MATERIAL PARA PRÁCTICAS

MATERIAL

PARA PRÁCTICAS

 

 

 

 

ANEXO A

 

PROCEDIMIENTO PARA REALIZAR EL ANÁLISIS DE LA COMBUSTIÓN EN APARATOS DE TIPO B Y TIPO C, VITROCERÁMICAS DE FUEGOS CUBIERTOS Y GENERADORES DE AIRE CALIENTE DE CALEFACCIÓN DIRECTA POR CONVECCIÓN FORZADA QUE, INDEPENDIENTEMENTE DE SU CONSUMO CALORÍFICO NOMINAL, CUMPLEN CON LOS REQUISITOS ESTABLECIDOS EN LA NORMA UNE-EN 525

 

  • Introducción: Este procedimiento describe el proceso a seguir para lograr una medida lo más correcta posible de los productos de la combustión (PdC) en los aparatos ya

 

  • Realización de las medidas: Se debe poner el aparato en funcionamiento en régimen estacionario y en la posición de máxima potencia alcanzable en el momento de la medición y, tras dos minutos de funcionamiento o el tiempo mínimo necesario para conseguir el régimen estacionario sin que se produzca la modulación en aquellos aparatos provistos de esta función, se debe determinar sobre los productos de la combustión cuál es la concentración de monóxido de carbono (CO) corregido no diluido, salvo en el caso de los generadores de aire caliente que, por su propia concepción, éste se toma ya diluido. Para ello se debe utilizar un analizador de combustión que cumpla los requisitos recogidos en la Norma UNE-EN 50379, excepto para el caso de los generadores de aire caliente, que debe ser adecuado para medir concentraciones muy bajas de CO, como, por ejemplo, del tipo de tubos cromatográficos.

En las calderas donde exista la función que permite hacerlas trabajar a potencia máxima sin modulación, debe utilizarse dicha función, para asegurar que las medidas se hacen en condiciones óptimas de ensayo.

En calderas mixtas, cuando la potencia máxima esté prevista para la producción de agua caliente sanitaria, para alcanzar dicho valor se debe probar en el modo de producción de agua caliente sanitaria.

La producción de agua caliente sanitaria se debe conseguir abriendo al máximo los grifos necesarios, eligiendo los más cercanos al aparato y poniendo al máximo el mando del termostato de agua caliente sanitaria si existe.

En calderas de sólo calefacción o en aquéllas en que la potencia de calefacción sea superior a la de producción de agua caliente sanitaria, se debe llevar asimismo al máximo el termostato de agua para el servicio de calefacción y se debe poner el de ambiente suficientemente por encima de su posición de activación para asegurar que no cortará en el período necesario para la estabilización y medida. Aun así, en condiciones de poca demanda de calefacción la caldera puede modular, por lo que conviene verificar este extremo observando la presión de quemador. Si esto ocurre, puede tratarse de elevar la demanda abriendo radiadores que estén eventualmente cerrados. Otra posibilidad es apagar la caldera y esperar a que el circuito se enfríe.

Durante los dos minutos de estabilización y el tiempo empleado en la medida de las concentraciones de CO y CO2 / O2 existentes en los productos de la combustión, es necesario verificar que el aparato se mantiene a su máxima potencia alcanzable.

Para aparatos con dos potencias o todo/nada, es fácil comprobar este extremo a simple vista, pero en aparatos modulantes la única garantía de que la potencia se mantiene al máximo es la comprobación permanente de la presión de quemador. Una vez superado el transitorio de

 

 

arranque y hasta que la medida se dé por concluida no se debe permitir que el aparato reduzca su potencia.

 

  1. Toma de muestras

 

a1) Aparatos en los que existe conducto de evacuación de los PdC: La toma de muestras se debe hacer en el punto preparado a tal efecto.

 

Si no existe, se puede optar por practicarla (orificio de diámetro mínimo de 11 mm) lo más cerca posible del aparato (véase la figura A.1), para lo cual se deben utilizar los útiles apropiados que existan en el mercado, salvo en el caso de sistemas de tubos radiantes de evacuación colectiva, consistente en la confluencia en un solo conducto final de los conductos de diferentes tubos radiantes (sistema D), en los que la toma de sebe practicar sobre el conducto general después de la incorporación del conducto de evacuación del último aparato, en el sentido de salida de los productos de la combustión. En el caso de aparatos de tipo C de conductos concéntricos debe asegurarse la estanquidad entre el conducto de admisión de aire y el de evacuación de los productos de la combustión.

 

La sonda se debe introducir perpendicularmente al conducto de evacuación de manera que, en lo posible, su extremo quede en el eje de la vena de los PdC (véase la figura A.1).

 

Una vez efectuada la medición debe obturarse el orificio de toma de muestras mediante un taponamiento que garantice la estanquidad en el tiempo, resistente a la temperatura de humos y a los productos de la combustión.

 

Dicho taponamiento debe poder desmontarse y montarse cuantas veces sea necesario, debiendo continuar garantizando en todo momento la estanquidad.

 

a2) Vitrocerámicas de fuegos cubiertos: Para las vitrocerámicas de fuegos cubiertos se debe realizar la medida en cada uno de los fuegos a la máxima potencia. Cuando un quemador esté formado por varias coronas, cada una alimentada por un inyector diferente, la medida a la máxima potencia debe realizarse por cada una de ellas de forma individual y conjunta.

 

Para tomar las medidas se debe colocar la sonda apoyándola horizontalmente sobre la rejilla que una los conductos de salida de los PdC. Se debe procurar que le punto de colocación sea aproximadamente el medio de la zona de esta rejilla que se encuentre en el camino de salida de los mencionados conductos internos de evacuación (véase la figura A.2).

 

a3) Generadores de aire caliente según Norma UNE-EN 525: La toma de muestras se debe hacer en el punto preparado a tal efecto.

 

Si no existe, se debe tomar en cualquiera de las bocas de impulsión.

 

La sonda se debe introducir perpendicularmente al conducto de impulsión de manera que, en lo posible, su extremo quede en el eje de la vena de los PdC.

  1. Obtención de los valores de la medida: La sonda se debe dejar en la posición de medida al menos dos minutos, entonces el valor de CO puede oscilar muy poco, o se razonablemente estable, en cuyo caso se debe añorar o registra este valor; o el valor de CO puede estar permanentemente oscilando (caso de aparatos en condiciones menos óptimas), en cuyo caso se

 

 

deben observar los valores alcanzados durante un minuto, registrando y anotando, si es preciso, el valor lo más cercano posible al máximo observado.

 

Por otra parte, salvo en el caso de generadores de aire caliente según la Norma UNE-EN 525, el valor simultáneo de O2 o CO2 se debe medir también, ya que nos dará una apreciación de la bondad de la medida, de manera que siempre que el valor de O2 sea superior al 10%, o el CO2 calculado sea inferior al 6% (a excepción de las calderas de condensación, cuyos valores deben estar de acuerdo con las indicaciones del fabricante), medidos en la parte superior del cortatiros (en el caso de aparatos de tipo B), se debe verificar que esto no ocurre por un mala colocación de la sonda, en cuyo caso se debe repetir la medida.

 

  • Equipos de medida: Los equipos de medida han de ser apropiados para realizar ésta en los conductos de evacuación de los PdC y deben disponer de medida directa de CO y/u O2 o, eventualmente, de CO2 mediante cálculo indirecto, según el uso al que se destinen, salvo para el caso de generadores de aire caliente según la Norma UNE-EN 525, que basta con que dispongan de medida directa de CO para poder ser realizada en los conductos de impulsión.

 

Para una correcta calidad de la medida, los equipos de media deben ser sometidos a una comprobación periódico por el fabricante de los mismo o por un laboratorio acreditado según la Norma UNE-EN ISO/IEC 17025, dependiendo este periodo de la asiduidad de las medidas y de acuerdo a las indicaciones del fabricante, pero no debiendo ser, en ningún caso, superior a 18 meses. De estas comprobaciones el fabricante o laboratorio deben dejar evidencia mediante emisión del correspondiente certificado, en el que debe figurar la identificación de las botellas patrón utilizadas. La empresa responsable de los agentes de puesta en marcha debe guardar registro documental de dichas comprobaciones durante 5 años.

 

En esta calibración, la incertidumbre obtenida no debe ser superior a ± 5%

 

 

 

4.2.6 Combustión deficiente de aparatos de gas [AS-6]: Se considera que la combustión es deficiente cuando siguiendo el proceso descrito en el apartado 4.1.2 la concentración de monóxido de carbono corregido obtenida en los productos de la combustión (CO-PdC) sea superior a 500 ppm e inferior o igual a 1000 ppm.

 

 

 

𝘙 =

POTENC𝐏𝐏𝐏𝐏 UT𝐏𝐏L

 

𝑃𝑂𝑇𝐸𝑁𝐶𝐼𝐴 𝑁𝑂𝑀𝐼𝑁𝐴𝐿

 

 

 

 

R: RENDIMIENTO EN TANTO POR 1 (MULTIPLICAR POR 100 PARA OBTENER EN TANTO POR CIENTO)

 

POTENCIA UTIL: EN KCAL/H. SE OBTIENE DE LA SIGUIENTE FORMULA:

 

POTENCIA UTIL = ∆T X t X LITROS

 

∆T: SALTO TERMICO (TERMOMETRO) t: TIEMPO 60 MINUTOS

LITROS: CALCULADOS CON EL CAUDALIMETRO

 

POTENCIA NOMINAL: EN KCAL/H. SE OBTIENE DE LA SIGUIENTE FORMULA

 

 

 

 

𝑃𝑂𝑇𝐸𝑁𝐶𝐼𝐴 𝑁𝑂𝑀𝐼𝑁𝐴𝐿 =

QN 𝐗𝐗 H𝐇𝐇

 

𝟏𝟏, 𝟏𝟏

 

 

QN: CAUDAL DEL APARATO EN M3/H (METRICA CONTADOR) PARA PASAR LITROS/MINUTO A M3/H      SE MULTIPLICA POR 60 Y SE DIVIDE ENTRE 1000

 

HS: PODER CALORIFICO SUPERIOR GAS NATURAL= 10000 KCAL/M3

 

 

 

 

DESAJUSTE POR CONSUMO

 

 

 

 

 

𝐷 =

C𝐂𝐂𝐂𝐂𝐂𝐂𝐂𝐂𝐂𝐂𝐂𝐂 𝐜𝐜𝐜𝐜𝐜𝐜𝐂𝐂𝐜𝐜𝐜𝐜𝐜𝐜𝐜𝐜𝐜𝐜𝐂𝐂 𝐂𝐂𝐦𝐦𝐦𝐦𝐜𝐜𝐦𝐦𝐂𝐂 (𝐜𝐜𝐦𝐦𝐜𝐜𝐜𝐜) − 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟𝒄𝒄𝑓𝒄𝒄𝑐𝑜 𝑛𝑜𝑚𝒄𝒄𝑛𝑎𝑙 (𝑡𝑒𝑜𝑟𝒄𝒄𝑐𝑜)

 

𝐶𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟𝒄𝒄𝑓𝒄𝒄𝑐𝑜 𝑛𝑜𝑚𝒄𝒄𝑛𝑎𝑙 (𝑡𝑒𝑜𝑟𝒄𝒄𝑐𝑜)

 

 

 

 

D: DESAJUSTE DE POTENCIA EN TANTO POR 1 (MULTIPLICAR POR 100 PARA OBTENER EN TANTO POR CIENTO)

 

NO ESTA PERMITIDO UN DESAJUSTE DE ±10%

 

 

Desajuste por Consumo de una caldera

 

 

La fórmula para calcular el desajuste por Consumo sería:

 

 

𝐶𝑅 − 𝐶𝑇

D =

𝐶𝑇

X 100 = ± 10%

 

 

CR = Consumo Real del aparato,

 

CT = Consumo Teórico del aparato

 

Esto quiere decir que una vez realizada esta fórmula, si el resultado está dentro de los márgenes +10% y – 10%, el aparato está dentro del desajuste permitido.

 

 

  • Para calcular el Consumo Teórico del aparato, miramos en la placa de características y anotamos la Potencia Nominal, esta es la más alta de todas las potencias de la placa, puede venir expresada tanto con las letras Qn como Pn, incluso únicamente como Q o como P.

Ejemplo real de una placa de una caldera, la potencia enmarcada en un rectángulo sería la Potencia Nominal. Siempre viene expresada en KW (Kilowatios).

 

 

 

Una vez conocida la Potencia Nominal aplicamos una fórmula para obtener el Consumo Teórico, esta es:

 

 

 

CT = 𝑃𝑁 X

860

 

540

 

 

Lo que estamos haciendo con esta fórmula es pasar la Potencia Nominal de KW a Kcal (Kilocalorías) al multiplicar por 860 y dividiendo por 540, que es el poder calorífico inferior del Gas Natural (en este caso tomamos de ejemplo un aparato a Gas Natural).

 

Si realizamos la operación esta sería:

 

 

 

 

CT = 26,3 X

860

41,88 𝑙/𝑚

=

540

 

 

 

 

  • Para calcular el Consumo Real del aparato, tomamos la lectura del contador y con la caldera al Máximo de rendimiento, abrimos el grifo del agua caliente durante dos minutos exactos. Transcurridos los dos minutos, tomamos de nuevo la lectura del contador y a esta nueva lectura le restamos la que tomamos anteriormente, obteniendo con ello el consumo de litros en dos minutos, tan solo tenemos que dividir por 2 el resultado para obtener el consumo del aparato en litros por minuto (𝑙/𝑚).

 

Es muy importante no redondear, si el contador está entre dos números, tanto en la lectura inicial como en la final, tomar el valor 0,5).

 

Poniendo esto en práctica, vamos a suponer que hemos obtenido un valor de 44 𝑙/𝑚 de Consumo Real

 

Una vez conocidos el Consumo Teórico y el Consumo Real del aparato, ya podemos aplicar la fórmula y comprobar si el desajuste está dentro de los márgenes aceptables, esto es:

 

 

 

𝐶𝑅 − 𝐶𝑇

D =

𝐶𝑇

X 100 = ± 10%                             D =

44 − 41,88

 

41,88

X 100 =

 

 

 

 

5,06%

*Este aparato tiene un desajuste de 5,06% , consume más de lo que debería, pero está dentro de los márgenes legales.

 

 

 

PODER CALORÍFICO.

 

Poder calorífico superior GN (Gas Natural) → 10.000 Kcal/m³ /h →600 𝑙/𝑚

 

Poder calorífico inferior GN (Gas Natural) → 9.000 Kcal/m³ /h →540 𝑙/𝑚

 

Poder calorífico superior GLP (Gases Licuados del Petróleo) → 25.000 Kcal/m³ /h →1500 𝑙/𝑚

 

Poder calorífico inferior GLP (Gases Licuados del Petróleo) → 23.000 Kcal/m³ /h →1380 𝑙/𝑚

 

 

OBTENCIÓN DE RENDIMIENTO INDIRECTO DE INTERCAMBIADOR DE PLACAS

 

 

 

 

 

 

Rendimiento =

Potencia Útil Potencia Nominal

 

 

 

 

Potencia Nominal (Primario) =     t×t×litros

 

 

 

Potencia Útil (Secundario) =     t×t×litros

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