Sistema de Agua Caliente Sanitaria

 

 

CURSO:

Instalaciones Sanitarias 

PROFESOR: 

Ing. Carlos Fernández Fernández  

CARRERA: 

Ingeniería Civil  

ALUMNO: 

-

Castillo Pinillos, Gerson Miguel Corcuera Sigüenza, Anthony Enrique Vela Fernández, José Rafael

TRUJILLO - PERÚ 2014

 

SISTEMA DE AGUA CALIENTE SANITARIA La higiene moderna actualmente requiere el suministro de agua caliente en viviendas, hoteles, hospitales, etc. y en general, donde el clima no permite utilizar el agua a su temperatura ambiente. Es por ello que el agua caliente es requerida justamente para la higiene corporal, para el lavado de utensilios, para fines Medicinales y también para fines de recreación. Su sistema de abastecimiento está constituido por un calentador con o sin tanque acumulador, una tubería que transporte el agua a los diferentes artefactos que la requieren y a continuación una tubería de retorno del agua caliente que devuelve al calentador el agua no utilizada. Esta tubería de retorno no es requerida en pequeñas instalaciones. Entonces, con la tubería de retorno se mantiene una circulación constante y el agua caliente sale en seguida por los artefactos sin dar primero salida al agua fría que habría permanecido en las tuberías, sino existe el retorno Siendo el agua caliente un elemento al que se le da diferentes usos, las temperaturas recomendadas para cada uso son variables, dependiendo además de otros factores como el clima o costumbres de las personas. La siguiente tabla de una idea de las diferentes temperaturas para los usos indicados: USO Higiene Corporal Lavado de ropa o utensilios Para fines medicinales

TEMPERATURA 45º - 55º C 60º - 70º C 90º - 100º C

1. Objetivos: - 

El acatamiento de los Reglamentos existentes. 

- 

Obtener un diseño seguro y satisfactorio en su funcionamiento y servicio. 

- 

Una utilización de la fuente de calor que sea más económica de obtener. 

-  - 

Economía y durabilidad de la instalación.   Una conveniente operación y mantenimiento de la instalación terminada 

2. Ventajas - 

Ayuda a mantener la temperatura del agua circulante más caliente al volver al depósito en cada ciclo.

- 

Mejora el confort de los usuarios porque disponen más rápidamente del agua.

- 

Supone un ahorro energético y de consumo de agua importante ya que evita desechar agua que había sido previamente calentada.

 

3. Desventajas - 

Es más cara y compleja de diseñar

- 

Si no son convenientemente diseñadas y mantenidas, pueden convertirse en focos amplificadores de la bacteria Legionella, causante de la legionelosis, enfermedad potencialmente fatal.

- 

Puede favorecer procesos de corrosión cuando existen mezclas de metales en los circuitos (por ejemplo, acero galvanizado y cobre).

- 

Si no se mantiene correctamente correct amente favorece la formación de biocapa.

- 

La presencia de incrustaciones calcáreas puede disminuir la circulación del agua y crear reservorios de agua estancada y a baja temperatura presentan elevados riesgos.

4. Sistemas de Producción de Agua Caliente: Para definir nuestro sistema de producción, existen criterios de clasificación como: - 

En función del Número de Unidades atendidas: ⇒ Unitarios

(Calentador, Termo)

⇒ Individuales (Un solo propietario) ⇒ Centralizados (Todo un edificio)

- 

En función del Sistema empleado en la Producción: ⇒ Instantánea ⇒ Por

- 

(calentar en cada momento el e l caudal preciso)

Acumulación (almacenar en depósito una vez calentada)

En función del tipo de Energía empleada: ⇒ Combustible (sólido, líquido, gas) ⇒ Electricidad ⇒ Otras

(Eólica, solar)

 

4.1 SISTEMAS DE PRODUCCIÓN INDIVIDUAL: a) Calentador Instantánea de Gas:  No es apto para demandas grandes, pues hace bajar la temperatura. Tiene regulador de temperatura que controla el caudal del serpentín.

Tiene válvula de caudal mínimo para asegurar el arranque del encendido. Tiene llama piloto permanente. La válvula de entrada de gas está controlada por el diafragma (membrana que dilata la presión de agua al abrir el grifo y que hace que se abra el conducto de gas para el encendido e ncendido de los quemadores con la llama piloto). - 

Tiene válvula de seguridad de encendido del piloto que evita salidas de gas con el piloto apagado.

- 

Se aconseja 12 metros de distancia entre el último grifo servido y el calentador. Su principal ventaja es la sencillez y la economía. Su desventaja es en cuanta capacidad térmica y que no dispone de recirculación. re circulación.

b) Calentador Acumulador de Gas: Depósito que envuelve una chimenea con cámara de combustión. El depósito tiene doble chapa metálica con aislamiento térmico interior. Permite Temperaturas de 55ºC con potencias de 7 a 35 Kw, y caudal acumulado de 100 a 250 litros. Permanente control de temperaturas por termostato con medida máxima y mínima. El quemador se enciende cuando el termostato detecta temperaturas mínimas y actúa sobre la válvula de gas abriéndola. Se permiten mayores distancias al punto de consumo más lejano. Permite circuitos de retorno.

 

 

4.2 SISTEMAS DE PRODUCCIÓN CENTRALIZADA: Requieren una sala de calderas (generador de calor) que origine un agua sobrecalentada entre 70 y 90ºC que circula por un circuito cuya finalidad es calentar la conducción de agua de consumo.  Circuito Primario: Alimentado por la caldera, cerrado y que oscila entre 70 y 90ºC,

⇒

dispone de bombas de impulsión, depósito de expansión, By-pass a la entrada del preparador, y termostato derivador para no entrar al preparador si este está aún a la temperatura apropiada.  Circuito Secundario: Con acometida desde el circuito de AF, Preparador, Puntos de

⇒

consumo y circuito de retorno. Se tienen 3 tipos de sistemas de producción centralizada: - 

Sistema Centralizado Instantáneo: El Preparador se denomina INTERCAMBIADOR 

- 

Sistema por Acumulación: El Preparador se llama INTERACUMULADOR (Normal en edificios de viviendas). 

 

  - 

Sistema Mixto:

5. Métodos de Calentamiento de Agua A gua y tipo de Calentadores: Existen dos métodos de calentamiento de agua: - 

Calentamiento directo: Consiste en calentar el agua por contacto directo con superficies expuestas a las altas temperaturas del fuego y de los gases de chimenea, generadas por la combustión o con contactos directos con superficies calentadas eléctricamente o por contacto con elementos calefactores eléctricos sumergidos; en este método las temperaturas pueden ser relativamente altas.

- 

Método indirecto de calentamiento:  Consiste en calentar el agua por contacto con superficies que sirven como un medio de transferencia o intercambio de calor del agua caliente a alta temperatura o del vapor al agua en el sistema de suministro de agua caliente. Con este método las superficies de calentamiento se sujetan a condiciones de temperatura, mucho más bajas de las que prevalecen generalmente con el método directo.

Todos los calentadores de agua, ya sea que apliquen métodos directos o indirectos de calentamiento, pueden clasificarse como calentadores sin tanque o con tanque de almacenamiento. Los calentadores sin tanque de almacenamiento están diseñados para calentar el agua fría a la temperatura de agua caliente estándar de suministro en un solo paso a través del calentador, de manera que pueda llevarse por tubos de agua directamente del calentamiento a los artefactos. En contraste, los calentadores con tanque de almacenamiento requieren el uso del tanq tanque ue para almacenar el agua. En los que el agua se calienta al pasar por un serpentín calentador y circula después hacia un tanque de almacenamiento, el calentador se denomina como “calentador de agua de almacenamiento circulante”. 

 

  6. Distribución de Agua Caliente: A fin de tener una buena distribución de agua caliente y a la temperatura adecuada, es necesario escoger el sistema más conveniente, teniendo en cuenta el tipo y el tamaño de la instalación, asi como la edificación a la que va a dar servicio. Básicamente existen tres sistemas de distribución de agua caliente:

6.1. Sistema de distribución directa o instantáneo: Es utilizado en residencias o pequeñas instalaciones, donde no existen grandes longitudes de tubería o cuando, por la función o categoría del edificio, no es exigente mantener el agua a una temperatura constante, debiendo esperar un pequeño tiempo para recibir en el aparato el agua a la temperatura adecuada. Escogido el tipo y capacidad del calentador consiste en diseñar una tubería con capacidad para la máxima demanda simultánea de agua caliente, desde el calentador hasta los diferentes aparatos sanitarios con esta necesidad, considerando la presión de salida que exige la reglamentación vigente.

6.2. Sistema de distribución con circulación por gravedad Existen dos variantes de este sistema: - 

Sistema ascendente con circulación por gravedad: Consiste en una red de tuberías t uberías de distribución que partiendo de la fuente de producción de agua caliente alimenta debajo hacia arriba a los diferentes servicios formando montantes o columnas ascendentes, al final de cada una de las cuales se instala una tubería de retorno que regresa el agua enfriada al calentador. La circulación del agua se produce por la

 

diferencia de peso o densidad entre la columna de agua más caliente (distribución) y la columna de retorno más fría. - 

Sistema de arriba hacia abajo con circulación por gravedad: Consiste en instalar una sola montante que lleva el agua caliente hasta la parte superior del edificio, en donde se distribuye en bajantes que alimentan los diferentes servicios se rvicios de arriba hacia abajo.  Los extremos inferiores de los bajantes se unen para llevar el retorno de agua enfriada a la fuente de producción

Estos dos sistemas son utilizados en medianas instalaciones donde las condiciones de edificación lo permitan, pues no es muy aconsejable donde la longitud de tuberías, su diámetro y recorrido no permita la velocidad que depende de la diferencia de peso en las tuberías de alimentación y retorno. 

6.3. Sistema con Circulación Forzada: Consiste en una red ascendente o descendente de distribución de agua caliente desde la fuente de producción hasta los diferentes aparatos sanitarios; y tuberías de retorno conectadas a los montantes, que circulan el agua enfriada nuevamente hasta el calentador, intercalándose una bomba que permite dar la velocidad de flujo necesaria para la circulación. Esta

bomba

opera

con

un

arrancador

por

termostato, arrancando cuando la temperatura del agua en la tubería de retorno ha descendido al mínimo y parando cuando se ha producido la circulación suficiente para aumentar la temperatura,

 

para que en cualquier momento que se opere una llave se tenga en el aparato el agua caliente a su temperatura adecuada. Este sistema es más comúnmente utilizado en medianas y grandes instalaciones.

7. COMPONENTES DE LA INSTALACIÓN DE AGUA CALIENTE - 

Tuberías de Cobre preferentemente  Distribuidores (Horizontales hasta montantes)  

  Montantes (Verticales)   Derivaciones (Horizontales tras los montantes)   Retorno (vuelta al acumulador)

  

- 

Accesorios (sirven los de AF)

- 

Generadores de calor

- 

Preparadores

- 

Contadores

- 

Válvulas y llaves

- 

Circuladores (Bombas)

-  - 

Grifería y aparatos Reguladores de Temperatura

8. DISPOSITIVO DE SEGURIDAD:  En las instalaciones de suministros de agua caliente se hacen necesarios aditamentos de seguridad para aliviar las presiones peligrosas y las temperaturas excesivas, a fin de evitar quemaduras, la explosión o el reventamiento de los tanques y los daños a las personas y a las propiedades. Las presiones se consideran peligrosas cuando ceden a las presiones de trabajo del agua para las que se diseñan el equipo y la tubería de manera que la resistan.

 

Entre los dispositivos tenemos: - 

Colocación de una válvula de retención en la tubería de suministro de agua fría al calentador

- 

Debe colocarse una válvula de escape de presión en un lugar efectivo en todo suministro de agua caliente con el fin de evitar la formación de presiones peligrosas.

- 

Todo sistema de suministro de agua caliente debe tener instalada una válvula para el alivio de la temperatura o un aditamento para la interrupción de energía, para evitar que el agua pueda elevarse hasta una temperatura peligrosa. Casos de explosión ha causado daños en la propiedad y a las personas, algunas veces por falta de una inspección y mantenimiento periódico.

- 

Los tanques de almacenamiento de agua caliente deben instalarse de manera que sus marcas de presión estén en un lugar accesible para su inspección.

9. AISLAMIENTO: En medianas y grandes instalaciones de agua caliente es necesario recubrir las tuberías con aislante térmico que disminuya al mínimo la perdida de temperatura que significa mayor costo de operación Para ello existen materiales eficaces como carbonato de magnesio con amianto y/o asbesto prensado, fabricados en segmentos que se ajustan al diámetro de las tuberías; lana de vidrio forrada y laminada en segmentos semi-circulares. Estos materiales son fabricados en diferentes espesores, dando los fabricantes los coeficientes de conductividad o resistividad térmica y las especificaciones de uso e instalación.

 

9. BIBLIOGRAFIA  - 

https://www.msssi.gob.es/ciudadanos/saludAmbLaboral/agenBiologic adanos/saludAmbLaboral/agenBiologicos/pdfs/3_leg.pdf  os/pdfs/3_leg.pdf   https://www.msssi.gob.es/ciud

- 

JIMENO BLASCO, Enrique. INSTALACIONES SANITARIAS EN EDIFICACIONES. Capítulo de Ingeniería Sanitaria-Colegio de Ingenieros del Perú. Lima 1995 

- 

ALMARAZ TORRICO, Roberth. Material de Apoyo Didáctico de enseñanza e nseñanza y aprendizaje en la asignatura ‘‘Instalaciones Domiciliarias y Construcción de Obras Sanitarias”. Universidad

Mayor de San Simón. Cochabamba, Bolivia 2008