CÁLCULO CAUDALES Y SELECCIÓN DE DIÁMETROS COMPROBACIÓN PRESIÓN Y DIMENSIONADO DE GRUPO DE PRESIÓN Y DEPÓSITOS

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2 CÁLCULO CAUDALES Y SELECCIÓN DE DIÁMETROS COMPROBACIÓN PRESIÓN Y DIMENSIONADO DE GRUPO DE PRESIÓN Y DEPÓSITOS a) Calcular Q instalado Q puntos consumo. b) Establecer coeficientes de simultaneidad entre aparatos y entre viviendas. c) Determinar caudal punta como producto entre el coeficiente de simultaneidad y el caudal instalado. d) Selección de diámetro comercial atendiendo a criterios de velocidad o pendiente hidráulica. a) Calcular pérdidas carga en conducciones. b) Comprobar presiones en puntos de consumo y verificar necesidad grupo de presión o acciones correctoras (limitadoras de presión). c) Dimensionado grupo de presión (si procede) con vivienda más desfavorable y depósitos de almacenamiento y presión.

4 El CTE HS-4 proporciona valores para el cálculo del caudal instalado

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6 Otros aparatos no recogidos en CTE Locales comerciales Puede llegar a suponer un problema cuando se implantan locales de esparcimiento (restaurantes, bares, etc) que son grandes consumidores de agua. Se suele considerar: 1 l/s cada 50 m 2 Este caudal se sumará al del caudal de las viviendas, para el cálculo del caudal punta en la instalación pero sin incluirlo en la simultaneidad.

8 El CTE no establece método de cálculo para coeficientes de simultaneidad Métodos empíricos: Británico, Dawson y Bowman. Métodos semiempíricos: método de los factores de simultaneidad, método racional y método UNE Métodos probabilísticos: método de Hunter.

9 Establece, con base en el criterio de un grupo de personas especializadas en el diseño de sistemas hidráulicos, valores de "Probables Demandas Simultáneas", correspondientes a diversas cargas potenciales.

10 Similar al anterior. En este caso depende también del tipo de vivienda.

11 Descrito en la norma AFNOR NP Se suman los caudales instalados (Q INST ) en función del número de aparatos (x) y luego se ponderan por un coeficiente de simultaneidad k a. Se asume válida para toda clase de edificios (no diferencia la naturaleza del aparato).

12 Diferencia entre aparatos (x) y viviendas (N) además del uso de éstas. El coeficiente entre viviendas k v Refiere a viviendas del mismo tipo.

13 Basado en la DIN Tiene en cuenta el caudal instalado y el tipo de edificación.

14 Representación gráfica de las ecuaciones de la norma UNE en función del caudal instalado Q t. Q t 20 l/s Q t > 20 l/s

15 Aplicación de los métodos para el cálculo de caudales máximos probables instantáneos, en edificaciones de diferente tipo Castro et al. (2006)

17 Principales problemas asociados a la velocidad: incrustaciones y ruido. Velocidades bajas En ramales de enlace y derivaciones (0,5 1 m/s). Velocidades medias En montantes. Velocidades altas En distribuidores y tubos de alimentación (2 3 m/s).

18 Criterio alternativo: pendiente hidráulica (j = mm/m). Complementa al criterio de velocidad

19 TUBERÍAS TERMOPLÁSTICAS TUBERÍAS METÁLICAS

20 Diámetros mínimos a derivaciones aparatos

21 Diámetros mínimos a derivaciones

23 Cálculo de pérdida de carga primaria en conducciones Ecuación de Darcy-Weisbach

24 Ecuación de Hazen-Williams

25 DIAGRAMAS ESPECÍFICOS Cálculo exacto de pérdidas de carga en conducciones de material específico. Forma gráfica o tabular.

26 ÁBACO UNIVERSAL Supone grandes simplificaciones, densidad, viscosidad, etc. son variables. Utilidad comprobada numerosos situaciones tuberías rugosas. en con En el caso de que las tuberías sean lisas, resulta adecuado utilizar un diámetro inmediatamente inferior al obtenido en dicho ábaco.

27 Cálculo de pérdida de carga secundaria en conducciones Método cinético. Método de las longitudes equivalentes. MÉTODO CINÉTICO Consiste en evaluar la constante de pérdidas de cada uno de los elementos singulares de la instalación. El aumento de precisión no compensa el tiempo invertido.

28 Cálculo de pérdida de carga secundaria en conducciones Método cinético. Método de las longitudes equivalentes. MÉTODO LONG. EQUIV. Cada elemento singular induce una pérdida que se cuantifica como un tramo adicional de tubo. Precaución con elementos inducen pérdidas de carga elevadas (válvulas, contadores, batería de contadores).

30 El apartado del CHE HS-4 exige que la presión disponible se encuentre dentro de límites indicados (15 50 m).

32 Cálculo grupo de presión Primera aproximación necesidad: P red 1,2 H g + P res Cálculo exacto: determinar la presión residual en el punto más desfavorable de la red contabilizando las pérdidas de carga.

33 Cálculo grupo de presión Sistema convencional frente accionamiento regulable Cálculo de bombas Sin variador de velocidad: Se hará en función del caudal y de las presiones de arranque y parada de la/s bomba/s (mínima y máxima respectivamente). Con variador de velocidad: La presión se mantiene constante en cada momento independientemente del caudal.

34 Cálculo grupo de presión Número de bombas En función del caudal total del grupo Hasta 10 l/s: 2 bombas. Hasta 30 l/s: 3 bombas. Más de 30 l/s: 4 bombas. Debe existir una de reserva. Caudal de la bomba El máximo simultáneo de la instalación o caudal punta. Viene fijado por las necesidades de la instalación. Presiones La presión mínima o de arranque el desnivel geométrico, la pérdida de carga del circuito y la presión residual. La presión máxima superior a la presión mínima un valor entre 2 y 3 bares (20 30 m).

35 Cálculo grupo de presión Cálculo del calderín. En función de las presiones y de seleccionar un número de arranques y paradas del grupo adecuado. Para la presión máxima se adoptará un valor que limite el número de arranquesyparadasdelgrupodeformaqueseprolonguelomásposible la vida útil del mismo. El cálculo de su volumen se hará con la fórmula siguiente: siendo: V n = P b x V a / P a V n es el volumen útil del depósito de membrana P b es la presión absoluta mínima V a es el volumen mínimo de agua P a es la presión absoluta máxima Comentarios: Faltan criterios de cálculo del volumen mínimo. No tiene en cuenta parámetros como el número de bombas o el caudal de funcionamiento.

36 Cálculo grupo de presión Cálculo del calderín UNE :2004 (Diseño y cálculo de sistemas de expansión).

37 Información edificio: 28 viviendas, 9 alturas y 3 tipos (A, C y D, NIA). Información red general: acometida enterrada, presión red mínima 40 m.

38 Distribución interior viviendas

39 Selección esquema distribución: Contadores divisionarios centralizados. Alimentación directa + bombeo (Tipo C).

40 Selección esquema distribución: Contadores divisionarios centralizados. Alimentación directa + bombeo.

41 Identificación viviendas alimentadas directamente desde red o con grupo de presión. Pérdidas de carga unitaria: j= 0,03 m/m. Pérdidas en contador: 5 m. Pérdidas en llave registro, acometida, etc: 2,2 m. Pérdidas en batería de contadores: 1 m.

42 Identificación viviendas alimentadas directamente desde red o con grupo de presión. Pérdidas de carga unitaria: j= 0,03 m/m. Pérdidas en contador: 5 m. Pérdidas en válvula de retención, aislamiento, etc: 2,2 m. Pérdidas en batería de contadores: 1 m.

43 Cálculo caudal instalado y simultáneo

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46 Resumen cálculo caudales simultáneos y distribución caudales en viviendas

47 Comparación con NIA

48 Distribución caudales en viviendas tipo A

49 Distribución caudales en viviendas tipo C

50 Distribución caudales en viviendas tipo D

51 Cálculo caudales en acometida, tubo alimentación directo y grupo de presión

54 Selección de diámetro acometida (acero galvanizado = 0,15 mm) Criterio de velocidad (tubería metálica v = 0,5 2 m/s). Criterio de pendiente hidráulica (j = 0,03 m/m).

55 Selección de diámetro alimentación directa (acero galvanizado = 0,15 mm) Criterio de velocidad (tubería metálica v = 0,5 2 m/s). Criterio de pendiente hidráulica (j = 0,03 m/m).

56 Selección de diámetro grupo presión (acero galvanizado = 0,15 mm) Criterio de velocidad (tubería metálica v = 0,5 2 m/s). Criterio de pendiente hidráulica (j = 0,03 m/m).

57 Resumen selección diámetros: Acometida: Acero Galvanizado (AG) DN 2 ½ Tubería alimentación: Acero Galvanizado (AG) DN 2 ½ Distribución directa: Acero Galvanizado (AG) DN 2 Distribución grupo presión: Acero Galvanizado (AG) DN 2 ½

58 Selección de diámetro montante tipo A (acero galvanizado = 0,15 mm) Criterio de velocidad (tubería metálica v = 0,5 2 m/s). Criterio de pendiente hidráulica (j = 0,03 m/m).

59 Selección de diámetro montante tipo C (acero galvanizado = 0,15 mm) Criterio de velocidad (tubería metálica v = 0,5 2 m/s). Criterio de pendiente hidráulica (j = 0,03 m/m).

60 Selección de diámetro montante tipo D (acero galvanizado = 0,15 mm) Criterio de velocidad (tubería metálica v = 0,5 2 m/s). Criterio de pendiente hidráulica (j = 0,03 m/m).

61 Resumen selección diámetros: Montante tipo A: Acero Galvanizado (AG) DN 1 Montante tipo C: Acero Galvanizado (AG) DN 1 ¼ Montante tipo D: Acero Galvanizado (AG) DN 1 ¼

62 Selección de diámetros instalaciones particulares (cobre)

63 Selección de diámetros instalaciones particulares (cobre) UNE-EN 1057:2007 Hablar primero de la forma tradicional Cálculo de DW

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66 Comprobación presiones mínimas alimentación directa

67 Comprobación presiones mínimas alimentación directa

68 Cálculo depósito de acumulación

69 Cálculo grupo presión Diferencia entre presión residual en vivienda más desfavorable y presión mínima de suministro.

70 Cálculo grupo presión

71 Cálculo grupo y depósito de presión Presión aspiración bomba: 35,73 m. Presión mínima garantía presión residual CTE: 50,79 m. Altura manométrica: 15,061 m

72 Cálculo grupo y depósito de presión ALTURAS DE BOMBEO NECESARIAS Presión mínima arranque: 15,061 m. Presión máxima parada: 35,061 m. CAUDALES DEL GRUPO Caudal máximo de la bomba (punta): 2,95 l/s. Caudal mínimo (NIA): 30 suministros tipo C = 110 l/min = 1,83 l/s

73 Cálculo grupo y depósito de presión ESPA Prisma 45 4 N

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