Botellas de Propano Calculo

 

´ ´ CALCULO DEL NUMERO DE BOTELLAS DE GLP (PROPANO) PARA DAR SERVICIO A UNA VIVIENDA Calcular el n´ umero umero de botellas de propano (capacidad (capacidad de almacenamien almacenamien-to de 35 kg, sie siendo ndo el PCI del propano propano 12.67 12.67 kWh/kg  kWh/kg)) necesarias para una vivienda en Ciudad Real, cuyo esquema general es mostrado en la figura 1, y que posee los siguientes servicios: 1. Una cocina cocina de cuatro cuatro fuegos m´ as as horno. Si los quemadores tienen una potencia de 1, 2, 3 y 3 kW y el horno de 4 kW, se puede considerar que el gasto calor´ calor´ıfico (potencia de c´ alculo alculo es de 10 kW).   l  de agua, de poten2. Un calentador calentador instant´ instant´ aneo aneo capaz de calentar 10 min cia en quemador de 22 kW (potencia util u ´ til 17.4 kW).

3. Una caldera caldera para calefacci´ calefacci´ on on de potencia en quemador de 16 kW (potencia util u ´ til 12.8 kW).

Figura 1: Esquema de la instalaci´on on propuesta (caldera de calefacci´ o on n no mostrada).

 

´ SOLUCION: En la pr´aactica ctica no todos los quemadores de la cocina se utilizan conjuntamente; por ello, se considera la potencia de c´alculo alculo de la cocina conforme a la siguiente expresi´on: on: 4 + 3 +   21 (3 + 2 + 1) = 10kW  10kW .. Por otro lado considerando el calentador de ACS y la caldera obtenemos los siguientes consumos de propano  propano   Q [ kg  ], seg´ un un una hip´otesis otesis de simultah neidad o no:

Figura 2: Potencia de c´ a alculo, lculo, util u ´ til y consumo de gas de cada aparato

1.

C´ a alculo lculo por vaporizaci´ vaporizaci´ on on (caudal)

Son infinitas las combinaciones de posibilidades de funcionamiento de los aparatos conectados. En un momento dado pueden estar todos los aparatos funcionando, aunque l´ogicamente ogicamente coincidir´an an durante poco tiempo, habr´a momentos en que ninguno funcione o que uno lo haga y los otros no, etc... Como no se pueden estudiar cada una de las infinitas posibilidades, se toman “supuestos ” vistos en teor´ıa ıa que resultan result an ser caracter carac ter´´ısticos ıstico s en este los tipotres de instalaciones: SUPUESTO 1:   Todos los aparatos funcionan simult´aneamente aneamente durante durante 15 min. Considerando Considerando la simultane simultaneidad. idad. (0,,79)  3,39 kg  , luego el n´ umero umero de botellas requeridas 1,7 4 + 1, 1,26 +   21 (0 h 1 en este supuesto es de :

  3,39 Caudal total    1,17 ⇒ 2 botellas  = 2 ,9 V ap en 15 en 15 min  min 1

Redondeando Redond eando por exces exceso. o.

2

 

(1)

 

SUPUESTO 2:   Todos los aparatos funcionan simult´aneamente aneamente durante 1 h, estando los calentadores instant´ eneos eneos apagados:  

kg

h umero umero de botellas requeridas en este 1,26 + 0, 0,79 supuesto es de 22:,05  , luego el n´

Caudal total   2,05    1,7 ⇒ 2 botellas  = 1 ,2 V ap en 1 en 1 h  h

 

(2)

SUPUESTO 3:  Solamente los aparatos de calefacci´on on funcionan simult´aneaaneamente de continuo: 1,26 kg  , luego el n´ umero umero de botellas requeridas en este supuesto es de3 : h Caudal total V ap en continuo

 =

  1,26

  

3,15 ⇒ 3 botellas

 

(3)

0,4

El n´ umero umero de botellas a instalar ser´a el mayor de los tres obtenidos en cada supuesto: 3 botellas (3 botellas en servicio y 3 en reserva).

2.

C´ alculo alc ulo por p or autono aut onom m´ıa

Para calcular la cantidad de gas a almacenar (n´umero umero de botellas en cada bater´ıa), ıa), se requiere conocer cono cer previamente el consumo medio diario de la instalaci´oon, n, es decir, la suma de los productos de caudales consumidos por los respectivos tiempos de funcionamiento diario medio de cada uno. El tiempo durante el cual est´a funcionand funci onandoo cada apara aparato to a lo l o largo larg o del d´ıa ıa suele ser muy variable, dependiendo de las costumbres, confort, n´umero, umero, etc.. de los integrantes de la unidad familiar. No obstante, a modo de ejemplo, se considerar´a: a: h , con el caudal obtenido al conCocina: Funcionamiento durante 1  dia siderar el Gasto calor´ calor´ıfico nominal del aparato.

Durante el verano, el tiempo de funcionamiento puede reducirse al 50%. h . Calentador: Funcionamiento durante 2, 2,5  dia 2

Redondeando por exces Redondeando exceso. o. Redondeando por exceso, no aplicado en este caso dado que la parte decimal es reducida y no haberse considerado ning´ un un tipo de simultaneidad o modulaci´o on n del equipo. 3

3

 

h . Caldera: Funcionamiento durante 6  dia

Con estos estos datos datos obtene obtenemos mos los consum consumos os diarios diarios   C d   resumidos en la siguiente tabla para el periodo de invierno y de verano:

Figura 3: Consumos de gas diarios en la vivienda en invierno y en verano.

Para el c´alculo alculo de d e autonom auton om´´ıa, se considera co nsidera el consumos consum os diario diar io en invierno, invier no, por ser mayor que el obtenido para el verano: Considerando Conside rando un per´ıodo ıodo de autonom auton om´´ıa m´ınima entre tomas de 2 sema4

nas (14 d´ıas), obtenemos obtene mos :   14 14dias dias · 12 12,,7  kg dia   N   = 35 35kg kg



5,08 ⇒ 5 botellas

 

(4)

Si en lugar de 5+5, tomamos el almacenamiento obtenido por vaporizaci´on on obtenemos:

Figura u umero mero de botellas requerido requeri do para abast abastecimien to m´ınimo de 14 d´ıas y n´ u umero mero 4: deN´ d´ ıas ıas de a abasteci bastecimiento miento m´ınimo con 3un b botell otellas. as.ecimiento

Para que la instalaci´on on pueda satisfacer las dos condiciones impuestas: vaporizaci´ on on y autonom autono m´ıa, se elegir´ elegir a´ la cantidad mayor de las obtenidas siguiendo los dos procedimientos expuestos. El n´umero umero de botellas a instalar ha de ser siempre, como m´ınimo, ınimo, el obtenido en el c´alculo alculo de vaporizaci´ aporizacioon. ´n. Las autonom´ autonom´ıas reales obtenidas para el n´umero umero de botellas calculadas, son: 4

Redondeando por exceso, no aplicado en este caso dado que la parte decimal es bastante reducida.

4

 

Figura 5: C´ alculos alculos de autonom autonom´ ´ıa para diferentes almacenamientos.

La decisi´on on final entre 3+3 o 5+5, vendr´a condicionada por motivos de espacio requerido o disponibilidad de suministro.

5

 

Figura 6: Hoja Resumen de datos a rellenar.

6