agua caliente

ALTAMIRANO CÁRDENAS, ALAN ROJAS LIZAMA, KAREN

UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE 2014

ÍNDICE

INTRODUCCIÓN………………………………………………………………………………………….01

AGUA CALIENTE EN EDIFICACIONES

CAPÍTULO 1: ASPECTOS GENERALES

1.1. DEFINICIÓN…………………………………………………………………………………….. 02

1.2. SUMINISTRO…………………………………………………………………………………….02

1.3. DESCRIPCIÓN…………………………………………………………………………………...03

1.4. DISTRIBUCIÓN………………………………………………………………………………… 04

1.5. DOTACIONES…………………………………………………………………………………….06

1.6. EQUIPOS DE PRODUCCIÓN………………………………………………………………..08

CAPÍTULO 2: DESARROLLO DEL CONTENIDO

2.1. FUENTES DE CALOR UTILIZADAS……………………………………...………………09

2.2. FASE DE DISEÑO……………………………………………………………………………….10

2.3. TIPOS DE SISTEMAS DE PRODUCCIÓN……………………………………………… 14

2.4. CONSIDERACIONES GENERALES (ACS)……………………………..……………… 24

2.5. INSTALACIÓN DE AGUA CALIENTE…………………………………………………… 26

2.6. FUNCIONAMIENTO…………………………………………………………………………...

28

CAPÍTULO 3: CONCLUSIONES

2.7. VENTAJAS DEL AGUA CALIENTE………………………………………………………..31

2.8. DESVENTAJAS DEL AGUA CALIENTE………………………………………………… 33

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS…………………………………………………………………35

AGUA CALIENTE EN EDIFICACIONES 2014

INTRODUCCIÓN

El fin de una instalación de suministro de agua es aportar y distribuir el agua a los puntos

de consumo dentro de los edificios. Otra función es alimentar el sistema de calentamiento

de agua para usos sanitarios. A partir del punto donde se prepara el agua caliente, hay

también una red paralela y de características semejantes a la de agua fría, para la

distribución de agua caliente.

En las instalaciones centralizadas (mucho más económicas de explotación que las

individuales) es necesario un sistema de almacenamiento en el local técnico (a menudo

llamado cuarto de calderas), con un depósito en el que se prepara (se calienta hasta una

temperatura de 60ºC más o menos) el volumen de agua que, estadísticamente se calcula

va a consumir durante una hora, en hora punta de consumo. Si hay preparación por

calentamiento solar debe de haber otro depósito separado, en el que se almacenará el

agua precalentada con los colectores solares, para después pasar al citado, donde se

recalentará hasta la temperatura de distribución, mediante un sistema de calentamiento

auxiliar.

La otra diferencia de la red es que se requiere una conducción de retorno desde el punto

más alejado de la red de ACS hasta el depósito de almacenamiento, con una bomba de

recirculación, para evitar que, si alguien abre un grifo alejado, tenga que esperar a que el

agua llegue. Esta conducción tendrá una bomba de recirculación o, si es reducida la

distancia, podrá estudiarse la posibilidad de que la circulación se haga por termosifón.

INSTALACIONES SANITARIAS 1 | P á g i n a


CAPÍTULO 1: ASPECTOS GENERALES

1.1. DEFINICIÓN

En materia de energía, las siglas ACS significan “Agua Caliente Sanitaria”. El agua caliente

sanitaria es el agua potable de que disponemos en nuestros hogares y oficinas y que

calentamos para nuestra higiene personal, limpieza del hogar, cocina, etc.

El agua caliente sanitaria puede obtenerse por calderas o calentadores que se emplean

para calentar el agua mediantes distintos tipos de energía: electricidad, gasóleo, gas

natural, gas butano, etc. Cada vez es más común obtener el agua caliente sanitaria a partir

de la energía solar térmica. En muchos países está considerado un servicio básico y

obligatorio en las viviendas.

1.2. SUMINISTRO

El sistema de suministro de agua caliente se puede considerar como un subsistema de

agua fría, de hecho la demanda de agua caliente está incluida en la de agua fría. El uso de

agua caliente en casas y edificios varía considerablemente, desde muy pequeño uso en

departamentos en edificios, hasta un uso muy elevado en residencias, restaurantes y

hoteles. El diseño de los sistemas de agua caliente es muy parecido a los de agua fría, sólo

que con varias consideraciones adicionales.



1.3. DESCRIPCIÓN

Los sistemas de Agua Caliente Sanitaria son aquellos que distribuyen agua de consumo

sometida a algún tratamiento de calentamiento y por ello, deben cumplir los reglamentos

indicados en la Norma Peruana.

Los elementos que constituyen un sistema de ACS son:

Fig. 1: Esquema de un sistema de agua caliente sanitaria

Acometida de Agua Fría de Consumo Humano (AFCH).

Generador de calor: es el elemento o grupo de elementos destinados a elevar la

temperatura del agua fría. Existen multitud de posibilidades para elevar la

temperatura del agua. En algunas instalaciones, típicamente las de menor tamaño,

se utilizan calderas o calentadores que actúan calentando directamente el AFCH.

En las instalaciones de mayor tamaño se usan intercambiadores de calor,

diferenciándose el circuito de ACS del circuito de agua de caldera.



Red de suministro: conjunto de tuberías que transportan el agua atemperada hasta

elementos terminales.

Acumulador: depósito o depósitos que almacenan el agua caliente, incrementando

la inercia térmica del sistema y permitiendo la utilización de generadores de calor

de potencia inferior a la demanda máxima puntual del sistema.

Elementos terminales: grifos, duchas que nos permiten el uso y disfrute del ACS.

Circuito de retorno: red de tuberías que transportan el agua de vuelta desde los

puntos más alejados de la red de suministro hasta el acumulador. Su objeto es

mantener un nivel aceptable de temperatura del agua caliente en toda la red de

suministro, aun cuando los elementos terminales no demanden consumo durante

largos periodos de tiempo.

1.4. DISTRIBUCIÓN

a. La distribución de agua caliente desde el equipo de producción a los aparatos

sanitarios o puntos requeridos, se puede realizar con o sin retorno de agua

caliente.

b. El sistema sin retorno se permitirá solamente en instalaciones con calentadores

individuales. El sistema con retorno deberá utilizarse en aquellos edificios donde

se instalen equipos centrales de producción de agua caliente.



c. Con la preparación instantánea la distribución se hace con una sola conducción

hasta los puntos de consumo.

d. Dado que a menudo la preparación se hace a temperaturas altas (normalmente

unos 60 °C y cuando se trata de "limpiar" el sistema, hay que llegar hasta los 70 °C).

e. Es obligatorio que se utilice grifería con un solo caño de salida para agua fría y

agua caliente (grifería mezcladora), de modo que el agua que salga esté a una

temperatura adecuada para el uso (entre 30 y 45 °C).

f. Por supuesto, si la instalación del edificio tiene más de un tramo de presión, la

instalación de ACS también se dividirá en el mismo número de tramos y cada una

de las divisiones será como una instalación distinta, con sus depósitos de

almacenamiento, distribución y tuberías de retorno independientes.

Fig. 2: Sistema de distribución de agua caliente sanitaria



1.5. DOTACIONES

La dotación de agua caliente serán las que se establecen a continuación. Las cantidades

que se fijan son parte de las dotaciones de agua establecidos en la norma.

a. Residencias unifamiliares y multifamiliares, según la siguiente tabla:

Número de dormitorios por vivienda

Dotación diaria en litros

1 120

2 250

3 390

4 420

5 450

* Más de 5, a razón de 80 L/d, por dormitorio adicional.

b. Establecimientos de hospedaje, según la siguiente tabla:

Hoteles, apart-hoteles, hostales.

150 L por dormitorio.

Albergues. 100 L por m2.

*Esta cifra no incluye las dotaciones para otros servicios anexos, tales como

restaurantes, bares, salones de baile, peluquerías y lavanderías.



c. Restaurantes, según la siguiente tabla:

Área útil de los comedores (m2) Dotación diaria

Hasta 40 900 L

41 a 100 15 L/m2

Más de 100 12 L/m2

*En aquellos restaurantes donde se elaboran alimentos para ser consumidos fuera

del local, se calculará una dotación complementaria a razón de 3 litros por cubierto

preparado para este fin.

d. Locales educacionales y residencias estudiantiles, según la siguiente tabla:

Dotación diaria

Alumnado y personal residente. 50 L/persona

e. Gimnasios, según la siguiente tabla:

Dotación diaria.

10 L/m2 área útil

f. Hospitales, clínicas y similares, según la siguiente tabla:

Hospitales y clínicas con hospitalización.

250 L/d x cama.

Consultorios médicos. 130 L/d x consultorio.

Clínicas dentales.100 L/d x unidad

dental.



1.6. EQUIPOS DE PRODUCCIÓN DE AGUA CALIENTE

Para el cálculo de la capacidad del equipo de producción de agua caliente, así como para el

cálculo de la capacidad del tanque de almacenamiento, se utilizarán las relaciones que se

indican a continuación, en base a la dotación de agua caliente diaria asignada, según la

siguiente tabla.

Tipo de edificio

Capacidad del tanque de

almacenamiento en relación con

dotación diaria en litros.

Capacidad horaria del equipo de producción

de agua caliente, en relación con la

dotación diaria en litros.

Residencias unifamiliares y multifamiliares.

1/5 1/7

Hoteles, apart-hoteles, albergues.

1/7 1/10

Restaurantes 1/5 1/10

Gimnasios. 2/5 1/7

Hospitales y clínicas, consultorios y similares.

2/5 1/6

* Las capacidades del equipo de producción de agua caliente y del tanque de

almacenamiento, podrán también determinarse en base a los gastos por aparatos

sanitarios.



CAPÍTULO 2: DESARROLLO DEL CONTENIDO

1.7. FUENTES DE CALOR UTILIZADAS

Las fuentes energéticas que normalmente se utilizan se relación a continuación:

Combustibles sólidos (leña o carbón): hoy en día su utilización está muy restringida.

Gasóleo: es el combustible más utilizado en instalaciones colectivas y en las

viviendas unifamiliares que disponen de la superficie necesaria para instalar un

depósito. Actualmente, es el combustible más barato y lo seguirá siendo, con

seguridad, durante algunos años más.

Algunos Gases Licuados del Petróleo (GLP) como el Propano y Butano comerciales: los

GLP se transportan y suministran en estado líquido dentro de recipientes cerrados;

como en botellas o camiones cisterna. En este último caso es necesario disponer de

un depósito de almacenamiento.

Gas Natural (Metano): actualmente, su canalización y uso es objeto de un gran

desarrollo. Es un combustible que cada vez tiene más aceptación. Se usa para todo

tipo de instalaciones, no precisando depósitos de almacenamiento.

Electricidad, empleada en bombas de calor.

Electricidad, alimentando una resistencia: su empleo tiene que cumplir algunas

limitaciones. En las instalaciones individuales se utiliza en los calentadores

eléctricos de producción instantánea y en los termos de acumulación.

Energía solar.



1.8. FASE DE DISEÑO

El diseño de las instalaciones de ACS debe de realizarse de acuerdo con la Norma de

Instalaciones Térmicas del I.S.010.

En esta fase se han de seguir los procedimientos habituales en todo proceso de diseño,

destacándose los siguientes:

a. Selección del equipo

b. Características técnicas

Materiales

Facilidad de desmontaje

Facilidad de desaguado

Conducciones

1.8.1. Selección del equipo

Para una correcta selección del equipo a utilizar se han de tener en cuenta las

características que se presentan a continuación:

Todos los sistemas, equipos y componentes, se diseñarán para poder efectuar y

soportar tratamientos de choque térmico a una temperatura de 70 ºC. El sistema

de calentamiento debe ser capaz de elevar la temperatura del agua hasta 70 ºC o

más para su desinfección.

Se debe calcular la instalación de forma que la temperatura del agua permanezca

en todo punto de la instalación por encima de 50 ºC. Para ello es necesario aislar

térmicamente equipos, aparatos y tuberías.



Cuando se prevean equipos y aparatos en reserva, deben aislarse mediante

válvulas de corte de cierre hermético y deben estar equipados de una válvula de

drenaje situada en el punto más bajo.

Con el fin de impedir la estratificación del agua y evitar que se mantenga un

volumen de agua templada, los depósitos deben de tener una elevada relación

altura/diámetro y deben ser instalados verticalmente.

Existen dispositivos de filtración con un tamaño de poro adecuado para la

retención de bacterias que pueden ser instalados en los puntos terminales de la

red. Estos pueden ser especialmente para instalaciones de muy alto riesgo.

En elementos terminales se seleccionarán preferentemente difusores de baja

aerosolización.

1.8.2. Características técnicas


Fig. 3: Equipo básico

para la instalación

de agua caliente


En la fase de diseño de los sistemas se han de tener en cuenta los siguientes aspectos:

a. Materiales

Se han de utilizar materiales, en contacto con el agua de consumo humano, capaces

de resistir una desinfección mediante elevadas concentraciones de cloro u otros

desinfectantes o por elevación de temperaturas, evitando aquellos que favorezcan el

crecimiento microbiano y la formación de biocapa en el interior de la instalación.

b. Facilidad de desmontaje para la realización de operaciones

Todos los equipos y componentes deben ser fácilmente accesibles para la revisión,

mantenimiento, limpieza y desinfección.

Se seleccionarán depósitos de acumulación dotados de una boca de registro para la

limpieza interior. Según las Normas del I.S. 010, se establece un criterio para la

catalogación de los depósitos de acumulación:

Los depósitos mayores de 750 l deben disponer de una boca de hombre

fácilmente accesible, con un diámetro mínimo de 400 mm o un sistema

equivalente para permitir realizar operaciones de limpieza, desinfección y

protección contra la corrosión.

En los depósitos menores de 750 l (considerados domésticos), es suficiente

disponer de un acceso que permita la limpieza manual de todas las superficies

interiores.

Es recomendable que los puntos terminales, como grifos y duchas, cuenten con

elementos desmontables que permitan su correcta limpieza y desinfección.

c. Facilidad de desaguado



Las redes de tuberías deberán estar dotadas de válvulas de drenaje en todos los

puntos bajos. Los drenajes se deberían conducir a un lugar visible y estar

dimensionados para permitir la eliminación de los detritos acumulados.

Los depósitos de acumulación deberán contar con una válvula de desagüe en el

punto más bajo del mismo, de forma que permita su completo vaciado.

La purga del acumulador permitirá la toma de muestras. En termoacumuladores de

pequeño volumen la toma de muestra se podrá realizar del punto más cercano.

d. Características de las conducciones

Se debe evitar la formación de zonas de estancamiento del agua, como tuberías de

desviación, equipos y aparatos de reserva, tramo de tuberías con fondo ciego, etc.

Los tramos de tubería en los que no se pueda asegurar una circulación del agua y

una temperatura mínima superior a 50 ºC no pueden tener una longitud superior a 5

metros o un volumen de agua almacenado superior a 3 litros. Esto sería aplicable a

los sistemas que disponen de válvula mezcladora, en los que se deben garantizar 50

ºC antes de la propia válvula.

1.9. TIPOS DE SISTEMAS DE PRODUCCIÓN DE AGUA CALIENTE



En el siguiente cuadro, se hace un esquema básico de los sistemas de producción de agua

caliente para edificios, así como los medios que se utilizan en cada uno de ellos para

calentar el agua, pasando seguidamente a hacer una somera descripción de cada tipo.

SIST

EMA

S D

E P

RO

DU

CCIÓ

N D

E A

CS

INDIVIDUAL

Colectivo

(por local o

vivienda)

CalentadorInstantáneos o

acumuladores Gas o Eléctrico

Caldera ACS

Energía

Fototérmica y

Equipo de

apoyo

MixtaEquipo

auxiliar de gas

o eléctricoAcumuladores

CENTRAL (POR

EDIFICIO)

CalderasIntercambiadores

Interacumuladores

Energía Fototérmica y Equipo

de apoyoInteracumuladores

Equipo

auxiliar de gas

o eléctrico

En términos generales, se van a describir los dos grandes grupos de la clasificación

anterior:



El Sistema Individual

Se resuelve principalmente a nivel de viviendas, de una forma colectiva para todos los

aparatos de cada vivienda, mientras que a nivel individual por locales no es tan usual

este tipo de instalación debido a la implicación en inversión que supone, solo se

encuentran en situaciones extremas. Cada usuario es el propietario de su generador,

pagando por lo que consume y esto dependerá de la temperatura ambiente que

establece y/o la cantidad de ACS que haya usado. Además el usuario es el responsable

del manejo, conservación y reparación del generador. A nivel de edificio este sistema

además supone una heterogeneidad de energías diferentes que complican las

instalaciones, ya que no siempre se cumplen las reglamentaciones que cada caso exige,

y requiere un exceso en el dimensionado de la instalación y del generador, ya que hay

que considerar cada vivienda como una entidad independiente.

Fig. 4: Sistema Individual

Las Instalaciones Centralizadas



Resuelven el problema a nivel de edificio completo, teniendo una mayor disponibilidad

de agua caliente, un control más riguroso y, en definitiva, un mejor y más seguro

servicio, donde el único problema surgiría en el control del consumo, lo que se

resuelve con dotación de contadores individuales, para cada una de las viviendas,

como es preceptivo, por el Reglamento de Instalaciones Térmicas en la Edificación.

Este sistema implica una homogeneización del confort, minimización del consumo, y

con un coste de escasa repercusión para cada usuario. Los sistemas de distribución

centralizados pueden adoptar cualquier esquema de los estudiados en agua fría,

siendo los más generalizados los de distribución inferior, con el control de consumo

por contadores divisionarios por vivienda, según se indica en el esquema figura

siguiente siendo además la circulación forzada mediante bomba.

Fig. 5: Sistema Centralizado

1.9.1. Instalación Individual



a. Calentadores

Elementos de producción del agua caliente en las instalaciones individuales,

pudiendo ser instantáneos, (cuando producen el agua caliente al mismo tiempo que

se consume) o bien acumuladores (cuando calientan el agua y la acumulan hasta el

momento en que se consuma) teniendo estos últimos un volumen limitado, que una

vez gastado, obliga a esperar un tiempo hasta que se alcance la temperatura de

consumo.

Calentador Instantáneo de Gas:

El principio básico de funcionamiento se explicará a partir de la figura

siguiente, pudiéndose alimentar el calentador con gas ciudad (G.C.), gas natural

(G.N.). o gases licuados del petróleo (G.L.P.), butano o propano.

Fig. 6: Calentador Instantáneo de Gas

Al abrir el grifo de agua caliente, se provoca automáticamente la apertura de la

válvula (3), que da paso al gas a los quemadores, los cuáles se encienden por la



llama piloto (6), la cual previamente ha de estar encendida para que un

dispositivo de seguridad termoeléctrico, mantenga abierta la válvula (2) que es

la primera que debe dar el paso para que el gas circule.

El calor que desprenden los quemadores, una vez encendidos, es absorbido por

el agua que circula por el serpentín, calentándose ésta de una manera

continua, según va saliendo para el consumo.

Calentadores Acumuladores de Gas.

Constan, según se indica en la figura de un depósito (4) que es atravesado en

toda su altura por uno o varios conductos (6) por los que circulan los gases

calientes procedentes de la combustión del quemador (1). El agua llega al

depósito a través de un serpentín que rodea el conducto de gases calientes (6),

llegando ya al depósito algo caliente, donde se mezcla con el agua calentada

hasta alcanzar su temperatura.

Fig. 7: Calentador Acumulador de Gas

Calentadores Acumuladores Eléctricos



Los calentadores acumuladores eléctricos son más lentos en calentar el agua

que los de gas, y su constitución es simplemente un depósito, por lo general de

chapa de acero inoxidable o con protección vitrificada, en cuyo interior lleva

alojado un elemento calefactor que se compone de una resistencia eléctrica, la

cual, al pasarle la corriente que se manda por la acción de un termostato,

calienta la masa de agua en la cual está inmersa. Cuando alcanza la

temperatura deseada, el termostato desconecta la resistencia y el termo queda

dispuesto para su utilización.

El conjunto lleva un aislamiento térmico para evitar las pérdidas de calor,

además suelen llevar un termómetro, para vigilar la temperatura desde el

exterior y una válvula de seguridad por si el termostato no cortase la corriente

y alcanzase una temperatura superior a los 100°C, con lo que se formaría vapor

de agua y la presión interna podría llegar a ser peligrosa.

Fig. 8: Calentador Acumulador de Eléctrico

b. Instalación con Caldera Mixta



Otro sistema muy generalizado también, es el de la utilización de la caldera mixta, la

cual sirve al mismo tiempo, para calentar el agua de la calefacción y el agua caliente

del servicio sanitario. Esta solución es adecuada cuando la calefacción es durante

todo el año, pues de lo contrario, en la época en la que la calefacción está apagada, la

caldera resulta desproporcionada.

Por ello, la normativa, limita su uso, y

prohíbe este sistema para potencias

superiores a 70 KW y, además, la máxima

potencia liberada para calefacción no

podrá ser superior en un 10 % de las

máximas pérdidas de calor calculadas para

caldear. Por lo tanto, este sistema, suele ser

bastante utilizado en sistemas de

calefacción individual (por viviendas),

donde se dispone de una caldera mixta

(generalmente de gas), la cual lleva un

pequeño intercambiador de calor que da el

servicio de agua caliente sanitaria, al

mismo tiempo que la calefacción, debiendo

tener muy presente, que cuando ambos

servicios son simultáneos, tiene prioridad

el agua caliente frente a la calefacción

Fig. 9: Caldera Mixta para ACS y radiadores

c. Sistema Individual por Bomba de Calor



Otro sistema utilizado para la producción de agua caliente es la utilización por la

bomba de calor aire-agua, tal y como se indica en la figura de más abajo, donde

puede verse que el foco frío es el aire (evaporador), y el foco caliente el agua a

calentar (condensador)

En realidad, el sistema consiste en sustituir la resistencia eléctrica por el

condensador de una máquina de frío, donde el evaporador le “roba” el calor al aire

que después el condensador devuelve al agua, por medio de los cambios de estado

de un gas refrigerante que se producen alternativamente en el evaporador y en el

condensador. El agua caliente obtenida por este método alcanza la temperatura

máxima de 55°C, por ello se suele combinar

con unas resistencias eléctricas de apoyo, que

incluso permiten su utilización en horas de

bajo consumo, con precios más reducidos de

energía eléctrica, acumulando el agua para su

posterior consumo.

El uso de las bombas de calor destaca por su

simplicidad de instalación, puesto que para su

funcionamiento no se requiere ni la previsión

de chimeneas (por no producirse ningún

proceso de combustión), ni depósitos de

almacenamiento de combustible (puesto que el

«combustible» es el aire atmosférico), ni el

espacio que ocuparían éstos (por lo que las

demandas espaciales son, por tanto, muy

pequeñas).

Fig. 10: Bomba de calor, aire-agua.



d. Instalación de Energía Solar Fototérmica Individual

La nueva normativa del Código Técnico de la Edificación exige una aportación

mímica que provenga del aprovechamiento de la energía solar térmica para la

disminución de la utilización de energías convencionales, la aportación afectará a

todos aquellos edificios que tengan que suministrar ACS, sea cual sea su uso, y esa

aportación dependerá de la zona climática en la que se encuentre el edificio.

1.9.2. Instalación Centralizada


Fig. 11: Aprovechamiento

de ACS por energía solar

térmica en vivienda

unifamiliar

Fig. 12: Sistema de aprovechamiento

por energía solar con sistemas

individualizados con una mejor

sonrisa.


El sistema óptimo de instalación de agua caliente, es el centralizado, en el cual los

focos caloríficos son calderas centrales instaladas en los cuartos de máquinas de la

calefacción, pero son calderas expresamente para agua caliente, que pueden

funcionar mediante combustibles sólidos, líquidos y gaseosos, en este caso no es

rentable la utilización de energía eléctrica, existiendo en el mercado toda una gama

de potencias y modelos que cubren ampliamente todas las necesidades. Con ellas se

puede realizar una instalación totalmente independiente de calefacción, como se

indica en la figura habiendo dos sistemas de ejecución de la instalación:

a) Por calentamiento directo.

b) Por calentamiento indirecto.

Fig. 13: Sistema Centralizado de ACS y calefacción.

1.10. CONSIDERACIONES GENERALES DE LAS INSTALACIONES DE AGUA

CALIENTE SANITARIA (ACS)



1.10.1. Distribución

En el diseño de las instalaciones de ACS deben aplicarse condiciones análogas a las

de las redes de agua fría.

En los edificios en los que sea de aplicación la contribución mínima de energía

solar para la producción de agua caliente sanitaria, de acuerdo con la sección HE-4

del DB-HE, deben disponerse, además de las tomas de agua fría, previstas para la

conexión de la lavadora y el lavavajillas, sendas tomas de agua caliente para

permitir la instalación de equipos bitérmicos.

Las columnas de alimentación en los sistemas centralizados servirán como máximo

a 8 plantas.

En la parte superior de cada columna se colocarán elementos de purga para

eliminar el aire que allí pudiera acumularse.

En instalaciones centralizadas es obligatorio el prever contadores de ACS en cada

una de las viviendas o unidades de consumo, preferiblemente ubicados en el

exterior de las viviendas y a ser posible formando una unidas con los de agua fría.

Se colocará una llave de paso, tipo esfera en el interior de la vivienda, para el corte

general de la red de ACS, al igual que en agua fría, y también se colocará en cada

uno de los locales húmedos.

1.10.2. Regulación y control



En las instalaciones de ACS se regulará y se controlará la temperatura de

preparación y la de distribución.

En las instalaciones individuales los sistemas de regulación y de control de la

temperatura estarán incorporados a los equipos de producción y preparación. El

control sobre la recirculación en sistemas individuales con producción directa será

tal que pueda recircularse el agua sin consumo hasta que se alcance la temperatura

adecuada.

1.10.3. Separaciones respecto de otras instalaciones

El tendido de las tuberías de agua fría debe hacerse de tal modo que no resulten

afectadas por los focos de calor y por consiguiente deben discurrir siempre

separadas de las canalizaciones de agua caliente (ACS o calefacción) a una

distancia de 4 cm, como mínimo. Cuando las dos tuberías estén en un mismo plano

vertical, la de agua fría debe ir siempre por debajo de la de agua caliente.

Las tuberías deben ir por debajo de cualquier canalización o elemento que

contenga dispositivos eléctricos o electrónicos, así como de cualquier red de

telecomunicaciones, guardando una distancia en paralelo de al menos 30 cm.

Con respecto a las conducciones de gas se guardará al menos una distancia de 3

cm.

1.11. INSTALACIÓN DE AGUA CALIENTE



1. Las instalaciones de agua caliente de una edificación, deberán satisfacer las

necesidades de consumo y seguridad contra accidentes. Se deberá considerar un

espacio independiente y seguro para el equipo de producción de agua caliente.

2. Deberán instalarse dispositivos destinados a controlar el exceso de presión de los

sistemas de producción de agua caliente. Dichos dispositivos se ubicarán en los

equipos de producción, o en las tuberías de agua fría o caliente próximas a él,

siempre que no existan válvulas entre los dispositivos y el equipo; y se graduarán

dé tal modo que puedan operar a una presión de 10% mayor que la requerida para

el normal funcionamiento del sistema.

3. Deberá instalarse una válvula de retención en la tubería de abastecimiento de agua

fría. Dicha válvula no podrá ser colocada entre el equipo de producción de agua

caliente y el dispositivo para controlar el exceso de presión.

4. Deberán instalarse dispositivos destinados a controlar el exceso de temperatura en

los sistemas de producción de agua caliente.

5. Los escapes de vapor o agua caliente, provenientes de los dispositivos de seguridad

y control, deberán disponerse en forma indirecta al sistema de drenaje, ubicando

los sitios de descarga en lugares que no causen accidentes.

6. El sistema de alimentación y distribución de agua caliente estará dotado de

válvulas de interrupción como mínimo en los siguientes puntos:

Inmediatamente después del calentador, en el ingreso de agua fría y salida

de agua caliente.



En cada servicio sanitario.

Fig. 14: Modelo de Instalación de Agua Caliente.

1.12. FUNCIONAMIENTO DEL AGUA CALIENTE



Las instalaciones de energía solar térmica pueden ser de muchos tipos, desde pequeños

equipos compactos por termosifón, hasta grandes instalaciones que se usan para

múltiples aplicaciones, doméstica (ACS), calefacción, climatización de piscinas,

instalaciones industriales, etc., pero todas ellas siguen un funcionamiento fundamental.

En una instalación de energía solar térmica, la energía que llega a nosotros de los rayos

solares, es captada en forma de calor por un dispositivo especial que absorbe esa

radiación, llamada colector solar, también llamado placa solar.

Las placas solares están diseñadas de tal manera que las pérdidas de energía reflejada y

emitida en forma de radiación y convección sean lo menores posible, existiendo diversos

tipos de placas solares según el diseño que tengan para evitar estas pérdidas.

Por el interior de la placa circula un fluido caloportador, que puede ser agua, pero se suele

usar un fluido que incluye anticongelante, que aunque disminuye su capacidad calorífica

evita los peligrosos riesgos para la instalación de una congelación en invierno.

Este fluido caloportador se conduce mediante una bomba por un sistema de válvulas y

tuberías aisladas para evitar perder el calor que hemos captado en las placas solares a un

intercambiador de calor que cede este calor al agua caliente sanitaria (ACS) que usamos

para las aplicaciones domésticas, o en un intercambiador de calor para la calefacción.

El primer problema que podemos pensar es que podemos tener demanda de agua caliente

o calefacción en momentos en que no hay luz solar, o haber luz solar pero no tener

demanda. Para solucionar esto se usan los acumuladores y los interacumuladores, que son

acumuladores que llevan el intercambiador de calor en su interior.

Para su correcto funcionamiento la instalación debe estar correctamente diseñada y

asegurarnos de que en el acumulador se produce un efecto llamado estratificación, que

consiste que el agua en su interior circula muy lentamente lo que hace que el agua caliente

asciende a la parte superior del acumulador, lugar por donde se extrae el agua caliente y



entra el agua fría por la parte inferior del depósito generando un gradiente de

temperatura.

Esto nos genera un nuevo problema, en las tuberías y depósitos donde la circulación del

fluido es lenta y el agua está por encima de 20ºC, puede ocurrir una contaminación por

legionela.

Para solucionar esto el depósito debe disponer de un sistema que permita elevar su

temperatura por encima de 70ºC, para eliminar cualquier proliferación de esta bacteria.

Esto produce una disminución en el rendimiento de la instalación, pero en el diseño de la

instalación, la seguridad de las personas, siempre debe estar por encima de los criterios

económicos.


Fig. 15: Dispositivo captador de

energía, esencial para el

funcionamiento del agua caliente en

una edificación.


Fig. 15 y 16: Distintos funcionamientos de la producción de agua caliente.



CAPÍTULO 3: CONCLUSIONES

Después del estudio de la producción de agua caliente en sus diversas formas, llegamos a

la conclusión que este proceso tiene sus ventajas y desventajas dentro del consumo así

como en el vivir diario las cuales detallaremos a continuación:

1.13. VENTAJAS DEL AGUA CALIENTE

Ventajas Estratégicas

Contribuye a la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI).

Reduce dependencia energética con el exterior.

Genera un mayor valor para los inmuebles que la incorporan.

Genera puestos calificados de trabajo directos en la producción, instalación y

mantenimiento de los sistemas solares.

Ventajas Económicas

Reducción directa de costo asociado al calentamiento de agua, ya sea de

electricidad o combustibles como gas o leña.

Los sistemas solares pueden lograr ahorros en el costo de preparación del agua

caliente de aproximadamente de 70% respecto a los sistemas convencionales.

Las placas solares pueden ser un complemento importante de apoyo a la

calefacción, sobre todo en sistemas que utilicen agua a temperatura inferior a

60ºC.



En la mayoría de los casos, tanto en viviendas unifamiliares como en edificios,

las instalaciones de energía solar térmica pueden proporcionar entre un 50% y

un 70% del agua caliente demandada. El resto de la demanda puede ser suplida

por sistemas convencionales de producción de agua caliente (caldera de gas o

gasóleo, calefont doméstico, etc.).

La inversión se amortiza con el ahorro energético. Actualmente, las

instalaciones solares térmicas pueden quedar amortizadas a partir de 4 a 6

años, con una vida útil de 20 años en promedio.

El costo de operación y mantenimiento disminuye a medida que la tecnología va

avanzando, en tanto el costo de los combustibles aumenta con el paso del

tiempo al ser éstos cada vez más escasos.

Ventajas Ambientales

No emite gases perjudiciales para la salud ni emite gases de efecto invernadero

que afecten el cambio climático.

Los Colectores Solares Térmicos proporcionan un valor agregado a todo tipo de

viviendas. A modo de ejemplo, una casa unifamiliar que tenga instalada 2 m2 de

paneles evita la emisión de 1,5 toneladas de CO2 al año.



1.14. DESVENTAJAS DEL AGUA CALIENTE

Un calentador de agua provee agua caliente para un hogar. Los avances en el diseño de

dichos dispositivos ahora les brindan a los propietarios de hogares la opción de instalar

un sistema convencional con tanque o uno eléctrico sin tanque que calienta el agua según

la demanda. No obstante, a pesar de esta ventaja, los sistemas de calentador eléctrico sin

tanque también tienen desventajas.

Temperaturas variables del agua

Un calentador de agua eléctrico sin tanque no comienza a calentar el líquido

hasta que haya sido activado cuando alguien abre la llave de agua caliente.

El fluido para satisfacer las demandas de los usuarios, dichos dispositivos en

ocasiones se quedan cortos.

Los calentadores no siempre se encienden cuando el grifo del agua caliente se

ajustaba para un flujo moderado. Además, en fluido que reposaba en las tuberías

se integraba al flujo proveniente del grifo de agua caliente, lo cual también

creaba temperaturas variables.

Requiere mantenimiento adicional

En los calentadores de agua sin tanque, apareció un indicador de advertencia de

la acumulación de placa mineral.

Los propietarios de hogares le hagan mantenimiento a sus tanques todos los

años para evitar la acumulación de la placa mineral, la cual puede poner en



riesgo la habilidad del sistema para funcionar y puede causar daños

irreversibles.

Consume más energía eléctrica para funcionar

La Comisión de Energía afirma que los calentadores de agua eléctricos

consumen más energía eléctrica de forma inmediata que los sistemas que tienen

tanque.

Cuando las compañías de energía cobran más por la electricidad durante las

horas pico de demanda, encender un calentador sin tanque resulta costoso.

Es más, debido a que el agua se calienta según la demanda en estas unidades, los

calentadores tienden a consumir una cantidad de electricidad relativamente alta

en un corto periodo de tiempo, lo cual no pueden soportar todos los sistemas

eléctricos.



REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Para realizar el trabajo de investigación, se tomó en cuenta algunas páginas web que nos

sirvieron para poder encontrar información del tema estudiado.

Consultado al 09/05/2014, en:

http://ruc.udc.es/dspace/bitstream/2183/5308/1/ETSA_23-7.pdf

https://www.msssi.gob.es/ciudadanos/saludAmbLaboral/agenBiologicos/pdfs/

3_leg.pdf

http://www.gunt.de/download/intro_heat_build_spanish.pdf

http://www.mintra.gob.pe/archivos/file/catalogo_ocupacional/

sanitario_edificaciones.pdf

http://ocw.bib.upct.es/pluginfile.php/5865/mod_resource/content/1/

Tema_Suministro_de_agua2.pdf

http://www.idae.es/uploads/documentos/

documentos_11081_Guia_instal_centralizadas_calef_y_ACS_edificios_08_659566a6.

pdf

http://www.construmatica.com/construpedia/Acumulador_de_Agua

http://www.construmatica.com/construpedia/Instalaciones_de_Agua_Caliente

http://upcommons.upc.edu/pfc/bitstream/2099.1/8931/1/1.Memoria.pdf

http://www.ehowenespanol.com/ventajas-sistemas-calefaccion-caldera-

lista_318303/


agua caliente

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