Calculo de Instalacion de Gas Con Glp

MANUAL DE FORMACIÓN TÉCNICA PARA INSTALACIONES DE GLP

2 - Diseño de una instalación

Diseño de unaINDICE instalación 1. DISEÑO DEL CENTRO DE ALMACENAMIENTO

2.2. Cálculo de diámetros

................

30

2.2.1. Pérdida de carga

..................

32

2.2.2. Velocidad del gas

.................

33

........................

2

1.1. Cálculos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2

..............

2

1.1.2. Autonomía del depósito . . . . . . . . . .

5

2.2.3. Ejemplo de dimensionado de una red . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

1.1.3. Vaporización . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7

1.1.1. Consumos previstos

1.1.4. Ejemplo de dimensionado de depósito para vivienda unifamiliar

36

3. DISEÑO DE INSTALACIONES RECEPTORAS

38

8

1.1.5. Ejemplo de dimensionado de depósito para uso doméstico y comercial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

1.2. Criterios de diseño de los principales equipos . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.3. Válvulas de corte y otros accesorios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.1. Trazado

..................................

3.2. Contadores. Ubicaciones 15

38

...........

42

3.3. Aparatos de gas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

44

..............

15

3.3.1. Generalidades

................

21

3.3.2. Aparatos de gas de circuito abierto 45

1.2.3. Vaporizador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

3.3.3. Aparatos de gas de circuito cerrado 47

1.2.4. Sistemas de regulación

3.3.4. Conexiones de los aparatos a gas

1.2.1. Depósito. Ubicación 1.2.2. Equipo de trasvase

...........

26

.....................

.

47

............

48

............................................

50

3.3.5. Evacuación de humos

2. DISEÑO DE LA RED DE DISTRIBUCIÓN 2.1. Trazado

..

28

..................................

28

ANEXO

44

1

Diseño de una instala Diseño del centro de almacen 1.1. CÁLCULOS 1.1.1. Consumos previstos Los datos de partida más importantes en el cálculo de un centro de almacenamiento serán las necesidades reales de las viviendas a las que se va a suministrar gas y que determinarán por tanto la capacidad de almacenamiento del depósito a instalar. Tanto a la hora de diseñar el centro de almacenamiento como cualquier otra instalación para GLP que sea suministrada por REPSOL GAS, será necesario remitirse a las ESPECIFICACIONES TÉCNICAS que REPSOL GAS tiene a la disposición de cualquier instalador. Se entiende por necesidades reales de una vivienda lo que realmente va a consumir (cocina y agua caliente sanitaria) y lo que realmente va a compensar por pérdidas caloríficas si la vivienda tiene calefacción. Para estimar estos valores se utilizan las tablas 1 y 2 del ANEXO, según proceda, aplicando un rendimiento energético del 0,8 a los aparatos. Para la determinación del caudal máximo probable o de simultaneidad (m3(n)/h) en instalaciones individuales se utiliza la fórmula siguiente:1

Qsi [m3 (n)/h]=A+B+C+D+...+N 2 Siendo A y B los caudales máximos nominales de los dos aparatos de mayor consumo y C, D,... N, los caudales máximos nominales del resto de los aparatos a instalar, estando todo ellos expresados en m3(n)/h.

1

Las expresiones y definiciones que aparecen en este capítulo están tomadas de la ETG-01, ETG-02 y ETP-02 de REPSOL GAS.

La determinación de los caudales máximos probables o de simultaneidad

1. Diseño del centro de almacenamiento

ación namiento

en el caso de que existan varios usuarios se efectuará aplicando la

3

La potencia nominal de utilización simultánea (kcal/h) de las instalaciones individuales se calcula aplicando la siguiente fórmula:

Psi [kcal/h] = Qsi • P.C.S.

Siendo P.C.S. el poder calorífico superior del gas suministrado expresado en kcal/m3(n)/h.

Qsc [m3(n)/h] = ∑Qsi • S Siendo ∑Qsi la suma de los caudales máximos probables o de simultaneidad en cada una de las instalaciones individuales, y S un factor de simultaneidad que es función del número de instalaciones alimentadas por la instalación común y de si existen calderas de calefacción. Sus valores se incluyen en la tabla 3 del ANEXO de este capítulo.

Diseño de una instalación

siguiente expresión:

En este caso las potencias nominales de utilización simultánea (kcal/h) se calculan aplicando la siguiente expresión:

Psc [kcal/h] = Qsc • P.C.S.

1

Como valores orientativos de caudales de gas correspondientes a

diferentes tipos de aparatos existentes en el mercado, se tiene la tabla 4 del ANEXO.


1


4

Diseño de una instala Diseño del centro de almacen Para estimar los consumos diarios se pueden tomar los siguientes valores orientativos de tiempo de uso de cada aparato de gas: Cocinas

1 hora/día

A.C.S.

2,5 horas/día

Calefacción

6 horas/día

Además de los usos domésticos que se han venido describiendo hasta ahora, existen los usos colectivos y comerciales. En este apartado se incluyen los locales en los que habitualmente concurren personas ajenas al mismo para recibir o desarrollar determinados servicios o actividades o aquellos en los se ubican calderas de uso comunitario. De esta manera se consideran como tales: edificios institucionales, restaurantes, hoteles, salas de fiestas, cines, oficinas, escuelas, cuarteles, hospitales, locales de culto religioso, almacenes, mercados, comercios o locales similares, quedando incluidos aquellos locales industriales donde se utilice maquinaria a escala artesanal. Para calcular este tipo de consumos se usa un factor de simultaneidad de valor 1, salvo que se conozca otro valor. Para tener las potencias simultáneas se usan de nuevo las potencias nominales de los aparatos instalados aplicando un rendimiento energético de 0,85. Por tanto para calcular el caudal punta total demandado, QPR en el cálculo de un depósito deberá tenerse en cuenta la siguiente expresión:

QPR = QPDom + F1 • QPCol + F2 • QPCom

En esta expresión se tienen los siguientes términos: QPDom será el caudal punta total doméstico (es decir, el caudal máximo probable). QPCol será el caudal punta total colectivo (es decir, el caudal máximo probable). QPCom será el caudal punta total comercial (es decir, el caudal máximo probable).


ación namiento F1 y F2 son unos factores de modulación en función del régimen de uso cuyos valores van a ser: • 1

para uso normal y menos de 8 horas al día.

• 1,2 para uso continuo y de 8 horas al día. • 1,6 para uso continuo y de 24 horas al día. Una vez que se saben los consumos que va a tener la instalación, se elige el depósito teniendo en cuenta su capacidad de vaporización y la autonomía fijada para el mismo, debiéndose cumplir ambos criterios a la vez.

1.1.2. Vaporización


5

El depósito debe suministrar la cantidad de GLP en fase gaseosa necesaria para el correcto funcionamiento de los aparatos de consumo que constituyen la instalación. Para que el líquido pase a estado gaseoso es necesario un aporte de calor que el fluido toma del ambiente, a través de las paredes del depósito, transmitiéndose este calor por conducción a través de la chapa.

Ps

Fig. 1.1. Vaporización FASE GASEOSA Ta

natural.

Tp FASE LIQUIDA SM q

SM: Superficie Mojada Ps: Presión de servicio Ta: Temperatura exterior

Tp: Temperatura a la que el GLP tendría la Ps requerida. q: Coeficiente de transmisión del calor a través de la chapa

De esta manera, esta vaporización natural será directamente proporcional a los siguientes factores: - Superficie mojada por el líquido. - Temperatura exterior. - Temperatura del GLP. La expresión que nos proporciona la cantidad de combustible E que se puede vaporizar (kg/h) es la siguiente:

E = q • SM • (Ta - Tp) c

6

Veamos lo que significan cada uno de estos términos:



1

Diseño de una instala Diseño del centro de almace

• q es el coeficiente de transmisión de calor a través de la chapa. Indica las kcal que por cada m2 de superficie del depósito en contacto con el líquido, son capaces de atravesar la chapa por unidad de tiempo (h) y de ºC de diferencia entre la temperatura del exterior y de la masa del líquido. Se estima su valor en 10 kcal/h·m2·ºC. • SM es la superficie (m2) del depósito mojada por el líquido. Viene dada por la siguiente expresión:

SM = S

•

n

en la que S es la superficie total del depósito y n es un factor que depende del grado de llenado del depósito según se indica en la tabla siguiente: Grado de llenado

n

10%

0,25

20%

0,33

30%

0,39

40%

0,45

Nota: A efectos de cálculo se recomienda tomar un grado de llenado del 30 % de la capacidad del depósito.

• Ta es la temperatura exterior. Como temperatura ambiente mínima, en caso de depósitos aéreos, se debe tomar la temperatura para cálculos de calefacción según UNE 24.045, y una temperatura del terreno igual a 5 ºC en caso de depósitos enterrados. • Tp es la temperatura de vaporización a la presión de servicio, que en el caso de que fuera Ps = 1,75 kg/cm2 sería – 18,5 ºC. • c es el calor latente de vaporización del combustible, es decir, son las kcal que es necesario que absorba un kg de combustible en estado líquido para pasar a estado gaseoso. Su valor puede considerarse de 92 kcal/kg. Es importante tener en cuenta que la vaporización de un depósito enterrado supone el 55% de la de un depósito aéreo en las mismas condiciones.


ación namiento

7 1 del ANEXO de este capítulo pueden encontrarse ábacos para el cálculo de la vaporización natural de propano en los depósitos en función de la superficie del depósito y la temperatura ambiente para distintas presiones de servicio. De esta manera, conocido el caudal de gas demandado por una instalación se puede llegar a elegir el depósito más adecuado a sus necesidades, teniendo en cuenta su capacidad de vaporización.

1.1.3. Autonomía del depósito Se define la autonomía de un depósito como el tiempo medio que tarda en consumirse su capacidad útil en la época de mayor consumo de la instalación, es decir, se trata del tiempo mínimo que va a transcurrir entre dos llenados sucesivos del depósito. La capacidad útil es aquella comprendida entre el llenado máximo (85% a 20 ºC) y el mínimo requerido, en caso de vaporización natural, para lograr vaporizar el caudal de diseño de la red a la temperatura más desfavorable. A efectos de cálculo se tomará al menos el 30% como el grado mínimo de llenado de los depósitos, con lo que la capacidad útil será como máximo el 55% del volumen geométrico del depósito.


Para tener la vaporización de un depósito de manera más sencilla, en la fig.


1

Diseño de una instala Diseño del centro de almace La relación entre la autonomía y el volumen del depósito viene dada por la expresión: d = pl

•

Cu• VT GT

siendo: d = autonomía en días VT = volumen total geométrico del depósito en m3 pl = densidad del propano comercial en fase líquida (510 kg/m3) Cu = Capacidad útil del depósito en % (55 %) GT = Gasto o consumo diario máximo de la instalación en kg

8 Diseño de una instalación

De esta manera fijando a priori una autonomía determinada se puede llegar a conocer el volumen del depósito a instalar para satisfacer las necesidades de las instalaciones receptoras. REPSOL GAS determinará en cada caso la autonomía a aplicar a los depósitos. En general, para una instalación de GLP, ajena a REPSOL GAS, se suelen tomar 15 días de autonomía. REPSOL GAS en sus instalaciones toma los siguientes valores como mínimo: Instalaciones domésticas: 10 días de consumo máximo diario (en el caso de viviendas con calefacción según criterio de los distintos O.T.C. se puede llegar a autonomías de 15 días. El Plan Propano Multivivienda de REPSOL GAS contempla también que la autonomía sea de 15 días). Resto instalaciones: mínimo 5 días de consumo máximo diario.

1.1.4. Ejemplo de dimensionado de depósito para vivienda individual A continuación se incluye un ejemplo del dimensionado del depósito aéreo de propano a emplear para una instalación doméstica individual compuesta por: - una cocina normal con horno. - un calentador instantáneo de 15 litros.

que va a ir destinado este depósito se van a tener unas pérdidas caloríficas de 12.373 kcal/h. Para determinar este valor, en el ANEXO se incluyen las tablas 1 y 2 con las necesidades medias caloríficas para calefacción en las distintas provincias de España para diferentes tamaños de vivienda (en este ejemplo se ha tomado una vivienda unifamiliar de 100 m2 en la provincia de Burgos). Para elegir la caldera de calefacción necesaria para cubrir estas pérdidas caloríficas se debe tomar un rendimiento de los aparatos del 0,8. Vemos los pasos a realizar para obtener el depósito que se debe instalar: a) Cálculo del caudal de simultaneidad de la instalación (Qsi) Uso

Potencia Nominal

Cocina normal

5.000 kcal/h

Calentador

15.000 kcal/h

Calefacción

12.373 kcal/h

Teniendo en cuenta que para el propano comercial: P.C.S = 11.900 kcal/kg Tendremos que:

Qcocina =

5.000 = 0,525 kg/h 11.900 • 0,8

Qcalentador =

Qcaldera =

15.000 = 1,575 kg/h 11.900 • 0,8 12.373 = 1,3 kg/h 11.900 • 0,8


Además se considera que por el tipo y ubicación de la vivienda a la


ación namiento


1


10

Diseño de una instala Diseño del centro de almace Por tanto el caudal de simultaneidad de la instalación será:

Qsi==Q Qcaldera++Q Qcalentador++ Qcocina = 3,14 kg/h ≈ 1,49 m3 (n)/h Q si caldera calentador 2

b) Cálculo del consumo diario de la instalación Tomando los valores que se indican en el punto 1.1.1. se tendrá: Aparato

Uso diario

Consumo diario

Cocina

1h

0,525 kg/día

Calentador

2,5 h

3,93 kg/día

Caldera calefacción

6h

7,8

TOTAL

kg/día

12,255 kg/día

c) Dimensionado del depósito teniendo en cuenta su capacidad de vaporización Para los aparatos de consumo de este ejemplo se necesita un caudal de vaporización de 3,14 kg/h. Utilizando los ábacos para depósitos aéreos de la fig.1 del ANEXO se obtiene el menor depósito que da la vaporización deseada, teniendo en cuenta las presiones de servicio de la instalación y las temperaturas. En este caso el depósito que cumple este requisito es el menor de la serie, es decir el de capacidad 2.450 l. d) Dimensionado del depósito teniendo en cuenta su autonomía Se elige para este depósito una autonomía de 15 días. Por tanto la capacidad del depósito deberá ser de:

Capacidad = 12,255 kg/día • 15 días = 183,825 kg

Teniendo en cuenta la densidad del propano líquido y que el depósito sólo tiene un 55 % de capacidad útil: VT = 15 d • 12,255 kg/día = 0,655 m3 = 655 l 510 kg/m3 • 0,55 El depósito estándar que cumple con este requisito es el más pequeño de la serie con una capacidad de 2.450 l. La autonomía real que tendrá este depósito será:

3 3 d = 510 kg/m • 0,55 • 2,45 m = 56 días 12,255 kg/día


ación namiento

1.1.5. Ejemplo de dimensionado de depósito para uso doméstico y comercial En este caso se van a tener veinte viviendas y un establecimiento comercial que van a depender de un mismo depósito. Se trata de un edificio con veinte viviendas en cuyos bajos existe una panadería industrial. Las necesidades para las viviendas se han tomado similares a las del ejemplo anterior: - Cocina normal con horno. - Calentador instantáneo de 15 litros. - Necesidades medias caloríficas para calefacción: 8.838 kcal/h (consideramos vivienda en Burgos de 100 m2). En este caso las pérdidas caloríficas son menores por tratarse de un edificio de viviendas en lugar de vivienda aislada. Teniendo en cuenta las potencias nominales de los distintos aparatos según se indica en la tabla 4 del ANEXO se puede escoger para cada vivienda la caldera independiente de calefacción correspondiente. En cuanto a los usos en la panadería se estima un consumo horario total de 150.000 kcal/h. Además se espera que en ella se trabajen las 24 horas del día al existir tres turnos de trabajo.


11


1


12

Diseño de una instala Diseño del centro de almace Veamos los pasos a realizar para obtener el depósito que se debe instalar: a) Cálculo del caudal de simultaneidad de la instalación (Qsi) Aparato

Potencia Nominal

Cocina normal

5.000 kcal/h

Calentador

15.000 kcal/h

Caldera calefacción

8.838 kcal/h

Teniendo en cuenta que para el propano comercial: P.C.S = 11.900 kcal/kg Tendremos que para cada una de las viviendas:

Qcocina =

5.000 = 0,525 kg/h 11.900 • 0,8

Qcalentador =

Qcaldera =

15.000 = 1,575 kg/h 11.900 • 0,8

8.838 = 0,928 kg/h 11.900 • 0,8

Entonces el caudal de simultaneidad de cada instalación individual será: = Qcaldera Qsicalentador + Qcocina = 2,765 kg/h Qsi = Qcaldera + Q 2

doméstica será:

Qsc = 2,765

•

0,40

•

20 = 22,12 kg/h ≈ 10,53 m3 (n)/h

En cuanto al caudal comercial:

Qcom =

150.000 = 14,82 kg/h ≈ 7,06 m3 (n)/h 11.900 • 0,85

Por tanto el caudal total para determinar el depósito será: Q = 22,12 kg/h + 1,6 • 14,82 kg/h = 45,832 kg/h ≈ 21,82 m3 (n)/h

b) Cálculo del consumo diario de la instalación Tomando los valores que se indican en el punto 1.1.1. se tendrá:

USOS DOMÉSTICOS Uso

Uso diario

Consumo diario individual

Consumo diario total

1h

0,525 kg/día

10,5 kg/día

Calentador

2,5 h

3,93 kg/día

78,6 kg/día

Calefacción

6h

5,58 kg/día

111,6 kg/día

14,39 kg/día

200,7 kg/día

Cocina

TOTAL

USO COMERCIAL Panadería Industrial

Uso diario

Consumo diario l

24 h

355,9 kg/día

Por tanto el consumo diario total será de 556,6 kg/día.


Por tanto el caudal máximo probable de la instalación común


ación namiento


1

Diseño de una instala Diseño del centro de almace c) Dimensionado del depósito teniendo en cuenta su capacidad de vaporización Para los aparatos de consumo de este ejemplo se necesita un caudal de vaporización de 45,83 kg/h. Utilizando los ábacos de la fig.1 del ANEXO se obtiene el menor depósito que da la vaporización deseada, teniendo en cuenta las presiones de servicio de la instalación y las temperaturas. En este caso y dado que la capacidad del depósito es superior a 20 m3 habría que colocar 2 depósitos de 16,050 m3 aéreos o enterrados. d) Dimensionado del depósito teniendo en cuenta su autonomía Se elige para este depósito una autonomía de 10 días. Por tanto la capacidad del depósito deberá ser de:


14 Capacidad = 556,6 kg/día • 10 días = 5.566 kg

Teniendo en cuenta la densidad del propano líquido y que el depósito sólo tiene un 55 % de capacidad útil: VT = 10 d • 556,6 kg/día = 19,843 m3 = 19.843 l 510 kg/m3 • 0,55 Así se tiene que el depósito que se ha seleccionado según el criterio anterior cumple también con este requisito. La autonomía real que tendrá este almacenamiento será:

3 3 d = 510 kg/m • 0,55 • 32,10 m = 16,18 días 556,6 kg/día

1.2.1. Depósito. Ubicación Las Especificaciones Técnicas de REPSOL GAS recomiendan que tanto el depósito como todo el centro de almacenamiento se coloquen preferentemente en zonas poco visibles de la parcela, o de la urbanización en su caso, que permitan un fácil acceso del vehículo cisterna, así como la aplicación de la normativa vigente en cuanto a cerramientos y distancias de seguridad. Es importante tener en cuenta que la instalación de muros o pantallas puede llegar a reducir las distancias de seguridad definidas como ref.5 en el Reglamento2 hasta en un 50 % (en patios y azoteas no se pueden usar estas pantallas). A la hora de elegir el depósito a instalar es necesario tener en cuenta una serie de indicaciones: - Si la capacidad de almacenamiento va a ser superior a 20 m3 es recomendable dividir el almacenamiento en al menos dos depósitos de la misma capacidad unitaria. - En caso de vaporización natural, se deben seleccionar los depósitos de menor diámetro posible, que van a ser los que proporcionen mayor vaporización natural. - En caso de vaporización forzada, se deben tomar los depósitos de mayor diámetro posible, que son, por tanto, los de menor longitud. - Una instalación se ha de dimensionar preferentemente para vaporización natural. - El depósito no puede instalarse ni en el interior ni debajo de edificaciones, ni en los patios que no cumplan las condiciones que se indican más adelante. - Se ha de tener siempre presente las dimensiones del terreno disponible, para que se garantice el correcto funcionamiento en servicio.

2

Reglamento sobre instalaciones de almacenamiento y suministro de GLP en depósitos fijos. (Orden del M.I.E. de 29 de enero de 1986).


1.2. CRITERIOS DE DISEÑO DE LOS PRINCIPALES EQUIPOS


ación namiento


1

16

Diseño de una instala Diseño del centro de almace Cada situación requerirá un emplazamiento apropiado del depósito, teniendo en consecuencia los siguientes casos: • Depósitos aéreos: Se consideran aéreos los depósitos situados al aire libre cuya generatriz inferior está a nivel superior del terreno. Estos depósitos deben cumplir los siguientes requisitos: - En caso de prever la existencia de más de un depósito en el recinto de almacenamiento se deben colocar de tal manera que el desplazamiento de cualquiera de ellos en el sentido de su eje longitudinal no encuentre cortada la trayectoria por otro depósito de la misma instalación. Además hay que tener en cuenta que la distancia entre dos depósitos de un mismo centro de almacenamiento no puede ser inferior a la semisuma de sus radios


y como mínimo ha ser de 1 m. - La colocación sobre los apoyos tiene que realizarse de tal manera, que el orificio de drenaje se situe en la parte más baja de la generatriz inferior y a una distancia mínima de 50 cm del suelo en los depósitos de hasta 20 m3 y de 80 cm en los mayores. - La instalación de los depósitos debe ser horizontal con una pendiente del 0,5% hacia el extremo en que esté montado el dispositivo de purga. - Como ventaja frente a los depósitos enterrados, los depósitos aéreos presentan una mayor vaporización a igualdad de volumen (mejor transmisión del calor) además de un acceso más fácil para la realización de tareas de limpieza y mantenimiento.

por debajo del nivel del terreno circundante, de forma tal que la generatriz superior diste entre 30 y 50 cm de dicho nivel. Estos depósitos han de cumplir los siguientes requisitos: - Deben situarse sobre fundación firme y anclados de forma que se impida su flotación. - Cuando exista más de un depósito en una misma fosa debe guardarse una distancia entre ellos como mínimo de 1 m. - En caso de que el depósito se aloje en una fosa revestida de obra de fábrica u hormigón, este revestimiento distará de las paredes del depósito un mínimo de 50 cm en las paredes laterales, 20 cm al fondo y 30 cm a la tapa si existe. - La principal ventaja de estos depósitos es que presentan una menor ocupación de terreno al necesitar menores distancias de seguridad que los depósitos aéreos además del hecho de quedar fuera de la vista, ganando en estética la instalación.


• Depósitos enterrados: Son aquellos depósitos situados enteramente


ación namiento


1

Diseño de una instala Diseño del centro de almace • Depósitos semienterrados: A esta opción se recurre cuando por algún impedimento del terreno no se pueda llegar a enterrar totalmente el depósito. Para poder ser considerados como enterrados es necesario que se complete la fosa por encima del terreno mediante paredes de fábrica u hormigón hasta la altura necesaria. A continuación se muestran las distintas maneras de completar la fosa.

d a

A

b


d

B

a b

C

d a b

• Depósitos en azotea: Cuando no se dispone de terreno comunitario a nivel de calle se puede optar por colocar el depósito aéreo sobre azotea siempre que se tengan almacenamientos menores de 5 m3. Para ello es necesario que un técnico titulado competente certifique que la edificación puede soportar las cargas que el depósito produzca, tanto durante la explotación como durante las pruebas y que el suelo sea de material resistente al fuego. Los requisitos que se deben cumplir en este caso son los siguientes: - Las distancias medidas a partir de los orificios a chimeneas, desagües, aberturas a patios o a huecos o accesos que comuniquen con niveles inferiores al suelo de la azotea serán, como mínimo, de 6 m.

- Si la azotea es practicable para otros usos, la estación de GLP deberá estar provista de cerramiento. - La superficie de estas instalaciones de GLP deberán tener, al menos, una cuarta parte de su perímetro abierto a calles o zonas exteriores perfectamente ventiladas.

Fig. 1.2

Cerramiento. (Sólo si la azotea es accesible para otros usos)

Depósito en Toma de agua

Extintor 6 4

2

3

Extintor

5

azotea. Disposición sobre edificio de

1 2

1 - Descendentes individuales

4 - Ventilaciones al exterior

2 - Tubería de llenado

5 - Receptora común

3 - Depósito

6 - Armarios de contadores


viviendas.


ación namiento

Fig. 1.3. Depósito en azotea. Disposición en cubierta a dos aguas.


1

Diseño de una instala Diseño del centro de almace • Depósitos en patio: Los depósitos aéreos de menos de 20 m3 y los enterrados de menos de 10 m3 pueden ubicarse en patios que además de tener acceso apropiado para vehículos de suministro cumplan con alguna de las siguientes condiciones: - Contener toda la superficie de la estación de GLP y además una zona libre de 3 m y estar totalmente abierto a calles o zonas exteriores permanentemente ventiladas y a nivel del suelo en un mínimo de una sexta parte del perímetro del patio. Según la Fig.1.4. se tiene que: Abertura = D1+D2+D3+D4 Perímetro = L1+L2+L3+L4+D1+D2+D3+D4 Por tanto se deberá cumplir que:


20

Abertura ≥ 1/6 Perímetro

Bloque viviendas 1

Fig. 1.4. Depósito en patio (1ª condición).

L1 D4 Bloque viviendas 4

D1 Bloque viviendas 2

L4

L2

S

S1

3m

D3

D2 L3

Bloque viviendas 3

- Contener toda la estación de GLP considerando el doble de las distancias de seguridad que se indican en la ref. 4 del Apéndice del Reglamento3 y además una zona libre alrededor de ella de al menos 3 m. En este caso la altura de las edificaciones no podrá ser superior al radio del círculo mayor que incluyendo a todas las edificaciones, pueda inscribirse en el patio. (Ver fig. 4)

3

Reglamento sobre instalaciones de almacenamiento y suministro de GLP en depósitos fijos. (Orden del M.I.E. de 29 de enero de 1986).

en patio (2ª

VIVIENDAS

condición). 2S

2 x S1

3m

R

AS

VIVIEND

Nota: La altura de los edificios debe ser menor que R

1.2.2. Equipo de trasvase Cuando la capacidad de una instalación es elevada es conveniente instalar un equipo de trasvase que acelere las operaciones de llenado del depósito. Como norma general los centros de almacenamiento que llevan estos equipos son aquéllos que superando los 60 m3 de capacidad, tienen accesos adecuados para cisternas con tractor y semirremolque. Existen dos tipos de sistemas de trasvase: a) Por bomba, en fase líquida: Este sistema resulta más económico, debido a un menor coste de la bomba y su mantenimiento respecto al compresor. Sin embargo, es importante tener en cuenta el fenómeno de la cavitación antes de proceder a la instalación de una bomba. Para el buen funcionamiento de la bomba es especialmente importante que la instalación de las tuberías de aspiración e impulsión sean diseñadas y montadas por técnicos especializados. Para ello deberá tenerse en cuenta lo siguiente: - Diseñar la tubería de aspiración con las mínimas pérdidas de carga. Es necesario montar un tramo de tubería lo suficientemente largo para que el líquido pierda su turbulencia.


Fig. 1.5. Depósito

VIVIENDAS


ación namiento


1


22

Diseño de una instala Diseño del centro de almace - Es sumamente importante que la aspiración de la bomba tiene que quedar a una cota inferior a la conexión de la cisterna (REPSOL GAS recomienda una distancia superior a 50 cm). - Para evitar que llegue hasta la bomba cualquier partícula que pudiera arrastrar el gas a su paso por la conducción es necesario prever filtros adecuados que será necesario limpiar periódicamente. - Antes de la puesta en marcha hay que asegurarse que la bomba esté totalmente llena del líquido a bombear.

13

Fig. 1.6. Equipo

13

4

de trasvase por

5

5

5

14 4

4 A 1 FL

bomba.

1/4’’

2

2 12

1 FL

9 10

7 2’’

4

3 B

5

4 9

7

4

13

4

7

5

6

5 9 4

8

3

4 5

C

2

1 FG

2 11

14

4

5

7

4

5

5

5

5

5

4 9 10

1 1/2’’

En este esquema se han incluido los siguientes elementos: A: Conexión de la cisterna con el equipo de trasvase B: Fase líquida

4

9 10

4 4

3

5

5

4

5

4

5

06: Filtro 07: Válvula de aguja portamanómetro y manómetro

C: Fase gaseosa

08: Visor óptico de flujo con

1: Racord Weco

válvula antirretorno

2: Apoyos para la manguera

09: Válvula antirretorno

3: Válvula de acero de purga

10: Válvula de exceso de flujo

4: Válvula de corte embridada

11 y 12: Mangueras

5: Válvula de seguridad

13 y 14: Bridas

4


ación namiento b) Por compresor, en fase gaseosa: Para llenar el depósito o depósitos, el compresor aspira el propano en fase gaseosa de aquellos, comprimiéndolo en la cisterna con lo que por la diferencia de presión creada el propano en fase líquida pasa de la cisterna a los depósitos. El elemento fundamental en estos equipos es la válvula de 4 vías del compresor. Dependiendo de la posición que adopte se puede llegar a comprimir o aspirar gas en un sentido o en otro, lo que permite, en caso de necesidad, vaciar uno o más depósitos llevando el propano líquido al camión. A continuación se incluyen los esquemas de los dos tipos de sistemas de trasvase:

11

11

11 5

4 4

4

12

C 9

4

5

13 5

4

FG 14

1 2

2 FL 15

1 2

17

16

4

4

4

12

4

3 4 3 4

2 FL

4

12

10

4

de trasvase por compresor.

13 4

Fig. 1.7. Equipo

5

5

13

7

6

7

4

8

5

4

1 1/4’’

3

En este caso los elementos que componen la instalación son: 1: Racord Weco

08: Visor óptico de flujo con válvula antirretorno

2: Apoyos para manguera

09: Compresor de gas

3: Válvula de purga

10: Válvula de 4 vías del compresor

4: Válvula de corte

11: Bridas ciegas para futura ampliación de la instalación

5: Válvula de seguridad

12: Válvula rosca-brida

6: Filtro

13: Válvula de exceso de flujo

7: Válvula portamanómetro y

14 y 15: Mangueras

manómetro

16 y 17: Bridas


23


1

Diseño de una instala Diseño del centro de almace La elección del sistema de trasvase depende fundamentalmente del criterio del proyectista y de la situación y topografía de la estación de GLP. En general, el sistema por bombeo de la fase líquida se emplea más para almacenamientos aéreos, mientras que en el caso de enterrados se puede utilizar, si fuera necesario, el trasvase por compresor. También se puede usar éste último para las maniobras de trasvase entre depósitos de una misma instalación.

1.2.3. Vaporizador Cuando la vaporización natural en el depósito o los depósitos no


24

es suficiente para cubrir las necesidades de la instalación se acude a elementos vaporizadores adicionales. Un vaporizador es un intercambiador de calor en el que un fluido, generalmente agua, hace las veces de elemento transmisor de calor, proporcionando el calor suficiente para que se produzca la vaporización de la masa de líquido requerida. Para calentar el agua, el equipo de vaporización dispone de una caldera, alimentada generalmente con el propano gaseoso de la propia instalación. Sin embargo, es conveniente que este propano en fase gaseosa provenga del propio depósito, evitándose en lo posible tomar el gas a la salida del vaporizador. Se admiten dos tipos de calderas: - Caldera de llama abierta, con quemadores de GLP en línea - Caldera cerrada de fundición, con quemador monoblock Para asegurarse que nunca salga propano en fase líquida por la salida del vaporizador, y se pueda introducir en la red de distribución o en la instalación receptora, los vaporizadores van provistos de unos sistemas antiinundación. Estos sistemas pueden ir desde una simple boya o flotador que obtura la salida de la fase

neumáticas que actúan sobre una electroválvula que puede cortar el flujo de propano líquido al vaporizador. En la siguiente figura se muestra el esquema del sistema de seguridad de un vaporizador. En él se pueden observar los tres niveles de actuación de los sistemas de seguridad que existen en este tipo de instalaciones: N1. Nivel operativo: En este nivel el control del vaporizador se realiza mediante la verificación de la temperatura de retorno del agua, apagándose la caldera en caso de llegar a la temperatura de trabajo y volviéndose a encender de manera automática cuando sea preciso. N2. Nivel de seguridad máximo operativo: Mientras el nivel de propano líquido oscile por debajo de este nivel se permite el paso de propano líquido al vaporizador. Si por enfriamiento excesivo (tanto si es por fallo de la caldera como por consumo excesivo) el nivel de líquido asciende, al llegar al flotador lo empuja hacia arriba accionando una electroválvula que cerrará el paso de líquido automáticamente. N3. Actuación del sistema mecánico antiinundación: Aquí el control se realiza mediante un flotador o boya que obtura, mediante un simple cierre mecánico, el paso de propano líquido que haya subido anormalmente de nivel. Cuando esto ocurra, es preciso "rearmar" manualmente el vaporizador para equilibrar presiones y que caiga la boya permitiendo la reanudación del suministro.


gaseosa hasta complejos sistemas que utilizan señales eléctricas o


ación namiento


1

Diseño de una instala Diseño del centro de almace Fig. 1.8. Sistema de seguridad en el

220 V

2 3 6

vaporizador.

4

5 N3 N2 N1


1.- Relé con rearme manual (Cuando se excita abre 2.-) 2.- Interruptor del relé 3.- Cabeza electroválvula 4.- Interruptor de control del nivel N2 5.- Flotador con obturador 6.- Cuerpo electroválvula con retorno incorporado 7.- Interruptor de control del nivel N1 con termostato

Por último es importante destacar que el dimensionado de los equipos de vaporización a instalar se debe hacer en base a los consumos previstos para los usuarios potenciales y futuras expansiones.

1.2.4. Sistemas de regulación Los equipos de regulación de los centros de almacenamiento constan principalmente de un elemento regulador propiamente y un elemento limitador de presión, llevando a cabo no sólo una labor de regulación de la presión sino también de garantía de suministro en todo momento. Es necesario que el tramo de conducción donde va montado el regulador y limitador presente una inclinación aproximada del 5% hacia los depósitos, para que, en caso de condensación de la parte de


ación namiento butano que contiene el propano comercial, vuelva a los depósitos. El conjunto regulador-limitador debe diseñarse con una capacidad mínima del 150% del caudal punta calculado a la presión de emisión establecida. Para permitir el desmontaje de estos elementos se incluyen llaves de corte tanto anterior como posterior además de manómetros que verifiquen la presión de entrada y salida. La ubicación del equipo dependerá del tipo de instalación, según se obtenga el gas por vaporización natural o forzada. En instalaciones con vaporización forzada, en la edificación del vaporizador, se deben disponer en paralelo dos equipos de regulación, uno para la fase gaseosa del depósito y el otro para la del vaporizador.

D

D D

C B

E

F

D C

Pendiente hacia los depósitos Mínimo: 5%

C B C B

G

G

D

A A

A

A: Depósitos B: Válvula de Corte PN 40 C: Junta Aislante (Tipo Monoblock PN 10 después del equipo de regulación o tipo Sandwich PN 40 antes del equipo de regulación) D: Válvula de corte PN 40 E: Regulador F: Limitador G: Válvula de aguja portamanómetro

Fig. 1.9. Equipo de regulación de los depósitos.


27

Diseño de una instala 2 Diseño de la red de distr 2.1. TRAZADO El trazado de la red de distribución debe ser lo más sencillo posible y con el mínimo recorrido posible. En general, es preferible que las redes sean abiertas, es decir las mallas sólo se van a utilizar en casos concretos de continuidad de suministro ante pruebas de estanqueidad complicadas o en previsión de futuras ampliaciones de la red con cargas desconocidas. Los trazados de la red de distribución irán preferentemente por aceras y lo más cerca posible de los armarios de contadores. Se evitará el trazado por calzada aunque cuando esto no sea factible, se llevará lo más próximo a la acera. Los cruces de calzada se deben hacer con vainas resistentes y lo suficientemente holgadas que permitan el paso de la canalización sin dificultades, disponiendo además de sendos registros en los extremos de la vaina. Además estos cruces han de ser lo más perpendiculares posible al eje de la calzada. En una red de distribución hay que tener en cuenta que: - Se deben definir primero unas arterias principales que van a discurrir por las calles de mayor consumo y que serán las que transporten el gas desde el centro de almacenamiento hasta las principales zonas de consumo. Estas tuberías serán las que conduzcan un mayor caudal y finalizarán en el punto de menor presión de la red. Generalmente su diámetro en las redes de PE es superior a los 63 mm. - De estas arterias principales van a partir unas tuberías secundarias que llevarán el gas hasta sus puntos de consumo. En este caso los diámetros en PE serán muy comúnmente de 40 mm. - Finalmente existirán acometidas que partiendo de las arterias o las tuberías secundarias van a llegar hasta el cliente final. El diámetro oscilará generalmente entre 32 mm y 20 mm.

seguir los siguientes pasos: - En primer lugar se realiza un trazado preliminar de la red en función de la ubicación del centro de almacenamiento y de los puntos de consumo. - Después, teniendo en cuenta este trazado preliminar, se calculan los caudales de cada tramo comenzando por los extremos de la red de suministro y terminando en el punto de emisión. - Tras el cálculo de los diámetros (ver punto siguiente) se estudian posibles alternativas al trazado preliminar con el fin de optimizar la red. - En caso de que se optase por modificar la configuración de la red, se recalcularían los caudales para cada tramo obteniéndose nuevos diámetros. Una vez que se ha decidido el trazado de la red es necesario fijar la profundidad de enterramiento que llevarán las tuberías medido desde su generatriz superior hasta el nivel definitivo del suelo. REPSOL GAS en sus especificaciones indica las siguientes


Para definir el trazado de la red de distribución se recomienda

2. Diseño de la red de distribución

ación ribución

profundidades de enterramiento para sus redes de distribución:

Bajo acera En zona ajardinada (con hormigón) Bajo calzada En zona ajardinada (sin hormigón) En zona rural (con hormigón) En zona rural (sin hormigón)

60 cm 65 cm 80 cm 100 cm

2


Diseño de una instala 2 Diseño de la red de distr En lo referente a las acometidas la profundidad de enterramiento será:

Bajo acera Bajo calzada En zona ajardinada privada

50 cm

En zona ajardinada pública (con hormigón) En zona ajardinada publica(sin hormigón) En zona rural (con hormigón) En zona rural (sin hormigón)

80 cm

100 cm


30

2.2. CÁLCULO DE DIÁMETROS El diámetro de las tuberías a instalar es un factor que va a determinar en gran medida el coste final de una red de distribución por lo que es muy importante realizar adecuadamente su cálculo. Este diámetro depende de: - La naturaleza del gas con su densidad característica. - La caída de presión que se admita que va a ser función del caudal y de la presión de trabajo. - La velocidad resultante de circulación del gas. La presión del gas decae conforme avanza a lo largo de la tubería por efecto del rozamiento con las paredes y los diferentes accesorios así como por la presencia de cambios de sección en la tubería. Este efecto es lo que se conoce como pérdida de carga. En general la manera de calcular estos diámetros consiste en determinar la pérdida de carga que se produce para un determinado diámetro obtenido por tanteo para comprobar si esa pérdida de carga y la velocidad resultantes son válidas.

Las redes deben ser calculadas para garantizar el suministro tanto de GLP como de gas natural teniéndose que cumplir los siguientes valores:

GLP

GAS NATURAL

1,3 kg/cm2

1,3 kg/cm2

1,75 kg/cm2

2,5 kg/cm2

Velocidad máxima en canalizaciones exteriores

20 m/s

20 m/s

Velocidad máxima en canalizaciones interiores

10 m/s

10 m/s

P en el punto más alejado de consumo (1) P máxima de emisión

(1)


ación ribución

(1) Presiones relativas

Para estos cálculos se considerarán las necesidades reales de las viviendas y se aplicarán los coeficientes de simultaneidad que se indican en el Reglamento4. Para proceder al cálculo de una red de distribución se empieza en primer lugar por calcular el diámetro de la conducción desde el punto de emisión de gas hasta la primera derivación, suponiendo una pérdida de carga igual a la pérdida por metro lineal permitida. Una vez calculado este diámetro, se elige el diámetro comercial inmediatamente superior y se comprueba que se cumple la limitación de velocidad en el interior de la tubería. Para calcular los siguientes tramos se procederá de la misma forma hasta llegar a tener todos los diámetros de la arteria principal. Una vez hecho esto se calcularía de forma similar toda la red.

4

Instrucción sobre Documentación y Puesta en Servicio de las Instalaciones Receptoras de Gases Combustibles. (Orden del M.I.E. de 17 de diciembre de 1985).


31


Diseño de una instala 2 Diseño de la red de distr


32

2.2.1. Pérdida de carga Para la determinación de la pérdida de carga se utilizarán las fórmulas de RENOUARD, válidas para los casos en los que la relación entre el caudal (m3(n)/h) y el diámetro (mm) es inferior a 150:

Q < 150 D Nota: A título de ejemplo, para una tubería de diámetro interior real de 53 mm, estas fórmulas serían válidas si el caudal fuese igual o menor a 53x150=7.950 m3/h

Estas fórmulas son: Para medias presiones (0,05 bar < P < 4 bar)

2

2

Pa - Pb = 48,6 • S • L • Q1,82 • D-4,82

Para bajas presiones (P = 0,05 bar)

Pa - Pb = 232.000 • S • L • Q1,82 • D-4,82

A continuación se indica lo que significa cada término: • Pa y Pb: Presiones absolutas en el origen y en el extremo del tramo cuya pérdida de carga queremos hallar expresadas en bar para medias presiones y en mm c.d.a. para bajas presiones. • S:

Densidad corregida. Es un factor que depende de la densidad relativa del gas y de la viscosidad y comprensibilidad del mismo. Los valores que se han de tomar para este parámetro son los indicados a continuación: Para gas natural

0,6

Para gas propano

1,16

Para aire propanado (13.500 kcal/m3)

1,11

Longitud de cálculo en m. Se debe tomar un 20% más de la longitud real para tener en cuenta las pérdidas debidas a accesorios, cambios de dirección, etc.

• Q:

Caudal en m3 (n)/h (es decir a presión atmosférica y temperatura 0º C).

• D:

Diámetro interior de la tubería expresado en mm.

Los diámetros mínimos permitidos, tanto en una arteria principal como en las derivaciones de la red, serán los siguientes:

PE

40

Acero

1"

Cobre

(1)

15/18 mm

(1) Su uso se limita a sistemas de distribución en urbanizaciones privadas con depósito propio que no discurren por vías públicas.

2.2.2. Velocidad del gas La velocidad del gas en la tubería (a 15º C) se determinará por la fórmula:

V = 374 •

Q P • D2

En este caso se tiene que: • V: Es la velocidad del gas en m/s. • P: Es la presión absoluta media de la conducción del tramo analizado, en bar. • D: Es el diámetro interior de la tubería en mm. • Q: Caudal en m3(n)/h. Como ya se ha adelantado, esta velocidad para tuberías en el exterior debe ser menor de 20 m/s.


• L:


ación ribución


Diseño de una instala 2 Diseño de la red de distr Hoy en día el dimensionado de una red se realiza habitualmente con métodos informáticos. A continuación se incluye un ejemplo sencillo de cómo se haría este cálculo de manera manual. Para este ejemplo se parte del esquema de la fig. 2.1. Se ha considerado en este caso bloques de viviendas de 120 m2 en Burgos, admitiéndose un valor de caudal unitario por vivienda de 1,81 kg/h ≈ 0,87 m3(n)/h.

Fig. 2.1.

65 viviendas


40 viviendas 65 m

65 m

4 2

75 m

34

2.2.3. Ejemplo de dimensionado de una red

3

1 40 m

5 75 m 32 viviendas

90 viviendas

Como ya se ha indicado es necesario realizar los cálculos tanto para propano como para gas natural. Como en este caso la red es muy sencilla no es necesario definir cuál será la arteria principal. Partiendo de unos diámetros estimados a priori, construimos una tabla a partir de las fórmulas vistas anteriormente:

Datos: c:

5.000 kcal/h

acs: 20.000 kcal/h calef. mixta: 12.247 kcal/h

Nº viviendas Factor simult.

Caudal Diámetro propano interior (m3(n)/h) (mm)

Longitud (m)

Pa (kg/cm2)

Pb (kg/cm2)

Pmedia (kg/cm2)

Velocidad (m/s)

1

227

0,35

110

51,4

40

2,750

2,735

2,742

5,682

2

105

0,35

52

32,6

65

2,735

2,681

2,708

6,722

3

40

0,4

60

32,6

75

2,735

2,654

2,695

7,819

4

122

0,35

21

32,6

65

2,681

2,671

2,676

2,713

5

90

0,35

45

32,6

75

2,654

2,604

2,629

5,964

35

En esta última tabla se observan los resultados para el cálculo con gas natural. Para obtenerlos ha sido necesario rehacer los cálculos variando los diámetros ya que se superaba el límite de velocidad:

Tramo

Nº viviendas Factor Caudal Diámetro simult. gas natural interior (mm) (m3(n)/h)

Longitud (m)

Pa (kg/cm2)

Pb (kg/cm2)

Pmedia (kg/cm2)

Velocidad (m/s)

1

227

0,35

264

51,4

40

3,500

3,474

3,487

10,726

2

105

0,35

124

32,6

65

3,474

3,376

3,425

12,758

3

40

0,4

144

32,6

75

3,474

3,325

3,400

14,873

4

122

0,35

49

32,6

65

3,376

3,357

3,367

5,173

5

90

0,35

107

32,6

75

3,325

3,235

3,280

11,473


Tramo


ación ribución


Diseño de una instala 2 Diseño de la red de distr 2.3. VÁLVULAS DE CORTE Y ACCESORIOS 2.3.1. Válvulas de corte La red de distribución dispondrá del mínimo número de válvulas de línea y derivación posible, que garantice el aislamiento por sectores en previsión de futuras pruebas de estanqueidad. A la hora de definir el trazado de una red hay que tener en cuenta que la profundidad recomendable de enterramiento de las válvulas es la siguiente:


36 Válvulas de red

Acera, zona ajardinada sin hormigón

60 cm

Zona ajardinada con hormigón, zona rural con hormigón

80 cm

Zona rural sin hormigón Válvulas de acometida

100 cm

50 cm

En principio, en una red de distribución se van a tener válvulas enterrables, válvulas en arqueta y válvulas aéreas, sin embargo en el caso de redes para urbanizaciones de nueva construcción, no se van a usar ni las enterrables ni las aéreas, reservándose su uso para la distribución a poblaciones enteras.

2.3.2. Accesorios A lo largo de la red se ubican numerosos accesorios que intervienen en su trazado. Todos estos elementos contribuyen a elevar las pérdidas de carga de la red por lo que en principio cuantos menos accesorios, roscas y/o soldaduras tenga una instalación, será más perfecta.

• Elemento reductor. • Elemento de transición de material. • Codo. • Cruz. • Manguito. • Tapón o cap. • Te. • Vaina para cruce.


A continuación se enumeran algunos de los más usuales:


ación ribución

Diseño de una instala 3 Diseño de instalaciones rec 3.1. TRAZADO Una instalación receptora se define como el conjunto de elementos que conducen el gas desde la llave general que se encuentra al final de la acometida (canalizado) o desde los depósitos de GLP (granel), hasta los puntos de utilización. Es decir, es el conjunto de conducciones y accesorios comprendidos entre la llave de acometida, excluida ésta, y las llaves de aparatos, incluidas éstas. Para el diseño de las tuberías correspondientes a las instalaciones receptoras es necesario tener en cuenta todo lo que se ha dicho anteriormente sobre el cálculo de los diámetros y las pérdidas de carga. Para estos cálculos es necesario utilizar las necesidades reales de cada vivienda o local. Asimismo de nuevo hay que diseñar la instalación tanto para su uso con GLP como para su uso con gas natural. En una instalación receptora se van a utilizar tuberías en cada una de la modalidades siguientes: - Vistas: Se trata de tuberías que son vistas en todo su recorrido. Es necesario tener en cuenta las distancias de seguridad reglamentarias5 a otras tuberías, conductos o suelo, según se indica en el siguiente cuadro:

5

Curso paralelo (cm)

Cruce (cm)

Conducción de agua caliente

3

1

Conducción eléctrica

3

1

Conducción de vapor

5

1

Chimeneas

5

5

Suelo

5

-

Reglamento de instalaciones de gas en locales destinados a usos domésticos, colectivos o comerciales. (Real Decreto 1853/1993 de 22 de octubre).

- Alojadas en vainas o conductos: Las tuberías de una instalación receptora han de discurrir por zonas comunitarias o por el interior de la vivienda, local colectivo o comercial al que alimentan, sin embargo hay ocasiones en las que esto no es posible y es necesario utilizar vainas o conductos. Estas protecciones se van a usar tanto en tuberías de PE como en cobre y acero en los casos que así lo indique el Reglamento6. - Enterradas: Se consideran tuberías enterradas aquellas que se alojan en el subsuelo (no se podrán colocar tuberías en el suelo de un

En general, es preferible que el recorrido de las tuberías en MPB se realice por el exterior de las edificaciones o por los patios de ventilación, recomendándose que el trazado por el interior del edificio sea el más corto posible, por lo que los locales o armarios donde estén ubicados los contadores conviene que estén ubicados en el exterior o en un local en que una de sus paredes linde con el exterior o bien ubicarlos en la azotea.

3

Reglamento de instalaciones de gas en locales destinados a usos domésticos, colectivos o comerciales. (Real Decreto 1853/1993 de 22 de octubre).


39

local).

6

3. Diseño de instalaciones receptoras

ación ceptoras


Diseño de una instala 3 Diseño de instalaciones rec Según se indica en las propias Especificaciones de REPSOL GAS las presiones, pérdidas de carga y velocidades admisibles en las instalaciones receptoras suministradas por REPSOL GAS7 son las siguientes:

Acometida interior desde la llave de acometida hasta la/s llave/s de edificio o armario/s de contador/es


40

Presión mínima en llave de acometida o edificio

1,3 bar

Presión mínima en llave armario de contadores

1,2 bar

Perdida de carga admisible desde acometida a llave armario contadores

100 mbar

Velocidad máxima admisible con gas natural

20 m/s

Diámetro interior mínimo

15 mm

Instalación común en MPB hasta contadores

7

Pérdida de carga admisible hasta regulador de contador

40 mbar


20 m/s


16 mm

Criterio de Diseño y Cálculo de Instalaciones Receptoras.

Presión mínima en salida de contador

135 mbar

Pérdida de carga hasta regulador interior de abonado

55 mbar


20 m/s


10 mm

Ascendente/descendente individual en bloque de viviendas

Presión máxima a la entrada del contador

150 mbar

Presión mínima en salida de contador

135 mbar

Presión mínima en llave de vivienda (para GLP)

50 mbar

Pérdida de carga hasta regulador interior de abonado

55 mbar

Velocidad máxima admisible gas natural

20 m/s


10 mm

Instalación interior Presión de salida regulador de abonado(1)

37 mbar

Pérdida de carga admisible hasta llave de aparato

4 mbar


10 m/s


13 mm

(1) Deberá ser posible modificar la presión de salida del regulador de abonado a 22 mbar sin sustituirlo.


Ascendente/descendente individual en chalets


ación ceptoras


Diseño de una instala 3 Diseño de instalaciones rec 3.2. CONTADORES. UBICACIONES En el caso de edificio multifamiliar, los recintos destinados a alojar los contadores de gas deberán estar situados en zonas comunitarias con accesibilidad8 grado 2. En viviendas unifamiliares también tendrá accesibilidad grado 2. Estos recintos deben estar adecuadamente ventilados y tener la dimensiones necesarias para permitir su correcto mantenimiento y estar construidos de tal forma que quede garantizada su protección frente a agentes exteriores, como pueden ser la humedad y los golpes.

42

Según indica en sus Especificaciones REPSOL GAS admite tres tipos


de recintos para la ubicación de contadores: - Local de contadores: Es aquel recinto con puertas y con dos o más contadores y/o reguladores de gas y su instalación, pudiendo entrar personas en él. - Armario: Es aquel recinto con puertas cuya capacidad se limita a la de contener dos o más contadores y/o reguladores de gas y su instalación, no pudiendo entrar personas en él. Sus dimensiones serán las suficientes para poder instalar, mantener y sustituir los contadores. - En terraza: Se trata de una ubicación especial de las posibilidades descritas anteriormente. Su acceso y la propia terraza deben ser propiedad comunitaria. Los recintos anteriores deben usarse exclusivamente para las instalaciones de gas. Preferentemente se deben ubicar en zonas de edificación al aire libre, fachadas, muros límites de propiedad, azoteas, soportales...

8

Accesibilidad grado 2: Se entiende que un dispositivo tiene accesibilidad grado 2 cuando está protegido por armario, registro practicable o puerta provistos de cerradura con llave normalizada. Su manipulación debe poder realizarse sin disponer de escaleras o medios mecánicos especiales.

En el caso de que se tenga una instalación centralizada de contadores, éstos deben llevar una placa de identificación en la que se indique el piso y puerta al que pertenece el contador. Si no es posible ubicar los contadores en los lugares y con la accesibilidad descritos en los párrafos anteriores por tratarse de edificios ya construidos, podrán instalarse los contadores en el interior de las viviendas o locales privados, prohibiéndose su instalación en dormitorios, cuartos de baño, ducha o aseo y debajo de fregaderos y pilas de lavar. En cualquier caso, esta opción requiere la autorización previa de REPSOL GAS.


ación ceptoras

Cuando el contador se instala en el interior de una vivienda debe

Horno para cocinar

40 cm

Cocina

40 cm

Aparato de calefacción o de producción de agua caliente

20 cm

Enchufe o interruptor eléctrico

20 cm

Nota: Cuando no puedan respetarse estas distancias, deberá intercalarse una pantalla protectora de material incombustible.

Todo contador debe estar homologado por REPSOL GAS.


43

mantener unas distancias mínimas con otros elementos:


Diseño de una instala 3 Diseño de instalaciones rec 3.3. APARATOS DE GAS 3.3.1. Generalidades En primer lugar es importante distinguir entre aparatos a gas de circuito abierto y aparatos a gas de circuito cerrado puesto que esta característica va a determinar muchos de los requisitos que debe cumplir la instalación, incluyendo su posible ubicación: - Aparato a gas de circuito abierto: Son aquellos aparatos en los que el aire necesario para la combustión se toma de la atmósfera del local en el que se encuentran instalados.


44

- Aparato a gas de circuito cerrado o estanco: Son aquellos aparatos en los que el circuito de combustión (entrada de aire, cámara de combustión y salida de productos de combustión) no tienen comunicación alguna con la atmósfera del local en el que se encuentran instalados.

3.3.2. Aparatos de gas de circuito abierto Este tipo de aparatos no pueden ser instalados en dormitorios, cuartos de baño, de ducha o de aseo ni en locales de menos de 8 m3 de volumen bruto mínimo salvo en las excepciones que se contemplan en las Especificaciones de REPSOL GAS: - Locales donde sólo existan aparatos a gas conectados a conductos de evacuación de los productos de la combustión. - Armarios-cocina, con un máximo de 30 cm de profundidad, que se abran a un local con el volumen mínimo especificado. Debido precisamente a que estos aparatos toman el aire de la


ación ceptoras

45

tengan entradas de aire, pudiendo ser éstas directas o indirectas: - Entradas directas: Aberturas permanentes practicadas en paredes, puertas o ventanas, o bien conductos individuales o colectivos que comuniquen de forma permanente el local donde se hallen los aparatos a gas con el exterior o con un patio de ventilación. - Entradas indirectas: Aquellas en las que se toma el aire de otro local que disponga de entradas directas de aire. Sólo se puede elegir esta opción en los locales donde haya únicamente aparatos a gas directamente conectados a conductos de evacuación de los productos de la combustión. La superficie mínima de las entradas de aire, sean éstas directas o indirectas, se establece de acuerdo a la siguiente tabla:

Gasto Calorífico Total Instalado (GT) (kw)

(1)

Sección Libre Mínima de la Abertura (cm2)

GT ≤ 25

30

25 < GT ≤ 70

70

GT > 70

5·GT (en te/h)

(1) GT: Suma de los gastos caloríficos totales de cada uno de los aparatos a gas alojados en el local.


combustión del recinto que los contiene, es necesario que estos locales


Diseño de una instala 3 Diseño de instalaciones rec Como se va a ver más adelante, la ubicación y tamaño de las entradas de aire a los locales va a estar íntimamente ligada a la existencia de conductos de evacuación de productos de combustión. Existen una serie de requisitos complementarios en el caso de instalaciones receptoras ubicadas en locales destinados a usos colectivos o comerciales que cumplan alguna de las siguientes condiciones: - La potencia nominal de utilización simultánea instalada para usos de cocción y/o preparación de alimentos y bebidas sea superior a 30 kW (25.800 kcal/h).


46

- La potencia nominal de utilización simultánea instalada para otros usos no incluidos en el párrafo anterior sea superior a 70 kW (60.200 kcal/h), excepto en el caso de calderas a gas para calefacción o agua caliente sanitaria en que la propia instalación y el local que las albergue cumplirán lo establecido en la Norma UNE 60.601. Estos requisitos complementarios se indican a continuación: - Dimensionado de entradas de aire: S= 5·GT+S1 donde: • S:

Sección en cm2 (S>70cm2).

• GT: Gasto calorífico total instalado de aparatos no conectados, en miles de kcal/h (equivalente al número de te/h). • SI : Superficie exigida para aparatos conectados a conductos de evacuación existentes en el local (Tabla anterior).

deberá cumplirse que el local tenga un volumen mínimo que vendrá dado por la siguiente expresión: V=GT donde: • V:

Volumen mínimo en m3 (V≥8 m3).

• GT: Gasto calorífico total instalado de aparatos no conectados, en miles de kcal/h (equivalente al número de te/h).

3.3.3. Aparatos de gas de circuito cerrado En este caso la principal precaución que hay que tomar es que el local donde se instalen estos aparatos debe tener una pared que comunique directamente con el exterior o bien con un patio de ventilación o que esta comunicación se realice mediante un conducto individual o colectivo diseñado específicamente al efecto.

3.3.4. Conexiones de los aparatos a gas Las conexiones de los aparatos a gas con la instalación receptora se realizarán, según el caso, por uno de los sistemas indicados a continuación:

• Aparatos de cocción fijos Por tubo rígido o tubo flexible metálico

• Aparatos fijos de calefacción • Aparatos de producción de A.C.S. o calderas de calefacción y generadores de aire caliente • Aparatos encastrables • Aparatos de cocción móviles o encastrables • Aparatos móviles de calefacción

Por tubo flexible

• Aparatos de lavar o secar ropa • Lavavajillas • Refrigeradores por absorción


- Si se instalan aparatos a gas no conectados a conductos de evacuación


ación ceptoras


Diseño de una instala 3 Diseño de instalaciones rec 3.3.5. Evacuación de humos En el caso de aparatos estancos, el mismo conducto que sirva para la toma de aire para la combustión va a servir para la evacuación de los productos de la combustión. Siguiendo las medidas de seguridad reglamentarias el extremo final del conducto de evacuación debe estar situado a una distancia mínima de 0,4 m de cualquier abertura destinada a ventilación de locales y estar provisto de su correspondiente deflector.


48

Para los aparatos de circuito abierto la evacuación de los productos de combustión se realiza mediante un conducto especialmente diseñado para ello. Sin embargo existen aparatos en los que no va a ser necesaria su conexión a este conducto de evacuación. Este es el caso de los siguientes aparatos: - aparatos de cocción. - aparatos de calefacción que usen directamente el calor generado para calentar el local donde se hallen instalados, siendo su consumo nominal superior a 4,65 kW. - aparatos de calefacción en locales con volúmenes superiores a los 70 m3 cuyo gasto calorífico total sea inferior o igual a 2,32 kW por cada 25 m3 de volumen de local y su consumo nominal superior a 2,65 kW pero inferior a 6,97 kW.

- Lavadoras, secadoras, lavavajillas, refrigeradores y otros aparatos cuyo consumo nominal no supere los 2,65 kW. Cuando no hay conducto de evacuación conectado al aparato de gas las opciones que existen para descargar los productos de combustión son las siguientes: - A través de un orificio de 10 cm2 que comunique con la chimenea general del edificio. - A través del cortatiro de un conducto de evacuación de otro aparato.


ación ceptoras


49

- Mediante extractor mecánico individual instalado en la parte superior de una pared que dé al exterior o a un patio de ventilación o chimenea individual. - Por una abertura practicada en la parte superior de una pared, puerta o ventana que dé directamente al exterior o a un patio de ventilación.

Diseño de una instala ANEXO TABLA 1 Necesidades medias caloríficas para calefacción (kcal/h) Total superficie a caldear (m2) Localidad ALBACETE ALICANTE ALMERIA AVILA BADAJOZ BARCELONA BILBAO BURGOS CACERES CADIZ CASTELLON CIUDAD REAL CORDOBA CUENCA GERONA GIJON GRANADA GUADALAJARA HUELVA HUESCA IBIZA JAEN LA CORUÑA LEON LERIDA LOGROÑO LUGO MADRID MALAGA MENORCA MURCIA ORENSE OVIEDO PALENCIA P. DE MALLORCA PAMPLONA PONTEVEDRA SALAMANCA SAN SEBASTIAN SANTANDER SEGOVIA SEVILLA SORIA TARRAGONA TERUEL TOLEDO VALENCIA VALLADOLID VIGO VITORIA ZAMORA ZARAGOZA

40

50

60

70

80

90

100

110

120

3332 2989 2883 3010 2917 2952 2976 3135 2795 2987 2976 2986 2962 3215 3617 2965 2695 2967 2967 3183 2988 2764 2927 3109 3305 2975 2824 2842 2950 2955 2968 2943 2864 3188 2990 3193 2851 3174 3001 2924 3068 2974 3160 2955 3354 3037 2968 3084 2915 3021 3225 3030

4255 3812 3677 3849 3722 3765 3796 4006 3570 3810 3795 3814 3778 4109 4611 3782 3446 3790 3784 4064 3811 3531 3734 3973 4216 3798 3607 3632 3763 3769 3787 3758 3657 4072 3813 4076 3640 4057 3828 3731 3923 3793 4039 3769 4285 3878 3786 3939 3719 3858 4119 3867

5204 4658 4493 4714 4550 4601 4639 4903 4367 4655 4638 4666 4618 5029 5631 4622 4219 4638 4624 4969 4656 4320 4563 4863 5152 4645 4412 4445 4598 4606 4628 4596 4472 4981 4659 4984 4451 4967 4677 4559 4803 4634 4945 4606 5243 4743 4627 4819 4545 4720 5038 4727

6181 5528 5332 5606 5401 5459 5504 5826 5188 5524 5503 5544 5480 5977 6679 5484 5015 5511 5486 5900 5525 5133 5415 5780 6113 5515 5240 5282 5456 5467 5492 5458 5310 5918 5528 5917 5285 5905 5549 5410 5709 5499 5879 5466 6230 5634 5491 5726 5394 5606 5984 5611

7187 6423 6196 6528 6278 6343 6396 6779 6034 6418 6394 6449 6368 6954 7757 6372 5837 6411 6375 6860 6419 5971 6292 6726 7103 6412 6095 6146 6339 6353 6381 6347 6175 6883 6423 6879 6145 6872 6447 6287 6645 6389 6843 6351 7247 6551 6380 6660 6269 6520 6959 6522

8232 7349 7090 7485 7186 7258 7319 7768 6912 7343 7317 7388 7288 7970 8873 7291 6691 7346 7294 7855 7345 6840 7201 7708 8128 7343 6981 7043 7253 7270 7303 7269 7071 7886 7349 7876 7037 7877 7377 7195 7617 7311 7844 7268 8303 7504 7301 7630 7174 7468 7971 7466

9359 8347 8053 8523 8165 8242 8312 8838 7861 8339 8310 8403 8279 9068 10071 8281 7616 8356 8284 8928 8341 7781 8179 8771 9232 8346 7938 8014 8238 8258 8295 8265 8038 8968 8346 8952 7999 8965 8377 8173 8670 8302 8928 8255 9445 8531 8292 8679 8150 8492 9063 8484

10071 8991 8674 9159 8792 8879 8954 9504 8457 8984 8952 9040 8916 9751 10855 8920 8187 8988 8924 9610 8986 8369 8810 9431 9944 8983 8541 8618 8874 8894 8935 8894 8651 9648 8991 9636 8610 9637 9025 8803 9320 8944 9597 8892 10159 9180 8932 9336 8777 9137 9752 9134

10820 9667 9325 9829 9449 9546 9626 10206 9084 9659 9624 9709 9585 10470 11674 9590 8788 9652 9594 10326 9661 8989 9471 10126 10691 9653 9175 9254 9541 9562 9605 9555 9295 10363 9667 10355 9251 10346 9704 9463 10005 9616 10302 9560 10911 9862 9602 10027 9435 9815 10476 9817

Estos valores son válidos para vivienda nueva. Es necesario incluir los siguientes factores de corrección a los valores de la tabla en función de la clase y tipo de vivienda: Clase/Tipo Bloque Adosado Independiente

Económica

Normal

Lujo

0,8 1 1,2

1 1,2 1,4

1,2 1,4 1,6

ación TABLA 2 Necesidades medias caloríficas para calefacción (kcal/h)

ALBACETE ALICANTE ALMERIA AVILA BADAJOZ BARCELONA BILBAO BURGOS CACERES CADIZ CASTELLON CIUDAD REAL CORDOBA CUENCA GERONA GIJON GRANADA GUADALAJARA HUELVA HUESCA IBIZA JAEN LA CORUÑA LEON LERIDA LOGROÑO LUGO MADRID MALAGA MENORCA MURCIA ORENSE OVIEDO PALENCIA P. DE MALLORCA PAMPLONA PONTEVEDRA SALAMANCA SAN SEBASTIAN SANTANDER SEGOVIA SEVILLA SORIA TARRAGONA TERUEL TOLEDO VALENCIA VALLADOLID VIGO VITORIA ZAMORA ZARAGOZA

130

140

150

160

170

180

190

200

210

11566 10341 9975 10497 10105 10212 10297 10906 9709 10333 10295 10376 10252 11188 12492 10259 9389 10315 10263 11041 10335 9606 10130 10819 11436 10320 9807 9888 10206 10227 10274 10215 9937 11076 10341 11072 9890 11054 10381 10122 10688 10287 11006 10226 11660 10543 10271 10716 10092 10492 11198 10499

12306 11009 10619 11160 10755 10872 10962 11599 10329 11001 10960 11038 10914 11899 13303 10922 9983 10972 10927 11749 11003 10219 10784 11506 12175 10982 10434 10517 10866 10887 10937 10868 10574 11782 11010 11783 10525 11754 11052 10775 11365 10952 11703 10886 12403 11217 10935 11400 10743 11162 11915 11174

13039 11671 11257 11814 11399 11526 11621 12285 10942 11662 11619 11692 11569 12602 14107 11578 10571 11622 11583 12450 11665 10824 11432 12185 12906 11637 11054 11138 11519 11540 11593 11515 11204 12481 11672 12486 11152 12447 11717 11422 12034 11610 12392 11540 13138 11884 11591 12076 11387 11826 12623 11843

13762 12325 11888 12460 12035 12172 12273 12963 11548 12316 12270 12339 12216 13296 14902 12227 11152 12263 12233 13143 12319 11423 12072 12856 13629 12284 11667 11752 12165 12187 12243 12154 11827 13172 12327 13181 11772 13131 12374 12061 12695 12261 13072 12186 13864 12544 12241 12744 12024 12481 13323 12504

14477 12972 12511 13098 12664 12811 12917 13632 12146 12963 12914 12978 12856 13982 15688 12869 11725 12897 12874 13827 12966 12013 12705 13518 14344 12923 12272 12358 12803 12825 12884 12785 12443 13854 12974 13868 12385 13806 13024 12693 13347 12905 13744 12825 14581 13195 12883 13403 12654 13128 14014 13157

15183 13611 13127 13727 13285 13443 13553 14292 12737 13602 13551 13608 13489 14658 16465 13503 12290 13523 13509 14503 13606 12597 13330 14172 15051 13555 12870 12957 13435 13456 13519 13409 13050 14528 13614 14547 12990 14473 13667 13318 13991 13541 14407 13457 15289 13838 13518 14054 13277 13768 14697 13803

15880 14243 13736 14347 13899 14068 14182 14944 13320 14234 14180 14231 14114 15327 17233 14130 12849 14141 14136 15171 14238 13173 13948 14818 15749 14179 13461 13548 14059 14080 14146 14025 13651 15193 14247 15217 13588 15131 14302 13936 14627 14170 15061 14081 15987 14474 14145 14698 13892 14399 15372 14440

16569 14868 14338 14960 14505 14685 14804 15588 13896 14859 14801 14845 14732 15986 17993 14750 13399 14751 14756 15831 14863 13742 14559 16455 16439 14796 14044 14131 14675 14697 14765 14633 14244 15849 14872 15879 14179 15780 14929 14546 15253 14792 15707 14699 16677 15101 14765 15332 14500 15023 16038 15071

17249 15486 14933 15564 15105 15296 15419 16223 14465 15477 15416 15452 15343 16637 18745 15362 13943 15353 15369 16483 15480 14303 15163 16083 17122 15405 14619 14707 15285 15306 15377 15234 14830 16498 15490 16534 14762 16421 15550 15149 15872 15407 16344 15309 17359 15721 15377 15959 15101 15639 16696 15693

Estos valores son válidos para vivienda nueva. Es necesario incluir los siguientes factores de corrección a los valores de la tabla en función de la clase y tipo de vivienda: Clase/Tipo Bloque Adosado Independiente

Económica

Normal

Lujo

0,8 1 1,2

1 1,2 1,4

1,2 1,4 1,6


Localidad

Anexo

Total superficie a caldear (m2)

DiseñoANEXO de una instala TABLA 3 Factores de simultaneidad (Se aplicará el factor de simultaneidad "S1" si no hay calderas de calefacción a gas y "S2" si las hay)

Anexo

Número de viviendas (n)


52

n=1 n=2 n=3 n=4 n=5 n=6 n=7 n=8 n=9 n≥10 n>15 n>25 n>40 n>50

Factores de simultaneidad S2 S1 1 0.50 0.40 0.40 0.40 0.30 0.30 0.30 0.25 0.25 0.20 0.20 0.15 0.15

1 0.70 0.60 0.55 0.50 0.50 0.50 0.45 0.45 0.45 0.40 0.40 0.40 0.35

ación TABLA 4 Tabla de potencias nominales y caudales para distintos aparatos de uso doméstico

Propano comercial m3(n)/h

Cocina grande

15.000

17,4

0,60

Cocina normal con horno

10.000

11,6

0,40

Encimera

6.000

7,0

0,30

Horno independiente

4.300

5,0

0,20

Calentador inst. 125 kcal/min ó 5 l/min

9.000

10,4

0,36


18.000

20,9

0,72


23.050

26,7

0,92


27.370

31,7

1,10

Acumulador 50 litros

4.000

4,7

0,20


5.000

5,8

0,20


5.500

6,4

0,30


6.000

7,0

0,30

Caldera calefacc. simple o mixta 8.000 kcal/h.

9.603

11,1

0,38


12.004

13,9

0,48


14.405

16,7

0,58


16.806

19,5

0,67


18.007

20,9

0,72


19.207

22,3

0,77


21.608

25,0

0,86


24.009

27,8

0,96


26.410

30,6

1,06


31.212

36,2

1,25


36.014

41,8

1,44


48.019

55,7

1,93

Anexo

Potencia Nominal Kcal/h kW


Tipo de aparato

DiseñoANEXO de una instala Fig. 1

Anexo

Ábacos para el cálculo de la vaporización natural de propano en los depósitos (LAPESA)


54


Anexo

ación

55

Calculo de Instalacion de Gas Con Glp

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