Foros de SóloIngeniería

- 18 Feb 2010, 12:47 #207869

hola!
quería calcular cuánto combustible (gas natural) se emplea en el calentamiento de agua en función del caudal y la temperatura que alcanza el agua.
gracias!!!

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- 18 Feb 2010, 14:17 #207888

voy a exponer lo que estoy haciendo (ya se de antemano que esta mal, ya qUe me da un gasto mayor al real, y eso que no cuento mas que una parte del trabajo de la caldera )

POTENCIA= CAUDAL (m3/h)*ΔT(ºC)*Cp(kJ/kg*ºC)*d(kg/m3)

ΔT= salto térmico
Cp=calor específico del agua a una temperatura media entre la entrada y la salida
d= densidad del agua a la misma tª que para el Cp.

así tengo una potencia eN kW.
multipLico este valor por las horas que funciona al día, por los días que funciona al mes y tengo los kWh al mes.

ahora multiplico por lo que cuesta el Kwh de gas natural y en teoría tendría que tener lo que me cuesta calentar ese caudal de agua, pero no!!!!!! me da mucho mas dinero de el que se gasta y eso sin contar con el rendimiento de la caldera.

DÓNDE ESTOY METIENDO LA PATA???

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- 18 Feb 2010, 14:36 #207892

voy a exponer lo que estoy haciendo (ya se de antemano que esta mal, ya qUe me da un gasto mayor al real, y eso que no cuento mas que una parte del trabajo de la caldera )

POTENCIA= CAUDAL (m3/h)*ΔT(ºC)*Cp(kJ/kg*ºC)*d(kg/m3)

Cuidado con las unidades, el Cp, debe ir en Kcal/KgºC

Esta potencia es la potencia útil que necesitas, en Kcal/h. Para pasarla a Kw, 1 Kw = 860 Kcal/h

Para determinar la Potencia Nominal del aparato, divide la potencia útil anterior por el rendimiento del calentador (éste en tanto por uno)



ΔT= salto térmico
Cp=calor específico del agua a una temperatura media entre la entrada y la salida
d= densidad del agua a la misma tª que para el Cp.

así tengo una potencia eN kW.
multipLico este valor por las horas que funciona al día, por los días que funciona al mes y tengo los kWh al mes.

Si me permites, yo no lo haría así. Teniendo en cuenta la potencia nominal calculana, la divides por el PCI del combustible (poder calorífico inferior), cuidado con las unidades, potencia en Kcal/h y PCI en Kcal/Kg.

Con ésto determinas el caudal nominal de consumo del aparato en Kg/h de combustible. Teniendo en cuenta el tiempo de funcionamiento de tu aparato al día, puedes determina el consumo en Kg de combustible al día y posteriormente en base al precio unitario del combustible, ya tiene el coste, bien diario, mensual o como quieras.

Ten cuidado con las unidades. Saludos

ahora multiplico por lo que cuesta el Kwh de gas natural y en teoría tendría que tener lo que me cuesta calentar ese caudal de agua, pero no!!!!!! me da mucho mas dinero de el que se gasta y eso sin contar con el rendimiento de la caldera.

DÓNDE ESTOY METIENDO LA PATA???

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- 19 Feb 2010, 10:36 #208095

voy a exponer lo que estoy haciendo (ya se de antemano que esta mal, ya qUe me da un gasto mayor al real, y eso que no cuento mas que una parte del trabajo de la caldera )

POTENCIA= CAUDAL (m3/h)*ΔT(ºC)*Cp(kJ/kg*ºC)*d(kg/m3)

Cuidado con las unidades, el Cp, debe ir en Kcal/KgºC

[color=#008000]las unidades están bien, si quisiera que el resultado me diese en kcal/h, si debería cambiarlas, pero así como están te da directamente en KW

Esta potencia es la potencia útil que necesitas, en Kcal/h. Para pasarla a Kw, 1 Kw = 860 Kcal/h

tu vuelves ahora a ponerlo en kw ¿para qué tanta vuelta?

Para determinar la Potencia Nominal del aparato, divide la potencia útil anterior por el rendimiento del calentador (éste en tanto por uno) [/color]
ok



ΔT= salto térmico
Cp=calor específico del agua a una temperatura media entre la entrada y la salida
d= densidad del agua a la misma tª que para el Cp.

así tengo una potencia eN kW.
multipLico este valor por las horas que funciona al día, por los días que funciona al mes y tengo los kWh al mes.

Si me permites, yo no lo haría así. Teniendo en cuenta la potencia nominal calculana, la divides por el PCI del combustible (poder calorífico inferior), cuidado con las unidades, potencia en Kcal/h y PCI en Kcal/Kg.
[color=#008000]he remirado las unidades un monton de veces!!!y estan bien

Con ésto determinas el caudal nominal de consumo del aparato en Kg/h de combustible. Teniendo en cuenta el tiempo de funcionamiento de tu aparato al día, puedes determina el consumo en Kg de combustible al día y posteriormente en base al precio unitario del combustible, ya tiene el coste, bien diario, mensual o como quieras.
sniff!!! me sigue dando lo mismo, es otra manera de hacerlo pero llegas a la misma conclusión
Ten cuidado con las unidades. Saludos
[/color]
ahora multiplico por lo que cuesta el Kwh de gas natural y en teoría tendría que tener lo que me cuesta calentar ese caudal de agua, pero no!!!!!! me da mucho mas dinero de el que se gasta y eso sin contar con el rendimiento de la caldera.

DÓNDE ESTOY METIENDO LA PATA???

muchas gracias por tu ayuda, pero todavia no me sale bien. ya lo han mirado unos cuantos amigos y el jefe y demas... pero no vemos el error nadie
seguro que es una tontada, de estas que cuando la descubres te sientes idiota por no haberte dado cuenta antes.

pero algo falla, alguna idea más?

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- 19 Feb 2010, 11:01 #208100

Posiblemente estás metiendo la pata en el salto térmico del agua.

¿sabes cuál es la temperatura de retorno?
¿sabes cuántas horas funciona en carga al día?


En realidad, yo lo haría de otro modo. Calculas las necesidades de calefacción en función de las pérdidas por ventanas, ventilación, etc. y así tendrás los kWh que necesitas.

Esos kWh vienen todos del gas, por tanto, calculas el rendimiento de la caldera, el PCI, y así tienes los m3 de gas que necesitas.

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Audentes Fortuna Iuvat

- 19 Feb 2010, 11:06 #208102

Buenos días, expón los datos de partida y lo comprobamos, temperatura del agua de entrada y temperatura de régimen que quieres alcanzar.

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- 19 Feb 2010, 11:39 #208111

Dependiendo de la instalación, tal vez quieras contemplar la perdida de carga por transmisión en el acumulador y/o en las tuberías por la recirculación del agua.
Saludos!

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- 19 Feb 2010, 12:48 #208143

lo que estoy intentando calcular es el ahorro que me supone anular uno de los 2 radiadores que hay en una nave industrial.

los datos son:
caudal agua que circula por el radiador: 15,3 m3/h
Ti agua a la entrada a la caldera: 10ºC
Tf agua a la salida de la caldera: 62ºC.............ΔT=52ºC
Los valores del calor específico y densidad los he cogido para una tª agua de 30 ºC
Cp: 4,18 kJ/kgºC
d:995,7 kg/m3

respecto al gas natural:
Densidad: 0,818 kg/m3
PCI: (depende de dónde mires encuentras valores muy variados): 10000 kcal/m3

la calefacción funciona durante 24 horas al dia, unos 20 días al mes.
y el precio del gas natural 0,03 €/kWh.
ah! se me olvidaba, el rendimiento de la caldera: 0,87


muchas gracias a todos por vuestra ayuda!!

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- 19 Feb 2010, 13:26 #208148

Pues yo creo que el error lo tienes en la temperatura de entrada en la caldera.

¿Seguro que es 10 ºC?

El agua se calienta en la caldera, y se enfría en las aplicaciones que tengas...

Desde luego, si es un uso para calefacción, los datos son erróneos, porque es imposible que, una vez el circuito está en marcha, la temperatura de salida de los radiadores de calefacción sea de 10 ºC... para eso, la temperatura ambiente del local acondicionado bería ser muy inferior a 10 ºC todo el día... ya que hay un salto térmico notable entre el aire y el agua.

Y lo será a primera hora, pero no en cuanto hayas acondicionado la temperatura.


Los datos habituales son que, una vez en régimen de funcionamiento, la temperatura de la salida de la caldera sea de unos 85 ºC, y la temperatura de salida de los radiadores, de unos 60 ºC.

Me da la sensación de que estás contemplando sólo los datos del momento de puesta en marcha... Pero no son representativos, porque en ese momento tienes todo el agua del circuito fría, y tienes que calentar el ambiente... una vez esté en régimen, gasta mucho menos.


(lo cual no significa, como creen muchos, que se ahorra energía dejando conectada todo el día la caldera... no señor, es mejor conectarla sólo en momentos puntuales y en las horas más frías, apagandola cuando la inercia térmica y el sol con capaces de mantener la temperatura más o menos estable).

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Audentes Fortuna Iuvat

- 19 Feb 2010, 13:45 #208155

El error lo tienes en que estás utilizando un salto térmico de 42 ó 52 ºC, lo cual es grandísimo. Para instalaciones normales de calefacción, la diferencia de temperaturas entre la ida y el retorno es de 15 a 20º C. Evidentemente no podrás ahorrar, porque el cálculo lo estás haciendo como si no aprovecharas la temperatura residual del retorno y estuvieras calentando agua de la red (10º C).

Si quieres determinar el ahorro quitando dos radiadores, tendrás que determinar primero el caudal de agua que suprimes en ambos radiadores, recalcular el caudal total de agua en la instalación y con el salto térmico que te he comentado y la formulación anterior, recalcular la nueva potencia útil necesaria, potencia nominal correspondiente y gasto de combustible al respecto.

Espero haberme explicado.

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- 19 Feb 2010, 13:50 #208157

hemos estado corroborando los datos que nos habían dado para el cálculo.

1- creo que nos habían dado el caudal máximo que podría pasar por la bomba (ésta lleva agua a los dos radiadores y sólo estamos calculando lo de uno)
2-llevas razón con lo de las temperaturas, aunque todavía tenemos una variación mayor de la que dices, tenemos tª entrada caldera: 28ºC y salida: 70ºC.

ya con esto nos sale algo más lógico.
muchas graciassssssssssss, me habeis ayudado un montón!!!!!!!

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- 19 Feb 2010, 13:55 #208159

hemos estado corroborando los datos que nos habían dado para el cálculo.

1- creo que nos habían dado el caudal máximo que podría pasar por la bomba (ésta lleva agua a los dos radiadores y sólo estamos calculando lo de uno)
2-llevas razón con lo de las temperaturas, aunque todavía tenemos una variación mayor de la que dices, tenemos tª entrada caldera: 28ºC y salida: 70ºC.

ya con esto nos sale algo más lógico.
muchas graciassssssssssss, me habeis ayudado un montón!!!!!!!

Joé..., ya tenéis pérdidas en el retorno, ya y con dos radiadores.... , pero claro con más de 4 litros/s de caudal...

Última edición por BECERRO el 19 Feb 2010, 14:06, editado 1 vez en total

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- 19 Feb 2010, 14:01 #208162

la instalación ésta ya tiene unos cuantos añitos....

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- 19 Feb 2010, 14:07 #208166

la instalación ésta ya tiene unos cuantos añitos....

Huy, pero si las antiguas son las que mejor funcionan.

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- 19 Feb 2010, 14:12 #208167

y además fue diseñada e instalada por alemanes, pero así funciona

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