo. También se debe anali zar las pérdi das de c arga q ue causan las válvulas y ac cesorios de aco p lamientos a lo largo del tramo. No se tiene constancia de la cantidad de válvulas y accesorios a lo largo del r ecorrido, y a que no es objeto de es tudio en es te proyecto, po r lo que se hará una esti mación. En la Sec ción HE 4 del CT E se cita que l as pérdidas de carga a partir de los el ementos de la instalación se podrán estimar en un 20 % al 30 %. Por lo tanto s e aplicará a c ada tramo de tubería un 25% a mayores de pér dida de carga . Además de la pérdida de carga en cada tram o, lo importante es eval uar dicha pérdida a l final de la insta lación, es decir l a pér dida de energ ía que se va acumulando de tramo en tramo, y que es necesari o conocer para s eleccionar una bomba adecua da para la re d d e distr ibuc ión. Por lo tanto la se cuencia de cálculo segui da en es te apartado es la siguien te: 1°) Conocido el Reynold s y el factor de fricción e n cada tram o, se de termina la pér dida de carga media nte la ecuación A1 - 10 . 2°) Se determina la pérdida prod ucida por singula ridades, es decir, multiplicando el valo r anteriormente calc ulado por 0,25. 3°) Se procede a sumar l os valores anterior es dando como resultad o la pérdida total de ese tramo. 4°) Se irá sumando la pérdidas de energías que s e van acum ulando desd e el inicio, es decir, se reali zarán los cálc ulos 1,2 y 3, y a p osteriori se sumará la pérdida de carga q ue hay inmediatame nte anterior a la misma , y así s ucesivamente. ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 42 Tabla A1 - 21 : Pér didas de ca rga en la instalación Tram o hf ( m) hf si ng ( m ) hf tot ( m) hf a c umulada ( m) 1- 2 0, 33 0, 08 0, 41 0, 41 2- 3 2, 14 0, 53 2, 67 3, 08 2- 4 0, 72 0, 18 0, 90 1, 31 4- 4, 1 0, 55 0, 14 0, 69 2, 00 4- 5 0, 17 0, 04 0, 21 1, 52 5- 5, 1 1, 09 0, 27 1, 36 2, 88 5- 6 0, 15 0, 04 0, 19 1, 71 9- 10 1, 83 0, 46 2, 28 6, 98 9- 9, 1 0, 30 0, 08 0, 38 5, 07 7, 2- 9 0, 33 0, 08 0, 41 4, 69 8- 11 2, 26 0, 57 2, 83 7, 78 8- 8, 1 0, 07 0, 02 0, 09 5, 03 7, 2- 8 0, 53 0, 13 0, 66 4, 95 7- 7, 2 0, 21 0, 05 0, 27 4, 28 7- 7, 1 0, 32 0, 08 0, 40 4, 42 6- 7 1, 84 0, 46 2, 31 4, 02 6- 12 1, 53 0, 38 1, 91 3, 62 12- 12, 1 0, 36 0, 09 0, 45 4, 07 12- 13 1, 14 0, 28 1, 42 5, 05 14- 14, 2 0, 55 0, 14 0, 69 6, 27 14- 14, 1 0, 08 0, 02 0, 10 5, 67 13- 14 0, 42 0, 10 0, 52 5, 57 13- 15 0, 26 0, 06 0, 32 5, 37 16- 17 1, 62 0, 40 2, 02 8, 87 16- 16, 1 0, 87 0, 22 1, 09 7, 94 15- 16 1, 19 0, 30 1, 48 6, 85 15- 18 0, 58 0, 15 0, 73 6, 10 18- 18, 1 0, 15 0, 04 0, 19 6, 29 18- 19 0, 32 0, 08 0, 40 6, 50 19- 19, 1 0, 24 0, 06 0, 30 6, 81 19- 20 0, 34 0, 09 0, 43 6, 93 20- 20, 1 0, 21 0, 05 0, 26 7, 19 20- 21 0, 12 0, 03 0, 15 7, 08 21- 21, 1 0, 30 0, 07 0, 37 7, 45 21- 22 0, 57 0, 14 0, 72 7, 80 22- 22, 1 1, 21 0, 30 1, 52 9, 31 22- 23 2, 26 0, 56 2, 82 10, 62 23- 24 0, 45 0, 11 0, 56 11, 18 24- 24, 2 0, 55 0, 14 0, 69 11, 86 24- 24, 1 1, 58 0, 40 1, 98 13, 16 24- 25 1, 02 0, 26 1, 28 12, 46 25- 25, 1 1, 35 0, 34 1, 68 14, 14 25- 26 0, 55 0, 14 0, 69 13, 14 26- 26, 1 0, 66 0, 17 0, 83 13, 97 26- 27 5, 53 1, 38 6, 92 20, 06 28- 23 6, 79 1, 70 8, 48 19, 10 ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 43 3.5 SELE CCIÓN DE L A BO MB A Para transportar el fl uido térmico des de la central generadora hast a las viv iendas, es imprescindible la ins talación de u na bomba. El o bje tivo d e es te a par ta do es dete rmina r los valores c aracterístic os de la bomba, qu e es necesaria instalar para su posteri or sele cción . Este valor se de be o bt ene r aplican do la ecuación de la e nergía entre dos puntos, correspondiente a l a siguiente ex presión mat emática [6 ]: � 𝑃𝑃 𝐵𝐵 − 𝑃𝑃 𝐴𝐴 𝛾𝛾 � + ( 𝑧𝑧 𝐵𝐵 − 𝑧𝑧 𝐴𝐴 ) + � 𝑣𝑣 𝐵𝐵 2 2 𝑘𝑘 − 𝑣𝑣 𝐴𝐴 2 2 𝑘𝑘 � + ℎ 𝐿𝐿 = 𝐻𝐻 ( 𝑚𝑚 ) Ecuación A 1 -13 Dónde : • P A y P B : Son los t érminos de presión (kPa ) • Z A y Z B : Son los t érminos asociados a las al turas (m) • 𝑣𝑣 𝐴𝐴 y 𝑣𝑣 𝐵𝐵 : Son los t érminos asoc iados a las veloci dades (m/s) • 𝛾𝛾 : Peso es pecífico del ag u a ( 9,5 6 kN/m³ a 90 °C) • ℎ 𝐿𝐿 : Pérdida de energía acumulada en cada tram o de instalación (m) • 𝐻𝐻 : Altu ra manométrica (m) Tenie ndo en cu en ta q ue s e tra ta de un sis te ma c er rado, s e considera q ue el agua que suministra la bom ba a la tubería de salida v uelve al mismo punto a través de la t ubería de re tor no , por lo que de la e cuac ión A1 -13, se desprec ian los términos de presión, altura y vel ocidad. Por cons igui ente , l a po te nci a de la bom ba de be di mens ion ars e únicamente para c ontrarrestar l as pérdidas d e carg a que existen en toda la instal ación. ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 44 3.5.2 B omba de im pulsi ón para la re d de dist ribución En este apa rtado se s ele ccionará la b omba para la re d de distribución de forma q ue su rendimiento sea máxim o en las condiciones calc uladas de funcionamiento. Deben diseñarse para una mism a temperatura y presió n que el s istema. La parte húme da de l a bomba d e berá es ta r co ns trui da c on m ateri al es res i sten tes a l ag ua c on un a l to c onte nido de oxígeno. Así mismo, l as bombas deberán disp oner de un sistema de co ntrol tanto de caudal como de presión. Observando la Tabla A1 - 21 , l a pér dida de carga que debe superar la bom b a es de 20, 06 metr os , ya que es la pérdida acumula da en el cas o más desfavorable, en el punto de cons umo núm ero 27. Y el caudal que debe su ministrar la bom ba se ha det ermi na do anteri or me nte, sie ndo de 6 , 44 litros por segu ndo, que pasán dolo a m³ a la h ora son 23,18 m³/h . En función del cau dal de s alida de la b omba, habrá una d eterminada pér dida de carga. Por lo tanto se c onstruir á la curva caract erística de la bomba necesaria dando valores de ca udal y r ecibi endo l a pé rdi da de energía . Lo s resultados obte nido s s on l os que s e muestr a n en l a s igui ent e tabl a: Tabla A1 - 22 : Pé rdidas de carga e n función del ca udal Una vez obtenidos estos valores se el aborará la gr áfica representa ndo el ca udal en m³/ h frente a H. Q ( l /s ) Q ( m³/ h) H ( m) 0, 00 0 0 1, 39 5 1, 29 2, 78 10 4, 41 4, 17 15 9, 13 5, 56 20 15, 37 6, 44 23, 18 20, 06 6, 94 25 23, 01 ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 45 Gr áfica A1 - 1 : Curva característica de la bomba En la gráf ica A 1 -1 se muestra la c urva caracte rística de la bomba, la c ual debe teners e en cuenta a l a hora de s elec cionar la bomba. A continuación s e selecci onará una bomba que cumpla co n los siguie ntes requisi to s: • Caudal de agua a impuls ar: 23,18 m³/h • H: 2 0,0 6 metros • Tipo de fluido: Ag ua de c alefacción • Temperatura de impulsión: 90 °C Estos son los requisitos mínimos q ue se deben de tener en cuen ta para seleccionar una correcta bomba para el sistema. En este proyecto se seleccio nará una, sin embargo, p od r á se r v álida otra bomba, de diferente ma r ca, siempre y c uando c umpla con las exigencias antes m encionadas. Tomando como refere ncia los datos anteriores y su curva caracter ística, se ha seleccionado la bomba a partir de la a plicación d e dimensi onado que ofrece el catálog o del fa brica nte. Las condic iones que se han i ntroducido para dic ha elec ción son las siguient es: 0 5 10 15 20 25 0 5 10 15 20 25 30 H (m) Q (m³/ h) Q vs H ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 46 Tabla A1 - 23 : Parámetr os de entrada de la bomb a de red (Fuente: Catálogo del fabricante ) La bom ba c irculante selec cionada es es pecífica para impulsar ag ua de cal efacción. Est e modelo satisface las ex igencias necesarias ( Q= 23,18 m ³/h y H= 20 ,0 6 m), co m o s e pu ede ver en la siguiente gráf ica obtenida por la aplic ación de selección de bombas de l fabricante: ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 47 Gr áfica A1 - 2 : Curva característica de la bomba de red . (Fuente: Catálogo del fabricante ) Obser vando en la gráf i c a A 1 -2 , el pu nt o de i nte rsec ció n, es e l pun to d e fu nc ionami ent o de l a b omb a, con un r end im ie nto de l 89 %. Las especificacion es técnicas y dimensiones de la misma se muestra n en el “ Anejo IV - Espec ificac iones té cni cas de los equip os ”. ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 48 3.5.3 Bomba de imp ulsión de la c ámara d e sec ado Así mismo, se debe selec cionar a mayores una bomba que impulse desde la instalació n, una dema nda de a gua cal ient e de 5,93 l/s a 90 °C . La cámara de sec ado consta de unos ventiladores, por donde el aire es impulsado hacia la cámara, pasando por el sistema de calef acci ón. Dicho s istema de cale facción, como e n el caso para la red de calor, es un circuito cerrado, por lo que se seguirán l os pasos an terior me nte desc rito s. A conti nuac ión se m ues tra n l os resul tad os hi dr ául icos obte n idos: Tabla A1 - 24 : Re sultados hidrául icos cámara de secado Por lo tanto las c ondiciones mí nimas que de be cumplir la bomba son las siguientes: • C audal de agua a impuls ar: 21,35 m³/h • H: 2 ,0 7 metros • Tipo de fluido: Ag ua de c alefacción • Temperatura de impuls i ón: 90 °C Como en el caso de la bomba de distribución, es tos son los requisi tos mínimos que s e debe n de tene r e n c ue nta pa ra sele cc ionar una c orre c ta bo mba pa ra la c ámar a de secado. A c ontinuación s e proceder á a selecc ionar una bomba, sin e mbargo, p od rá s er válida otra bomba, de d iferente marca, siempr e y c uando cumpla con las exigencias antes mencionadas . Como e n el ca so ant er io r , se ha uti lizado la aplicac ión que ofr ece el catálogo del fabricante para s eleccionar la bomba. Di s t an ci a( m ) 105 N°R e y nol ds 219. 289, 63 ṁ ( l /s ) 5, 93 D/ ɛ 12. 857, 14 Ø te óri co ( mm) 86, 89 f 0, 016 Ø com ( mm) 110 hf ( m) 1, 65 Ø i nt ( mm) 90 hf si ng ( m) 0, 41 V ( m /s ) 0, 93 h f tot ( m) 2, 07 ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 49 Tabla A1 - 25 : Parámet r os de e ntrada de la bomba de la cámara de secado (Fuente: Catálogo del fabricante ) A continuación s e muestra la c urva carac terística de la bomba s eleccionad a: ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 50 Gr áfica A1 - 3 : Curva característica de la bomba de la cámara de secado . (Fuente: Catálogo del fabricante ) Punto de i nter sec ció n que se obse rv a en la gráf ica A1 -3 , es el pu nto de fu nciona mie nto de la bomba , co n un r en dimie nto del 78 %. En el “ Anejo IV - Especifi caciones técnicas d e los e quipos ” se observ an las diferentes especificac iones técni cas y dim ensiones de las mismas. ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 51 4. C ÁLCULO DEL DEPÓ SITO DE INERCIA Este depósito permi te la gestión e ficiente de l a energía calorífica del sistema d e calefacción. A cualquier hora del día o de la noche, el c alor aportado puede almace nars e provisionalmente y ser ex traído en cualquier mo men to por el sistema d e calefacció n, según la potencia nec esaria. Este depósito estará situado entre la caldera de biomasa y el sistema d e distribució n de calor. El volumen del depósi to de inercia, segú n la Guía Téc ni ca p ara Ins tal aciones de Bi omas a [8 ], se recomien da que sea alrededor de 20 litros por kW . P or lo tanto se debe cu bri r 538,93 k W de energía de ma ndada en hora p unta de co nsumo de ca lefac ci ón. 𝑉𝑉 𝑡𝑡𝑣𝑣𝑛𝑛𝑡𝑡𝑢𝑢𝑟𝑟 𝑖𝑖𝑛𝑛 𝑟𝑟𝑟𝑟𝑣𝑣𝑖𝑖𝑣𝑣 = 20 𝑎𝑎 𝑘𝑘𝑘𝑘 · 538 , 93 𝑘𝑘𝑘𝑘 = 10 . 778 ,6 𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑝𝑝𝑝𝑝𝑠𝑠 Por lo tan to se estima un volumen teórico p ara el depósito de inercia s erá 10. 778 ,6 litros. A es te volumen se le sumará el volumen d e agua que está des t inada para cámara de seca d o, siendo de 66 7,98 litros c onte nidos dentr o de la s tuber ías , por lo t anto e l volumen final es de 11. 446 ,6 l itr os . Tomando como referen cia este v alor, s e debe escoge r un volu men de depós i to de inercia comerc ial inmediatamente superior al volumen requ erido. En el “ Anejo I V - Espe ci fi cac iones téc nicas de los e quipos ” se muestran las esp e cific aci on e s y características técnicas d el tanque seleccionado. ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 52 5. VASO DE EXPANS IÓN En circuitos cerr ados , donde exist e cambio de tempera tura , se requiere de i nstalación de va sos de exp ans ión. Esto s di s positi v os o de pósito d e ex pans ión s o n elemen tos desti nados a absorber el aumento de v olumen que se produce al ex pand irse el fluid o por calentamien to. A la hora de dimensionar el vaso de expan sión deb e tenerse e n cuenta la tem peratura m ás alta y más baja que s e vay a a producir e n el sis tema. El vaso de expa nsión irá c onectado a la i nstalación en el l lenado de la misma, disponiendo de un ma nómetro y una válvul a de seguridad tal y como indica e l Reg lamento de insta laci ones t érmicas de los edifi cios (RITE) . Para calcular el sis tema de expansión se segui rán los criterios que se encuentra n descritos en el a partado 5 (c oeficiente de expansión) de la norma UNE 10 0 - 155 - 88 , al estar la t emperatura del agua compren dida entre 70°C y 1 40 °C. L a expresi ón matemática para el cálcu lo del vaso de expansión es la siguien te: 𝑉𝑉 𝑇𝑇 = 𝑉𝑉 𝑖𝑖𝑛𝑛𝑠𝑠𝑡𝑡𝑣𝑣𝑡𝑡𝑣𝑣𝑣𝑣 𝑖𝑖 ó 𝑛𝑛 · 𝐶𝐶 𝑟𝑟 · 𝐶𝐶 𝑝𝑝 Ecuación A 1 -16 Dónde : • 𝑉𝑉 𝑇𝑇 : Volumen total del vaso de expansión (litr os). • 𝑉𝑉 𝑖𝑖𝑛𝑛𝑠𝑠𝑡𝑡𝑣𝑣𝑡𝑡𝑣𝑣𝑣𝑣 𝑖𝑖 ó 𝑛𝑛 : volum en to tal de a g ua en la ins talación (litros). • 𝐶𝐶 𝑟𝑟 : coeficie nte de dilatació n del fluido. • 𝐶𝐶 𝑝𝑝 : coeficie nte de presió n del gas (a dimensional). 5.1 VASO DE EXPANSIÓN DE PR OTECCIÓN DE CALDERA Y C IRCUITO DE CALEFACCIÓN El volumen del circ uito hidráulico se calculará teniendo en cu en ta e l v ol u me n del depó si to de i nercia, e l v olumen de agua e n la r ed de dis tribución (ida y retorno), e l volumen de agua en la t ubería para la cámara de secado y el volume n de agua de la caldera. ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 53 El v olum en de ca da tram o de di s tribución viene dado por la s iguiente ec uación: 𝑉𝑉𝑝𝑝𝑎𝑎𝑎𝑎 𝑚𝑚𝑑𝑑𝑐𝑐 𝑎𝑎𝑎𝑎𝑡𝑡𝑑𝑑 𝑝𝑝𝑎𝑎 𝑎𝑎 = � ø 𝑎𝑎𝑐𝑐𝑎𝑎 2 � 2 · 𝜋𝜋 · 𝐿𝐿𝑝𝑝𝑐𝑐𝑘𝑘𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑑𝑑 𝑇𝑇𝑟𝑟 𝑣𝑣𝑚𝑚𝑣𝑣 Ecuación A 1 -17 Como la re d es de i da y retorno, el vol umen de l a re d se multiplicará p or dos. Para el volumen de agua de la cámara de secado, se det erminará con el mismo procedimie nto. Los volúmenes co ntenidos en las tuberías se mue stran en la s iguiente tabla: Tabla A1 - 26 : Cantidad de agua en las tuberías. El volumen en las tuberí as es de u n total de 4.35 1,36 litros. Tram o V ol ume n ( l ) Tram o V ol ume n ( l ) 1- 2 541, 91 16- 17 89, 71 2- 3 70, 90 16- 16, 1 7, 02 2- 4 554, 11 15- 16 148, 47 4- 4, 1 5, 60 15- 18 123, 23 4- 5 139, 19 18- 18, 1 8, 60 5- 5, 1 23, 25 18- 19 101, 09 5- 6 143, 27 19- 19, 1 7, 14 9- 10 22, 19 19- 20 42, 21 9- 9, 1 9, 60 20- 20, 1 6, 92 7, 2- 9 18, 63 20- 21 20, 25 8- 11 10, 69 21- 21, 1 4, 02 8- 8, 1 2, 16 21- 22 107, 57 7, 2- 8 8, 28 22- 22, 1 9, 94 7- 7, 2 17, 73 22- 23 594, 32 7- 7, 1 1, 27 23- 24 37, 00 6- 7 116, 88 24- 24, 2 1, 86 6- 12 578, 86 24- 24, 1 6, 90 12- 12, 1 9, 54 24- 25 37, 26 12- 13 441, 70 25- 25, 1 6, 11 14- 14, 2 18, 17 25- 26 31, 75 14- 14, 1 2, 22 26- 26, 1 17, 36 13- 14 10, 27 26- 27 20, 19 13- 15 120, 40 28- 23 55, 64 ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 54 Por lo tanto el volumen total del circu ito será: 𝑉𝑉 𝑣𝑣𝑖𝑖𝑟𝑟𝑣𝑣𝑢𝑢𝑖𝑖𝑡𝑡 𝑣𝑣 = 𝑉𝑉 𝑅𝑅𝑟𝑟𝑑𝑑 + 𝑉𝑉 𝑣𝑣 á 𝑚𝑚𝑣𝑣𝑟𝑟𝑣𝑣 𝑑𝑑𝑟𝑟 𝑠𝑠𝑟𝑟𝑣𝑣𝑣𝑣𝑑𝑑𝑣𝑣 + 𝑉𝑉 𝑇𝑇𝑣𝑣𝑛𝑛𝑡𝑡𝑢𝑢𝑟𝑟 𝑖𝑖𝑛𝑛𝑟𝑟𝑟𝑟 𝑣𝑣𝑖𝑖𝑣𝑣 + 𝑉𝑉 𝐴𝐴𝑣𝑣𝑡𝑡𝑑𝑑𝑟𝑟 𝑟𝑟𝑣𝑣 = = 4. 352 + 667 , 98 + 12 . 000 + 1. 950 = 18 . 970 li tros de agua en la instalación Al estar dentro del rango entre 7 0°C y 140°C, la ecuación para determinar el coeficiente de ex pans ió n seg ún l a UNE 1 00 - 155 - 88 es la sig ui ente: 𝐶𝐶 𝑟𝑟 = ( − 33 , 48 + 0, 738 · 𝑇𝑇 ) · 10 −3 Ecuación A 1 -18 𝐶𝐶 𝑟𝑟 = ( − 33 , 48 + 0, 738 · 90 ) · 10 −3 = 0, 03294 El siguiente paso será calcula r el coe fic ien te de p r esi ón, C P . El coefic iente de presió n es positivo y mayor que la unidad y repres enta la relación entre el volumen total y el úti l del v aso de expa nsi ón. Viene dad o por la sig uiente expresión : 𝐶𝐶 𝑝𝑝 = 𝑃𝑃 𝑀𝑀 𝑃𝑃 𝑀𝑀 − 𝑃𝑃 𝑚𝑚 Ecuación A 1 -19 La presión máx ima de fu ncionamiento de la insta lación PM, se de duce del menor v alor de las s iguie ntes e xpres i ones: 𝑃𝑃 𝑀𝑀 = 0,9 · 𝑃𝑃𝑉𝑉𝑃𝑃 + 1 Ecuación A1 - 20 𝑃𝑃 𝑀𝑀 = 𝑃𝑃𝑉𝑉𝑃𝑃 + 0, 65 Ecuación A 1 - 21 PVS es l a presió n de tarado de la válv ula de seguridad (bar). Según el RITE en e l apa rt ado IT 1.3.4. 1 GENER ACIÓN D E C ALOR Y FRÍO , establ ece que los generad ores de c alor que utilicen biocombustible s ólido, como en este caso, tendrán una válvula de segurida d tarada a 1 bar por enci ma de la presión máxi ma de servicio. La presión máxima d e servicio, según el fa bricante, es de 6 bares, por lo tanto, PVS tomará el val or de 7 bares. Aplicando las ecuaci ones A 1 - 20 y A1 - 21. ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 55 𝑃𝑃 𝑀𝑀 = 0,9 · 𝑃𝑃𝑉𝑉 𝑃𝑃 + 1 = 0, 9 · 7 + 1 = 7 ,3 𝑡𝑡𝑎𝑎𝑝𝑝 𝑃𝑃 𝑀𝑀 = 𝑃𝑃𝑉𝑉𝑃𝑃 + 0, 65 = 7 + 0, 65 = 7, 65 𝑡𝑡𝑎𝑎𝑝𝑝 La presión máx ima de funcionamiento será de 7, 3 bar puesto que es el v alor menor. Y a conocida la presión máxi ma de funcionami ento, sustituyen do este valor e n la ecuac ión A1 - 19 : 𝐶𝐶 𝑝𝑝 = 𝑃𝑃 𝑀𝑀 𝑃𝑃 𝑀𝑀 − 𝑃𝑃 𝑚𝑚 = 7,3 7,3 − 1 = 1, 16 Obtenido todos l os valores, simplem ente queda a plicar la ecuaci ón A1 - 16: 𝑉𝑉 𝑇𝑇 = 𝑉𝑉 𝑖𝑖𝑛𝑛𝑠𝑠𝑡𝑡𝑣𝑣𝑡𝑡𝑣𝑣𝑣𝑣 𝑖𝑖 ó 𝑛𝑛 · 𝐶𝐶 𝑟𝑟 · 𝐶𝐶 𝑝𝑝 = 18 . 970 · 0, 0293 · 1, 16 = 644 , 75 𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑝𝑝𝑝𝑝𝑠𝑠 Por lo tanto se colocar á un vaso de expansión cerrado, co n un volum en comerci al inmediatamente su perior a 644,75 litros. No de be ex isti r ni ng ún el eme nto de cor t e entre la cal dera y el va so de expansión. E n este p roy ecto s e ha selec cionado uno desti nado a sis temas c er rados de c alefac ci ón y c on un v olum en de 80 0 li tr os, a un que podría ser otro que sea equivalente al seleccion ado. En el “ Anejo IV - Espe cif icac ione s té cnic as de los equi pos ” se muestran las especificaciones y c aracterística s técnicas del mismo. 5.2 VASO DE EXPANSIÓN DE PR OTECCI ÓN C ALDERA 1.500 kW Para la caldera, se segu irán los mismos pasos descritos en el anterior apartado. El volumen contenido en la c aldera es de 1.950 litr os. El coefi ciente de e xpan sió n del agua a 90°C será: 𝐶𝐶 𝑟𝑟 = ( − 33 , 48 + 0, 738 · 90 ) · 10 −3 = 0, 03294 ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 56 La presión máxima La pres ión de tarado, viene determi nada por la presión máxima d e funcionamiento de la caldera, si endo esta de 5 ba res. 𝑃𝑃 𝑀𝑀 = 0,9 · 𝑃𝑃𝑉𝑉 𝑃𝑃 + 1 = 0, 9 · 5 + 1 = 5 ,5 𝑡𝑡𝑎𝑎𝑝𝑝 𝑃𝑃 𝑀𝑀 = 𝑃𝑃𝑉𝑉𝑃𝑃 + 0, 65 = 5 + 0, 65 = 5, 65 𝑡𝑡𝑎𝑎𝑝𝑝 El menor val or de los a ntes calc ulados es de 5,65 bares. Por lo t anto ese el valor que se debe util iza r e n la ecua ci ón del c oefi cie nte de pre sión: 𝐶𝐶 𝑝𝑝 = 𝑃𝑃 𝑀𝑀 𝑃𝑃 𝑀𝑀 − 𝑃𝑃 𝑚𝑚 = 5,5 5,5 − 1 = 1, 22 Por último, e l volumen teórico del depósito de expa nsión será: 𝑉𝑉 𝑇𝑇 = 𝑉𝑉 𝑣𝑣𝑣𝑣𝑡𝑡𝑑𝑑𝑟𝑟 𝑟𝑟𝑣𝑣 · 𝐶𝐶 𝑟𝑟 · 𝐶𝐶 𝑝𝑝 = 1. 950 · 0, 03294 · 1, 22 = 78 , 36 𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑝𝑝𝑝𝑝𝑠𝑠 Se colocará u n vaso d e e xpansión cerra do, con u n volumen come rcial i nmediat amente superior a 78 , 36 litros. Para este caso se ha se le cc ionado uno co n un v ol ume n de 8 0 litros, sin embarg o, podrá ser válido otro depó s ito , de di ferente marc a, siempre y cuando cumpla co n las exig encias . En e l “ An ejo IV - Especificaciones técnicas de lo s equipos ” se muestran las especif icaciones y carac terísticas técnicas d el mismo. ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 57 6 . PÉRDIDA S T ÉRMIC AS EN LA RE D En este a partado se eval uarán las p érdidas térmicas a l o largo de la instal ación, desde la salida desde la central generadora hasta c ada una de las viviendas a l as que se les sumi ni strará cale facción . 6.1 PÉRDI DAS DE CALO R EN EL CIRCUI TO DE DISTRI BUCIÓ N Un as pecto muy imp orta nte a te ner e n cue nta e s l a ca ntid ad de calo r que s e pier de ha cia el terreno en c ad a t r amo a l a h o ra de suministr ar calor. Se seg uirá el procedimient o desc rito por el I DAE para el dise ño y c á lculo del aislamiento t érmico en c onduc ci ones [9 ]. Para tuberías formadas por varias capas cilíndric as , como es este caso, tenemos q ue el flujo de cal or co nsta nt e por unida d de long i tud v ie ne da do p or: 𝑄𝑄 𝐿𝐿 = ∆𝑇𝑇 𝑖𝑖𝑛𝑛𝑡𝑡 𝑅𝑅 𝑣𝑣𝑣𝑣𝑛𝑛𝑣𝑣 _ 𝑣𝑣𝑣𝑣𝑛𝑛𝑑𝑑 _ 𝑣𝑣𝑖𝑖𝑡𝑡𝑖𝑖𝑛𝑛𝑑𝑑 _ 𝑖𝑖𝑛𝑛𝑡𝑡 = ∆𝑇𝑇 𝑖𝑖 𝑅𝑅 𝑣𝑣𝑣𝑣𝑛𝑛𝑑𝑑 _ 𝑣𝑣𝑖𝑖𝑡𝑡𝑖𝑖𝑛𝑛𝑑𝑑 _ 𝑖𝑖 = ∆𝑇𝑇 𝑟𝑟𝑒𝑒𝑡𝑡 𝑅𝑅 𝑣𝑣𝑣𝑣𝑛𝑛𝑣𝑣 _ 𝑣𝑣𝑣𝑣𝑛𝑛𝑑𝑑 _ 𝑣𝑣𝑖𝑖𝑡𝑡𝑖𝑖𝑛𝑛𝑑𝑑 _ 𝑟𝑟𝑒𝑒𝑡𝑡 Ecuación A 1 - 22 Las superficies interi ores de la tubería están a l a misma te mperatura, p or lo tanto, el intercambio de calor por radiació n es des preciable (o nulo). Consecuentemente, e n el interior s ólo se cons iderará el intercam bio de calor por con vecció n, y l a ecuac ión A1 - 22 resulta tal que : 𝑄𝑄 𝐿𝐿 = 𝑇𝑇 𝑖𝑖𝑛𝑛𝑡𝑡 − 𝑇𝑇 𝑟𝑟𝑒𝑒𝑡𝑡 1 2 𝜋𝜋 𝑝𝑝 𝑖𝑖𝑛𝑛𝑡𝑡 ℎ 𝑣𝑣𝑣𝑣𝑛𝑛𝑣𝑣 , 𝑖𝑖𝑛𝑛𝑡𝑡 + ∑ ln � 𝑝𝑝 𝑖𝑖 +1 𝑝𝑝 𝑖𝑖 � 2 𝜋𝜋 𝑘𝑘 𝑖𝑖 𝐴𝐴𝑣𝑣𝑝𝑝𝑣𝑣 𝑚𝑚𝑣𝑣𝑡𝑡𝑟𝑟𝑟𝑟 𝑖𝑖𝑣𝑣𝑡𝑡𝑟𝑟 𝑠𝑠 + 1 2 𝜋𝜋 𝑝𝑝 𝑟𝑟𝑒𝑒𝑡𝑡 ℎ 𝑣𝑣𝑣𝑣𝑛𝑛𝑣𝑣 _ 𝑟𝑟𝑣𝑣 𝑑𝑑 , 𝑟𝑟𝑒𝑒𝑡𝑡 Ecuación A 1 -23 En el caso de t uberías e nterradas se puede s imular la presencia del terre no como una resistencia térmica del mis mo , que sus tit uye a l a r esis te ncia por co nv ecc ión - ra diación con el ex terior . ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 58 Figur a A1 - 6 : Esquema de la tubería enterrada [9] P or lo tant o el flujo de calor desde la tubería hacia el su elo se defi ne como: 𝑄𝑄 𝐿𝐿 = 𝑇𝑇 𝑖𝑖𝑛𝑛𝑡𝑡 − 𝑇𝑇 𝑠𝑠𝑢𝑢𝑟𝑟𝑡𝑡 𝑣𝑣 1 2 𝜋𝜋 𝑝𝑝 𝑖𝑖𝑛𝑛𝑡𝑡 ℎ 𝑣𝑣𝑣𝑣𝑛𝑛𝑣𝑣 , 𝑖𝑖𝑛𝑛𝑡𝑡 + ∑ ln � 𝑝𝑝 𝑖𝑖 +1 𝑝𝑝 𝑖𝑖 � 2 𝜋𝜋 𝑘𝑘 𝑖𝑖 𝐴𝐴𝑣𝑣𝑝𝑝𝑣𝑣 𝑚𝑚𝑣𝑣𝑡𝑡𝑟𝑟𝑟𝑟 𝑖𝑖𝑣𝑣𝑡𝑡𝑟𝑟𝑠𝑠 + 𝑅𝑅 𝑇𝑇 𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑛𝑛𝑣𝑣 Ecuación A 1 - 24 Las conductividades de l as capas del tubo so n determi nantes a la hora de suministra r calor, ya que un buen ai slante asegura una sumi nistración óptima d el cal or. Los datos de co nduc tiv ida des térm ic as de las t uberí as s elec c iona das s e mu es tra n a c onti nuac ió n: Tabla A1 - 27 : Conductividades tér micas. (Fuente: catálogo del fabric ante) El c oefic ie nte d e c onv ecc ión i nte rno para el agua se calcula co n la siguient e expresión: ℎ 𝑣𝑣𝑣𝑣𝑛𝑛𝑣𝑣 = 1057 · ( 1. 352 + 0. 019 · 𝑇𝑇 ) · 𝑣𝑣 0 . 8 𝐷𝐷 0 . 2 Ecuación A 1 - 25 T ubo A is la n t e C ubi e r ta 0, 35 0, 0216 0, 33 k ( W /m·K) ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 59 Sie ndo : • T: Temperatura d el agua en el interior d el tubo ( °C ) • V: Velocidad d el agua cal iente ( m/s ) • D: Di áme tro i nt erno de l tubo (m) La resistencia del t erreno depende , evi dent eme nte , de la pr ofu ndida d a la q ue e s tá enterrad a la tubería y de la conductividad del terr eno, pudiéndose aproximar media nte la siguiente expresi ón [9 ]: 𝑅𝑅 𝑇𝑇𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑛𝑛𝑣𝑣 � 𝑚𝑚 2 · 𝐾𝐾 𝑘𝑘 � = 1 2 𝜋𝜋 𝑘𝑘 𝑡𝑡𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑛𝑛𝑣𝑣 𝑎𝑎𝑐𝑐 �� 2 𝑝𝑝 𝐷𝐷 𝑟𝑟𝑒𝑒𝑡𝑡 � + � � 2 𝑝𝑝 𝐷𝐷 𝑟𝑟𝑒𝑒𝑡𝑡 � 2 − 1 � Ecuación A 1 -26 Donde K t erreno t o ma e l val o r de 1 W/m· K [9 ] y la pr ofundi da d a la c ua l es t á en t err a d a la tubería será de 1 metro. Finalmente la tempera tura del terren o (a nivel de suelo) varía a proximadamente de forma cosenoidal , depen dien do de l a z ona clim áti ca , según la siguiente expresión : 𝑇𝑇 𝑠𝑠𝑢𝑢𝑟𝑟𝑡𝑡 𝑣𝑣 = 𝑇𝑇 𝑚𝑚𝑟𝑟𝑑𝑑𝑖𝑖 𝑣𝑣 𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠 − 𝑉𝑉𝑎𝑎 · 𝑠𝑠𝑝𝑝𝑠𝑠 � 2 𝜋𝜋 360 ( 𝑑𝑑𝑎𝑎𝑎𝑎 − 𝑑𝑑𝑎𝑎𝑎𝑎 0 � Ecuación A 1 -27 Los valores que tom a la zona climática don de se r ealizará el proyec to (O Corgo: Zo na D) es [9]: • Tª media s uelo: 16°C • Variación anual: Va: 11° C • Día : Día Juliano (1 a 365) • Día 0 : 34 Con dichos valores, y r epresentando Tª suel o frente a los días del a ño s e o bti ene la gráfic a A1 -1 : ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 60 Gr áfica A1 - 4 : Var iación de la te m peratur a del sue lo según e l día del año. Por lo tanto se tomar á como Tem peratura del suelo 5°C , siendo este el valor más desfavorable. Una vez s umadas las resis tencias térmicas de las diferen tes capas de la tubería y suelo , y conociendo la l ongitud de cada tramo, se deter minará cuánto cal or se p ierde en c ada tramo de tubería me diante la ecuac ión A1 - 22 , partie nd o de que la te mperatura de impulsión de l agua es d e 9 0 °C. A cont inuación se muestra en procedimiento seguido para el tramo 1 - 2 de la red, y q ue se ha aplicado a todos l os tramos del sistema. L a pérdida de calor será : 𝑅𝑅 𝑡𝑡𝑢𝑢𝑡𝑡𝑣𝑣 = ln � 𝑝𝑝 𝑖𝑖 +1 𝑝𝑝 𝑖𝑖 � 2 𝜋𝜋 𝑘𝑘 𝑖𝑖 = ln � 125 102 , 2 � 2 · 𝜋𝜋 · 0, 35 = 0, 092 𝑚𝑚 2 · 𝐾𝐾 𝑘𝑘 𝑅𝑅 𝐴𝐴𝑖𝑖𝑠𝑠𝑡𝑡𝑣𝑣𝑛𝑛𝑡𝑡 𝑟𝑟 = ln � 𝑝𝑝 𝑖𝑖 +1 𝑝𝑝 𝑖𝑖 � 2 𝜋𝜋 𝑘𝑘 𝑖𝑖 = ln � 185 125 � 2 · 𝜋𝜋 · 0, 0216 = 2 , 89 𝑚𝑚 2 · 𝐾𝐾 𝑘𝑘 0 5 10 15 20 25 30 1 21 41 61 81 101 121 141 161 181 201 221 241 261 281 301 321 341 361 Tª SUE LO ( ° C) DÍA DE L AÑ O ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 61 𝑅𝑅 𝑣𝑣𝑢𝑢𝑡𝑡𝑖𝑖𝑟𝑟𝑟𝑟𝑡𝑡𝑣𝑣 ln � 𝑝𝑝 𝑖𝑖 +1 𝑝𝑝 𝑖𝑖 � 2 𝜋𝜋 𝑘𝑘 𝑖𝑖 = ln � 189 185 � 2 · 𝜋𝜋 · 0 , 33 = 0, 01 𝑚𝑚 2 · 𝐾𝐾 𝑘𝑘 ℎ 𝑣𝑣𝑣𝑣𝑛𝑛𝑣𝑣 = 1. 057 · ( 1, 352 + 0, 019 · 𝑇𝑇 ) · 𝑣𝑣 0 . 8 𝐷𝐷 0 . 2 = 1. 057 · ( 1, 352 + 0, 019 · 90 ) · 1 , 96 0 . 8 � 90 1000 � 0 . 2 = = 8. 975 , 04 𝑚𝑚 2 · 𝐾𝐾 𝑘𝑘 𝑅𝑅 𝑇𝑇𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑛𝑛𝑣𝑣 = 1 2 𝜋𝜋 𝑘𝑘 𝑡𝑡𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑛𝑛𝑣𝑣 𝑎𝑎𝑐𝑐 �� 2 𝑝𝑝 𝐷𝐷 𝑟𝑟𝑒𝑒𝑡𝑡 � + � � 2 𝑝𝑝 𝐷𝐷 𝑟𝑟𝑒𝑒𝑡𝑡 � 2 − 1 � = = 1 2 · 𝜋𝜋 · 1 𝑎𝑎𝑐𝑐 �� 2 · 1 0, 189 � + � � 2 · 1 0, 189 � 2 − 1 � = 0, 49 𝑚𝑚 2 · 𝐾𝐾 𝑘𝑘 Por lo tanto la cantidad de calor q ue se pierde en ese tramo de tubería será: 𝑄𝑄 = 𝑇𝑇 𝑖𝑖𝑛𝑛𝑡𝑡 − 𝑇𝑇 𝑠𝑠𝑢𝑢𝑟𝑟𝑡𝑡𝑣𝑣 1 2 𝜋𝜋 𝑝𝑝 𝑖𝑖𝑛𝑛𝑡𝑡 ℎ 𝑣𝑣𝑣𝑣𝑛𝑛𝑣𝑣 , 𝑖𝑖𝑛𝑛𝑡𝑡 + ∑ ln � 𝑝𝑝 𝑖𝑖 +1 𝑝𝑝 𝑖𝑖 � 2 𝜋𝜋 𝑘𝑘 𝑖𝑖 𝐴𝐴𝑣𝑣𝑝𝑝𝑣𝑣 𝑚𝑚𝑣𝑣𝑡𝑡𝑟𝑟 𝑟𝑟𝑖𝑖𝑣𝑣𝑡𝑡 𝑟𝑟𝑠𝑠 + 𝑅𝑅 𝑇𝑇𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑛𝑛𝑣𝑣 · 𝐿𝐿 = = 90 − 5 1 2 · 𝜋𝜋 · � 125 1000 � · 8 . 975 , 04 + ( 0, 01 + 2, 89 + 0, 092 ) + 0, 49 · 33 , 03 = = 806 , 75 𝑘𝑘 Por lo tanto para ese tramo de tuber ía la pérdi da de ca lor es de 806 ,7 5 W. Todas l as pérdidas de calor cal cula das se pue den o bs erva r e n la sig uie nte ta bla : ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 62 Tabla A1 - 28 : P érdidas de calor en cada tramo. T ubo A is la n t e Cubi e r ta nve cc i ón i nte Sue l o 1- 2 0, 0916 2, 8887 0, 0137 0, 0002 0, 4858 806, 75 2- 3 0, 0909 7, 8610 0, 0237 0, 0008 0, 5920 651, 98 2- 4 0, 0913 2, 9428 0, 0151 0, 0002 0, 5045 1041, 21 4- 4, 1 0, 0925 9, 6799 0, 0237 0, 0008 0, 5920 69, 97 4- 5 0, 0913 2, 9428 0, 0151 0, 0002 0, 5045 261, 43 5- 5, 1 0, 0909 7, 8610 0, 0237 0, 0007 0, 5920 213, 67 5- 6 0, 0913 2, 9428 0, 0151 0, 0002 0, 5045 269, 04 9- 10 0, 0925 9, 6799 0, 0237 0, 0009 0, 5920 276, 83 9- 9, 1 0, 0909 7, 8610 0, 0237 0, 0008 0, 5920 87, 99 7, 2- 9 0, 0930 6, 2168 0, 0237 0, 0006 0, 5920 136, 59 8- 11 0, 0958 10, 0281 0, 0272 0, 0010 0, 6187 204, 07 8- 8, 1 0, 0909 7, 8610 0, 0237 0, 0008 0, 5920 19, 78 7, 2- 8 0, 0909 7, 8610 0, 0237 0, 0006 0, 5920 75, 99 7- 7, 2 0, 0925 6, 0078 0, 0203 0, 0004 0, 5621 86, 02 7- 7, 1 0, 0958 10, 0281 0, 0272 0, 0009 0, 6187 24, 25 6- 7 0, 0925 6, 0078 0, 0203 0, 0004 0, 5621 567, 87 6- 12 0, 0915 4, 4214 0, 0151 0, 0002 0, 5045 1147, 70 12- 12, 1 0, 0958 10, 0281 0, 0272 0, 0022 0, 6187 182, 31 12- 13 0, 0915 4, 4214 0, 0151 0, 0002 0, 5045 875, 07 14- 14, 2 0, 0909 7, 8610 0, 0237 0, 0008 0, 5920 166, 62 14- 14, 1 0, 0958 10, 0281 0, 0272 0, 0022 0, 6187 42, 39 13- 14 0, 0909 7, 8610 0, 0237 0, 0007 0, 5920 94, 20 13- 15 0, 0915 4, 4214 0, 0151 0, 0003 0, 5045 238, 39 16- 17 0, 0930 6, 2168 0, 0237 0, 0006 0, 5920 655, 74 16- 16, 1 0, 0925 9, 6799 0, 0237 0, 0007 0, 5920 87, 37 15- 16 0, 0925 4, 5726 0, 0237 0, 0005 0, 5920 911, 39 15- 18 0, 0910 5, 7648 0, 0151 0, 0003 0, 5045 276, 70 18- 18, 1 0, 0930 6, 2168 0, 0237 0, 0006 0, 5920 63, 02 18- 19 0, 0910 5, 7648 0, 0151 0, 0003 0, 5045 226, 91 19- 19, 1 0, 0909 7, 8610 0, 0237 0, 0008 0, 5920 65, 46 19- 20 0, 0925 5, 2233 0, 0184 0, 0003 0, 5429 146, 61 20- 20, 1 0, 0909 7, 8610 0, 0237 0, 0008 0, 5920 63, 47 20- 21 0, 0925 5, 2233 0, 0184 0, 0004 0, 5429 70, 33 21- 21, 1 0, 0958 10, 0281 0, 0272 0, 0016 0, 6187 76, 66 21- 22 0, 0925 5, 2233 0, 0184 0, 0004 0, 5429 373, 52 22- 22, 1 0, 0925 9, 6799 0, 0237 0, 0008 0, 5920 123, 84 22- 23 0, 0925 5, 2233 0, 0184 0, 0004 0, 5429 2062, 36 23- 24 0, 0925 6, 0078 0, 0203 0, 0004 0, 5621 178, 43 24- 24, 2 0, 0958 10, 0281 0, 0272 0, 0009 0, 6187 35, 35 24- 24, 1 0, 0958 10, 0281 0, 0272 0, 0010 0, 6187 130, 92 24- 25 0, 0930 6, 2168 0, 0237 0, 0005 0, 5920 271, 46 25- 25, 1 0, 0958 10, 0281 0, 0272 0, 0010 0, 6187 115, 70 25- 26 0, 0930 6, 2168 0, 0237 0, 0006 0, 5920 231, 07 26- 26, 1 0, 0909 7, 8610 0, 0237 0, 0007 0, 5920 157, 92 26- 27 0, 0958 10, 0281 0, 0272 0, 0009 0, 6187 382, 11 28- 23 0, 0958 10, 0281 0, 0272 0, 0006 0, 6187 786, 20 R e si s te nci a s ( m²· K) / W Tram o P é rd i d a p o r tram o ( W ) ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 63 Por lo tanto la cantidad de calor perdido en t oda la instalación es de 1 5 .032 , 66 W . Est a cantidad de cal or perdid o a lo largo de los tra mos, s e traduce e n una dis minución de temperatura. Por lo t anto se calculará la t emper atura en ca da punto de la instalación para comprobar si es o n o óptima la re d de distri bución de calor. Po r l o t an t o , u na vez ob te nida la pérdida d e c alor en es e tramo, s e calcula rá la temperatura final en ese tramo, me diante la exp resión: 𝑄𝑄 𝑝𝑝𝑟𝑟𝑟𝑟𝑑𝑑𝑖𝑖𝑑𝑑𝑣𝑣 = 𝑚𝑚 · 𝑠𝑠𝑝𝑝 · ∆𝑇𝑇 Ecuación A 1 - 28 Reordenando la ecuaci ón A1 - 28 se obtiene la temperatura f inal del tramo : 𝑇𝑇 𝑟𝑟𝑖𝑖𝑛𝑛 𝑣𝑣𝑡𝑡 = 𝑇𝑇 𝑖𝑖𝑛𝑛𝑖𝑖𝑣𝑣𝑖𝑖𝑣𝑣𝑡𝑡 − 𝑄𝑄 𝑝𝑝𝑟𝑟𝑟𝑟𝑑𝑑𝑖𝑖𝑑𝑑𝑣𝑣 ṁ · 𝑠𝑠𝑝𝑝 Ecuación A 1 -29 Donde : • 𝑄𝑄 𝑝𝑝𝑟𝑟𝑟𝑟𝑑𝑑𝑖𝑖𝑑𝑑𝑣𝑣 = Calor perdido en el tra mo (W) • ṁ : Cantidad de ag ua cali ente (kg /s) • cp: ca lor especí fico del ag ua, 4.180 J/kg °C Por lo tanto la temperatura final calcula da en el tramo se corr es ponderá a la temperatu ra inicial del siguiente tramo, y así suces ivamente en toda l a instalación. Siguiendo e l ejemplo del tramo 1 - 2, anteriorment e se obtuvo que la p érdida de calor en ese tra mo es de 75 9,33 W: 𝑇𝑇 𝑟𝑟𝑖𝑖𝑛𝑛 𝑣𝑣𝑡𝑡 = 𝑇𝑇 𝑖𝑖𝑛𝑛𝑖𝑖𝑣𝑣𝑖𝑖𝑣𝑣𝑡𝑡 − 𝑄𝑄 𝑝𝑝𝑟𝑟 𝑟𝑟𝑑𝑑𝑖𝑖𝑑𝑑𝑣𝑣 ṁ · 𝑠𝑠𝑝𝑝 = 90 − 806 , 75 6, 44 · 4 . 180 = 89 , 97 ° 𝐶𝐶 Por lo tanto la temperat ura al fi nal del tramo de 33,03 me tros c o n u na pé rdida de cal or de 806,75 W es de 8 9 ,97 °C. La tem peratura calc ulada será la i nicial para el tramo 2 - 3 y 2- 4, y se calc ulará la tempera tura final y así suc esivamente en todos los tram os de l a instalación. ANEJ O I : CÁLCULOS D E LA RE D DE CALOR Página | 64 Los resultados o btenidos de los cálcul os descrit os en este a partado se muestran a continuación: Tabla A1 - 29 : Te mpera turas e n cada punto de la insta lac ión. Como se puede observar en la T abla A1 -29 en el tramo total de 1 . 156 me t ro s d e l ongi tud de tubería, la temperat ura más baja es de 88 , 54 °C . En comparación con la temperatura de impulsión de 90 °C , únicamente se p i erd e 1, 46 °C en todo el tramo, por lo que s e considera un excelent e ai slamiento pa ra la red de distribución. Tram o T in ic ia l (° C ) T fin a l (° C ) Tram o T in ic ia l (° C ) T fin a l (° C ) 1- 2 90, 00 89, 97 16- 17 89, 52 89, 24 2- 3 89, 97 89, 49 16- 16, 1 89, 52 89, 44 2- 4 89, 97 89, 93 15- 16 89, 78 89, 52 4- 4, 1 89, 93 89, 86 15- 18 89, 78 89, 75 4- 5 89, 93 89, 92 18- 18, 1 89, 75 89, 73 5- 5, 1 89, 92 89, 80 18- 19 89, 75 89, 73 5- 6 89, 92 89, 91 19- 19, 1 89, 73 89, 69 9- 10 89, 72 89, 42 19- 20 89, 73 89, 71 9- 9, 1 89, 72 89, 65 20- 20, 1 89, 71 89, 67 7, 2- 9 89, 78 89, 72 20- 21 89, 71 89, 70 8- 11 89, 74 89, 43 21- 21, 1 89, 70 89, 49 8- 8, 1 89, 74 89, 73 21- 22 89, 70 89, 65 7, 2- 8 89, 78 89, 74 22- 22, 1 89, 65 89, 54 7- 7, 2 89, 80 89, 78 22- 23 89, 65 89, 28 7- 7, 1 89, 80 89, 76 23- 24 89, 28 89, 24 6- 7 89, 91 89, 80 24- 24, 2 89, 24 89, 19 6- 12 89, 91 89, 84 24- 24, 1 89, 24 89, 05 12- 12, 1 89, 84 89, 10 24- 25 89, 24 89, 15 12- 13 89, 84 89, 79 25- 25, 1 89, 15 88, 97 14- 14, 2 89, 73 89, 61 25- 26 89, 15 89, 05 14- 14, 1 89, 73 89, 56 26- 26, 1 89, 05 88, 95 13- 14 89, 79 89, 73 26- 27 89, 05 88, 54 13- 15 89, 79 89, 78 28- 23 89, 28 88, 59 ANEJ O I I: CARAC TE RI ZACI ÓN DE LA M ATER I A PRI MA Y PROCES O PRODUCTI VO PROY ECTO DE PROD UCCIÓN D E CA LOR P ARA UNA CA LEF ACCIÓN D E DIS TR ITO Y PR OCES O DE SECADO DE MADE RA ASERRADA A PARTIR D E LOS RES IDUOS F ORE STA LES DE UN AS ERRADER O EN O C OR GO ANEJ O II : CARACT ERIZACIÓN D E LA M ATERIA PRIMA Y PROCESO PROD UCTIVO - ÍNDICE - 1. O BJETO 1 2 . MA T E R IA P R I MA 1 2.1 ESPECIE PRINCIPAL 1 2.1.1 Descrip ción bot ánica 1 2.1.2 Ecolo gía 2 2.1.2 Caract erísti cas macro sc ópica s 2 2.1.3 Caract erísti cas micro scó picas 2 2.1.4 Prop iedade s físico - me cán icas y qu ímicas del Pino Pina ster 2 3. RECURSOS FORESTALES 4 3.1 PODER CALORÍFICO DE LA ASTILLA 5 3.2 CONSUMO DE BIOMASA 7 3.2.1 Deman da térmi ca de ca lefacción y A.C. S 7 3.2.2 D emanda térmica de la c ámara de se cado de mader a aserrada 8 3.2.3 Cantid ad t otal d e biomasa nece saria 9 3.3 CANTIDAD DE BIOMASA DISPONIBLE 9 4. PROGRAM A PRODU CTI VO 11 4.1 ACTIVIDA DES DE L PROCES O PRODU CTIVO 11 4.2 DESCRIP CIÓN DE LAS ACTI VIDADES 11 4.2.1 Recepci ón de lo s re siduos fore stales 11 4.2.2 Astil lado d e la madera h ú meda 11 4.2.3 Al macenami ento de la astilla hú meda 12 4.2.4 Seca do de la astilla 13 4.2.5 Al macenami ento de la astilla s eca 15 4.2.6 Co mbustión de la astilla seca 15 4.3 HORARIO P RODU CTIVO 15 5. EQUIPOS 17 5.1 TRITU RADORA 17 5.2 CI NTA TR AN SPOR TADORA 17 5.3 CRIBA 18 5.4 TOLVA DE LLENADO 18 5.5 SECADERO DE CI NTA DE B AJA TEMPER ATURA 18 6. SALA DE CON TROL 19 7. PE RSONA L NECESARIO 19 ANEJ O II : CARACT ERIZACIÓN D E LA M ATERIA PRIMA Y PROCESO PROD UCTIVO - ÍNDICE TABLAS - Tabla A2 - 1: Caract erística s fís icas del Pin o Pina ster 3 Tabla A2 - 2: Propi edade s mecánic as de l Pi no Pinas te r 3 Tabla A2 - 3: Propi edade s quím icas del Pi no Pinas te r 3 Tabla A2 - 4: Distribu ción d e lo s residuo s 4 Tabla A2 - 5: Consumo de as tilla durante el año 8 - ÍNDICE FIGURAS - Figura A2 - 1 : Sist ema de l len a do del almac én 12 Figura A2 - 2: Secadero de banda 15 ANEJ O II : CARACT ERIZACIÓN D E LA M ATERIA PRIMA Y PROCESO PROD UCTIVO Página | 1 1. O BJ ETO Se conoce como biomasa , la cantidad de materia q ue existe en un ecosistema por unid ad de s up erfic ie o de vol um en. Dic ha bi omas a pue de em plea rs e para estima r la cantida d potencial de varios pr odu ctos y de comb ustibles, d eterminando su eficie ncia en ergética. El pr es en te docum en to t iene por o bje to la d efi ni ci ón y c aracteriz ación de la biomasa a utilizar en la planta, así m ismo, describir e l pro c es o de pr o ducc ión a partir de los residuos forestales del aserradero . Me dian te es te pr oces o se prete nde p rocesar, almacenar y consumir la biomasa pr oducida , para alimentar la caldera de y sumi n istrar c alo r. 2. MAT ERIA PRIMA La materia p rima, pa ra la producción de astilla, será a partir de los residuos que s e generan en el aserradero, durante el proceso d e e lab oración de ma dera aserrada. 2.1 ESPEC IE PRINC IPAL La es peci e de ár bol que e s pr oce sado en las instala ciones es únicamente Pi nus pina ster , ya que es la e specie p rincipal que predomina e n la zona. 2.1.1 De scripción botáni ca El P inus P inast er es una especia arbórea, d e la familia de las pináceas. Es un árbol de tamaño media no, entr e 20 a 35 metros, de 1,2 metros de tronco , alcanzando excepcionalmente los 1, 8 metros. La co r teza del mismo tie ne un tono r ojo ana ra njado, gruesa y con agrieta d a pro f unda me nte, so br e to do e n su base . La co pa es irregula r y abierta. Las acíc ulas sale n agrupadas de dos en dos. Son gr u esas y l argas, d esde 12 a 2 2 cm de largo, c on un col or azul verdoso. Las piñas son cónicas de 10 a 2 0 cm de largo y de 4 a 6 cm de ancho c uando est án cerradas. Comie nzan con un t ono ve rd e, pasa n do a u n marró n rojizo a los 24 meses , abrie ndo y ensa nchán dose ha sta unos 8 o 12 c m. Lo s piñones son de 8 a 10 mm, co n un ala de 20 a 25 mm. ANEJ O II : CARACT ERIZACIÓN D E LA M ATERIA PRIMA Y PROCESO PROD UCTIVO Página | 2 2.1.2 Ec olog ía Esta e sp ec ie p ued e ha bi tar en to do tip o de suel os, terreno s uelto, silíce o, pizarroso o granítico, aunq ue predo mina en los suel os silíceo s. Resiste bie n la se q uía e stival y el frí o, pudiendo usarse en rep oblación a altitudes limitantes para otras especies. Este ti po de pino r ege ne ra de forma natur al c on facilidad, a h orrándose los costes de repoblación tras la corta f inal. 2.1.2 Ca r acte r íst icas ma cr oscópica s La madera de es ta especie es d e color blanco amarillenta en la albura y r o jizo amarillent a en el durame n. Anillos anuales m u y vis ib les a simpl e vista por el fuerte con trast e e n la zona de primavera y de v erano. El número de anillos ce ntímetro oscila en tre 4, con media d e 2,2, aunque como c onsecue ncia de la excentricida d y de la variació n clim ática d e año en a ño, su distribución es alg o irr egu lar dentro de la mis ma tro za. Cons ta de gra no me dio y bas to. L a fi bra es r ecta in terr umpida co nti nuam en te c omo cons ecue nci a de l os nudos y otros defe ctos . Nudos , numero sos y rela tivam ente g ra ndes, de c olor pa r do osc ur o, sueltos y si n un a distr i bució n fija . Su médula es d e co lor rojo vino a marrón. Es carac terística de es ta madera las bolsas de resi nas muy localiz adas pero si n una distribución o situaci ó n conocida a p rio ri. 2.1.3 Ca r acte ríst icas mic roscópica s Las tra queidas ( célula conductora del x ilema, por donde circula l a savia bruta) tienen una sección transversal poligonal, con grandes p u nteaduras aeroladas q ue se dispone n en una sola fila generalm en te, aunque a veces presentan series dobles co n extremos de las paredes r adiales. 2.1.4 Pro piedade s físico - mecáni cas y químicas del Pin o Pi naster En la siguie nte tabla se pue de c onsul tar re sum en de los v al ores me dios correspondientes a las principales caracte rísticas físico - mecánicas del pino p inaster en Galicia. Estos datos de ben considerarse c omo una ref erencia orientativa. ANEJ O II : CARACT ERIZACIÓN D E LA M ATERIA PRIMA Y PROCESO PROD UCTIVO Página | 3 Tabla A2 - 1 : Características físicas del Pino Pinaster ( Fuente: A. Remacha 1987 (Galicia), CTBA (Aquitania), Albino d e C arvalho 1997 y CTIMM 2003 (Portugal) ) Tabla A2 - 2 : Pr opiedade s mecáni cas de l Pino Pinaste r (( A. Remacha 1987 (Galicia), CTBA (Aquitania), Albino de Carvalho 1997 y CTIMM 2003 (Portugal) ) Tabla A2 - 3 : Pr opiedade s quím icas de l Pino Pinast er [10 ] % C elu lo sa 55, 83 Subs. Sol ubl e s e n H 2 O 3, 998 Subs. E x tr a i das c on a l c ohol be nzol ( r e s i na) 2, 1 Pe ntosa nos 13, 35 L i gnina 29, 4 N i tró g e n o 0, 09 T ani nos 1, 21 ANEJ O II : CARACT ERIZACIÓN D E LA M ATERIA PRIMA Y PROCESO PROD UCTIVO Página | 4 3. RECURSO S FO RESTALE S En la industria de la m adera se ge nerar gran des v olúmenes de residuos, durante su proc eso de tra nsfor m ac ión. En el proceso de aserrado de madera de pino, se generan entre un 45% a 55 % de residuos. Una aproximación de cómo se re parten los residuos, desde l a tala del árbol hasta el producto final e labora do, se muestra en l a siguie nte tabla [1 1 ]: Tabla A2 - 4 : D istribuc ión de los r e siduos La producción de l aserradero al día es en tor no a 45 m³ de mader a aser rada , p or lo que se pu ede es ti mar la ca nti da d de re sid uos al día q u e se g e nera n e n dic ha i n dustri a : Producción al día : • Mader a as errada: 45 m³ • Virutas y aserrí n: 22 m³ • Recortes: 18 m³ • Corteza: 9 m³ • Pérdidas varias: 6 - 7 m³ El v olum en de res i duos g ene ra dos en un día es d e 54 m³ , s ien d o l a de n sid a d m e d ia d el pino húme do 435 k g/m ³ , s e ge nera n alre dedor de 23.4 97 kg de residuos al día, de los cuales se aprovec harán una parte de ellos para el p roceso de elaboración de astilla . Pa r t e o produc t o de l á r bo l ( %) 38 - 23 - 10 - 5 Pa r t e o produc t o de l á r bo l ( %) 62 - R ec o r t es 11 - 13, 5 - 4 - 5, 5 - 28 A s e rrí n y V i ru tas P é r d i d as v ari as C o rt e z a D e j a do e n e l bosque D is tr i bución de l os re sí duos M ad e r a as e r rad a C o p a, ramas y f o l l aj e Tocó n ( e x cl u í do raí ce s) A s e rrí n P ro ce s o d e as e rrado ANEJ O II : CARACT ERIZACIÓN D E LA M ATERIA PRIMA Y PROCESO PROD UCTIVO Página | 5 También habría posibilid ades recibir resid uos for estales y madera e n rollo procedent e d e lo s tratamientos s ilví colas. Estos residuos s on considera dos como biomasa f orestal arbolada y se reparten en d os posibles g rupos: • Biomasa de residuos forestales: S e consi dera biomasa de residuos forestales a la que procede de los tratamientos silvícolas, s obre todo t ras cortas fi nales. • Biomasa procedente d e tratamien tos silvícolas : Es la madera que proce de de claras de los mo ntes. 3.1 PODER C ALORÍ FICO DE LA A STILLA Para determinar la c antidad de c ombustible que es necesar io apo rtar a l a caldera, s e tiene que ten er en cue nta el po der calorífico que aporta el pino por cada kilo de l mi s mo que se hará com bustionar en la cal dera. Se debe n considerar dos valores c aloríficos. El val or del calentamiento má s alto (PCS) es la cantidad de energía li berada por combus tión completa de una uni dad de masa. El valor del calentamie nto más bajo (PCI) se puede c alcular supo niendo que el agu a de los productos permanece e n forma de vap or. Ambo s valores est án relaciona dos mediant e la siguiente ecuació n [1 2 ]: 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 = ( 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 ) 𝑠𝑠 − 24 , 42 · ( 𝑊𝑊 + 9 𝐻𝐻 𝑑𝑑 ) Ecuación A 2 -1 Donde : • PCI: Poder calo rífico infe rior seco (kJ /kg) • PCS: Poder c alorífico su perior seco (kJ/ kg) • W: Porc enta j e de hume d ad (% ) • Hd: Po rce nta je de hi dr óg e no ( %) De los parámetros d e la ecuación se ob tiene qu e el calor de vap orización del ag ua ha tomado el valor de 2. 441,8 kJ/kg y que la ca ntidad de agua q ue se forma en la com busti ón es 9 v ec es el hi dr óge no c on te nido. ANEJ O II : CARACT ERIZACIÓN D E LA M ATERIA PRIMA Y PROCESO PROD UCTIVO Página | 6 El poder calorífi c o s upe ri or de l Pino P inast er , que es la especie de ár bol que es aserra do , es de 1 9.437 k J/k g, a l 0 % de hum edad , es d ecir totalmen te seco [3 ]. Hay que te ner en cuenta que la as t illa q ue se vay a a pr ocesar, pasará por un secadero t rommel reduciend o así su hum eda d. E l co ntenido d e ag ua que con tendrá el materi al des pu és de dich o p roceso será aproximadamente del 12 %, por lo t ant o el poder calorí fico superior c on esa humedad se rá la sig uiente: 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 12% = 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 0% · ( 100 − ℎ ) Ecuación A 2 -2 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 12% = 19 . 437 · ( 1 − 0, 12 ) = 17 . 104 , 56 𝑘𝑘𝑘𝑘 / 𝑘𝑘𝑘𝑘 C onocidos los poderes c aloríficos superiores , al 0 % y al 12% d e humeda d , se p ro ced e a determina r los poderes c aloríficos inferiores, que serán los que se utilizarán para calcular la cantidad de combu stible necesario. Como se vio anterio rmente e l po d er calorífico in ferior seco vi ene dad o po r l a ec uaci ón A2 - 1, p o r lo t an to el po d er c al o r íf ic o inferior , es decir, al 0% de humedad se rá : 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 0% = 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 0% − ( 24 , 4 · 9 · 𝐻𝐻 ) = 19 . 437 − ( 24 , 4 · 9 · 6, 6 ) = 17 . 987 , 64 𝑘𝑘𝑘𝑘 / 𝑘𝑘𝑘𝑘 Dó nde H e s el por cent aje de hidr óg eno en el pino s eco , sien do en es te caso un 6, 6 % [12]. En el m omento de c omb ustión de la cal dera, la as tilla co nte ndr á un 12% de hum edad, como se c omen t ó con anterioridad. Por lo tanto, la energía que a portará un kilo de astilla ser á, el 88 % del p oder calorí fico seco, menos la ener gía necesaria para evapora r el 12% de humedad que c ontendrá la astilla, siendo el calor de vap orización del agu a 2.441,8 kJ /kg. ANEJ O II : CARACT ERIZACIÓN D E LA M ATERIA PRIMA Y PROCESO PROD UCTIVO Página | 7 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 12% = �𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 0% · ( 1 − ℎ ) � − � 2. 441 · ( ℎ ) � Ecuación A 2 -3 = ( 17 . 987 , 64 · (1 − 0 , 12 ) − ( 2. 441 ,8 · 0, 12 ) = = 15 . 536 , 12 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑘𝑘𝑘𝑘 Por lo tanto p or ca da kg de astilla se genera n 15 .536, 12 kJ. 3.2 CONS UM O DE BI OM ASA En este apa rtado se dete rminará la canti dad de biomasa q ue es necesaria en un día d e máxima deman da. Se deberá tener en c uenta el co nsumo de calefacci ón, de ag ua caliente sanitaria y el proceso de secado de la madera as errada. 3.2 .1 Demanda térm ica de ca lefa cción y A .C.S Se aplicará la si tuación más desfavorabl e, es decir, que la c alefac ción es té e n funcio na mie nt o las 24 horas del día, durante los me ses com pr e ndi dos en t re Novi em br e y Abril, ambos incluidos. Entonces la demanda tér mica s erá: ( 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑑𝑑𝑃𝑃𝑑𝑑𝑃𝑃𝑃𝑃𝑑𝑑𝑃𝑃𝑑𝑑𝑃𝑃 + 𝑃𝑃 é 𝑟𝑟𝑑𝑑𝑃𝑃𝑑𝑑𝑃𝑃𝑟𝑟 𝑑𝑑𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑐𝑐𝑃𝑃𝑟𝑟 ) · ℎ 𝑃𝑃𝑟𝑟𝑃𝑃𝑟𝑟 𝑑𝑑𝑃𝑃 𝑓𝑓𝑓𝑓𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑑𝑑 𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 = = ( 379 , 30 + 11 , 28 ) 𝑘𝑘𝑊𝑊 · 24 ℎ 𝑃𝑃𝑟𝑟𝑃𝑃 𝑟𝑟 = 9. 373 , 84 𝑘𝑘𝑊𝑊 ℎ La po tenc ia dem a nda da de agua calie nte sanitara será: 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑑𝑑𝑃𝑃 𝑑𝑑𝑃𝑃𝑃𝑃𝑑𝑑𝑃𝑃𝑑𝑑𝑃𝑃 · ℎ 𝑃𝑃𝑟𝑟 𝑃𝑃𝑟𝑟 𝑑𝑑𝑃𝑃 𝑓𝑓𝑓𝑓𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑑𝑑 𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 = 143 , 8 𝑘𝑘𝑊𝑊 · 2 ℎ 𝑃𝑃𝑟𝑟𝑃𝑃𝑟𝑟 = = 287 , 7 𝑘𝑘𝑊𝑊 ℎ La suma d e ambas demandas es d e 9.661 ,54 kWh para un día d e máximo consumo. Por lo tanto la cantida d de c ombustible necesa rio, para cada me s de l añ o , ve nd r á defi nida po r la sig uie nte e xpre sión : 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑑𝑑𝑃𝑃𝑑𝑑 𝑑𝑑𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑑𝑑𝑐𝑐𝑓𝑓𝑟𝑟 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑐𝑐𝑐𝑐 𝑃𝑃 = 𝐷𝐷𝑃𝑃 𝑑𝑑𝑃𝑃𝑃𝑃𝑑𝑑 𝑃𝑃 𝑃𝑃 é 𝑟𝑟𝑑𝑑 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑑𝑑 í 𝑃𝑃 𝑑𝑑𝑃𝑃 𝑟𝑟𝑓𝑓𝑃𝑃𝑑𝑑𝑃𝑃𝑟𝑟𝑃𝑃𝑐𝑐𝑐𝑐𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 12% · ɳ 𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑑𝑑𝑐𝑐 𝑐𝑐𝑐𝑐 ( 94% ) · 𝑑𝑑 í 𝑃𝑃𝑟𝑟 𝑃𝑃𝑐𝑐 𝑑𝑑𝑃𝑃𝑟𝑟 ANEJ O II : CARACT ERIZACIÓN D E LA M ATERIA PRIMA Y PROCESO PROD UCTIVO Página | 8 En la siguiente tabla se m uestra la cantida d de combustible que se gas tarí a, a la máxima demanda, durante los m eses de c alefacción y ag u a caliente sa nitaria : Tabla A2 - 5 : Consum o de a stilla durante el año. El consumo máx imo de as tilla destinado a la calefac ción en un año sería d e 454 . 452 , 79 kg . Los meses e ntre Mayo y Octubre, ambos incl uidos, el consumo de astill a será pa ra e l uso de agua calie nte sani taria. 3.2.2 De ma nda té rmica de la cá ma ra de s eca do de mader a aser rad a El día más desfavora ble s erá cua ndo las c uatro c ámaras de sec ado, de las que consta el secadero, estén en conti nuo funci onami e nto. Tenie ndo e n c ue nta qu e s e r eal iza n secados de vari os días, entre 7 u 8, el horario de funcionamien to para u n d ía será de 24 horas, por lo tanto la d emanda térmica será: ( 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑑𝑑𝑃𝑃𝑑𝑑𝑃𝑃𝑃𝑃𝑑𝑑𝑃𝑃𝑑𝑑𝑃𝑃 ) · ℎ 𝑃𝑃𝑟𝑟𝑃𝑃𝑟𝑟 𝑑𝑑𝑃𝑃 𝑓𝑓𝑓𝑓𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑑𝑑𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 = = 868 , 14 𝑘𝑘𝑊𝑊 · 24 ℎ 𝑃𝑃𝑟𝑟𝑃𝑃 𝑟𝑟 = 20 . 935 , 36 𝑘𝑘𝑊𝑊 ℎ Para determinar cuanta astilla es necesaria para dicho proc eso , se debe tene r e n c uenta que se realizan 3 sec ados al mes, durante 7 - 8 días y que los meses q ue opera e l aserradero so n 11. Por lo tanto la cantidad de astilla necesaria será: Me s Po te n ci a al me s ( kW h ) C on s umo de asti l l a ( kg ) En e r o 313. 233, 31 77. 219, 06 F e b re ro 282. 771, 25 69. 709, 48 Ma r z o 312. 903, 02 77. 137, 64 A b ri l 302. 649, 56 74. 609, 93 Ma y o 8. 091, 98 1. 994, 86 Juni o 7. 511, 32 1. 851, 71 J u lio 7. 431, 41 1. 832, 01 A go s to 7. 431, 41 1. 832, 01 Se pti e mbr e 7. 351, 51 1. 812, 31 Oc tubr e 7. 926, 84 1. 954, 14 N o v i e m b re 302. 809, 38 74. 649, 33 Di ci e m b re 313. 068, 16 77. 178, 35 454. 452, 79 M es es d e c a lef a c c ió n To t al d e as t i l l a al añ o ( k g ) ANEJ O II : CARACT ERIZACIÓN D E LA M ATERIA PRIMA Y PROCESO PROD UCTIVO Página | 9 � 𝐷𝐷𝑃𝑃𝑑𝑑 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑑𝑑𝑃𝑃 𝑃𝑃 é 𝑟𝑟𝑑𝑑𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑑𝑑𝑃𝑃𝑐𝑐 𝑟𝑟 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑑𝑑𝑃𝑃𝑟𝑟𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑐𝑐 𝑑𝑑 í 𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 12% · ɳ 𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑑𝑑𝑐𝑐 𝑐𝑐𝑐𝑐 ( 94% ) � · 𝑑𝑑 í 𝑃𝑃𝑟𝑟 𝑑𝑑𝑃𝑃 𝑟𝑟𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑑𝑑𝑃𝑃 · 𝑃𝑃 º 𝑑𝑑𝑃𝑃 𝑑𝑑𝑃𝑃𝑟𝑟𝑃𝑃𝑟𝑟 = = � 20935 , 36 𝑘𝑘𝑊𝑊 ℎ · 3600 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑘𝑘𝑊𝑊 ℎ 𝑑𝑑 í 𝑃𝑃 15 . 535 , 76 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑘𝑘𝑘𝑘 · 0, 94 � · 24 𝑑𝑑 í 𝑃𝑃𝑟𝑟 𝑑𝑑𝑃𝑃𝑟𝑟 · 11 𝑑𝑑𝑃𝑃𝑟𝑟 𝑃𝑃𝑟𝑟 𝑃𝑃 ñ 𝑃𝑃 = = 𝟏𝟏 . 𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑 . 𝟑𝟑𝟓𝟓𝟓𝟓 , 𝟔𝟔𝟑𝟑 𝒌𝒌𝒌𝒌 𝒂𝒂 ñ 𝒐𝒐 𝑑𝑑𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑟𝑟𝑃𝑃𝑃𝑃𝑐𝑐𝑐𝑐𝑃𝑃 3.2.3 Ca nt idad total de b iom asa nece saria Sumando ambas deman das térmicas , la cantidad de biomasa al año que será necesari a en el caso más desfavora ble será de 1.81 0.41 3 ,4 kg de astilla. Cons ecue nte me nt e , e l to tal de ma nda do de cale facción , A .C.S y se cado de m ade ra en u n día será de 3 0 . 939 , 66 k Wh, pasá ndolo a kJ s on 111 . 382. 776 kJ. C onocidos es tos parámetros es posi b le estimar la ca n tidad de bi omasa que es necesaria en e l día m ás desfavora ble, sien d o: 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑑𝑑𝑃𝑃𝑑𝑑 𝑑𝑑𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑑𝑑𝑐𝑐𝑓𝑓𝑟𝑟𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑐𝑐𝑐𝑐 𝑃𝑃 = 𝐷𝐷𝑃𝑃𝑑𝑑 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑑𝑑𝑃𝑃 𝑃𝑃 é 𝑟𝑟𝑑𝑑𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 12% · ɳ 𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑑𝑑𝑐𝑐 𝑐𝑐𝑐𝑐 = 111 . 382 . 776 𝑘𝑘𝑘𝑘 15 . 535 , 76 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑘𝑘𝑘𝑘 · 0, 94 = = 𝟕𝟕 . 𝟔𝟔𝟔𝟔𝟕𝟕 , 𝟏𝟏 𝒌𝒌𝒌𝒌 𝒅𝒅𝒅𝒅 𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂 𝒂𝒂𝒂𝒂 𝒅𝒅 í 𝒂𝒂 3.3 CANT IDAD DE B IOM ASA DIS PON IBLE Los residuos que se va n aprovechar p ara la prod u cción de astilla s erán lo s recortes que sufre la madera en el p roceso de aserrado y la co rteza. Se seleccionan est os residuos ya que el aserrín y la v iruta se comercializan par a la ind ustria del tablero. Dich os residu os representan el 26 % del proceso de aserrado. El volumen tot al es de 26, 5 m³ , con una densi dad de 435 kg/m³ , da un to tal de 11. 535,27 k g de residuos al día. El porcentaje de hume dad, desp ués del astillado, estará en t orno al 40 % [1 3 ]. Una vez qu e los resid uos son astillados se sec ará, hasta alcanzar una humedad del 12%, p or lo que la cantidad d e materia seca al d ía será: ANEJ O II : CARACT ERIZACIÓN D E LA M ATERIA PRIMA Y PROCESO PROD UCTIVO Página | 10 𝑘𝑘𝑘𝑘 0 · ( 1 − ℎ 0 ) = 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑓𝑓 · � 1 − ℎ 𝑓𝑓 � ; 11 . 535 , 27 · ( 1 − 0 , 40 ) = 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑓𝑓 · ( 1 − 0, 12 ) ; 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑓𝑓 = 𝟕𝟕 . 𝟖𝟖𝟔𝟔𝟖𝟖 , 𝟓𝟓𝟔𝟔 𝒌𝒌𝒌𝒌 𝒅𝒅 í 𝒂𝒂 𝒅𝒅𝒅𝒅 𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂 𝒂𝒂𝒅𝒅𝒔𝒔𝒂𝒂 Por lo tan to, la can tidad de astilla que s e generará al a ñ o, tenie ndo en c uenta que el aserradero trabaja 6 días a la semana, durante 11 meses, será la siguiente: 7. 864 , 96 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑑𝑑 í 𝑃𝑃 · 286 𝑑𝑑 í 𝑃𝑃𝑟𝑟 𝑃𝑃 ñ 𝑃𝑃 = 2. 249 . 378 , 56 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑃𝑃 ñ 𝑃𝑃 𝑑𝑑𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑟𝑟𝑃𝑃𝑃𝑃𝑐𝑐𝑐𝑐𝑃𝑃 La cantidad disponible al año de biomasa s e rá d e 2.249 .378,56 kg de astilla. O bservando la demanda máxima e n el peor c aso posible, es decir, todas las vivi endas con la calefacción en funcionamiento las 24 horas del día, duran te 8 meses, y por otro la do, el secado de la madera e n los 11 mes es de op eración del as erradero , se re quiere d e 1.810.41 3,4 kg . Por lo que se determina que la astilla dis ponible es suficien te p ara abastecer dicha d emanda, y a que se ha n hecho l os cálculos so bredimensionados , y la cantidad de as tilla que quedaría s in utilizar es t aría en tor no a 440 .0 00 kg . ANEJ O II : CARACT ERIZACIÓN D E LA M ATERIA PRIMA Y PROCESO PROD UCTIVO Página | 11 4 . PRO GRAMA PRO DUCT IVO En e ste a part ados se d efi nirá n las ac tivi dade s q ue se de be n realiza r en el proceso de astillado, desde la recepc ión de los r esiduos forestales has ta la c ombustión de la astill a. 4.1 ACTIVI DADE S DEL PROCE SO PRO DUCTIV O 1° Rece pción de l os re si duos 2° Astillado de la mat eria pr ima 3° Almacenamiento de astil la húmeda 4° Secado de la astilla 5° Almacenamiento d e astil la seca 6° Combustión de la as tilla seca 4.2 DESCR IPCI ÓN D E LAS ACTIV IDADES En este apartado se describirán las ac tividades necesarias desde la re cepción de la materia prima has ta su utilizació n final 4.2.1 Recepci ón d e lo s resi duo s for estal es La materia prima será r ecibida en la pl an ta en dos format os. Una parte en forma d e cor teza , pr ocede nt e de l pr oces o de des cor teza d o de la ma der a , y otr a en gran medida en forma de recor tes producidos al aserrar l a madera. Est o s residu os vendr án transportados mediante una pala carga dora. 4.2.2 As tilla do de la ma de ra húme da Los r esi duos que l l egan procedente del ase rradero, se i ntroducen en l a t rituradora . El operario de la pala carga dora, irá d epositando los residuos e n una cinta tra nsportadora, la cual tra nsportará la materia prima a la alim entación de la tritura dora. La m ad e ra húme da ent rará dir ectamente en la máquina que tri turará la made ra ha sta dejarla e n forma de astilla, aj u sta ndo e l ta mañ o que se dese e , en este c aso se reco mi enda que se a de 30 mm , puesto es l o recomendado p or el fabricante de la calder a. A la s al i d a de la trituradora, el mat erial s e tra nspor tar á m edia nt e otr a ci nta has ta u na criba , donde la astilla que tenga un tam año mayor al desea do, v olverá a i ntroducirse e n l a trituradora hasta obtener el tamaño req uerido. ANEJ O II : CARACT ERIZACIÓN D E LA M ATERIA PRIMA Y PROCESO PROD UCTIVO Página | 12 4.2.3 Almacenami ento de la asti lla húmed a Una vez que ha sido cribada la astil la, se deposita n en la siguiente ci nta transportadora que la conduce hasta una tolva d e llenado . Est a tolv a de l lena do tie ne l a func ió n d e transportar l a astilla hasta un almacén, donde permanecerá la ast illa hú meda hasta la sig uien te e tapa . Para u na mayor com odidad de ll enado y ra pidez, d icha t olva constará de un tornillo sin fin, por el c ual, el ma terial rec orrerá el trayecto hasta dicho recinto . É ste se llenará por la zona superior , por lo que el tornillo sin fin tendrá un primer tramo ho rizontal, destina do a l a descargar de la astilla, y un segu ndo tramo v ertical, que se rá para el lle nado del almac én. En la s iguiente image n se puede obs ervar una aproximació n de cómo sería este tipo de llenad o. Figur a A2 - 1 : Sistema de llenado del almacén. (Fuente: Catálogo comercial) ANEJ O II : CARACT ERIZACIÓN D E LA M ATERIA PRIMA Y PROCESO PROD UCTIVO Página | 13 4.2.4 Secado de la ast ill a Media nt e otr o tor nillo si n fin que es tá situado e n el fo ndo del almac én, se pro cede a transportar la astilla hasta la e tapa de secado. La mat eria con tiene una hume dad de l 40% aproximada mente , por lo q ue el rendimien to, a la h ora de quemar la a stilla con esta humedad, sería m uy bajo. Por eso se pr etende r educir dicha humedad h asta alcanzar del 12% y aum entar el re ndimiento calorí fico que es capaz de ap ortar la misma astilla. La etapa de secado, e s una de las et apas más importantes, y a que depen diendo de la humedad que co ntenga la astilla, se aprovechará en mayor o menor me dida los resi duos obtenidos del aser radero. El secado de as tilla puede llevars e a cabo en dos t ip o s de secaderos. El pri mero de ello s es un secadero de tambor ro tatorio, m ás conoc ido como trom mel. E st o s se c ad e r o s se suelen utilizar c uando se trabaja co n materiales mu y húme dos y/o de g ranulometría gruesa , utilizando temperaturas altas (2 00°C – 800°C) , p rocedente s d e gases de com busti ón . E l otro tip o de sec ader o que se s uele utili zar es de banda s, util izand o temperaturas bajas (6 0 °C - 100 °C). Com o s e ha c o menta do e n el “ Anejo I - Cálculos d e la red de c alor ” , el flujo s ecant e será aire c aliente a 75°C, po r lo que la opción más recomendable será utilizar un seca dero de ban das. P ese que se ha opt ado por est a opción, en e l caso de utili zar otra fuente de calor, como p or ejem plo, gases de com busti ón u o tro fl ujo sec ante dond e se uti li zan te mpe ra turas altas, el s ec ad ero trommel sería la opción más óptima para el proc eso. En los secadores de bandas, e l producto húmedo se introduce en la sec adora de f orma continua me diante una cinta transp ortadora. E n el interior, se distribuye y s e nivela de forma un iform e. La altura de a pilamiento se puede manipular de manera var iable ajustándose a las necesidades req ueridas. El air e caliente se intr oduce en el túnel de secado a través de los ventiladores. Mientras el aire calie n te atravies a la capa del material, la humedad se seca p or convecció n y se transmite a la cor riente d e aire que se va enfriando. ANEJ O II : CARACT ERIZACIÓN D E LA M ATERIA PRIMA Y PROCESO PROD UCTIVO Página | 14 Atendiendo a la dire cció n d el flujo t érmico respe cto al flujo del material, se distinguen dos ti pos d e secaderos. Secaderos de corrientes paralelas u nidireccional es , donde el flujo d e aire calien te y el sólido discurren en el mismo sentido, de f orma que el aire se va cargando d e humeda d durante el recorrido, por l o qu e al f in a l d e l sec adero el aire puede llegar a estar sat urado de agua, co n lo que la ef icacia de s eca do dis mi nuye. El ot ro tipo de secad ero es a c ontracorriente . Los flujos de aire caliente y sólido viajan e n senti do contrario . D e e st a manera, los s ólidos s egún avan zan van e nc ontrando un ambiente cada ve z más seco y de mayor tem peratura, con lo que la deshidratación es m ás efi ca z y c ons tan te. Por lo que el secadero se rá a contracorr iente por es ta ra zón. A continuación s e muestra u n esquema de u n secadero de ba nda a baj a te mpera tura : Figur a A2 - 2 : Secader o de ban da. (Fuente: Catálogo comercial) Las ventajas d e utilizar e ste tipo de secade ros son las sig uientes: • Se trata d e un sec ado indirec to, que no aporta cenizas y otras partícul as a l producto, aporta ndo calidad a la astilla. • Bajos valores de emisión. • Posibilidad de apr ovechar ene rg ías residuales de baja temperatura. • Operación automá tica. En el ac tual pro yec to, el dise ño de este e quipo n o es obje to de est udio , po r l o que s e seleccionará u no comerc ial, a tendiendo a las n ecesidades de secado y co ndiciones de operación. ANEJ O II : CARACT ERIZACIÓN D E LA M ATERIA PRIMA Y PROCESO PROD UCTIVO Página | 15 4.2.5 Almacen am iento d e la ast illa seca Después del proceso de secado, la as tilla s eca , se tr anspor ta en una c inta ha sta o tra tol v a de ll ena do. E s ta to lva d e lle nado tien e la f unció n de t ransportar el material h as t a el almacén de astilla seca. Dicho almacén es el e ncargado de almacen ar la materia prima en condiciones óptimas y alimentar a la caldera de biomasa me diante un tornillo sin fin. Como la a nterior t olva de llena do, co nstará de un pri mer tra mo horizo ntal donde se descargará la astilla, y un segu ndo tramo v erti cal donde la astilla irá hasta la zona superior del almacé n. 4.2.6 Com busti ón de la as tilla seca La astilla es introducida en la c aldera de forma a utomática , según sea la demanda. E l equi po co nsta de un a ali menta ció n de dobl e tor nillo s i n fin. Un a vez en la cámara de com busti ón , se pro duce la quema de la astilla , g ener ando calor , que es t ransmitido al circuito de ag ua de la caldera, co nsiguiendo de esta manera c alentar el ag ua q ue alimenta al proceso de distribución de calor. L os residuos generados, en forma de cenizas, serán recogidos de forma au tomática en un depósito exclusivo para ello . 4.3 HORARIO PROD UCTIVO El pr oc eso de astil la do s e r eali zar á de f orma c onti nua d uran te to do el año , exc eptua ndo el mes d e agosto en el que el aserra dero permanece cerrad o y se aprov echará para realizar labores de limpieza. La planta funcionará 1 4 horas dia ri as. Esto es de bido a que el proc eso de s eca do de l a astill a, dura en torno a 9 horas, por lo que entre el astillado y transport e de astilla e l proc eso tota l dura 1 4 horas. Será un proceso i n in terrumpido y a que d e esta manera se evita parones e n las maq uinas. Durante el mes de agos to, se hará una parada coi ncidiendo con la parada de sumi nistro de la materia prima y que durante es te mes la demanda de calor será m enor. De est a manera se dará vacacio nes a los tra bajadores de l a planta y se aprovechar á para realizar las operaciones de limpieza y m antenimiento de la maquinaria d e la pla nta. Por lo tanto d urante un año se trabajará los sig uientes días: ANEJ O II : CARACT ERIZACIÓN D E LA M ATERIA PRIMA Y PROCESO PROD UCTIVO Página | 16 365 𝑑𝑑 í 𝑃𝑃𝑟𝑟 − 31 𝑑𝑑 í 𝑃𝑃𝑟𝑟 𝐴𝐴𝑘𝑘𝑃𝑃𝑟𝑟𝑃𝑃𝑃𝑃 = 334 𝑑𝑑 í 𝑃𝑃𝑟𝑟 𝑃𝑃 ñ 𝑃𝑃 Al dividirlo en s emanas: 334 𝑑𝑑 í 𝑃𝑃𝑟𝑟 𝑃𝑃 ñ 𝑃𝑃 7 𝑑𝑑 í 𝑃𝑃𝑟𝑟 𝑟𝑟𝑃𝑃𝑑𝑑 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 = 47 𝑟𝑟𝑃𝑃𝑑𝑑𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑟𝑟 𝑦𝑦 4 𝑑𝑑 í 𝑃𝑃𝑟𝑟 Se considera que d e la s emana, se trabajará 6 días, po r lo que de esta m anera queda n los siguientes días labora bles: 47 𝑟𝑟𝑃𝑃𝑑𝑑𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑟𝑟 · 6 𝑑𝑑 í 𝑃𝑃𝑟𝑟 𝑟𝑟𝑃𝑃𝑑𝑑 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 + 4 𝑑𝑑 í 𝑃𝑃𝑟𝑟 = 286 𝑑𝑑 í 𝑃𝑃𝑟𝑟 𝑃𝑃𝑐𝑐 𝑃𝑃 ñ 𝑃𝑃 𝑐𝑐𝑃𝑃𝑐𝑐𝑃𝑃𝑟𝑟𝑃𝑃 𝑐𝑐𝑐𝑐𝑃𝑃 𝑟𝑟 Se trabajarán por lo tanto 286 dí as al año , du rant e 13 horas al dí a , lo que eq uivale a 3.718 ho ras de tra bajo a l año . ANEJ O II : CARACT ERIZACIÓN D E LA M ATERIA PRIMA Y PROCESO PROD UCTIVO Página | 17 5 . EQU IPOS En este apartado se hará referencia a los equipos necesarios p ara el proceso productivo de la astilla. Se ex cluy e n en e st e apa rta do los equ i pos q ue so n ex cl usiv os p ara el pr oces o de transporte de calor a l a red, como son el tanque de inerc ia, l os vaso s de ex pansió n y bombas de impulsió n de ag u a. 5.1 TRIT URADO RA El primer equipo en el pr oceso productivo de la as tilla es la triturad ora . Es te equipo debe ser capaz de procesar co mo mínimo 26 m³ de madera al día, ya que es el vol umen d e residuos generad os en un día de produ cci ón . U n as pecto a tene r e n cu enta , apar te de l a cantidad que debe proce sar, es el tama ño de pro ducción de as tilla, que d ebe ser co mo máximo de 30 mm, ya que la cal dera de biomasa es la medida qu e recom ienda. Por lo tanto se nec esitará , una astilladora de tambor estacionaria de alimentación horizontal , capa z de procesar en torn o a 30 m³/h y de producir astilla des de 5 m m h ast a 30 mm d e longi tud. En el “ An ejo IV - Espe ci fic ac iones t écnic as de l os equipos ” , se pue den c ons ul tar las caracterís ti cas y e specifica cion es t écnicas del eq uipo seleccio nado en el pr esent e pro yect o. 5 .2 CINTA T RAN SPORT ADORA Habrá varias cin tas transportadoras en to do el pr oces o . La primera est ará situada al comienzo del proc eso, que será la que se encarg ue de alimentar la trituradora. La siguient e ci nta tra nspo r tador a co nduc ir á la ast illa tritu rada desde la salida de la trituradora ha s ta e l pr oc eso de cr iba do. Otra cin ta transp ortadora se rá la encargada de transportar la astilla crib ada hasta la prim era tolva de l lenado , la de l almac én de astill a húme da . P or ú lt i m o se colocará otra cinta tra nsportadora a la sali da del secader o rotatorio, para tra nsportar la as tilla seca hasta la otra tol va de llenado, la de l almacén de materia sec a. Te nie ndo e n c uen ta e l v ol umen de a still a q ue s e d ebe pr oc esar al día, l a cint a transpo rtadora selecc ionada d eberá ser capaz de procesar al me nos 30 m³/h. Las distintas c aracterístic as y di mens i one s de l a c inta ele gi da se describen en el “ A ne jo IV - Es pec if icaci ones té cnicas de l os equi pos ”. ANEJ O II : CARACT ERIZACIÓN D E LA M ATERIA PRIMA Y PROCESO PROD UCTIVO Página | 18 5.3 CR I BA La criba se ubicará a continuación d e la triturador a. La astilla que s e re quiere a la s alida proceso de triturado será de un tamaño máxima de 30 mm, ya que es lo recomendabl e para la alime ntación de la c aldera. Por lo t anto la función de la criba será rechaz ar los des echos de mayor tam año a 30 mm col ocando una rej illa , pa ra luego v olver a se r triturado . L a s e sp ecificaciones técnicas de la c riba selecciona da se pu ede o bs erva r e n el “ Anejo IV - Espec ific aci ones téc nic as de l os equi pos ”. 5. 4 TOLVA DE LLENA DO Éstas serán las encardas de conducir la astilla has ta el interior de los a lmacenes de astilla húme da y s eca . El sistema de llenado ver tical deberá permi te transportar a stillas a través de los tra mos p or u n si nfín que está ubica do en el interior de un tu bo , ofrecerá la po sibilidad de llegar hasta los 10 metros de altura si f uera nec esario y con un v olumen de procesado de hasta 5 0 m³/h. El si nfín e n el inte ri or del almac én proporciona una distribución óptima del combus tible. Las dimensiones y carac terísticas de las dos tolv as de llenado sel eccionadas se especifican en el “ Anejo IV - Esp ecificaciones técnicas d e los equipos ”. 5.5 SEC ADERO DE C INTA D E BAJA T EMPER ATURA El secader o estará ubicado entre el almacé n de astilla húmeda y el alm ac én de astilla s eca. Este dispositivo deberá esta r especialmente d iseñado para secar astilla o pellet . Asimismo, el equipo deberá ser capaz de al me no s e v ap or a r el agua de l a astill a a 4 0 0 kg/h , co n una tem per atu ra de o pera ció n e n tor no a 7 5 °C . La materia prima entrará en el seca dero co n una hum eda d del 40 % y sal drá con u n co nt enid o en hu med ad del 12 %. El flujo de aire que recorrerá el sec adero será e n sentido contrario al fluj o de la astilla , por el mot ivo desc rito en el apartado 4 .2.4 de est e mismo a nejo. La cantida d de aire que es necesario para es te pr oceso de sec ado , se ha n realizado con an terioridad y s e p u eden cons ulta r en el “ Anejo I - Cálcul os de la red de c alor ” . Las especificaciones técnicas y dimens i ones del sec adero selec cionado se puede n ver en el “ Anejo I V- Esp ecificaciones té cnic as de los equi pos ”. ANEJ O II : CARACT ERIZACIÓN D E LA M ATERIA PRIMA Y PROCESO PROD UCTIVO Página | 19 6 . SALA DE CONT ROL Dentr o de l a ins talación, habrá una sala para el c ontrol del p roceso. Desd e esta sala e l operario vigilará que todas las máquinas realicen sus funcion es de forma c orrecta y que en cas o de qu e se produz ca alg ún fallo, se localic e dónde s e produce. Tamb ié n desd e dicha sala, se p odrá cont rolar la producción térmi ca, tanto para la red de dis tribución de calor, como para la etapa de secado de madera as errada. 7 . PERSO NAL N ECESA RIO En este ap artado se detallará el per sonal que se necesita , así co mo, l a labor que desempeñará cada uno de los empleados en l a p lanta para un corr ecto fu ncionamiento del p roceso. OPER ARIO PAL A C ARG ADOR A Se requerirá de un o perario encargado de u tilizar la pala cargadora, que transport e desde el aserradero a la trituradora, los r esiduos forestales g enerados en el proc eso de aserrado. Por lo tanto, di cho operario, trabajará e n el proceso durante u na hora diaria, ya que se ha se le cci ona do una tr it uradora, capaz pr ocesar esta materia prima en un a hora. OPERA RIO SALA DE CON TROL Se necesitará un operario para controlar la c adena de producción de la astilla . La funci ó n de dicho operario, será la de controlar que cada una de las máq uinas realicen su funció n de forma correcta, evitar problemas y en el c aso de que a parezca algún fallo, sea c a paz de solventarlo de la form a más breve para no re trasar o paralizar la producción . Al c o nt ar con plantilla suficiente en el aserradero, y ser compagin able las funciones entre e l aserrado y la producció n de astilla, no se nec esitará contratar ningún empleado p ara esta fu nción. INGENIERO Un ingeniero se e ncargará de la planificac ión de la p roducción, hace r que se cumpl an las normas dentro de la planta, así como el co n trol de la calid ad del product o mediante las mediciones de humedad de la astilla. También se encargará de la gestión d e los resid uos de la indus tria. La in dustria ya c uenta con un ingeniero q ue realiza es ta tarea e n el aser rader o y que podrá ocupar se de esta funció n. ANEJ O II : CARACT ERIZACIÓN D E LA M ATERIA PRIMA Y PROCESO PROD UCTIVO Página | 20 GERENTE Se necesitará u n geren te, que llevará a cabo los tr ámites administrativos y se encargará de llevar la co ntabilidad o c oordinar la misma con una asesoría. Esta función ya est á cubierta actualmente e n el aserradero, por lo que la podrá llev ar a cabo la mism a persona. Por l o ta nto, p ara el cor recto funcionamien to de las instalacion es será n necesarias 5 personas, las cual es ya co n s tan en l a empresa , y p odría n a ñadir es tas nue v as func io nes a las que realizan actualmente. ANEJ O I II : DIMENSI ONADO Y DIS TR I BUCI ÓN DE LA PL ANTA Y E QUIPOS PROY ECTO DE PROD UCCIÓN D E CA LOR P ARA UNA CA LEF ACCIÓN D E DIS TR ITO Y PR OCES O DE SECADO DE MADE RA ASERRADA A PAR TIR DE LOS RESIDUOS FORESTALES DE UN AS ERRADER O EN O C OR GO ANEJ O III : D IMENSIONAD O Y DIST RIBUCIÓN DE LA PL ANTA Y EQUIPOS - ÍNDICE - 1. O BJETO 1 2. ALM ACÉ N DE AST ILLA 1 2.1 ALMA CÉN DE ASTILLA HÚ MEDA 1 2.2 ALMACÉN DE ASTILLA SECA 3 3. ESPACIO REQUERIDO POR LOS EQUIPOS 6 3.1 CALDERA PARA LA C ALEFA CCIÓN 6 3.2 DEPÓSITO DE INERCIA 6 3.3 BOMBA DE IMPULSIÓN PA RA LA RED DE DISTRIBUCIÓN 7 3.4 BOMBA DE IMPULSI ÓN PA RA LA CÁMARA DE SECADO 7 3.5 VASO DE E XPANSIÓN CAL DERA 8 3.6 VASO DE E XPANSIÓN RE D DE DISTRI BUCIÓN 8 3.7 TRITU RADORA 9 3.8 CRIBA DE TAMBOR RO TAT ORIO 9 3.9 TOLVA DE LLENADO DE ASTILLA HÚME DA Y SECA 10 3.10 SECA DERO DE CINTA DE BAJA TEMPE RATUR A 10 3.11 CINTA TR ANSPOR TADO RA 11 4. SALA DE CON TROL 14 5. RE SU MEN DE L AS SUPER FI CI E S 15 6. DETERM INAC IÓN DE LAS NEC ESIDADES DE ES PACIO 16 7. DIS EÑO ESTR U CTUR AL 17 - ÍNDICE TABLAS - Tabla A3 - 1: Res umen del dimens ionam iento 15 Tabla A3 - 1: Co e fici ent es d e movil id ad 16 - ÍNDICE FIGURAS - Figura A3 - 1 : Inclin ación en el alma cén húmedo 2 Figura A3 - 2 : Alma cén astilla seca co n con exión a la caldera 4 Figura A3 - 3 : Sistema d e alime nta ción a la caldera 5 Figura A3 - 4 : Estruct ura d el pórtico 18 ANEJ O III : D IMENSIONAD O Y DIST RIBUCIÓN DE LA PL ANTA Y EQUIPOS Página | 1 1. OBJE TO En este apartado, u na vez calculada la producci ón anual de astilla y sel eccionados los equi pos y personal necesario , se realizará el dimensionado, la dist ribució n d e la p l an ta y s us dif eren tes pa r tes, ate ndi en do a l a pr oducc i ón de as til la al dí a y la s upe r fici e qu e requiere ca da m á qui na. Para albergar el proceso productivo será necesario una nave. En el prese nte proyecto no se r ealizarán los cálc ulos est ructurales de la nave, pues to que no es ob jeto de es tudio, sin embargo sí s e tendrá n en cuenta ciert os parámetros del d iseño de la estructura. 2. ALMAC ÉN DE A STILLA En este a partado se d imensionarán d os almac enes . Tienen la f unción de salv ag u a r d ar la astilla húmeda y seca, en condiciones óptimas para su u tilizació n . Tam b i én tie n e la función de evitar la pa rada de producción en caso de fallo en algu na e ta pa d e prod ucción. Para el d imension ado de estos almacenes se atende r á la producc ión diaria de as t illa húmeda y seca, q ue se ha calculado en el “ An ejo II - Carac te riz ación de la mat eri a prima y proce so product iv o ”, siendo d e 11.535, 27 kg y 7 .864 , 96 kg respectivamente. 2.1 ALM ACÉN DE ASTILLA HÚMEDA En este almac én i n icial s e mantendrá el material astillad o q ue sale de la trituradora c on una hume dad del 40% . Es importante que siempr e disponga de ma terial para qu e no se inter rumpa la producc ión. Teniendo en cuenta que la d ensidad media del material triturado es de 435 kg/m³ y sabiendo la cantidad astilla húme da que se proce sa al d ía, se puede calc ular el volume n necesario: 𝜌𝜌 = 𝑚𝑚 𝑉𝑉 → 435 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑚𝑚 3 = 11 . 535 , 27 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑉𝑉 → 𝑉𝑉 = 26 , 52 𝑚𝑚 ³ Por lo tant o se ne ces ita un volum en de 26, 52 m ³. Por l o ta nto se necesi ta un volumen de 26,52 m ³, pero se sobredimensionará para po r lo menos dos d ías. Las d imensiones f inale s s erán: ANEJ O III : D IMENSIONAD O Y DIST RIBUCIÓN DE LA PL ANTA Y EQUIPOS Página | 2 • Anch o (m ): 4 ,8 • Largo (m): 2, 8 • Alto (m): 5 Se c ons tr uirá u n alm ac é n al i nic io del proc eso qu e debe co nt ener e sas m e di das, c on un volumen total de 67, 2 m³ . En la zo na más alta del almacén ha brá un ori fici o, por donde el tornillo sin fin, hará el llenado. El diámetro requerido para el ll enad o será de 0,3 metros, ya que es el diá metro del tornillo. P ara una corr ecta alimen tación al proceso de secado, q ue se h ará por la parte inferior del almacén, se realizará una p equeña inclinación para asegura rse de que s e procesa t oda la as tilla. Dicha inclinac ión será d e 30°. 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 = 𝑃𝑃𝑘𝑘 ( 30 ) = 0, 577 𝐴𝐴𝐴𝐴𝑃𝑃𝐴𝐴𝐴𝐴 𝐴𝐴 𝑃𝑃𝑃𝑃 𝐴𝐴𝐴𝐴 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑖𝑖𝐴𝐴𝑃𝑃𝑃𝑃𝐴𝐴𝑖𝑖 𝑃𝑃 ó 𝑃𝑃 → 𝑃𝑃𝑘𝑘 ( 30 ) = ℎ 2 → ℎ = 1, 154 𝑚𝑚 𝑃𝑃𝑃𝑃𝐴𝐴𝑒𝑒𝑒𝑒 Una aproximación de cómo sería l a inclinación en el al macén s e puede observar e n l a siguiente imagen: Figur a A3 - 1 : Inclinac ión en e l alma cén húmedo. El volumen aprovec hable para almacenar la astilla s erá por lo tan to: ANEJ O III : D IMENSIONAD O Y DIST RIBUCIÓN DE LA PL ANTA Y EQUIPOS Página | 3 𝑉𝑉𝑒𝑒𝐴𝐴𝐴𝐴 𝑚𝑚𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑓𝑓𝑃𝑃𝑃𝑃𝐴𝐴𝐴𝐴 = 𝑉𝑉 𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇 𝑇𝑇𝑇𝑇 𝑇𝑇𝑇𝑇𝑎𝑎𝑇𝑇𝑎𝑎 é 𝑛𝑛 − 𝑉𝑉 𝑃𝑃𝑇𝑇𝑃𝑃 𝑖𝑖𝑛𝑛𝑎𝑎𝑇𝑇𝑖𝑖𝑛𝑛𝑇𝑇𝑎𝑎𝑖𝑖 ó 𝑛𝑛 = 67 ,2 − ( 4,8 · 2,8 · 1, 154 ) = 52 = 𝑚𝑚 ³ Por lo tanto el volum en final par a almacenar la as ti lla será de 52 m³ . Este almacén estará conectado en tre la salida d e la tritura dora y el s ecadero d e astilla. En la zona más alt a del almacén e s por donde se hará el ll enado, mediante una t olva automatiza da, la cual se describirá más adelante e n el presente a nejo. C uando se r equiera durante el proces o, la astilla alberga da en este reci nto, se irá depositando en una cin ta que tr ansportará e l material a la siguiente e tapa. 2.2 A LMACÉ N DE ASTI LLA SEC A El almacén será el encarg ado de albergar la astilla seca y a preparada para abastecer a l a caldera de biomasa. Se dimensio nará con una c apacidad mínima de 2 semana s de demanda de astilla, ya que es lo mínimo exig ido por el RITE y de be cont e ner a l me nos lo equivalente a un mes de calefacción y agua cali ente sanitaria , 77. 219 , 06 kg, y a que el proceso de aserrado de madera o pera durante 11 meses al año . La cantidad de as tilla par a una demanda máxima de dos sema nas será de 34. 873 ,1 3 kg para calefacción más A.C .S y 71 . 909 , 4 0 kg para el secado de la madera ase rr ada, da nd o un tota l de 10 6. 7 82 , 53 k g de astilla seca. Por lo ta nto el volume n mínimo será: 𝜌𝜌 = 𝑚𝑚 𝑉𝑉 → 435 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑚𝑚 3 = 106 . 782 , 53 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑉𝑉 → 𝑉𝑉 = 245 , 48 𝑚𝑚 ³ En co ns ecuen cia, p ara al macenar dicha c antidad de astilla , se nec es i ta un volum en de 245,48 m³ , por lo que se determina las sigui entes medidas : • Anch o (m ): 8 • Largo (m): 8 • Alto (m): 4 Por lo ta nto s e cons truir á un al mac én co n un v o l umen de 256 m³. Este al macén estará conectado directam ente a la calder a de biomasa mediante u n tornillo si n fin , q ue se rá el encargado de aliment ar la caldera. Se d eb e rá realizará un ori ficio de 0,3 metros de diámetro, en la parte más alta del almacé n, p ara un ópti mo llena do desde la tolva autom ati za da. ANEJ O III : D IMENSIONAD O Y DIST RIBUCIÓN DE LA PL ANTA Y EQUIPOS Página | 4 En este c aso, el propio fabricante de la cal dera, rec omienda que la alim entación a l a caldera se haga me diante un agi tador horizon tal y tornillo sin fín de transp orte para una utilización óptima del al macén. Dicho dispositivo viene in tegrado co n la caldera. A co nti nuaci ó n se p ue d e n ver una a proximación de cómo sería dicho almac én con la conexión a l a caldera y el sistema de agita do : Figur a A3 - 2 : Almacén astilla seca con conexión a l a calder a. (Fuente: Catálogo del fabricante ) ANEJ O III : D IMENSIONAD O Y DIST RIBUCIÓN DE LA PL ANTA Y EQUIPOS Página | 5 Figur a A3 - 3 : Sistema de alimentación a la caldera. (Fuente: Catálogo del fabricante ) 1. Muelles lami nados progr esivos 2. Mecanismo de carga pesada 3. Canal de tr ansporte «abi erto» 4. Transportador de tornill o sin fin 5. Canal de tr ansporte «c errado» 6. Mecanismo/mo tor para el t ransporta dor de tornillo 7. Esclusa de ru eda c elular 8. Compensación es férica 9. Sensor 10. Mecanismo/motor para el inyector de astillas 11. Inyector de astilla ANEJ O III : D IMENSIONAD O Y DIST RIBUCIÓN DE LA PL ANTA Y EQUIPOS Página | 6 3. ESPA CIO REQUE RIDO POR LOS EQ UIPO S En este apartado se mos trarán las d imensi o nes q ue oc upa ca da e qui po pa r a el proc es o productivo de la as tilla, junto con los eq uipos neces arios para la re d de distribución . En el “ Anejo IV - Espe cif icac iones t éc nic as de los equipos ”, se pueden observ ar con may or precisión las medidas y características de c ada equipo, por lo que simplemente, a continuación, se mos trará n las medidas nec esarias para calcular la super ficie de ca da uno. 3.1 CAL DER A PAR A L A C ALEF ACCI ÓN La caldera q ue se ha sido selecc ionada previam en te en el “ A nej o I - Cálc ulos de la re d de calo r ” , tiene las sig uientes medi das: • Longitud: 5,88 me tros • Ancho: 2,87 me tros • Alto: 3,32 me tro s Es recomendable dejar 45 c m por cada la do del eq uipo para r ealizar la bores de limpie za. También se debe tener en c uenta el la do por el cuál, el operario realizar á las labores , siendo r e com enda bl e es ta me di da de 6 0 c m. En es te caso s e dejará 45 cm e n to dos l os lados del eq u ipo, ex cepto el lado d e la cal dera que est á conectada al alma cén de astilla seca , que será d e 60 cm p ara realizar las labores po r el operario. Por lo tanto la superfici e total de la cal de ra será: 𝑆𝑆𝐴𝐴𝑆𝑆𝑃𝑃𝐴𝐴𝑓𝑓𝑃𝑃𝑖𝑖𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃 𝐴𝐴𝐴𝐴 𝑖𝑖𝐴𝐴𝐴𝐴𝑃𝑃𝑃𝑃𝐴𝐴𝐴𝐴 = ( 5, 88 + 0, 45 + 0, 60 ) · � 2, 87 + 2 · ( 0, 45 ) � = = 26 , 13 𝑚𝑚 ² 3.2 D EPÓSIT O DE INERCIA Este equipo, ig ual que en el caso de la caldera, h a sid o selecc ionado p or la s d e ma n da s exigidas en el “ Anejo I- Cálculos de la r ed de c alor ” y tiene las siguien t es medidas: • Diámetro: 1,75 metros • Altura: 5,84 m ANEJ O III : D IMENSIONAD O Y DIST RIBUCIÓN DE LA PL ANTA Y EQUIPOS Página | 7 En este caso, s e aumen tará el r adio del de pósito 45 cm, para labores de limpieza. La superficie del depósito d e inercia será: 𝑆𝑆𝐴𝐴𝑆𝑆𝑃𝑃𝐴𝐴𝑓𝑓𝑃𝑃𝑖𝑖𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃𝐴𝐴 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑆𝑆 ó 𝑒𝑒𝑃𝑃𝑃𝑃𝑒𝑒 𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝐴𝐴𝑖𝑖𝑃𝑃𝐴𝐴 = 𝜋𝜋 · � 1, 75 2 + 0, 45 � 2 = = 5, 52 𝑚𝑚 ² 3.3 B OMBA DE IM PULSIÓN PA RA LA RE D DE DISTRIB UCIÓ N La bomba selec cionada para la r ed de distribución contiene las s iguien tes dimensio nes: • Diámetro: 0,340 met r o s • Altura: 0,6 29 me tros Aumentando el radio, pa ra labores de limpie za, en 45 cm, la s uperficie de la bomba de imp ulsión será: 𝑆𝑆𝐴𝐴𝑆𝑆𝑃𝑃𝐴𝐴𝑓𝑓𝑃𝑃𝑖𝑖𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃 𝐴𝐴𝐴𝐴 𝑏𝑏𝑒𝑒𝑚𝑚𝑏𝑏𝐴𝐴 𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃 𝑚𝑚𝑆𝑆𝐴𝐴𝑒𝑒𝐴𝐴𝑃𝑃 ó 𝑃𝑃 = 𝜋𝜋 · � 0, 34 2 + 0, 45 � 2 = = 1, 21 𝑚𝑚 ² 3.4 B OMB A DE IMP UL SIÓN PARA L A C ÁMAR A D E SEC ADO Dicha bomba contie ne las siguientes dimensiones: • Diáme t ro: 0,36 0 met r o s • Altura: 0,485 metros Se aumentará el ra dio par a la bores de limpieza con el crite rio a nteriorment e sele cc iona do pa r a la otr a bo m ba de im puls i ón. 𝑆𝑆𝐴𝐴𝑆𝑆𝑃𝑃𝐴𝐴𝑓𝑓𝑃𝑃𝑖𝑖𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃 𝐴𝐴𝐴𝐴 𝑏𝑏𝑒𝑒𝑚𝑚𝑏𝑏𝐴𝐴 𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃 𝑚𝑚𝑆𝑆𝐴𝐴𝑒𝑒𝐴𝐴𝑃𝑃 ó 𝑃𝑃 = 𝜋𝜋 · � 0, 36 2 + 0, 45 � 2 = = 1, 25 𝑚𝑚 ² ANEJ O III : D IMENSIONAD O Y DIST RIBUCIÓN DE LA PL ANTA Y EQUIPOS Página | 8 3 .5 VAS O DE EXP ANS IÓN CALD E RA Las medidas del v aso de expansión, que estará c olocado a c ontinuación de la cal dera , tiene n las siguient es medidas: • Diámetro: 0,512 met r o s • Altura: 0,570 metros Cómo en el c aso del depósito de i nercia y demás bombas , s e a umentará e l radio en 45 cm, para las l abores de l impieza. Por lo tanto la superficie r equerida para est e equip o será: 𝑆𝑆𝐴𝐴𝑆𝑆𝑃𝑃𝐴𝐴𝑓𝑓𝑃𝑃𝑖𝑖𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃𝐴𝐴 𝑣𝑣𝐴𝐴𝑒𝑒𝑒𝑒 𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑒𝑒𝑆𝑆𝐴𝐴 𝑃𝑃𝑒𝑒𝑃𝑃 ó 𝑃𝑃 = 𝜋𝜋 · � 0, 512 2 + 0, 45 � 2 = = 1, 57 𝑚𝑚 ² 3.6 V ASO DE EXP ANSIÓ N RED DE D ISTRIB UCIÓN Este e qui po ir á si tua do e n el re tor no de l a r e d de cal or, s ien do sus di m ensi one s las siguient es : • Diámetro: 0,740 metros • Altura: 2,183 metros Aumentando el ra dio en 45 cm, la superfic ie nece saria será: 𝑆𝑆𝐴𝐴𝑆𝑆𝑃𝑃𝐴𝐴𝑓𝑓𝑃𝑃𝑖𝑖𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃𝐴𝐴 𝑣𝑣𝐴𝐴𝑒𝑒𝑒𝑒 𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑒𝑒𝑆𝑆 𝐴𝐴𝑃𝑃𝑒𝑒 𝑃𝑃 ó 𝑃𝑃 = 𝜋𝜋 · � 0, 740 2 + 0, 45 � 2 = = 2, 11 𝑚𝑚 ² ANEJ O III : D IMENSIONAD O Y DIST RIBUCIÓN DE LA PL ANTA Y EQUIPOS Página | 9 3. 7 T RIT URADO RA En e ste c aso s e tendr á e n cu en ta l as m edi das que o cu pa la tri tur a dora m ás el es pac i o necesario para la aper tura de s us diferentes c ompartimentos. Las me didas son las siguient es: • Longitud: 3,40 me tros • Ancho: 4,20 me tros • Alto: 2,50 me tros En e ste c aso s e dejar á 45 c m en t odos los la dos del equi po, exc epto e n el lado por d onde trabajará el operar io para alimentar la t riturad o ra, dejando 60 cm. P or lo tanto la superficie que s e rá nece saria para este e q uipo se rá: 𝑆𝑆𝐴𝐴𝑆𝑆𝑃𝑃𝐴𝐴𝑓𝑓𝑃𝑃𝑖𝑖𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃 𝐴𝐴𝐴𝐴 𝑃𝑃𝐴𝐴 𝑃𝑃𝑃𝑃𝐴𝐴𝐴𝐴 𝐴𝐴𝑃𝑃𝑒𝑒𝐴𝐴 𝐴𝐴 = ( 4, 20 + 0, 45 + 0, 60 ) · � 3, 40 + 2 · ( 0, 45 ) � = = 22 , 58 𝑚𝑚 2 3. 8 C RIB A DE TAM BOR ROTA TORIO La criba de tambor, q ue está a continuación d e la tritura d ora, contiene l as siguientes medidas: • Longi tud: 1 ,0 0 metro • Diámetro : 1,2 5 metros Para este e quipo se dejarán las medidas p ara lim pie za y tra b ajo con el mi smo crite rio que la triturad o ra, por lo tanto la super f icie será: 𝑆𝑆𝐴𝐴𝑆𝑆𝑃𝑃𝐴𝐴𝑓𝑓𝑃𝑃𝑖𝑖𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃 𝐴𝐴𝐴𝐴 𝑖𝑖𝐴𝐴𝑃𝑃𝑏𝑏𝐴𝐴 = ( 1, 25 + 0, 45 + 0 , 60 ) · � 1, 00 + 2 · ( 0, 45 ) � = = 4, 37 𝑚𝑚 ² ANEJ O III : D IMENSIONAD O Y DIST RIBUCIÓN DE LA PL ANTA Y EQUIPOS Página | 10 3.9 T OLVA D E LLENADO DE ASTILLA HÚMEDA Y SECA Tanto para la astilla s eca c omo para la húmeda, la tolv a de llena do c ontie nen la s siguientes medidas : • Longitud: 1,00 me tro • Ancho: 0,60 me tros • Alto: 0, 685 m etr os La to lva para la astilla e st á junto a la pared d el almacén , po r lo tanto se dejará 45 cm a lo largo, por el lado con trario al almacén, 45 c m y 60 cm a lo ancho. 𝑆𝑆𝐴𝐴𝑆𝑆𝑃𝑃𝐴𝐴𝑓𝑓𝑃𝑃𝑖𝑖𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃 𝐴𝐴𝐴𝐴𝑒𝑒 𝑃𝑃𝑒𝑒𝐴𝐴 𝑣𝑣𝐴𝐴𝑒𝑒 = � ( 1, 00 + 0, 45 ) · ( 0, 60 + 0, 60 + 0, 45 ) � · 2 = = 4, 80 𝑚𝑚 2 3.10 S ECADER O DE C INTA DE B AJA TEMPERATU RA El secader o seleccio nado , que irá en tre el almac én de astilla húmeda y e l almacén d e astilla seca, co nti ene las sigui entes d imension es: • Longit ud: 19, 90 me tros • Ancho: 2,80 me tros • Alto: 3,50 me tros El espacio que se dejará pa ra las distintas lab ores d el sec adero, será c on el c riter io seleccionado para la trit uradora y la criba: 𝑆𝑆𝐴𝐴𝑆𝑆𝑃𝑃𝐴𝐴𝑓𝑓𝑃𝑃𝑖𝑖𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃𝐴𝐴 𝑒𝑒𝑃𝑃𝑖𝑖𝐴𝐴𝑃𝑃 𝑃𝑃𝐴𝐴𝑒𝑒 = ( 2, 80 + 0, 45 + 0, 60 ) · � 19 , 90 + 2 · ( 0, 45 ) � = = 80 , 08 𝑚𝑚 ² ANEJ O III : D IMENSIONAD O Y DIST RIBUCIÓN DE LA PL ANTA Y EQUIPOS Página | 11 3.1 1 C IN TA TRANS PORT ADORA En es te apar ta do s e dete rmina rá n la s me dida s de c a da cin ta tra nspo rta dora qu e s o n necesarias par a e l pr oc eso. Se d eberá te ner en c uenta l as di fere nt es altur as de alimentación y sali da de astilla de los diferentes equipos para dete rminar la longitud y grado de inclinació n de las cintas. Las medidas dis ponibles para la cinta t ransportadora son : • Longi tud: 3 - 20 metros • Ancho: 0,40 me tros • Grado de inclinació n: 0 - 18 ° Siempre que sea posible, se s eleccionará una longitud de la c inta de 3 metros. Cinta trans porta dora 1. Alim entaci ón a la trit ura dora La trituradora es aliment ada por la pa rte de arri ba de la misma, q ue está a una altura de 1,61 metros. Se c olocará la cin ta transpor tadora a 1 metro del suelo, para que el operario que s e encargue de alimentar la trituradora l o haga de f orma cómoda. Por lo tanto el ángulo de inclinac ión de la cinta s erá la s iguiente: 𝐼𝐼𝑃𝑃𝑖𝑖𝐴𝐴 𝑃𝑃𝑃𝑃𝐴𝐴 𝑖𝑖𝑃𝑃 ó 𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃 𝐴𝐴𝐴𝐴 𝑖𝑖𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃𝐴𝐴 = 𝐴𝐴𝐴𝐴 𝑖𝑖𝑒𝑒𝑃𝑃𝐴𝐴𝑃𝑃𝑘𝑘𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 � (1, 61 − 1) 3 � = 11 , 5 ° Las medidas de es ta cint a serán: • Longi tud: 3 metr os • Ancho: 0,40 me tros • Grado de inclinació n: 11,5° Dejando 45 cm a un lado de la cinta y 60 cm al otro lad o, la superficie necesaria s erá: 𝑆𝑆𝐴𝐴𝑆𝑆𝑃𝑃𝐴𝐴𝑓𝑓𝑃𝑃𝑖𝑖𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃 𝐴𝐴𝐴𝐴 𝑖𝑖𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝐴𝐴 1 = 3 · ( 0, 40 + 0, 45 + 0, 60 ) = 4 , 35 𝑚𝑚 ² ANEJ O III : D IMENSIONAD O Y DIST RIBUCIÓN DE LA PL ANTA Y EQUIPOS Página | 12 C inta transp ortad ora 2. Alim entaci ón a la criba Esta cinta es tá colocada entr e la salida de la trituradora y la alimentació n de la criba. La altura a la q ue sale de la trituradora, c on respecto al suel o es de 0,5 40 metr os y la alt ura de la al ime ntación de la criba es de 1,30 metros, l a inclinación necesaria será: 𝐼𝐼𝑃𝑃𝑖𝑖𝐴𝐴 𝑃𝑃𝑃𝑃𝐴𝐴 𝑖𝑖𝑃𝑃 ó 𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃 𝐴𝐴𝐴𝐴 𝑖𝑖𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝐴𝐴 = 𝐴𝐴𝐴𝐴 𝑖𝑖𝑒𝑒𝑃𝑃𝐴𝐴𝑃𝑃𝑘𝑘𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 � (1, 30 − 0, 54 ) 3 � = 14 , 22 ° Las medidas de es ta cint a serán: • Longi tud: 3 metr os • Ancho: 0,40 me tros • Grado de inclinació n: 14,22° Dejando 45 cm a un lado de la cinta y 60 cm al otro lad o, la superficie necesaria s erá: 𝑆𝑆𝐴𝐴𝑆𝑆𝑃𝑃𝐴𝐴𝑓𝑓𝑃𝑃𝑖𝑖𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃 𝐴𝐴𝐴𝐴 𝑖𝑖𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝐴𝐴 1 = 3 · ( 0, 40 + 0, 45 + 0, 60 ) = 4, 35 𝑚𝑚 ² C inta transp ortad ora 3 . Alime ntaci ón a la tolva de llenado astilla húmed a Esta cinta es la encargad a de llevar l a astilla húmeda cribada hasta la tolva para el p rime r almacén. La alt ura a la q ue sale la astilla húmeda es de 0,5 metros y la a ltura d e recepción de la tolva es de 0,685 me tros. La inclinación s erá: 𝐼𝐼𝑃𝑃𝑖𝑖𝐴𝐴 𝑃𝑃𝑃𝑃𝐴𝐴 𝑖𝑖𝑃𝑃 ó 𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃 𝐴𝐴𝐴𝐴 𝑖𝑖 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝐴𝐴 = 𝐴𝐴𝐴𝐴 𝑖𝑖𝑒𝑒𝑃𝑃𝐴𝐴𝑃𝑃𝑘𝑘𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 � (0, 865 − 0 ,5) 3 � = 6, 94° Las dimensiones d e esta cinta serán: • Longi tud: 3 metr os • Ancho: 0,40 me tros • Grado de inclinació n: 6,94° Deja ndo 45 cm a un lado de la cinta y 60 cm al otro lad o, la superficie necesaria s erá: 𝑆𝑆𝐴𝐴𝑆𝑆𝑃𝑃𝐴𝐴𝑓𝑓𝑃𝑃𝑖𝑖𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃 𝐴𝐴𝐴𝐴 𝑖𝑖𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝐴𝐴 3 = 3 · ( 0, 40 + 0, 45 + 0, 60 ) = 4, 35 𝑚𝑚 2 ANEJ O III : D IMENSIONAD O Y DIST RIBUCIÓN DE LA PL ANTA Y EQUIPOS Página | 13 C inta transp ortad ora 4. Alimenta ció n al s ecade ro ro tator io Esta cinta tra nsportará l a astilla des de el al macén de as tilla húm eda hast a el seca dero rotatorio. Se considerar á que la sali da de la as tilla es desde el suelo y la alt ura de ali mentación del secadero es de 3,5 me t ros . 𝐼𝐼𝑃𝑃𝑖𝑖𝐴𝐴 𝑃𝑃𝑃𝑃𝐴𝐴 𝑖𝑖𝑃𝑃 ó 𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃 𝐴𝐴𝐴𝐴 𝑖𝑖𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃𝐴𝐴 = 𝐴𝐴𝐴𝐴 𝑖𝑖𝑒𝑒𝑃𝑃𝐴𝐴𝑃𝑃𝑘𝑘𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 � (3,5 − 0) 3 � = 49 , 39 ° Como es una i nclinació n excesiva, s e opta p or aumen tar la lo ngitud de la cinta transportadora: 𝑃𝑃𝐴𝐴𝑃𝑃𝑘𝑘𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 ( 18° ) = 0 , 325 Por lo tanto la inclinación máxima permitida pa ra la c inta es del 32,5%. 𝐿𝐿𝑒𝑒𝑃𝑃𝑘𝑘𝑃𝑃𝑃𝑃𝐴𝐴𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃 𝐴𝐴𝐴𝐴 𝑖𝑖 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝐴𝐴 = (3,5 − 0) 0, 32 = 10 , 93 𝑚𝑚𝑃𝑃𝑃𝑃𝐴𝐴𝑒𝑒𝑒𝑒 Se seleccionará la cin ta con una longi tud de 11,5 metros, puesto q ue en el caso de seleccionar 11 metros, estaríamos muy cerca del límite de su inclinació n. 𝐼𝐼𝑃𝑃𝑖𝑖𝐴𝐴 𝑃𝑃𝑃𝑃𝐴𝐴 𝑖𝑖𝑃𝑃 ó 𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃 𝐴𝐴𝐴𝐴 𝑖𝑖𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃𝐴𝐴 = 𝐴𝐴𝐴𝐴 𝑖𝑖𝑒𝑒𝑃𝑃𝐴𝐴𝑃𝑃𝑘𝑘𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 � (3,5 − 0) 11 , 5 � = 16 , 92 ° Las dimensiones d e esta cinta serán: • Longit ud: 11, 5 metros • Ancho: 0,40 me tros • Grado de inclinació n: 16,92 ° Dejando 45 cm a un lado de la cinta y 60 cm al otro lad o, la superficie necesaria s erá: 𝑆𝑆𝐴𝐴𝑆𝑆𝑃𝑃𝐴𝐴𝑓𝑓𝑃𝑃𝑖𝑖𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃 𝐴𝐴𝐴𝐴 𝑖𝑖𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝐴𝐴 4 = 11 ,5 · ( 0, 40 + 0, 45 + 0, 60 ) = 16 , 7 𝑚𝑚 ² ANEJ O III : D IMENSIONAD O Y DIST RIBUCIÓN DE LA PL ANTA Y EQUIPOS Página | 14 C inta transp ortad ora 5. Alimenta ció n a la to lva de llena do a sti lla seca Una vez que la astilla está s eca, se transp orta has ta el último almac én. La altura a la que sale la ast illa del secad ero s e consi derará el nivel del suelo y la alimentación de la tolva es de 0,865; por lo ta nto: 𝐼𝐼𝑃𝑃𝑖𝑖𝐴𝐴 𝑃𝑃𝑃𝑃𝐴𝐴 𝑖𝑖𝑃𝑃 ó 𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃 𝐴𝐴𝐴𝐴 𝑖𝑖𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝐴𝐴 = 𝐴𝐴𝐴𝐴 𝑖𝑖𝑒𝑒𝑃𝑃𝐴𝐴𝑃𝑃𝑘𝑘𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 � (0, 865 − 0) 3 � = 16 , 08° Las dimensiones d e esta cinta serán: • Longi tud: 3 metr os • Ancho: 0,40 me tros • Grado de inclinació n: 16,08 ° Dejando 45 c m a un lado de la cinta y 60 cm al otro lad o, la superficie necesaria s erá: 𝑆𝑆𝐴𝐴𝑆𝑆𝑃𝑃𝐴𝐴𝑓𝑓𝑃𝑃𝑖𝑖𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃 𝐴𝐴𝐴𝐴 𝑖𝑖𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝐴𝐴 3 = 3 · ( 0, 40 + 0, 45 + 0, 60 ) = 4, 35 𝑚𝑚 2 4. SA LA DE CON TRO L La sala de control neces aria para el proceso y p ara el control de la red de dist ribución , estará ubicada en el ce ntro de la nave. L as dim e nsio nes requeridas para est a sala son las sigui entes: • Longi tud: 10 metros • Ancho : 5 metro s • Alto: 2,5 met ros La superficie qu e requier e dicha sala se rá: 𝑆𝑆𝐴𝐴𝑆𝑆𝑃𝑃𝐴𝐴𝑓𝑓𝑃𝑃𝑖𝑖𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃 𝐴𝐴𝐴𝐴 𝑒𝑒𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴 = 10 · 5 = 50 𝑚𝑚 2 ANEJ O III : D IMENSIONAD O Y DIST RIBUCIÓN DE LA PL ANTA Y EQUIPOS Página | 15 5 . RESUME N DE LA S SUPERFIC IES En la siguiente tabla se muestra a modo de resumen, las dime nsiones a t ener en c uenta para la planta. Tabla A3 - 1 : R esume n del dime nsionamie nto. La s uper fici e to tal d e la s difer en tes depe ndenc i as y equi pos a sci ende a un total de 278, 30 m² . Larg o ( m ) Anc ho ( m) A l to ( m ) ø ( m) Supe rfi c i e ( m² ) Al ma c én astil l a húme da 2, 80 4, 80 5, 00 13, 44 A lm a c én a s t illa sec a 8, 00 8, 00 4, 00 64, 00 S al a d e co n tro l 10, 00 5, 00 2, 50 50, 00 Ca l d e ra 6, 93 3, 77 3, 32 26, 13 V aso de e x pansi ón c a l de ra 0, 57 0, 51 0, 20 V aso de e x pansi ón r e d 2, 18 0, 74 0, 43 D e pósi to de i ne r c i a 5, 84 2, 65 5, 52 Bo m b a re d d e cal e f a cci ó n 0, 63 0, 34 0, 09 Bo mb a cámara d e s e cado 0, 49 0, 36 0, 10 Tri t u rad o ra 4, 30 5, 25 2, 50 22, 58 Cri b a 1, 00 1, 25 1, 23 Se c a de ro de c i nta 19, 90 2, 80 3, 50 55, 72 T o lv a llen a d o s ilo 1, 45 1, 65 0, 69 2, 39 Tol v a l l e n ad o al m acé n 1, 45 1, 65 0, 69 2, 39 Ci n t a tran s p o rtad o ra 1 3, 00 1, 45 4, 35 Ci n t a tran s p o rtad o ra 2 3, 00 1, 45 4, 35 Ci n t a tran s p o rtad o ra 3 3, 00 1, 45 4, 35 Ci n t a tran s p o rtad o ra 4 11, 50 1, 45 16, 68 Ci n t a tran s p o rtad o ra 5 3, 00 1, 45 4, 35 D i me nsi ona mi e nto de l a pl a nta ANEJ O III : D IMENSIONAD O Y DIST RIBUCIÓN DE LA PL ANTA Y EQUIPOS Página | 16 6 . DETERMINACI ÓN DE L AS NECESID ADES DE ESP ACIO La superficie mí nima s e calc ula considerando la super ficie ocupada por ca da una de la s máquinas instala das y d e las d emás de pe nde ncia s . Los valor es o bt eni dos se de ben multiplicar por un coefic iente. Este coeficien te tiene e n cuenta las vías d e acceso y los servicios, q ue varían en f unción del gr ado de m ovilidad en cada área de tr abajo. Dichos coefi cie ntes toma n los si guientes valores: Tabla A3 - 2 : C oef icie nte s de m ovili da d El fac to r cons i derad o e n es te proye cto será de 1,5 teni endo en c uen ta un gra do de movilidad medio. P or lo tanto la s uperficie mí nima para el proceso será: 𝑆𝑆𝐴𝐴𝑆𝑆𝑃𝑃𝐴𝐴𝑓𝑓𝑃𝑃𝑖𝑖𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑚𝑚 í 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑚𝑚 𝐴𝐴 = 278 , 30 · 1,5 = 417 , 15 𝑚𝑚 2 Se han repartido los dife rentes espacios de la nav e de manera que el proc eso sea lineal en cuanto al movimien to de ma teriale s y per so na s de ntr o de l a i nd ustri a . De esa forma, se h a co l oc ad o l a ma qu in a ria confo rma ndo una di stri buc ión , como la q ue se pu ede observar en el “ Plano 6 - Esque ma de di st ribuc ió n ”, siendo Las lí neas disc ontinuas los espac ios des ti nados a las labo res de lim pieza y trabajo de l os operari os . Tenie ndo en c ue nta l a dis tribuc ió n, l a s uperficie total de la nave de 643,5 m² , superior a la superficie mí nima r equerida y contabilizan do los es pacios necesa rios para la movilidad del p ersonal. Gr a do de m ovil i da d Fa c t or c ons i de ra do B ajo 1, 3 M edi o 1, 5 Alt o 1, 8 ANEJ O III : D IMENSIONAD O Y DIST RIBUCIÓN DE LA PL ANTA Y EQUIPOS Página | 17 7. DISE ÑO ESTRUCT URAL Aunque, como antes se h a comentado, e n el presente proyec to no se r ealizarán cálcul os estructurales, pero si se debe tener en cuenta ciertos aspectos import ante para la planta. L a superficie necesaria s erá de 643,5 m² c omo se ha determinado anteriormente, por lo que p ara cubrir es ta superficie, las dimensio nes d e la nave son de 33 ,5 x 20 m, medidos entre ejes d e pilares. El diseño de estas edificacio nes, habi tualmente, son e dificados con sucesivos pórticos diáfa nos, donde sól o ex isten pila res in termedios en los pórtico s cabe cero s. Te niendo en c uenta las dimensi ones de la nave , s e o pta por dis pone r de 6 pórticos , sepa rados por 6,7 met ros . Por lo que, los pilar es serán dis tribuidos en lo s laterales de la planta a una separación de 6,7 m etros, y c on pilares en el ce n tr o de l a estruc t ura en a mbo s p órticos c a bece ros. Con dichas dimensiones, el espacio libre interior de la nave proporc iona 670 m² . Supo nien do el uso de una estr uct ura pr efa bri cada de hor mig ón , como ma terial d e edificación, por s u facilid ad y rapidez de montaje y por te ner un coste in ferior al de una estructura d e acero, la n ave constaría como y a se ha i ndicado de 6 pórticos , compues t os cada uno de ellos de vig a s ti po “d elta ” o per al tadas de 20 m de luz y un 10% de pendie nte, a d os aguas. Estas vigas se apoyarían sobre pilares prefabricados de hormigón de 40 cm x 40 cm de secci ón y 7 m de a ltura, para dar cabi da al elemento de mayor altura de la línea de proces o ( el ta nque de i ne rci a). Estos pór tic os consta n de correas de fijació n con una separació n entre ellas de 1,6 metros A co ntinuación se muestr a la estr uctur a fi nal del pórtic o. ANEJ O III : D IMENSIONAD O Y DIST RIBUCIÓN DE LA PL ANTA Y EQUIPOS Página | 18 Figur a A3 - 4 : Estr uctura de l pórtico. En el “ Plano 11 - Estruc tura ”, se puede observar c on más detalle la distribución de los pórticos. Para a cubierta se opta por paneles sá ndwich pre fabricados, los cuáles est án formados por una cara exteri or de chapa de acero pre lacada y galv anizada por l a c ara interior de 0,5 mm. Para lo s cerrami entos se seleccionará n paneles prefabricados de hormigón, de 20 cm d e espeso r, con acabado e n color gris, facilitando y agili zando s u montaje. En cuanto a la soler a s e utili zará un a capa de hormig ón de 10 cm de espesor . También se de be tener c uenta en el diseño de la plan ta, las puert as de ac ceso, esp ac io necesar io para maniobr ar en la zona de rece pción, así como para l a reparac ión de la maquinaria en caso de a vería. Por lo tanto la nave ten drá 2 entradas desde el exterior. Habrá 2 portal ones para los almace n es , e n caso de tener que re tirar la astilla almac enada , co n unas di mensi one s d e 3 metros de lo ngitud y 3,5 metros d e altura. Ta m bién s e dis pondr á de una ent rada pa ra depositar la materia p rima, s ituada en la zona de recepción, de una longitud de 3 metros y 3,5 m de altura . Las puertas de paso para el personal con te ndrá n unas di mensi one s están dar de 1 metros d e largo y 2,1 me tros de al to. E n lo al to de la nav e s e dis po ndrá n de v ent anas c on u n ta ma ño de 2, 20 me tros d e alt o y 1,20 m etros de largo, para disponer de luz natural y aprovech ar de esta f orma la lu z solar al máxim o. ANEJ O III : D IMENSIONAD O Y DIST RIBUCIÓN DE LA PL ANTA Y EQUIPOS Página | 19 Con es tos punto s a te ner en cue nta, se ha com p letad o el pla no de dis tri bució n de l a nave, colocando los pilares c orrespondientes, as í como los ta biques de cerramiento (doble tabique co n cámara de aire, e n el caso de l os cerramient os exterior es ) y puerta s de acceso. De este modo, la dist ribución final de l a nave se puede observ ar en el “ Plano 7- Cotas de la pl anta ” . ANEJ O I V: ESPE CI FI AC I ONES T ÉCNIC AS DE LOS EQUI POS PROY ECTO DE PROD UCCIÓN D E CA LOR P ARA UNA CA LEF ACCIÓN D E DIS TR ITO Y PR OCES O DE SECADO DE MADE RA ASERRADA A PAR TIR DE LOS RESIDUOS FORESTALES DE UN AS ERRADER O EN O C OR GO - ÍNDICE - 1. CA LD ER A D E B IO MAS A BIOF IRE 1 50 0 1 2. TU BO S PR EA IS LADO S R AU TH ERM E X S DR 1 1 7 3. BOMB A DE IM PULS IÓN RED DE C ALOR TPE 50 - 290/2 -S 13 4. BOM BA D E C ÁM ARA D E S ECADO TP E 80 - 40 -S 17 5. DEPÓ S ITO DE INE RC IA M V - 120 00 - IB 21 6. VASO DE EXPANS IÓ N CALDE RA Y CIRCU ITO D E CALE FAC CIÓN G8 00 23 7. VAS O DE EXP ANS IÓ N D E PRO TECC IÓN D E CAL DER A NG80 24 8. TRIT U RA DOR A VTH - 75/30/ 7 25 9. CR IB A D E T AM BO R RO TATO RIO V TS - 125 27 10. TOLV AS DE LLENA DO HERZ 28 11. SE CA DE R O DE CI NTA DE BA JA TE MPER ATU RA WT 5 40/80 - 1.5 30 12. C INTA T RANSPO RTAD ORA D Y400 32 - ÍNDICE TABLAS - Tabla A4 - 1: Esp ecificacion es técnicas ca ld era 4 Tabla A4 - 2: Emis iones de la c ombu stión d e la astilla 4 Tabla A4 - 3: Dim ension es de la caldera mod elo 15 00 5 Tabla A4 - 4: Tem pera tura y pre s ión lími te t uberí as 7 Tabla A4 - 5: Propi edade s del mate ria l inte rno P E - Xa 9 Tabla A4 - 6: Propi edade s del ais lante del tubo RA UTHERM EX 10 Tabla A4 - 7: P rop ied ades d e l a cu bi erta exteri or d e RA U THE RME X 11 Tabla A4 - 8: Dim ension es RAU THERME X, SDR 12 Tabla A4 - 9: Caract erística s té cnicas trit urado ra VTH - 75/3 0/7 25 Tabla A4 - 10: Di mension es y p arámetros t écnico s VTS - 1 25 27 Tabla A4 - 11: Di seño y d imens iones de la t olva HERZ 29 Tabla A4 - 12: Caract erísti cas t écnicas W T 540/80 - 1.5 31 Tabla A4 - 13: Esp ecifica cion es técnicas d e la cinta D Y400 32 - ÍNDICE FIGURAS - Figura A4 - 1 : Esbozo de la c aldera 2 Figura A4 - 2: Represent ación de l e quipo B iof ire junto e l ciclón de humos 3 Figura A4 - 3 : E squ ema de l a c al dera 5 Figura A4 - 4 : Dimensio n es, esq uema y espec ificaci one s técnica s del ciclón d e humo s 6 Figura A4 - 5: Principa les c omponente s del t ubo 8 Figura A4 - 6 : Dim en sion es d e la b omb a d e la red de c alo r, en mm 15 Figura A4 - 7: Curv as de rendim ient o y potenc ia de la bom ba de la re d de di str ito 16 Figura A4 - 8 : Dimens iones de la bomba de la c ámara de s ecado, en mm 19 Figura A4 - 9: Curvas de re ndimie nto y pote ncia de la bomba de la r ed de dist rito 20 Figura A4 - 1 0: Diseño y dimen sione s del depó sito de ine rcia 22 Figura A4 - 11: Diseño y dime nsiones del v aso de ex pansi ón G800 , en mm 23 Figura A4 - 12: Diseño y dime nsiones del v aso de ex pansi ón NG80, e n mm 24 Figura A4 - 1 3: Dimen sion es de la tr iturad ora 26 Figura A4 - 1 4: Di seño de la cri b a VTS - 125 27 Figura A4 - 1 5: : Diseño y dime nsiones secador W T 540/80 - 1 .5 31 ANEJ O V: ESP ECIFICACIONES T ÉCNICAS DE LOS EQUIPOS Página | 1 1. CALDER A D E B IOMAS A BIO FIR E 1500 La caldera que se ha sel eccionado es el mod elo “ Biofire 150 0 ” de l a cas a “ HERZ ” . E s ta c a lde ra tiene u na po tenci a que v a d esde l os 450 k W hasta los 1 50 0 kW . El co mbus ti ble que a ce pta es a stilla o pellet . Está dis eñada para suministra r calor con difere ntes fi nes, como so n: • Grandes edificios: Hos pitales, es cuelas, edi ficios p úblicos, etc. • Hoteles: Cal efacción de e dificios, así c omo climati zación de piscinas, etc. • Urba ni zaci ones : C al efac c ión e n urba ni zaci o nes, e di fici os de v ivi e ndas, e tc. • Industrias d e procesami ento de madera: Carpi nterías y fabrican tes de muebles , secado de ma dera, entre otros. Por lo que se c onsidera i dónea para est e proyect o. Algu nas carac terísticas q ue ofrec e esta caldera so n: • Diseño compacto y m odular • Monta je rápi do m edia nt e mód ulo s to talme nte pr e fabric a dos • Baja inercia térmica y rá pida disp onibilidad de ca lor • Parrilla con 2 zonas co ntrolables • Limpieza automática de l a cámara de combus tión y del intercambi ador de calor tubul ar • Adec ua do para una pres i ón de traba j o de 6 ba res • Posibilidad de ex tracción automática de ceni zas h acia un c ontenedor exte rno Las diferentes partes d e las que co ns ta es te e qui po se p ue den obse r var en l a siguiente imagen: ANEJ O V: ESP ECIFICACIONES T ÉCNICAS DE LOS EQUIPOS Página | 2 1. Mód ulo de co mbus tió n. 2. Módulo de intercambio térmico. 3. Uni dad de c o nt r ol c en t ral . 4. Co ntenedo r interm edi o, con boca d e entra da, doble si nfín de alim entac ión y capa aislante de combustible. 5. Enc endido automá tico. 6. Cámara d e combus t ión de ceme n to refract ario de SiC (resis tencia hasta 1 550°C) con parrilla (2 z onas) d e fundición de acero cromado r esistente. 7. Intercambiadores térmic os de tuberías e n vertical . 8. Supervisión d e salid a y c o mbustión automática mediante control p or sondas lambda. 9. Ventilador de tiro controlado por un variador de frecuencia. 10. Tornillo de extr acción de ceni zas del módul o de com busti ón, y de la cinta transportadora. 11. Tornillos de extracción de ceni zas del mó du lo d e l a sala de in t ercambio t ér mico. 12. Depósi to de ceni zas con ruedas . 13. Conexión de alimentación . 14. C onexión de retorno . 15. Aislamiento térmico . Ima g e n A 3 - 1 : Figur a A4 - 1 : Esbozo de la caldera [22] ANEJ O V: ESP ECIFICACIONES T ÉCNICAS DE LOS EQUIPOS Página | 3 También se inco rpora un cic lón de h umos junto c on la instalació n de la ca ldera, el c ual separa las partículas co ntenidas en los gas es de combustión y las p recipita al contendor del c icl ó n. La r e pres e nta ció n de la co nfig urac ión j unto co n la c aldera se pue de o bse rva r en la siguie nte imagen: Figur a A4 - 2 : Repre sentación del equipo Biofir e junto e l cicl ón de humos. [22] Las especificac io nes téc nicas de la cal d era selecc ionada son las que se mu estran en la s siguient e s dos tab la s: ANEJ O V: ESP ECIFICACIONES T ÉCNICAS DE LOS EQUIPOS Página | 4 Tabla A4 - 1 : Especificaciones téc nicas c aldera. [22] Tabla A4 - 2 : Emisiones de la com bustión de la astilla. [22 ] El catálogo del fa bricante mu estra di s tin tas me di das en f unci ón del m ode lo seleccionado. A co ntinuac ión se mos trará el esquema que o frec e el fa bri c ante co n l as respectivas medi das correspondie ntes al mo delo elegido. 450- 1. 500 8. 500 94 102 1, 5/ 5 2. 000 3, 8 70, 7 1, 25 2, 27 2 1/ 110 HE R Z Bi o f i re 1500 Bi o C o n t ro l P o t e n ci a ( k W) P e so de l a c al d e ra ( k g) Ca nt i dad de i nte r c a mbi a dor e s de c al or ( c ant i dad) N° de v á vul a s de se gur i da d S u p er f ic ie d el in t er c a m b io d el c a lo r (m ² ) S u p er fic ie p a r r illa (m ² ) Supe rfi c i e de l i nte rc a mbi a dor (m²) C o n s u m o e l é ct r i co ( k W) Cont e ni do e n a gua ( l i tr os) Sobr e pr e si ón de t r aba j o m i n./ má x ( bar ) T ª má x i ma de i mpul si ón ( ° C) R e ndi mi e nto ( % ) ~ 160 1, 119 3. 100 4. 916 14 E m is io n es c om b u s t ió n d e a s t illa CO2 c onte ni do ( V ol . % ) Ca udal de g ase s ( Bm³ /h) Cau dal de gas e s ( k g/ s ) Te mp e ratu ra gas e s ( ° C ) Ca udal de g ase s ( N m³/h) ANEJ O V: ESP ECIFICACIONES T ÉCNICAS DE LOS EQUIPOS Página | 5 Las medidas correspon dientes al modelo 1500 son las que se mues tran e n la sigui ente tabla: Tabla A4 - 3 : Dimensiones de la caldera modelo 1500. [22] A1 L ong i tud (mm) 5. 880 A2 L ong i tud (mm) 5. 065 A3 L ong i tud (mm) 4. 395 A4 L ong i tud (mm) 3. 735 A5 L ong i tud (mm) 1. 560 A6 L ong i tud (mm) 210 B1 Anc hur a (mm) 480 B2 Anc hur a (mm) 1. 660 B3 Anc hur a (mm) 750 B4 Anc hur a (mm) 2. 870 B5 Anc hur a (mm) 260 C1 A l t ura ( mm) 3. 320 C2 A l t ura ( mm) 850 C3 A l t ura ( mm) 435 C4 Alt u r a (" )/ (m m ) 3/ 4" / 148 C5 Alt u r a (" )/ (m m ) 3/ 4" / 160 C6 A l tura ( mm) 2. 470 C7 Alt u r a (D N)/ (m m ) 2. 265 C8 Alt u r a (D N)/ (m m ) 2. 010 D i á me tr o i mpul si ón/Re tor no D N 125 B ri da co ne x i ón i mp/ Re tor no PN6 C9 A l tura ( mm) 2. 187 C 10 A l tura ( mm) 945 D1 D i á me tr o sa l i da de humos 300 Figur a A4 - 3 : Esquema de la caldera. [22] ANEJ O V: ESP ECIFICACIONES T ÉCNICAS DE LOS EQUIPOS Página | 6 Figur a A4 - 4 : Dimension es, esquema y especificaciones técnicas del cicló n de humos. [22] ANEJ O V: ESP ECIFICACIONES T ÉCNICAS DE LOS EQUIPOS Página | 7 2 . TUB OS PREAI SLADO S RAUTHE RMEX SDR 1 1 Atendiendo a las necesidades im puestas, a l a hora de transportar calor a las viviendas, se ha opta do por selec c ionar tubos de plá stic os pre aislados, donde la pérdida de calor sea lo menor posible. Los t ubos s eleccionados son de la casa “ REHAU ”, en c oncreto el mod elo “ RAUT HERMEX SD R 11 ” . Las características que a portan estas tuberías s on las sig uientes: • Máximo aislamien to tér mico d entro de su clas e, grac ias a la tecnolog ía de proceso especial, a la es puma de PU d e poro cerrado y al espesor a dicional de aislamiento (dimensió n añadida) . • Los largo s de bob ina de has ta 570 m resp. 7 80 m p ermiten realizar trazados m uy largos sin te ner que rec urrir a manguitos de unió n . • No son necesarios c o jine s de dilatación n i liras p ara la colocació n . • G ran durabilidad gracias a los mate riale s resis t entes a la c orrosión al aisla miento posterior estanco al agu a y al sistema de t ubería estan ca l ongitu dinalm ente • Para los t ubos in t ernos de SDR 11 d e los sistemas de t uberías R AUTHERMEX rig en las presi ones l ímite sig uientes e n fu nción de una temper atura de se rvi cio continua y un p erio do op erat ivo: Tabla A4 - 4 : Temperatura y presión lí m ite tuber ías . (Fuente: Catálogo del fabricante) [23] ANEJ O V: ESP ECIFICACIONES T ÉCNICAS DE LOS EQUIPOS Página | 8 Estos tubos contie nen va rias capas com o se pueden observar en la s iguiente imag en : Figur a A4 - 5 : Pr inci pales com pone ntes de l tubo. [23] Las propiedades de l os materiales de las capas de l os t ubos se d es cr iben a c onti nuac ió n : Tubo i ntern o : El tubo i nterno, que tran sporta agua, está hecho en polietile no reticulad o a alt a presi ón PE - Xa. Los tubos int ernos han sido reticulados bajo alta presión y temperatura median te la adición de peróxido y a duran te su fabricació n. Los tubos de PE - Xa s e fabrican en conformi dad c on l as norm as DIN 16 892/ DI N 1 6893 y UN E E N ISO 1587 5. ANEJ O V: ESP ECIFICACIONES T ÉCNICAS DE LOS EQUIPOS Página | 9 Tabla A4 - 5 : Pr opiedade s del ma te rial interno P E - Xa. [23] • Rugosidad muy reducida ( k = 0,007 mm) • Pérdida de carga reducid a a largo pla zo • Resistencia a la c orrosió n prolongada • Resiste temperat uras ele vadas, incl uso en caso de incide ncia • Elevada resiste ncia a la p resión • Excelente resist encia a la s carg as puntuales Aislam ient o : El aislamiento de los tubos es tá hecho de espum a de PU espumada con pentano, co n una estructura d e poro muy c errado. ANEJ O V: ESP ECIFICACIONES T ÉCNICAS DE LOS EQUIPOS Página | 10 Tabla A4 - 6 : Pr opiedade s del ais la nte del tubo R AUTHERM EX. [2 3] • Espuma aislante co n es truc tura de por o m uy c err ado • Porcentaje de células cerradas ≥ 90 % • Elevado índice d e conducc ión del vapor Cubier ta exte rior : Los tubos llevan una cubierta ex terior corr ugada. El corr ugado mejora las propiedades de resist encia estática, i ncrementa la flexibilid ad y hace p osibles ra dios de curva turas más peque ños . Para au mentar la flexibili dad se fabrica la cubierta ex terior de los tub os RAUTHERMEX en el flexible ma terial PE -LLD. ANEJ O V: ESP ECIFICACIONES T ÉCNICAS DE LOS EQUIPOS Página | 11 Tabla A4 - 7 : Pr opiedade s de la c ubierta exte r ior de RAUT HERM EX. [23] • Muy bue na uni ón c on l a es puma de P U • Extrusionado sin c osturas sobre la espuma de PU Las dime nsio nes dis po nibl es de e ste mo delo so n los q ue s e puede n o bs erv ar e n la siguiente tabla: ANEJ O V: ESP ECIFICACIONES T ÉCNICAS DE LOS EQUIPOS Página | 12 Tabla A4 - 8 : D im e nsiones RAUTHE RME X, SDR 11 [23 ] ANEJ O V: ESP ECIFICACIONES T ÉCNICAS DE LOS EQUIPOS Página | 13 3. BOMB A DE IMP ULS IÓN RED DE CALOR T PE 50 - 2 90/2 -S Para la red de calor se h a seleccionado una bomba circ ulante de la casa “ GRUN DFO S ”, modelo “ TPE 50 -2 90 -2S ”. Bom ba de una etapa, acoplamien to cerrado y vol uta con puertos de aspiración y descarga en línea d e id éntico diámetro. El diseñ o de la bo mba incluye un sis tema de extracc ión superior q ue facilita e l desmontaje del c abezal motor ( el motor, el cab ezal de l a bo mb a y el impulsor) con fines de ma ntenimiento o reparación sin necesidad de desconecta r las tuberías de la carc asa de la bomba. La bom ba e stá e qui pada con un m oto r s íncr ono d e im anes p erm ane ntes r efrig era do p or venti la dor. El m oto r i nc luy e un c onver ti d or de frecuencia y un c ontrolador PI en la caja de conexiones. Ello f acilita el control v ariable y c ontinuo de la veloci dad del motor, lo cual , a su vez, permi te ad aptar el re ndim ie nto a un det ermi nado c onjun to de re quis itos. La bom ba e s tá e quipa da co n un s ens or de te mpe ra tura y pr esi ón di fer enc ial . Esta bomba se ha selec cionado mediante la a plicac ión del fabrican te, e specificando caudal y pér dida de carg a, y q ue el área d e aplicación será de calefacció n de distrito. Datos técn icos Líqu ido: • Liquido bombeado: Ag ua de cal efacción • Tem p era tura de o pera ci ón del lí qui do: 90 °C Técnico: • Velocidad para datos de bomba: 2.91 0 rpm • Caudal real calcula do: 23,2 m³ /h • Altura resulta nte de la bomba: 2 0, 0 6 m Mater ial es: • Cuerpo hidráulico: Fu ndición • Impulsor: Fundición ANEJ O V: ESP ECIFICACIONES T ÉCNICAS DE LOS EQUIPOS Página | 14 Instala ción: • Temperatura am biental máxima: 50 °C • Presión de tr abajo máxi ma : 1 6 b ar • Tipo de brida : DIN • Diámetro de co nexiones: DN 50 • Pr es ió n: PN 16 • Dista ncia en tre cone x io nes de aspiració n y descar ga: 34 0 mm • T amaño de la brida del motor: FF215 Dato s eléctricos: • Tipo de motor: 100L A • Potencia nominal: 3 kW • Frecuencia de alime ntación: 50Hz • Tensión nominal: 3x 380 - 500 V • Corriente nominal: 5,80 - 4, 80 A • Eficiencia: 90, 7 % Los planos de la bomba y dimensiones de las mis mas las facilit a el fabric ante. Se puede n consultar en la siguiente imagen: ANEJ O V: ESP ECIFICACIONES T ÉCNICAS DE LOS EQUIPOS Página | 15 Figur a A4 - 6 : Dimensi ones de la bomba de la r ed de ca lor, e n mm . [24] • Peso neto: 61 kg • Peso bruto: 69 kg • Volumen: 0,1 8 m³ A co ntinua ció n se a djuntan las gráficas correspondientes al r endimiento y potencia de funcionamiento para la bomba: ANEJ O V: ESP ECIFICACIONES T ÉCNICAS DE LOS EQUIPOS Página | 16 Figur a A4 - 7 : Curvas de re ndimiento y potencia de la bom ba de la red de distrito. [24] ANEJ O V: ESP ECIFICACIONES T ÉCNICAS DE LOS EQUIPOS Página | 17 4. BOMBA DE CÁMARA DE SECADO T PE 8 0 - 40 -S Para impulsar el ag ua cal iente para la cámara de s ecado, se ha o ptado por sel ec ciona r una bom ba de la c asa “ GRUNDF OS ” modelo “ TPE 80 -40-S ”. Esta bomba es de una etapa, aco plamiento c errado y v oluta co n puertos de aspiración y descarga en línea de id éntico diámetro. El diseño de la bom ba incl uye un sist ema de ex trac ció n superior que facilita el desmontaje del cabezal motor (el motor, el ca bezal de la bomba y el im pulsor) c on fines de man tenimiento o reparació n s in necesidad de desconec tar las tuberías de la c arcasa de la b omba. La bo mba es tá e qui pada co n u n cie rr e de f uelle d e ca uch o no eq uili bra do. La c o nexi ó n de las tuberías se lleva a cabo por m edio de bri das DIN de PN 16. Esta bomba se ha selec cionado mediante la a plicac ión del fabrican te, e specificando caudal y pér dida de carg a, y q ue el área d e aplicación será para una planta industri al. Datos técn icos Líqu ido: • Liquido bombeado: Ag ua de cal efacción • Temper at ura de operac i ón del lí qui do: 90 °C Técnico: • Velo cida d p ara datos de bo mba : 1.8 60 rpm • Caudal real calcula do: 21,4 m³/h • Alt ura resulta nte de la bomba: 2,07 m Mater ial es: • Cuerpo hidráulico: Fu ndición • Impulsor: Comp osite PES/PP 30% G F ANEJ O V: ESP ECIFICACIONES T ÉCNICAS DE LOS EQUIPOS Página | 18 Instala ción: • Temperatura am biental máxima: 50 °C • Presión de tr abajo máxi ma : 1 6 b ar • Tipo de brida : DIN • Diámetro de co nexiones: DN 80 • Aspiración: DN 8 0 • Descarga: DN 80 • Pr es ió n: PN 16 • Dista ncia en tre cone x io n es de aspiració n y descar ga: 36 0 mm • T amaño de la brida del motor: 56C Datos elé ctricos : • Tipo de motor: 71A • Potencia nominal: 0 ,25 kW • Frecuencia de alime ntación: 50Hz • Tensión nominal: 1 X200 - 240 V • Corriente nominal: 1,65 - 1, 40 A • Eficiencia: 8 3, 4 % Los planos d e la bomba y dimensiones de las mis mas las facili ta el fabricante. Se puede n consultar en la siguiente imagen: ANEJ O V: ESP ECIFICACIONES T ÉCNICAS DE LOS EQUIPOS Página | 19 Figur a A4 - 8 : Dimensiones de la bomba de la cámara de secado, e n mm. [24] • Peso neto: 33, 2 kg • Peso bruto: 42 kg • Volumen: 0, 16 m³ A co ntinua ció n se a djuntan las gráficas correspondientes al r endimiento y potencia de funcionamiento para la bomba: ANEJ O V: ESP ECIFICACIONES T ÉCNICAS DE LOS EQUIPOS Página | 20 Figur a A4 - 9 : Curvas de re ndimiento y potencia de la bom ba de la red de distrito. [24] ANEJ O V: ESP ECIFICACIONES T ÉCNICAS DE LOS EQUIPOS Página | 21 5. DEPÓS ITO DE INE RCIA MV - 1200 0 - IB El depósito de i nercia selec cionado para la instalación hidráulica ha si do el modelo “ MV - 1 2000 - IB ”, de la c as a “ LAPESA ”, el cual per mi te g esti ona r l a de ma nda de manera eficiente . Estos depósi tos e s tán di seña d os par a acumulación de ag ua e n circuito primario en g randes instalaciones de calefacc ión y/o refrige ración. También están prepara dos para la incorporac ión de resis tencias eléctricas de calentam iento, tanto para calentamiento de apoyo, como para calentamiento principal. El aislamie nto que ofrece es e n fibra de v idrio. Las car acter ístic as qu e pr es enta est e depósi to son l as siguientes: • Capacidad: 12.000 l itros • Material: Acero c arbono S275JR • Presión de tr abajo: 6 bar • Temperatura máxima de trabajo: 110 °C • Boca de ho mbre lateral: DN400 • Instalación: Vertical • Resistencias eléc tricas d e calentamiento • Aislamiento térmico, forr o flexible PVC, c on fibra de vidrio 50 mm. Las dimensiones de este equipo han sido facilitadas por el fabricante. En la siguient e imag en se p uede n co nsu ltar s us cor res pon die ntes medi das : ANEJ O V: ESP ECIFICACIONES T ÉCNICAS DE LOS EQUIPOS Página | 22 Figur a A4 - 10 : Diseño y dimens iones del depósit o de iner cia. [25] ANEJ O V: ESP ECIFICACIONES T ÉCNICAS DE LOS EQUIPOS Página | 23 6. VASO DE EXPANS IÓN CALDERA Y CIR CUITO D E CALEFACCIÓN G8 00 El vaso de expansión s eleccionado es d e la casa “ S EIDECAL ”, modelo “ REFLE X G800 ”, con u n volume n de 80 0 litros . Est e v a so de ex pans i ón, es de me mbrana, y destinado a i nstalaciones de calefacción y clima , c omo es el caso del prese nte proyecto. Las características que reúne dicho equipo son las sig uientes: • Membr ana no reca mbia ble seg ún DI N 4807 • Conex iones e mbr ida das PN6/ 6bar y P N16 /10 bar • Homologado según directiva 97 /23/CE de a paratos a pr esión. • Con or ifi cio de i nspe cc ió n • Con manómetro en el lado del nit rógen o • Color gris • Tempe ratura máxima de trabajo: 120 ° C • Presión máxima: 6 bar El diseño de este e quipo y s us dimensiones las faci lita el fab ric ant e. Se pue de n cons ulta r en la siguie nte imagen: Figur a A4 - 11 : Diseño y dimens iones del vaso de expa nsió n G800, en mm . [26] ANEJ O V: ESP ECIFICACIONES T ÉCNICAS DE LOS EQUIPOS Página | 24 7 . VASO DE EXPAN SIÓN D E PR OTECC IÓN D E CAL DER A NG8 0 El v aso de e xpa nsió n s ele cc ionado e s de la casa “ S EIDECAL ”, mo delo “ REFLE X NG8 0 ”, co n un v olume n de 80 li tr os . Este vaso d e expa nsi ó n, es de membrana, y destina do a sistemas cerrados de calefacción y clima , c omo es el cas o del presente proyecto. Las características que reúne dicho equipo son la s sig uiente s: • Membr ana no rec ambia ble seg ún DIN 480 7 • Conex iones e nro sca das • Homologado según directiva 97 /23/CE de a paratos a pr esión. • Con manómetro en el lado del nit rógen o • Color gris • Tempe ratura máxima de trabajo: 120 °C • Presión máxima: 6 bar El diseño de este e quipo y s us dimensiones las faci lita el fabricante. Se pueden cons ultar en la siguie nte imagen: Figur a A4 - 12 : Diseño y dime ns iones del vaso de expa nsió n NG80, en mm. [26] ANEJ O V: ESP ECIFICACIONES T ÉCNICAS DE LOS EQUIPOS Página | 25 8 . T RITURADO RA VTH - 7 5/30/7 La trituradora seleccionada para procesar los residuos fo restales es de la cas a “ VECOP LAN ”, el m odelo “ VTH - 75/ 30 /7 ”. Esta astilla dora de tambor de la serie 3 0, es una má qui na es taci onar i a equi pada c on un a unidad de alimentación horizontal. Para garanti zar un proceso de trituración óptimo, el eq uipo trabaja con un rotor de cuchilla s astilladoras de rotación rápida, que se emplea para tri turar en astillas defini das y homog énea s. E s te e qu ipo está dis eña do par a pr oc esa desperdicios de mad era procedentes de aserrade ros, como es el caso del actual proyec to, y generar as tillas de madera de gran calidad. El rotor de este equipo o frece las sig uientes carac terísticas: • Bajo calentamiento del material . • El sistema en contra - cuchilla en la secc ión del rotor man tiene el área de c ribado libre de mat erial grueso. • Bajo nivel de ruido. • Inse nsibil i dad a la obs tr ucci ón. • Piezas fácilmente reemplazables. Los pa rám etr os t éc nico s de l e quipo s on lo s q ue s e mues tra n a c o ntinua ci ón : Tabla A4 - 9 : Características técni cas trituradora VTH -75/30/7. [27 ] B oc a de e ntr a da mm 750x 300 N ° d e r o d illo s d e a lim en t a c ió n cant i d ad 7 ø R otor mm 1. 000 N° de c uc hi l l a s cant i d ad 4 V e l oc i da d de l rot or rp m 600 L o n g it u d d e la a s t ill a mm 30 Pote nc i a de l motor kW 110- 200 Cap ac i d ad m³/h 15- 45 P e s o ap rox i m ad o kg 10. 000 V T H 75/ 30/ 7 ANEJ O V: ESP ECIFICACIONES T ÉCNICAS DE LOS EQUIPOS Página | 26 E l plano del equipo, con sus corresp ondientes medidas, se muestra en la siguien te imagen: Figur a A4 - 13 : Dimensiones de la trituradora. [27] ANEJ O V: ESP ECIFICACIONES T ÉCNICAS DE LOS EQUIPOS Página | 27 9 . CRIBA DE TAMBOR R OTATOR IO V TS - 125 Para el proc eso de cribado se ha seleccionado el modelo “ VTS - 12 5 ” de la casa “ VECOPL AN ”. Se ha elegi do e st e modelo y a que s on uti li zados , principalmente , en pl a ntas don de s e trata n res i duos fores tal es proc eden tes de aserraderos, siendo idóneos par a el proyecto a ctual. La capaci dad máxi ma del e q uipo es d e 100 m ³/h con u na clasificación de hasta c uatro fracciones diferentes. Tiene la posibilidad de instalar se por encima de silos de almac enamiento. La criba de tambor es ajustable ta nto en incli nac ión como en veloc idad. Para un cor recto funcionamiento, dispo ne de una tol va de l lena do. No ne ces ita un m ante nim ie nto ex ha ustiv o, e inc or por a piez as reemplazables d e bajo c oste. El dis eño de es te equi po, sus d imen siones y parámetros técnicos las facilita el fabrican te. Dicha i nformación se muestra a continuación: Figur a A4 - 14 : Dise ño de la criba VT S - 125. [28] Tabla A4 - 10 : D imensiones y parámetros técnicos VTS -125. [28] Di ám e tro d e l t am b o r mm 1. 250 L ongi tud mm 1. 000 Cap aci d ad m³/ h ≤ 100 T a m a ñ o d e la r ejilla mm 5- 40 Pote nc i a de l motor kW 3 V T S 125 ANEJ O V: ESP ECIFICACIONES T ÉCNICAS DE LOS EQUIPOS Página | 28 10 . TOLVA S DE LLENA DO HERZ Para un llenado automático y óptimo de l os almacenes, se ha opta do po r un s iste ma de ll enado vertical de l a marca “ HERZ ”. E l com busti ble se transpor ta y se reparte en el almacén mediante los sistemas de alime ntación, como el sinfín, el agi tador o con u n sistema de aspiración. Este e quip o c onsta de la s s igui ente s par tes y sus cor respo ndi en tes ventajas: • Tol va mod ular : Grac ias al dise ño modular d e las tolvas, el sist ema se pued e adaptar a las difer entes necesi dades. Se puede ajustar al tamaño adecuado depe ndie ndo de la s capa c idades . • Motores: Todos los mot ores de acciona miento est án provistos de unas cubiertas protectoras y pr eparadas para la instalació n al air e libre. • Sinf ín en tol va: El ro busto sin fín hueco con diámetro de 260 mm garantiza un funcio nam ie nto ó ptim o. • Sinf ín ver ti cal: El sinfín vertical es un robusto tornillo, h ueco, que tie ne un diámetro de 300 mm. La altura máxima es de 10 metros. • Sinfín de llenado hor izonta l: El si nfí n hori zon tal con un di ámetr o de 30 0 m m permite una dist ribución óptima del combustibl e en el almac én. Las principales caracterís ticas que apor ta dicho sistema so n las siguie ntes: • Adaptable a c ualquier nec esidad. • Robust o. • Fiable. • Hasta 10 me tros de altur a. • Piezas exteriores c on acabados anticorrosión , para una instalació n permanente en el exterior. • Distribución óptima del combustible en el silo gracias al sinfín de lle nado horizontal (hasta 12 m de longi tud). El di se ño de es te eq uip o y sus me didas s e pr esen ta n en l a s igui ente im age n: ANEJ O V: ESP ECIFICACIONES T ÉCNICAS DE LOS EQUIPOS Página | 29 Tabla A4 - 11 : D iseño y dime nsio nes de la tolva HE RZ. [29] ANEJ O V: ESP ECIFICACIONES T ÉCNICAS DE LOS EQUIPOS Página | 30 11 . SECAD ERO DE C I NT A DE BAJA TEMPE RAT URA WT 540/8 0-1 .5 Para el proc eso de sec ado de la astil la , se h a opta do por s elec cio nar un s ecade ro de ci nta de baja temperatura mo delo “ WT 5 40 / 80 -1 .5 ” de la casa “ NEWTAINER ” . El principal motivo de la elección del eq uipo, es que es te sec ador , se p uede ada ptar a div ersa s fue ntes de ca lor , donde se incluye aire c aliente, que será la opción elegida para el ac tual proyecto. Además, e st á e specialm ente diseñad o para el pr oceso de secado de astillas de ma dera y prod ucci ó n de pellet s, por lo que se con si dera ideal . La astilla húmeda entra por l a parte superior del seca dor y a medida q ue recor re la cinta el material se va secando gracias a l a corrien te de aire calie nte que se inye cta dentro del mismo. El ta ma ñ o del equi po vie ne de ter mi nado por la ca nt idad de agua que es necesaria evaporar del prod ucto. Las características que a porta este secad ero son l as siguientes: • Cinta transportadora de poliéster. • Carcasa de acer o inoxidable. • Proceso de sec ado c ontr olado. • Ventiladores i ntegrados. • Conte ned or p refa bri c ado de dise ño modular, reemplazable en c ualquier momento. • Ampliable en mó dulos. • Posibilidad de in tegración de ac cesorios. • Fácil accesibilida d. • Posibilidad de ins talarlo al aire libre. A co ntinu ac ión s e m ues tra el dis eño de e ste eq uipo ju nto c on s us c or re spon die ntes medidas: ANEJ O V: ESP ECIFICACIONES T ÉCNICAS DE LOS EQUIPOS Página | 31 Figur a A4 - 15 : Diseño y dimensiones secador WT 540/80 -1.5. [30] Tabla A4 - 12 : Caracter ísticas técnicas WT 540/ 80 -1.5 [30] ANEJ O V: ESP ECIFICACIONES T ÉCNICAS DE LOS EQUIPOS Página | 32 12 . CINT A TRANS PORTA DOR A D Y4 00 Para el transporte de la astilla por to do el recorrido del proceso, s e han selecc ionado 5 ci ntas transportadoras, mo delo “ DY4 00 ” de l a casa “ YINGDA MACH INERY MANUFACTURING ” . Este t ipo de cintas es tán dise ñada s para transportar diferente s tipos de ma teriales de carga me dia , i ncl uido materiales de granulom etría irreg ular. Co nsta de una estr uc tura simp le, en a cer o inox ida ble. L a ci nta es tá co nstrui da en cauc ho, re sis tente a a cei tes y ác id o, con dib ujos en forma de c hevron, pa ra un trans porte óp timo del ma terial , y con un baj o rui do de funcio nam ie nto. Tiene la posibilidad de regular tanto la vel ocidad, como l a inclinació n, ajustándose a las necesidades qu e se requiera. Los parámetros t écnicos de esta cinta s on los siguiente s: Tabla A4 - 13 : Especificac iones técnicas de la cinta DY400. [ 31] 3 ~ 20 400 0. 4 ~ 1. 25 6. 52 (m 3 / h) 60 Mo de l o DY (t / h) 40 Po t e nc i a 2. 2 0 ° ~ 18 ° Al t ura de t r a ns po r t e C a pa c i da d de tr a nsp o r te Ángul o (° ) R o dillo elé c tric o L o ngi t ud de l a má qui na (m) Anc ho de la c i nt a (m ) V e l o c i da d de l a c i nt a (m) DY 400 AN EJO V: IN STALACI ÓN ELÉCTR ICA PROY ECTO D E PROD UCCIÓN DE C ALOR P ARA UNA CA LEF ACC IÓN DE DIS TR ITO Y PROCE SO DE SECADO DE MADE RA ASERRADA A PAR TIR DE LOS RESIDUOS FORESTALES DE UN AS ERRAD ERO EN O COR G O ANEJ O V: INSTA LACIÓN ELÉCT RICA - ÍNDICE - 1. DES CRIP CIÓ N 1 2. CLAS IFI CACIÓ N D EL LO CAL 1 3 INST ALACIÓ N I NTER IOR 1 4. ALU MB R A D O 2 4.1 NIVEL DE ILUMINACIÓN ME DIA NECESARIA ( Ɛ ) 2 4.2 COEFICIENTE DE UTILIZACI ÓN (Cu) 2 4.3 COEFICIENTE DE MANTEN IMIENTO (Fc) 3 4.4 FLUJO LUMINOSO TOTAL N ECESARIO ( ϕ ) 3 5. DETERM INAC IÓN DE LAS S ECCIONES FU ERZA 5 5.1 POTENCIA DE LOS EQUIPO S 5 5. 2 PROCEDIMIEN TO DE CÁLCULO 5 6. DETERM INAC IÓN DE LAS S ECCIONES D E ALUMB RADO 8 6.1 PROCEDIMIENTO DE CÁL CULO 8 7. S ISTE MA DE P ROT EC C I ÓN 10 ANEJ O V: INSTA LACIÓN ELÉCT RICA - ÍNDICE TABLAS - Tabla A5 - 1: Diám etros mínimo s exteriore s 2 Tabla A5 - 2: Resultados de las luminari as en las zonas A y B 4 Tabla A5- 3: Resultados de las lum inarias e n la sal a de control 4 Tabla A5 - 4: Pote ncia de lo s equipos 5 Tabla A5 - 5: Inte nsi dades admis ibl es, nº de conduc tore s con carga y natural eza de l ai sl amiento 6 Tabla A5 - 6: Resultados obtenidos para l a línea de fuerz a 8 Tabla A5 - 7: Resultados obte nidos para la línea de alumbrado 9 ANEJ O V: INSTA LACIÓN ELÉCT RICA Página | 1 1. DESCR IPCI ÓN La inst alac ión eléctri ca se dise ña de acuerd o con el R eglamento E lec troté cnico pa r a B aja T ensión (RE BT) [14] . Se desc ribirá las c aracte rísticas de la insta lación eléctrica para el sumin istro de energía de los disp ositivos, tanto para el pro ceso producti vo de la astilla com o pa ra los equi pos destina dos al tra nspor te d e calo r, i nstala dos e n el nuev o e difici o. 2. CL AS IFICAC IÓN DEL LOCAL Según lo establecido en l a Instrucción Técnica Com plementa r ia ITC - BT- 29 del RE BT , al tratarse de una posi b le presencia de polvo procedente de astillas, este local se c lasifica como “ L ocal con riesg o de incendio o explos i ón ”. En cua nto al flu jo de p ersonal, dicho edi ficio est ará cerrado al público, s olo teniendo acceso el personal autorizado, por lo q u e no se clasifica como local de pública concurrencia. 3 I NSTALACI Ó N INTERIOR La instalación int e rior cu mplirá con las prescri p ciones esta blec id as en el RBT E . La alimentación de l o s cir cuit os se realiz ará en distribución mo nofásica (23 0 V) y (400 V ) trifás ica, co n co nductor de prot ección. Se emplearán cables aisl ados en tubos PVC, sie ndo el montaje superficial o empo trado en obra. Los cables eléc t ricos a utilizar en t oda la instalació n serán de tipo ES07Z1 - K , siendo estos adec u ados para para el t ransporte y distribución de energí a eléctrica en instalaciones do n de se requiera una b aja emisión de h umos y gases corr osivos en caso de inc endi o. E l ais lamien t o del conduc t or será XLPE , puesto este tip o de a islamien to es el más rec omendado en l ocales que se consi d eren qu e pueda h aber riesgo de incendio. El diámetro míni mo exte rio r de l o s tubos se describe en e l ITC - BT - 19 , en función de los númer os de con ductor es y la secc ión de estos. A conti nuaci ón se muestr a la tabla de los diámetros mínimos. ANEJ O V: INSTA LACIÓN ELÉCT RICA Página | 2 Tabla A5 - 1: Diámetr os míni mos exteriores. [14] 4. A LUMBRAD O A continuación se r eúnen los cálc ulos necesari os para la determinar l a iluminaci ó n necesaria en l a instalació n [14]. 4.1 NIV EL DE IL UM INACIÓN MEDIA NECES ARIA ( Ɛ ) La edificación en cuestió n es industrial, p or lo q ue no es d e aplicación la Exigencia Básic a “ Eficiencia energ ética d e las instalacio nes de ilu min ación” del C TE . Para la elección d e este parámetro se consultarán tablas s eleccionando seg ú n el t ipo de local y actividad a desarrollar, segú n la U NE 12 464 -1 . Una vez selecc io nados lo s niveles mínimos de iluminación, se debe tener en cuenta dos factores : el coeficie nte d e utilización y el d e mantenimient o . 4.2 COEF ICIEN TE DE U T IL IZACIÓN (Cu) Indica la relació n entre e l n úmero de lúmenes emitidos p or la lámpara y los que llegan efec tiva ment e al pla no de tra baj o. Se debe obtene r el í ndi ce d el lo ca l, q ue vie ne e xpresada median t e la si guiente fórmula: 𝑘𝑘 = 𝑎𝑎 · 𝑏𝑏 ℎ · ( 𝑎𝑎 + 𝑏𝑏 ) Ecuación A 5 -1 ANEJ O V: INSTA LACIÓN ELÉCT RICA Página | 3 Siendo: - a: largo (m) - b: a ncho ( m) - h: altura (m) Posteriormente, s e d e be deter min ar el coeficiente d e reflexió n de los cerramientos, utilizando en es te caso el valor 0, 85 . 4.3 COEF IC IEN T E DE M ANTENIMIENTO (F c) Se debe escoger un valor entre 0, 6 y 0,85 en funci ó n de la limpieza y el mantenimiento del local. 4.4 FLUJO LUMINO SO TOTA L NECESA RIO ( ϕ ) Este valor se obtiene aplicando la s iguiente fó rmu la: 𝜑𝜑 𝑇𝑇 = 𝜀𝜀 · 𝑆𝑆 𝐶𝐶𝐶𝐶 · 𝑓𝑓𝑓𝑓 Ecuación A 5 -2 Se debe d et erminar la distancia máxima entre las luminarias, sie n do és ta de 1,5 veces la altura. Número de lám paras ve nd rá de terminado por: 𝑁𝑁 𝑥𝑥 ≥ 𝑎𝑎 𝑑𝑑 ; 𝑁𝑁 𝑦𝑦 ≥ 𝑏𝑏 𝑑𝑑 Ecuación A 5 -3 Siendo a y b las dimensi ones del recin to , d la dis tancia entre lám p aras y N el núme ro d e lámparas en las dos direc cion es del local. El número total d e lumi narias será: N=N x ·N Y Ecua c i ón A5 -4 ANEJ O V: INSTA LACIÓN ELÉCT RICA Página | 4 Para realizar l os cálc ulos anterio rmente c itados, se ha dividido la sal a del proc eso en 2 zonas, si end o l a zona A d onde está n u bic ados l os equi pos para la producción de c alor, y la zona B la maquinari a desti nada al proceso productivo de astil la. A co ntinuación s e muestr a los r esul ta dos o bte nidos : Tabla A5 - 2 : Re sult a dos de las lu minar ias en las zona s A y B. Tabla A5 - 3 : Res ultado s de las lu min aria s e n la sala de control. Niv el d e ilu m in a c ió n ε 300 Niv el d e ilu m in a c ió n ε 300 a ( m) 8, 00 a ( m ) 25, 10 b ( m) 11, 60 b ( m) 19, 60 h ( m) 5, 00 h ( m) 5, 00 Supe rfi cie m² 92, 8 Supe rfi cie m² 441, 96 Índi ce de l l oc a l k 0, 95 Í ndi c e de l l oc al k 2, 20 C o efic ien t e u t iliza c ió n Cu 0, 85 C oef ic ient e u t iliza c ió n Cu 0, 85 C o efic ien t e m a nt enim ient o Fc 0, 70 C oef i c ien t e m a n t enim i en t o Fc 0, 70 Fl uj o l umi noso ( l ume ne s) φ 46. 790 Fl uj o l umi noso ( l ume ne s) φ 222. 837 Di s tan ci a e nt re l ám p aras ( m) d 8 Di s tan ci a e nt re l ám p aras ( m) d 8 N ° d e l ám p ara N ° d e l ám p ara P o te nci a l ámp ara ( W) P o te nci a l ámp ara ( W) 150 200 ZON A B D i me nsi one s 9 T i po de l ámpa r a Ca mpana l e d i ndustr i a l 135 l m / W ZON A A D i me nsi one s 2 T i po de l ámpa r a Ca mpana l e d i ndustr i a l 135 l m / W N iv el d e ilu m in a c ió n ε 500 a ( m ) 10, 00 b ( m) 5, 00 h ( m) 2, 50 Supe rfi c i e m² 50 Índi c e de l l oc al k 1, 33 C o efic ien t e u t iliz a c ió n Cu 0, 85 C o efic ien t e m a n t en im ien t o Fc 0, 85 Fl uj o l umi noso ( l ume ne s) φ 34. 602 Di s tan ci a e n t re l ám p aras ( m) d 4 N ° d e l ám p aras P o t e n ci a l ámp ara ( W) 90 SAL A DE C ONTR OL D i me nsi one s 4 T i po de l á mpar a Cam p an a l i n e al l e d I P 65 ANEJ O V: INSTA LACIÓN ELÉCT RICA Página | 5 5. DETE RMINA CIÓN D E L AS SEC CIO NES FUERZ A A continuación se reali zarán los cálculos necesarios para d eterminar las sec ciones de los cables destinados al sistema d e fuerza de la ins talación. Para este proc edimiento s e seguirán las i nstruccione s del RE BT y su s IT C – BT . 5.1 POTEN C IA D E LOS E QUIP OS Para determin ar dichas secciones, previamen te se deben c onocer l as potencia s requeridas por l os e quip os ins tala do s . La m aquin aria instalada en l a edific ación tra b a ja en trifásica, excepto la bomba circulante de la cámara d e secado, q ue trabaja en monofásica . A co nti nuac i ón se m ues tra n l as po te nci as r eq ueri das : Tabla A5 - 4 : Pot enc ia de l os equ ipos. 5.2 PROCED IM IENT O DE CÁL CUL O El procedimiento q ue se seguirá se describe a continuación [14 ] : 1) Cálculo de l a intensi dad de la línea: Para líneas trifásicas: 𝐼𝐼 = 𝑃𝑃 · 1, 25 √ 3 · 𝑈𝑈 · 𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝜑𝜑 Ecua c i ón A5 -5 C INT A 1 2. 200 C INT A 2 2. 200 C INT A 3 2. 200 C INT A 4 2. 200 C INT A 5 2. 200 TRITU RA DORA 200. 000 S EC A DER O 17. 000 CRI BA 3. 000 TO LV A 1 13. 500 TO LV A 2 13. 500 CA LDERDA 3. 800 BO M BA DE S ECA DO ( 1 F A S E) 250 BOM BA RED 1 3. 000 BOM BA RED 2 3. 000 E NCH U FE S T RIFÁ SICOS - E N CH U FE S M ONOFÁ SICOS - E NCH U F E S SAL A D E CO NT R OL - EQU I P O S P O TE N C I A ( W ) ANEJ O V: INSTA LACIÓN ELÉCT RICA Página | 6 Para l íneas monofá s icas, n ecesarias para enchu fes y bom ba de impulsió n del secadero : 𝐼𝐼 = 𝑃𝑃 · 1, 25 𝑈𝑈 · 𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝜑𝜑 Ecua c i ón A5 -6 Siendo : - I: Intensidad de la línea (A) - P: Poten cia de l os r ecept or es (W) - U: Tensión de la línea, toma el valo r de 400 Voltios para trifásico y 230 V para monofásico - 1,25: Coeficiente d e mayoració n de intens idade s. (ITC -BT- 47 ) - Cos ϕ : Factor de potencia, tomand o el valor de 1. 2) S elec ción del tipo de ins talaci ón e intensi dad admi sible Una vez determinada la int ensidad, se observará la siguiente tabla siguiendo el ITC - BT - 19 : Tabla A5 - 5 : Inte nsidade s admis ible s, nº de con ductor es con car ga y naturalez a del aislamient o. [14 ] ANEJ O V: INSTA LACIÓN ELÉCT RICA Página | 7 Se elegirá un tipo de instalac ión B , para cables con ductores en tubos aislado s de cobre en montaje superficial o empotrado en o bra, con aislamiento de XLP E . 3) Determi nación de l a secci ón Escogiendo la int ensidad admisible, siempre mayor q ue la de cálculo, se el egirá la s ección cor respondi ente se gún la Tabl a A5 -5 . 4) Cálculo de l a caída de int ensidad (δ) Para determinar que la instalación determinada es correcta, se debe comprob ar la caída de tens ión. Dic ho par ámetr o, segú n el IT C - BT - 19 , ti ene co mo valor lími te el 5 % de U . L a m á x im a caída de tensión será: 𝛿𝛿𝑎𝑎𝑑𝑑𝛿𝛿 ( 𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑓𝑓 á 𝐶𝐶𝑡𝑡𝑓𝑓𝐶𝐶 ) = 5% · 400 = 20 𝑉𝑉 𝛿𝛿𝑎𝑎𝑑𝑑𝛿𝛿 ( 𝛿𝛿𝐶𝐶𝑚𝑚𝐶𝐶𝑓𝑓 á 𝐶𝐶𝑡𝑡 𝑓𝑓𝐶𝐶 ) = 5% · 230 = 11 ,5 𝑉𝑉 La caída de tensi ón en cad a línea de fuerza n o debe su perar los 20 V en trifásico y 11,5 V e n monofásico . Para deter minar dicho val or se debe utilizar la sig uiente fórmula: 𝛿𝛿 = √ 3 · 𝜌𝜌 𝑆𝑆 · � 𝐼𝐼 · 𝐿𝐿 · cos 𝜑𝜑 Ecua c i ón A5 -7 𝛿𝛿 = 2 · 𝜌𝜌 𝑆𝑆 · � 𝐼𝐼 · 𝐿𝐿 · cos 𝜑𝜑 Ecua c i ón A5 -8 Siendo : - δ: Tensión r eal (V) - ρ: Resisti vid ad del cobr e (0. 01 8 Ω m m²/ m) - L: Longit ud del tramo (m) - I: Int ensi dad de cada t ramo (A) - S: Secci ón co mercial (mm²) - Cos ϕ : Factor de potencia, tomand o el valor de 1. Una v ez des critos l os pr ocedim ien to s seguido s , se muest ra a con tinuac ión el cuadro r e s um e n de los resultados obtenid os: ANEJ O V: INSTA LACIÓN ELÉCT RICA Página | 8 Tabla A5 - 6 : Res ultados obte nid os para la línea de fuer za . Como se pue de observar en la Tabla A5 -6 , la caída d e tensión en nin guna línea trifásica sob re pasa de 20 V, y ningu na monofá sica de 11,5 V, por lo qu e cumple con la n orma. 6. DETERMINACIÓN DE L AS SECCION ES DE ALUMBRA DO Como en el apart ado ante rior, se seguirá el REBT y sus ITC - BT para la determinación de las sec ciones de alumbr ado. 6.1 PROC E DIMIEN TO DE CÁLCULO El procedimiento será simil ar al anterior. 1) Cálculo de l a intensi dad de la línea: En este caso solo habrá lín eas monfásicas por lo tanto se utilizará la ecuación A5 - 6. No s e aplicará el factor de mayorac ión de potencia de 1 ,8 i ndicado e n la ITC -BT- 44 , y a qu e es para receptores co n lámparas de descarg a, y e n e ste caso es LED . 2) Selecci ón del tipo de i nst alación e i ntensidad adm isi ble Se observará a la Tabla A5 -5 , igual que en el a nterior apartado, s e elegirá un tipo de instalación B2. 3) Determi nación de l a secci ón Como ocurrió para las secciones de fuerza, se esc ogerá la intensidad admisible, siempre may or que la de cá lculo, devo lviendo el valor de la sección correspo ndie nte , en e ste, caso para monofásico. Inte nsi dad Inte nsi dad de cál cul o ( A) a d m isib le (A ) L1 CI NTA 1 2. 200 3, 97 18 1, 5 0, 94 L2 CI NTA 2 2. 200 3, 97 18 1, 5 1, 56 L3 CI NTA 3 2. 200 3, 97 18 1, 5 1, 94 L4 CI NTA 4 2. 200 3, 97 18 1, 5 2, 42 L5 CI NTA 5 2. 200 3, 97 18 1, 5 2, 51 L6 TRITU RA DORA 200. 000 360, 84 386 185 0, 92 L7 S EC A DERO 17. 000 30, 67 44 6 6, 15 L8 CRI BA 3. 000 5, 41 18 1, 5 2, 37 L9 TO LV A 1 13. 500 24, 36 34 4 4, 79 L10 TO LV A 2 13. 500 24, 36 34 4 5, 39 L11 C A LDE RDA 3. 800 6, 86 18 1, 5 2, 79 L12 B O MBA DE S ECA DO ( 1 F A S E) 250 1, 36 21 1, 5 0, 16 L13 BO M BA RE D 1 3. 000 5, 41 18 1, 5 0, 95 L14 BO M BA RE D 2 3. 000 5, 41 18 1, 5 0, 78 L15 ENCH U FES T RIFÁSI COS - 16, 00 25 2, 5 9, 81 L16 ENCH U FES M ONOFÁ SICOS - 16, 00 29 2, 5 9, 22 L17 E NCH U FE S SAL A DE CO NTR OL - 16, 00 29 2, 5 9, 22 LÍ N EA S P O TEN C IA ( W ) Se cci ó n ( mm²) δ ( V) EQU I P O S ANEJ O V: INSTA LACIÓN ELÉCT RICA Página | 9 4) Cálculo de l a caída de int ensid ad ( δ) Como para las sec ciones d e fuerza, se deb e determinar la caída de tensión d e las líneas d e alumbrado. La caída de tensión máxima permitida para alu mbrado es del 3% del valor de U , según cita e l IT C - BT - 19 . Por lo tan to la tensión ad misible será: 𝛿𝛿𝑎𝑎𝑑𝑑𝛿𝛿 = 3% · 230 = 6,9 𝑉𝑉 La caída de tensión en cad a línea de alumbrado no debe supe rar lo s 6 ,9 V. Para det erminar e l valor d e δ se deb e utiliz ar la ecuación A5 - 8, al tratarse de líneas mono fásicas En la tabla siguiente s e presenta a m o do de tabla los res ultado s obteni dos . Tabla A5 - 7 : Res ultados obte nid os para la línea de alumbrad o En todas las líneas de alu mbrado, no se sobrepasa la c aída de te nsión de 6,9 V, por l o que se cump le con l a norma. Inte nsi da d Inte nsi da d de cál cu l o ( A) a d m is ible (A ) L I N EA A1 850 3, 70 21 1, 5 2, 55 L I N EA A2 900 3, 91 21 1, 5 1, 51 L I N EA SC 1. 000 4, 35 21 1, 5 0, 86 P O TEN C I A ( W ) Se cci ón ( mm²) δ ( V ) LI N EA ANEJ O V: INSTA LACIÓN ELÉCT RICA Página | 10 7. S ISTEMA DE P ROTE C CI Ó N En el montaje eléctrico, es suma mente importante proteger la instalación contra cort ocircuitos, sobr e intens idades y contr a contactos directos e in directos. La protección contra cortocircuitos se realizará mediante int erruptores automáticos magnetotér micos y la protección contra la s sobreintensidades mediante interrupt ores auto máticos con cur va térmica de corte. El siste ma magnético protege contra cortocircuitos y el térmico c ontra sobrecargas. Se r ealizará la el ección de los magne totér micos en fu nción de la intensidad qu e circula a través de la línea y la intensidad máxima admisible qu e soporta la línea en función d e la sección. En cuanto a la protecció n frente a contactos directos e indirectos se rea liza mediante interruptores diferenciales. Est os interruptores autom áticos cortan el suministro eléctrico de la insta laci ón en el mome nto que se pro duce una fuga de inte nsidad , prote giendo la inst alac ión y a las personas de contactos directos o indirectos. S egún el ITC - BT - 25 se debe inst alar un diferen cial por cada cinco circuitos, sin embargo es ta norma es aplicable a viviendas. Al n o indicar nada al respecto para otras instalaciones, se aplicará igualmente esa n orma de f o rm a orientativa. La instalación t endrá una toma a tierra en el punto neutro, el c ual tendrá una sec ción de 35 mm², cu mpliendo con las normas exigidas en el ITC - BT - 18 . El esquema de la instala ción se puede consultar en el “ Plano 12 - Esquema unifilar ”. ANEJ O VI : I NSTA LACI ÓN DE PROT ECC IÓN CONTR A INCENDI OS PROY ECTO DE PROD UCCIÓN D E CA LOR P ARA UNA CA LEF ACCIÓN D E DIS TR ITO Y PR OCES O DE SECADO DE MADE RA ASERRADA A PAR TIR DE LOS RESIDUOS FORESTALES DE UN AS ERRADER O EN O C OR GO ANEJ O VI : INSTA LAC IÓN D E P ROTE CCIÓN CONT RA INCEND IOS - ÍNDICE - 1. DES CRIP CIÓ N 1 2. CA RACTE RI ZA CIÓ N DEL ES TA BLE CIM IENTO 1 2.1 POR SU UBI CACI ÓN Y CAR ACTERI ZA CIÓN 1 2.2 POR SU NIVE L DE RIE SGO I NTRÍNSE CO 1 3. RE QU ISI TOS CO NSTR UC TIVO S DE LO S ES TA BLE CIM IEN TOS IND US TR IALE S S EG ÚN SU C ON FI G UR ACI ÓN, UBI CACIÓN Y NIVE L DE RIESGO INTRIN SEC O. 4 3.1 SECTORIZACIÓN DE LOS ESTABLE CIMIENTOS INDUS TRIALES 4 3.2 EVACUACIÓN DE LOS EST ABLECIMIENTOS INDUS TRIALES 4 3.3 VENTILACIÓN DE HUMOS Y GASES DE LA COMBUSTIÓN 6 4. REQU IS ITO S DE LAS INS TA L ACIONES DE PRO TECCIÓN CO NTRA I NCEND IOS DE LO S ESTA BLE CIM IE NTOS IND US TRI ALES . 7 4.1 EXTINT ORES 7 5. SISTEM A DE ALUMBR ADO DE EM ERGEN CIA 9 6. SE ÑA LIZ ACIÓ N 9 ANEJ O VI : INSTA LAC IÓN D E P ROTE CCIÓN CONT RA INCEND IOS - ÍNDICE TABLAS - Tabla A6 - 1: Res ultados de las densidad es de carga sector 1 3 Tabla A6 - 2: Res ultados de l as dens idade s de carga s ecto r 2 4 Tabla A6 - 3: Longi tud de e v acuación s eg ún el nº de s al idas 6 Tabla A6 - 4: Ti pos d e extin to r es 8 Tabla A6 - 5: Eficien cia mín ima de lo s extintore s portá tiles. 8 - ÍNDICE FIGURAS - Figura A6 - 1 : Tipo s de estab lecimi entos in dustria les según su ubicaci ón 1 ANEJ O VI : INSTA LAC IÓN D E P ROTE CCIÓN CONT RA INCEND IOS Página | 1 1. DESCRI PCI ÓN Debido a que la c entral tér mica se sitúa en u n edificio in dependiente al aserra dero, siendo este exclusivo al tratamien to d e astilla, al macenamiento y gen erac ión de calor , se c onsi de ra que e s una ins tal aci ó n de us o i nd us trial . En es te a nej o se re unir á n l o s requis i tos de pr ote cc ió n contr a i nce ndi os s eg ún el Reglamento d e Segu ri dad Contra Incend ios en los Es table cim ientos In dust riales ( RSC IEI) [ 15] . 2. CARACTERIZACI ÓN DEL ES TABLECIMIENTO Para poder determi nar la instalació n de protec ción mínima es necesario c aracteriza r prev iame nte el e di fic io e n cue s tión. 2.1 POR SU UB ICACI ÓN Y CAR AC TERIZ AC IÓN En el Anejo I del RSCI EI s e defi ne n la s di fere nte s confi gur ac ione s y ubi ca cio nes, sie nd o cinc o ti pos , des de la A ha sta la B. E n e st e c aso la nu ev a c e ntral es tá si tuada a una distancia mayor de tr es metros de los otr os establecimientos d el aserrad ero por lo que será una co n figuración C . Figur a A6 - 1 : Tipos de estable cimientos industr iales se gún su ub icación. [15] 2.2 POR SU NIVEL DE RIE SGO INTRÍ NSEC O Para caracterizar este parámetro s e seguirá el sig uie nte proce d imiento de scrito: • Cálculo de la d ensidad d e carga de fu ego, p o nderada y c o rregida, Q s d e los sectores de incen d io. • C álc ulo la densidad de c arga de fueg o, po nder ada y corregida del e dificio, Q e . ANEJ O VI : INSTA LAC IÓN D E P ROTE CCIÓN CONT RA INCEND IOS Página | 2 • Selección del niv el de ri esgo intrínseco de los s ectores y el edi ficio seg ún el RSCIE I. Dentr o del edi fic io s e div idi rá e n 2 di fer e ntes se ct ores : Sector A: Sala de prod ucción y sala de con trol. Sector B: Almac enamiento de astilla. Las densi da d es d e carga se determi nan aplicando las siguientes ex presiones : • Para actividades distinta s al almace namiento: 𝑄𝑄 𝑠𝑠 = ∑ 𝑞𝑞 𝑠𝑠𝑠𝑠 𝑠𝑠 1 𝑆𝑆 𝑠𝑠 𝐶𝐶 𝑠𝑠 𝐴𝐴 𝑅𝑅𝑅𝑅 Ecuación A 6 -1 • Para actividades de alma cenamiento: 𝑄𝑄 𝑠𝑠 = ∑ 𝑞𝑞 𝑣𝑣𝑠𝑠 𝑠𝑠 1 ℎ 𝑠𝑠 𝑠𝑠 𝑠𝑠 𝐶𝐶 𝑠𝑠 𝐴𝐴 𝑅𝑅𝑅𝑅 Ecua c i ón A6 -2 • Para el edificio: 𝑄𝑄 𝑒𝑒 = ∑ 𝑄𝑄 𝑆𝑆𝑠𝑠 𝐴𝐴 𝑠𝑠 𝑠𝑠 1 ∑ 𝐴𝐴 𝑠𝑠 𝑠𝑠 1 Ecua c i ón A6 -3 Dónde : • Q S : De nsidad de caga de fuego po nderada y cor re gida e n MJ /m ². • q si : D ensida d de carga d e fuego de ca da zona con p roc eso difere nte seg ún los distintos procesos que s e realizan en el sec tor en MJ/m ². • S i : Sup erficie de c ada zona con proceso difer ent e y de nsi dad de carga de f uego, q si dif ere nte, en m ². • q vi : Ca rga de f uego a porta da por c ada m 3 de ca da zona c on difer ente ti po de almacenamiento e n MJ/m ³. ANEJ O VI : INSTA LAC IÓN D E P ROTE CCIÓN CONT RA INCEND IOS Página | 3 • h i : Altura del almacenam iento de los comb ustibles en m e tro s . • s i : Superficie ocupada de la planta por parte de las zonas de almacenamien to de los combustibles e n m ². • C i : Coeficiente a dimensional q ue pondera el gr ad o de peligrosida d de cada u no de los combustibles , siendo el de la mad era 1, teniendo el punto de ignició n superior a 200°C. • R a : Coeficiente adimens ional que corrige el gr ado de peligrosi dad (por la actividad) inherente a la actividad industrial que se desarrolla en el sect or de ince ndi o, pr od uc ció n, m ontaj e , transf ormación, reparación, almacenamiento , etc. • A: Super fi ci e cons tr ui da del sect or de incen dio en m². • Q e : de nsidad de carg a de fuego, pon derada y cor re gida, d el edificio industrial e n MJ/m². • Q si : Densidad de carga de fuego, po n derada y c orre gida, de cada uno de los sectore s de ince ndio ), q ue co m p one n el edi ficio i ndustr ial e n MJ/m ². • A i : Su perfic ie co nstruida de c ada uno de los s ector es de i ncen dio qu e com ponen el edificio ind ustrial en m². A co nti nua ció n s e m ues tran lo s resul ta dos obte nidos para cada sector d e lo s anteriormente d escritos : Tabla A6 - 1 : Res ultados de las de nsidades de carg a sector 1 S al a d e c o n tr o l Sa l a de pr oduc ci ón q s i ( MJ / m ² ) 400 800 S i ( m²) 50, 00 576, 92 C i 1 1 Ra 1, 5 1, 5 A ( m²) Qs ( M J /m ² ) D e pe nde nc i a s 704, 36 1. 025 S e cto r 1 ANEJ O VI : INSTA LAC IÓN D E P ROTE CCIÓN CONT RA INCEND IOS Página | 4 Tabla A6 - 2 : Res ultados de las de nsidades de carg a sector 2 𝑄𝑄 𝑒𝑒 = ∑ 𝑄𝑄 𝑆𝑆𝑠𝑠 𝐴𝐴 𝑠𝑠 𝑠𝑠 1 ∑ 𝐴𝐴 𝑠𝑠 𝑠𝑠 1 = ( 1. 025 · 626 , 92 ) + ( 1. 927 · 77 , 44 ) 704 . 36 = 1. 124 , 06 𝑀𝑀𝑀𝑀 / 𝑚𝑚 ² Obteni do es te val or, el n ivel d e riesgo intrí nsec o del ed ifici o es de 3 , catal oga do com o MEDI O , según e l RSC IEI . 3. RE QUI SITOS CON STRUCTI VOS D E LOS ESTABLE CIMI ENTO S IND USTRIALES SEG ÚN SU CONFIGURACIÓN, U BICACIÓN Y NIVEL DE RIES GO IN TRINSECO. 3.1 SE CT O RIZACIÓ N DE LOS EST AB LECIMIE NTOS INDUST RIA LES Para los e dificios d e nivel C el máximo de su perficie es de 3.5 00 m², para ca da sect or. La plan ta del pre se nte pr oy ecto e s de 65 0 m ², p or l o que es una su per ficie ad mis ible . 3.2 E VACUA CIÓN D E LOS ESTAB LECI MIENT O S INDUST RIALE S Para la evac uación se describe como espacio ex terior como el espacio al ai re libre que permite a los oc upantes de un local pue dan llegar , a través d e él, a una vía pública y posibilitar el acc eso al e dificio a los me dio de eme rgencia. Al ma cé n ast i l l a húm e da A lm a c én a st illa s ec a q vi ( MJ / m ² ) 2. 100 2. 100 s i ( m²) 13, 44 64, 00 C i 1 1 Ra 2 2 h i ( m) 5 4 A ( m²) Qs ( MJ /m ² ) 1. 927 S e cto r 2 D e pe nde ncias 704, 36 ANEJ O VI : INSTA LAC IÓN D E P ROTE CCIÓN CONT RA INCEND IOS Página | 5 Para realizar el c álculo de las ex igencias rela tivas a la evac uación, se determi nará la ocupación de los mis mos. La pla ntilla de la industr ia es tá constitui da por un m áximo de 11 personas, ya que también se contabili za el per sonal que hay en el as erradero, la cual está permitida que e ntren dentro del e dificio. Por lo tanto, para determinar la ocupación del establecimien to se a plica la sig uiente expresi ón: 𝑝𝑝 = 1, 10 · 𝑝𝑝 ; cua ndo p < 10 Ecuación A 6 -4 Siendo p el número de personas. Así pues 𝑝𝑝 = 1, 10 · 𝑝𝑝 = 1, 10 · 11 = 12 ,1 Para la evac uación de e dificios C se de be cumplir lo siguie nte: • Elementos de evacuación: o Origen de la evacuació n: Se c onsi der a com o orig e n todo p un to ocup abl e. o Recorrido de la evac uación: La longit ud de los rec orridos de evac uación por pasillos. No se c on siderarán recorridos de evacuación por aquello s que te ng an ele me nto s q ue dific ul te n el pas o. o Salidas: Puer ta o un hu e co de sa l ida a u n espac i o ex ter io r se g uro co n superficie s uficiente par a con tener a los ocu pantes del edificio, a raz ón de 0,50 m² por pers ona, den tro de u na zona de li mi tada co n u n ra d io d e distancia de salida 0,1P , sie ndo P el núm e ro de o c upan tes. • Núme r o y disposición de las salidas : Según marca el M in iste rio de Ind ust ria, Ene rg ía y Tur ismo , las distancia s máximas de los rec orrid os de evacuació n no sup erarán los sig uientes val ores: ANEJ O VI : INSTA LAC IÓN D E P ROTE CCIÓN CONT RA INCEND IOS Página | 6 Tabla A6 - 3 : Long itud de evacua ción seg ún el nº de salidas . [16] Según el recinto de la planta, no se necesitaría má s de una sali da de emerg encia, ya qu e ningún recorrido has ta la s alida tiene una lo ngitud mayor d e 25 me tros. Se c olocará una salida de emergencia en la puerta principal de acces o a la nave. • Dimensiones de las salid as: Según el Ins tit uto Nacio na l de Se gur idad e H igie ne en e l Traba jo , l a anch u ra de las puestas, pasos y pasillos de b e ser como mínimo igual a: 𝐴𝐴 = 𝑝𝑝 200 = 11 200 = 0, 055 Ecuación A 6 -5 Com o míni mo la s puerta s deben te ner u na anch ura de 0,055. La s puer tas que se han insta la do en el edifi cio ti enen u na anc hura de 1,2 0 metros , por l o que e sta s cumple n co n las dimensiones c alculad as. 3.3 VENTI LACIÓ N DE HUMOS Y GA SES DE LA COMBUSTI ÓN Al tener un riesgo intrí n seco medio y la p lanta es tá situada sobre la rasan te , se hará la ventilación de ma n era n at ural median t e las ven tanas y puertas. ANEJ O VI : INSTA LAC IÓN D E P ROTE CCIÓN CONT RA INCEND IOS Página | 7 4. REQUI SITO S DE LA S I NSTALACIONES DE P ROTECCI ÓN CONTRA INCE NDIOS DE LOS ESTA BLEC IMIE NTOS I NDUSTRIA LES. Se de be te ner en c uenta l os s igui e ntes as pec tos : • Todos los apa ratos, e quipos, sis temas y com ponentes de las instalacio nes d e protección contra i ncendios de los esta blecimientos industrial es, así co mo el diseño, la ejecución, la puesta en funcion amiento y el mant enimiento de su s instalaciones, cum plirán lo prece ptuado en el Reglamento d e In stal aciones de Protección C ont ra I ncen dios , ap ro b ad o p o r e l Rea l De creto 1942/ 1993 , de 5 de noviembre, y en la O rden de 16 de abril de 1998, sobre normas de procedimiento y desarro llo de aquel. • Los i nstal a dores y m an tene dor es de las ins ta l aci ones de pr o tecc ión c ontr a incendios, a que se refier e el párrafo an terior, cu mplirán los requisi tos que para ellos esta blece el Re glamento de Instala ciones de Protecció n Contra I ncendios , aprobado por el Re al Dec r eto 1942 /1993 , de 5 de noviembre, y las disposici on es que l o compl ementa n. • Según el RSC IEI obliga a ins t alar sistemas de detecc ión automá ticos si están ubicados en edificios de tipo C, s u nivel de riesgo in t rínseco es alto y su supe rf icie total cons truida es de 2.0 00 m² o s uperior . En este proyec to no es nec esa rio instalarlos. • Se instalarán sistemas manu ales de alar ma de incendio cuando se trata de acti vidades de pro ducci ón, cuy a s uperfic ie tot al c onstruida es d e 1.00 0 m ² o superior y no se r equiere sistema automáticos de de tección. Pese a que n o se superan los 1.00 0 m², sí qu e se in stalará u no jun to a la sali d a de emergen cia. 4.1 EXTIN TORES El tipo de fuego que s e pue de g ene rar en la nave será proce dente de la asti lla, por l o que l os exti ntores será n de clase A . A conti nuació n se m uestra la tabla donde s e pue de n obser var los d iferen tes ti pos d e agent e exti ntor r especto al ti po de f uego. ANEJ O VI : INSTA LAC IÓN D E P ROTE CCIÓN CONT RA INCEND IOS Página | 8 Tabla A6 - 4 : Tipos de agente extintor. [15] Se dispondrán de extintores de polvo ABC. El mod elo de estos se seleccio nará en funció n de la si guie nte ta bl a: Tabla A6 - 5 : E ficie n cia m ínima d e los ext int ore s por tá tiles . [15] Observando la Tabla A6 -5 , los extintores seleccio nados son de ti po 21 A . ANEJ O VI : INSTA LAC IÓN D E P ROTE CCIÓN CONT RA INCEND IOS Página | 9 También se insta lará un ex tintor junto al c uadro eléc trico general, de CO 2 de e fic acia 89B , d ebi do a q ue el fue go pue de s er de orige n eléctrico. Los extintores selecc ionados serán i nstalados d e f orma q ue sea n fácilme nte visibl es y acc es ibles , es ta ndo situ ado s e n los pun tos do nde se prev e a q ue h ay a una may o r proba bil id ad de i ni ci ars e el inc e ndi o. Es tos estar án si tuados uno por c ad a almacén, en la zona d e recepción y otro junto al cuadro eléc t rico. Se c o locarán de forma q u e su p art e superior diste del suelo c omo máximo 1,7 me tro s. 5. SIST EMA DE ALUMBR AD O DE EME RGEN CIA Se deberá disponer de u n a instalación de alumbrado de emergencia pu esto que s e trata de un edifi cio s itua do so bre ra sante, con una o cupac ión s uperi or a 10 persona s y c on riesgo intrínsec o medio. Se dis pondr á de m anera fija, c on u na fue nte de ener gía pr opia y que e ntre automáticamente en f uncionamiento al prod u cirse un fallo de l 70 p or ciento de su tensió n nomi nal de s ervi cio. C uando entr e en fun cionami ento ser á ca paz de man tene r las condiciones de serv ici o durante una hora mín ima. Prop o rcionará una il umin ancia d e dos lux en el nivel del suelo. 6. SEÑAL IZACIÓN Se procederá a la señali zación de las salidas de us o habitual o de emerge ncia, así como la de los medios de pr otec ción co ntra incendi os de utili zación manua l, c uando n o se an fácilmente localiza b les d esde algún pun to de la zona protegida. ANEJ O VI I : EVAL UACI ÓN FINANCI E RA PROY ECTO DE PROD UCCIÓN D E CA LOR P ARA UNA CA LEF ACCIÓN D E DIS TR ITO Y PR OCES O DE SECADO DE MADE RA ASERRADA A PAR TIR DE LOS RESIDUOS FORESTALES DE UN AS ERRADER O EN O C OR GO ANEJ O VII : EVAL UACIÓN FINANCIERA - ÍNDICE - 1. INTR OD UCCI ÓN 1 2. DESCOMPOSICIÓN DE PRECIOS 1 2.1 CAPITAL INMOVILIZADO 2 2.1. 1 Co stes ordin arios 2 2.1.2 Costes extraordinarios 2 2.1.3 Cuadro resumen 3 2.2 CAPI TAL CIR CULA NTE 3 2.2.1 Mantenimi ento 4 2.2.2 Materia p ri ma 4 2.2.3 Electric ida d 4 3. C OBROS 5 3.1 SUBVE NCIÓN 5 3.2 PRECIO DE VENTA €/k Wh DE ASTILLA 7 3.3 VENTA ASTILLA A GRANEL 8 4. FLUJOS AN UALE S 9 5. INDIC AD ORES DE R ENTABI LID AD 10 5.1 VALOR A CTUAL NE TO 10 5.2 TASA IN TERNA DE RE TOR NO 11 5.3 PLAZO DE RECUPERACIÓN DE LA INVERSIÓN 11 5.4 COMENTARIOS 11 6. A HO RR O EN LAS VIV IEN DAS 12 6.1 PRECIO DEL GASÓLEO C Y SU EVOLUCIÓN VS AS TILLA 12 6.2 CONCLUSIONES 14 ANEJ O VII : EVAL UACIÓN FINANCIERA - ÍNDICE TABLAS - Tabla A7 - 1: Resumen de los costes ordinarios 2 Tabla A7 - 2: Re sumen ca pital in movilizado 3 Tabla A7 - 3: Res umen cons umo ene rg ía kW/ año 5 Tabla A7 - 4: Inte nsi dad máx ima de l a ayuda 6 Tabla A7 - 5: kWh al año de cale facc ión y ACS 7 Tabla A7 - 6: Canti dad de a sti lla dis ponible al año 8 Tabla A7 - 7: Flujo de cajas anuales 9 Tabla A7 - 8: Tabla resumen ahorro de la red de calor 13 - ÍNDICE G RÁF IC AS - Gráfic a A 7 - 1: Plazo de recu per ación 11 ANEJ O VII : EVAL UACIÓN FINANCIERA Página | 1 1. INTR ODUCC IÓN El presente anejo tiene el o bjetivo de realizar, de forma simplifica da , u n es tudi o de viabilidad financiera de l proyecto. Se compr obará si la inve rsión es econ ómicamente rentable emplean d o los siguientes indicadores: • Tasa Interna d e Rendimiento (TIR) • Valor Actual Ne t o (VAN) • Plazo de recu p eración d el capital ( pay back ) Para obtener los i nd ica dores, se partirá d e los fluj os anuales de caja, siendo la diferencia entre la s uma de i n gresos y gastos. Se estima una vi da útil del proyecto de 3 0 añ os, reduciéndose a 1 5 años la vida út il de pa rte de la maquinaria. 2. DESCOM POSIC IÓN DE PRECIOS A la hora de esta b lecer una ac t ividad eco n ómica, previame nte, se requiere un a inversi ón, a cambio de l a cual se obten drán ing resos (venta de cale facc ión urbana y venta de astilla), s iendo estos suficientement e altos para compensa r la in versi ón realizada y l o grar benefic ios. La inversión t otal se d ef ine com o la suma del c ap ital inmovili zad o y el capital circ u lante, que vi ene dada por la sigui ente ex presió n: 𝐼𝐼 = 𝐼𝐼 𝐹𝐹 + 𝐼𝐼 𝑤𝑤 Ecuación A 7 -1 Siendo: • 𝐼𝐼 : Inver sió n total • 𝐼𝐼 𝐹𝐹 : Capital inmovil i zado • 𝐼𝐼 𝑤𝑤 : Capital circula nt e ANEJ O VII : EVAL UACIÓN FINANCIERA Página | 2 2.1 CAP ITAL INMOVIL IZADO 2.1 .1 Cos tes ordi narios En la sig u iente ta b la se reúnen todas las partidas c o rrespondie n tes al capital inmovilizado: Tabla A7 - 1 : Res umen de l os cost e s or dinar ios Los pa gos ordinarios se efectuarán todos ellos en el año 0. 2.1 .2 Cos tes extra ordinarios Estos costes no tie n en lugar de f orma uniforme a lo largo del ciclo de vida del pr oye cto sino que se efe ctúan en mom entos pu ntuales . • Honorarios de la re dacción del proyec to: Supo nen el 4% del Pres upues to de Ejecución Material. S e cargan en el año 0 del proyec to. 715 . 862 , 49 € · 0, 04 = 𝟐𝟐𝟐𝟐 . 𝟔𝟔𝟔𝟔𝟔𝟔 , 𝟓𝟓𝟓𝟓 € • Honorarios por direcció n de obra: Su ponen el 3% del Presu puesto de Eje cuc ión Material. Se carga n en el añ o 0 del pro yect o. 715 . 862 , 49 € · 0, 03 = 𝟐𝟐𝟐𝟐 . 𝟔𝟔𝟒𝟒𝟓𝟓 , 𝟐𝟐𝟒𝟒 € TO TA L ( € ) 1. 099, 04 4. 824, 23 44. 034, 53 18. 773, 12 10. 297, 90 68. 654, 20 12. 519, 86 728, 79 3. 462, 70 410. 051, 32 10. 330, 85 121. 485, 89 9. 600, 06 S E GUR I D A D Y S A L UD C O S T ES O RDI N A RI O S INS T AL AC IÓ N E L É C T R IC A INS T AL ACIÓ N C ONT R A INC E ND IO S I NST AL AC I O NE S VAR I AS M AQ U INAR IA CA RP I N TERIA INS T AL ACIÓ N R E D D E CAL OR M O V I M I EN TO DE TI ERR A S CIM ENTACI Ó N E S T R UC T UR A C UB I E R T A S O LER A C ER R A M I EN TO S ANEJ O VII : EVAL UACIÓN FINANCIERA Página | 3 • Licencias y permisos : Es tos co stes se p ue den es ti mar e n un 1% d el P res up ues to de Ejecución mat erial. Se cargan en el año 0 del pr oyecto. 715 . 862 , 49 € · 0, 01 = 𝟒𝟒 . 𝟐𝟐𝟓𝟓𝟐𝟐 , 𝟔𝟔𝟐𝟐 € • Renov ac ión de lo s e qui p os: Los equ i p o s se r á n re nova dos e n el año 15 de ciclo d e vida del proyec to. Este coste será el 6 5% de la inv ersión inicial e n maquinaria . 410 . 051 , 32 € · 0, 65 = 𝟐𝟐𝟓𝟓𝟓𝟓 . 𝟓𝟓𝟐𝟐𝟓𝟓 , 𝟔𝟔𝟔𝟔 € 2.1.3 Cuad ro resum en Tabla A7 - 2 : Re sum en ca pit a l inm oviliz ad o 2.2 CAPITA L CIRC ULANTE El capital circulante es aq uel que s e r eq uie re para ha cer fre nte a dis ti ntos g astos que se prod uzca n e n la planta. pr oye c to) . TO TA L ( € ) 1. 099, 04 4. 824, 23 44. 034, 53 18. 773, 12 10. 297, 90 68. 654, 20 12. 519, 86 728, 79 3. 462, 70 410. 051, 32 10. 330, 85 121. 485, 89 9. 600, 06 866. 193, 61 28. 634, 50 21. 475, 87 7. 158, 62 266. 533, 36 L ICENC IAS Y PER MISOS HO N O RA RI O S P O R DI RE C C I Ó N DE O B RA R E N OV AC I ÓN D E L O S EQ U IP OS ( A Ñ O 1 5 ) M AQ U INAR IA CA RP I N TERIA INS T AL AC I Ó N R E D D E C AL OR S E G UR I D A D Y S A L UD P RESU P U ES TO EJ EC U C I Ó N P O R C ON TRATA HO N O RA RI O S DE LA REDA C C I Ó N DE L P RO Y E C TO C UB I ER T A S O LER A C ER R A M I EN TO S INS T AL AC I Ó N E L É C T R IC A INS T AL AC I Ó N C O NT R A INC E ND IO S I NST AL AC I O NE S VAR I AS CAPIT AL INMOVIL IZ AD O ( E st a s pa r ti das se e nc ue ntr a n c ontempl a da s e n el " D O C U M E NT O V: Pr es u p ue s t o " d el p r es en t e M O V I M I E N TO DE TI ERR A S CIM E N T A CIÓ N E S T R UC T UR A ANEJ O VII : EVAL UACIÓN FINANCIERA Página | 4 2.2.1 M ante nimien to Los g as tos de ma nte ni m ient o se pue den es ti mar en un 1, 5 % de l pr esup ues to d e ejecución material. 715 . 862 , 49 € · 0, 015 = 𝟐𝟐𝟓𝟓 . 𝟒𝟒𝟔𝟔𝟒𝟒 , 𝟗𝟗𝟔𝟔 € 2 .2.2 Materi a pri ma En este c aso, n o s erá ne cesario hacer fr ente a es te coste, pues to que la materia prima proviene del proceso de aserrado. 2.2.3 E lectr ici dad Para analizar los gastos derivados de la elec tricidad, se debe rá tener en c uen ta los siguient es aspectos: Potencia contrata da En base al “ Anejo V - Instala ción eléctrica ”, se determina que la potencia q ue deber á se r contr a tada es de 270, 8 kW. E l coste de término d e potencia es: 270 , 80 𝑘𝑘𝑘𝑘 · 38 , 04 € 𝑘𝑘𝑘𝑘 · 𝑎𝑎 ñ 𝑜𝑜 = 𝟐𝟐𝟓𝟓 . 𝟔𝟔𝟓𝟓𝟐𝟐 , 𝟐𝟐𝟔𝟔 € 𝒂𝒂 ñ 𝒐𝒐 Energía con sumida El consumo de energía v en drá determinado por los e qui pos ins talados en la planta. El co ste medio del término de energía es de 0,14113 3 €/kWh. Pese que este prec io variará e l o largo de los años, se t omará como fi jo en el prese nte es tudio . Po r lo ta nto el cons umo requer ido por cada equip o , en un año , s e muestra en l a siguiente ta b la: ANEJ O VII : EVAL UACIÓN FINANCIERA Página | 5 Tabla A7 - 3 : Res umen c onsumo e nerg ía kW/año E l consumo total al a ño es de 239 . 04 4 kW h/a ño, c on un c os te d e 0, 1411 33 €/kW h, s e obti ene u n tota l de 33.7 37 € de gasto e n electrici dad al añ o. 3. COBROS En es te apa r tad o se te n drá e n c uenta toda s las fue ntes de ingr eso que s e perciben al año. 3.1 SUBVENCIÓN Según el la R esolución del In stituto Ene rgético de Gal icia , de fecha 30 de Marzo d e 2017, se co nvoc an su bvenc iones para pro yec tos de r edes de distr ibució n de en ergía térmica con equipos de generación con b iomasa, para los a ñ os 2017 - 2018, c o financiadas por el Fo ndo Eu r opeo d e Desa rr ollo Re gional . En las bas es regul ador es de la c onces ión de sub venciones, l os gastos que se subve nciona rán se rán lo s sig uien tes: HO RA S DE L D IAS AL KW AL DI A AÑ O AÑ O C INT A 1 2. 200 14 286 8. 808, 80 C INT A 2 2. 200 14 286 8. 808, 80 C INT A 3 2. 200 14 286 8. 808, 80 C INT A 4 2. 200 14 286 8. 808, 80 C INT A 5 2. 200 14 286 8. 808, 80 TRITU RA DORA 200. 000 1 286 57. 200, 00 S EC A DER O 17. 000 14 286 68. 068, 00 CRI BA 3. 000 1 286 858, 00 TO LV A 1 13. 500 1 286 3. 861, 00 TO LV A 2 13. 500 1 286 3. 861, 00 CA LDERDA 3. 800 24 365 33. 288, 00 BO M BA D E S EC A DO 250 24 264 1. 584, 00 BOM BA RED 3. 000 24 365 26. 280, 00 TO TA L ( k W) 239. 044, 00 C O S TE TÉR M I N O D E C O N S UM O € /kW ·a ño 0, 141133 T O T AL AL AÑO € 33. 737, 00 EQU I P O S P O TE N C I A ( W ) EN ERG Í A C ON S U M I DA ANEJ O VII : EVAL UACIÓN FINANCIERA Página | 6 a) El coste del e quipo térmic o y sus acces orios princi pales (sistema de r egulación y control, sistemas de lim pieza, dep uración de humos y ex tracción d e cen iz as) . b) Resto de accesorios de la instalación de generació n para el correcto funcionamiento del sis te ma. c) El coste del sistema d e almac enamiento del c ombustible. d) El coste del sistem a de al imentación del co mbusti ble. e) El c os te de la r ed de di s trib uc ión de e ner g ía tér mica (hasta la sala de caldera existente si s e conecta a ella o, e n el c aso contrario, al punto de entr ada al edificio) y, e n su c aso, el coste de los sistemas pa ra la co nexión co n las sal as de calderas existen tes. f) Obra civ il necesaria para la inst alación de las calderas . g) El c oste de mo nta je y c o nex iona do. h) El cos te del pr oy ecto de eje cuc ión. La intensidad máx ima de la ayuda, seg ún el tipo de be neficiario, se rá la s iguiente: Tabla A7 - 4 : Intensidad máxima de la ayuda [ 21] En este caso, la in dustria está enmarcada como pequeña empr esa, a umentan do en 20 puntos porcentuales el porcentaje máximo de ayuda. Por lo que, para el presente proyecto, la subvención que existiría sería del 70 % de la inversión inicial para los equ ipos y obras de l a producc ión de calor. 285 . 314 , 25 · 0, 70 = 𝟐𝟐𝟗𝟗𝟗𝟗 . 𝟒𝟒𝟐𝟐𝟗𝟗 , 𝟗𝟗𝟐𝟐 € ANEJ O VII : EVAL UACIÓN FINANCIERA Página | 7 3.2 PREC IO DE VENTA €/kWh DE ASTI LLA Para poder estimar un precio c ompetitivo de la venta de calo r, s e a nalizará el precio actual del gasóleo actual . Los f actores a considerar son: • Precio actual del gas óleo : 0,8 26 €/litro (I.V.A i ncluído) • Poder calorífico: 10,28 k Wh/litro • Estimación re ndimiento c aldera gasóleo C: 8 1% Tenie ndo e n cue nta e st o s par áme tro s, el cos te de pr oduc ir un k Wh se r á: 0, 826 € 𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑜𝑜 · 1 10 , 28 𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑜𝑜 𝑘𝑘𝑘𝑘 ℎ · 1 0, 81 = 0, 0992 € 𝑘𝑘𝑘𝑘 ℎ 𝑙𝑙 é 𝑙𝑙𝑟𝑟𝑙𝑙𝑟𝑟𝑜𝑜 Ecuación A 7-2 En co mparación a est e va lor obtenido se determin a un precio de 0, 06 5 €/ kW h gener a do en la planta a partir de as tilla, permanecien do este precio inaltera ble a lo largo de la vi da útil del proy ec to. En el “ Anejo I - Cálculos de la r ed de c alor ” se est imó los periodos de cale facc ión, siendo es t o s los meses com prendi dos e ntre N oviemb re y A bril , a m bos inclui dos. En la s iguient e tabla se muestr a lo s k Wh estimados de cale facción y ACS al año: Tabla A7 - 5 : kWh a l año de ca lefa cción y AC S Ho r as d e P o te n c i a al f unciona mie nto ( kW h) En e r o 6, 33 12 161. 321, 90 F e bre ro 6, 33 12 145. 560, 94 Ma r z o 8, 88 12 160. 991, 62 A b ri l 10, 61 12 155. 638, 52 Ma y o 13, 18 A CS 8. 091, 98 Juni o 16, 79 A CS 7. 511, 32 J u lio 18, 28 A CS 7. 431, 41 A go s to 18, 42 ACS 7. 431, 41 Se pti e mbr e 16, 52 ACS 7. 351, 51 Oc tubr e 13, 17 A CS 7. 926, 84 N o v i e mb re 8, 64 12 155. 798, 34 Di ci e m b re 6, 06 12 161. 156, 76 To ta l ( k Wh ) 986. 212, 56 T e mp. me di a ( º C ) Me s ANEJ O VII : EVAL UACIÓN FINANCIERA Página | 8 Con un prec io de 0,06 5 €/kWh, y una demanda anual de 986.212,50 kWh, los ingreso s obte nid os s erá n: 986 . 212 , 50 · 0, 065 = 𝟔𝟔𝟔𝟔 . 𝟐𝟐𝟓𝟓𝟔𝟔 , 𝟐𝟐𝟓𝟓 € 3.3 VE NTA AS TIL LA A GR ANEL En función de la estimación de la demanda de c alefacción, y el uso de la biomasa par a la cámara de secado, se d etermina la can tidad de astilla que será desti nada p ara la vent a. Tabla A7 - 6 : Ca ntidad de a stilla d isponible a l año Al año, 623. 211, 88 kg de astilla, estarán desti nados a su ve nta a gra nel. El precio por a granel de la biomasa se e stablece en 120 € /tonelada, por l o tanto al año se obtiene: 623 . 211 , 88 𝑘𝑘𝑘𝑘 · 0, 125 € 𝑘𝑘𝑘𝑘 = 𝟒𝟒𝟒𝟒 . 𝟗𝟗𝟓𝟓𝟐𝟐 , 𝟔𝟔𝟗𝟗 € A s t illa A s t illa di sponi bl e ( kg) C al e f ac ci ó n y A C S C ámar a d e s e cad o p ara l a v e n t a ( k g ) En e r o 204. 488, 84 39. 769, 48 123. 273, 25 41. 446, 11 F e b re ro 204. 488, 84 35. 884, 05 123. 273, 25 45. 331, 54 Ma r z o 204. 488, 84 39. 688, 06 123. 273, 25 41. 527, 53 A b ri l 204. 488, 84 38. 368, 40 123. 273, 25 42. 847, 19 Ma y o 204. 488, 84 8. 091, 98 123. 273, 25 73. 123, 61 Juni o 204. 488, 84 7. 511, 32 123. 273, 25 73. 704, 27 J u lio 204. 488, 84 7. 431, 41 123. 273, 25 73. 784, 18 A go s to CERRA DO 7. 431, 41 C ERRA DO C ERRA DO Se pti e mbr e 204. 488, 84 7. 351, 51 123. 273, 25 73. 864, 09 Oc tubr e 204. 488, 84 7. 926, 84 123. 273, 25 73. 288, 75 N o v i e mb re 204. 488, 84 38. 407, 80 123. 273, 25 42. 807, 79 Di ci e m b re 204. 488, 84 39. 728, 77 123. 273, 25 41. 486, 82 To t al ( k g ) 623. 211, 88 C on s umo de asti l l a ( kg) Me s ANEJ O VII : EVAL UACIÓN FINANCIERA Página | 9 4. F LUJOS A NUALES A continuación se muestr an los flujos a nuales, diferencia entr e cobros y gas tos, a lo larg o de la vida útil del pres ente proyecto : Tabla A7 - 7 : F lujo de cajas anual es COBR OS ( € ) COBR OS PAG OS PAG OS F LU J O DE O RDI N A RI O S E XT RA O RDI N A RI O S O RDI N A RI O S ( €) EX TRA O RDI N A RI O S ( €) CAJA AN U AL 0 57. 269, 00 - 57. 269, 00 1 142. 005, 30 199. 719, 98 54. 757, 15 866. 193, 61 - 579. 225, 48 2 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 3 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 4 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 5 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 6 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 7 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 8 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 9 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 10 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 11 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 12 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 13 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 14 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 15 142. 005, 30 54. 757, 15 266. 533, 36 - 179. 285, 20 16 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 17 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 18 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 19 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 20 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 21 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 22 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 23 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 24 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 25 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 26 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 27 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 28 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 29 142. 005, 30 54. 757, 15 87. 248, 15 30 142. 005, 30 71. 586, 25 54. 757, 15 158. 834, 40 AÑO ANEJ O VII : EVAL UACIÓN FINANCIERA Página | 10 5. IND ICADOR ES DE R ENTAB ILID AD Los i ndica dor es de re nta bilida d nos da n a co noce r s i el pro yec to e n c ues ti ón es re nta bl e o no. E stos par ámetr os s on: • Valor Anual de la I nversi ón (VAN) • Tasa Interna d e Retorno (TIR) • Plazo de Rec uperación de la I nversión ( paybac k ) 5.1 V ALO R ACTUA L NETO El Valor A nual Neto c onsis te en calc ular, a valo r presen te , el d i ne r o qu e generará el proyecto en el futuro, t eniendo e n cuenta que co n el tiempo, el valor del dinero cam bia. Para determinar este ind icador de ren tabilidad, s e utiliza la sig uiente fórmula: 𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉 = � 𝛷𝛷 𝑖𝑖 (1 + 𝑙𝑙 ) 𝑖𝑖 𝑛𝑛 𝑖𝑖 =0 Ecuación A 7-3 Donde : • 𝛷𝛷 𝑖𝑖 : Flujo de c aja genera do c ada año i . • r: Tasa de ac tual izac ió n o des cue nt o. • n: A ños de vi da del proy ec to Para el presente proyecto, se considera una t asa de act ualización d e 2%. El VA N obte nido par a es te pro yec to es de 1. 0 63 . 858 ,66 € . Al ob te ner un VA N posi tivo , el proy ecto se pue de cons i derar r enta ble . ANEJ O VII : EVAL UACIÓN FINANCIERA Página | 11 5.2 TASA INT ERNA DE RETORNO La Tasa I nterna de Retorn o se defin e como el pará metro que iguala el VA N a 0. Me diante este indicador se obtien e la tasa de actualización a la c ual se recupera la in versión. Igualando el VAN a 0, se o btiene u n TIR d el 12 % , superior a la tasa de actualizació n aplicada del 2% , por lo q ue, según este indicador el proyecto es rentable. 5.3 PLAZO D E RECUPERA CIÓ N DE LA INVERSIÓ N Este i ndic a dor mu estra el n úmer o de a ños tr a nscurridos, desde el inicio del proyect o, hasta recuperar la inve rsión inicial. Este parámet ro se obtiene suma ndo los flujos de caja actualizados, y observa ndo en q ué punto la suma se hace positiva. Cuanto más reduc ido sea este period o, mejor s e la inversi ón. Gr áfica A7 - 1 : Plazo d e recuperac ió n Según se obser va e n l a “ Gráf ic a A7 - 1 ”, e l plazo de re torno se alca nza aprox imadamente en el año 9 . 5.4 COM ENTAR IOS Anali zand o lo s i ndica dor es de r enta bili dad , se pu ede ex tr aer que des de el punto de vi s ta económico, el proyec to se considera ren table. Pese a que s e ha obteni do una Tasa Inter na de Re torn o no muy el evada , es su peri o r al cos te de o por tunida d esta ble cido , si endo e sta de l 2 %. También resultaría in teresante y ot orgaría cierta seguridad al ANEJ O VII : EVAL UACIÓN FINANCIERA Página | 12 proyecto, comparar el coste de oportu nidad establecido con la de o tros proyec tos, para determinar si es recomendable lleva r el proyec to a c abo o no. Asimismo ca be des tac ar que el pla zo de rec uper ac ión es tá en to rno a 9 año s, peri od o relativamente al to, puesto que la inversió n inicial es un tanto elevada. 6. AH ORR O EN L AS V IVI ENDAS En este apartado se pr etende realizar una estim ación del ahorr o que se lograría alcanzar en las viviend as que esta rían conectadas a l a red de calor. 6.1 P RECIO DEL GASÓ LEO C Y SU EVO LUCIÓ N VS ASTILLA El primer aspecto a tener en cuen ta es el precio del gasól eo C ac tualmente, y como est e valor se irá incr ementando a lo largo de los añ os. Actualmente se es tablece un precio de 0,826 €/li tro de gasóleo. Pero este precio no se mantiene constante a lo largo de los a ños, puesto que el valor del petróleo varía conti nuam ent e al de pen der de múl tipl es fac to res . Pese que el pr eci o ha ya ca ído a más de la mi tad desde mediados d e 2 014, según la Organizaci ón de P aíses Exportadores de Petróle o (OPEP) , pr evé una re cupera ció n d e los precios de es te recur so fósil. Ac tualmente el precio del barril d el pe tróleo se fija e n 53,33 $ , y la OPEP calcula que para el año 202 1 este precio aum ente hasta alc anzar un precio de 65 $ por barril. En base a es ta es timac ió n, se puede prever c omo irá aumentando el precio a lo larg o d e los años, esta bleciendo que en el año 2021 el valor del p etróleo alcan ce 65 $. E st a aproximación se conside rará gradual c on el paso de los años , pe se q ue a en l a re a li d ad , no es a s í, pues to que como se ha comen tado anteriorme nte, la subida del petróleo influy e e n m ucho s factor es . Por lo tanto, una ve z aproximado el val or del pre cio del barril a l o largo de los año s , y este asociado al aumen to del precio del litr o de gasóleo c, se aplica para cada año la ec uación A 7- 2 del prese nte anej o, obte nie ndo a sí el gas to de pr od ucir un k W co n es te ANEJ O VII : EVAL UACIÓN FINANCIERA Página | 13 combustible. Asimis mo, conocie ndo el consum o anual total de todas las viviendas , Tabla A 7 - 5, obtenem os el gasto total a lo largo de los años de la vida útil d el proyecto. Por último s e deb e t ene r en c uen ta el pr eci o es ta bleci do po r k W de as tilla , s iend o es te 0,065 €, y que s e pre tende que per manezc a constante a lo l argo de los años. Reuni dos tod os los aspec tos a te ner en cuenta , a con tinuaci ón se muest ran los datos obte nido s: Tabla A7 - 8 : Tab la re sumen ahor r o de la re d de calor P re ci o P r ec io Ga s ól eo P r ec io Ga s ól eo G as t o An ual cal d e r a G as t o An ual Ah o rro Ah o rro barri l ( $) € / lit r o €/k W G a sól e o C ( € ) R e d de Calor (€) por a ño ( € ) por a ño ( %) 2017 53, 33 0, 826 0, 0992 97. 830, 09 64. 103, 82 33. 726, 27 34, 47 2018 56, 25 0, 835 0, 1002 98. 861, 95 64. 103, 82 34. 758, 14 35, 16 2019 59, 17 0, 844 0, 1013 99. 904, 70 64. 103, 82 35. 800, 89 35, 84 2020 62, 08 0, 852 0, 1024 100. 958, 45 64. 103, 82 36. 854, 64 36, 50 2021 65, 00 0, 861 0, 1034 102. 023, 31 64. 103, 82 37. 919, 50 37, 17 2022 67, 92 0, 870 0, 1045 103. 099, 41 64. 103, 82 38. 995, 59 37, 82 2023 70, 84 0, 880 0, 1056 104. 186, 85 64. 103, 82 40. 083, 04 38, 47 2024 73, 75 0, 889 0, 1068 105. 285, 77 64. 103, 82 41. 181, 95 39, 11 2025 76, 67 0, 898 0, 1079 106. 396, 27 64. 103, 82 42. 292, 46 39, 75 2026 79, 59 0, 908 0, 1090 107. 518, 49 64. 103, 82 43. 414, 67 40, 38 2027 82, 51 0, 917 0, 1102 108. 652, 55 64. 103, 82 44. 548, 73 41, 00 2028 85, 42 0, 927 0, 1113 109. 798, 56 64. 103, 82 45. 694, 75 41, 62 2029 88, 34 0, 937 0, 1125 110. 956, 67 64. 103, 82 46. 852, 85 42, 23 2030 91, 26 0, 947 0, 1137 112. 126, 99 64. 103, 82 48. 023, 17 42, 83 2031 94, 18 0, 957 0, 1149 113. 309, 65 64. 103, 82 49. 205, 83 43, 43 2032 97, 09 0, 967 0, 1161 114. 504, 79 64. 103, 82 50. 400, 97 44, 02 2033 100, 01 0, 977 0, 1173 115. 712, 53 64. 103, 82 51. 608, 71 44, 60 2034 102, 93 0, 987 0, 1186 116. 933, 01 64. 103, 82 52. 829, 20 45, 18 2035 105, 85 0, 998 0, 1198 118. 166, 37 64. 103, 82 54. 062, 55 45, 75 2036 108, 76 1, 008 0, 1211 119. 412, 73 64. 103, 82 55. 308, 91 46, 32 2037 111, 68 1, 019 0, 1224 120. 672, 24 64. 103, 82 56. 568, 42 46, 88 2038 114, 60 1, 030 0, 1236 121. 945, 03 64. 103, 82 57. 841, 22 47, 43 2039 117, 52 1, 040 0, 1250 123. 231, 25 64. 103, 82 59. 127, 44 47, 98 2040 120, 43 1, 051 0, 1263 124. 531, 04 64. 103, 82 60. 427, 22 48, 52 2041 123, 35 1, 063 0, 1276 125. 844, 53 64. 103, 82 61. 740, 72 49, 06 2042 126, 27 1, 074 0, 1289 127. 171, 88 64. 103, 82 63. 068, 07 49, 59 2043 129, 19 1, 085 0, 1303 128. 513, 23 64. 103, 82 64. 409, 42 50, 12 2044 132, 10 1, 097 0, 1317 129. 868, 73 64. 103, 82 65. 764, 92 50, 64 2045 135, 02 1, 108 0, 1331 131. 238, 53 64. 103, 82 67. 134, 71 51, 15 2046 137, 94 1, 120 0, 1345 132. 622, 77 64. 103, 82 68. 518, 95 51, 66 2047 140, 86 1, 132 0, 1359 134. 021, 61 64. 103, 82 69. 917, 80 52, 17 AÑO ANEJ O VII : EVAL UACIÓN FINANCIERA Página | 14 6.2 CONC LUS IONES Como se puede o bservar e n la Tabla A 7 -7 , el ahor ro obte nido media nte el sist ema d e cal efac ción prop ues to e s c onside ra ble. A m ayor es de e ste be nefici o, el cons umi dor conectado a la r ed, no necesita realizar grandes i nversiones en aparatos, mantenimie nto y r en ovaci ón . En base a esto, se p uede concluir que el mo delo District Heating pl anteado, ofrece grandes ventajas ec onómicas al usuario de la re d de calor. AN EJO VIII: JUST IFI CA CIÓ N AM B IEN TA L PROY ECTO D E PROD UCCIÓN DE C ALOR P ARA UNA CA LEF ACC IÓN DE DIS TR ITO Y PROCE SO DE SECADO DE MADE RA ASERRADA A PAR TIR DE LOS RES IDUOS F ORESTALES DE UN AS ERRAD ERO EN O COR G O ANEJ O VIII : JUSTIF ICACIÓN A MBI ENTA L - ÍNDICE - 1. JUS TIF ICA CIÓ N DEL TI P O DE PR OCE DIM IEN TO AM BIEN TAL 1 ANEJ O VIII : JUSTIF ICACIÓN A MBI ENTA L Página | 1 1. JUS TIFIC ACIÓN D EL TIP O DE PR OCED IMIEN TO AMBIE NTAL El ob jetivo del presente anejo es justificar que normativa de berá cumplir la central en cues tió n, en func ión de la loc alida d do nde se ubi que, pu dien do ser de ín dole es tata l , autonómica y mu nicipal. S egún l o di s pues to en el Anejo I de la Ley 16/2 00 2 , donde se est ablecen l as categorías de actividades e in stalaciones a las que le resulte de ap licación la Ley/2002, de 1 de julio, de preve nción y c ontrol i ntegrados de la contaminación, mo dificada por la Ley 5/2013, de 1 1 de juni o, l a presente central no s e debe rá obt ene r autori za ci ón ambiental integrada. Se debe t ambié n atender a los Anejos I y II de la Ley 21/2013 , de 9 de diciembre, relativo a la evaluació n ambiental. Dichos documentos hace n refe rencia a los proyectos que debe n estar some tidos a una evaluación de impact o ambie ntal e impacto ambiental simplificada r espectivamen te. En ambos documentos, la actua l instalación no está contemplada, por lo que no se d eberá realizar una declaración de impacto ambiental n i un informe de impacto ambiental. Por último se debe com probar si el presen te proyec to deberá hacer una declarac ión de incidencia ambiental. E n el A nejo I de la Ley 9/2013 , de 19 de dic iembre, del empre ndimiento y com petit ividad e conómica de Ga licia , es tablece que proyect o s están i ncl ui dos. Seg ún e l pun to 1, ins talac ione s de combus tión, los proyectos que incluyan caldera y t enga una po tencia nominal superior a 1MW e i n ferior a 5 0M W, está sometido a realizar dicha declaració n . Por lo tanto, será nec esar io h acer una declara ción de i ncide ncia am biental . El órgano ambiental emi t irá la declarac ión de incidencia ambien tal que establecerá las medidas preventivas, correctoras o d e restaurac ión que se deban observar en l a implantación, desa rrollo y cese de la ac tividad. . DOCUMEN TO I I : PLANOS PROY ECTO DE PR ODUCCIÓN DE CAL OR PA RA UNA CA LEFA CCIÓN DE DIS TRIT O Y PROCES O DE SECADO DE MADE RA ASERRADA A PAR TIR DE LOS RESIDUOS FORESTALES DE UN AS E RRA DERO EN O COR GO ÍNDICE PLANOS 1. LOCALIZACIÓN 2. UBICACIÓN D E LAS VIVIEND AS 3. DIST RICT HEA TING 4. SECCI ÓN ZANJAS 5. INSTAL ACIÓN HIDRÁ ULICA 6. ESQU EMA 7. COTAS 8. INSTALACIÓ N DE ALUMB RADO 9. INSTAL ACIÓN DE FUE RZA 10. INST ALACIÓN CON TRA INC ENDI OS 11. EST RUCTURA 12. ESQUEM A UNIFIL AR Page 228 could not be converted This page was skipped, but the rest of the document is available. converter failed: {'job_id': 'fc943e9f-3010-461d-9754-a88d91109c8a', 'status': 'failed', 'file_path': None, 'callback_url': None} Page 229 could not be converted This page was skipped, but the rest of the document is available. converter failed: {'job_id': '24a8b71f-845d-4bc0-86d3-93ebe03d2f23', 'status': 'failed', 'file_path': None, 'callback_url': None} Page 230 could not be converted This page was skipped, but the rest of the document is available. converter failed: {'job_id': '275ce582-ba99-42e3-8df8-33a35270742b', 'status': 'failed', 'file_path': None, 'callback_url': None} Page 231 could not be converted This page was skipped, but the rest of the document is available. converter failed: {'job_id': '6fc5b859-c011-4f9e-ad1e-cce468f06c32', 'status': 'failed', 'file_path': None, 'callback_url': None} Page 232 could not be converted This page was skipped, but the rest of the document is available. converter failed: {'job_id': 'f1243fc1-58ed-4224-b9db-9dd01cc2476f', 'status': 'failed', 'file_path': None, 'callback_url': None} Page 233 could not be converted This page was skipped, but the rest of the document is available. converter failed: {'job_id': '6bd24b55-486e-48e8-aad2-e3ac27cdbb13', 'status': 'failed', 'file_path': None, 'callback_url': None} Page 234 could not be converted This page was skipped, but the rest of the document is available. converter failed: {'job_id': '2d5238d5-b758-46d5-b03d-cade402edd72', 'status': 'failed', 'file_path': None, 'callback_url': None} Page 235 could not be converted This page was skipped, but the rest of the document is available. converter failed: {'job_id': '1a246b35-b7eb-4065-888a-c276f62052f6', 'status': 'failed', 'file_path': None, 'callback_url': None} Page 236 could not be converted This page was skipped, but the rest of the document is available. converter failed: {'job_id': 'b2b78443-4a3f-42a6-8f40-15df889d3468', 'status': 'failed', 'file_path': None, 'callback_url': None} Page 237 could not be converted This page was skipped, but the rest of the document is available. converter failed: {'job_id': 'ade41f20-ae5b-40ad-aaf0-7f4ce847089d', 'status': 'failed', 'file_path': None, 'callback_url': None} Page 238 could not be converted This page was skipped, but the rest of the document is available. converter failed: {'job_id': 'ef7a31ab-f6fa-49a5-a2b2-609943d01a25', 'status': 'failed', 'file_path': None, 'callback_url': None} Page 239 could not be converted This page was skipped, but the rest of the document is available. converter failed: {'job_id': 'ed20af50-9959-499e-8db8-3e637e1453f6', 'status': 'failed', 'file_path': None, 'callback_url': None} DOCUM ENTO II I : ESTUDI O DE SEGURI DA D Y SAL UD PROY ECTO DE PR ODUCCIÓN DE CALOR P ARA UNA C ALEFA CCI ÓN DE D ISTRIT O Y PROCES O DE SECADO DE MADE RA ASERRADA A PAR TIR DE LOS RESIDUOS FORESTALES DE UN AS ERRAD ERO EN O C ORG O ÍNDICE EST UDIO DE SEGURIDAD Y SALUD • MEM ORIA • PLIEGO D E CONDICION ES • PLAN OS • PRESU PUESTO M E M ORI A ES TUDI O SE GURI DAD Y SA LUD PROY ECTO D E PR ODUCCIÓN DE CALOR P ARA UNA C ALE FA CCIÓN DE D IST RIT O Y PR OCES O DE SECADO DE MADE RA ASERRADA A PAR TIR DE LOS RESIDUOS FORESTALES DE UN AS ERRAD ERO EN O C ORG O MEM ORIA ESTUD IO DE SEGURIDA D Y SALUD - ÍNDICE - 1. O BJE TO DEL E STU D IO 1 2. MEMORIA I NFORMA TIVA 1 2.1 CARAC TERÍSTICAS DE LA OBRA 1 2.1.1 Descrip ción y situació n de la ob ra. 1 2.1.2 Interf erencia s y servicio s afectado s. 2 2.1.3 Acceso s. 2 2.1.4 Cen tros asistencia le s. 2 2.2 PLAN DE EJECUCIÓN DE LA OBRA 2 2.3 CONSIDERACIONES PREVI AS AL INICIO DE LAS OBRAS 2 2.3.1 Vallad o peri metral de ci erre y circulació n de per sonas ajenas a la o bra. 2 2.3.2 Sumini stro de ene rgía el éctrica. 3 2.3.3 Sumini stro de a gua pot able. 3 2.3.4 Instala ción de servicio s de hi giene y biene star. 4 3. MEMORIA DESCRIP TIVA. 4 3.1 INSTALACIONES PRO VISIONALES DE LA OBRA 4 3.1.1 Instala cione s de higien e y b ienestar. 4 3.1.2 Botiq uín. 5 3.1.3 Instala ción el éctrica. 6 3.1.4 Instala ción pa ra fabricac ión de hormigón - mort ero. 9 3.1.5 Protec ción co ntra in cendios en ob ra. 11 3.2 MAQUINA RIA 13 3.2.1 P ala cargadora de orugas y retroe xcavadora. 13 3.2.2 Ca mión du mper. 15 3.2.3 Hormigon era el éctrica. 16 3.2. 4 Máqui nas y he rr amienta s m anuales . 17 3.3 MEDIOS AUXILIARES 24 3.3.1 Descrip ción . 24 3.3.2 Riesgo s más fr ecuentes. 24 3.3.3 Norma s básica s de segu ridad . 25 3.3.4 Protec ciones p ersonale s. 28 3.3.5 Protec ciones colectiva s. 28 3.4 DESCRIP CIÓN DE L A SEGU RIDAD EN L OS PROCES OS CONSTRU CTIVOS 29 3.4.1 Genera lidade s. 29 3.4.2 Movi miento d e tierras. 30 3.4.3 Ciment ación y saneamie nto. 32 3.4.4 Estr ucturas. 35 MEM ORIA ESTUD IO DE SEGURIDA D Y SALUD 3.4.5 Cubiert a. 37 3.4.6 Cerramientos exteriores y particiones. 38 3.4.7 Instala cione s. 40 3.4.8 Pavi mentos 41 3.4.9 Acaba dos. 42 3.4.10 Carpin tería exterior e i nterior . 44 4. CONSIDE RACIO NES FINALES . 45 MEM ORIA ESTUD IO DE SEGURIDA D Y SALUD Página | 1 1. O BJETO DE L ESTUDI O Se redacta el prese nte ESTUDIO DE SEGUR IDAD Y SALUD siguie ndo las directrice s establecidas en el Real D ecreto de l ministe rio de la pr esidencia: R. D. 16 27/1997, del 2 4 de Oc t ubr e, por el q ue se es ta blec e n las Dis posici ones Mínimas de S eguri dad y S alu d en la s Obras de Construcción, e n el marco de la Ley 31/1995, del 8 de No viembre, de Prevenció n de Riesgos Laborales y el Real Decr eto 39/1 9 97, del 17 de Ener o, por el que se aprueba el Reglame nto de los Servic ios de Prev e nción, de forma coheren t e con e l conte n ido del proyecto y recogiendo las medidas pr eventivas adecuadas a los riesgo s que conlleve la r ealización de la obra : “ Proyecto de producció n de calor para u na calef acción de distri to y proce so de seca do de mad era ase rr ada a part ir de lo s resi duos fo restal es de un aser rad ero en O Corgo ”. El Real Decre to 1627/1997, d el 24 de Octubre, estab lece la obligatoriedad de realizar e l Estud io de Seg uridad y Sa lud en la fase de reda cción del p royec to, po r tra tarse de un a obra c uyo pr esu puesto de ejec ució n por co ntrata es s u peri or a 450. 000 eu ros. Dicho estudio serv irá para establecer las directrices básicas en materia de pr evención de riesgos lab orales y para que el/los contratis ta/s subcontratista/s y autónomo/s en base al mismo redacten el/lo s “Plan/es de s eguridad” espe cífi cos con la s m edida s preventivas que se ad optarán e n obra p or ser más acordes con los medios y métodos de ejecución de dichas empresa/s. El plan/es d eber án ser a p robados an t es del i nicio de obras y serán documentos de obligado c ump limiento e n mater ia d e seg uridad que regirán duran t e su ejec ución conforme es t ablece la normativa vigente. 2. MEM O RIA INFORM ATIVA 2.1 CARACTE RÍSTI CAS DE LA OB RA 2.1.1 De scripción y situa ción de la obra. La obra d el ac tual proy ecto está situada en O corgo, provincia de Lug o , junto a un aserradero. Se dispone de abas t ecimiento de agua potable, de red eléctrica y saneamiento. Existe una carretera de acceso, N - VI, tal y c o mo se det alla e n el plano de situación y emplaz amie nto del proyecto. MEM ORIA ESTUD IO DE SEGURIDA D Y SALUD Página | 2 2.1.2 I nterfe ren cias y se rvicios a fect ado s. Habrá que prestar espec ial atenció n a l os posibl es riesgos a t erceros ca usados por l a ejecución de las c onducc iones en el esp acio pú blico corres pondiente a los viales y carreteras de la zona. 2.1.3 Ac ces os. El acceso a l a obra se realiza a través de la carr etera q ue limita la pa rcela. 2.1.4 Ce nt ros as istenc ia le s. 2.2 PLAN DE E JECUCIÓ N DE LA O BRA Las disti nt as ac tivi da des en que se ha div i dido la eje cuc ión de l proy ec to s on las que se detallan en la siguien te tabla: 2.3 CONS IDERACIONES PREV IA S AL INIC IO DE L AS OBR AS 2.3.1 V allado perime tral de cie rre y c i rcula ción de personas aje nas a la o bra. Para proteger d e riesg os a las pers on as que transi t an en las inme d iaciones de las obras y que generalme nt e será n lo s u suarios d e la c arretera N - VI. 1. - E l acceso principal ro d ado y d e personal a la obra será desde la N - VI, si n interferir la ejecución de los trabajos con las ac t ividades d esa rrolladas fuera d el rec into de la obra. MEM ORIA ESTUD IO DE SEGURIDA D Y SALUD Página | 3 2. - La ubicac ión de la gr úa to rre s e hará teniendo presente que durant e su giro no vu el e o que vuele lo estrictame nte necesario sob re zonas exteriores a la parcela v allada donde tiene lugar la construcción y que no v uele sob re los viales exteriores al perímetro d el solar para evi tar el p eligro de caída de cargas sob re pers onas ajenas a la ob ra. 3. - Se colocará una valla perimetral en la parcela a edificar, has ta la finalización de la s obras, con una altura mínima de 2 metros. 4. - El delegado de prevención o trabaja dor desig nado por el em presario para ocu parse de la actividad preven tiva en la e mp resa a te no r de lo di s pues to e n el Art . 13 de l R. D. 39/1997 Reglamen t o de l os Servicios de Preve nción será el responsa ble de l a ape rtura y cierre con candado o lla ve de las puertas de acceso a la ob ra al inicio y f in del horario laboral y recomendándos e la contratación de una pe rson a qu e rea lice labores d e vigilancia de la ob ra en horas o días no laborables. 5. - Se colocarán carteles en los accesos rodados a o bra desde el exterior del rec into, que adviertan del peligro por entrada y salida de vehículos y s eñ a les d e “ST OP ” correspondientes a la sali d a de lo s veh íc u los du rante la utilizació n de los mismos, siendo necesaria su p ermanenci a durante toda la obra. 6. - Se col o carán en el acceso a la obra carteles nor malizados con leyenda: “ P rohibido e l paso a to das las personas ajenas a la obra” y “Us o obligatorio de casco”. 2.3.2 S uminist ro de energía eléctrica. Se realizará desde el p unto indicado por la Co mpañ ía Sumi nist radora, siguiendo las instrucciones técnicas y recomendaciones de ésta, cum p liendo sie mpre t oda la normativa vigente. 2.3.3 S uminist ro de agua pota ble. La empresa constructo ra antes de iniciar la ob ra realizará la conexión a la c an alización de ag ua po table, para el s uminis tro a los di stin tos p untos de cons umo (se rvici os de Higiene y Bien estar, agua p ara ejecució n de la obra), dura n te el t iempo q ue dure la o bra. MEM ORIA ESTUD IO DE SEGURIDA D Y SALUD Página | 4 2.3.4 I nsta laci ón de se rv icios de h igiene y b iene s tar. Antes de iniciar los trabajos de constr ucción, y simultáneamente c on la dotación de l vallado de cierr e del re cinto de las obras, se i nstalarán los serv icios de Higiene y Bienestar, con la conexió n al s uministro de electri cidad, agua potable y saneamie nto. Desde el i nici o de la obr a debe ha be r u n boti quí n y u n di rec to rio don de fig urará n l a s direcciones y te léf onos de los servicios de ur ge n cia s. 3. MEM ORIA DESCR IPTIVA. 3.1 INSTA LACIONES PROVI SION ALES DE LA OBRA 3.1.1 I nstalaci ones de hi giene y bienestar. Vest uar ios , duchas y lavabos El Real Decret o del mi n is terio de la pre sidencia R .D 16 2 7/1997, del 24 de octubre, p or el que se est ablecen disposiciones mínimas de seguridad y salud en l as obras de construcción, e n su anexo I V, Art. 1 5 y 1 6 se refie ren a serv icios higiénicos y locales d e descanso o de alojami ento, esp ecifica de forma muy vaga e imprecisa sus c aracterísticas (de dimensiones s ufic ien tes, ad ecuados, neces ida d o no de dispo ner duc has en f unció n del tipo de activi dad.. .) . Atendiendo al tipo de ob ra y al plazo de ejecució n estimado en cinco mese s, se pre vé un número máximo de ocho operarios, en consecuencia, las dotaciones cor resp o ndi ente s de las case tas o barraco n es de aseos y ves t uario s para ocho tra b ajadores serán las q ue se es peci fica n a con tinua ción: • 1 inodoro con c arga y desc arga automática de ag ua corriente, dotado de p apel higiénico y p erc h a en recinto de d imensio n es míni mas de 1,2x 1,0x 2,3m y p u ert a con cadena int erior. • 1 lavabo co n toallas h ig iénicas desecha b les, así como jabón y un espe jo de dimensiones mínimas 7 0x 5 0 cm. • 1 ca binas co n un pl ato de duch a y pue rta co n ca dena i nter ior, do tació n d e agua fría y calient e, y p ercha p ara colgar la ropa. • taquillas metálicas pro vis t as de llav e. • 2 bancos de ma d era o m etálicos para 5 p ersonas. MEM ORIA ESTUD IO DE SEGURIDA D Y SALUD Página | 5 La superficie mínima de l vagón de vestuarios s erá de 2 m 2 p or operario o vag ones homologados metálicos equivalentes, p udiendo tomarse como r eferencia el que figur a en los pl a nos del pre se nt e Es tudi o de s egu ri da d y sa lud. La altura libre mínim a será de 2,3m y se ma ntendrán e n adecuado esta do de servicio y con serv ación. Para ello el d elegado de prevención o persona designada realizará inspecciones periódicas de los mismos (al me nos diarias) y velar á por s u mantenimie nto y limpieza. Paredes, suelos y techos serán lisos e i mpermeables permi tiendo la limpieza necesari a. Los ase os di spo ndrá n de v entil aci ó n direc ta e inde pen die nte, en cas o de ubi car ase os y vestuarios en el mismo barracón se disp ondrá de un vestíb ulo de independencia entr e ambos, de fo rma que no se puedan comunicar dir ectamente dichos locales de distint o s usos. Comed or Según el Art. 15c del a nexo IV par te a, del R.D. 1627/1997 los trabajadores deberá n disponer de instal aciones para poder com er. En este c aso, ex isten puntos cerc anos en los que l os trabajadores pueden c omer, por lo que no e s nece sar io dis p oner un come dor a este efecto. 3.1.2 B otiq uín . En la instalación provisio nal se dis pondrá un botiquín, q ue esta rá dotado del ma terial suficiente para realizar curas de urgencias y como mínimo de: alcohol de 96º, agua oxigenada, tintura de y odo, mercurocromo, es paradrapo, algo dón hidrófilo, gasa s estériles de dis tintos tamaños, anti espasmódico s, analgésicos y tónicos cardíacos d e urgencia, guantes est ériles, termó metro clínico, j eringas desechabl es, hervidor, aguja s para inyectables, b olsas de goma pa ra agua y hi el o, y t orni que te. El botiquín s e col ocará en la oficina de l a obra y estará a cargo de persona s capacita das designadas por la empre sa. Se revisará mens ualmente y se repon drá in mediatamente lo usa do. En un lugar bien visi ble s e colocará un car tel dond e se indiquen c laramente los tel éfonos de urgencias o centros a sistenciales suscep tibles de ser utilizados en c aso de accide nte. MEM ORIA ESTUD IO DE SEGURIDA D Y SALUD Página | 6 Puest o q ue la o br a es tá en e l mu nici pio de O Cor g o co n ce ntro de s alu d d onde pue da n recibir asistencia m édica, y por preverse un núm ero inferior a 50 trabaja dores y m enos de 20 que s ufran ri esgos espec ialm ente gr aves, n o será necesa rio destinar en el cen tro de tr abaj o un l oc al e s pec ífic o d esti na do a es te us o. Ubicac ión de la s i nstala cione s Se ubicará n los s ervicios de H igiene y Bienes tar en la z ona se ñalada e n el plano, próximo s a la vía prevista para el acceso del personal a ob ra, no existie ndo cruce de circ ulación con viales ni zonas de m aniobra de v ehículos. La posición de los se rvicios de Higiene y B ienest ar podrá ser distinta siemp r e que se justi fi que en el pl a n de s e guri da d de l a em pres a que d es arr olle el pre se nt e Es tud io y l o adapte a las necesida des y medios de ejec ución de la empresa contra tante y así se apruebe por quien c orresponda, siendo precep tiva la a probación previ a del p lan de seguridad para que tengan validez. 3.1.3 I nsta laci ón elé ctri c a. Descripción de l os trabaj os Son los necesarios p ara realizar la dis tribución e léctrica i nterior de la ob ra, desde la acometida instala da en el lugar señalado por la Compañía Sumi nistrador a hasta alcanzar cada uno de los disti ntos puntos de c onsumo. La ac ometida será en terrad a bajo tubo y dispondrá de armario de protecc ión y equipos de medida direc ta, realiza dos en materia l aislante con entrada y s alida de c ableado por s u parte inferior, dispondrá d e puerta dota da de llav e e n pos esi ón del e nca rga do de s eguri dad y esta rá pr ohibida l a manipulación de c uadros por personas no au t orizadas. Para la instalación provisio nal eléctrica de la obra se c u mplirá lo es tab lecido p or la C o mpañía Suministradora, el Reglamento Elec t rotéc nico para Baja Te n sión y las In s t rucciones Técnica s complementarias. El c uadro ge neral de m ando y protec ción d ispo ndrá d e los di sposi tivos de cor te y protección adecua d os a la maq u inaria y c on sum o p revis t os en o b ra, t endr á pu es ta a tierra y los diferencial es de maquinaria será n de u na sensibilidad d e 300 mA. Estando cons truido de forma que s e impi da el co ntacto con ele mento s bajo te nsión y será preceptiva antes d e su utilización la autori z ación expedida por la Delegac ión Provincial de In dustri a. [Document text truncated for crawler view.]