MEMORIA DE CÁLCULO: ABASTECIMIIENTO DE AGUA

Transcripción

1 ABASTECIMIENTO DE AGUA 1. GENERALIDADES Para el cálculo de todos los elementos que componen la red de abastecimiento de agua he utilizado para el cálculo del abastecimiento de agua las Normas Básicas de Instalaciones interiores de suministro de agua, el libro de Cálculo y Normativa Básica de las Instalaciones en los edificios de Luis Jesús Arizmendi y las Normas tecnológicas de la edificación NTE-IFF y NTE-IFC. El objetivo de esta instalación es dotar a toda la industria de agua fría y caliente. Los cálculos de agua fría y caliente se hacen de forma separada ya que necesitan distintas canalizaciones. El cálculo de las instalaciones se hace siguiendo unos pasos predeterminados, primero el trazado de la instalación, cálculo del caudal real, perdida de carga y comprobación de la presión en los puntos más desfavorables. La acometida lleva un contador con sus correspondientes llaves de corte general. El suministro no será discontinuo, ni la suma de interrupciones en un día será mayor una hora, por lo que no será necesario disponer de un depósito regulador. Aquí hay que anotar que la compañía se encarga de los trabajos necesarios hasta la acometida de la nave. INDUSTRIA DESTINADA A LA PRODUCCIÓN DE MOLDURAS DE MADERA 1

2 En resumen, el suministro de agua a nuestra nave requiere una instalación compuesta de los siguientes bloques: acometida, contador e instalación interior particular. Para el dimensionamiento de la instalación se tiene en cuenta que el abastecimiento, realizado por la compañía suministradora, aportará una presión de 30 m.c.a. Normalmente esta presión es suficiente para poder conectar directamente nuestra instalación sin necesidad de intercalar un dispositivo elevador y para poder despreciar las perdidas de carga que se producen en la instalación; no obstante, se realizan los distintos cálculos para comprobar que las pérdidas de carga no son excesivas. Al ser la presión inferior a la tabla 6 de la NTE-IFF (agua fría) en la acometida no se necesita válvula reductora de presión. Todas las tuberías de la instalación son de cobre, situándolas a una distancia no menor de 30 cm de toda conducción o cuadro eléctrico. La instalación lleva distintas llaves de paso en aquellos lugares que se crea oportuno, para cortar el suministro o una zona determinada en aquellos casos que se produzca una avería. Además, todos los aparatos sanitarios (inodoro, lavabo, etc.) llevan una llave que corte el abastecimiento de dicho aparato. La instalación de agua fría se dispone a una altura de 2,20 m. Irá por dentro de la pared. En la instalación se ha tenido en cuenta que las tuberías de agua fría irán por debajo y separadas 40 mm como mínimo de la red de agua caliente, para evitar perdidas. Para la instalación de agua caliente será necesaria la instalación de un calentador eléctrico acumulador que cubrirá las necesidades de agua caliente en los vestuarios y cuartos de baño. INDUSTRIA DESTINADA A LA PRODUCCIÓN DE MOLDURAS DE MADERA 2

3 2. MÉTODO DE CÁLCULO En primer lugar diseñamos la instalación. Una vez conocidos los diferentes puntos de agua se pasa a calcular el caudal máximo de cada tramo, teniendo en cuenta los caudales que consumen los distintos aparatos. Aparatos Caudales (l/s) Calentador eléctrico 0,25 Ducha 0,20 Fregadero 0,20 Fuente de beber 0,05 Grifo 0,10 Inodoro (con depósito) 0,10 Lavabo 0,10 Conocido el caudal máximo, Q máx, se pasa a calcular el coeficiente de simultaneidad según el número de aparatos. Se define como coeficiente de simultaneidad al cociente: 1 K V = n 1 Siendo n el número de aparatos instalados sin contar los inodoros. n = 1ó 2 KV Para 2 < n 26 0,2 < K V 1 El caudal real es por tanto: Q real = K V Q máx Inmediatamente después de conocer el caudal real, pasamos a calcular el diámetro de la tubería, este se redondeará a uno comercial. Partimos de una velocidad del agua en la tubería de 1,5 m/s. INDUSTRIA DESTINADA A LA PRODUCCIÓN DE MOLDURAS DE MADERA 3

4 Q = V S Q π π D S = = S = V D 4 Q D =, V i = 1,5 m/s, π V Siendo: o S = Sección interior de la tubería. o Q = Caudal del agua en la tubería. o V = Velocidad del agua en la tubería. o D = Diámetro interior de la tubería. D = 4 Q π 1,5 Los valores de los distintos diámetros de las tuberías que he elegido son: Diámetro exterior nominal (mm) Diámetro interior (mm) Espesor nominal (mm) La evaluación de las pérdidas de cargas accidentales, se ha realizado por el método de longitudes equivalentes. Una vez conocido el diámetro de la tubería y su caudal real, miramos en ábacos para el cálculo de perdidas de carga unitaria (J) y velocidad en tuberías de cobre tanto con agua fría (10 ºC) como agua caliente (60 ºC). Y ya solo nos queda calcular la perdida de carga total en ese tramo: Hr = J ΣL INDUSTRIA DESTINADA A LA PRODUCCIÓN DE MOLDURAS DE MADERA 4

5 Siendo L la suma de la longitud del tramo y la longitud equivalente de los diferentes accesorios que nos podemos encontrar en el tramo. Longitudes equivalentes (m): Diámetros de las tuberías (mm) Clase de resistencia aislada Curva de 90º 0,18 0,33 0,45 0,60 0,84 0,96 te confluencia de ramal (paso recto) 0,10 0,15 0,20 0,30 0,40 0,50 te derivación a ramal 1,80 2,50 3,00 3,60 4,10 4,60 Válvula de compuerta abierta 0,14 0,18 0,21 0,26 0,36 0,44 Válvula retención de batiente 0,2 0,30 0,55 0,75 1,15 1,50 Contador general 4,5 m.c.d.a. Para tuberías lisas (k 0,05 mm) multiplicar los valores del cuadro por 1,40. INDUSTRIA DESTINADA A LA PRODUCCIÓN DE MOLDURAS DE MADERA 5

6 3. CÁLCULO DE LA RED DE AGUA FRIA 3.1 CÁLCULO DE TRAMOS Tramo Qmáx (l/s) Ki QReal=K Qmáx (l/s) Tubería (mm) Hr (m.c.a.) x x x x x x x x x x x S x Se ha calculado los tramos principales de la instalación, las derivaciones o tramos individuales a los aparatos se realizan mediante tuberías de 22 x 20, con el fin de obtener un eficiente montaje. INDUSTRIA DESTINADA A LA PRODUCCIÓN DE MOLDURAS DE MADERA 6

7 4. CÁLCULO DE LA RED DE AGUA CALIENTE 4.1 CÁLCULO DE TRAMOS La solución adoptada para el abastecimiento y distribución de agua caliente es la producción individualizada. Esta solución consiste en instalar un calentador acumulador individual eléctrico. El calentador está preparado para soportar las presiones de la red de alimentación de agua fría más la presión producida por el calentamiento del agua caliente. La elección del acumulador eléctrico se ha basado en la gran ventaja que supone no necesitar un conducto de evacuación, la no peligrosidad de explosión, la no necesidad de grandes espacios y la multiplicidad de usos. Se parte de la instalación de agua fría. El agua caliente se suministra a duchas, lavabos y fregadero. En el cálculo de las instalaciones se ha tenido en cuenta que cumpla la norma IT.IC.16 Prescripciones generales de las instalaciones. El calentador se prevé con las obligadas válvulas de seguridad, retención, etc. o Válvula reductora de presión cuando la presión de la red en la acometida supera las 5 atmósferas. o Válvula de seguridad para cuando la presión de la red sea superior a 7 atmósferas que evitará sobrepresiones en el termo. o Válvula de retención o antirretorno que evita el retorno del agua caliente a la tubería de agua fría. o Válvula de cierre que permite interrumpir la llegada de agua fría al termo. o Dispositivo de vaciado que permita vaciar el termo. Todas las tuberías serán de cobre. Las conducciones se realizan de forma que la longitud de las mismas no supere los 12 metros (IFC-33 NTE-IFC). Todos los puntos de consumo se realizan con INDUSTRIA DESTINADA A LA PRODUCCIÓN DE MOLDURAS DE MADERA 7

8 hidromezcladores de tipo manual. Se recomienda velocidades de agua no superiores a 1,5m/s. La instalación de los calentadores se hace en función de las directrices del RBT. El termo va colocado mediante cuatro pernos de acero de 10 mm de diámetro empotrados 80 mm como mínimo. Ubicación vista en el plano a una altura de 2,50 m el techo del calentador al suelo. En elementos de fábrica de espesor igual o inferior a 15cm los pernos atraviesan la pared y se unen con dos contraplacas metálicas. No se colocan en tabiques de ladrillo hueco sencillo. La conexión a las canalizaciones se hará con racores rígidos. Tramo Qmáx (l/s) Ki QReal=K Qmáx (l/s) Tubería (mm) Hr (m.c.a.) A-B x A-D x A-C x M-N x Q-T x Q-S x O-Q x O-P x M-O x INDUSTRIA DESTINADA A LA PRODUCCIÓN DE MOLDURAS DE MADERA 8

9 4.2. CÁLCULO DE LAS LLAVES DE PASO Dicho cálculo se realiza conforme con las normas tecnológicas (IFF-Agua caliente) en su tabla nº 7, que nos determina el diámetro de las llaves de paso en función de los diámetros de los conductos a los que se acoplan, calculados anteriormente para los distintos ramales de nuestra nave. Las llaves de paso poseen un diámetro comercial. Diámetro interior del tramo (mm) Diámetro de la llave de paso (mm) DIMENSIONADO DEL CALENTADOR, ACUMULADOR INDIVIDUAL ELÉCTRICO Las características del calentador instalado se calculan en función de las directrices dispuestas en la NTE-IFC y en la NIA. Según dicha la NTE, la longitud máxima de distribución por acumulador no será superior a 12 m, y se sitúa de forma que no quede contacto con el techo. Según la NIA en su apartado 2.3, en depósitos de agua caliente de capacidad superior a 10 litros hay que instalar junto a la entrada del depósito los dispositivos siguientes: o Grifo de cierre. o Un purgador de control de la estanqueidad del dispositivo de retención. o Una válvula de retención colocada. El consumo y el número de aparatos a los que suministra el calentador es: INDUSTRIA DESTINADA A LA PRODUCCIÓN DE MOLDURAS DE MADERA 9

10 Aparatos Nº Consumo unitario (l/s) Consumo total (l) Calentador 1 Oficinas Duchas Lavabos TOTAL 80 Calentador 2 Vestuarios Duchas Lavabos TOTAL 220 o Consumo total: Calentador 1 = 80 litros. Calentador 2 = 220 litros. Los termos eléctricos comercial más próximo a nuestras necesidades presenta las siguientes características. Termo eléctrico Capacidad necesaria (l) 135 Potencia necesaria (W) 3135 Capacidad (l) 150 Conexión (V) 220 Características del modelo comercial Potencia (W) 2200 Tiempo de calentamiento (min.) 237 Termómetro exterior SI Lámpara de control SI Termostato interior regulable Caida de presión SI 2 m.c.a. INDUSTRIA DESTINADA A LA PRODUCCIÓN DE MOLDURAS DE MADERA 10

11 5. ALIMENTACIÓN A APARATOS Como se ha citado anteriormente, las derivaciones hacia los distintos aparatos (duchas, lavabos ), se realizan con tuberías de 22 x CÁLCULO DE LA LLAVE DE PASO DEL CONTADOR DE LA RED PRINCIPAL Dicho cálculo se realiza conforme con las normas tecnológicas (IFF-agua fría) en su tabla 3, que nos determina el calibre del contador en función del diámetro de la tubería a la que se acople. Diámetro exterior del tramo (mm) Calibre del contador (mm) COMPROBACIÓN DE PRESIÓN EN LOS PUNTOS MÁS DESFAVORABLES 7.1. COMPROBACIÓN EN EL PUNTO 11 DE AGUA FRIA P = P entrada ΣHr Z P = = 26.3 > 2 CUMPLE 7.2. COMPROBACIÓN EN EL PUNTO 4 DE AGUA FRIA P = P entrada ΣHr Z P = = 27.6 > 2 CUMPLE 7.3. COMPROBACIÓN EN EL PUNTO T DE AGUA CALIENTE Este punto pertenece al último lavabo del tramo: P = P entrada ΣHr Z 2* P = = > 2 CUMPLE 7.4. COMPROBACIÓN EN EL PUNTO D DE AGUA CALIENTE Este punto pertenece al último lavabo del tramo: P = P entrada ΣHr Z 2* P = = > 2 CUMPLE INDUSTRIA DESTINADA A LA PRODUCCIÓN DE MOLDURAS DE MADERA 11

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