1.2.- Cálculos y dimensionado.
Los cálculos y dimensionado de las instalaciones de suministro de agua fría sanitaria, consisten en asignar un diámetro y unos accesorios de tubería determinados a cada tramo singular de la red que la compone. Este proceso contempla la pérdida de cargas a lo largo de una tubería y todas las pérdidas adicionales derivadas de los accesorios instalados y garantiza un diámetro para cada sección de tubería suficiente que permita una presión mínima de servicio de 100 KPa en el punto más desfavorable.
Estos cálculos se ejecutan mediante el método de metros de columna de agua, o MCA. 1 metro de columna de agua es una unidad de presión que equivale a la presión ejercida por una columna de agua pura de un metro de altura sobre la gravedad terrestre. 1 MCA equivale a 1000 Pa de presión y a 0,1 atm. El método de cálculo asigna unas longitudes equivalentes a cada accesorio de la red, ya sean derivaciones, codos, ángulos, o válvulas y elementos de control como contadores. El resultado final es una longitud ficticia en MCA de cada sección de tubería y un caudal para la misma. Con esos datos se dimensiona la tubería de acuerdo a una velocidad mínima de 1 m/s y máxima de 1,5 m/s según unos ábacos de cálculo preestablecidos.
Seguiremos los siguientes pasos para el dimensionado:
- Determinar las secciones de la instalación: las secciones de la instalación quedan determinadas cada vez que el caudal varía. Inicialmente dispondremos de un esquema unifilar de diseño. En dicho esquema analizaremos qué caudal corresponde a cada tramo de tubería. Cada vez que el caudal varíe asignaremos un nombre diferente a dicha sección y será objeto de un estudio individual de diseño.
- Determinar el caudal de cada sección: una vez nombradas las secciones de tubería, determinaremos el caudal de servicio o caudal simultáneo (Qs). Este caudal es un promedio de la suma de caudales instantáneos (Qi) de todos los aparatos que se abastecen con esa sección de tubería, multiplicado por un coeficiente de simultaneidad (Cs). Por lo que siempre será inferior al caudal instalado total (∑Qi ) que es la suma de todos los caudales instantáneos de todos los aparatos a los que da servicio la sección, ya que se considera que es improbable que todos ellos entren en servicio al mismo tiempo. Es importante comprender que para el cálculo del ∑Qi, de cada sección consideramos como suma no los Qs de las secciones que englobe sino todos los Qi de cada aparato anterior a la sección, por lo que el Qs de cada zona es exclusivo de la misma y nunca se toma como referencia de las siguientes secciones.
- Determinar la longitud equivalente en MCA: la longitud equivalente es una unidad que sirve para calcular la presión necesaria para superar el recorrido de la sección garantizando la presión de servicio mínima de 100KPa en el aparato más desfavorable. Dicha longitud se obtiene de sumar la longitud real del recorrido de la sección, valorando tramos horizontales y verticales de la misma, y sumando a ésta las longitudes equivalentes de los diferentes aparatos y accesorios que contenga la sección: codos, giros, derivaciones, llaves de corte, contadores, filtros, etc…. Al mismo tiempo se debe considerar el recorrido del tubo y el sentido del caudal para determinar si las diferencias de altura son positivas o negativas.
- Definir el diámetro comercial y las pérdidas finales de carga de cada uno de los tramos de tubo
Valor numérico que refleja en alguna unidad de presión la pérdida relativa de presión en un fluído que circula por una sección determinada de tubería.
Metro de columna de agua: Unidad de presión que equivale a la presión ejercida por una columna de agua pura de un metro de altura sobre la gravedad terrestre.
Equivalencia en metros de columna de agua de la pérdida que supone un accesorio en una red de suministro de agua a presión.
Metro de columna de agua: Unidad de presión que equivale a la presión ejercida por una columna de agua pura de un metro de altura sobre la gravedad terrestre.
Dato de consumo de agua que se asigna a un conjunto de aparatos deduciendo la posibilidad de que uno o varios funcionen simultáneamente. Por norma general se obtiene de multiplicar la suma de los caudales instantáneos o instalados por un coeficiente de simultaneidad.
Se trata del caudal de consumo necesario para que un aparato determinado entre en servicio en el momento que accionamos su dispositivo de puesta en marcha. También se le llama a menudo caudal instalado.
Valor numérico adimensional que se utiliza para estimar la necesidad global de caudal de un conjunto de aparatos que pueden o no funcionar de forma simultánea.
Se trata del caudal de consumo necesario para que un aparato determinado entre en servicio en el momento que accionamos su dispositivo de puesta en marcha. También se le llama a menudo caudal instalado.
Dato de consumo de agua que se asigna a un conjunto de aparatos deduciendo la posibilidad de que uno o varios funcionen simultáneamente. Por norma general se obtiene de multiplicar la suma de los caudales instantáneos o instalados por un coeficiente de simultaneidad.
Se trata del caudal de consumo necesario para que un aparato determinado entre en servicio en el momento que accionamos su dispositivo de puesta en marcha. También se le llama a menudo caudal instalado.
Metro de columna de agua: Unidad de presión que equivale a la presión ejercida por una columna de agua pura de un metro de altura sobre la gravedad terrestre.
Equivalencia en metros de columna de agua de la pérdida que supone un accesorio en una red de suministro de agua a presión.
Memoriza...
Es importante aprender las equivalencias entre las principales unidades de presión y los metros de columna de agua o MCA
Equivalencia entre MCA y unidades de presión más utilizadas
Metro de columna de agua: Unidad de presión que equivale a la presión ejercida por una columna de agua pura de un metro de altura sobre la gravedad terrestre.
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