Ya has visto que las redes de tuberías se utilizan para mover fluidos líquidos o gaseosos a través de las instalaciones. El tipo de fluido y las instalaciones en las que se usa son numerosos, agua en un circuito de calefacción, refrigerante líquido o gaseoso en una instalación frigorífica, gas natural en una instalación de conducción de gas, etc. Los principios que rigen la dinámica de estos fluidos son los mismos que hemos visto para las instalaciones de conductos de aire. En este apartado vas a estudiar las redes de tuberías de agua, que son las más habituales. En otras unidades temáticas en módulos específicos de otros tipos de instalaciones podrás estudiar las características especiales de otros tipos de tuberías de fluidos.

Aunque el RITE no fija valores máximos para las pérdidas de carga lineales, resulta adecuado utilizar como valor límite de pérdida de carga en tramos rectos sea 40 mm cda/m, alrededor de 400 Pa/m, sin sobrepasar los 2 m/s de velocidad en los tramos que discurran por locales habitados. En la práctica, es conveniente dimensionar las tuberías de modo que la pérdida de carga lineal no supere los 20 mm cda/m, alrededor de 200 Pa/m, y habitualmente entre 10 y 15 mm cda/m, es decir 100 Pa/m a 150 Pa/m. En estas condiciones, las velocidades siempre serán inferiores a 2 m/s.

En los casos de distribuciones largas o con muchas ramificaciones, debe procurarse que las tuberías, sobre todo las más alejadas de las bombas de circulación, tengan pérdidas aún más bajas, de modo que la instalación presente desequilibrios hidráulicos pequeños.

Las pérdidas de carga en las tuberías dependen de varios factores, en primer lugar del material de las mismas, fundamentalmente de la rugosidad del material. También depende de la viscosidad del fluido y de su temperatura. Lógicamente de la longitud de la tubería y, finalmente de la velocidad y caudal del fluido, que están relacionadas con el diámetro interior de la tubería. En la práctica se utilizan ábacos y programas de cálculo semejantes a los que has visto para los conductos de aire.

El fluido más habitual en sistemas térmicos es el agua, por lo que son muy prácticas las tablas que dan los fabricantes. Clicando en la imagen adjunta pueden descargarse tablas y gráficos prácticos para la determinación de los diámetros, pérdidas de carga, etc. a las diferentes temperaturas usuales del agua.

De forma similar a lo que has estudiado anteriormente en el cálculo de conductos, el cálculo de las pérdidas de carga en una red de tuberías se compone de dos partes. Por un lado tendremos pérdidas en los tramos rectos (pérdidas lineales) y por otro el de los accidentes de recorrido (pérdidas singulares). Las pérdidas singulares, como se ha visto en apartados anteriores, se pueden calcular mediante el coeficiente de singularidad (ξ ) o mediante la longitud de tubería equivalente. También puede determinarse, más fácilmente, con programas como los que venimos utilizando.

Para entender el proceso de cálculo, haremos lo mismo que en casos anteriores, utilizaremos un supuesto práctico y lo resolveremos detalladamente.

Otra forma de calcular las pérdidas singulares es mediante el uso de longitudes equivalentes. La ventaja es que los cálculos son más sencillos. Vamos a calcular el ejemplo anterior por este método utilizando la tabla de longitudes equivalentes en el siguiente ejercicio resuelto: