Aerotermia con fancoils y ACS instantánea en el Hotel Villa de Cacabelos
Descripción del proyecto
El proyecto desarrolla la reforma completa de la instalación de climatización y producción de ACS del Hotel Villa de Cacabelos, situado en Cacabelos, en El Bierzo (León). El edificio dispone de 35 habitaciones, además de recepción, cafetería y salones, y contaba con una instalación formada por cuatro equipos VRF para climatización y dos calderas de gasóleo para la producción de ACS y el circuito de radiadores y toalleros. Parte de los equipos se encontraba fuera de servicio y el conjunto había quedado obsoleto.
La reforma sustituye estos generadores por una instalación de aerotermia con fancoils y ACS formada por cuatro bombas de calor aire-agua de 30 kW, con una potencia total instalada de 120 kW en calefacción y 120 kW en refrigeración. Los equipos utilizan refrigerante R-290 y se instalan en la cubierta, aprovechando la ubicación de las antiguas unidades exteriores del sistema VRF.
Para la climatización se crea una nueva red hidráulica y las unidades interiores del antiguo VRF se sustituyen por fancoils de conductos que dan servicio a las habitaciones y zonas comunes. El circuito existente de radiadores y toalleros se mantiene y se integra en la nueva instalación, trabajando con temperaturas de agua adaptadas a cada servicio. De esta forma, una misma generación mediante aerotermia puede atender la refrigeración, la calefacción y las necesidades térmicas del hotel.
La producción de ACS también se modifica por completo. Se eliminan los dos interacumuladores existentes de 1.500 litros cada uno y se instala un sistema de producción instantánea de ACS, sin acumulación de agua sanitaria. La energía se almacena en un depósito de inercia estratificado del circuito primario y el ACS se produce mediante intercambio térmico únicamente cuando existe consumo. Esta solución permite reducir el volumen de agua sanitaria almacenada y simplificar las condiciones de mantenimiento de la instalación.
Datos del proyecto
Objetivos del proyecto
Descarbonización
Sustitución de las calderas de gasóleo y del sistema VRF por 4 equipos de aerotermia R-290 de 30 kW, con 120 kW de potencia total.
Fancoils y toalleros
Instalación de 39 fancoils de conductos, aprovechando la red de conductos existente, e integración del circuito de radiadores y toalleros en la nueva generación por aerotermia.
Producción instantánea de ACS
Sustitución de 2 acumuladores de 1.500 litros por producción instantánea de ACS de 80 l/min, sin acumulación de agua sanitaria y alimentada desde un depósito de inercia estratificado.
Solución desarrollada
En un hotel, uno de los problemas de una instalación VRF aparece cuando se avería una unidad exterior o su circuito frigorífico. Como de ella dependen varias unidades interiores, una sola incidencia puede dejar varias habitaciones sin climatización al mismo tiempo, con el problema que esto supone para la explotación del establecimiento. En el Hotel Villa de Cacabelos, las cuatro unidades exteriores existentes daban servicio a un total de 39 unidades interiores.
La reforma cambia este concepto por una instalación de aerotermia con fancoils y ACS con cuatro equipos de aerotermia de 30 kW conectados a una generación común. Los fancoils reciben agua desde una red hidráulica, por lo que la avería de uno de los equipos de aerotermia supone principalmente perder parte de la potencia disponible, pero no dejar fuera de servicio un grupo concreto de habitaciones.
La generación se realiza mediante cuatro aerotermias Midea MARS R-290 de 30 kW, agrupadas en dos cascadas de dos equipos. El cambio entre refrigeración, calefacción y producción de ACS se realiza automáticamente en ambos grupos. De esta forma, una cascada puede producir frío mientras la otra trabaja en calefacción o ACS, realizando el cambio de modo automáticamente según la demanda. Además, si falla una aerotermia, el otro equipo de su cascada permite mantener el servicio con menor potencia disponible.
En calefacción se utiliza un depósito de inercia estratificado Solvis Strato XL de 1.800 litros. La zona superior trabaja aproximadamente a 65 °C para la producción de ACS, mientras que desde niveles de menor temperatura se alimentan los circuitos de calefacción, con temperaturas de impulsión adaptadas a los fancoils y al circuito de radiadores y toalleros. El depósito dispone de lanzas interiores que introducen el agua en la zona correspondiente según su temperatura, manteniendo la estratificación y evitando mezclar innecesariamente los distintos niveles térmicos.
Para refrigeración se instala un depósito de inercia independiente de 1.000 litros. Los fancoils disponen así de un circuito específico de agua fría, mientras el segundo grupo de aerotermias puede seguir produciendo calor para ACS cuando sea necesario.
Las 39 unidades interiores del antiguo VRF se sustituyen por fancoils hidráulicos de conductos, aprovechando las redes de conductos existentes. Se ejecuta una nueva distribución hidráulica y se mantiene el circuito existente de radiadores y toalleros, integrándolo en la nueva generación mediante aerotermia.
La producción de ACS pasa a ser instantánea, sin acumulación de agua sanitaria. El calor se almacena en el depósito de inercia estratificado y desde su zona de alta temperatura se alimenta una estación Solvis Vital 3 de 80 l/min, conectada a las tuberías existentes de ACS y retorno. Se eliminan así los dos antiguos interacumuladores de 1.500 litros.
Principales soluciones adoptadas
Aerotermia R-290
La generación se realiza con 4 equipos Midea MARS de 30 kW, organizados en dos cascadas 2+2, con refrigerante R-290 y 120 kW de potencia en frío y calor.
Frío y calor simultáneos
Los equipos se organizan en dos cascadas 2+2, con cambio automático de funcionamiento y posibilidad de producir frío y calor de forma simultánea.
Depósito estratificado
Un depósito Solvis Strato XL de 1.800 litros mantiene distintos niveles de temperatura mediante lanzas interiores, adaptando la producción a cada servicio.
Fancoils y red hidráulica
Las 39 unidades del antiguo VRF se sustituyen por fancoils hidráulicos de conductos, aprovechando la distribución de aire existente en el edificio.
Producción instantánea de ACS
El ACS se produce mediante una estación Solvis Vital 3 de 80 l/min, eliminando los dos antiguos acumuladores de agua sanitaria de 1.500 litros.
Equilibrado hidráulico
La nueva red incorpora válvulas de dos vías, equilibrado dinámico y separadores de lodos, necesarios para regular los caudales y proteger los equipos.
Impacto energético de la reforma
La sustitución del sistema VRF y de las calderas de gasóleo por aerotermia reduce de forma importante el consumo de energía primaria no renovable calculado para el edificio. En la certificación energética, el indicador pasa de 133,68 kWh/m²·año en la instalación inicial a 39,89 kWh/m²·año con la solución proyectada, una reducción aproximada del 70 %.
La reforma permite además eliminar el gasóleo como fuente de energía térmica del hotel y cubrir mediante aerotermia con fancoils y ACS la climatización, los toalleros y la producción instantánea de ACS.. La calificación del consumo de energía primaria no renovable pasa de C a A.
SITUACIÓN INICIAL
133,68
kWh/m2·año
Energía primaria no renovable · Clase C
SITUACIÓN FINAL
39,89
kWh/m2·año
Energía primaria no renovable · Clase A
REDUCIÓN
70 %
Energía primaria no renovable
Respecto a la situación inicial
Documentación gráfica
La documentación gráfica recoge el esquema de principio de la nueva instalación de aerotermia con fancoils y ACS. Se representan los 4 equipos de 30 kW organizados en dos cascadas 2+2, el depósito estratificado de 1.800 litros, la inercia independiente de frío y los circuitos de fancoils, toalleros y producción instantánea de ACS.
El esquema muestra también el funcionamiento automático de los dos grupos, que pueden trabajar en frío, calefacción o ACS según la demanda, así como la distribución de temperaturas dentro del depósito estratificado.
Esquema de principio
El esquema de principio recoge la configuración hidráulica final de la instalación, con 4 equipos de aerotermia de 30 kW organizados en dos cascadas 2+2, el depósito estratificado de 1.800 litros, la inercia de frío y su conexión con los circuitos de fancoils, toalleros y producción instantánea de ACS.
Proyectos relacionados
Fotografías de la instalación
Las fotografías recogen el estado de la instalación antes de la reforma y los principales trabajos ejecutados en el Hotel Villa de Cacabelos: sustitución del sistema VRF y de las calderas de gasóleo, instalación de los nuevos equipos de aerotermia y ejecución de la nueva red hidráulica.
También permiten ver la integración de los fancoils, el depósito estratificado y el sistema de producción instantánea de ACS, elementos principales de esta instalación de aerotermia con fancoils y ACS, una solución especialmente adecuada para hoteles.
Equipos de aerotermia Midea MARS instalados en la cubierta del hotel.
Red hidráulica de conexión de los equipos de aerotermia instalados en cubierta.
Sala técnica con equipos Solvis y distribución hidráulica de la instalación reformada.
Equipo Solvis Vital para producción instantánea de ACS sin acumulación de agua sanitaria.
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