tanque hidroneumatico calle

7/18/2019 Tanque Hidroneumatico Calle

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“Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de laEducación”.

UNIVERISIDAD NACIONAL DE PIURA

UNIVERISIDAD NACIONAL DE PIURA

CURSO: INSTALACIONES ELECTRICAS Y SANITARIAS.

DOCENTE: ING. Aurelio Mendoza Montenero.

ALUMNO: Auilar Calle Ro!ert.

TEMA: ILUMINACION Y SISTEMAS DE ALUM"RADO

I. INTRD!""I#N$

#e$%a:

&'(')(*'+,

%I%TE&A DE%!&INI%TR



Entre los diferentes sistemas de abastecimiento y distribución de agua en edificios e instalaciones, l

Equipos Hidroneumáticos han demostrado ser una opción eficiente y versátil, con grandes ventajas fren

a otros sistemas; este sistema evita construir tanques elevados, colocando un sistema de tanqu

parcialmente llenos con aire a presión.

Esto hace que la red hidráulica mantenga una presión excelente, mejorando el funcionamiento

lavadoras, filtros, regaderas, llenado rápido de depósitos en excusado, operaciones de fluxómetros, rie

por aspersión, entre otros; demostrando as la importancia de estos sistemas en diferentes áreas

aplicación. !s mismo evita la acumulación de sarro en tuberas por flujo a bajas velocidades.

Este sistema no requiere tanques ni red hidráulica de distribución en las a"oteas de los edificios #evitan

problemas de humedades por fugas en la red$ que dan tan mal aspecto a las fachadas y quedando es

espacio libre para diferentes usos.

%os &istemas Hidroneumáticos se basan en el principio de compresibilidad o elasticidad del aire cuan

es sometido a presión, funcionando de la siguiente manera' El agua que es suministrada desde

acueducto p(blico u otra fuente, es retenida en un tanque de almacenamiento; de donde, a trav)s de

sistema de bombas, será impulsada a un recipiente a presión #de dimensiones y caracterstic

calculadas en función de la red$, y que posee vol(menes variables de agua y aire. *uando el agua ent

al recipiente aumenta el nivel de agua, se comprime el aire y aumenta la presión, cuando se llega a

nivel de agua y presión determinados #+máx.$, se produce la seal de parada de bomba y el tanq

queda en la capacidad de abastecer la red; cuando los niveles de presión bajan, a los mnim

preestablecidos #+mn.$ se acciona el mando de encendido de la bomba nuevamente. *omo se obser

la presión vara entre +máx y +mn, y las bombas prenden y apagan continuamente.

El diseo del sistema debe considerar un tiempo mnimo entre los encendidos de las bombas conforme

sus especificaciones, un nivel de presión #+mn$ conforme al requerimiento de presión de instalación y

+máx, que sea tolerable por la instalación y proporcione una buen calidad de servicio.

-sualmente los encargados de los proyectos consideran un diferencial de presión de / mca, lo q

puede resultar exagerado, ya que en el peor de los casos la presión vara permanentemente entre 0 y

mca. Este hecho es el que los usuarios notan, ya que estas variaciones en la presión se traducen e

fluctuaciones del caudal de agua. !demás, el sistema de calentamiento de agua variará su temperatu

en función del caudal. En efecto, el caudal de 0 mca es un 102 superior al que se tiene, si la presión

de 0 mca. -na instalación con sistema hidroneumático, calculado seg(n lo anterior, consumirá un 3

más de agua por el hecho de tener que aumentar la presión sobre el mnimo, este aumento conlleva

una p)rdida de energa importante.

4ientras mayor sea el diferencial de presión y menor el tiempo entre partidas de los motores, m

pequea resulta la capacidad del estanque de presión.

%as bombas estarán funcionando entre dos puntos de operación de presión y por consiguiente de caud

por lo que al no ser un punto (nico, no podrá estar permanentemente en su punto óptimo de eficiencia.

I. ()ETI*%$

Estudiar todo lo referente a tanques hidroneumáticos.



Estudiar los componentes de los tanques hidroneumáticos.

*onocer las ventajas de un tanque hidroneumático con respecto a otros sistemas.

*onocer los tipos de tanques hidroneumáticos.

Estudiar el funcionamiento de un tanque hidroneumático

*onocer los diferentes usos de los tanques de hidroneumáticos.

Estudiar el modo de instalación de un tanque hidroneumático.



II. &AR"

TERI"$

e define como la alimentación a los puntos de consumo directamente desde la cisterna, con presión dad

por un equipo hidroneumático.



PARTE

% DE

%I%TE&A

"isterna$

5ebe tener una capacidad del // 2 del consumo diario del edificio.

(om,a$

+or lo general una electrobomba de 6 o 7 de caballos de vapor. &alvo el caso de viviend

unifamiliares, el equipo de bombeo deberá instalarse por duplicado igual a la demanda máxim

estimada para el sistema. 8tras consideraciones a tomar en cuenta son las siguientes'

a$ %as bombas deben seleccionarse para una altura dinámica de bombeo por lo menos igua

la presión máxima en el tanque hidroneumático.



b$ 9ajo las condiciones de máxima demanda, las bombas tendrán intervalos mnimos

reposo de / minutos entre arranques consecutivos.

Tan-ue idroneum/tico$

Es un dispositivo metálico herm)tico de plancha galvani"ada, que está regulada a : nivele

presión mnima y presión máxima.

tras consideraciones$

. %a presión en el tanque hidroneumático, deberá garanti"ar en todo momento la presión mnim

para el aparato más desfavorable.:. El nivel mnimo de agua en el tanque hidroneumático, deberá tener una altura suficiente pa

cubrir las conexiones de entrada y salida del agua y evitar las conexiones. &e recomienda que

volumen de agua ocupada por el sello no sea inferior al / 2 del volumen total del tanque.1. +ara mantener todo el volumen de aire necesario en el tanque hidroneumático, deberá proveer

de un compresor fijo dotado de filtro, o un dispositivo automático cargador de aire de capacid

de agua.. El sistema hidroneumático deberá dotarse de los implementos que se indican a continuación'

a. 5ispositivo de control automático y manual.

b. <nterruptor de presión de arranque a presión mnima y parada de presión máxima.c. 4anómetro.d. =álvula de seguridad.e. =álvula de compuerta que permita la operación y el desmontaje de los equipos.f. =álvulas de retención de la tubera de descarga de la bomba al tanque hidroneumático.g. 5ispositivo de drenaje del tanque, con su correspondiente llave de compuerta.h. *ompresor u otro equipo que reemplace el aire perdido en el tanque hidroneumático.i. 5ispositivo de control automático de vol(menes de aire y agua.

j. 5ispositivo para detener el funcionamiento de las bombas y compresor #si lo hubiere$

caso de falta de agua en la cisterna.>. <ndicador de nivel de agua dentro del tanque.

l. -niones flexibles para observar las vibraciones.0. En ning(n caso se permitirá la conexión directa del abastecimiento de agua de la red p(blica

tanque hidroneumático, la tubera de abastecimiento deberá descargar en la cisterna.NTA$ en este sistema, como precaución se puede hacer un 9y ? pass para que en caso de deterio

del tanque hidroneumático se asegura el abastecimiento de agua por lo menos al primer piso.



"I"+% DE (&(E

&e denomina ciclos de bombeo al n(mero de arranques de una bomba en una hora.*uando se dimensiona un tanque se debe considerar la frecuencia del n(mero de arranques del motor ela bomba.&i el tanque es demasiado pequeo, la demanda de distribución normal extraerá el agua (til del tanqurápidamente y los arranques de las bombas serán demasiado frecuentes. -n ciclo muy frecuente causun desgaste innecesario de la bomba y un consumo excesivo de potencia.+or convención se usa una frecuencia de a @ ciclos por hora, el ciclo de cuatro arranquesAhora se uspara el confort del usuario y se considera que con más de seis arranquesAhora puede ocurrir usobrecalentamiento del motor, desgaste innecesario de las unidades de bombeo, molestias al usuario, excesivo consumo de energa el)ctrica.El punto en que ocurre el n(mero máximo de arranques, es cuando el caudal de demanda de la re

alcan"a el 0/2 de la capacidad de la bomba.En este punto el tiempo que funcionan las bombas iguala al tiempo en que están detenidas. &i demanda es mayor que el 0/2, el tiempo de funcionamiento será más largo; cuando la bomba detenga, la demanda aumentada extraerá el agua (til del tanque más rápidamente, pero la suma de lperiodos será más larga.-na ve" calculado el caudal máximo probable de agua correspondiente a una red de distribución, acomo los diámetros y presión mnima requeridos por la red.

PRE%INE% DE PERA"I#N DE+ %I%TE&A 0IDRNE!&ATI"

PRE%IN &INI&A 1Pmin2%a presión de operación #+min$ del cilindro en el sistema hidroneumático deberá ser tal que garantice todo momento, la presión requerida #presión residual$ en la toma más desfavorable y podrá sdeterminada por la formula siguiente'

Pmin=h+∑ hf +V

2

2 g+hr

5ónde'h B !ltura geom)trica entre el nivel inferior y el nivel superior del lquido.



hf =¿

∑ ¿ %a sumatoria de todas las p)rdidas #tanto en tubera recta como accesorios$ que sufre el flui

desde la descarga del tanque hasta la toma más desfavorable.

V 2

2 g=¿ Energa dinámica o cin)tica.

hr=¿ +resión residual.

-n estimado bastante preciso #para edificios habitacionales de más de cuatro pisos$ es el siguiente'• &e establece una altura entre placas de :.C0 m #si no hay otro dato$

• *omo p)rdidas se estima un /2 de la altura de la edificación más unos C m de p)rdidas en piso

• *omo presión residual se estiman C m, cuando los baos son con tanque y : m cuando son c

fluxómetro.

PRE%IN DIFEREN"IA+ 3 &45I&A&e recomienda que la presión diferencial, no sea inferior a metros de columna de agua #:/ +&

&in embargo, no fija un lmite máximo que se pueda utili"ar, por lo que hay que tener en cuenta que

aumentar el diferencial de presión, aumenta la relación de eficiencia del cilindro considerablemente

por lo tanto reduce en tamao final del mismo; pero aumentar demasiado el diferencial pueocasionar inconvenientes, pequeos, tales como un mayor espesor de la lámina del tanque, elevan

as su costo y obligando a la utili"ación de bombas de mayor potencia para vencer la presión máxim

o graves, tales como fugas en las pie"as sanitarias y acortamiento de su vida (til. %a elección de

+resión 4áxima se prefiere dejar al criterio del proyectista.

*ENTA)A% 3 DE%*ENTA)A% DE E%TE %I%TE&A*enta6as$. Es un sistema económico, ya que no se requiere construir un tanque elevado.:. Es de fácil instalación, por ser el)ctrico.

1. &oluciona problemas est)ticos del tanque elevado.. &e consigue presión conveniente, regulando en forma adecuada el equipo hidroneumático.0. Do importa la distancia de ubicación del sistema en planta ni en altura con respecto a la

demanda.@. %a bomba trabaja con rendimiento adecuado durante breves perodos, hasta alcan"ar

presión de corte. Esto, además de darle mayor vida (til al equipo, genera un menor costo

operación.C. Es totalmente automático.3. Este sistema, cada ve" más utili"ado en el mundo, permite alimentar simultáneamente distint

servicios como consumo sanitario domiciliario, riego, máquinas de lavado, servicios con

incendio, procesos industriales, etc.

. Excelente presión en toda la red hidráulica, mejorando el funcionamiento de lavadoras, filtro

regaderas, llenado rápido de depósitos en inodoros, operación de fluxómetros y riego p

aspersión, entre otros. !s mismo evita la acumulación de suciedad y algas en las tuberas p

flujo a baja velocidad./.Do requiere red hidráulica de distribución en las terra"as, quedando libres para diferentes uso

evitando humedades por fugas en la red.. Fotalmente higi)nicos, ya que no hay tanques abiertos en contacto con el polvo, microbio

insectos y pequeos animales.



Desventa6as$

En este tipo de sistemas no son numerosas las desventajas que pueden mencionarse ya que fuero

diseados y fabricados con el propósito de competir con los sistemas ya existentes y de esa mane

mejorar de gran forma el uso y distribución del agua dentro de las estructuras para las que fuero

diseadas, optimi"ando presiones.

. !l existir un corte de fluido el)ctrico, tambi)n se interrumpe el flujo de agua.:. Hay corrosión en las tuberas de agua, cuando son de fierro galvani"ado.1. 8tra de las desventajas es la falta de agua en las tuberas a causa del mal servicio, falta o co

del mismo, aunque este problema puede resolverse de varias formas, como son el uso

cisternas subterráneas o tinacos a nivel del suelo para tener una reserva aceptable y manten

continuo el flujo de agua sin importar el servicio externo.. Fiene un consumo de energa, aunque mnimo es una desventaja en relación a los tanqu

elevados que funcionan con solo el efecto de la gravedad.

7

"/lculo de la cisterna

&e disea para el //2 del consumo diario.

• (om,a

!qu nos interesa conocer el caballaje de la bomba a emplear.

HP=Qb×H d

3960×n

Qb=¿ Gasto a bombearse #gpm$

H d=¿ !ltura dinámica #pies$

n=¿ /.@

HP=Qb×H d

75×n

Qb=¿ Gasto a bombearse #litAseg$

H d=¿ !ltura dinámica #m$

• *olumen del tan-ue idroneum/tico

&e asume como primer tanteo la siguiente expresión'



=FH B / g.p.m.

=FH B volumen del tanque hidroneumático #galonesAmin$

B 4áxima demanda simultánea.

El volumen del tanque hidroneumático, tambi)n puede calcularse por medio de ábacos q

proporcionan los fabricantes. +ara ello, es necesario conocer el gasto en galonesAhora y la presi

del tanque hidroneumático. -na tabla que nos proporciona el volumen del tanque hidroneumátic

es la que se muestra en el anexo final.

+ara calcular la presión de trabajo del tanque hidroneumático partimos de la formula siguiente'

PT = H T + H f + PS

PT =¿ +resión de trabajo.

H f B +)rdida de carga en todo el recorrido se considera aproximadamente /.10 PT , es

para edificios comunes de a 1 pisos, no muy extendidos hori"ontalmente.

Ieempla"ando valores en la expresión anterior tenemos'

PT = H T + PS

0.65

%a presión de trabajo que da la formula, es la presión mnima. El rango de presiones es de

libApulg:.

III. ANE5%$



I*. E)E&P

Instalación de tan-ues idroneum/ticos.

Dunca se debe instalar una bomba de agua sola en serie con la red para uso en edificios y aun en una casa familiar,porque la misma funciona cada ve" que el usuario abre una llaves de agua, como esto se hace con demasiadafrecuencia, el motor de la bomba opera en un continuo prende y apaga lo que causa su dao en el corto pla"o.

+ara instalaciones de agua en edificios y hogares, básicamente existen dos formas de instalar una bomba, sea contanque hidroneumático o con tanque elevado para suministro por gravedad. !mbos tipos de instalación necesitan de ureservorio de agua en la parte más baja del edificio cuyo volumen depende del consumo. %as ventajas y desventajas dambos sistemas se describen a continuación.

.? 9849! 5E !G-! ED *849<D!*<8D *8D F!D-E H<5I8DE-4!F<*8.

%os tanques hidroneumáticos modernos, a diferencia de los antiguos que disponan de un pulmón de aire, soncompletamente vacos, la cámara de aire a presión se forma sobre el agua gracias a la acción de una válvula especialque capta las burbujas de aire que se generan en la bomba de agua. %as figuras siguientes ilustran los detalles del

tanque y de la instalación.



*ENTA)A%$

&on menoscostosas y mfáciles deinstalar

Do necesitantanque en la

parte más altadel edificio

DE%*ENTA)A%

*on bombas de una sola etapa #como las que se consiguen com(nmente$, la presión de operación vara entre @/ J :0psi #. J .C: bar$, esto limita la altura máxima a la que puede subir el agua.

%a variación de presión causa tambi)n variaciones en el flujo de gua esto resulta molesto cuándo se tienen aparatos qnecesitan funcionar con presión constante de agua. -n calefón de gas por ejemplo da fluctuaciones de temperaturacuando vara la presión.

El punto de partida para calcular el volumen del tanque es calcular el consumo a plena carga durante por ejemplo unminuto, con este dato se averigua al vendedor la capacidad del tanque y de la bomba.

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