El equilibrado de los circuitos hidráulicos es un aspecto de importancia
fundamental dentro de las instalaciones de calefacción, sobre todo si son de
grandes dimensiones. Equilibrar una instalación significa proporcionar a cada
terminal el caudal de proyecto dimensionado correctamente, para garantizar el
nivel de confort adecuado en el ambiente. Aunque esta práctica sea de
importancia primaria en las instalaciones de grandes dimensiones, dicho
procedimiento ha sido a menudo despreciado o inutilizado, confiando en el
sobredimensionamiento de los circuladores y de la potencia de los terminales alimentados.
Sin embargo, la recientes Directivas Europeas, con el objetivo del ahorro energético,
inducen a los proyectistas a considerar correctamente el dimensionamiento de
los circuladores y de los terminales, para reducir los derroches y los consumos;
por tanto, debe prestarse especial atención a los dispositivos de equilibrado, así
como al proceso de equilibrado para garantizar que cada punto de consumo cuente
con la temperatura y el confort idóneos.
Un circuito bien equilibrado permite contar con el nivel de confort
correcto en los ambientes, evita que las bombas trabajen fuera de las
condiciones de proyecto y con una baja eficiencia y reduce los problemas
relacionados con el ruido debido a las velocidades excesivamente elevadas del
fluido termovector.
Por consiguiente, para equilibrar una instalación, es necesario instalar a
lo largo de los circuitos unos dispositivos adecuados, que regulen el caudal de
fluido introduciendo las oportunas perdidas de carga en cada uno de los
ramales, para garantizar el caudal correcto en cada uno de los elementos
calefactores.
¿Cuándo está
equilibrada, desde el punto de vista hidráulico, una instalación?
Cuando el caudal en cualquier parte de la instalación se corresponde con
los caudales definidos en el proyecto.
En la práctica se recomienda que el equilibrado se realice mediante una
serie de válvulas de equilibrado que permitan su ajuste manual. En función de
las características de la instalación, estas válvulas se encargarán de originar las pérdidas de carga adecuadas para
garantizar una correcta distribución del fluido caloportador en toda la
instalación.
La figura 1.1 muestra un esquema de un anillo equilibrado perteneciente a
una instalación de distribución. La instalación estará equilibrada cuando las
válvulas de equilibrado hayan sido ajustadas de tal forma que el caudal en las
unidades terminales, líneas de distribución y primario sea el especificado en
proyecto.
La necesidad de
realizar un equilibrado hidráulico
Si la instalación no está equilibrada, el fluido caloportador tenderá a
discurrir por los tramos que menor pérdida de carga presenten, con lo que en
algunas unidades terminales se producirá una sobrealimentación mientras que
otras padecerán un déficit de caudal. Como consecuencia la calefacción /
refrigeración de las distintas áreas de la instalación no será la proyectada.
Aunque desde el punto de vista teórico es posible equilibrar una
instalación mediante la utilización de diferentes secciones de tubería a lo
largo de la instalación, esto no es viable en la práctica.
De hecho es frecuente que las pérdidas de carga estimadas en el proyecto
sean superiores a las reales una vez ejecutada la instalación. Como
consecuencia el punto real de trabajo de la bomba se sitúa en zonas de menor
rendimiento e incluso fuera de su curva de trabajo y en ocasiones es necesario
cambiar el motor de la bomba o incluso la bomba completa. Las válvulas de
equilibrado eliminan este problema ya que introducen en la instalación las
pérdidas de carga adicionales necesarias. Tal y como se muestra en la fig. 1.1,
solamente el ajuste correcto de las válvulas de equilibrado garantiza que en
todas y cada una de las distintas zonas de la instalación se disponga del
caudal de proyecto.
El resultado del
equilibrado
Una instalación bien equilibrada
ofrece las siguientes ventajas:
·
Caudal correcto en calderas y
enfriadoras.
·
Correcta distribución del fluido
en la instalación y eficacia de la misma.
·
Compatibilidad total entre los
caudales en el primario y los secundarios.
Como consecuencia se obtienen los siguientes beneficios:
·
La temperatura ambiente requerida
se mantiene dentro del rango establecido.
·
Ahorro de energía.
·
Consecución del grado de
climatización perseguido
¿Dónde se precisan
válvulas de equilibrado?
Las figuras 1.6 y 1.7 muestran una
sección de la misma instalación. La figura 1.6 representa el equilibrado
estático de esa sección y la 1.7 el equilibrado dinámico. La sección en
cuestión consta de un circuito de impulsión que alimenta a 3 circuitos principales
de distribución que a su vez alimentan a 3 circuitos secundarios de
distribución, cada uno de los cuales dispone de 3 unidades terminales; en total
27 unidades terminales.
Este sistema requiere una válvula de equilibrado por cada unidad terminal,
otra válvula más en cada circuito secundario de distribución, otra más en cada
circuito principal de distribución y por último una más para el circuito
primario de impulsión.
En el caso de equilibrado dinámico cada unidad terminal se equilibra
independientemente del resto, por tanto solamente se precisa una válvula de
equilibrado por cada unidad terminal.
Argumentos para
emplear el equilibrado dinámico en lugar del equilibrado estático
El ajuste de un sistema de equilibrado dinámico es más sencillo y rápido.
El ajuste previo de las válvulas de equilibrado en función de los caudales de
proyecto es todo lo que se precisa. No es necesario realizar ninguna medida de
los caudales en las válvulas de equilibrado.
Una vez que las características de la instalación han sido establecidas, el
único factor no definido es la posible variación del caudal real respecto al
caudal de proyecto. Cuando se emplean válvulas de equilibrado dinámico
desaparecen las incertidumbres referidas a la distribución de presiones en la
instalación y en consecuencia a los kv calculados para las válvulas de
equilibrado.
Solamente se precisan válvulas de equilibrado en las unidades terminales,
no siendo necesaria su instalación en los circuitos primarios y secundarios de
distribución ni en el circuito primario de impulsión.
Las unidades terminales quedan exentas de verse sometidas a caudales
superiores al de proyecto sin que les afecten hipotéticas variaciones en la
distribución de cargas en la instalación o incluso la modificación de la carga
total. Sin embargo en una instalación equilibrada estáticamente es posible que,
en determinadas circunstancias, aparezcan sobrecaudales en las unidades
terminales que pueden llegar a alcanzar hasta el 300% - 400% del caudal de
proyecto.
El caudal nominal puede cambiar en uno o más ramales de la instalación sin
que sea preciso realizar un nuevo ajuste de las válvulas de equilibrado. En una
instalación equilibrada estáticamente, si después de haber ejecutado la
instalación se detecta algún error en relación a los datos de proyecto,
solamente es posible volver a equilibrarla si se realiza nuevamente el
equilibrado total de la instalación.
El equilibrado dinámico es más completo que el estático ya que el grado de
precisión del caudal es de +/- 5%.
Una instalación equilibrada dinámicamente puede ser modificada, ampliada o
renovada sin que sea necesario realizar ninguna modificación en la parte de la
instalación que permanezca en su estado inicial. Sin embargo en el caso de que
la instalación esté equilibrada estáticamente lo anterior implica un cambio
total en el diseño de la instalación.
De lo anterior se desprende que las principales ventajas del equilibrado
dinámico son las siguientes:
·
Un ajuste más rápido y sencillo.
·
Independencia de errores o
incertidumbres en el cálculo de la distribución de presiones en la instalación.
·
Necesidad de un menor número de
válvulas de equilibrado.
·
Garantía de que las unidades
terminales no estarán sometidas a caudales superiores a los de proyecto.
·
Gran sencillez en el caso de que
sea necesario realizar un reajuste de las válvulas.
·
Mayor eficacia.
·
Gran flexibilidad ante
modificaciones posteriores en la instalación.
Como consecuencia de todo ello se obtienen los siguientes beneficios:
·
Instalación más económica.
·
Mayor confort.
·
Gran flexibilidad.
·
Ahorro energético.
·
Menores costes de mantenimiento y
explotación.
VIDEOS
