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UNIVERSIDAD SIMN BOLVAR

DECANATO DE ESTUDIOS PROFESIONALES

COORDINACIN DE INGENIERA MECNICA

PROYECCIN RED DE TUBERAS DE AGUA HELADA DEL SISTEMADE AIRE ACONDICIONADO, EDIF. TORRE FINANCIERA

DEL COMPLEJO BCV

Por:

Misael Jos Patio Surez

INFORME DE PASANTA

Presentado ante la Ilustre Universidad Simn Bolvar

como requisito parcial para optar al ttulo de

Ingeniero Mecnico

Sartenejas, julio de 2012

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UNIVERSIDAD SIMN BOLVAR

DECANATO DE ESTUDIOS PROFESIONALES


PROYECCIN RED DE TUBERAS DE AGUA HELADA DEL SISTEMA

DE AIRE ACONDICIONADO, EDIF. TORRE FINANCIERA

DEL COMPLEJO BCV

Por:

Misael Jos Patio Surez

Realizado con la asesora de:

Tutor Acadmico: Prof. Carlos Corrales

Tutor Industrial: Ing. Julin Hernando

INFORME DE PASANTA

Presentado ante la Ilustre Universidad Simn Bolvar

como requisito parcial para optar al ttulo de

Ingeniero Mecnico

Sartenejas, julio de 2012

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UNIVERSIDAD SIMN BOLVARDECANATO DE ESTUDIOS PROFESIONALES


PROYECCIN RED DE TUBERAS DE AGUA HELADA DEL SISTEMADE AIRE ACONDICIONADO, EDIF. TORRE FINANCIERA

DEL COMPLEJO BCV

Informe de pasanta presentado por:Misael Jos Patio Surez

Realizado con la asesora del Ing. Julin Hernando y el Prof. Carlos Corrales

RESUMEN

El proyecto que se presenta, consisti en la realizacin del diseo del sistema de tuberas desuministro y retorno de agua helada de la Torre Financiera del Banco Central de Venezuela, sedeCaracas, bajo la premisa de expandir la capacidad de distribucin de aire acondicionado dentrodel recinto y empleando el mtodo de retorno invertido como mecanismo de distribucin del aguahelada, logrando as que el recorrido del agua por todos los ramales sea similar y facilitando, deesa forma, el ajuste de los caudales por cada ramal. La metodologa de dicho proyectocomprendi el dimensionamiento de las tuberas, as como tambin la seleccin de las bombasnecesarias para la circulacin del agua, con el clculo de las prdidas hidrulicas. Losrequerimientos de los distintos equipos a suministrar agua refrigerada, entre los que resaltanchillers (enfriadores), unidades de manejo de aire (UMAs) y condensadores, fueron tomadoscomo base para el diseo. La materia prima del sistema, el agua helada, se obtendr del paso deagua por los chillers, y ser distribuida a travs del circuito de tuberas de suministro y retorno alas UMAs, dentro de las cuales se produce el intercambio de calor y se deriva el aire fro a losductos ubicados en cada uno de los niveles de la estructura en estudio. El sistema de resolucinempleado fue netamente informtico, a travs de la herramienta de simulacin hidrulicaEPANET, el cual permiti la simulacin de diferentes situaciones y posibles soluciones, y con la

cual se obtuvo el sistema de distribucin propuesto en este informe. Dicha propuesta result enun sistema de tuberas cuyos dimetros varan entre 2.5, para las conexiones directas a lasUMAs, y 14, para los dispositivos de mayor capacidad, los chillers. El sistema de bombeoplanteado maneja una capacidad (con un factor de seguridad de 10 %) de 4200 GPM, y susmotores poseen una potencia de 100 Hp.

Palabras claves:Agua helada, tuberas, UMAs, retorno invertido, bombas

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AGRADECIMIENTOS Y RECONOCIMIENTOS

A Dios, por todas sus Bendiciones y todos los privilegios concedidos a lo largo de mi vida.

Gracias Padre Celestial!

A mi madre, por siempre estar all, por cuidarme y darme ms de lo que merezco. Gracias por tu

amor mam!

A mi padre, por su gran esfuerzo cada da, porque al levantarme puedo contar contigo. Gracias

por tu presencia!

A mi familia y amigos, por todo el apoyo prestado, no solo en mi vida educativa, sino tambin

en mis actividades extracurriculares y decisiones personales.

A mi tutor industrial, por la orientacin y la enseanza prctica de lo que es ser ingeniero.

Gracias por pasar a ser un integrante indispensable en la autora de este trabajo.

A mi tutor acadmico, por su valiosa contribucin en el desarrollo de este proyecto. Por

compartir sus conocimientos y ayudarme a resolver los problemas que se hicieron presente

durante el desarrollo del proyecto.

A la institucin Banco Central de Venezuela por abrirme las puertas y permitirme conocer su

funcionamiento durante la realizacin de mis pasantas empresariales.

Al DOMT y especialmente a los integrantes del Departamento de Aire Acondicionado, por sus

consejos y gua durante mi estada en su lugar de trabajo.

A los empleados de IMA por prestarme su colaboracin, por estar atentos y permitirme

compartir buenos momentos.

Y a todas las personas que directa o indirectamente hicieron posible este informe de pasanta.

Gracias.

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NDICE GENERAL

INTRODUCCIN ......................................................................................................................... 1

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA..................................................................................................... 2

OBJETIVO GENERAL.......................................................................................................................... 3

OBJETIVOS ESPECFICOS................................................................................................................... 3

ALCANCE DEL PROYECTO................................................................................................................. 4

LIMITACIONES.................................................................................................................................. 4

UBICACIN....................................................................................................................................... 4

CAPTULO 1 ................................................................................................................................. 5

ENTORNOEMPRESARIAL ....................................................................................................... 5

1.1BANCO CENTRAL DE VENEZUELA............................................................................................... 5

1.2MISIN DE LA EMPRESA.............................................................................................................. 8

1.3VISIN DE LA EMPRESA............................................................................................................... 8

1.4ESTRUCTURA ORGANIZATIVA..................................................................................................... 9

1.5ORGANIGRAMA DEL DEPARTAMENTO DE OPERACIN Y MANTENIMIENTO TCNICO.................. 10

CAPTULO 2 ............................................................................................................................... 11

FUNDAMENTOSTERICOS .................................................................................................. 11

2.1PROPIEDADES FSICAS DE LOS FLUIDOS..................................................................................... 11

2.1.1VISCOSIDAD........................................................................................................................... 12

2.1.1.1VISCOSIDAD ABSOLUTA O DINMICA.................................................................................. 12

2.1.1.2VISCOSIDAD CINEMTICA .................................................................................................. 12

2.1.2DENSIDAD.............................................................................................................................. 13

2.1.2.1DENSIDAD ESPECFICA O ABSOLUTA................................................................................... 13

2.1.2.2DENSIDAD RELATIVA.......................................................................................................... 14

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2.1.3PESO ESPECFICO.................................................................................................................... 14

2.1.4PRESIN DE VAPOR................................................................................................................ 15

2.2HIDRULICA DEL FLUJO EN TUBERAS....................................................................................... 15

2.2.1DEFINICIN DE FLUJO Y TIPOS DE FLUJOS............................................................................... 16

2.2.2FLUJO UNIFORME EN TUBERAS.............................................................................................. 17

2.2.3RESISTENCIA AL FLUJO EN CONDUCTOS CIRCULARES............................................................. 18

2.2.3.1EXPERIMENTO DE REYNOLDS............................................................................................. 19

2.2.3.2NUMERO DE REYNOLDS...................................................................................................... 21

2.2.3.3INTERACCIN FLUJO-PARED SLIDA................................................................................... 22

2.3HIDROSTTICA......................................................................................................................... 24

2.3.1PRESIN................................................................................................................................. 24

2.3.2PRESIN EXPRESADA COMO LA ALTURA DE UN FLUDO.......................................................... 25

2.4HIDRODINMICA....................................................................................................................... 26

24.1CAUDAL.................................................................................................................................. 26

2.4.2ECUACIN GENERAL DE ENERGA:TEOREMA DE BERNOULLI................................................. 27

2.5RESISTENCIA DE SUPERFICIE..................................................................................................... 28

2.5.1PRDIDAS PRIMARIAS Y SECUNDARIAS EN LAS TUBERAS...................................................... 28

2.5.1.1ECUACIN GENERAL DE LAS PRDIDAS PRIMARIAS:ECUACIN DE DARCY-WEISBACH...... 29

2.5.1.2CLCULO DEL COEFICIENTE DE PERDIDAS PRIMARIAS........................................................ 30

2.5.1.3DIAGRAMA DE MOODY....................................................................................................... 31

2.5.1.4ECUACIN FUNDAMENTAL DE LAS PRDIDAS SECUNDARIAS............................................... 32

2.5.1.5LONGITUD DE TUBERA EQUIVALENTE................................................................................ 32

2.6SELECCIN SISTEMA DE BOMBEO.............................................................................................. 34

2.6.1CURVAS CARACTERSTICAS DE UNA BOMBA.......................................................................... 34

2.6.2CURVA DE DEMANDA DEL SISTEMA....................................................................................... 36

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2.6.3PUNTO DE OPERACIN........................................................................................................... 37

2.6.4FUNCIONAMIENTO DE BOMBAS EN SERIE............................................................................... 38

2.6.5FUNCIONAMIENTO DE BOMBAS EN PARALELO........................................................................ 39

2.6.6CARGA NETA DE SUCCIN POSITIVA,NPSH ........................................................................... 40

2.7PROBLEMAS PRESENTES............................................................................................................ 42

2.8CONSECUENCIAS....................................................................................................................... 44

CAPTULO 3 ............................................................................................................................... 45

MARCOMETODOLGICO .................................................................................................... 45

3.1FASES DEL PROYECTO............................................................................................................... 45

3.2SIMULACIN............................................................................................................................. 48

3.2.1INGRESO DE DATA Y CREACIN DE LA RED............................................................................. 49

3.2.2METODOLOGA DE CLCULO Y CALIBRACIN........................................................................ 53

3.3SELECCIN DEL SISTEMA DE BOMBEO....................................................................................... 55

3.4ELABORACIN DE CMPUTOS MTRICOS.................................................................................. 55

CAPTULO 4 ............................................................................................................................... 57

RUTEODELSISTEMA ............................................................................................................. 57

CAPTULO 5 ............................................................................................................................... 61

REDISEOSYRESULTADOS ................................................................................................ 61

5.1PARMETROS DE DISEO.......................................................................................................... 61

5.2DIMENSIONAMIENTO DE TUBERAS........................................................................................... 62

5.2.1PRDIDAS HIDRULICAS........................................................................................................ 65

5.3SISTEMA DE BOMBEO................................................................................................................ 70

5.4CMPUTOS MTRICOS.............................................................................................................. 72

CONCLUSIONESYRECOMENDACIONES ......................................................................... 74

REFERENCIASBIBLIOGRFICAS....................................................................................... 76

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APNDICEA ............................................................................................................................... 79

APNDICEB ............................................................................................................................... 85

APNDICEC ............................................................................................................................. 100

APNDICED ............................................................................................................................. 109

APNDICEE ............................................................................................................................. 116

APNDICEF ............................................................................................................................. 119

APNDICEG ............................................................................................................................ 127

APNDICEH ............................................................................................................................ 129

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NDICE DE TABLAS

Tabla 2.1 Coeficiente de la Ecuacin para tuberas comerciales ............................................... 30

Tabla 2.2 Coeficiente de rugosidad absoluta, k, para tuberas comerciales .................................. 31

Tabla 5.1 Propiedades fsicas del agua @ 9.7 C .......................................................................... 61Tabla 5.2 Parmetros de diseo para el sistema de agua helada ................................................... 61

Tabla 5.3 Resultados de la calibracin .......................................................................................... 62

Tabla 5.4 Parmetros de diseo de circuito de agua helada. Tuberas Sch 40 .............................. 64

Tabla 5.5 Caudal de diseo por montante ..................................................................................... 65

Tabla 5.6 Prdidas hidrulicas por vlvulas y accesorios por montante ....................................... 66

Tabla 5.7 Espesor de aislante para tuberas con fluido interior fro .............................................. 69

Tabla 5.8 Comparacin de rendimiento de sistemas de bombeo .................................................. 71

Tabla 5.9 Cmputos mtricos del nuevo sistema de tuberas ........................................................ 73

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NDICE DE FIGURAS

Figura 1.1 Logotipo del Banco Central de Venezuela y lingotes de oro bajo resguardo del BCV 5

Figura 1.2 Edificio Torre Financiera BCV y Edificio Sede BCV ................................................... 7

Figura 1.3 Estructura organizativa del BCV ................................................................................... 9

Figura 1.4 Organigrama del DOMT .............................................................................................. 10

Figura 2.1 Volumen de control para el flujo en una tubera .......................................................... 18

Figura 2.2 Esquema del aparato utilizado por O. Reynolds para establecer el rgimen del flujo . 19

Figura 2.3 Resultados del primer experimento de Reynolds ........................................................ 20

Figura 2.4 Flujos similares alrededor de esferas de diferentes tamaos ....................................... 21

Figura 2.5 Fotografas flujos en rgimen laminar, de transicin y turbulento .............................. 22

Figura 2.6 Capa lmite ................................................................................................................... 23Figura 2.7 Desarrollo de una capa lmite turbulenta ..................................................................... 23

Figura 2.8 Flujos hidrulicamente liso e hidrulicamente rugoso ................................................. 24

Figura 2.9 Relacin entre las presiones manomtricas.................................................................. 25

Figura 2.10 Nomograma de prdida de carga secundaria de la firma Gould Pumps, U.S.A. en

accesorios de tubera para agua ..................................................................................................... 33

Figura 2.11 Representacin de una Bomba centrfuga .................................................................. 34

Figura 2.12 Curvas caractersticas de una bomba centrfuga a una velocidad de rotacin constante

....................................................................................................................................................... 35

Figura 2.13 Curvas de demanda del sistema para la instalacin mostrada.................................... 36

Figura 2.14 Obtencin grfica de los puntos de operacin ........................................................... 37

Figura 2.15 Punto de operacin (Q y H) y ptimo (Qo y Ho) ....................................................... 38

Figura 2.16 Esquema del funcionamiento de Bombas en serie ..................................................... 38

Figura 2.17 Curva caracterstica para el funcionamiento en serie ................................................. 39

Figura 2.18 Esquema de funcionamiento de Bombas en paralelo ................................................. 39

Figura 2.19 Curva caracterstica para el funcionamiento en paralelo ........................................... 40 Figura 2.20 Estado fsico del sistema de tuberas (retorno invertido) de distribucin de agua

helada ............................................................................................................................................. 43

Figura 2.21 Imgenes de la escalerilla en diferentes espacios de la red de distribucin ubicada

dentro de las fosas de servicios Norte y Sur .................................................................................. 43
http://c/Users/Misael/Desktop/Pasant%C3%ADa/Informe%20de%20Pasant%C3%ADa/Informe%20de%20Pasant%C3%ADa_MJPS/Informe%20de%20Pasant%C3%ADa_Parcial.docx%23_Toc329772360http://c/Users/Misael/Desktop/Pasant%C3%ADa/Informe%20de%20Pasant%C3%ADa/Informe%20de%20Pasant%C3%ADa_MJPS/Informe%20de%20Pasant%C3%ADa_Parcial.docx%23_Toc329772360http://c/Users/Misael/Desktop/Pasant%C3%ADa/Informe%20de%20Pasant%C3%ADa/Informe%20de%20Pasant%C3%ADa_MJPS/Informe%20de%20Pasant%C3%ADa_Parcial.docx%23_Toc329772360

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Figura 3.1 Caractersticas del programa EPANET ........................................................................ 48

Figura 3.2 Ventana de seleccin de opciones hidrulicas ............................................................. 49

Figura 3.3 Modelo esquemtico de la Torre Financiera del BCV ................................................. 50

Figura 3.4 Editor de propiedades de nudo de caudal ..................................................................... 51

Figura 3.5 Editor de propiedades de tubera .................................................................................. 52

Figura 3.6 Editor de curvas de comportamiento de bomba ........................................................... 52

Figura 3.7 Ventana de informe de estado del sistema ................................................................... 53

Figura 3.8 Ventana de informe de energas ................................................................................... 53

Figura 3.9 Ventana de estado de los nudos de la red ..................................................................... 54

Figura 4.1 Vista planta. Montante norte del actual sistema de tubera .......................................... 58

Figura 4.2 Vista planta. Montante sur del actual sistema de tubera ............................................. 58

Figura 4.3 Estado de la chimenea del incinerador ......................................................................... 59

Figura 4.4 Vista planta. Ruta propuesta sistema de tuberas del montante norte .......................... 60

Figura 4.5 Vista planta. Ruta propuesta sistema de tuberas del montante sur ............................. 60

Figura 5.1 Modelo esquemtico sistema propuesto ...................................................................... 62

Figura 5.2 Resumen del proyecto .................................................................................................. 63

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LISTA DE ABREVIATURAS

BCV: Banco Central de Venezuela

UMA:Unidad de manejo de Aire

UMAs:Unidades de Manejo de Aire

P:Diferencia de Presin

T:Temperatura

PB: Planta baja

TNR: Toneladas de Refrigeracin

ASME (American Society of MechanicalEngineers): Sociedad Americana de

Ingenieros Mecnicos

ASTM (American Society for Testing and

Materials): Sociedad Americana para

Pruebas de Materiales

AISI (American Iron and Steel Institute):

Instituto Americano del Hierro y el Acero

ASHRAE (American Society of Heating,

Refrigerating and Air Conditioning

Engineers): Sociedad Americana de los

Ingenieros de Calefaccin, Refrigeracin y

Aire Acondicionado

S.I.: Sistema Internacional de Unidades

COVENIN: Comisin Venezolana de

Normas Industriales

AHRI (Air Conditioning, Heating and

Refrigeration Institute): Instituto de la

Refrigeracin, Calefaccin y Aire

Acondicionado

Tsum: Temperatura de suministro

Tret: Temperatura de retorno

T: Diferencia de temperatura

Poper: Presin de operacin

k: Coeficiente de prdidas secundarias

kt: Coeficientes de prdidas secundarias

totales

kt: Sumatoria de los coeficientes de

prdidas secundarias totales

Leq: Longitud equivalente

Leqt: Longitud equivalente total

Leq: Sumatoria de la longitud equivalente

Leqt: Sumatoria de la longitud equivalente

total

: Factor de seguridad

Sch (Schedule): Cdula

UNE: Una Norma Espaola

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ABREVIATURAS DE UNIDADES

bhp (brake horsepower): caballos de potencia al freno

C: grado Celsius o centgrado

ft (feet): pieF: grado Fahrenheit

K: grado Kelvin

hp (horsepower): caballos de potencia

Hz: Hertz

in (inch): pulgada

kg: kilogramo

kg/m3: kilogramo por metro cbico

kPa:kilopascal

kN: kilonewton

W: vatio

kW: kilovatio

m/s:metro por segundo

m:metro

mm:milmetro

m.c.a.:metro de columna de agua

ft.c.a.: pie de columna de agua

m3/s:metro cbico por minuto

psi (pound per square inch):libra fuerza por pulgada cuadrada

rpm:revoluciones por minuto

cSt: centistokes

lps: litros por segundos

gpm: galones por minutos: segundo

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INTRODUCCIN

La humanidad ha estado en una constante bsqueda de inventos que satisfagan sus necesidades,

pero no se queda nicamente inventando o descubriendo sino que siempre busca ir ms all, esdecir, perfeccionndolos y adaptndolos a la poca.

Es as como aparecieron en la palestra pblica los sistemas de aire acondicionado, permitiendo

estos climatizar el ambiente interior de una vivienda o local (bien sea refrigerando, es decir

enfriando o climatizando, cuando presentan la capacidad de enfriar y calentar el recinto) y una de

las configuraciones usadas es la del sistema de agua helada, la cual consiste en instalar un equipo

central denominado como enfriador de lquidos (chillers), que suministra agua helada por medio

de una red de tuberas a las unidades interiores (UMAs) que se instalan dentro de la zonasacondicionadas, estas unidades cuentan dentro de ellas con un serpentn en el cual circula agua

helada y por medio de un ventilador silencioso forza a pasar el aire de la zona por el serpentn de

la evaporadora y de esta forma a travs de ductos, se disipa el fro en la habitacin.

Es por ello que, como muchas empresas, el BCV adopt el sistema de agua helada, sin embargo

las pocas van cambiando y en la actualidad hay ms personal y equipos ms sofisticados lo cual

requiere realizar ciertos ajustes al sistema de aire acondicionado.

Por lo antes mencionado, el proyecto que se presenta est basado en la ampliacin de lastuberas de agua helada que conforman el sistema de aire acondicionado; dichos ajustes

permitirn un mayor confort y bienestar, fundamental para la calidad del aire interior, que

preserva la salud y las condiciones de vida de las personas que all laboran, as como una mayor

vida til de los equipos que posee la institucin.

Cabe destacar, que en la primera parte se suministra una visin general del problema planteado

y la propuesta que responde a la solucin del mismo, seguidamente el objetivo general y los

especficos, el alcance del proyecto y las limitaciones.

Por otro lado, el informe se divide en captulos en los cuales se expone a grosso modo el

entorno empresarial (historia, misin, visin del BCV, entre otros) donde se llev a cabo el

proyecto, un marco de las bases tericas que sustentan las herramientas utilizadas para alcanzar la

solucin, una descripcin completa y detallada de la metodologa empleada en el desarrollo, y

por ltimo, la explicacin de las actividades especficas llevadas a cabo en cada fase de la

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metodologa contemplada en el proyecto, en donde se incluyen los resultados obtenidos, que

abarcan todos los objetivos que se plantearon y los cmputos mtricos asociados al nuevo

sistema.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Antes del siglo XX slo se poda contar con equipos que enfriaban y deshumedecan el aire por

contacto directo con el agua fra lo que requera que la temperatura del agua fra se mantuviera

por debajo de la temperatura del punto de roco que se pretenda lograr en el aire de suministro

durante todo el proceso pues el intercambio trmico aire-agua era en paralelo, pero a inicios de

este siglo clientes industriales vieron las ventajas econmicas que ofreca el uso del agua fra para

mantener condiciones controladas de temperatura y humedad.

Por lo cual muchas industrias adoptaron este sistema, entre ellas el Banco Central de Venezuela

que para ese momento ocupaba el mismo espacio fsico pero contaba con menos personal y

equipos menos sofisticados que los que actualmente tiene. Hoy en da la institucin cuenta con un

sin nmero de dispositivos de ltima tecnologa y de un capital humano ms numeroso, por lo

cual ahora requiere que el sistema de refrigeracin sea expandido, generando as ms capacidad.

Para esto se necesita que el sistema sea capaz de soportar un caudal mucho mayor

(aproximadamente tres veces ms del existente actualmente), empleando materiales modernostanto en las tuberas como en el aislamiento, que se traduzcan en una mejora sustancial del

circuito cerrado en estudio y bombas que puedan manejar tal caudal.

Lo que se busca con estas mejoras es renovar completamente el sistema actual cuya data de

inicio de funcionamiento se remonta al ao de inauguracin de la Torre Financiera del BCV,

1973, por lo que su vida til se ha dado por terminada y que se mantiene en funcionamiento a

travs de una serie de mantenimientos correctivos y de instalaciones menores de equipos nuevos

como fan-coils, UMAs, vlvulas variadas, entre otros.

Es importante destacar, que aunque se requiera un costo inicial elevado por concepto de compra

e instalacin de los nuevos equipos, como es de preverse en obras de gran envergadura, su

beneficio a largo plazo ser cuantioso, ya que se estara cambiado una estrategia de

mantenimiento correctivo que conlleva gastos continuos en elementos que no aumentan la

eficiencia del sistema por una de mantenimiento preventivo del nuevo sistema de red de tuberas

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que permitir un funcionamiento ptimo y una vida til mayor de los equipos y elementos a

instalar.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Dimensionar el sistema de distribucin de agua helada de la institucin que permita una

ampliacin significativa de la capacidad refrigerativa con respecto a la actual, mediante la cual se

garantice un ambiente de trabajo adecuado en los diferentes niveles de la estructura y en la que se

toma en cuenta el crecimiento inminente del capital humano y tecnolgico de la empresa, a

mediano y largo plazo.

OBJETIVOS ESPECFICOS

Realizar una investigacin documental sobre los diferentes procesos que intervienen en el

sistema de aire acondicionado alimentado por agua helada.

Adquirir conocimiento de los diferentes equipos que componen el sistema de distribucin

de aire refrigerado de la institucin, su funcionamiento, condicin de operacin, vida til,ubicacin dentro de la estructura, entre otros.

Efectuar levantamiento de medidas que permita identificar las fallas y puntos crticos del

sistema, y que conduzca a la definicin de la distribucin y ruta de la nueva red de

tuberas de agua helada.

Dimensionar el sistema de tuberas, considerando los siguientes parmetros:

un aumento de 40% con respecto a la capacidad actual, desde el piso 1 hasta el

piso 26 de la Torre Financiera, logrando de esta manera pasar de una potencia de25 TNR a 35 TNR por UMA.

una ampliacin de 60% con respecto a la existente, en las UMAs presentes en los

niveles PB, Stano 1 y Stano 2, pasando as, de 25 TNR a 40 TNR.

un incremento de 20% de la potencia actual en las UMAs del Stano 3, lo que

permite alcanzar una potencia refrigerativa de 30 TNR.

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Esto incluye, especificar las longitudes y dimetros de los tramos verticales que conducen

la materia prima a los diferentes evaporadores ubicados en cada nivel, y calcular las

prdidas hidrulicas debidas a friccin interna, vlvulas y diferentes accesorios que sern

instalados.

Identificar y proponer materiales para el nuevo sistema de tubera de agua helada segn

especificaciones de la Sociedad Americana de Pruebas y Materiales (ASTM, por sus

siglas en ingls).

Seleccionar las bombas que permitan el ptimo funcionamiento del sistema, tomando en

cuenta criterios operativos y econmicos.

Realizar los cmputos mtricos que indiquen la factibilidad del proyecto en trminos

financieros y de obtencin de los materiales necesarios para su ejecucin.

ALCANCE DEL PROYECTO

Se llevarn a cabo los clculos para el dimensionamiento de la instalacin de la nueva red de

tuberas de agua helada, producida por dos (2) chillers, que suministra hacia los distintos equipos

que necesiten de la misma, lo que permitir una mayor capacidad de distribucin de aire

refrigerado y se traducir en mayor confort y mejor ambiente de trabajo.

LIMITACIONES

Este proyecto se limita a la elaboracin de cmputos mtricos y diseo del sistema de tuberas

de agua helada y no contempla el estudio estructural ni la ingeniera civil requerida para la

ubicacin e instalacin de las tuberas con sus accesorios (vlvulas, uniones y soportes).

Tampoco se prev el anlisis de las condiciones del agua y el aire que aseguren el ptimo

funcionamiento de los elementos que conforman el circuito de agua helada.

UBICACIN DE LA INSTALACIN

Este proyecto se desarrollar en la Torre Financiera del Banco Central de Venezuela, ubicada en

la esquina de Carmelitas, avenida Urdaneta, Caracas, Distrito Capital.

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CAPTULO 1ENTORNO EMPRESARIAL

1.1 BANCO CENTRAL DE VENEZUELA [1] [2]

El Banco Central de Venezuela se cre mediante una ley promulgada el 8 de septiembre de

1939, publicada en la Gaceta Oficial No. 19.974 del 8 de septiembre de 1939, durante la

presidencia de Eleazar Lpez Contreras.La emisin y circulacin de billetes en todo el territorio nacional era derecho exclusivo del

Banco Central. El BCV slo podra poner en circulacin billetes y monedas: mediante la compra

de oro, de divisas y de la realizacin de las operaciones de crdito, especificadas en la ley, con los

bancos y con el pblico. Los billetes del Banco Central eran convertibles en moneda legal

venezolana, en barras de oro o en letras o giros a la vista sobre fondos depositados en el exterior.

El Banco estaba obligado a respaldar el 50 por ciento de los billetes emitidos en oro amonedado,

nacional o extranjero y en barras depositadas en sus propias bvedas o en custodia en bancos en

el exterior, as como en depsitos a la vista en bancos forneos.

Figura 1.1Logotipo del Banco Central de Venezuela [3] (izquierda) y lingotes de oro bajo

resguardo del BCV [4] (derecha)

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Los bancos centrales han evolucionado hasta instituirse en autoridades independientes,

dedicados a mantener la estabilidad de los precios y la confianza en la moneda, calificados como

un bien pblico fundamental.

Existe un lazo esencial entre la estabilidad de precios y el buen funcionamiento de lademocracia. La independencia de los bancos centrales es el smbolo y la condicin de la

confianza en su moneda de los actores econmicos, tanto consumidores como productores.

El marco normativo actual se ha adecuado a las nuevas concepciones y corrientes existentes en

la Banca Central de un mundo globalizado, donde las instituciones de este carcter valoran la

autonoma como una manera de enfrentar los grandes cambios que han ocurrido y que siguen

ocurriendo en la esfera financiera, bancaria y monetaria de un modo integrado. Es decir, sobre el

BCV recae una tarea muy bien delimitada con relacin a tres variables o medios: el dinero, elcrdito y la tasa de cambio, con miras a contribuir al logro de tres supremos objetivos: la

estabilidad de la moneda, el equilibrio econmico y el desarrollo ordenado de la economa.

Las transformaciones en la misin y filosofa del Banco Central vinieron acompaadas con

cambios en los espacios y edificaciones, dada la complejidad de las funciones, as como la

expansin de su influencia y cobertura, que implicaron la proyeccin de ellas sobre la sociedad.

Adems al convertirse en un sujeto de la sociedad financiera internacional, debi alternar con

instituciones o centros de poder econmico albergados en espacios cnsonos con la funcin quedesempean. Es decir la imagen tanto hacia el interior del pas y hacia el exterior, habra de tener

rasgos trascendentes asociados a su misin pblica.

La primera sede que ocup el Banco Central estuvo ubicada entre las esquinas de Veroes y

Jesuitas. En este local abri sus puertas al pblico el 15 de Octubre de 1940 y all se inici el

proceso de canje de billetes emitidos con anterioridad por los bancos comerciales autorizados,

por los nuevos billetes del Banco Central. De esta manera se concret la centralizacin de las

reservas monetarias internacionales del pas. Posteriormente, el 1 de enero de 1941 fue

inaugurado el Banco Central oficialmente en acto solemne que cont con la presencia del

Presidente de la Repblica, Gral. de Divisin Eleazar Lpez Contreras.

El 19 de octubre de 1943, se coloc la primera piedra para la construccin de un edificio propio.

El diseo de la obra le fue confiado al arquitecto Gustavo Wallis L., quien concibi y construy

un edificio sobrio, elegante, funcional y de gran solidez. En menos de cuatro lustros esta sede fue

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insuficiente dada la expansin de las actividades provenientes del rpido crecimiento econmico

del pas, que demandaron una mayor capacidad de sus bvedas, as como a las facilidades para la

recepcin y entrega de numerario en condiciones ptimas de seguridad.

Hacia la mitad de la dcada de los cincuenta surgi la necesidad de un nuevo local. Se hizo unproyecto bajo la responsabilidad del Arquitecto Toms Sanabria, para construir un edificio en dos

etapas. En la primera se hara la sede para los ms altos niveles de decisin del Banco y tambin

parte de las bvedas de seguridad y otros servicios especficos de la Institucin. Se construy en

el terreno ubicado en el ngulo noroeste de la esquina de Carmelitas, sobre la avenida Urdaneta.

Su diseo mereci el Premio Nacional de Arquitectura y el edificio fue inaugurado en 1965, con

asistencia del Presidente de la Repblica Dr. Ral Leoni. Tiene aproximadamente 27.000 metros

cuadrados de construccin que comprenden cinco stanos en la zona de estacionamiento, tres en

la zona seguridad y de oficinas, la planta baja, la mezzanina, tres pisos generales para oficinas y

un cuarto piso para comedores y sala de asambleas.

La segunda fase, abarcara una torre de vastas proporciones, originalmente destinada a ser

compartida con otros organismos financieros afines al BCV, tales como la Bolsa de Valores de

Caracas, la Comisin Nacional de Valores y el Fondo de Inversiones de Venezuela.

La Torre Financiera, como fue denominada, se construy y fue inaugurada por el Presidente

Rafael Caldera el 14 de Septiembre de 1973 con un total de 26 pisos sobre el nivel de la calle,destinados a dependencias del BCV y a los organismos financieros que inicialmente fueron

ubicados en el edificio sede. La edificacin est interconectada con el edificio sede con el cual

forma una sola unidad arquitectnica y funcional.

Figura 1.2Edificio Torre Financiera BCV (al fondo, figura de la izquierda) y Edificio Sede BCV

(derecha) [5]

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1.2 MISIN [6]

El Banco Central de Venezuela tiene entre sus objetivos ms significativos, lograr la estabilidad

de precios y preservar el valor interno y externo de la moneda como parte de las polticas

pblicas que contribuyen con el desarrollo humano integral y el progreso armnico de la

economa nacional, para alcanzar los objetivos superiores del Estado y la nacin. De all que

estar comprometido con la tarea del desarrollo y coadyuvar a los procesos implcitos en ste,

armonizndolos con los de las esferas monetaria y cambiaria.

Asimismo, en el marco de la integracin latinoamericana y caribea, el Banco Central de

Venezuela establece los mecanismos para facilitar la coordinacin de polticas macroeconmicas

con los bancos centrales regionales. Para lograr estos propsitos, el Instituto tiene entre sus

funciones las de formular y ejecutar la poltica monetaria; participar en el diseo y ejecutar la

poltica cambiaria; regular la moneda, el crdito y las tasas de inters; administrar las reservas

internacionales y estimar su nivel adecuado; velar por el funcionamiento del sistema de pago;

emitir especies monetarias y asesorar a los poderes pblicos nacionales en las materias de su

competencia.

1.3 VISIN [6]

El Banco Central de Venezuela se proyecta como un organismo:

a. Que armoniza la formulacin y ejecucin de las polticas de su competencia con las

necesidades del pas y los fines del Estado en la regulacin de la economa y el desarrollo

integral.

b.Que consolida su integracin con el proceso nacional para cooperar con el desarrollo del pas.

c.Que afianza, con el desempeo de cada una de sus funciones y responsabilidades, un modelo

de comportamiento de alta credibilidad, reputacin, prestigio y solidaridad.

d.Que desarrolla un ambiente de ejercicio de sus plenas capacidades, de actuacin responsable,

transparente, coordinada y comprensible para la sociedad.

Para estos fines, dispondr de:

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a.Un diseo de organizacin y funcionamiento gil, integral, orientado a resultados y flexible

que asegure una alta capacidad de respuesta, el control de la gestin y la evolucin favorable de

los factores claves asociados con el cumplimiento de sus polticas y evaluacin de su desempeo.

b.Un esquema de direccin institucional que facilite la consecucin y calidad de los resultados,

estimule las condiciones para la interaccin y el dilogo con la sociedad y sus instituciones, y

contribuya a mantener un clima organizacional apropiado para el buen funcionamiento interno.

c.Un equipo humano con vocacin de servicio, de reconocida calificacin profesional y tcnica,

altamente estimulado, bien administrado, orientado al logro y con sensibilidad social.

1.4 ESTRUCTURA ORGANIZATIVA BCV

La figura 1.2 muestra el esquema del organigrama principal del Banco Central de Venezuela

en la actualidad.

Figura 1.3 Estructura organizativa del BCV [7]

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1.5 ORGANIGRAMA DEL DEPARTAMENTO DE OPERACIN Y MANTENIMIENTO

TECNICO (DOMT)

El desarrollo de este proyecto fue asignado al Departamento de Aire Acondicionado, el cual es

dependiente de la Divisin Tcnica de Mantenimiento. La Figura 1.4 muestra el organigrama del

Departamento de Operacin y Mantenimiento Tcnico.

Figura 1.4 Organigrama del DOMT

[7]

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CAPTULO 2FUNDAMENTOS TERICOS

2.1 PROPIEDADES FISICAS DE LOS FLUIDOS [8] [9]

La solucin de cualquier problema de flujo de fluidos requiere un conocimiento previo de las

propiedades fsicas del fluido en cuestin. Valores exactos de las propiedades de los fluidos que

afectan a su flujo, principalmente la viscosidad, la densidad (especfica y relativa) y el pesoespecfico, han sido establecidos por muchas autoridades en la materia para todos los fluidos

utilizados normalmente.

Fluido se define como aquella sustancia que, debido a su poca cohesin intermolecular, carece

de forma propia y adopta la forma del recipiente que lo contiene. Un fluido no ofrece resistencia

a la deformacin por esfuerzo cortante. Esta es la caracterstica que distingue esencialmente un

fluido de un slido.

Los fluidos se clasifican en lquidos y gases. Los lquidos a una presin y temperaturadeterminadas ocupan un volumen determinado. Introducido el lquido en un recipiente adopta la

forma del mismo, pero llenando slo el volumen que le corresponde. Si sobre el lquido reina una

presin uniforme, por ejemplo, la atmosfrica, el lquido adopta, una superficie libre plana, como

la superficie de un lago o la de un vaso de agua.

Los gases, por su parte, a una presin y temperatura determinada tienen tambin un volumen

determinado, pero puestos en libertad se expansionan hasta ocupar el volumen completo del

recipiente que lo contiene, y no presentan superficie libre. Por tanto, el comportamiento delquidos y gases es anlogo en conductos cerrados (tuberas); pero no en conductos abiertos

(canales), porque slo los lquidos son capaces de crear una superficie libre.

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2.1.1 VISCOSIDAD [8]

La viscosidad expresa la facilidad que tiene un fluido para fluir cuando se le aplica una fuerza

externa. El coeficiente de viscosidad absoluta, o simplemente la viscosidad absoluta de un fluido,

es una medida de su resistencia al deslizamiento o a sufrir deformaciones internas. La melaza es

un fluido muy viscoso en comparacin con el agua; a su vez, los gases son menos viscosos en

comparacin con el agua.

Se puede predecir la viscosidad de la mayor parte de los fluidos; en algunos la viscosidad

depende del trabajo que se haya realizado sobre ellos.

Existe gran confusin respecto a las unidades que se utilizan para expresar la viscosidad; de ah

la importancia de utilizar las unidades adecuadas cuando se sustituyen los valores de la

viscosidad en las frmulas.

2.1.1.1 VISCOSIDAD ABSOLUTA O DINMICA [8]

La unidad de viscosidad dinmica, , en el sistema internacional (SI) es el pascal segundo

(Pa*s) o tambin newton segundo por metro cuadrado (N*s/m2), o sea kilogramo por metro

segundo (kg/m*s). Esta unidad se conoce tambin con el nombre de Poiseuille (PI) en Francia,

pero debe tenerse en cuenta que no es la misma que el poise (P) descrita a continuacin.

El poise es la unidad correspondiente en el sistema CGS de unidades y tiene dimensiones de

dina segundo por centmetro cuadrado o de gramos por centmetro segundo. El submltiplo

centipoise (cP), 10-2poises, es la unidad ms utilizada para expresar la viscosidad dinmica. La

relacin entre el Pascal segundo y el centipoise es:

La viscosidad del agua a 20 C es muy cercana a un centipoise.

2.1.1.2 VISCOSIDAD CINEMTICA [8]

Es el cociente entre la viscosidad dinmica y la densidad. En el sistema internacional (SI) la

unidad de viscosidad cinemtica, , es el metro cuadrado por segundo (m2/s). La unidad CGS

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La densidad del agua destilada a la presin atmosfrica de 4 C es mxima e igual

aproximadamente a:

2.1.2.2 DENSIDAD RELATIVA [9]

Es la relacin entre la masa del cuerpo a la masa de un mismo volumen de agua destilada a la

presin atmosfrica y 4 C. Esta relacin es igual a la de los pesos especficos del cuerpo en

cuestin y del agua en las mismas condiciones. La densidad relativa es una magnitud

adimensional y es funcin de la temperatura y de la presin.

La densidad relativa del agua a una temperatura determinada es la densidad absoluta del agua a

esa misma temperatura dividida por la densidad del agua a 4 C (densidad mxima). La densidadde un lquido se mide muy fcilmente con el densmetro. Este consiste en un flotador lastrado de

peso W, que se sumerge en una probeta llena del lquido, cuya densidad se quiere medir. Se basa

en el principio de Arqumedes. El flotador se hundir ms en el lquido de menor densidad y

desalojar ms lquido. Segn la primera ley de Newton, el peso P del lquido desalojado por el

flotador (igual al empuje hacia arriba, segn el principio de Arqumedes) deber ser igual al peso

del flotador, W.

Se tiene, pues:

Donde: P peso del lquido desalojado por el flotador.

densidad del lquido.

V volumen del lquido desalojado.

2.1.3 PESO ESPECFICO [9] [10]

Peso especfico es el peso por unidad de volmen,

Donde: W peso en N, SI.

2.2

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15

V volumen en m3, SI.

El peso especfico es funcin de la temperatura y de la presin aunque en los lquidos no vara

prcticamente con esta ltima.

Ecuacin de dimensiones: [] [][] [][][]

Unidad en el SI:

Como , se deduce que,

En condiciones normales (g = 9.807 m/s2), el agua a 15.6C tiene un peso especfico de 9.80

kN/m3

o 62.4 lb/ft3

.

Es de notar que la densidad es una cantidad absoluta, debido a que depende de la masa que es

independiente de la posicin. En cambio, el peso especfico no es una cantidad absoluta ya que

depende del valor de la aceleracin gravitacional, la cual si vara segn la posicin,

principalmente latitud y elevacin por encima del nivel del mar.

2.1.4 PRESIN DE VAPOR [11]

Los lquidos se evaporan debido a que las molculas se escapan de la superficie del lquido. Las

molculas de vapor ejercen una presin parcial en el espacio conocida como presin de vapor. Si

el espacio arriba del lquido es limitado despus de un tiempo suficiente el nmero de molculas

de vapor que golpean la superficie del lquido y se condensan es justamente igual al nmero que

escapa en cualquier intervalo de tiempo, dndose as el equilibrio. Ya que este fenmeno depende

de la actividad molecular, que es una funcin de la temperatura, la presin de vapor de un fluido

dado depende de la temperatura y aumenta con ella.

2.2 HIDRULICA DEL FLUJO EN TUBERIAS [12]

Las teoras y ecuaciones necesarias para calcular el flujo de fluidos incompresibles en tuberas

simples o en sistemas de tuberas, haciendo nfasis en las secciones transversales circulares. Para

explicar el flujo de este tipo de fluidos a travs de tuberas se hace uso de las ecuaciones de

2.3

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conservacin de cantidades fsicas establecidas, lo que hoy en da se conoce como la fsica

clsica. En particular se utilizan las ecuaciones de conservacin de la masa o ecuacin de

continuidad, de conservacin de la energa y de conservacin del momentum lineal.

En la ecuacin de conservacin de la energa se debe hacer uso de un trmino que describa lasprdidas de energa ocasionadas por la friccin entre el fluido en movimiento y la pared interna

de la tubera. Ese trmino se describe matemticamente por medio de ecuaciones que se conocen

con el nombre de ecuaciones de friccin o de resistencia fluida, que por lo general relacionan la

energa que se pierde con el flujo en s, representado por la velocidad media del fluido o el caudal

que pasa a travs de la tubera. Todas las ecuaciones de friccin que describen el flujo en tuberas

son de naturaleza similar: se basan en un equilibrio de fuerzas, que conforma la segunda ley de

Newton del movimiento.

2.2.1 DEFINICIN DE FLUJO Y TIPOS DE FLUJOS [12] [13]

Desde el punto de vista de su comportamiento mecnico, un fluido es una sustancia que no

puede resistir esfuerzo cortante. Si ste se presenta, el fluido se deforma y contina deformndose

mientras exista esfuerzo cortante. En este proceso de deformacin continua las diferentes partes

del fluido cambian de posicin relativa permanentemente, a la vez que tienen un movimiento

relativo con respecto a un contorno slido. Esta combinacin se conoce como flujo.

En trminos sencillos, flujo es el movimiento de un fluido con respecto a un sistema inercial de

coordenadas, generalmente ubicado en un contorno slido.

El flujo en una tubera, o de hecho en cualquier tipo de ducto, se puede determinar mediante las

siguientes cantidades fsicas:

Desplazamiento de una partcula de fluido.

Velocidad de una partcula de fluido en un punto del campo de flujo.

Aceleracin de una partcula de fluido en un punto del campo de flujo.

Con respecto al espacio, los flujos se clasifican en uniformes (si las cantidades fsicas

permanecen constantes en el espacio) y no uniformes. Con respecto al tiempo se clasifican en

permanentes o estacionarios (si las cantidades de flujo permanecen constantes en el tiempo) y no

permanentes. Estos cuatro tipos de flujos se combinan, as:

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Flujo uniforme permanente: ninguna de las caractersticas del flujo (presin y velocidad)

varan en el espacio y/o el tiempo.

Flujo uniforme no permanente: las caractersticas no varan en el espacio pero s con el

tiempo. Es muy difcil encontrar este tipo de flujo en la naturaleza, debido a que loscambios tendran que ocurrir en forma simultnea a todo lo largo de la tubera (la

velocidad de la seal de cambio tendra que ser infinita).

Flujo variado permanente: las caractersticas del flujo varan con el espacio pero no con el

tiempo.

Flujo variado no permanente: las caractersticas del flujo varan con el espacio y con el

tiempo. Debido a que el flujo uniforme no permanente no existe, este nuevo tipo se

conoce con el nombre de flujo no permanente. En el caso de tuberas, el flujo no

permanente se denomina golpe de ariete, debido a que usualmente est acompaado por

ruidos fuertes, adems de cambios bruscos en presin y velocidad, tpicos de este tipo de

flujo.

Un flujo se puede clasificar tambin como el de un fluido incompresible o compresible. Debido

a que los lquidos son relativamente incompresibles, se suelen tratar como fluidos totalmente

incompresibles. Un fluido incompresible es un fluido cuya densidad siempre permanece

constante con el tiempo, y tiene la capacidad de oponerse a la compresin del mismo bajo

cualquier condicin.

2.2.2 FLUJO UNIFORME EN TUBERAS [12]

En el flujo uniforme las caractersticas del flujo (presin y velocidad en la tubera) permanecen

constantes en el espacio y en el tiempo. Por consiguiente, es el tipo de flujo ms fcil de analizar

y sus ecuaciones se utilizan para el diseo de sistema de tuberas.

En el caso del flujo en tuberas actan tres fuerzas: de presin, gravitacionales y de friccin. Las

primeras siempre tratan de acelerar el flujo. Las fuerzas gravitacionales (o de peso) tratan de

acelerar el flujo si ste se mueve desde una cota alta a una cota baja o tratan de frenarlo si el

movimiento es en sentido contrario. Las fuerzas de friccin siempre tratan de frenarlo. En el caso

del flujo uniforme a travs de una tubera con pendiente negativa en el sentido del flujo, existe un

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equilibrio entre las fuerzas de friccin, por un lado, y las fuerzas gravitacionales y de presin, por

el otro.

El equilibrio dinmico que alcanza una tubera cuando se encuentra en estado de flujo uniforme

se representa en la Figura 2.1, en la cual se detallan las fuerzas anteriormente descritas.

Figura 2.1Volumen de control para el flujo en una tubera [12]

La siguiente ecuacin representa la forma inicial de una ecuacin para explicar las prdidas por

friccin que experimenta un flujo a travs de cualquier tipo de ducto, sea ste una tubera, un

canal, una alcantarilla, etc.

Donde: o esfuerzo cortante en la pared interna de la tubera.

R radio hidrulico.Sf pendiente de friccin del flujo en la tubera.

2.2.3 RESISTENCIA AL FLUJO EN CONDUCTOS CIRCULARES [12]

De la ecuacin, la cual relaciona el esfuerzo cortante en la pared interna de la tubera con la

pendiente de friccin, el siguiente paso natural era encontrar una distribucin de esfuerzos en la

seccin transversal con el fin de relacionarla con una distribucin de velocidades. Con esta

ltima, es posible calcular el caudal, el cual al relacionarlo con la pendiente de friccin permite

2.4

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19

obtener una ecuacin para el diseo de tuberas. Dicha ecuacin se conoce genricamente como

la Ecuacin de resistencia al flujo.

2.2.3.1 EXPERIMENTO DE REYNOLDS[12]

La correcta descripcin y formulacin de los dos tipos de flujo conocidos (diferenciados por su

comportamiento en lo concerniente a las prdidas de energa) fue planteada entre 1880 y 1884

por Osborne Reynolds, de la Universidad de Cambridge, Inglaterra.

La Figura 2.2 describe grficamente el experimento de Reynolds. Para observar el cambio de

flujo, utiliz tuberas de vidrio de diferentes dimetros conectadas a un tanque grande de agua. En

la lnea central de las tuberas, Reynolds inyect tinta con el fin de visualizar los cambios que

experimentaba el flujo. El tamao del tanque era requerido para garantizar un flujo permanente

en las tuberas y una turbulencia remanente muy baja.

Figura 2.2Esquema del aparato utilizado por O. Reynolds para establecer el rgimen del flujo [12]

Al abrir la vlvula, Reynolds not que se dan cuatro tipos de flujos, tal como se muestra en laFigura 2.3, en la cual se esquematiza el comportamiento de la tinta trazadora.

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Figura 2.3Resultados del primer experimento de Reynolds [12]

Reynolds observ que al aumentar el caudal (aumento de velocidad), el punto de mezcla se

corre aguas arriba. Eventualmente la zona de inestabilidad desaparece. Sin embargo, se sigue

aumentando el caudal (Q), el corrimiento del punto de mezcla llega hasta un mximo en donde se

detiene; para todo Q hay una zona donde la tinta no se mezcla. Reynolds define los tipos de flujo

de la siguiente forma:

Flujo laminar: cuando la tinta no se mezcla. El flujo se mueve en capas sin intercambio de

paquetes de fluido entre ellas (el intercambio molecular causante de la viscosidad de

Newton sigue existiendo).

Flujo turbulento: cuando la tinta se mezcla completamente. Se presenta intercambio de

paquetes de fluido entre las capas que se mueven a diferente velocidad. Las partculas no

tienen un vector velocidad muy definido. El flujo nunca es permanente; se debe hablar de

una velocidad promedio (flujo cuasi-permanente).

Flujo en transicin: cuando el filamento de tinta comienza a hacerse inestable, con una

serie de ondulaciones manifiestas. El caudal para el cual este fenmeno empieza a ocurrir

depende de las condiciones del experimento; por ejemplo, si la turbulencia remanente en

el tanque de entrada es baja, la transicin demora en presentarse (alto grado de

aquietamiento del agua). Lo contrario ocurre si el grado de aquietamiento inicial es pobre.

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longitud significativa Lel dimetro dde la tubera, encontrando que cuando *v*d/alcanza un

valor de 2200, el flujo pasa de laminar a transicin.

Para valores entre 2200 y 4500 aproximadamente, el flujo se localiza en una zona de transicin

y para valores mayores pasa a ser turbulento. De esta forma, Reynolds pudo analizar el cambio deflujo laminar a turbulento en una tubera; posteriormente reprodujo sus experimentos en ductos

con diferentes reas transversales. La expresin *v*d/ se conoce como el nmero de Reynolds

(Re). En la Figura 2.5 se observa el comportamiento del flujo en los diferentes regmenes.

Figura 2.5Fotografas flujos en rgimen laminar, de transicin y turbulento [8]

2.2.3.3 INTERACCIN FLUJO PARED SLIDA [9] [12]

Esta teora introducida por L. Prandtl (1925), establece que siempre que un fluido en

movimiento interacta con una pared slida, el esfuerzo cortante que se genera afecta

principalmente una zona de dicho flujo. Esta zona recibe el nombre de capa lmite, la cual puedeser laminar o turbulenta (Figura 2.6). La teora de la capa lmite ha revolucionado la aeronutica

y toda la Mecnica de Fluidos, hasta el punto de que se considera a Prandtl como fundador de la

Mecnica de Fluidos moderna. Esta teora encuentra aplicacin precisamente en los fluidos poco

viscosos como el aire y el agua, y por lo tanto es una teora fundamental en aeronutica y en

ingeniera naval.

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Figura 2.8Flujos hidrulicamente liso e hidrulicamente rugoso [12]

2.3 HIDROSTTICA

2.3.1 PRESIN [11]

La fuerza normal que empuja contra un rea plana dividida por el rea es la presin promedio.

La presin en un punto es la razn de fuerza normal al rea mientras el rea se aproxima a unvalor pequeo encerrando el punto. Representando F como la fuerza y A como el rea donde es

aplicada esta fuerza, la presin, considerando que es uniforme sobre toda el rea, puede ser

expresada como:

Si un fluido ejerce una presin contra las paredes de un recipiente, el recipiente ejercer una

reaccin en el fluido que ser compresiva. Los lquidos pueden sostener presiones compresivas

muy elevadas, pero, a menos que sean extremadamente puros, son dbiles a la tensin. La presin

p tiene unidades de fuerza por rea, las que pueden ser newton por metro cuadrado, llamadas

pascales (Pa), o libras por pie cuadrado (psf), o libras por pulgada cuadrada (psi).

2.5

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25

2.3.1.1 MEDIDA DE LA PRESIN [8]

En la Figura 2.9 se ilustra

grficamente la relacin entre las

presiones absoluta y manomtrica.

El vaco perfecto no puede existir

en la superficie de la Tierra pero es,

sin embargo, un punto de referencia

conveniente para la medicin de la

presin.

Presin baromtrica es el nivel de

la presin atmosfrica por encima

del vaco perfecto.

La presin atmosfrica

normalizada es 1.01325 bar

(14.696 psi) o 760 mmHg.

La presin manomtrica es la presin medida por encima de la atmosfrica, mientras que la

presin absoluta se refiere siempre al vaco perfecto.Vaco es la depresin por debajo del nivel atmosfrico. La referencia a las condiciones de vaco

se hace a menudo expresando la presin absoluta en trminos de altura de columna de mercurio o

de agua.

2.3.2 PRESIN EXPRESADA COMO LA ALTURA DE UN FLUIDO [13]

Para el caso de un lquido en reposo es conveniente medir las distancias verticalmente hacia

abajo desde la superficie libre del lquido. Si h es la distancia por debajo de la superficie del

lquido y si la presin del aire y vapor en la superficie del lquido se les da un valor arbitrario

igual a cero, por algunas deducciones matemticas se llega a la siguiente ecuacin de la presin:

Figura 2.9Relacin entre las presiones manomtricas

y absolutas [8]

2.6

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26

Si de la ecuacin anterior se supone que es igual a una constante, existe una relacin explcita

entre p y h. Esto es, presin es equivalente a una altura h de algn fluido de peso especfico

constante. Muchas veces es ms conveniente expresar la presin en trminos de una altura de una

columna de fluido que como fuerza por unidad de rea.

Incluso dado el caso que la superficie del lquido sufra alguna presin, solo es necesario

convertir esta presin en una altura equivalente del fluido en cuestin y sumarle al valor de h para

obtener la presin total. Cuando la presin es expresada de esta manera, se suele denominar altura

de presin o cabezal (Head, en ingls).

2.4 HIDRODINMICA [9]

El estudio de movimiento de un fluido en el interior de un contorno (tubera, canal) o alrededor

de un contorno (barco, ala de avin) es

interesante en la tcnica: proyecto de oleoductos, redes de distribucin de agua,

canalizaciones de aire acondicionado, conductos de los sistemas de refrigeracin y

engrase de las mquinas, flujo del agua y del vapor en una central trmica, resistencia de

los aviones y barcos, etc.

es el problema central de la mecnica de fluidos;

es altamente complicado: el movimiento general de un fluido, por ejemplo el agua en un

ro de lecho rocoso es infinitamente complicado por el desplazamiento de unas partculas

de agua con relacin a las otras. Sin embargo,

el movimiento de cada partcula de fluido obedece a la ley fundamental de la dinmica:

Fuerza = masa *aceleracin.

2.4.1. CAUDAL [9]

Caudal, Q, es el volumen de fluido por unidad de tiempo que pasa a travs de una seccin

transversal a la corriente. As, por ejemplo, en una tubera de agua los litros por hora que circulan

a travs de un plano transversal a la tubera.

Ecuacin de dimensiones [] [][]

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Unidad: , SI.El caudal puede calcularse a travs de la siguiente frmula:

Donde: Q caudal

v velocidad media del fluido

A rea transversal de la tubera

D dimetro de la tubera

2.4.2 ECUACIN GENERAL DE ENERGA: TEOREMA DE BERNOULLI [8] [14] [15]

El teorema de Bernoulli es una forma de expresin de la aplicacin de la ley de la conservacin

de la energa al flujo de fluidos en una tubera. La energa total en un punto cualquiera por

encima de un plano horizontal arbitrado fijado como referencia, es igual a la suma de la altura

geomtrica, la altura debida a la presin y la altura debida a la velocidad, es decir:

Donde: P presin a lo largo de la lnea de corriente [Pa]

densidad del fluido [kg/m3]

z altura desde una cota de referencia [m]

g aceleracin debido a la gravedad

H altura total

Si las prdidas por rozamiento se desprecian y no se aporta o se toma ninguna energa del

sistema de tuberas (bombas o turbinas), la altura total H en la ecuacin anterior permanecer

constante para cualquier punto del fluido. Sin embargo, en la realidad existen prdidas o

incrementos de energa que deben incluirse en la ecuacin de Bernoulli. Por lo tanto, el balance

de energa puede escribirse para dos puntos del fluido. La prdida por rozamiento en la tubera de

un punto a otro, se expresa como la prdida de altura en metros de fluido (en el SI).

2.7

2.8

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Partiendo de la ecuacin anterior, se llega a la expresin conocida como ecuacin de Bernoulli

modificada (o primera ley de la Termodinmica), la cual conlleva un anlisis ms completo al

incluir la energa de la bomba (HB) y las prdidas. La ecuacin queda de la siguiente manera,

donde se ha introducido el trmino de la prdida de carga hf:

Dicha ecuacin es muy parecida a la de Bernoulli, recordando que la de Bernoulli slo puede

aplicarse a lo largo de una lnea de corriente, donde no se incluyen las prdidas, y la anterior

involucra las prdidas de energa aplicada entre dos secciones de un flujo.

2.5 RESISTENCIA DE SUPERFICIE [9]

Los conductos que se utilizan para transportar fluidos son de dos clases:

Conductos cerrados o tuberas en los cuales el fluido se encuentra bajo presin o

depresin;

Conductos abiertos o canales (acueductos, canales de riego, ros, etc.).

El clculo de la resistencia o prdida de carga en las dos clases de conductos presenta problemasanlogos.

El clculo de prdidas de carga en las tuberas pertenece a la prctica diaria del ingeniero

instalador y proyectista, en los sistemas de flujo de gasolina, gas-oil, fuel, aceites lubricantes,

entre otros; en los sistemas de refrigeracin y aire acondicionado, redes de suministro de agua,

entre otros; en los sistemas de aspiracin e impulsin de las bombas, entre otros.

2.5.1 PRDIDAS PRIMARIAS Y SECUNDARIAS EN LAS TUBERAS [9]

Las prdidas de carga en las tuberas son de dos clases: primarias y secundarias.

Las prdidas primarias son las prdidas de superficie en el contacto del fluido con la tubera

(capa lmite), rozamiento de unas capas de fluido con otras (rgimen laminar) o de las partculas

2.9

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2.5.1.2 CLCULO DEL COEFICIENTE DE PERDIDAS PRIMARIAS [9]

Todos los casos, que pueden presentarse, pueden reducirse a estos cuatro:

Rgimen laminar:

- Con tuberas lisas .- Con tuberas rugosas: tuberas de hierro, hormign, entre otras.

Rgimen turbulento

- Con tuberas lisas.

- Con tuberas rugosas.

Las frmulas para hallar el coeficiente de prdidas primarias ms usadas se presentan en la

Tabla 2.1. En este estudio se emple la ecuacin de Colebrook-White, por ser la frmulauniversal de prdida de carga en los conductos industriales.

Tabla 2.1 Coeficiente de la Ecuacin para tuberas comerciales [9]

De lo anterior, se define la ecuacin de Colebrook-White como:

2.11

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2.5.1.4 ECUACIN FUNDAMENTAL DE LAS PRDIDAS SECUNDARIAS [9]

De uso universal en el mundo entero en los libros y formularios de hidrulica, y anloga a la

frmula de Darcy-Weisbach para las prdidas primarias, es la siguiente:

Donde: Hrs prdida de carga secundaria

coeficiente adimensional de prdida de carga secundaria

v velocidad media en la tubera

El coeficiente de la ecuacin depende del tipo de accesorio, del nmero de Reynolds, de la

rugosidad y hasta de la configuracin de la corriente antes del accesorio. En general, antes ydespus del accesorio en que se produce la prdida ha de haber un trozo de tubera recta al menos

de 4 a 5D (D dimetro de la tubera).

2.5.1.5 LONGITUD DE TUBERA EQUIVALENTE [9]

Este segundo mtodo consiste en considerar las prdidas secundarias como longitudes

equivalentes, es decir, longitudes en metros de un trozo de tubera del mismo dimetro que

producira las mismas prdidas de carga que los accesorios en cuestin. Por lo tanto, cada codo,

medidor de caudal, etc., se sustituiran por su longitud de tubera equivalente, Le. La siguiente

ecuacin relaciona las prdidas primarias y secundarias empleando la longitud equivalente:

Donde: Hr suma total de prdidas primarias y secundarias

coeficiente de prdidas del diagrama de MoodyL longitud total de los tramos rectos de tuberas

Le suma de todas las longitudes equivalentes a los accesorios diversos

v velocidad media en la tubera

El nomograma de la Figura 2.10 es un ejemplo de aplicacin de este mtodo. Este nomograma

consta de tres escalas: uniendo con una recta el punto de la escala izquierda correspondiente al

2.13

2.14

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accesorio de que se trata con el punto de la escala derecha correspondiente al dimetro interior de

la tubera, el punto de interseccin de esta recta con la escala central arroja la Le del accesorio.

Figura 2.10Nomograma de prdida de carga secundaria de la firma Gould Pumps, U.S.A. en

accesorios de tubera para agua [9]

En el Apndice A se anexa el nomograma de prdida de carga de la empresa Viking Pump.

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2.6 SELECCIN DEL SISTEMA DE BOMBEO [16] [17]

Una bomba centrfuga es una mquina rotativa cuyo objetivo es comunicar a un lquido la

energa necesaria para que circule por la conduccin y, en su caso, se desplace de un punto ms

bajo a otro ms alto. Una bomba centrfuga est constituida, principalmente, por un rodete con

labes, que impulsan al lquido, alojado en una carcasa. El rodete o impulsor est fijado a un eje

que gira, mientras que la carcasa se mantiene fija.

El lquido entra por la tubera de succin, en donde se tiene la menor presin y sale por la

tubera de descarga a una mayor presin. En la Figura 2.11 se representa un corte de una bomba

centrifuga con impulsor cerrado. En los circuitos cerrados, tan habituales en las instalaciones de

climatizacin, la energa necesaria para hacer "subir" el lquido se compensa con la que ste

devuelve cuando "baja". Por ello, en los circuitos cerrados, para el dimensionamiento de la

bomba slo se debe tener en cuenta la energa perdida por rozamiento, tambin llamada prdida

de carga. La energa total a comunicar al lquido suele expresarse como una presin y,

habitualmente, se mide en metros de columna de lquido.

Figura 2.11Representacin de una Bomba centrfuga [16]

2.6.1 CURVAS CARACTERSTICAS DE UNA BOMBA [16] [17]

El comportamiento dinmico de una bomba se refleja en su curva caracterstica. La curva

caracterstica es la relacin (obtenida en el banco de pruebas) entre la presin que es capaz de dar

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una bomba y el caudal trasegado. La curva caracterstica, para una bomba dada, depende

nicamente de la velocidad de giro.

Es habitual que los fabricantes de bombas, para aumentar la flexibilidad de sus productos,

oferten, para un mismo cuerpo de bomba, varios rodetes de dimetros ligeramente distintos. Enese caso se suele presentar, para cada cuerpo de bomba y velocidad de giro, un conjunto de

curvas caractersticas cada una de las cuales corresponde a un rodete distinto. De hecho, cada

conjunto bomba-rodete es, desde el punto de vista hidrulico, una bomba distinta. Por eso tienen

distintas curvas caractersticas.

La potencia absorbida por una bomba depende del punto de su curva caracterstica en el que

est trabajando. Normalmente esta potencia es tanto ms elevada cuanto mayor es el caudal

trasegado.

El funcionamiento de una bomba centrfuga se representa por tres curvas caractersticas, las

cuales son la carga (H), la potencia al freno (N) y el rendimiento () en funcin del caudal (Q),

para una velocidad de rotacin del motor constante (n). Los fabricantes de las bombas dan estas

curvas, basadas en el agua, superpuestas en una sola hoja. En la figura x, se muestran la forma

que tiene cada una de las curvas mencionadas para una bomba centrifuga radial, tambin se

muestra el punto de mximo rendimiento (BEP,Best Efficient Point), para esta bomba.

Figura 2.12Curvas caractersticas de una bomba centrfuga a una velocidad de rotacin

constante [16]

BEP

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2.6.2 CURVA DE DEMANDA DEL SISTEMA [16]

La curva de demanda del sistema es la grfica de la carga necesaria en funcin del caudal para

el sistema considerado. Es importante diferenciar esta curva de la anterior: en la curva

caracterstica se grafica la carga disponible de la bomba, la cual disminuye con el caudal;mientras que en la curva de demanda, la carga necesaria aumenta con el caudal.

La curva de demanda del sistema se construye aplicando la ecuacin de Bernoulli al sistema

considerado, entre los puntos E y S, como se muestra en la Figura 2.13, y despejando la carga

necesaria para varios valores de caudal.

Toda instalacin tiene una vlvula de regulacin de caudal; si se cambia la apertura de esta

vlvula, se estar modificando su prdida de carga y por ende tambin la curva del sistema,

pudindose graficar una curva del sistema para cada posicin de la vlvula de regulacin, en laFigura 2.13, se tiene una curva (a) con la vlvula de regulacin totalmente abierta y una curva (b)

con la vlvula de regulacin parcialmente abierta. Se puede observar que, a medida que se cierra

la vlvula, aumenta la carga necesaria, esto se debe al aumento de la prdida de carga.

Figura 2.13Curvas de demanda del sistema para la instalacin mostrada [16]

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2.6.3 PUNTO DE OPERACIN [16]

Se ha visto que la curva caracterstica de una bomba proporciona la carga disponible, mientras

que la curva de demanda del sistema representa la carga necesaria; por lo tanto, el punto de

operacin corresponde a la interseccin de ambas curvas, que es cuando se igualan las dos cargas.

En la figura x se puede observar los puntos operacionales para los casos considerados

anteriormente, el QA corresponde al caudal de operacin cuando el sistema tiene la vlvula de

regulacin totalmente abierta, mientras que el QBes el caudal de operacin cuando la vlvula est

parcialmente abierta. En la Figura 2.14, puede observarse que al cerrar la vlvula, evidentemente,

el caudal es menor.

Figura 2.14Obtencin grfica de los puntos de operacin [16]

Una de las desventajas de las bombas centrfugas, como se mencion anteriormente, es que se

obtiene un rendimiento elevado solo para un rango pequeo de caudal, por lo tanto es importante

verificar que el punto de operacin se encuentre dentro de este rango; siendo el caudal ptimo

aquel que corresponde al punto de mximo rendimiento (Figura 2.15).

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Figura 2.15Punto de operacin (Q y H) y ptimo (Qo y Ho) [16]

2.6.4 FUNCIONAMIENTO DE BOMBAS EN SERIE [16]

Se dice que dos bombas funcionan en serie cuando la totalidad del lquido que sale de una

bomba entra en la siguiente, como se representa en la Figura 2.16.

Figura 2.16Esquema del funcionamiento de Bombas en serie [16]

Se puede observar que el caudal que circula por cada bomba es el mismo, mientras que la carga

total recibida por el lquido es la suma de las cargas entregadas por las bombas:

; A partir de las ecuaciones anteriores se puede obtener la curva caracterstica para el

funcionamiento en serie (Figura 2.17).

BEP

2.15

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Se puede observar que el caudal total es la suma de los caudales que circulan por las bombas,

efectundose esta divisin de caudal de tal forma que la carga entregada por cada bomba sea la

misma:

; A partir de las ecuaciones anteriores se puede obtener la curva caracterstica para el

funcionamiento en paralelo (Figura 2.19).

Figura 2.19Curva caracterstica para el funcionamiento en paralelo [16]

Esta curva caracterstica se puede construir de forma terica a partir de los valores de cada

bomba funcionando individualmente o experimentalmente midiendo en la instalacin el aumento

de presin ocasionado por el funcionamiento de ambas bombas en paralelo.

2.6.6 CARGA NETA DE SUCCIN POSITIVA, NPSH [18]

Cuando el agua fluye a travs de la bomba, la presin en la entrada y en la tubera de succin

tiende a disminuir debido a las altas velocidades del flujo. Si la reduccin va ms all de lapresin de vapor del agua, se producir la vaporizacin y se formarn burbujas de vapor en el

seno del lquido.

Estas burbujas son transportadas por el lquido hasta llegar a una regin de mayor presin,

donde el vapor regresa al estado lquido de manera sbita, "aplastndose" bruscamente las

burbujas. Este fenmeno se llama cavitacin.

2.16

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41

La cavitacin se produce principalmente en los labes del impulsor de la bomba, donde las

fuerzas ejercidas por el lquido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar a presiones

localizadas muy altas, erosionando su superficie y causando esfuerzos que pueden originar su

destruccin. El fenmeno generalmente va acompaado de ruido y vibraciones, dando la

impresin de que se tratara de grava que golpea en las diferentes partes de la mquina.

La cavitacin adems de producir daos fsicos y ruidos molestos, puede llegar a reducir de

manera considerable el caudal y rendimiento de la bomba.

La carga neta de succin positiva es la diferencia entre la presin existente a la entrada de la

bomba y la presin del vapor del lquido que se bombea. Esta diferencia es la necesaria para

evitar la cavitacin. En el diseo de bombas destacan dos valores de NPSH, el NPSH disponible

y el NPSH requerido.

El NPSH requerido es funcin del diseo de fbrica de la bomba, su valor, determinado

experimentalmente, es proporcionado por el fabricante. El NPSH requerido corresponde a la

carga mnima que necesita la bomba para mantener un funcionamiento estable. Se basa en una

elevacin de referencia, generalmente considerada como el eje del rodete.

El NPSH disponible es funcin del sistema de succin de la bomba, se calcula en metros de

agua, mediante la siguiente frmula:

Donde: NPSH disponible Carga neta de succin positiva disponible

Hatm Presin atmosfrica

Hvap Presin de vapor

hs Altura esttica de succin

Hs Prdida de carga por friccin de accesorios y tubera

Para evitar el riesgo de la cavitacin por presin de succin, se debe cumplir que:

Para el clculo del NPSH se debe fijar un nivel de referencia con respecto a la bomba. En las

bombas que trabajan horizontalmente (eje horizontal) el plano de referencia se localiza a travs

del centro del eje y en las bombas verticales (eje vertical) a travs del plano que atraviesa la parte

2.17

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mas inferior de los alabes del impulsor, en caso de tener mas de un impulsor se considerar la

ubicacin del inferior.

Otras causas de cavitacin en bombas son las excesivas revoluciones del rotor. En este caso se

debe verificar que la velocidad especfica de operacin no sobrepase la mxima dada por elfabricante.

2.7 PROBLEMAS PRESENTES

En este punto se va a desarrollar una variedad de problemas que actualmente se presentan en el

sistema de aire acondicionado del edificio Torre Financiera del BCV, entre los que destacan, el

franco deterioro de las tuberas (Figura 2.20), al presentar en su exterior oxidacin y fuga de

lquido en diferentes tramos a lo largo de su red de distribucin, as como la ausencia total o

parcial de aislante trmico en diferentes ubicaciones de las lneas. El aislante trmico (fibra de

vidrio) existente, posee un status de obsolescencia que dificulta la labor de mantenimiento

programado por parte de los tcnicos y mecnicos encargados de realizar los mismos.

Hay que enfatizar que el sistema actual fue construido junto con el edificio y data de una

antigedad mayor a treinta (30) aos, con lo que se puede deducir que el sistema de tuberas ha

cumplido con su vida til y que la problemtica actual y las limitaciones inherentes del sistema se

deben en gran parte a este factor. As mismo, pese a no contar con los equipos necesarios para

realizar una inspeccin interna del sistema de tuberas, se puede decir, basados en lo anterior, que

existe una variacin de dimensiones transversales en las tuberas, que conlleva a una distribucin

distinta a la originalmente diseada.

La ausencia de aparatos de medicin tales como, medidores de caudal (Venturi, Pitot, toberas,

entre otros), as como la poca existencia y el mal estado de otros como, barmetros y

termmetros, dificultan obtener un conocimiento preciso y detallado del sistema de aire

acondicionado.

Adicionalmente se puede mencionar que la falta de adquisicin de algunos equipos, cuyo

cambio es necesario debido a que ya cumplieron con la vida til estipulada de los mismos,

conlleva a la implementacin de otros dispositivos como los Fan-coils que sirven para atenuar los

fallos del sistema en general.

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Por ltimo la implementacin de una escalerilla de soporte para cableado de data (Figura 2.21)

en las fosas de servicios, obstaculiza el espacio necesario para que el personal encargado del

mantenimiento realice trabajos de menor y gran envergadura en la red de distribucin de agua

helada del sistema.

Figura 2.20Estado fsico del sistema de tuberas (retorno invertido) de distribucin de agua

helada

Figura 2.21Imgenes de la escalerilla en diferentes espacios de la red de distribucin ubicada

dentro de las fosas de servicios Norte y Sur

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2.8 CONSECUENCIAS

Debido a los factores explicados previamente, se presentan diversas complicaciones que no

permiten el buen desempeo del sistema de aire acondicionado. El aislante trmico de las tuberas

compuesto por fibra de vidrio, dificulta las labores de mantenimiento, y su estado fsico da como

resultado una baja eficiencia trmica. Se presentan adems desprendimientos de materiales y

fugas en algunos tramos de tubera, lo que constituye un riesgo para la seguridad laboral del

personal de mantenimiento.

De igual forma, la poca existencia de instrumentos de medicin dificulta una entrega equitativa

en la cantidad y calidad del aire fro suministrado, lo que conlleva a reas dentro del edificio con

temperaturas ms bajas que otras y a la inconformidad en trminos de confort de parte del

personal que se encuentra laborando.

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CAPTULO 3MARCO METODOLGICO

En este captulo se describir la metodologa utilizada en el dimensionamiento del sistema de

tuberas, seleccin de materiales, sistema de bombeo y realizacin de cmputos mtricos. Para

ello, se consideran las condiciones en cada etapa del proceso y se evalan distintos escenarios de

rendimiento y eficiencia del sistema.

3.1 FASES DEL PROYECTO

La realizacin del proyecto implic el desarrollo de cuatro fases principales:

Fase I- Revisin Bibliogrfica: sta se desarroll en 2 partes. La primera de ellas, fue la

observacin y obtencin del conocimiento necesario acerca del estado del sistema de

tuberas y de los equipos involucrados en la transferencia trmica del edificio. La

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