TP1 GRUPAL

UTN- FRCU Instalaciones Sanitarias y de gas: PROVISIÓN DE AGUA FRÍA Y CALIENTE

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FUENTES DE PROVISIÓN DE AGUA

1) Relacione el siguiente esquema con las disposiciones del Reglamento para Instalaciones Domiciliarias de O.S.N. para Servicio Directo, Instalación de Tanque de Reserva Directo y con Sistema de Bombeo.

El Reglamento para Instalaciones Domiciliarias de O.S.N determina lo siguiente:

• A la presión sobre el nivel de acera se restará, el desnivel existente entre la acera y el artefacto más alto y alejado surtido (de uso probablemente frecuente, ej: no canilla de servicio o artefacto de uso poco común en azotea, etc.).

• En el caso de haber descensos (ej.: alimentación de tanque de bombeo en sótano, alimentación directa o artefactos en subsuelos, etc.), se sumará a la presión sobre el nivel de acera, el desnivel existente entre la acera y el orificio de alimentación del tanque de bombeo, etc.


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Respecto de la alimentación de artefactos: En piso bajo y subsuelos se puede hacer en forma indistinta de agua corriente directa o de tanque tolerándose previa conformidad del propietario en planos, la alimentación directa a pileta de lavar y canilla de servicio en dependencias de piso bajo (azotea o altillo), hasta el nivel de presión mínima. En pisos altos: agua de tanque, obligatoriamente.


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Alimentación y capacidad de tanque de reserva: Por presiones mínimas de 8.00 m o menores la alimentación directa (admisible hasta el nivel de presión mínima), deberá ser solicitada por expediente cualquiera sea la ubicación del tanque de reserva, de lo contrario debe establecerse bombeo.

Por presiones mínimas mayores de 8,00m.: permitida previa conformidad del propietario la alimentación directa de tanques ubicados hasta 4,00 m como máximo sobre el nivel de presión; pasando los 4,00m de tolerancia deberá establecerse bombeo; podrá concederse mediante expediente la alimentación directa a tanque ubicado a más de 4,00 m sobre el nivel de presión mínima siempre que aquél esté a 5,00 m como mínimo debajo del nivel de presión máxima.

Capacidad de tanques de reserva:

• Para una unidad de vivienda completa (baño principal, baño de servicio, pileta de cocina, pileta de lavar y pileta lavacopas) en caso de provisión directa el volumen de reserva asciende a 850 litros y en caso de bombeo 600 litros.

Dicha reserva se subdividirá en manera de respetar en todos los casos los dos siguientes mínimos (ambos): tanque bombeo 1/5 y tanque de reserva 2/3 de la reserva total diaria respectivamente.

Cuando se excede de los artefactos mencionados se aumentará el volumen en un 50%.

Funcionamiento del tanque


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La línea piezométrica teórica, si no hay consumo, es horizontal. Pero cuando hay consumo de líquido, hay disminución de presión, y la línea horizontal se convierte en una curva que delimita zonas que reciben y que no reciben servicio, según las distintas horas del día, ya que esta línea piezométrica varía con ellas.

Habrá entonces una línea piezométrica mínima, por debajo de la cual va ha haber presión para el servicio, a cualquier hora del día y en forma directa desde el tanque de distribución. Pero habrá zonas en que esto no ocurrirá y aparecen los artificios para asegurar un servicio continuo en todas las zonas.

Teniendo en cuenta las diversas piezométricas a lo largo del día, nos encontramos con posibilidades de servicios distintos.

En el caso de zonas que siempre son servidas por el tanque, el servicio tiene un esquema del tipo I (zona por debajo de la piezométrica mínima).

Donde la cañería de distribución se sirve directamente a los distintos artefactos. Ahora bien, tenemos distintas zonas que están comprendidas entre la línea piezométrica mínima y la media (que es la que da Obras Sanitarias de la localidad).En ese caso la solución es el esquema Tipo II.

Estas viviendas, a determinadas horas del día, van a estar servidas por agua en forma directa, y en otras no. En esos casos se recurre a un depósito de almacenamiento o tanque de reserva (TR). Desde éste se distribuye el agua a los artefactos de la misma.

En el tanque se coloca una llave de paso a flotante que impide el desborde del líquido. La llave de paso a flotante es automática. Cuando el agua sube a un determinado nivel, el flotante también sube arrastrado por el agua y cierra la llave. Cuando el nivel baja, el flotante también lo hace, abriéndose la llave de paso.

Por último encontramos que hay viviendas que tienen zonas por encima del nivel piezométrico medio y que a ninguna hora del día tendrán servicio, ni siquiera para que llegue el agua al tanque de reserva. También en este caso se debe recurrir a diversos artificios para asegurar una provisión continua de agua.


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Uno de los más comunes es mandar el agua a un tanque ubicado a nivel del terreno, ya que allí no hace falta presión para llenar el tanque, el que, al ingreso del agua, también cuenta con una llave de paso a flotante. Desde allí se bombea el agua hacia el tanque de reserva.

Por eso, el primero se llama tanque de bombeo (TB) . Desde el tanque de reserva se realiza la distribución al edificio.

2) Complemente e ilustre el Informe con relación a los distintos sistemas y accesorios para limpieza de los artefactos sanitarios: depósitos, válvulas, etc.

Depósito de inodoro

Son utilizados para reservar y mantener la cantidad de agua requerida para limpiar la taza del inodoro.

En general podemos dividirlos en dos tipos: a) embutidos y b) externos , que pueden ser de colgar y de mochila. El principio de funcionamiento es distinto. Su capacidad en todos los casos varía entre 12 y 15 litros. • Depósitos externos de colgar: Tiene una cañería sobreelevada hasta más arriba del nivel de cierre del flotante, encerrada por una campana de fibrocemento, plástico o hierro.-La campana es accionada por una palanca y una cadena. El depósito está vacío, comienza a subir el agua y se va llenando, menos en la zona cerrada por la campana en la que sólo hay aire. Al accionar la palanca y subir la campana, el aire del interior de la misma hace subir el agua (la tira) hacia arriba hasta que desborda por la cañería sobre elevada, y desciende por allí. Se genera así un sifón hidráulico por lo que el agua que va descendiendo arrastra al resto y se produce el vaciado del depósito. • Depósito embutido: El sistema es más simple. Generalmente son depósitos de fibrocemento. Tiene una sopapa o tapón cónico. Un botón acciona una palanca y tira el alambre que levanta el tapón de cierre (normalmente un “pera”de goma) que se mantiene en ese lugar por la misma presión del agua. Al empezar el agua a evacuar, la turbulencia lo mantiene levantado. Una vez evacuado todo el líquido vuelve a su posición anterior, guiado por el mismo alambre que lo levantó. Hay un caño para que por cualquier falla del flotante, no desborde el agua hacia fuera, sino hacia el inodoro. Estos depósitos tienen distintos anchos eligiéndose en función del espesor de la pared que lo va alojar. • Depósito a mochila : Es el mismo sistema del embutido, pero exterior ya que va apoyado sobre el inodoro, a la vista.

Válvulas

Una válvula es un elemento o accesorio instalado en los sistemas de tuberías para controlar el flujo de un fluido dentro de tal sistema, en una o más de las formas siguientes:

1. Para permitir el paso del flujo. 2. Para no permitir el paso del flujo. 3. Para controlar el flujo.


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Para cumplir con estas funciones se pueden instalar distintos tipos de válvulas, las más empleadas en las instalaciones de las edificaciones son las que se indican a continuación:

• Válvula de compuerta: En este tipo de válvulas, el órgano de cierre corta la vena fluida transversalmente. No se utilizan para regular flujo sino para aislarlo, o sea, abiertas o cerradas totalmente.

• Válvula de globo:. El mecanismo de esta válvula consiste en un disco, accionado por un tornillo, que se empuja hacia abajo contra un asiento circular. Estas válvulas si se utilizan para regular o controlar el flujo en una tubería, aunque producen pérdidas de carga muy altas.

• Válvula check de sello y de retención: Estas válvulas se utilizan para dejar pasar el flujo en un solo sentido y se abren o cierran por sí solas en función de la dirección y presión del fluido.

• Válvula de esfera: Esta válvula tiene un asiento con un perfil esférico y en él se ajusta la bola y puede funcionar con la presión ejercida sobre ella por el fluido, o bien, mediante una manera que al girarse 90° se c oloca en dirección de la tubería. Una perforación hecha a través de la esfera, al ser girado el manera 90° nuevamente, esa perforación también gira, queda ndo perpendicular al flujo, cerrando el paso al líquido.

• Electroválvulas: Pueden ser cerradas y abiertas a distancia mediante un interruptor, que permite actuar a un electroimán acoplado a su vástago, llamada también válvula de solenoide. Se usan en cisternas y tinacos.

• Válvula de expulsión de aire: Las válvulas de expulsión de aire, como su nombre lo indica, se usan para dejar salir el aire acumulado en una tubería, tanto de agua fría como de agua caliente, en especial en esta última son imprescindibles.

Los usos de las válvulas en las instalaciones hidráulicas (de plomería) se hacen de acuerdo a las siguientes formas de localización:

1. Un grifo o llave de la componía suministradora de agua (servicio municipal) se instala en la conexión con el servicio principal de suministro.

2. Una llave o grifo de contención se localiza cerca de la línea de contención del edificio o casa, con el propósito de proporcionar un medio de control del servicio del agua al edificio o casa. 3. Una válvula de paso se instala a cada lado del medidor de agua, ya sea válvula de compuerta, válvula de globo o válvula de mariposa. 4. Si es necesario, una válvula de reducción de presión se puede instalar entre las válvulas del medidor. 5. Se instala una válvula de paso sobre el suministro de agua fría hacia todos los equipos que usan agua caliente. 6. Se instala una válvula de silicio sobre todos los equipos para producir agua caliente. 7. Todas las válvulas o grifos de umbral se deben proveer con una válvula de control que se localiza dentro del edificio. 8. Todos los inodoros deben tener una válvula de control del accesorio y esto es recomendable para la mayoría de los accesorios.


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9. En los edificios de departamentos, cada departamento debe estar provisto de válvulas de corte para controlar los suministros de agua caliente y fría, y en los departamentos cada accesorio debe tener su propia válvula de control, para facilitar los trabajos de reparación.

Válvulas de inodoro

No trabajan con depósito sino directamente desde la cañería. Pero es un sistema mecánico complicado susceptible de descomponerse y una falla es difícil de reparar o de regular. Tienen un mecanismo casi de relojería. La ventaja es que pueden funcionar en forma ininterrumpida.

No hay que esperar que se llene el depósito. Pero ocurre que también es una desventaja pues el consumo es mayor. Se calculan distintos tipos de consumo, cuando hay depósito y cuando hay válvula de inodoro.


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PROVISION DE AGUA CALIENTE

Sistemas de provisión de agua caliente La provisión de agua caliente puede efectuarse de dos maneras:

• Individual. • Central.

Provisión Individual o Central La primera opción implica que él abastecimiento se realiza a partir del artefacto productor de agua caliente hacia los locales sanitarios propios, es decir, que sirve para aprovisionar una vivienda particular. La segunda opción se efectúa desde un artefacto productor de agua caliente, a todos los locales sanitarios del proyecto, es decir, que sirve, es para servir un grupo de viviendas y oficinas (en general a un edificio). Dentro de la provisión de agua caliente Individual tenemos

• Provisión de agua en forma instantánea (Calefones). • Provisión de agua en acumuladores, (termo tanques)

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CALEFONES

El calefón quema gas para calentar el agua que demandamos desde un grifo cualquiera de la casa. En el momento que detecta la solicitud de agua caliente, la presión del agua fría que se introduce en el calefón, abre la válvula de gas dejando salir gas por los picos del quemador, encendiéndose el mismo por medio de la llama del piloto. Los gases de combustión originados recorren la cámara interna, calentando


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por transmisión el serpentín que envuelve dicha cámara, y como consecuencia, calienta el agua que circula por el interior de dicha serpentina, obteniendo en el extremo opuesto agua caliente en forma prácticamente instantánea.

Están provistos de válvulas de seguridad y regulación, que permiten la entrada de combustible en cantidad proporcional a la velocidad de paso del caudal ha a calentar, de manera tal que la temperatura del agua obtenida, esté dentro de los límites aceptables para uso doméstico. Llevan chimeneas para evacuar los gases tóxicos provenientes de la combustión y su colocación debe efectuarse solamente en ambientes perfectamente aireados. Deben ser alimentados por el agua de tanque (para asegurar una carga mínima), y su rendimiento está en función a la distancia entre el calefón y el artefacto a surtir, bajando su rendimiento, a más de 12 m de distancia. Su capacidad de producción de agua caliente define su adopción. Los de gas generalmente andan entre 10 y 16 litros/minuto.

Los calefones, a su vez, pueden ser de cámara abierta, los cuales toman para la combustión el oxigeno del ambiente (interior), y evacuan los gases al exterior por conductos. O bien, pueden ser de tiro balanceado, en el cual la cámara de combustión no se encuentra en contacto con el ambiente, sino que, por un conducto que la comunica con el exterior toman el aire para la combustión y emanan los gases al exterior por otro conducto.


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Algunos fabricantes recomiendan tomar ciertas medidas de seguridad: 1. Cuando el artefacto se encuentre instalado en ambientes donde la temperatura

pudiese ser inferior a 0º C, es necesario vaciar el agua en el interior del artefacto para evitar congelamiento y daño a las partes.

2. Para prevenir accidentes y fallas en el calefon, el usuario debe: (a) No instalar el calefon sin conocimiento adecuado; (b) Leer cuidadosamente las instrucciones de uso; (c) Antes de instalar asegurarseque el tipo de gas del calefon sea compatible

con el suministrado en el domicilio; (d) No cerrar ventilaciones, ya que el calefon consume el aire en el interior del

recinto; (e) Siempre se debe instalar el calefon con ducto de evacuación de gases,

inclusive cuando se instale en el exterior de la vivienda. Calefones eléctricos Son otro tipo de calentadores instantáneos individuales, que funcionan en base a resistencia o electrodos, donde el calentamiento del agua se produce en el momento mismo de ser utilizada, como en el caso de las lluvias eléctricas. Son artefactos que proveen de agua caliente directa, individual y solamente al grifo surtidor en el cual se hallan aplicados


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TERMOTANQUES

Los termo tanques son elementos acumuladores de agua caliente. Poseen una determinada capacidad que debe calcularse de acuerdo a la cantidad y calidad de los artefactos sanitarios que alimentan, es decir, es necesario tener en cuenta la recuperación del termotanque [l/h], tal que sea mayor que el requerimiento de la instalación.

El agua fría se aloja en la parte inferior del elemento y el agua caliente en la superior, lugar por donde se conecta la cañería de salida de agua caliente. El tanque posee un termostato, que regulará, de acuerdo a la temperatura del agua, el encendido y apagado del quemador. Este, alimentado generalmente por gas natural, provoca el calentamiento de la cámara y esta por transmisión calienta el agua acumulada en el termo tanque.

Todo termo tanque a gas debe poseer válvula de seguridad, para producir el corte de suministro si se apaga la llama del piloto.

Los termotanques para servicio individual, familiar o de bajo consumo, se entregan en capacidades que varían entre 50 litros y 200 litros.

Para servicios industriales o centrales las capacidades llegan hasta 2.500 litros en forma standard y hasta un máximo de 10.000 litros a pedido (su funcionamiento es similar a los termotanques pequeños). Los acumuladores de uso familiar son del tipo vertical, en cambio, para satisfacer los distintos requerimientos impuestos por grandes consumos, se los construye verticales y horizontales.

Los gases de combustión son desalojados a través de un conducto dimensionado a este efecto y debe prolongarse a los cuatro vientos.

El mismo principio de funcionamiento tienen los termos tanques eléctricos, con la diferencia que el calentamiento del agua se produce por medio de una resistencia eléctrica que también se comanda con un termostato ubicado en el interior del

recipiente. Este tipo de termo tanque no posee conducto de evacuación de gases. A medida que hay consumo hay reposición permanente de líquido, sale agua caliente y entra agua fría. Todo esto está regulado por termostatos automáticos que fijan los grados de temperatura que se desea. Su capacidad oscila los 75 a 150 litros. Tienen poder de recuperación entre 160 y 230 litros por hora. El rendimiento real es: 150 + 230 = 380 litros/hora.

El termotanque a gas está conformado por un tanque interior de acero galvanizado soldado eléctricamente, en donde la transmisión de calor al agua se efectúa desde el fondo del tanque y por el caño de conducción de los gases de combustión.


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Como aislación térmica posee lana de vidrio de 25mm de espesor, y como dispositivo de seguridad un termostato que tiene una doble función:

• Termostática: controlando la temperatura límite del agua del tanque. • De seguridad: cerrando el pasaje de gas al artefacto si llegara a apagarse el

piloto

Existen también los llamados termotanques de alta recuperación, que combinan las ventajas de los calefones y los termotanques a gas debido a que emplea un sistema de quemadores y conductos de humo, ofreciendo así un gran rendimiento.

Referencias 1. Sistema de quemadores 2. Aislación térmica 3. Conjunto boca de inspección 4. Niple de entrada de agua 5. Tanque interior 6. Conducto de gases 7. Válvula de seguridad por Pº y Tº 8. Niple salida de agua 9. Sombrerete 10. Deflector de gases 11. Anodos de magnesio 12. Envolvente exterior 13. Termostato 14. Varilla termostática 15. Control 16. Piloto y termocupla

Modelo

Capacidad de tanque (l) Altura total (mm) Diámetro exterior (mm)

250 1620

664

300 1895

664

Recuperación (l/h) 1080 1800


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Termotanque a gas de alta recuperación.

Se denomina recuperación a la cantidad de litros de agua que puede elevar a 20ºC sobre la temperatura de entrada, en una hora. El equipo está formado por un depósito de chapa de acero por el que atraviesan tubos de conducción de gases de combustión, los cuales cuentan con deflectores de gases para demorar su circulación y aumentar la transmisión de calor al agua. El tanque está protegido por una aislación térmica y una envolvente exterior para evitar las fugas de calor. Además del tratamiento contra la corrosión que tiene en el depósito, está provisto de ánodos de magnesio para reducir la corrosión galvánica. Un termostato controla la temperatura del agua, y se utilizan válvulas de seguridad para controlar a su vez presión y temperatura. Una tendencia del último tiempo, es la utilización de Termotanques solares. Basados en la información brindada por los fabricantes de los mismos, presentamos su funcionamiento:

Se produce el calentamiento del agua fría mediante un principio denominado “efecto de termosifón” que se lleva a cabo en los colectores de tubos de vacío.

El agua fría alojada en los tubos de vacío se calentará debido a que éstos tienen la propiedad de absorber la radiación solar. Al calentarse el agua alojada en los tubos de vacío, el agua disminuye notoriamente su densidad y por ende se dirige por los tubos hacia el tanque acumulador generando una circulación contraria de ingreso de agua fría desde el tanque hacia los tubos, para repetir el ciclo de calentamiento una y otra vez hasta lograr que la totalidad del agua haya sido calentada.

Responde al siguiente esquema hidráulico:


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La ubicación ideal del panel colector es aquella en que los rayos solares le inciden en la forma más plena posible y durante el período más largo posible. Para ello debe buscarse inicialmente la mayor exposición posible a los rayos solares y ésta puede verse interferida por árboles o sus ramas, construcciones cercanas, etc.

Una vez elegida la ubicación, la mejor incidencia de la radiación se da cuando el panel está orientado hacia el Norte.

MMiinnii ccaallddeerraass Son utilizadas en instalaciones individuales, cuando se requiere mayor carga térmica (pueden llegar a poseer una carga térmica 15 veces mayor que la de un calefón). Los calentadores instantáneos de agua son del tipo atmosférico multigas en fundición gris o acero inoxidable con inyección de gas a baja presión, ventaja ésta que se ve robustecida por un alto rendimiento a bajo consumo. Cabe indicar que el tamaño del quemador (su dimensionamiento) depende directamente de la potencia o carga térmica necesaria. Pueden ser del tipo humotubular o acuatubular, recomendándose estas últimas por su mayor eficiencia y seguridad. El intercambiador de calor se fabrica en fundición de hierro, acero o cobre electrolítico, y la utilización de uno y otro material depende del tipo de caldera y del fabricante. De las principales características de una mini-caldera destacamos: ⇒⇒⇒⇒ Encendido piezoeléctrico. ⇒⇒⇒⇒ Electroválvula de gas: válvula a selenoide, o a selenoide y diafragma, reguladora

de gas con piloto y dispositivo combinado de seguridad incorporado (efectúa doble control del paso de gas, dispositivo hidráulico de paso de gas si pasa el agua y dispositivo térmico de paso de gas si hay llama piloto).

⇒⇒⇒⇒ Termómetro: accesorio para control de temperatura. ⇒⇒⇒⇒ Termostato: accesorio para selección de temperatura del agua y control regulado

de temperatura de seguridad límite (sobrecaldeo). ⇒⇒⇒⇒ Hidrómetro: control de agua de caldera. ⇒⇒⇒⇒ Aislación térmica: en lana de vidrio de alta densidad de espesor mínimo de 50 mm

con foil de aluminio de 40 micrones. ⇒⇒⇒⇒ Bomba circuladora: bomba centrifuga (opcional) monofásica o trifásica para

circuitos de longitud considerada o en altura. Debe complementarse con vaso de expansión en el circuito (preferentemente ubicado sobre el retorno).

Temperatura del agua caliente adecuada para el cons umo El agua caliente proveniente de termotaques, se recomienda que se utilice

mediante el mezclado con agua fría en los sitios de consumo (lavabos, piletas, duchas o bañaderas). En las familias que hay niños pequeños, personas discapacitadas o muy ancianos, se recomienda que los adultos corroboren la temperatura de consumo durante el uso de agua caliente. El procedimiento de uso para la mezcla es sencillo y el usuario deberá siempre abrir primero el grifo de agua fría y luego comenzar a abrir el grifo de agua caliente, hasta lograr una temperatura confortable.


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Un aspecto a destacar es que la instalación de las mini-calderas o calderas para uso sanitario en instalación individual no requiere aprobación municipal, pero debe ajustarse a las disposiciones reglamentarias de Gas del Estado. La chapa con lo que están construida al igual que los proceso al que son sometidas son análogas a lo visto par calefones. CALENTADORES ELÉCTRICOS INSTANTÁNEOS:

Son equipos que calientan el agua de forma prácticamente inmediata en el momento en el que se solicita el servicio, y cuyo funcionamiento se mantiene sólo el tiempo necesario que dura dicho servicio.

Utilización.

Los calentadores eléctricos instantáneos, son de instalación en: comercios y tiendas, bares y cafeterías, aseos y duchas de estaciones de servicio, habitaciones de hoteles y apartamentos y en todos aquellos casos que no se pueda, requiera o merezca la pena un sistema centralizado de agua caliente sanitaria. Tipos de equipos: Hidráulico

Su mejor aplicación corresponde a la instalación del equipo en las cercanías del punto de consumo.

Dispone de una resistencia para los aparatos de pequeño caudal y, de 2 ó 3 escalones de resistencias para los aparatos de caudales “medios” y “elevados”.

En estos últimos aparatos, la conexión de las diferentes combinaciones de potencia dependen:

• En primera instancia, de la intervención del usuario que fija


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manualmente si desea funcionar a potencia máxima o reducida. • En segundo lugar, de la temperatura de entrada del agua fría. • Finalmente, de la regulación por presión diferencial del equipo, que pasa de

una potencia a otra en función del caudal solicitado. La gama de potencias va desde 3,5 Kw. hasta 36 Kw. de potencia eléctrica. Con suministros monofásicos y trifásicos, para caudales entre 1,5 y 16 litros / minuto. Y en función del caudal y la potencia serán capaces de incrementar más o menos la temperatura de salida del agua del calentador. Electrónico

También conocidos como termostáticos. Es un aparato de aplicación general, y especialmente recomendable en las soluciones con un sólo equipo para todos los puntos de consumo de agua caliente.

Disponen de 1 hasta 5 combinaciones de resistencias que ofrecen otras tantas combinaciones de potencia y del resultado de salida. La conexión de las diferentes combinaciones de potencia se produce de forma automática en relación con la temperatura de salida que se ha prefijado para el servicio.

Si el usuario lo desea puede cambiar manualmente las temperaturas prefijadas, sustituyéndolas según su propio criterio. Se puede elegir la temperatura antes de realizar la demanda de agua caliente, obteniendo dicha temperatura nada más iniciarse el consumo.

Pueden ofrecer la posibilidad de limitar la potencia máxima de funcionamiento o, también, fijar dos temperaturas distintas para dos tipos de servicio diferente.

Su regulación termostática les habilita para formar parte de un sistema de apoyo “externo” en una instalación de energía solar, al permitir su excelente regulación la entrada de agua a temperaturas elevadas.

La gama de potencias se sitúa en el intervalo de caudales elevados, para su aplicación en suministros trifásicos, con potencias desde 9 hasta 27 Kw. o monofásicos de 6 a 12 Kw.


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�� SSIISSTTEEMMAA DDEE PPRROOVVIISSIIÓÓNN CCEENNTTRRAALL Está constituida por tres elementos: ⇒ La caldera ⇒ El tanque intermediario ⇒ Cañerías de distribución y/o retorno EELLEEMMEENNTTOOSS DDEE LLAA IINNSSTTAALLAACCIIÓÓNN Calderas Es la fuente generadora de calor, encargada de producir el fluido transmisor de calor, sea vapor o agua caliente, el cual, llega mediante un circuito cerrado al tanque intermediario (intercambiador de calor), allí cede el calor al agua fría contenida por medio de un serpentín y retorna a la caldera, en forma de vapor condensado o agua “fría”, si se trata de agua. Tanque intermediario Es un depósito hermético para el calentamiento indirecto del agua. Estos intercambiadores de calor necesitan la asistencia de una fuente generadora de calor independiente conformando el sistema central. Por lo tanto, esta destinado a almacenar el agua, normalmente su construcción es en chapa galvanizada o de hierro laminada en caliente. Por razones constructivas, funcionales y de resistencia su configuración es cilíndrica con tapas en forma de casquete. Cuenta con una tapa fijada por bulones la cual se practica para el mantenimiento del serpentín; se los suele ubicar a un nivel más elevado que las calderas suspendido de la losa de la sala de maquinas. El agua fría proveniente del Tanque de Reserva entra por la parte inferior de tanque intermediario y sale caliente por la parte superior, cuenta este también con una válvula de limpieza. El aislamiento del tanque se logra mediante magnesia plástica 85% asegurada con metal desplegado y forrada con lienzo.


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Fig- Caldera con intermediario separado.

Fig- Equipo integral

El calentamiento del agua se realiza por termosifón, en donde el agua fría desciende al serpentín, y el agua caliente asciende desde este último hacia el tanque intermediario. Cuando se abre una canilla, sale agua caliente de la parte superior del intermediario y es reemplazada por agua fría del tanque de reserva. La cañería de distribución se prolonga por encima del tanque de reserva a modo de caño de escape de gases, para la eliminación del vapor en las cañerías por el excesivo calentamiento del agua. Puede consistir en un artefacto que integra la caldera, y en la parte superior de esta se encuentra el intermediario para la acumulación de agua, construido en chapa de acero galvanizado y con un serpentín de cobre. Cañería de distribución - Montantes y Retornos Se denominan columnas montantes , a aquellas cañerías que saliendo del intermediario, conducen agua caliente hacia la parte alta de un edificio. Al llegar a la azotea, esta cañería se bifurca mediante un "tee", de modo tal que la rama ascendente continúa verticalmente hasta superar la altura del tanque de reserva, para rematar en una "U" invertida, protegida con malla de bronce. Esta cañería tiene como función, poner en contacto con la atmósfera el sistema de agua caliente central y permitir a la vez la expansión que se produce en el agua al calentarse y eventualmente evacuar hacia el exterior agua caliente o vapor de agua, cuando las sobrepresiones derivadas del calentamiento, toman valores relevantes. Específicamente este ramal ascendente recibe el nombre de escape . De la otra rama derivada de la "tee” mencionada, se desprende un "colector" y de él, nacen otras cañerías, que reciben el nombre de retornos . Estos retornos, tienen como función, conducir el agua proveniente de la columna montante, nuevamente hacia el intermediario cerrando de esa forma el circuito, con las alternativas que implican las distintas formas de distribución de agua caliente. Llegados estos retornos a la sala de máquinas, (o donde se encuentre ubicado el intermediario) se unirán nuevamente en un colector, para luego entrar al tanque intermediario. En el interior de las cañerías montantes y de los retornos, el agua está permanentemente en movimiento por el efecto de termosifón, no obstante lo cual, en determinados casos, por ejemplo cuando los recorridos son extensos, es conveniente activar ese movimiento, mediante la colocación de "bombas de recirculación”. La ventaja de un sistema con circulación es la de establecer un circuito permanente de agua caliente, con lo cual, al abrir una llave de un artefacto se tiene agua instantáneamente. DDIISSTTRRIIBBUUCCIIÓÓNN DDEELL AAGGUUAA La distribución del agua caliente a los distintos servicios puede efectuarse de las siguientes formas: Desde montante con retorno libre: La alimentación de los artefactos se produce por medio de ramales que partiendo de la columna montante, alcanzan los distintos ambientes y terminan en el último grifo alimentador.


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Una vez que la columna montante haya alcanzado el ramal "más alto", se deriva por medio de un "tee", del cuál baja una cañería que retorna libremente (sin alimentar grifo alguno) hacia el intermediario. De la misma "tee", nace una prolongación que continuará subiendo como escape. Cada ramal que derive de la montante, tendrá que llevar una llave de paso para independizar la unidad locativa o recinto que alimente. Este sistema tiene como inconveniente que en los ramales el agua permanece estática, de modo que, para obtener agua caliente en el extremo más alejado, debe dejarse correr prácticamente toda el agua contenida. en el ramal. Hay falta de uniformidad en la temperatura de la distribución del agua, que va decreciendo a medida que se aleja del tanque intermediario. Fig. A

Fig. A Fig. B Desde montante con retorno colector en ramales: La alimentación de los artefactos se produce por medio de ramales, que partiendo de la columna montante, alcanzan a los artefactos a alimentar, y una vez surtido el último grifo, continúan hasta empalmarse con una cañería que retorna hacia el intermediario. La columna montante, continuará subiendo como escape en la forma conocida. Es necesaria la colocación de llave de paso, a la entrada de la unidad locativa y otra llave de paso, antes de empalmar el ramal a la cañería de retorno. Este sistema, tiene como bondad, la permanente circulación de agua (por termosifón) dentro de la cañería, de modo tal que se puede disponer de ella en el mismo momento en que es abierto el grifo alimentador. Otra ventaja es la posibilidad de distribuir el agua independizando los niveles, es utilizado en hoteles y hospitales. Fig. B Distribución desde retorno con montante libre: En este caso, la alimentación de los artefactos se produce por medio de ramales que parten de la columna de retorno, hasta alcanzar los distintos grifos o artefactos a alimentar y terminan en el último grifo alimentador. Al igual que en el primer caso, el agua permanece estática en el ramal, con sus mismos inconvenientes. Es obligatoria la independización por medio de llave de paso, ubicada en la entrada a cada unidad locativa, y como en los casos anteriores, la columna montante se prolonga como escape. Fig. C


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Fig. C Fig. D

Distribución desde montante y retorno: La alimentación de los ramales, se produce en esta variante, indistintamente de la columna montante o del retorno, y como en los casos anteriores, se prolonga como escape la columna montante Se colocan las llaves de paso en la entrada de la unidad locativa y el agua permanece estática en el ramal. Fig. D

SISTEMA DE PRODUCCIÓN DE AGUA CALIENTE MEDIANTE ENE RGÍA SOLAR La aplicación de los sistemas de captación de energía solar para calentamiento del agua destinada al consumo sanitario, puede ser para instalaciones domésticas de viviendas, o para sistemas centralizados de gran envergadura como clubes deportivos, escuelas, hospitales, fábricas, etcétera. Los problemas que se plantean para el aprovechamiento de la energía solar son: ⇒⇒⇒⇒ Gran dispersión de la energía solar sobre la superficie de la tierra. ⇒⇒⇒⇒ Carácter incontrolable y variabilidad en e! tiempo de la intensidad de radiación

solar. La gran cantidad de energía proveniente del sol permitiría cubrir con holgura las necesidades de energía que se requieren en la tierra, si se contara con un método práctico y razonable para concentrarla sobre grandes superficies, en los puntos de utilización deseados. Además sería necesario acumular la energía recibida durante las épocas de alta radiación, en las que la recepción supera la demanda para ser utilizada en las épocas de nula o baja radiación.


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En la actualidad no se ha podido resolver en gran escala ello todavía, pero las recientes técnicas de desarrollo tienden a lograr en forma gradual el mejor aprovechamiento de la energía solar, obteniéndose soluciones para los distintos casos particulares que se presentan. Para el aprovechamiento destinado a la aplicación de la energía solar es necesario realizar los siguientes procesos: ⇒⇒⇒⇒ Captación y concentración de la energía solar. ⇒⇒⇒⇒ Transformación para su utilización. ⇒⇒⇒⇒ Almacenamiento en función de la demanda. ⇒⇒⇒⇒ Transporte de la energía almacenada para su utilización en los puntos de

consumo deseados. En muchos sistemas, dos o más de estos procesos se realizan en un mismo elemento, por ejemplo los dispositivos de captación realizan la concentración y transformación de la energía del sol, a fin de hacerla disponible para el consumo. Captación de la energía solar: Los sistemas de captación y transformación de la energía solar pueden clasificarse de la siguiente manera: ⇒ Sistemas pasivos: Utilizan la energía solar para calefacción o ventilación de

edificios, sin consumo de energéticos convencionales o electricidad, no empleándose a tal efecto movimiento mecánico de los fluidos o elementos. Se basan estos sistemas en emplear adecuado diseño de la edificación así como una apropiada utilización de materiales y sistemas constructivos. Ello implica la necesidad de un perfecto conocimiento de la zona climática, para la realización del proyecto adecuando los diseños de modo de captar la máxima energía térmica solar en invierno y protegiendo su entrada en verano. Así mediante el empleo de una vegetación adecuada como complemento, se puede controlar la insolación y el viento. Se utilizan muros o masas de captación que permitan una adecuada acumulación del calor para su distribución en los locales en el momento oportuno.

⇒ Sistemas activos: Estos sistemas consisten en transformar la energía solar mediante algún artefacto o dispositivo, en energía calórica mecánica o eléctrica. Por ejemplo mediante un colector solar puede calentarse agua destinada al consumo o para calefacción de los ambientes. Otro ejemplo es la conversión directa de la energía solar en eléctrica mediante el efecto fotovoltaico de un material semiconductor, como el silicio monocristalino.

⇒ Sistemas mixtos: Se basan en la utilización de los sistemas pasivos y activos en combinación. En general es fundamental en todo proyecto la complementación de estos sistemas. Así, por ejemplo no se concibe un sistema de captación activo para calefacción, sin tener en cuenta los aspectos pasivos en el diseño del edificio.


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Uno de los problemas más importantes para el aprovechamiento de la radiación solar es que su captación se limita a una serie de horas del día y que su intensidad está sujeta a variaciones. Puede haber periodos en que las posibilidades de aprovechamiento sean nulas, o sea que la disponibilidad no coincide con la demanda. Si el consumo es superior a la captación de energía solar, es necesario diseñar una fuente adicional o suplementaria de energía convencional. Por ello cuanto mayor es el almacenamiento, mejora la autonomía de la instalación de un equipo adicional. La instalación se compone de tres elementos básicos, los que son complementados, con equipos de bombeo, control y auxiliares: ⇒ Colector solar. ⇒ Tanque de

almacenamiento de agua caliente.

⇒ Cañerías de vinculación.


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Colector solar: Es la parte más importante, destinada a captar el calor solar y transferir dicha energía al agua que circula por los mismos. Generalmente para las aplicaciones de producción de agua caliente para el consumo, en la que no se requieren altas temperaturas, se emplean colectores planos. Consta de cinco partes fundamentales: � Cubierta transparente, la cual permite el paso de los rayos solares incidentes

generando un efecto invernadero. � Placa de fondo o lámina negra, es quien recibe los rayos y permite aumentar la

superficie de captación, debido a que el área de los tubos por la que circula el agua es insuficiente para lograr el calentamiento.

� Tubos, por donde circula el agua, la cual se calienta por contacto con la pared de los mismo.

� Aislante térmico, evita las fugas de calor por conducción, por la parte inferior del colector.

� Caja, es la armazón hermética que contiene los elementos integrantes del colector solar protegiéndolos de la inclemencias del tiempo.

En general los colectores, tienen un bajo rendimiento térmico, dado que si bien el vidrio no deja escapar el calor por radiación, se calienta por efecto de la convección del aire caliente, devolviendo el mismo al exterior, cuando la temperatura es más baja. Estas pérdida pueden ser importantes en climas fríos, por lo que en muchos casos se recurre a colocar 2 o 3 vidrios para reducirlas. Cuando se busca un elevado rendimiento y altas temperaturas, especialmente cuando se complementan estas instalaciones con las de aire acondicionado o calefacción, se emplean colectores planos, pero tratados al vacío. De esa manera se logra una mayor eficiencia, debido a que al existir vacío, no se producen las corrientes convectivas indicadas en el caso anterior. En el interior del tubo de vidrio circular tratado al vacío, se coloca el tubo colector por el que circula el agua y una placa plana de absorción con revestimiento selectivo. Tanque de almacenamiento de agua caliente: Es un elemento indispensable en esta instalaciones, destinados a acumular el agua que se calienta en el colector solar . Este tanque debe estar diseñado como para almacenar el agua necesaria para el consumo en los momentos que no incide la energía solar. Debe estar perfectarnente aislado a fin de reducir al mínimo las pérdidas de calor. Cañerías de vinculación: Dichas cañerías pueden ser de distintos materiales como ser latón, bronce, cobre o hierro galvanizado. Las cañerías sirven para vincular el tanque con el sistema de provisión de agua fría del edificio, derivándose el agua caliente a las fuentes de consumo del edificio. La circulación del agua del colector al tanque puede efectuarse por: termosifón, o bien, forzada mediante una bomba circuladora.

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