UNE-EN 13384-1normaespaola

Septiembre 2003

TTULO Chimeneas

Mtodos de clculo trmicos y de fluidos dinmicos

Parte 1: Chimeneas que se utilizan con un nico aparato

Chimneys. Thermal and fluid dynamic calculation methods. Part 1: Chimneys serving one appliance.

Conduits de fume. Mthodes de calcul thermo-araulique. Partie 1: Conduits de fume ne desservant qu'unseul appareil.

CORRESPONDENCIA Esta norma es la versin oficial, en espaol, de la Norma Europea EN 13384-1 dediciembre de 2002.

OBSERVACIONES

ANTECEDENTES Esta norma ha sido elaborada por el comit tcnico AEN/CTN 123 Chimeneas cuyaSecretara desempea AFECH.

Editada e impresa por AENORDepsito legal: M 38377:2003

LAS OBSERVACIONES A ESTE DOCUMENTO HAN DE DIRIGIRSE A:

59 Pginas

AENOR 2003Reproduccin prohibida

C Gnova, 628004 MADRID-Espaa

Telfono 91 432 60 00Fax 91 310 40 32

Grupo 35

S

NORMA EUROPEAEUROPEAN STANDARDNORME EUROPENNEEUROPISCHE NORM

EN 13384-1Diciembre 2002

ICS 91.060.40

Versin en espaol

ChimeneasMtodos de clculo trmicos y de fluidos dinmicos

Parte 1: Chimeneas que se utilizan con un nico aparato

Chimneys. Thermal and fluid dynamiccalculation methods. Part 1: Chimneysserving one appliance.

Conduits de fume. Mthodes de calculthermo-araulique. Partie 1: Conduits defume ne desservant qu'un seul appareil.

Abgasanlagen. WrmeundstrmungstechnischeBerechnungsverfahren.Teil 1: Abgasanlagen mit einer Feuersttte

Esta norma europea ha sido aprobada por CEN el 2002-10-23. Los miembros de CEN estn sometidos al ReglamentoInterior de CEN/CENELEC que define las condiciones dentro de las cuales debe adoptarse, sin modificacin, la normaeuropea como norma nacional.

Las correspondientes listas actualizadas y las referencias bibliogrficas relativas a estas normas nacionales, puedenobtenerse en la Secretara Central de CEN, o a travs de sus miembros.

Esta norma europea existe en tres versiones oficiales (alemn, francs e ingls). Una versin en otra lengua realizadabajo la responsabilidad de un miembro de CEN en su idioma nacional, y notificada a la Secretara Central, tiene elmismo rango que aqullas.

Los miembros de CEN son los organismos nacionales de normalizacin de los pases siguientes: Alemania, Austria,Blgica, Dinamarca, Espaa, Finlandia, Francia, Grecia, Irlanda, Islandia, Italia, Luxemburgo, Malta, Noruega, PasesBajos, Portugal, Reino Unido, Repblica Checa, Suecia y Suiza.

CENCOMIT EUROPEO DE NORMALIZACIN

European Committee for StandardizationComit Europen de NormalisationEuropisches Komitee fr Normung

SECRETARA CENTRAL: Rue de Stassart, 36 B-1050 Bruxelles

2002 Derechos de reproduccin reservados a los Miembros de CEN.

EN 13384-1:2002 - 4 -

NDICEPgina

ANTECEDENTES............................................................................................................................ 6

1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIN ......................................................................... 72 NORMAS PARA CONSULTA.......................................................................................... 7

3 TRMINOS Y DEFINICIONES....................................................................................... 7

4 SMBOLOS, TERMINOLOGA Y UNIDADES............................................................. 95 MTODO DE CLCULO................................................................................................. 135.1 Principios generales ............................................................................................................ 135.2 Requisitos de presin .......................................................................................................... 145.2.1 Chimeneas de presin negativa (en depresin)................................................................. 145.2.2 Chimeneas de presin positiva (en sobrepresin) ............................................................ 145.3 Requisitos de temperatura ................................................................................................. 155.4 Procedimiento de clculo.................................................................................................... 155.5 Datos de los humos que caracterizan el aparato de calefaccin por su potencia

trmica nominal .................................................................................................................. 165.5.1 Generalidades...................................................................................................................... 165.5.2 Caudal msico de humos .................................................................................................... 165.5.3 Temperatura de los humos................................................................................................. 175.5.4 Tiro mnimo (Pw) para el aparato de calefaccin para chimenea de presin negativa..... 175.5.5 Presin diferencial mxima del aparato de calefaccin (Pwo) para chimenea de

presin positiva.................................................................................................................... 185.6 Datos caractersticos para el clculo ................................................................................. 185.6.1 Generalidades...................................................................................................................... 185.6.2 Valor de la rugosidad (r) .................................................................................................... 185.6.3 Resistencia trmica (1/) .................................................................................................... 185.7 Valores para el clculo........................................................................................................ 195.7.1 Temperaturas del aire ........................................................................................................ 195.7.2 Presin del aire exterior (pL) .............................................................................................. 215.7.3 Constante de los gases......................................................................................................... 215.7.4 Densidad del aire exterior (L)........................................................................................... 215.7.5 Calor especfico de los humos (cp)...................................................................................... 215.7.6 Temperatura de condensacin (Tsp) .................................................................................. 215.7.7 Coeficiente corrector de la inestabilidad de temperatura (SH) ....................................... 225.7.8 Coeficiente de seguridad de flujo (SE) ............................................................................... 225.8 Determinacin de las temperaturas................................................................................... 225.8.1 Generalidades...................................................................................................................... 225.8.2 Clculo del factor de enfriamiento (K) .............................................................................. 235.8.3 Coeficiente de transmisin trmica (kb) ............................................................................ 235.9 Determinacin de la densidad y de la velocidad de los humos ........................................ 26

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5.9.1 Densidad de los humos (m)................................................................................................ 265.9.2 Velocidad de los humos (wm) .............................................................................................. 265.10 Determinacin de las presiones.......................................................................................... 265.10.1 Presin a la entrada de los humos en la chimenea ........................................................... 265.10.2 Tiro terico disponible debido al efecto de chimenea (PH) .............................................. 275.10.3 Resistencia de presin de la chimenea (PR)....................................................................... 275.10.4 Presin del viento (PL) ........................................................................................................ 295.11 Tiro necesario a la entrada de los humos en la chimenea (Pze) y presin diferencial

mxima a la entrada de los humos en la chimenea (Pzoe)................................................. 295.11.1 Generalidades...................................................................................................................... 295.11.2 Tiro mnimo para el aparato de calefaccin (Pw) y presin diferencial mxima del

aparato de calefaccin (Pwo) ............................................................................................... 305.11.3 Resistencia de presin eficaz para el tramo del conducto de unin (PFV) ...................... 305.11.4 Resistencia de presin del suministro de aire (PB) ........................................................... 325.12 Clculo de la temperatura de la pared interior a la salida del la chimenea (Tiob) ......... 33

6 AIRE SECUNDARIO PARA CHIMENEAS CON PRESIN NEGATIVA ................ 346.1 Generalidades...................................................................................................................... 346.2 Mtodo de clculo ............................................................................................................... 356.3 Valores bsicos para el clculo del aire secundario ......................................................... 356.3.1 Generalidades...................................................................................................................... 356.3.2 Clculos de mezclas............................................................................................................. 356.4 Presiones .............................................................................................................................. 366.4.1 Resistencia de presin para el suministro de aire con aire secundario (PBNL) ............... 366.4.2 Tiro necesario para los dispositivos de aire secundario (PNL) ....................................... 386.4.3 Resistencia de presin para la parte del tramo de contacto de unin situada antes

del dispositivo de aire secundario (PFV1) ............................................................................ 396.4.4 Requisito de presin con aire secundario.......................................................................... 396.5 Requisito de temperatura con aire secundario................................................................. 39

ANEXO A (Informativo) CLCULO DE LA RESISTENCIA TRMICA............................ 40ANEXO B (Informativo) TABLAS............................................................................................. 41

ANEXO C (Informativo) LA SALIDA DE LA CHIMENEA CON RESPECTO A LOSEDIFICIOS ADYACENTES............................................................ 56

ANEXO D (Informativo) CURVAS LMITES DE LA CALSIFICACIN PARA ELREGULADOR DE TIRO ................................................................. 57

BIBLIOGRAFA............................................................................................................................... 58

EN 13384-1:2002 - 6 -

ANTECEDENTES

Esta Norma Europea EN 13384-1:2002 ha sido elaborada por el Comit Tcnico CEN/TC 166 Chimeneas,cuya Secretara desempea UNI.

Esta norma europea debe recibir el rango de norma nacional mediante la publicacin de un texto idnticoa la misma o mediante ratificacin antes de finales de junio de 2003, y todas las normas nacionalestcnicamente divergentes deben anularse antes de finales de junio de 2003.

Esta norma europea ha sido elaborada bajo un Mandato dirigido a CEN por la Comisin Europea y por laAsociacin Europea de Libre Cambio, y sirve de apoyo a los requisitos esenciales de las Directivaseuropeas.

Los anexos A, B, C y D son informativos.

Esta norma europea Chimeneas. Mtodos de clculo trmicos y fluido-dinmicos consta de dos partes:

Parte 1: Chimeneas que se utilizan con un nico aparato

Parte 2: Chimeneas que prestan servicio a ms de un generador de calor.

De acuerdo con el Reglamento Interior de CEN/CENELEC, estn obligados a adoptar esta norma europealos organismos de normalizacin de los siguientes pases: Alemania, Austria, Blgica, Dinamarca,Espaa, Finlandia, Francia, Grecia, Irlanda, Islandia, Italia, Luxemburgo, Malta, Noruega, Pases Bajos,Portugal, Reino Unido, Repblica Checa, Suecia y Suiza.

- 7 - EN 13384-1:2002

1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACINEsta norma europea especifica mtodos para el clculo de las caractersticas trmicas y fluido-dinmicas de laschimeneas que sirven a un nico aparato.

Los mtodos incluidos en esta parte de esta norma europea son aplicables a chimeneas con presin positiva o negativa,con condiciones de servicio en hmedo o en seco. Esta parte es vlida para chimeneas con aparatos de calefaccin paracombustibles supeditados al conocimiento de las caractersticas de los humos que son necesarias para el clculo.

Los mtodos de esta parte de esta norma europea son aplicables a las chimeneas con una entrada conectada con unaparato. Los mtodos de la parte 2 de esta norma europea son aplicables a chimeneas con mltiples entradas y con unaentrada con mltiples aparatos.

2 NORMAS PARA CONSULTA

Esta norma europea incorpora disposiciones de otras publicaciones por su referencia, con o sin fecha. Estas referenciasnormativas se citan en los lugares apropiados del texto de la norma y se relacionan a continuacin. Para las referenciascon fecha, no son aplicables las revisiones o modificaciones posteriores de ninguna de las publicaciones. Para lasreferencias sin fecha, se aplica la edicin en vigor del documento normativo al que se haga referencia (incluyendomodificaciones).

EN 1443:1999 Chimeneas. Requisitos generales.

prEN 1856-1 Chimeneas. Requisitos para chimeneas metlicas. Parte 1: Productos de chimeneas de sistema.

EN 1859 Chimeneas. Chimeneas metlicas. Mtodos de ensayo.

EN 13502 Chimeneas. Terminales de conductos de humos arcillosos/cermicas. Requisitos y mtodos de ensayo.

CR 1749 Esquema europeo para la clasificacin de los aparatos a gas que utilizan combustibles gaseosos segn laforma de evacuacin de los productos de la combustin (tipos).

3 TRMINOS Y DEFINICIONESPara los fines de esta norma europea se utilizan los trminos y definiciones dados en la Norma EN 1443:1999 y lossiguientes.

3.1 potencia trmica o calorfica (Q): Cantidad de calor producida por un aparato de calefaccin por cada unidad detiempo.

3.1.1 potencia trmica nominal (QN): Potencia calorfica continua especificada por el fabricante del aparato decalefaccin en relacin con combustibles especificados.

3.1.2 intervalo de potencia trmica: Intervalo de potencia por debajo de la potencia trmica nominal especificada porel fabricante sobre el cual puede utilizarse el aparato.

3.2 consumo calorfico (QF): Cantidad de calor que se suministra cada unidad de tiempo al aparato de calefaccin porel combustible en base a su poder calorfico interior Hu.

3.3 rendimiento del aparato de calefaccin (w): Relacin entre la potencia trmica (Q) y el consumo calorfico (QF)del aparato.

3.4 caudal msico de los humos (m)& : Masa de humos o productos de la combustin del aparato de calefaccin atravs del tubo o tramo de unin por unidad de tiempo.

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3.5 altura efectiva (til) de la chimenea (H): Diferencia de altura existente entre el eje de la entrada de los humos oproductos de la combustin en la chimenea y la salida de sta.

3.6 altura efectiva del tramo de unin (Hv): Diferencia de altura existente entre el eje de la salida de los humos de lachimenea del aparato de calefaccin y el eje de la entrada de los humos en la chimenea.

En el caso de chimeneas de hogares abiertos, Hv es la diferencia de altura existente entre la altura del marco superior delhogar y el eje de la entrada de los humos en la chimenea.

3.7 tiro: Valor positivo de la presin negativa en el conducto de humos.

3.8 tiro terico disponible debido al efecto de chimenea (PH): Diferencia de presin causada por la diferencia depeso entre la columna de aire igual a la altura efectiva exterior de una chimenea y la columna de humos igual a la alturaefectiva o til en el interior de la chimenea.

3.9 resistencia de presin de la chimenea (PR): Presin que es necesaria para vencer la resistencia del caudal msicode los humos que existe cuando se transportan stos a travs de la chimenea. (Es decir, es la cada de presin provocadapor la resistencia al movimiento de los humos en la chimenea).

3.10 presin del viento (PL): Presin generada sobre la chimenea debido al viento.

3.11 tiro en la entrada de los humos en la chimenea (Pz): Diferencia entre el tiro terico a la altura del eje de laentrada de los humos en la chimenea y la resistencia de presin en el conducto de humos a la misma altura.

3.12 tiro mnimo para el aparato de calefaccin (Pw): Diferencia entre la presin esttica del aire de la sala de insta-lacin del aparato de calefaccin y la presin esttica de los humos en la salida de la chimenea del aparato, que esnecesario mantener para el correcto funcionamiento del aparato de calefaccin.

3.13 resistencia de presin efectiva del tramo de unin (PFV): Diferencia de presin esttica que existe entre el ejede la entrada del tramo del conducto de conexin y el eje de la salida de la chimenea, debido al tiro terico y a laresistencia de presin.

3.14 resistencia de presin efectiva del suministro de aire (PB): Diferencia existente entre la presin esttica en elaire libre y la presin esttica del aire en la sala de instalacin del aparato de calefaccin a la misma altura.

3.15 tiro necesario a la entrada de los humos en la chimenea (Pze):Suma del tiro mnimo requerido para el aparatode calefaccin y el tiro necesario para vencer la resistencia de presin efectiva del tramo de unin y la resistencia depresin efectiva del suministro o alimentacin de aire.

3.16 presin positiva a la entrada de los humos en la chimenea (Pzo): Suma de la diferencia entre la resistencia depresin y el tiro terico de la chimenea y la presin por la velocidad del viento.

3.17 presin diferencia mxima del aparato de calefaccin (Pwo): Diferencia mxima entre la presin esttica de loshumos a la salida de la chimenea del aparato y la presin esttica del aire en la entrada al aparato de calefaccin espe-cificada para su funcionamiento correcto.

3.18 presin diferencial mxima a la entrada de los humos en la chimenea (Pzoe): Diferencia entre la presindiferencial mxima del aparato de calefaccin y la suma de la resistencia de presin efectiva del tramo del conducto deunin y la resistencia de presin efectiva del suministro de aire.

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3.19 aire secundario: Aire ambiente que se aade a los humos adicionalmente al caudal msico nominal de los humos.

3.20 dispositivo de aire secundario: Un registro regulador de tiro o un desviador de tiro.

3.21 registro regulador del tiro: Componente que suministra automticamente aire ambiente para la chimenea, eltramo del conducto de unin o el aparato de calefaccin.

3.22 desviador del tiro: Dispositivo, situado en el paso de los productos de la combustin del aparato de calefaccin,previsto para mantener la calidad de la combustin dentro de ciertos lmites y mantener la combustin estable ciertascondiciones de tiro ascendente y tiro descendente.

3.23 lmite de temperatura de la pared interior (Tg): Temperatura mnima permitida para la pared interior de lasalida de la chimenea.

4 SMBOLOS, TERMINOLOGA Y UNIDADESLos smbolos que se dan en este captulo pueden completarse mediante uno o ms exponentes para indicar posicin omateriales si es necesario

Tabla 1Smbolos, terminologa y unidades

Smbolo Terminologa Unidades

A rea o superficie de la seccin transversal m2

c capacidad de calor especfico J/(kgK)

cp capacidad de calor especfico de los humos J/(kgK)

d espesor de la seccin m

D dimetro m

Dh dimetro hidrulico m

H altura efectiva de la chimenea m

k coeficiente de transmisin del calor W/(m2.K)

K factor de enfriamiento

L longitud m

&m caudal msico de humos kg/s

Nu nmero de Nusselt

p presin esttica Pa

(Contina)

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Tabla 1 (Continuacin)Smbolos, terminologa y unidades

Smbolo Terminologa Unidades

pL presin del aire exterior Pa

PB resistencia o cada de presin del suministro de aire para un caudal msico de humos Pa

PE resistencia de presin debido a la friccin y a la resistencia por la forma de la chimenea Pa

PFV resistencia de presin efectiva del tramo del conducto de unin Pa

PG diferencia de presin causada por cambios de la velocidad de los humos en la chimenea Pa

PH tiro terico disponible debido al efecto-chimenea Pa

PHV tiro terico disponible debido al efecto-chimenea del tramo de unin Pa

PL presin (por la velocidad) del viento Pa

PNL tiro necesario para los dispositivos de aire secundario Pa

PR resistencia o cada de presin de la chimenea Pa

PRV resistencia de presin del tramo del conducto de unin Pa

PW tiro mnimo para el aparato de calefaccin Pa

PWO presin diferencial mxima del aparato de calefaccin Pa

PZ tiro a la entrada de los humos en la chimenea Pa

PZe tiro necesario a la entrada de los humos en la chimenea Pa

PZO presin positiva a la entrada de los humos en la chimenea Pa

PZOe presin diferencial mxima a la entrada de los humos en la chimenea Pa

Pr nmero de Prandtl

Q potencia trmica o calorfica kW

QF consumo o gasto calorfico kW

QN potencia trmica nominal kW

r valor medio de la rugosidad de la pared interior m

R constante de gases de los humos J/(kgK)

RL constante de gases del aire J/(kgK)

(Contina)

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Tabla 1 (Continuacin)Smbolos, terminologa y unidades

Smbolo Terminologa Unidades

Re nmero de Reynolds

s seccin transversal m

SE factor de seguridad de flujo

SH factor de correccin para la inestabilidad de temperatura

t temperatura C

T temperatura, absoluta K

Tg lmite de temperatura K

Tio temperatura de la pared interior a la salida de la chimenea K

Tiob temperatura de la pared interior a la salida de la chimenea al rgimen de temperatura K

TL temperatura del aire exterior K

Tm temperatura media de los humos K

Tp punto de roco del agua K

Tsp temperatura de condensacin K

Tu temperatura del aire ambiente K

Tub temperatura del aire ambiente de la sala de caldera K

Tuh temperatura del aire ambiente para las zonas calentadas K

Tuo temperatura del aire ambiente a la salida de la chimenea K

Tul temperatura del aire ambiente para zonas exteriores al edificio K

Tuu temperatura del aire ambiente para zonas sin calentar dentro de la vivienda K

TW temperatura de los humos del aparato K

TWN temperatura de los humos del aparato a la potencia trmica nominal K

TWmin temperatura de los humos del aparato a la potencia trmica ms baja posible K

U parmetro del segmento interior de la chimenea m

w velocidad media dentro de una seccin transversal m/s

(Contina)

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Tabla 1 (Fin)Smbolos, terminologa y unidades

Smbolo Terminologa Unidades

wm velocidad media sobre una longitud definida m/s

y valor de forma

z altitud sobre el nivel del mar m

coeficiente de transmisin del calor W/(m2K)

relacin entre el caudal msico del aire de combustin y el caudal msico de los humos

ngulo entre las direcciones del flujo

espesor de la pared m

coeficiente de resistencia al flujo (prdida de presin) debida a un cambio dedireccin y/o de seccin transversal y/o de caudal msico en el conducto de humos

viscosidad dinmica Ns/m2

W rendimiento del aparato de calefaccin

WN rendimiento del aparato de calefaccin a la potencia trmica nominal

coeficiente de conductividad trmica W/(mK)

densidad kg/m3

L densidad del aire exterior

m densidad media de los humos promediada sobre una longitud definida y sobre laseccin transversal

kg/m3

(CO2) concentracin volumtrica de CO2 %

(H2O) concentracin volumtrica de H2O (vapor de agua) %

coeficiente de resistencia al flujo (prdida de presin) debido a la friccin en elconducto de humos

1FHIK

resistencia trmica m2K/W

- 13 - EN 13384-1:2002

Tabla 2Subndices adicionales

Smbolo Terminologa Unidades

a exterior

A humos

b condicin de temperatura de rgimen

B aire de combustin

e entrada

G cambio de velocidad

i interior

L aire libre (exterior)

m valor medio

M mezcla

n indicador de conteo

N valor nominal

NL aire secundario

o salida de la chimenea

O presin positiva

tot totalizado sobre todas las secciones (tramos)

u aire ambiente

V tramo del conducto de unin

W aparato de calefaccin

5 MTODO DE CLCULO5.1 Principios generales

El clculo de las dimensiones interiores (seccin transversal) de las chimeneas con presin negativa (depresin) se basaen los tres criterios siguientes:

el tiro a la entrada de los humos en la chimenea debe ser igual o mayor que el tiro necesario a la entrada de loshumos en la chimenea;

el tiro a la entrada de los humos en la chimenea debe ser igual o mayor que la resistencia de presin efectiva delsuministro de aire;

la temperatura de la pared interior en la salida del conducto de humos de la chimenea debe ser igual o mayor que ellmite de temperatura.

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El clculo de las dimensiones interiores (seccin transversal) de las chimeneas sometidas a presin positiva (sobrepresin)se basa en los tres criterios siguientes:

la comparacin entre la presin positiva a la entrada de los humos en la chimenea debe ser igual o inferior que lapresin diferencia mxima a la entrada de los humos en la chimenea;

la presin positiva en el tramo del conducto de unin y en la chimenea no debe ser mayor que la sobrepresin para laque se han diseado ambos conductos;

la temperatura de la pared interior a la salida del conducto de humos de la chimenea debe ser igual o mayor que ellmite de temperatura.

Con el fin de verificar dichos criterios se utilizan dos series de condiciones exteriores:

el clculo de la presin (tiro) se hace con condiciones para las cuales la capacidad de la chimenea es mnima (esdecir, temperatura exterior alta); y tambin

el clculo de la temperatura de la pared interior se hace con condiciones para las cuales la temperatura interior de lachimenea es mnima (es decir, temperatura exterior baja).

5.2 Requisitos de presin

5.2.1 Chimeneas de presin negativa (en depresin). Deben verificarse las relaciones siguientes:

PZ = PH - PR - PL PW

+ PFV + PB

= PZe en Pa (1)

PZ PB en Pa (2)

donde

PB es la resistencia de presin (cada de presin) efectiva del suministro de aire (vase el apartado 5.11.3), en Pa;

PFV es la resistencia de presin efectiva del tramo del conducto de unin, en Pa;

PH es el tiro terico disponible debido al efecto de chimenea, en Pa;

PL es la presin del viento, en Pa;

PR es la resistencia de presin de la chimenea, en Pa;

PW es el tiro mnimo para el aparato de calefaccin, en Pa;

PZ es el tiro a la entrada de los humos en la chimenea (vase el apartado 5.10), en Pa;

PZe es el tiro necesario a la entrada de los humos en la chimenea (vase el apartado 5.11), en Pa.

5.2.2 Chimeneas de presin positiva (en sobrepresin). Deben verificarse las relaciones siguientes:

PZO = PR - PH + PL PWO - PB - PFV = PZOe en Pa (3)

PZO PZ excess en Pa (4)

PZO + PFV PZV excess en Pa (5)

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donde

PWO es la presin diferencial mxima del aparato de calefaccin, en Pa;

PZO es la presin positiva a la entrada de los humos en la chimenea, en Pa;

PZOe es la presin diferencial mxima a la de los humos en la chimenea, en Pa;

PZ excess es la presin mxima admisible de la designacin de la chimenea, en Pa;

PR es le resistencia de presin de la chimenea, en Pa.

5.3 Requisitos de temperatura

Debe verificarse la relacin siguiente:

iob gT T en K (6)

donde

Tiob es la temperatura de la pared interior en la salida de la chimenea al rgimen de temperatura, en K;

Tg es el lmite de temperatura, en K.

Si la chimenea tiene un aislamiento adicional por encima del tejado, debe verificarse tambin la relacin siguiente:

T Tirb g en K (7)

donde

Tirb es la temperatura de la pared interior inmediatamente antes del aislamiento adicional, en K.

El lmite de temperatura Tg de las chimeneas con condiciones de funcionamiento en seco debe tomarse igual a latemperatura de condensacin de los humos Tsp (vase el apartado 5.7.6).

Los lmites de temperatura Tg de las chimeneas con condiciones de funcionamiento en hmedo deben tomarse igual a273,15 K, que previene la formacin de hielo en la salida de la chimenea.

NOTA La comparacin de la temperatura de la pared interior antes del aislamiento adicional Tirb con la temperatura lmite admisible de los humosTg no es necesaria si el valor de la resistencia trmica del aislamiento adicional no supera 0,1 (m2 K)/W.

Para las chimeneas que funcionan en condiciones hmedas, la comparacin no es necesaria si el valor de la temperaturadel aire ambiente inmediatamente antes del aislamiento adicional es 0 C.

5.4 Procedimiento de clculo

Para el clculo de los valores de la presin y la temperatura para las relaciones de las ecuaciones (1), (2), (3), (4), (5) y(6), deben calcularse los valores de los datos de los humos, de acuerdo con el apartado 5.5, que caracterizan el aparato.Los datos especificados en el apartado 5.6 deben obtenerse para la chimenea y su tramo de conducto de unin.

Los apartados 5.7 a 5.11 proporcionan los clculos necesarios para finalizar los clculos trmicos y fluido-dinmicosdel conducto de humos de la chimenea. Las frmulas del apartado 5.7 proporcionan el clculo de los datos bsicos queson necesarios para los clculos posteriores.

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En los apartados 5.5.2 y 5.8 se recogen las frmulas para los clculos de temperaturas correspondientes. Las frmulaspara la densidad de los humos y su velocidad se recopilan en el apartado 5.9.

El procedimiento descrito en los apartados 5.10 y 5.11 debe utilizarse para validar o comprobar el requisito de lapresin. El procedimiento descrito en el apartado 5.12 debe emplearse para validar el requisito de temperatura.

La validacin de los requisitos de presin y de temperatura debe realizarse por duplicado:

para la potencia trmica nominal del aparato de calefaccin;

para el valor ms bajo del intervalo de potencia trmica que est indicado por el fabricante del aparato de calefaccin.

Si no se cumplen los requisitos de temperatura dados en las ecuaciones (6) y (7) para las chimeneas con presin nega-tiva, la validacin de la condicin de temperatura puede realizarse ocasionalmente teniendo en cuenta el aire secundarioadicional a los humos de acuerdo con el captulo 6.

5.5 Datos de los humos que caracterizan el aparato de calefaccin por su potencia trmica nominal

5.5.1 Generalidades. Para el clculo de los valores de temperaturas y presiones, deben obtenerse los datos corres-pondientes de los humos que caracterizan el aparato de calefaccin o generador, y que consisten en el caudal msico delos humos, la temperatura de los humos y el tiro mnimo requerido para el aparato de calefaccin o la presin dife-rencial mxima del aparato de calefaccin. Adicionalmente, debe especificarse el tipo de combustible suministrado, laconcentracin volumtrica de CO2 de los humos y la geometra del tramo del conducto de unin.

En la tabla B.1 se dan datos tpicos para algunos comestibles.

En las tablas B.2 y B.3 se dan datos tpicos para algunos aparatos de calefaccin.

5.5.2 Caudal msico de humos

5.5.2.1 Caudal msico de los humos a la potencia trmica nominal del aparato de calefaccin. Para el clculo delos valores de presin y de temperaturas de acuerdo con las relaciones de las ecuaciones (1), (2), (3), (4), (5) y (6), debeobtenerse el caudal msico de los humos en las condiciones de potencia trmica nominal del aparato de calefaccin.

Si no hay datos disponibles, el caudal msico de los humos y la concentracin volumtrica de CO2 pueden determinarsea partir de las frmulas que se dan en las tablas B.1, B.2 o B.3.

Si la chimenea est conectada a un aparato de calefaccin policombustible, el clculo y el dimensionamiento deberanrealizarse considerando todos los combustibles utilizables por el aparato.

En el caso de aparatos de calefaccin con un desviador del tiro, debe utilizarse el caudal msico de los humos aguasabajo del desviador del tiro.

El caudal msico de los humos &m de una posicin de hogar abierto depende de su abertura. Para el clculo, se utiliza lafrmula siguiente:

&m f A= mf F en kg/s (8)

donde

fmf es el coeficiente de caudal msico de una posicin de hogar abierto, en kg/(sm2);

Af es la seccin transversal de la abertura de la posicin de hogar abierto, en m2.

- 17 - EN 13384-1:2002

Para los hogares abiertos con una altura de abertura menor o igual que su anchura fmf = 0,139 kg/(sm2).

Para los hogares abiertos con una altura de abertura mayor que su anchura fmf = 0,167 kg/(sm2).

El contenido de CO2 de los humos para los hogares abiertos puede tomarse como (CO2) = 1%.

5.5.2.2 Caudal msico de los humos a la potencia trmica ms baja admisible. Si el aparato de calefaccin estdiseado para funcionar en condiciones modulantes, debe realizarse una comprobacin adicional del requisito depresin y de temperatura del caudal msico de los humos a la potencia trmica ms baja posible y admisible del aparatode calefaccin.

Si el fabricante no proporciona datos de los humos para la potencia trmica ms baja, se utiliza un caudal msico igual aun tercio del caudal msico de los humos a la potencia trmica nominal.

5.5.2.3 Caudal msico de los humos con aire secundario. Si se suministra aire secundario por un registro reguladorde tiro o un desviador del tiro, el caudal de aire debe calcularse de acuerdo con el apartado 6.3 dependiendo de ladiferencia real de la presin en la sala de instalacin del aparato de calefaccin y en la chimenea o en el tramo delconducto de unin.

5.5.3 Temperatura de los humos

5.5.3.1 Temperatura de los humos a la potencia trmica nominal (TWN). La temperatura de los humos a la potenciatrmica nominal TWN debe obtenerse del fabricante del aparato de calefaccin. En el caso de aparatos de calefaccin conun desviador del tiro, debe utilizarse la temperatura de los humos aguas abajo del desviador del tiro.

Si el fabricante proporciona datos que muestran la temperatura de los humos aguas abajo del desviador del tiro enrelacin con el tiro, dichos datos deben utilizarse para el clculo.

Si no se conoce la temperatura de los humos TWN de los hogares abiertos, debera utilizarse un valor de tWN = 80 C(TWN = 353,15 K).

5.5.3.2 Temperatura de los humos a la potencia trmica ms baja posible (TWmin). La temperatura de los humosms baja de diseo TWmin debe obtenerse del fabricante del aparato de calefaccin. Si este dato no est disponible,utilizar como temperatura de los humos 2/3 del valor de la temperatura de los humos en C a la potencia trmicanominal.

5.5.4 Tiro mnimo (PW) para el aparato de calefaccin para chimenea de presin negativa. Para el clculo de unachimenea con presin negativa (depresin), el valor del tiro mnimo para el aparato de calefaccin (PW) debe obtenersedel fabricante de ste.

Si no estn disponibles, los valores correspondientes al tiro mnimo para el aparato de calefaccin deberan selec-cionarse de las normas de producto respectivas para los aparatos de calefaccin. Si no se dispone de valores paracalderas, vase la tabla B.2.

Si el valor disponible del tiro mnimo es un nmero negativo (lo que implica un funcionamiento a presin positiva),debe utilizarse en los clculos un valor de PW = O.

Si no se dispone de datos vlidos del fabricante para el desviador del tiro, para los aparatos que consumen gas designa-dos como B1 de acuerdo con el Informe Tcnico CR 1749, se utiliza un valor de 3 Pa para el tiro mnimo y se utiliza elvalor de 10 Pa para todos los dems aparatos que consumen combustibles gaseosos equipados con un desviador del tiro.

El tiro mnimo PW para el funcionamiento de hogares abiertos debera calcularse con el caudal msico de los humos y laseccin transversal de la salida a la chimenea del hogar abierto. El tiro terico disponible debido al efecto de chimeneaen el hogar y en el colector de humos debera despreciarse. La resistencia local en el colector de humos (recolector) setiene en cuenta utilizando un coeficiente de seguridad de flujo SE = 1,5.

EN 13384-1:2002 - 18 -

P mA

SWW W

2 E=

&2

2 en Pa (9)

donde

&m es el caudal msico de los humos, en kg/s

SE es el coeficiente de seguridad de flujo;

W es la densidad de los humos en la salida de la chimenea del hogar abierto, en kg/m3;

AW es la seccin transversal de la salida de la chimenea del hogar abierto, en m2.

5.5.5 Presin diferencial mxima del aparato de calefaccin (PWO) para chimenea de presin positiva. Para elclculo de una chimenea que funciona en sobrepresin, el valor de la presin diferencial mxima PWO para el aparato decalefaccin debe proporcionarlo el fabricante de ste.

5.6 Datos caractersticos para el clculo

5.6.1 Generalidades. Con el fin de calcular los valores de presin y de temperatura correspondientes, deben deter-minarse la rugosidad de la pared interior y la resistencia trmica del tramo de conducto de unin y la chimenea.

5.6.2 Valor de la rugosidad (r). El valor medio de la rugosidad de la pared interior debe proporcionarlo el fabricantedel producto. El valor medio de la rugosidad de los forros interiores de los materiales normalmente utilizados se lista enla tabla B.4.

5.6.3 Resistencia trmica (1/). La resistencia trmica 1/ de la chimenea del sistema debe proporcionrsela elfabricante del producto. La resistencia 1/ de los componentes debe proporcionarla el fabricante del producto y deberaincluir los efectos de los puentes trmicos (por ejemplo, juntas).NOTA Los clculos que implican resistencia trmica para componentes y/o chimeneas industrializadas deberan realizarse, normalmente, empleando

valores obtenidos a la temperatura media de servicio. Puede utilizarse el valor de la resistencia trmica a la temperatura de diseo.

Para chimeneas fabricadas con paredes mltiples, la resistencia trmica debe determinarse aplicando la frmula siguiente:

1 1 FHIK =

FHIK

LNMM

OQPPD Dh n h,nn

1 en m2K/W (10)

donde

Dh es el dimetro hidrulico interior, en m;

Dh,n es el dimetro hidrulico del interior de cada capa, en m;

1FHIK

n

es la resistencia trmica de una envolvente de tubera, referida a su superficie interior, en m2K/W.

Cuando no se conocen los datos especficos para los componentes individuales, la resistencia trmica puede determi-narse de acuerdo con el anexo A. La resistencia trmica de espacios de aire cerrados se da en la tabla B.6.

- 19 - EN 13384-1:2002

5.7 Valores para el clculo

5.7.1 Temperaturas del aire

5.7.1.1 Generalidades. En chimeneas que pasan a travs de zonas calentadas, debe hacerse una distincin entre latemperatura del aire exterior y las temperaturas del aire ambiente.

5.7.1.2 Temperatura del aire exterior (TL). La temperatura del aire exterior TL debe tomarse igual a la temperaturamxima del aire exterior a la que est previsto utilizar la chimenea.

La temperatura del aire exterior TL para sistemas de calefaccin se calcula habitualmente utilizando 288,15 K (tL = 15 C).

Pueden utilizarse otros valores de TL que se basen en datos nacionales aceptados.

5.7.1.3 Temperatura del aire ambiente (Tu). Para comprobar que se cumple el requisito de presin debe utilizarse latemperatura del aire ambiente Tu = TL. Para comprobar que se cumple el requisito de temperatura deben utilizarse losvalores siguientes de las temperaturas del aire ambiente Tu.

para chimeneas sin espacios de aire ventilados:

Tuo = 258,15 K (tuo = -15 C) para chimeneas que funcionan en condiciones hmedas

Tuo = 273,15 K (tuo = 0 C) para chimeneas que funcionan en condiciones secas

Tub = 288,15 K (tub = 15 C)

Tuh = 293,15 K (tuh = 20 C)Tul =Tuo (tul = tuo )

Tuu = 273,15 K (tuu = 0 C)

para chimeneas (incluidas las chimeneas forradas de nuevo) con espacios de aire ventilados en la misma direccinque los humos:

Tuo = 258,15 K (tuo = -15 C) para chimeneas que funcionan en condiciones hmedas si la altura de la zonasin calentar por el interior y el exterior del edificio supera los 5 m

Tuo = 273,15 K (tuo = 0 C) para chimeneas que funcionan en condiciones secas y para chimeneas quefuncionan en condiciones hmedas si la altura de la zona sin calentar por elinterior y por el exterior del edificio no supera los 5 m

Tub = 288,15 K (tub = 15 C)

Tuh = 293,15 K (tuh = 20 C)

Tul = 288,15 K (tul= 15 C) si la altura de la zona sin calentar interior, y la exterior, al edificio no superalos 5 m

Tul =Tuo (tul=tuo ) si la altura de la zona sin calentar interior, y la exterior, al edificio supera los5 m

Tuu = 288,15 K (tuu = 15 C) si la altura de la zona sin calentar interior al edificio y la exterior al mismo nosuperan los 5 m

Tuu = 273,15 K (tuu = 0 C) si la altura de la zona sin calentar interior al edificio y la exterior al mismosuperan los 5 m

EN 13384-1:2002 - 20 -

para chimeneas con espacios de aire ventilados que se ventilan en direccin contraria a la de los humos:

Tuo = 258,15 K (tuo = -15 C) para chimeneas que funcionan en condiciones hmedas

Tuo = 273,15 K (tuo = 0 C) para chimeneas que funcionan en condiciones secas

Tub = 273,15 K (tub = 0 C)

Tuh = 273,15 K (tuh = 0 C)

Tul = 273,15 K (tul= 0 C) si la altura de la zona sin calentar interior al edificio y la exterior al mismo nosuperan los 5 m

Tul =Tuo (tul=tuo ) si la altura de la zona sin calentar interior al edificio y la exterior al mismosuperan los 5 m

Tuu = 273,15 K (tuu = 0 C) si la altura de la zona sin calentar interior al edificio y la exterior al mismo nosuperan los 5 m

Tuu =Tuo (tuu = tuo ) si la altura de la zona sin calentar interior al edificio y la exterior al mismosuperan los 5 m

Pueden utilizarse otros valores que se basen en datos nacionales admitidos.

Las partes de la chimenea que estn en zonas con temperaturas del aire ambiente diferentes deberan calcularseindistintamente, en tramos o secciones con la misma temperatura ambiente o bien la temperatura del aire ambientecorrespondiente a las partes de la superficie exterior se determina para el clculo aplicando la frmula siguiente:

TT A T A T A T A

A A A Auub ub uh uu uu ul ul

ub uh uu ul=

+ + +

+ + +

b g b g b g b guhen K (11)

donde

Tuo es la temperatura del aire ambiente a la salida de la chimenea, en K;

Tub es la temperatura del aire ambiente a la salida para la sala de caldera, en K;

Tuh es la temperatura del aire ambiente a la salida para zonas calentadas, en K;

Tul es la temperatura del aire ambiente a la salida para zonas exteriores al edificio, en K;

Tuu es la temperatura del aire ambiente a la salida para zonas sin calentar dentro del edificio, en K;

Aub es el rea de la superficie exterior de la chimenea en la sala de caldera, en m2;

Auh es el rea de la superficie exterior de la chimenea en zonas calentadas, en m2;

Aul es el rea de la superficie exterior de la chimenea exterior al edificio, en m2;

Auu es el rea de la superficie exterior de la chimenea en zonas sin calentar interiores al edificio, en m2.

- 21 - EN 13384-1:2002

NOTA Si las partes de la superficie exterior de la chimenea sin retro-ventilacin en zonas exteriores al edificio y las zonas sin calentar no superan de la superficie exterior total de la chimenea, la temperatura del aire ambiente Tu puede tomarse igual a 288,15 K (tu = 15 C).

Si la altura de las chimeneas con espacios de aire ventilados en la misma direccin que los humos en las zonas exteriores al edificio y enlas zonas sin calentar no supera los 5 m, la temperatura del aire ambiente Tu puede tomarse igual a 288,15 K (tu =15 C).

Si la altura de las chimeneas con espacios de aire ventilados en direccin contraria a la de los humos en las zonas exteriores al edificio y enlas zonas sin calentar no supera 5 m, la temperatura del aire ambiente Tu puede tomarse igual a 273,15 K (tu = 0 C).

5.7.2 Presin del aire exterior (pL). La presin del aire exterior pL debe determinarse como sigue, dependiendo de laaltitud sobre el nivel del mar, aplicando la frmula siguiente:

p g z R TL(- )/(

= e L L97000 ) en Pa (12)

donde

g es la aceleracin de la gravedad = 9,81 m/s2;

RL es la constante gaseosa del aire, en J/(kg K);

TL es la temperatura del aire exterior, en K;

z es la altitud sobre el nivel del mar, en m;

97000 es la presin del aire exterior a nivel del mar corregida para la influencia climtica, en Pa.

5.7.3 Constante de los gases

5.7.3.1 Constante de los gases para el aire (RL). La constante de los gases para el aire RL debe tomarse igual a288 J/(kg K) (contenido de agua (H2O) como una fraccin volumtrica del 1,1%).

5.7.3.2 Constante de los gases para los humos (R). La constante de los gases para los humos R deben determinarseaplicando las frmulas de las tablas B.1 y B.3.

5.7.4 Densidad del aire exterior (L). La densidad del aire exterior L debe calcularse aplicando la frmula siguiente:

L LL L

=

pR T.

en kg/m3 (13)

donde

pL es la presin del aire exterior, en Pa;

RL es la constante de los gases para el aire, en J/(kgK);

TL es la temperatura del aire exterior, en K.

5.7.5 Calor especfico de los humos (cp). La capacidad de calor especfico de los humos cp debe calcularse aplicandolas frmulas dadas en las tablas B.1 y B.4.

5.7.6 Temperatura de condensacin (Tsp). Para los combustibles gaseosos y el gasleo domstico de calefaccin, latemperatura de condensacin Tsp de los humos debe identificarse por el punto de roco del agua Tp. En estos casos:

T Tsp p= (14)

EN 13384-1:2002 - 22 -

El punto de roco del agua Tp de los humos para diferentes combustibles concentraciones en volumen de CO2 en loshumos debe calcularse aplicando las frmulas (B.5), (B.6) y (B.7).

Para el carbn, fuelleos residuales (para calderas) y maderas combustibles, la temperatura de condensacin de loshumos es el punto de roco cido Tsp.

En estos casos:

T T Tsp p sp= + (15)

Para el coque y el fuelleo residual (para calderas), la subida del punto de roco a travs del trixido de azufre en loshumos (Tsp) puede calcularse aplicando la frmula de la tabla B.1. Para la determinacin exacta del punto de rococido, se requiere conocer la conversin del dixido de azufre en trixido de azufre (factor de conversin Kf). Comovalor aproximado, puede suponerse que la concentracin volumtrica del trixido de azufre (SO3) es aproximadamenteel 2% de la del dixido de azufre (SO2). Para los leos de madera, el aumento del punto de roco (Tsp) para tener encuenta la condensacin de cido debera ser de 15 K.

Tsp K= 15

5.7.7 Coeficiente corrector de la inestabilidad de temperatura (SH). El coeficiente correcto SH para la inestabilidadde temperatura debe ser 0,5.

5.7.8 Coeficiente de seguridad de flujo (SE). Para las chimeneas que funcionan en depresin, el coeficiente de segu-ridad que debe usarse es SE = 1,5, excepto que debe utilizarse un valor de 1,2 para aparatos controlados estrictamente einstalaciones de chimeneas, y para los aparatos estancos en sala con quemadores de tiro forzado.

Para las chimeneas que funcionan en sobrepresin, el coeficiente de seguridad SE debe ser un valor de 1,2 como mnimo.

5.8 Determinacin de las temperaturas

5.8.1 Generalidades. Para comprobar que se cumplen los requisitos de presin y de temperatura, deben determinarsela temperatura media de los humos y la temperatura de los humos a la salida de la chimenea.

La temperatura media de los humos Tm debe calcularse aplicando la frmula siguiente:

T TT T

KK

m ue u

= e +

1e j en K (16)

La temperatura media de los humos a la salida de la chimenea To debe calcularse aplicando la frmula siguiente:

T T T T Ko u e u e= + ( ) en K (17)

La temperatura media de los humos en el tramo de unin Tm debe calcularse aplicando la frmula siguiente:

T TT T

KK

mV uW u

Ve V= +

1e j en K (18)

- 23 - EN 13384-1:2002

La temperatura media de los humos a la entrada de la chimenea Te debe calcularse aplicando la frmula siguiente:

T T T T Ke u W u e V= + ( ) en K (19)

donde

K es el factor de enfriamiento (vase el apartado 5.8.1);

KV es el factor de enfriamiento del tramo del conducto de unin (vase el apartado 5.8.1);

Te es la temperatura de los humos a la entrada de la chimenea, en K;

Tu es la temperatura del aire ambiente (vase el apartado 5.7.1.2), en K;

TW es la temperatura de los humos del aparato de calefaccin, en K.

5.8.2 Clculo del factor de enfriamiento (K). El factor de enfriamiento K debe calcularse aplicando la frmula siguiente:

K U k Lm c

=

& p(20)

donde

cp es el calor especfico de los humos (vase el apartado 5.7.5), en J/(kg.K);

k es el coeficiente de transmisin del calor (vase el apartado 5.8.2) en W/ (m2K).

L es la longitud de la chimenea, en m;

&m es el caudal msico de los humos (vase el apartado 5.5.1), en kg/s;

U es la circunferencia interior de la chimenea, en m.

Para el factor de enfriamiento Kv del tramo del conducto de unin, debe utilizarse los parmetros correspondientes paradicho tramo.

5.8.3 Coeficiente de transmisin de calor (kb)5.8.3.1 Generalidades. El coeficiente de transmisin de calor de calor de la chimenea al rgimen de temperatura kbdebe calcularse aplicando la frmula siguiente:

k DD

b

ih

ha a

=

+ +

11 1

e jen W/(m2K) (21)

El coeficiente de transmisin de calor de la chimenea fuera del rgimen de temperatura k debe calcularse aplicando lafrmula siguiente:

kS

DD

=

+ +

LNM

OQP

1

1 1 i H

hha a

e jen W/(m2K) (22)

EN 13384-1:2002 - 24 -

donde

Dh es el dimetro hidrulico interior, en m;

Dha es el dimetro hidrulico exterior, en m;

SH es el coeficiente de correccin para la inestabilidad de temperatura (vase el apartado 5.7.7);

a es el coeficiente exterior de transmisin de calor (vase el apartado 5.8.2.2), en W/(m2. K);

i es el coeficiente interior de transmisin de calor (vase el apartado 5.8.2.1), en W/(m2. K);

1FHIK es la resistencia trmica (vase 5.6.2), en m

2K/W.

5.8.3.2 Coeficiente interior de transmisin de calor (i). El coeficiente de transferencia de calor en la chimenea idebe calcularse aplicando la frmula siguiente:

iA

h=

NuD

en W/(m2K) (23)

donde

Dh es el dimetro hidrulico interior, en m;

Nu es el nmero de Nusselt;

A es el coeficiente de conductividad trmica de los humos, en W/(mK).

El coeficiente de conductividad trmica de los humos A debe calcularse en funcin de la temperatura media de loshumos aplicando la frmula de las tablas B.1 y B.8 del anexo B.

El nmero de Nusselt medio sobre la altura de la chimenea debe calcularse aplicando la frmula siguiente:

Nu DL o

=

FHG

IKJ +

FHIK

LNMM

OQPP

smooth

ht t

0 670 8 0 4

0 670 0214 100 1

,

, ,

,

, (Re ) Pr (24)

donde

Dh es el dimetro hidrulico interior, en m;

Ltot es la longitud total desde la entrada de los humos en la chimenea hasta la salida de la chimenea (Ltot v es vlidoanlogamente para el tramo del conducto de unin: longitud efectiva total desde la conexin de los humos en lachimenea) en m;

Pr es el nmero de Prandtl;

Re es el nmero de Reynods;

es el coeficiente de la resistencia al flujo debido a la friccin para un flujo hidrulicamente rugoso (vase elapartado 5.10.2.2);

smooth es el coeficiente de la resistencia al flujo debido a la friccin para un flujo hidrulicamente liso (vase elapartado 5.10.2.2 para r = 0).

- 25 - EN 13384-1:2002

La frmula puede utilizarse para 2 300 < Re < 10 000 000 y smooth

FHG

IKJ < 3 as como para 0,6 < Pr < 1,5.

Para una velocidad media de los humos wm < 0,5 m/s, tomar el nmero de Nusselt apropiado para wm = 0,5m/s.

Para nmeros de Reynolds inferiores a 2 300, tomar el nmero de Nusselt apropiado para Re = 2 300.

El nmero de Prandtl Pr debe calcularse aplicando la frmula siguiente:

Pr = pA

A c (adimensional) (25)

El nmero de Reynolds Re debe calcularse aplicando la frmula siguiente:

Re = w Dm h m

A

(adimensional) (26)

donde

cP es el calor especfico de los humos, en J/(kg.K);

Dh es el dimetro hidrulico interior, en m;

wm es la velocidad media de los humos (vase el apartado 5.9), en m/s;

A es la viscosidad dinmica de los humos, en N.s/m2;

A es el coeficiente de la conductividad trmica de los humos, en W/(m.K);

m es la densidad media de los humos (vase el apartado 5.9), en kg/m3.

La viscosidad dinmica A debe calcularse en funcin de la temperatura de los humos aplicando la frmula (B.10) de latabla B.1.

El coeficiente interior de transmisin de calor i puede calcularse tambin sobre chimeneas diseadas en hmedo comose ha indicado, si no se tiene en cuenta el calor de condensacin.

5.8.3.3 Coeficiente exterior de transmisin de calor (a). El coeficiente exterior de transmisin de calor a debe ser8 W/(m2.K) para los tramos de conductos de unin y chimenea, interiores al edificio; para tramos de unin y chimeneasexteriores al edificio utilizar 23 W/(m2.K).

Para los tramos de conducto de unin y chimeneas que estn dispuestos parcialmente por el exterior del edificio, elcoeficiente de transmisin de calor a debe interpolarse.

Cuando partes de la chimenea son exteriores al edificio pero estn protegidas con un espacio o intervalo de aire de 1cmcomo mnimo, pero no mayor de 5 cm, entonces, el coeficiente exterior de transmisin de calor a debe ser 8 W/(m2.K).

Para una chimenea (incluidas las chimeneas con forro nuevo) con un espacio de aire ventilado debe utilizarse 8 W/(m2.K).Para las partes sin ventilar de dicha chimenea, si la longitud no ventilada exterior al edificio es 3 Dh, entonces debeutilizarse 8 W/(m2.K); en caso contrario, debe utilizarse 23 W/m2.K).

EN 13384-1:2002 - 26 -

5.9 Determinacin de la densidad y de la velocidad de los humos

5.9.1 Densidad de los humos (m). La densidad de los humos m debe determinarse aplicando la frmula siguiente:

m Lm

=

pR T

en kg/m3 (27)

donde

pL es la presin del aire exterior (vase el apartado 5.7.2), en Pa;

R es la constante de los gases para los humos (vase el apartado 5.7.3.2), en J/(kg.K);

Tm es la temperatura media de los humos (vase el apartado 5.8), en K.

Para la densidad media de los humos mv en el tramo del conducto de unin, deben utilizarse los valores correspon-dientes del tramo del conducto de unin.

5.9.2 Velocidad de los humos (wm). La velocidad media de los humos wm debe calcularse aplicando la frmula siguiente:

wm

Am m=

&

en m/s (28)

donde

A es el rea de la seccin transversal interior de la chimenea, en m2;

&m es el caudal msico de los humos (vase el apartado 5.5.1), en kg/s;

m es la densidad media de los humos, en kg/m3.

Para la velocidad media de los humos en el tramo de unin wmv, deben utilizarse los valores correspondientes del tramodel conducto de unin.

5.10 Determinacin de las presiones

5.10.1 Presin a la entrada de los humos en la chimenea

5.10.1.1 Tiro a la entrada de los humos en la chimenea sometida a depresin (Pz). El tiro a la entrada de los humosen la chimenea que funciona compresin negativa Pz depende fundamentalmente del caudal msico de los humos y dela temperatura de los humos, la altura efectiva de la chimenea, la seccin transversal y los valores caractersticos dediseo (rugosidad y resistencia trmica) de la chimenea.

El tiro a la entrada de los humos en la chimenea Pz debe calcularse aplicando la frmula siguiente:

P P P Pz H R L= en Pa (29)

donde

PH es el tiro terico disponible debido al efecto de chimenea, en Pa;

PL es la presin del viento, en Pa;

PR es la resistencia a presin de la chimenea, en Pa.

- 27 - EN 13384-1:2002

5.10.1.2 Presin positiva a la entrada de los humos en la chimenea sometida a sobrepresin (Pzo). La presin posi-tiva a la entrada de los humos en la chimenea que trabaja a presin positiva Pzo depende fundamentalmente del caudalmsico y de la temperatura de los humos, de la altura eficaz de la chimenea, de la seccin transversal y de los valorescaractersticos de diseo (rugosidad y resistencia trmica) de la chimenea.

La presin positiva a la entrada de los humos en la chimenea Pzo se calcula a partir de la diferencia entre la resistenciade presin PR y el tiro terico PH as como la presin del viento PL.

P P P Pzo R H L= en Pa (30)

donde

PH es el tiro terico de la chimenea, en Pa;

PL es la presin del viento, en Pa;

PR es la resistencia a presin de la chimenea, en Pa;

PZO es la presin diferencial mxima a la entrada de los humos, en Pa.

5.10.2 Tiro terico disponible debido al efecto de chimenea (PH). El tiro terico disponible debido al efecto de chi-menea PH debe calcularse aplicando la frmula siguiente:

P H gH L m= b g en Pa (31)donde

H es la altura efectiva de la chimenea, en m;

g es la aceleracin de la gravedad = 9,81 m/s2

L es la densidad del aire exterior (vase el apartado 5.7.4), en kg/m3;

m es la densidad media de los humos (vase el apartado 5.9.1), en kg/m3.

5.10.3 Resistencia de presin de la chimenea (PR)5.10.3.1 Generalidades. La resistencia de presin (o cada de la presin por resistencia al movimiento de los humos)de la chimenea PR debe calcularse aplicando las frmulas siguientes:

P S P S PR E E= + EG G en Pa (32)

P S LD

w S Pn

R Eh

nm

m2

EG G + 2 + =

FHGG

IKJJ

en Pa (33)

Para P S SG EG E =0

Para P SG EG< =0 1 0,

EN 13384-1:2002 - 28 -

donde

Dh es el dimetro hidrulico interior, en m;

L es la longitud de la chimenea, en m;

PE es la resistencia de presin debido a la friccin y la resistencia por la forma de la chimenea, en Pa;

PG es la diferencia de presin causada por un cambio de velocidad de los humos en la chimenea, en Pa;

SE es el coeficiente de seguridad de flujo (vase el apartado 5.7.8);

SEG es el coeficiente de seguridad de flujo para diferencia de presin a travs del cambio de velocidad;

wm es la velocidad media de los humos (vase el apartado 5.9.2) en m/s;

m es la densidad media de los humos (vase el apartado 5.9.1), en kg/m3;

es el coeficiente de resistencia al flujo debido a la friccin del conducto de humos;

nn

es la suma de los coeficientes de resistencia al flujo debido a cambios en la direccin o sentido y/o en la seccin

transversal y/o en el caudal msico de los humos en el conducto de humos.

5.10.3.2 Diferencia de presin causada por cambio de la velocidad de los humos en la chimenea (PG). La diferen-cia de presin provocada por el cambio de la velocidad de los humos en la chimenea PG debe calcularse aplicando lafrmula siguiente:

P w wG 22

12

=

2 12 2

en Pa (34)

donde

w1 es la velocidad de los humos antes del cambio de velocidad, en m/s;

w2 es la velocidad de los humos despus del cambio de velocidad, en m/s;

1 es la densidad de los humos antes del cambio de velocidad, en kg/m3;

2 es la densidad de los humos despus del cambio de velocidad, en kg/m3.

Para w1 y w2 as como para 1 y 2 pueden utilizarse los valores medios de la seccin antes y despus del cambio develocidad.

5.10.3.3 Coeficiente de resistencia al flujo debido a la friccin del conducto de humos (). El coeficiente de resis-tencia al flujo debido a la friccin del conducto de humos , para distintas rugosidades, debe calcularse aplicando lafrmula siguiente:

13 71 = 2

2,51

+ h

FHG

IKJlog Re ,

r

D (35)

- 29 - EN 13384-1:2002

donde

Dh es el dimetro hidrulico, en m;

r es el valor medio de la rugosidad de la pared interior, en m;

Re es el nmero de Reynolds (vase el apartado 5.8.2.1);

es el coeficiente de resistencia al flujo debido a la friccin del conducto.

Para nmeros de Reynolds por debajo de 2 300, tomar el coeficiente apropiado para el nmero de Reynolds igual a 2 300.

Los valores de la rugosidad media debe darlos el fabricante. En ausencia de valores procedentes del fabricante, en latabla B.4 se dan valores tpicos de rugosidad media para diversos materiales.

5.10.3.4 Coeficientes de resistencia al flujo () debidos a un cambio de direccin y/o de seccin transversal y/o uncambio de caudal msico en el conducto de humos. Los valores de la resistencia al flujo debido a un cambio de direc-cin o sentido y/o de seccin transversal y/o un cambio de caudal msico en el conducto de humos debe proporcionarlosel fabricante respectivo. En ausencia de valores del fabricante, en la tabla B.8 se dan valores tpicos de la resistencia alflujo.

El coeficiente de resistencia al flujo para la ampliacin o ensanchamiento de la seccin transversal en la salida de lachimenea no debera aplicarse si no se tiene en cuenta el cambio de presin a travs del cambio de velocidad en dichopunto.

5.10.4 Presin del viento (PL). La presin debida a la velocidad del viento PL debe ser 25 Pa para regiones del interior(que disten ms de 20 km de la costa) y 40 Pa para las regiones costeras si la salida de la chimenea est en una presinopuesta. La salida de chimenea se considera que est en una zona de presin opuesta si la posicin de la salida de lachimenea est a menos de 0,4 m por encima del caballete del tejado y la distancia de una lnea horizontal desde la salidade la chimenea hasta la interseccin con el tejado es inferior a 2,3 m, y la salida de la chimenea est situada:

en un tejado con una pendiente de ms de 40 o;

en un tejado con una pendiente de ms de 25 si la abertura para el aire de combustin y la parte superior de lachimenea estn en lados diferentes del caballete del tejado y la distancia horizontal desde la parte ms alta delcaballete es mayor de 1,0 m.

NOTA Tambin puede considerarse que una chimenea est afectada negativamente por la proximidad de obstrucciones adyacentes, por ejemplo,edificios, rboles, montes. Una salida de chimenea que est en un radio de 15 m de las estructuras adyacentes que se extienden sobre unngulo horizontal de 30 y sus contornos o lmites superiores sobresalen ms de 10 por encima del horizonte como visto desde la salida dela terminal, puede verse afectada por la turbulencia del viento (vase el anexo C). Esto puede superarse por un terminal aerodinmico.

El valor PL debe modificarse si la chimenea tiene un terminal con unas prestaciones aerodinmicas especificadas. Entodos los dems casos PL debe ser igual a 0 Pa.

Las terminales con prestaciones aerodinmicas especificadas estn definidas en el proyecto de Norma prEN 1856-1, yen las Normas EN 1859 y EN 13502.

5.11 Tiro necesario a la entrada de los humos en la chimenea (Pze) y presin diferencial mxima a la entrada delos humos en la chimenea (Pzoe)5.11.1 Generalidades. El tiro necesario a la entrada de los humos en la chimenea bajo presin negativa (depresin) Pzedebe calcularse a partir del tiro mnimo del aparato de calefaccin Pw, la resistencia de presin efectiva del tramo deconducto de unin PFV y la resistencia efectiva del suministro de aire PB como sigue:

P P P PZe w FV B= + + en Pa (36)

EN 13384-1:2002 - 30 -

donde

PZe es el tiro necesario a la entrada de los humos en la chimenea, en Pa;

PW es el tiro mnimo para el aparato de calefaccin, en Pa;

PFV es la resistencia de presin efectiva del tramo del conducto de unin, en Pa;

PB es la resistencia de presin del suministro de aire para un caudal msico de humos, en Pa.

La presin diferencial mxima Pzoe a la entrada de los humos a la chimenea que funciona con sobrepresin debecalcularse aplicando la frmula siguiente:

P P P PZOe WO B FV= + en Pa (37)

donde

PZOe es la presin diferencial mxima a la entrada de los humos en la chimenea, en Pa;

PWO es la presin diferencial mxima a la salida del aparato de calefaccin, en Pa;

PFV es la resistencia de presin efectiva del tramo del conducto de unin, en Pa;

PB es la resistencia de presin del suministro de aire para un caudal msico de humos, en Pa.

5.11.2 Tiro mnimo para el aparato de calefaccin (Pw) y presin diferencial mxima del aparato de calefaccin(Pwo). El tiro mnimo para el aparato de calefaccin Pw o la presin diferencial mxima de dicho aparato (Pwo) debeobtenerse de acuerdo con los apartados 5.5.4 5.5.5 respectivamente.

5.11.3 Resistencia de presin eficaz para el tramo del conducto de unin (PFV)5.11.3.1 Generalidades. La resistencia de presin efectiva del tramo del conducto de conexin PFV debe calcularseaplicando la frmula siguiente:

P P PFV RV HV= + en Pa (38)

donde

PHV es el tiro terico disponible en el tramo del conducto de unin, en Pa;

PRV es la resistencia de presin del tramo del conducto de unin, en Pa.

Si el tramo del conducto de unin consta de varias secciones diferentes o de diseo diferente, el clculo debe realizarsepara cada una de las secciones. La resistencia de presin y el tiro terico de las secciones individuales debe totalizarse.

5.11.3.2 Tiro terico disponible debido al efecto de chimenea del tramo del conducto de unin (PHV). El tiro tericodisponible debido al efecto de chimenea del tramo del conducto de conexin PHV debe calcularse la frmula siguiente:

P H gHV v L mV= b g en Pa (39)

- 31 - EN 13384-1:2002

donde

g es la aceleracin de la gravedad = 9,81 m/s2;

HV es la altura efectiva del tramo del conducto de unin, en m;

L es la densidad del aire exterior (vase el apartado 5.7.4), en kg/m3;

mV es la densidad media de los humos en el tramo de unin, en kg/m3.

Si la entrada de los humos en la chimenea est por debajo de la conexin de humos del aparato de calefaccin, PHV seconvierte en negativo.

5.11.3.3 Resistencia de presin del tramo del conducto de conexin (PRV). La resistencia de presin del tramo delconducto de unin PRV debe calcularse aplicando:

P S P S PRV E EV V= + EG G en Pa (40)

P S LD

w S PRV E V VhV

Vnn

mVmV2

EGV GV + 2 + =

FHGG

IKJJ

en Pa (41)

Para P S SGV EGV E =0

Para P SGV EGV< =0 1 0,

donde

DhV es el dimetro hidrulico interior del tramo del conducto de unin, en m;

LV es la longitud del tramo del conducto de unin, en m;

PEV es la resistencia de presin debida a la friccin y a la resistencia de forma en el tramo del conducto de unin, en Pa;

PGV es la diferencia de presin causada por cambio de la velocidad de los humos en el tramo del conducto de unin,en Pa;

SE es el coeficiente de seguridad de flujo;

SEGV es el coeficiente de seguridad de flujo para diferencias de presin a travs de cambio de velocidad en el tramodel conducto de unin;

wmV es la velocidad media de los humos en el tramo del conducto de unin, en m/s;

mV es la densidad media de los humos en el tramo del conducto de unin, en kg/m3;

V es el coeficiente de friccin o rozamiento del conducto de humos del tramo del conducto de unin (vase elapartado 5.10.3.2);

Vnn

es la suma de los coeficientes de la resistencia al flujo de los cambios de direccin y de seccin transversal del

tramo del conducto de unin, en m.

EN 13384-1:2002 - 32 -

La velocidad media wmv de los humos en el tramo del conducto de unin debe calcularse aplicando la frmula (28) conlos valores correspondientes para el tramo del conducto de unin.

El coeficiente de resistencia al flujo debida a la friccin del conducto de humos para el tramo del conducto de unindebe calcularse aplicando la frmula (35) con los valores correspondientes para dicho tramo.

NOTA La suma o sumatorio de los coeficientes individuales de resistencia Vnn

para el tramo del conducto de unin depende de los cambios de

direccin o sentido y de seccin transversal entre la conexin de humos del aparato de calefaccin y la chimenea. En la tabla B.8 se acotanvalores para los cambios tpicos de direccin y de secciones transversales.

La diferencia de presin causada por el cambio de la velocidad de los humos ene l tramo del conducto de unin PGVdebe calcularse aplicando la frmula (34) con los valores correspondientes para dicho tramo.

5.11.4 Resistencia de presin del suministro de aire (PB). La resistencia a presin del suministro de aire PB debedeterminarse de acuerdo con la naturaleza de la zona de instalacin (dimensiones, tipo y nmero de ventanas y puertas,equipamiento con sistemas de ventilacin y aparatos de calefaccin adicionales, etc.)

Para las zonas sin aberturas de ventilacin, PB debe ser igual a 4 Pa. Si el aire para la combustin se transporta hasta lasala de instalacin a travs de aberturas de ventilacin o de tuberas de aire de combustin con seccin transversalconstante sobre la longitud, PB debe obtenerse aplicando la frmula siguiente:

P S LD

w

n

B EB BB

hBB,n

BB2

+2

=

FHGG

IKJJ

en Pa (42)

donde

DhB es el dimetro hidrulico interior de las aberturas de ventilacin o de la tubera de aire de combustin, en m;

LB es la longitud de las aberturas de ventilacin o de la tubera del aire de combustin, en m;

SEB es el coeficiente de seguridad de flujo de seguridad de flujo para el suministro de aire (SEB habitualmente esigual a 1,2);

wB es la velocidad en las aberturas de ventilacin o en la tubera del aire de combustin, en m/s;

B es la densidad del aire de combustin, en kg/m3;

B es el coeficiente de la resistencia al flujo debida a la friccin de las aberturas de ventilacin o de la tubera delaire de combustin;

B,nn

es la suma de los coeficientes de resistencia al flujo debido a los cambios de direccin(sentido) y/o de seccin

transversal y/o de caudal msico en las aberturas de ventilacin o en la tubera del aire de combustin.

NOTA Con el fin de simplificar el clculo dependiente de las regulaciones locales, puede suponerse que PB tiene un valor constante de 3 Pa.

El coeficiente de resistencia al flujo debido a la friccin de las aberturas de ventilacin o de la tubera del aire decombustin debe calcularse aplicando la frmula (35).

La suma de los coeficientes de resistencia al flujo debido a los cambios de direccin y/o de seccin transversal y/o decaudal msico en las aberturas de ventilacin o en la tubera del aire de combustin B,n

n

para la entrada, la salida y los

cambios de direccin en la tubera deben totalizarse sobre la longitud entera de la abertura de ventilacin o de la tubera.

- 33 - EN 13384-1:2002

En ausencia de datos del fabricante, los valores pueden tomarse de la tabla B.8.

La velocidad en la tubera del aire de combustin wB debe obtenerse aplicando la frmula siguiente:

wm

AB B B=

&

en m/s (43)

donde

AB es la seccin transversal de la tubera del aire de combustin, en m2;

&m es el caudal msico de los humos, en kg/s;

es la relacin entre el caudal msico del aire de combustin y el caudal msico de los humos;B es la densidad del aire de combustin, en kg/m3.

NOTA Aproximadamente, puede suponerse = 0,9.

La densidad del aire de combustin debe determinarse aplicando la frmula (13) con los valores correspondientes a lapresin y la temperatura del aire.

5.12 Clculo de la temperatura de la pared interior a la salida de la chimenea (Tiob)La temperatura de la pared interior a la salida de la chimenea a rgimen de temperatura TIob debe determinarseaplicando la frmula siguiente:

iob obob

iob uoT T

kT T=

b g en K (44)

donde

kob es el coeficiente de transmisin del calor a la salida de la chimenea a rgimen de temperatura, en W/(m2 . K);

Tob es la temperatura de los humos a la salida de la chimenea a rgimen de temperatura, en K;

Tuo es la temperatura del aire ambiente a la salida de la chimenea, en K;

i es el coeficiente interior de transferencia de calor, en W/(m2.K).

El coeficiente de transmisin del calor a la salida de la chimenea Kob a rgimen de temperatura debe determinarse apartir de la frmula siguiente:

k DD

ob

o

h

hao aoi

=

+ + +

11 1 1

d i d i

en W/(m2.K) (45)

EN 13384-1:2002 - 34 -

donde

Dh es el dimetro hidrulico interior, en m;

Dhao es el dimetro hidrulico exterior a la salida de la chimenea, en m;

i es el coeficiente interior de transferencia trmica a la salida de la chimenea, en W/(m2.K).

ao es el coeficiente exterior de transferencia trmica a la salida de la chimenea, en W/(m2.K);

1FHIK es la resistencia trmica, en m

2.K/W;

1FHIK

o

es la resistencia trmica de cualquier aislamiento adicional para la parte de chimenea por encima del tejadoreferida al dimetro hidrulico interior para la chimenea, en m2.K/W.

Si la parte de chimenea por encima del tejado tiene aislamiento adicional, la temperatura de pared interior debe calcu-larse para la parte inmediatamente anterior al aislamiento adicional. La temperatura de la pared interior Tirb inmediata-mente antes del aislamiento adicional debe determinarse aplicando la frmula siguiente:

irb rbb

irb urT T

kT T=

b g (46)

donde

Trb es la temperatura de los humos inmediatamente antes del aislamiento adicional a rgimen de temperatura, en K;

kb es el coeficiente de transmisin de calor de la chimenea a rgimen de temperatura, en W/(m2.K);

Tur es la temperatura del aire ambiente inmediatamente antes del aislamiento adicional, en K.

La resistencia trmica adicional a la salida de la chimenea (1/) o debe calcularse como se especifica en el apartado5.6.2 para capas adicionales de aislamiento aplicadas en todos los lados. Las capas de aire de espesor a 1 cm no debenconsiderarse como proporcionadoras de resistencia trmica adicional (1/)o. En el caso de revestimiento o chapadoventilado, (1/)o = 0 (m2.K)/W, es el valor que debe aplicarse a todas las capas en la cara exterior del espacio ventilado.

NOTA Puede utilizarse un valor de (1 )o = 0,1 (m2.K)/W, sin prueba adicional alguna, si la seccin de la chimenea por encima del tejado estembebida en mampostera (coeficiente de conductividad trmica 0,85 W/(m.K) de 11,5 cm de espesor mnimo o tiene un aislamientoadicional de 3 cm como mnimo entonos los lados (coeficiente de conductividad trmica 0,1 W/(m.K).

6 AIRE SECUNDARIO PARA CHIMENEAS CON PRESIN NEGATIVA6.1 Generalidades

Si el requisito de temperatura dado en el apartado 5.3 no se cumple cuando se calcula la temperatura de la pared interioraplicando la frmula (44) o (46) sin la introduccin de aire secundario en la chimenea, puede ser posible cumplir elrequisito mediante la introduccin de un aire secundario. En este caso, debe realizarse un clculo posterior para estable-cer si el requisito de temperatura puede cumplirse cuando se introduce aire secundario en la chimenea.

El clculo debe hacerse siempre que los requisitos de presin del apartado 5.2 se cumplan cuando se calcula sin airesecundario.

- 35 - EN 13384-1:2002

6.2 Mtodo de clculo

El clculo debe realizarse en secciones desde la conexin de humos del aparato hasta el puesto de instalacin deldispositivo de aire secundario y desde ste, con valores cambiados para el caudal msico de los humos, la temperaturade los humos y la composicin de stos, hasta la salida de la chimenea.

Para la consideracin del aire secundario, debe aadirse un caudal msico de aire secundario al caudal msico de loshumos. La temperatura y la composicin mezcladas de la mezcla aire secundario/humos despus de la entrada del airesecundario deben calcularse a partir de la temperatura y la composicin de los humos y del aire secundario. Para elclculo adicional, deben calcularse las propiedades fsicas (cp, R, A, Tp, A) que dependen de la composicin de lamezcla humos-aire secundario.

El clculo, suponiendo un caudal de aire secundario determinado, debe realizarse repetidamente hasta que se cumplanlos requisitos de funcionamiento o hasta que se ha aspirado el tiro sobrante (Pz = Pze).

En el caso de aparatos de calefaccin que consumen combustibles gaseosos con un desviador de tiro, slo debe conside-rarse el aire secundario adems del caudal msico de humos programado.

6.3 Valores bsicos para el clculo del aire secundario

6.3.1 Generalidades. La temperatura del aire secundario TNL debe tomarse como la temperatura del aire del espaciodel que se toma el aire.

La temperatura del aire exterior debe calcularse aplicando TL = Tuo (vase el apartado 5.7.1.3). Para calcular el caudalmsico de aire secundario deben utilizarse los valores de temperatura ambiente del apartado 5.7.1.3 para la validacin ocomprobacin del requisito de temperatura.

6.3.2 Clculos de mezclas. El caudal msico despus de la mezcla de aire secundario mM debe obtenerse aplicando lafrmula siguiente:

& & &m m mM NL= + en kg/s (47)

La temperatura de los humos despus de la mezcla de aire secundario TM debe obtenerse aplicando la frmula siguiente:

+M

pA A NL pNL NL

pA NL pNLT

m c T m c Tm c m c

=

+

& &

& &en K (48)

La concentracin volumtrica CO2 y H2O despus de la mezcla de aire secundario debe obtenerse aplicando la frmulasiguiente:

CO

H O CO

H O + H O M

NL L 2 NL2

2 2

2

100

100 100b g b g b gb g b g=

&

& &

m R

m R m Ren % (49)

H O H O + H O

+ 2 M

2 NL L 2 NL

NL Lb g b g b g=

& &

& &

m R m R

m R m Ren % (50)

El contenido de vapor de agua del aire secundario puede tomarse igual a 1,1%. Este valor corresponde a una humedadrelativa del 60% a 15 C.

EN 13384-1:2002 - 36 -

donde

cpA es el calor especfico de los humos antes de la mezcla de aire secundario, en J/ (kg.K);

cpNL es el calor especfico del aire secundario J/kg.K);

&m es el caudal msico de humos antes de la mezcla de aire secundario, en kg/s;

&mM es el caudal msico de humos despus de la mezcla de aire secundario, en kg/s;

&mNL es el caudal msico de aire secundario, en kg/s;

R es la constante de elasticidad de los humos antes de la mezcla de aire secundario, en J/(kg.K);

RL es la constante de elasticidad del aire, en J /(kg.K);

TA es la temperatura de los humos antes de la mezcla de aire secundario, en K;

TM es la temperatura de los humos despus de la mezcla de aire secundario, en K;

TNL es la temperatura del aire secundario, en K;

(CO2) es la concentracin volumtrica de CO2 de los humos antes de la mezcla de aire secundario, en %.

(CO2)M es la concentracin volumtrica de CO2 de los humos despus de la mezcla de aire secundario, en %;

(H2O) es la concentracin volumtrica de H2O (vapor de agua) de los humos antes de la mezcla de aire secundario,en %;

(H2O)M es la concentracin volumtrica de H2O (vapor de agua) de los humos despus de la mezcla de aire secunda-rio, en %;

(H2O)NL es la concentracin volumtrica de H2O (vapor de agua) del aire secundario, en %.

6.4 Presiones

6.4.1 Resistencia de presin para el suministro de aire con aire secundario (PBNL). Para las zonas sin aberturas deventilacin, la resistencia de presin efectiva para el suministro de aire PBLN con aire secundario y potencia trmicanominal debe obtenerse aplicando la frmula siguiente:

P Pm

mBNL B

NL= +

FHG

IKJ1

1 5&

&

,

en Pa (51)

donde

&mNL es el caudal de aire secundario, en kg/s;

&m es el caudal de humos antes de la mezcla de aire secundario, en kg/s;

es la resistencia de presin efectiva del suministro de aire sin aire secundario (vase el apartado 5.11.3).

- 37 - EN 13384-1:2002

Si el aire para la combustin se transporta a travs de aberturas o de tuberas de ventilacin con seccin transversalconstante en toda su longitud, PBNL debe obtenerse aplicando la frmula siguiente:

P S LD

wBNL EB BNLB

hBB,n

n

BBNL2

= +FHGG

IKJJ

2 (52)

donde

DhB es el dimetro hidrulico interior de las aberturas de ventilacin o de la tubera del aire combustin (vase elapartado 5.11.3), en m;

LB es la longitud de las aberturas de ventilacin o de la tubera del aire de combustin (vase el apartado 5.11.3),en m;

SEB es el coeficiente de seguridad de flujo para el suministro de aire (vase el apartado 5.11.3);

wBNL es la velocidad en las aberturas de ventilacin o en las tuberas del aire de combustin teniendo en cuenta elaire secundario, en m/s;

B es la densidad del aire de combustin y del aire secundario (vase el apartado 5.11.3), en kg/m3;

BNL es el coeficiente de friccin o rozamiento de la tubera de las aberturas de ventilacin o de la tubera del airede combustin teniendo en cuenta el aire secundario;

B,nn

es la suma de los coeficientes de la resistencia local de las aberturas de ventilacin o del suministro del aire

de combustin (vase el apartado 5.11.3).

Para la determinacin del coeficiente de friccin de la tubera de las aberturas de ventilacin o de la tubera del aire decombustin teniendo en cuenta el aire secundario, BNL debe utilizarse el apartado 5.10.2.2.

La velocidad en las aberturas de ventilacin o en la tubera del aire de combustin teniendo en cuenta el aire secundarioWBNL debe obtenerse aplicando la frmula siguiente:

wm m

ABNLNL

B B=

+

& & (53)

donde

AB es la seccin transversal de las aberturas de ventilacin o de la tubera del aire de combustin (vase elapartado 5.11.3);

&m es el caudal msico de los humos antes de la mezcla de aire secundario, en kg/s;

&mNL es el caudal msico de aire secundario, en kg/s;

es la relacin entre el caudal msico del aire de combustin y el caudal msico de los humos (vase el apartado5.11.3);

B es la densidad del aire secundario y de la combustin (vase el apartado 5.11.3), en kg/m3.

EN 13384-1:2002 - 38 -

6.4.2 Tiro necesario para los dispositivos de aire secundario (PNL). El tiro necesario para el registro regulador detiro PNL debe obtenerse aplicando la frmula siguiente:

P a a m a m S wNL 1 NL 2 NL E M+ M= + + + 02

2 321

2& & b g en Pa (54)

El tiro necesario para el desviador de tiro PNL debe obtenerse aplicando la frmula siguiente:

P Pm m

mWNL

NL =

+FHG

IKJ

& &2

en Pa (55)

donde

a0 es el valor de entrada de referencia del regulador de tiro, en Pa;

a1, a2 son los valores caractersticos para los dispositivos de aire secundario (regulador de tiro) vase la tabla B.7 enel anexo A), en Pa/ (kg/s)2;

&m es el caudal msico de humos, en kg/s;

&mNL es el caudal msico de aire secundario, en kg/s;

Pw es el tiro mnimo para el aparato de calefaccin, en Pa;

SE es el coeficiente de seguridad de flujo;

wM es la velocidad de la mezcla de humos despus de la mezcla de aire secundario, en m/s;

M es la densidad de la mezcla de humos despus de la mezcla de aire secundario, en kg/m3;

2-3 es el coeficiente individual de resistencia para la entrada de aire secundario (vase n 5 en la tabla B.7).El valor de entrada de referencia del dispositivo de aire secundario o debe obtenerse de la suma de las presiones desuministro necesarias para el generador de calor Pw y para la ruta de los humos hasta el dispositivo de aire secundario.

Para el regulador de tiro es vlida la frmula siguiente:

para P PW FV1+ < 10 en Pa (56)

a0 10= en Pa

y para P PW FV1+ 10 en Pa (57)

a P P0 = +W FV1 en Pa

donde

PFV1 es la resistencia de presin efectiva para la parte del tramo del conducto de unin situada antes del regulador detiro, en Pa;

PW es el tiro mnimo para el aparato de calefaccin, en Pa.

- 39 - EN 13384-1:2002

6.4.3 Resistencia de presin para la parte del tramo de conducto de unin situada antes del dispositivo de airesecundario (PFV1). La resistencia de presin efectiva para la parte de tramo de conducto de conexin antes delregulador de tiro PFV1 debe determinarse de acuerdo con lo indicado en el apartado 5.11.2.

NOTA Si el registro regulador de tiro est instalado en la chimenea, la seccin de chimenea hasta dicho registro regulador de tiro puede tratarse comouna parte separada utilizando los datos apropiados para la chimenea. Para un desviador de tiro puede tratarse como una parte separada utili-zando los datos apropiados para la chimenea. Para un desviador de tiro, debe tomarse PFV1 = 0.

6.4.4 Requisito de presin con aire secundario. Para cada caudal msico de aire secundario, el tiro necesario a laentrada de los humos en la chimenea Pze debe determinarse y, luego, compararse con el tiro en este punto Pz.

Debe cumplirse la frmula siguiente:

P P P P P P P PZ H R L BNL NL FV2 Ze= + + = en Pa (58)

donde

PBNL es el tiro necesario para el suministro de aire con aire secundario, en Pa;

PFV2 es la resistencia de presin efectiva para la parte de tramo del conducto de unin despus del regulador de tiroo despus del desviador de tiro, en Pa;

PH es el tiro terico disponible debido al efecto de chimenea, en Pa;

PNL es el tiro necesario para el regulador o el desviador de tiro, en Pa;

PR es la resistencia a presin de la chimenea, en Pa.

Para un regulador de tiro que est situado en la chimenea por encima de la entrada de los humos, debe comprobarse elrequisito de presin despus del regulador de tiro.

6.5 Requisito de temperatura con aire secundario

El requisito de temperatura a la salida de la chimenea debe probarse de acuerdo con los apartados 5.8 y 5.12, con laspropiedades fsicas de la mezcla humos aire secundario.

EN 13384-1:2002 - 40 -

ANEXO A (Informativo)

CLCULO DE LA RESISTENCIA TRMICA

La resistencia trmica de una chimenea 1FHIK

n

puede determinarse se conocen los coeficientes de la conductividad

trmica de los materiales de construccin, y debera determinarse aplicando la frmula siguiente:

12

1FHIK =

FHG

IKJ

LNMM

OQPP

+y

D DD

h

n

h,n 1

h,nnn en m

2.K/W (A.1)

donde

Dh es el dimetro hidrulico interior, en m;

Dh,n es el dimet