Captaciòn Fluvial

7/26/2019 Captacin Fluvial

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Semestre: quinto ciclo: 2015-2

Grupo: 2501

Nombre del proyecto integrador:

Sistema de captacin de aguas pluviales

Nombre del profesor:

ng! "es#s $%&ve' molina

N()*+, de los alumnos:Sala'ar rai'a .aterine /aleria

renas quintero Natalie leandra

+oas (ro'co )auricio leis

uintana robledo tomas

Gu'm&n "im3ne' 4adeo +odrigo

/argas quintero aldair

NDICE

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Introduccin.. 3

Objetivo. 4

Marco terico... 5

Clculos.38

Bosquejo.. 42

lanos... 43

INTRODUCCIN

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!a ca"tacin de a#ua de lluvia es un $edio %cil de obtener a#ua "ara el consu$o

&u$ano '(o a#r)cola as) co$o ta$bi*n "ara "oder "roducir ener#)a el*ctrica. +n

$uc&os lu#ares del $undo con alta o $edia "reci"itacin ' en donde no se

dis"one de a#ua en cantidad ' calidad necesaria "ara consu$o &u$ano, se

recurre al a#ua de lluvia co$o %uente de abasteci$iento. -l e%ecto, el a#ua de

lluvia es interce"tada, colectada ' al$acenada en de"sitos "ara su "osterior uso.

+sto se &ace desde el tec&o se du casa. +ste $*todo tiene un bene%icio adicional

' es que ade$s de su ubicacin $ini$ia la conta$inacin del a#ua.

-dicional$ente, los e/cedentes de a#ua "ueden ser e$"elados en "eque0as

reas verdes "ara la "roduccin de al#unos ali$entos que "ueden co$"le$entar

su dieta. +n los 1lti$os a0os se &a buscado la %or$a de "oder obtener ener#)a

el*ctrica "or $edio del a#ua 'a que es una ener#)a natural ' renovable ' se &anencontrado $uc&as %or$as "ero una en "articular &a lla$ado $uc&o la atencin,

"or $edio de una central &idroel*ctrica que no es $s que el "aso del a#ua a

"resin "or tuber)as que lle#a a una turbina, el c&oque del a#ua con las as"as de

la turbina &ace #irar el eje, la ener#)a $ecnica "roducida "or el eje de la turbina

ser convertida en ener#)a el*ctrica, un #enerador ser el encar#o de realiar este

trabajo, una ve #enerada la electricidad esta viajara "or los cables &asta la torre

de alta tensin ' re"artida en los &o#ares.

OBJETIVO


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ise0ar ' realiar un siste$a de ca"tacin de a#ua de lluvia con $aterial de bajo

costo ' alta resistencia con el cual se "odr al$acenar la $a'or cantidad de a#ua

"osible "ara su$inistrar en el &o#ar ' "oder realiar los usos bsicos que se

#eneran, ta$bi*n se buscara i$"le$entar una "eque0a central &idroel*ctrica "ara

#enerar ener#)a el*ctrica ' "oder usarla co$o ener#)a alterna ' "or ende dis$inuir

#astos ' contribuir al cuidado del $edio a$biente.

MARCO TERICO

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!a ca"tacin de a#ua de lluvia es la recoleccin, trans"orte ' al$acena$iento del

a#ua de lluvia que cae sobre una su"er%icie de $anera natural o &ec&a "or el

&o$bre. !as su"er%icies que ca"tan el a#ua en las ciudades "ueden ser tec&os de

casas ' edi%icios, tec&u$bres de al$acenes ' de tiendas, e/"lanadas, etc. +l a#ua

al$acenada "uede ser usada "ara cualquier %in, sie$"re ' cuando utilice$os los

%iltros a"ro"iados "ara cada uso, es decir, "ara usos bsicos co$o li$"iea de

ro"a, de "isos, sanitarios ' rie#o "uede usarse un %iltro $u' sencillo "ara aseo

"ersonal ' "ara a#ua que se "retenda beber, se deber tener un siste$a de %iltros

di%erente, adecuados "ara estos %ines.

RETOS E IMPORTANCIA DE LA CAPTACIN DE AGUA DE LLUVIA

on varios los retos que este $anual ' la a"licacin $is$a de los siste$as deca"tacin de a#ua de lluvia se "retenden alcanar. artiendo de lo #eneral a lo

"articular "ensa$os que si la creciente urbaniacin es un "roceso nor$al del

desarrollo econ$ico, el reto es &acer que este creci$iento sea sustentable,

e%iciente ' equitativo. esa%ortunada$ente el rol "ositivo de la urbaniacin se &a

enso$brecido "or las de%iciencias en in%raestructura. !a dis"onibilidad del a#ua en

las re#iones baja constante$ente ' los ries#os "ara la salud contin1an subiendo.

-s) los siste$as de ca"tacin de a#ua de lluvia deben contribuir en la $edida de

lo "osible a alcanar el desarrollo sustentable con res"ecto al consu$o del a#ua,

"ero en lo "articular tendre$os otros objetivos a saber

6 !o#rar la ace"tacin ' "artici"acin creciente de la "oblacin urbana, en la

i$"le$entacin de siste$as individuales ' colectivos de ca"tacin de a#ua de

lluvia, ada"tados a sus necesidades ' "osibilidades. +n esta cate#or)a entran

todos los #ru"os los que actual$ente cuentan con red de a#ua "otable ' los que

se surten "or otros $edios del vital l)quido.

6 Convencer a los "articulares ' a las autoridades de que este siste$a, no solo da

bene%icios directos, "al"ables ' de$ostrables, sino ta$bi*n indirectos, "ensando

en que con la liberacin de los recursos que se lo#ra en lo social, se "uede

"ro$over ' bene%iciar a los #ru"os que actual$ente no cuentan con el servicio,

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a"o'ndolos en la creacin de estos siste$as de ca"tacin ' trata$iento de a#ua

de lluvia. +s decir, que en "arte el reto es buscar la equidad.

6 7n reto de #ran valor es el lo#rar la conciencia de la i$"ortancia ' cuidado del

a#ua, sobre todo de esta que lle#a a nosotros del cielo ' que tiene una calidade/ce"cional. +ntonces la i$"le$entacin correcta de estos siste$as "odr ser un

eje$"lo que "ueda in%luir a otros a a"licarlo.

6 u"erar el "rejuicio de que este siste$a es un #asto en tie$"o ' dinero, "ues lo

que se tiene es una inversin en recursos $s li$"ios ' con la #arant)a de tener

acceso a el recurso &)drico durante $uc&o $s tie$"o, e incluso entender que es

una inversin de corto "lao 'a que esta se re%lejar en un corto tie$"o, en el

a&orro de dinero al dis$inuir considerable$ente los "a#os "or consu$o de a#ua.

!os siste$as de ca"tacin de a#ua de lluvia tienen sin lu#ar a dudas $uc&os

bene%icios, enu$erare$os breve$ente los $s i$"ortantes, as) co$o las ventajas

co$"arativas que tiene contra el siste$a tradicional urbano de redes subterrneas

de distribucin. Bene%icios de la ca"tacin de a#ua "luvial +l a#ua de lluvia es

#ratis, la 1nica inversin que &a' que realiar es en la ca"tacin ' el trata$iento,

"ero su a$ortiacin se realia en un corto tie$"o. Con este $*todo se "a#a

anual$ente $uc&o $enos en cuentas de a#ua. !a "oca o nada de durea dela#ua de lluvia a'uda a au$entar la escala en a"licaciones, e/tendiendo su uso. +l

a#ua de lluvia eli$ina la necesidad de un suaviador de a#ua ' las sales que le

a0aden durante este "roceso. +l a#ua de lluvia est libre de sodio, i$"ortante

"ara #ente con una dieta baja en sodio. +l a#ua de lluvia es su"erior "ara el rie#o

de las "lantas de los &o#ares. !os siste$as "resentan un %cil $anteni$iento. +l

a#ua de lluvia "rovee una %uente de a#ua cuando es te$"orada de estiajes ' la

dotacin se reduce %uerte$ente, o cuando &a' escase del a#ua subterrnea. Msventajas co$"arativas del siste$a de ca"tacin de a#ua de lluvia contra un

siste$a tradicional de distribucin de a#ua. +l a#ua de lluvia se recolecta '

al$acena cerca del edi%icio o casa que la consu$e, lo cual eli$ina la necesidad de

siste$as de distribucin costoso ' co$"lejo. e lo#ra un #ran a&orro de ener#)a,

'a que se evita todo el "roceso de e/traccin o entuba$iento ' el de distribucin '

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bo$beo del a#ua "ara su trans"ortacin, los cuales de$andan una #ran cantidad

de ener#*ticos. iene un costo $uc&o $enor, que el de las redes &idrulicas

"1blicas, tanto en la inversin "ri$aria co$o en el costo de $anteni$iento,

re"aracin ' a$"liacin del siste$a de redes. uede a"licarse "rctica$ente de

in$ediato a todas las co$unidades urbanas que no cuenten con redes de a#ua

"otable. 9o i$"acta al subsuelo :con la e/traccin acelerada; ni a los r)os ' sus

ecosiste$as :con el desvi ' entuba$iento de estos; 'a que su %uente "rinci"al

viene de la lluvia. or tanto se $antienen los $antos acu)%eros en $ejores

condiciones al tener una $enor necesidad de e/traccin.

in e$bar#o es i$"ortante co$entar que el siste$a tiene al#unas desventajas

+l costo inicial de la construccin o adecuacin al siste$a que 'a e/iste "uede

lle#ar a ser una inversin %uerte. -unque esta de"ender de la construccin o

$odi%icaciones que se ten#an que &acer en cada caso, :sin e$bar#o es $s

barato que construir un siste$a convencional ' en ese sentido, el +stado debe

a"rovec&ar la voluntad de los "articulares ' brindarles a"o'o $aterial "ara instalar

el siste$a;. !a dis"onibilidad del a#ua es li$itada "or la cantidad de "reci"itacin

"luvial en cada ciudad, "or el ta$a0o de la su"er%icie de ca"tacin ' "or el ta$a0o

de la cisterna.


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causar de%iciencias en la nutricin en #ente que lleva una dieta baja en $inerales '

"ara las cuales las sales del a#ua son su 1nica %uente.

ELEMENTOS DE LOS SISTEMAS DE CAPTACIN DE AGUA DE LLUVIA

+l %actor &u$ano ara que un siste$a de ca"tacin de a#ua de lluvia %uncione en

una ona urbana, debe$os tener en cuenta al#unos %actores %unda$entales

6 =uerer &acer el ca$bio.

6 -cordarlo con las "ersonas con quien vivi$os.

6 -cordarlo con nuestros vecinos, en caso de ser un edi%icio o que esta decisin

los a%ecte de al#una $anera.

6 >acerse res"onsable del $anteni$iento "ara el $ejor %unciona$iento del

siste$a.

+s decir, debe$os trabajar en equi"o con las "ersonas que nos rodean. +n las

ciudades, donde es "oco co$1n que &able$os con nuestros vecinos %uera de dar

el saludo, esto "uede ser un reto $u' #rande. in e$bar#o, debido a que en las

ciudades "ode$os co$enar "or utiliar las instalaciones 'a construidas, con un

$)ni$o de $odi%icaciones, los acuerdos "ueden llevarse a cabo sin #randesco$"licaciones. +n $uc&as ciudades esto se &a llevado a cabo con #ran */ito a

todos los niveles. +s"ecial$ente en ciudades que tienen "roble$as serios con el

abasteci$iento de a#ua "otable. Ideal$ente la co$unidad '(o la %a$ilia debe

e/"resar sus necesidades ' "re%erencias. +s esencial que sean consensuadas las

decisiones $s i$"ortantes co$o el ta$a0o ' escala del siste$a ' las

necesidades del $anteni$iento del $is$o, 'a que las necesidades ' voluntad de

a"licacin, var)an de una co$unidad o %a$ilia a otra, de acuerdo a la escase de

a#ua "otable, co$"ro$iso a$biental, conoci$ientos del te$a, tradiciones locales,

etc. - un nivel $s a$"lio, co$o un barrio e incluso una seccin de la ciudad, los

retos son $a'ores, 'a que inclu'en la #estin de %ondos "ara realiar el siste$a.

ebe incluir un "roceso "ara interca$biar in%or$acin ' lle#ar juntos a la decisin

de qu* siste$a es el $ejor "ara su co$unidad ' as) &acer la to$a de decisiones

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de $anera conjunta con tareas ' res"onsabilidades claras. +n los ane/os se

"resenta un cuestionario "ara establecer un "ri$er dia#nstico de la %a$ilia o la

co$unidad, acerca de la necesidad ' viabilidad del siste$a de ca"tacin de a#ua

de lluvia. :Cuestionario I; 5.2 !os %actores t*cnicos - "artir del acuerdo de una

co$unidad o %a$ilia ' del deseo de dise0ar e i$"le$entar un siste$a de

ca"tacin de a#ua de lluvia, se debe tener una clara co$"rensin de los

ele$entos que co$"onen a este siste$a !os %actores $ateriales :los tec&os '

cisternas con los que conta$os o el es"acio "ara construirlos o instalarlos, los

siste$as de %iltros, etc.;. !as condiciones naturales :la cantidad de lluvia, la

intensidad de las tor$entas, la duracin de la te$"orada;. !as variables :el

n1$ero de inte#rantes de la %a$ilia o co$unidad, las costu$bres de consu$o,

etc.; ' !as e/"ectativas :los usos "ara lo que quere$os el a#ua;, con la %inalidadde lo#rar la di$ensin adecuada del siste$a, que trai#a el $a'or n1$ero de

bene%icios con una $enor inversin. resenta$os en %or$a resu$ida a

continuacin, estos %actores t*cnicos

a; 7so que se le "retende dar al a#ua de lluvia ca"tada. e#1n la necesidad o

"rioridad el a#ua "uede servir "ara 7sos si$"les co$o li$"iea de "isos,

inodoros o e/cusados, li$"iea de ro"a, rie#o de "lantas, li$"iea de autos

' otros.

91$ero de inte#rantes de la %a$ilia o co$unidad a bene%iciar ' el consu$o

actual +l n1$ero de $ie$bros deter$inar el "osible ta$a0o del siste$a '

la duracin de la reserva. e debe &acer un anlisis del actual consu$o dela %a$ilia o la co$unidad. +n el caso de una %a$ilia, se debe &acer un

anlisis "or individuo de su necesidad es"ec)%ica de a#ua. Cantidad de

a#ua que se "retende ca"tar :ie$"o de reserva o duracin del a#ua de

lluvia ca"tada; e"ende de varios %actores, tales co$o el inventario de los

ele$entos %)sicos e/istentes "ara la ca"tacin, la "reci"itacin "luvial en la


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ona, el uso que se le "retende dar al a#ua ' volu$en actual de consu$o

de a#ua, ' el reconoci$iento de otras %uentes de su$inistro en la ona.

b; reci"itacin "luvial en la ciudad. +l n1$ero de $il)$etros anuales de lluvia

en la ona del "ro'ecto, el clculo de lluvia $/i$a durante las tor$entas '

la duracin en $eses del "eriodo de lluvias.

c; u"er%icies de ca"tacin. !os tec&os con los que conta$os actual$ente

que sean susce"tibles de uso ' las tec&u$bres que se "uedan construir

"ara lo cual es necesaria su adecuacin ' $anteni$iento "ti$o al

utiliarlos co$o reas de ca"tacin de a#ua de lluvia.

d; Conduccin del a#ua de lluvia :canales ' tuber)as;. on las tuber)as de

conduccin del a#ua de lluvia en los di%erentes "rocesos. !as cuales

requieren "re"aracin ' $anteni$iento.

e; Cisternas, tanques ' otros ele$entos de al$acena$iento. ueden ser los

si#uientes Contenedores e/istentes viables de usarse, contenedores

"ti$os que se constru'an o co$"ren, los cuales requieren ser "re"arados

' darles $anteni$iento.

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%;


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&; +s"acios "ara instalacin del siste$a. +s el clculo de los es"acios :' de laca"acidad de car#a de la edi%icacin;, a utiliar "ara la instalacin del

siste$a de ca"tacin, al$acena$iento ' trata$iento ' distribucin del a#ua

"luvial. +n este se debe to$ar en cuenta la ca"acidad de car#a del suelo,

donde se constru'an o instalen co$"onentes nuevos del siste$a.

i; Manteni$iento. +s la "arte del "roceso que #arantia la li$"iea '

re"aracin de los ele$entos del siste$a que lo requieran ' se deber tener

un "ro#ra$a de $onitoreo ' $anteni$iento de todo el siste$a, que en

$uc&os casos son "eque0as ' r"idas acciones de li$"iea.

j; Ca"acidad de Inversin. +stos son "rinci"al$ente los a&orros que se lo#ran

usando "arte de la in%raestructura actual de la vivienda o edi%icio. O en el

caso de ser una edi%icacin nueva que se va a construir, los #astos de

instalacin suelen ser $u' reducidos 'a que se inte#ran al costo #eneral de

la obra. !os "laos de recu"eracin de la inversin estn en %uncin de la

inversin ' del uso adecuado del a#ua ca"tada ' tratada. !as inversiones

se "ueden realiar en %or$a "ro#resiva, esto se %acilita cuando se tiene la

"revisin en la "ri$era inversin del siste$a, "ara recibir las a$"liaciones

%uturas del siste$a de ca"tacin. odo ello traer a&orros "ara la %a$ilia '

un i$"acto a$biental "ositivo.

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EL DISEO DE UN SISTEMA DE CAPTACIN DE AGUA DE LLUVIA.

7na ve establecida la necesidad ' acordada "or los $ie$bros de la %a$ilia o la

co$unidad, "ara instalar un siste$a de ca"tacin de a#ua de lluvia ' que la

"artici"acin ' el co$"ro$iso est*n consensados :$irar Cuestionario I en los

-ne/os;, el si#uiente "aso es conocer las necesidades ' las condiciones

$ateriales bsicas que en todo "ro'ecto intervienen. ero es i$"ortante co$entar

que un siste$a $)ni$o de ca"tacin, nos "odr entre#ar el @AA de a#ua, "or lo$enos durante los $eses que dura la te$"orada de lluvia, sie$"re ' cuando la

relacin entre ca"acidad de ca"tacin ' trata$iento ' el "ro$edio anual "luvial en

la ona sean i#uales al consu$o de a#ua :en ese $is$o "eriodo de tie$"o; de

una %a$ilia o co$unidad deter$inada. @ artiendo de esta "ri$era "re$isa los

siste$as de ca"tacin ' trata$iento de a#ua "luvial se "ueden dise0ar co$o

siste$as en%ocados a satis%acer uno o varios usos durante un cierto tie$"o, "ero

el siste$a "udiera dise0arse ta$bi*n "ara satis%acer el @AA de la necesidad de

a#ua en todo el a0o, cuando el es"acio, los recursos ' la cantidad de lluvia en una

ona lo "er$itan. Dea$os que se requiere conocer

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7so que se le "retende dar al a#ua de lluvia ca"tada, E=ui*nes la van a usar 'cuanto se "retende usarF E=u* uso quere$os darle al a#ua de lluvia que se va a

ca"tarF e"endiendo del n1$ero de actividades que elija$os, en los que se usar

el a#ua de lluvia ca"tada :li$"iea cor"oral, de la casa, de la ro"a, del e/cusado,

"ara rie#o ' "ara consu$o &u$ano, beber ' cocinar, o todos ellos; el siste$a ser

$s co$"lejo o $s sencillo ' la inversin variar considerable$ente :$irar el

%or$ulario de trabajo en el Cuestionario II;. -s) una ve que se tiene claro "ara que

se desea utiliar el a#ua que se ca"tar, se necesita establecer el n1$ero de litros

"ro$edio "or d)a de ese o esos usos. - continuacin "resenta$os una tabla de

los consu$os "ro$edio "or "ersona ' "or actividad, "ara una vivienda urbana en

la Ciudad de M*/ico :"ara cada ciudad se debern buscar los "ro$edios o bien en

base a la e/"eriencia "ro"ia de%inir los litros que #asta en cada uso una %a$ilia;,

aqu) se calcula que el volu$en de #asto diario "or "ersona es de 2AA litros

distribuidos de la si#uiente $anera.

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Con estos datos "ode$os establecer el consu$o "ersonal ' $ulti"licando "or el

n1$ero de inte#rantes de la %a$ilia, tendre$os el consu$o diario %a$iliar, ' si eseuso o usos, son los que requeri$os sustituir con a#ua de lluvia, "ode$os conocer

el volu$en necesario de a#ua de lluvia a ca"tar, $ulti"licndolo "or el n1$ero de

d)as que se quisiera a"rovec&ar el a#ua.

or 1lti$o es necesario saber si se cuenta con un abasto re#ular de a#ua de otras

%uentes en la ona, esto nos "er$itir valorar la ur#encia del siste$a de ca"tacin

' su ta$a0o, en otras "alabras si se tiene a#ua "otable de la red "1blica solo

durante la te$"orada de lluvias, es "robable que se requiera un instalacin de unsiste$a de ca"tacin de a#ua de lluvia que "ro"orcione el @AA de a#ua

requerida. O si se consi#ue durante todo el a0o el a#ua "or $edio de ca$iones

cisternas, entonces el siste$a ta$bi*n es total$ente viable.

u"er%icies de ca"tacin

!as reas o su"er%icies de recoleccin "ueden ser tec&os, "atios, e/"lanadas,

ca$inos "avi$entados, #arajes, ' cualquier su"er%icie no "er$eable "or donde

escurra el a#ua de lluvia, ' sea %actible recolectarla. +l clculo del rea de

ca"tacin de a#ua de lluvia se lo#ra revisando los "lanos de la construccin o

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&aciendo $ediciones directas. e "uede deter$inar el rea en $etros cuadrados

de las aoteas ' otras onas de ca"tacin. -qu) se debe tener cuidado de $edir

1nica$ente las reas en donde se "odr recolectar el a#ua ' enviarla a la cisterna

o ona de al$acena$iento. +n al#unas casas, &a' "artes del tec&o de donde es

di%)cil o "oco "rctico trans"ortar el a#ua &acia el lu#ar donde se va a al$acenar.

+stas se deben e/cluir del clculo de reas. +n al#unos casos "ode$os au$entar

las reas de ca"tacin con la instalacin de tec&u$bres sobre "atios ' es"acios

si$ilares, esto de"ender sobre todo de la ca"acidad de inversin de la %a$ilia.

+n las di%erentes ciudades encontra$os que los $ateriales con que se constru'en

los tec&os son diversos, estos tendrn un $a'or #rado de ca"tacin $ientras sean

$s lisos ' $enos "orosos. Dea$os las caracter)sticas de cada $aterial ' c$o

se co$"orta ante el escurri$iento de la lluvia

Barro ' concreto.

!as su"er%icies de barro o concreto son "orosas. on $ateriales que se

encuentran %cil$ente ' son convenientes "ara siste$as tanto "otables co$o no

"otables, "ero "uede contribuir $s o $enos al @A "or ciento de "*rdida debido a

la te/tura, %luido ine%iciente o eva"oracin. ara reducir la "*rdida de a#ua, la

su"er%icie "uede ser "intada o barniada con sellador :i$"er$eabiliada;, "erodeben buscarse en el $ercado las "inturas ' selladores es"eciales que no

des"renden to/inas ' "revienen el creci$iento de bacterias en $ateriales "orosos,

evitando as) aquellas "inturas ' selladores co$unes que suelen nor$al$ente

des"render to/inas al contacto con los ra'os del sol ' el a#ua de lluvia.

Metal ' %ibra :o lana; de vidrio.

!a cantidad de a#ua de lluvia que "uede ser recolectada de una su"er%icie

de"ende en "arte de la te/tura de la su"er%icie entre $s lisa, $ejor. or eje$"lo,

7na su"er%icie que se usa co$1n$ente "ara la ca"tacin es la lla$ada l$ina

#alvaniada 55 "or ciento alu$inio, 45 "or ciento acero. +stas secciones de

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$etal corru#ado, son livianas, %ciles de instalar ' requieren "oco $anteni$iento.

in e$bar#o, "uede ser caro o no ser de uso co$1n en al#unas ciudades.

Otra su"er%icie de e/celente escurri$iento son las l$inas de "lstico entre ellas

la $s co$1n es una l$ina corru#ada de %ibra :o lana; de vidrio, que sueleconse#uirse %cil$ente, sin e$bar#o con varios a0os de uso e/"uesta al sol suele

"erder sus caracter)sticas en este caso lo $s reco$endable es sustituirla, "ero

en caso de quererle dar $anteni$iento debe ser tratada con una resina si$ilar a

la de su %abricacin, consultando al %abricante "ara que reco$iende la "intura o

resina que no deje to/inas, ' debe realiarse este $anteni$iento en la te$"orada

que no llueve. +l a#ua recolectada en esta su"er%icie no se reco$ienda "ara

consu$o directo &u$ano :beber ' cocinar; a $enos que sea tratada con %iltros

adecuados.

ejas co$"uestas o de as%alto.

ebido a la %u#a de to/inas, las su"er%icies co$"uestas no son a"ro"iadas "ara

siste$as de ca"tacin de a#ua "ara consu$o directo &u$ano, "ero "uede ser

utiliada "ara siste$as de recoleccin "ara rie#o de jardines ' "lantas de ornato '

de li$"iea de las casas o del e/cusado o retrete. +stas su"er%icies tienen

a"ro/i$ada$ente un @A "or ciento de "*rdida debido al %luido ine%iciente oeva"oracin.

Otros u"er%icies de Madera, alquitrn ' #rava. +stas su"er%icies, en es"ecial en

tec&os, son raras ' el a#ua recolectada es #eneral$ente adecuada solo "ara usos

de no consu$o directo &u$ano, debido a las %u#as de sus co$"uestos.

+s i$"ortante $encionar, a1n que se tratar en la seccin de $anteni$iento, que

la li$"iea de las su"er%icies de ca"tacin %acilitar el %unciona$iento del siste$a

' "er$itir tener una $ejor calidad de a#ua. Otro ele$ento que se considera

in$ediata$ente a las su"er%icies de ca"tacin, son los ductos, canaletas o

tuber)as "or donde trans"ortare$os el a#ua de lluvia ca"tada.

Conduccin del a#ua de lluvia :canales ' tuber)as;

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!os canales :$edia ca0a; &oriontales ' los tubos verticales son instalados "ara

ca"turar el a#ua de lluvia que corre "or el tec&o ' el socarr*n de los edi%icios ' se

requieren "ara &acer lle#ar el a#ua al rea de al$acena$iento. +n la $a'or)a de

los tec&os de las construcciones se encuentra 'a un dise0o es"eci%ico de salidas '

canales "ara desa&o#ar el a#ua de lluvia, este "uede ser a"rovec&ado o

reestructurado "ara los %ines del siste$a de ca"tacin, en ese sentido el siste$a

necesita centraliar en al#1n "unto el volu$en del a#ua que recibe el rea de

ca"tacin. ara lo cual las canaletas debern coincidir "or $edio de nuevos

tra$os de tubo ' cone/iones que concentren ' dirijan el %lujo del a#ua a los

ele$entos de al$acena$iento "ri$ario ' de %iltracin ' trata$iento. +n el caso de

tec&os con al#unos #rados de inclinacin ' salida libre "or todo el borde del tec&o,

se deber instalar un nuevo siste$a de canaletas ' tuber)as, lo que en cierta$edida es una ventaja que nos "er$ite colocar los co$"onentes de %iltracin,

trata$iento ' al$acenaje en el lu#ar $s adecuado. !os canales "ueden ser

continuos o cortados ' conectan con tuber)as que van a "re%iltros o al siste$a de

contenedores "revios a *l o los %iltros. +n al#unas ciudades los tec&os "lanos de

concreto son $u' co$unes, en estos se tienen una o $s salidas de a#ua

directas a la tuber)a, en estos casos al "rinci"io de la salida se colocan e$budos

con a$"liacin ' las tuber)as verticales de di$etros adecuados ' si es necesario

se interconectan los di%erentes tubos de las bajadas, con "ieas del $is$o

$aterial de los tubos lla$adas G?H o GH. +l clculo del ta$a0o de los canales o

canaletas ' tubos debe ser "ro"orcional a la cantidad de lluvia en la ciudad ' el

ta$a0o de la su"er%icie de ca"tacin, 'a que se verter un caudal deter$inado a

esas canaletas ' tuber)as. ara reas de ca"tacin "eque0as a $edianas, con

canaletas de .5 a @@A c$. ? tubos de 5 cent)$etros :a"ro/. 2 "ul#adas; a .5 c$.

:3 "ul#adas a"ro/.; es su%iciente. i la su"er%icie es #rande, llueve $uc&o ' solo

se tiene una salida, la tuber)a debe ser de un di$etro ca"a de "er$itir el "aso

%luido del a#ua, sin "rovocar enc&arca$ientos en el tec&o, !as tuber)as $s

co$unes "ara #randes vol1$enes recolectados van desde los @@ cent)$etros :4.5

"ul#adas a"ro/.; en adelante. !as canales o canaletas &oriontales deben

colocarse con una inclinacin e%ectiva del 2 al 4 "or ciento de la entrada de a#ua

19


19/42

del tec&o al tubo de bajada ' las $s co$unes son las $edias ca0as de 5.5

cent)$etros de radio, conectadas a e$budos o reducciones que den el di$etro

adecuado del tubo de bajada vertical. odos los canales, canaletas, reducciones

:e$budos de rece"cin; tuber)as ' otros ele$entos deben estar %ir$e$ente

sujetados a las "aredes o los lu#ares donde se a"o'en, ' no deben inter%erir

al#una %uncin del edi%icio o construccin :ventanas, "uertas, etc.; ni estar, en lo

"osible, en contacto con cables el*ctricos ' otros :en su caso estos debern

aislarse adecuada$ente;. i es "osible deben "intarse e/terior$ente :buscando

est*tica con la decoracin de la casa o edi%icio;. ara el sellado de las juntas entre

tubos ' cone/iones u otros, e/isten di%erentes "roductos, "ero los silicones suelen

ser los $s a"ro"iados "or su %acilidad de a"licacin ' r"ido secado. +n al#unos

siste$as se instalan al#unas tuber)as que llevarn el a#ua ca"turada :e incluso 'a%iltrada ' tratada; a un de"osito colocado en un lu#ar alto :' de estos al "unto %inal

de consu$o;, "ara que desde a&) se distribu'a el a#ua "or #ravedad, en estos

casos la tuber)a es cerrada ' de $enor di$etro :de $edia "ul#ada o tres cuartos,

las $s co$unes; ' las de cobre son las $s o"ti$as, sobre todo si 'a se trat el

a#ua, a1n que son $s costosas, "ero su durabilidad es $u' #rande. E=u*

$ateriales usar "ara las canaletas ' tuber)asF ara siste$as de a#ua "otable, no

"ueden usarse canaletas con soldaduras de "lo$o, co$o lo tienen en al#unos

casos los canales anti#uos de $etal !a "eque0a calidad cida de la lluvia "odr)a

disolver el "lo$o ' esto conta$inar el a#ua. +n el caso de los canales de DC

"ara este $is$o uso se requiere que se %iltre el a#ua debida$ente antes de

beberla. 24 e utilian otros $ateriales "ara los canales co$o son el alu$inio

sea$less, el vinil, la ca0er)a G"i"eH ' el acero #alvaniado, "ero el $s co$1n,

econ$ico ' %cil de conse#uir es el DC.

Cisternas, tanques ' otros ele$entos de al$acena$iento

7na ve que conoce$os el n1$ero de $etros cuadrados de tec&o que sirven

"ara ca"tar lluvia ' conociendo el uso ' duracin que se "retende ten#a el a#ua, el

n1$ero de inte#rantes de la %a$ilia que la usarn ' la "reci"itacin "luvial en

nuestra ciudad, debe$os tener en cuenta la actual ca"acidad de al$acenaje de

1


20/42

a#ua de lluvia, 'a sea que esta ca"acidad resulte su%iciente o que deba$os

construir o co$"rar al#1n dis"ositivo de al$acenaje $a'or. +vidente$ente, lo

ideal ser)a &acer una cisterna lo $s #rande "osible, "orque sie$"re "uede &aber

tor$entas o e/cesos de lluvia en un a0o, "ero esto no sie$"re es

econ$ica$ente %actible. :Der Cuestionario III;. or otra "arte es i$"ortante to$ar

en cuenta que en al#unas ocasiones el al$acena$iento :cisterna o tinaco; es el

co$"onente que de$anda $s es"acio ' el $s caro del siste$a de ca"tacin de

a#ua de lluvia. +l criterio "rinci"al aqu), es la ca"acidad de reserva o tie$"o que

se desea al$acenar a#ua si se consu$ir durante la $is$a te$"orada de lluvia o

se concentrar "ara consu$irla durante el "eriodo de estiaje o sequ)a, o se

realiarn las dos accione consu$irla durante ' #uardar una reserva "ara el %inal

de la te$"orada de lluvia.

!as cisternas se "ueden construir con $ateriales co$unes de construccin o en

al#unos lu#ares se "ueden co$"rar unas 'a "re%abricadas :de #ran ca"acidad de

al$acenaje; de $aterial "lsticos :#eo$e$branas;, "ero sie$"re se debern

observar las si#uientes re#las bsicas

6 ebe ser o"aca ' de "re%erencia no le debe dar el ra'o de sol directa$ente, :en

el caso de M*/ico e/isten co$"a0)as que "roducen cisternas de "lstico con

ca"acidad de &asta 25 AAA litros;.

6 ara cisternas de a#ua "otable, es necesario que no est* "intada o barniada

con $ateriales t/icos.

6 !a cisterna ( tanque "lstico :tinaco; debe ta"arse, "ara evitar $osquitos ' "olvo,

&ojas, basura ' "ara $antener a los ni0os a salvo de al#1n accidente.

6 ebe "oder li$"iarse %cil$ente.

>abiendo to$ado en cuenta el es"acio que se requiere en un lote "ara colocar la

cisterna, la "ri$era decisin a to$ar es si se quiere :' se "uede; una cisterna

enterrada o su"er%icial. +nterrada es necesario e/cavar un &o'o de las

di$ensiones deseadas, "ara lo cual se reco$ienda tener un estudio de suelo, que

20


21/42

indica si el suelo es arcilloso, rocoso, etc. ' las "recauciones que se deben to$ar

"ara evitar da0os o $ovi$ientos de $uros en la cisterna. a$bi*n &a' que to$ar

en cuenta las condiciones s)s$icas de la ona, as) co$o la "osible incidencia de

inundaciones o deslaves que "udieran a%ectar la estructura de la $is$a. +n caso

de no tener "osibilidades del Gestudio de sueloH, una t*cnica es inda#ar si en las

viviendas vecinas si se &an construido cisternas si$ilares a la que se "retende

instalar ' si estas si#uen en %unciona$iento o &an tenido "roble$as co$o %isuras

o "roble$as si$ilares. u"er%icial en este caso se constru'e una estructura sobre

el suelo o al#una otra su"er%icie, con la ventaja de $enos #asto al evitar la

e/cavacin, ' $s %acilidad de $anteni$iento o re"aracin. !a desventaja es que

ocu"a $s es"acio. e debe to$ar en cuenta el "eso del a#ua si se va a colocar

sobre un "iso elevado o al#una estructura %r#il. ara calcular el "eso total, se usala si#uiente relacin @ $3 :$etro c1bico; de a#ua J @ onelada $*trica de "eso

:@AAA K#.; - esto &a' que su$arle el "eso de la estructura de la cisterna. !a

se#unda decisin es ele#ir entre una cisterna "re%abricada ' una construida en el

sitio. Darias e$"resas venden cisternas de "lstico u otros $ateriales. +n este

caso si$"le$ente se e/cava la %osa :o se colocan enci$a del suelo a $anera de

tanques; ' se inserta la cisterna "re%abricada. +stas tienen la ventaja de una lar#a

duracin, ' $enor costo de instalacin. on %actibles "ara vol1$enes "eque0os de

a#ua :&asta cerca de 25,AAA lts. de ca"acidad;, 'a que "ara $a'ores vol1$enes

es $uc&o $s econ$ica una cisterna de %erro ce$ento. +ntre las cisternas

construidas, e/isten varias o"ciones, co$o son L


22/42

reducir da0os en caso de sis$o o te$blor. e"endiendo del ti"o de terreno, los

$uros e/teriores "udieran requerir un re%uero. in e$bar#o no todos los siste$as

debern llevar estas #randes di$ensiones de al$acenaje, al#unas "ersonas

"odrn decidir tener $enos usos del a#ua de lluvia :"or eje$"lo solo "ara la

descar#a del retrete o N.C. o e/cusado; ' el al$acenaje se "odr &acer "or $edio

de GanquesH o contenedores "lsticos de $ediana ca"acidad :5A, @2AA o $s

litros; ' estos "ueden ser colocados en los $is$os tec&os, sie$"re ' cuando se

realice el estudio de car#a de las estructuras de las casas, sobre todo en lu#ares

s)s$icos. or 1lti$o ' $u' i$"ortante, en el caso de los tanques ' las cisternas

que recibirn el a#ua de lluvia es necesario instalar un rebosadero que "er$ita

desa#uar el e/ceso de a#ua de lluvia :que "ueda caer durante una tor$enta o "or

el &ec&o de no &aber consu$ido a#ua "or al#1n tie$"o; ' que la dirija a undrenaje, evitando inundaciones en las viviendas. ?a que los rebosaderos estarn

conectados a drenajes, se debe tener la "recaucin de "oner tra$"as de olores

"or $edio de un si%n, si%a o ces"ol, ' en al#unos casos colocar al %inal de las

tuber)as, rejillas que eviten el in#reso de roedores u otros "eque0os ani$ales,

"ero que no interru$"an el "aso del a#ua al drenaje :al#unos ces"ols de "lstico

sirven "ara "revenir a$bos "roble$as;.

Central &idroel*ctrica "ara &o#ares

!a #eneracin de ener#)a el*ctrica "or $edio del a#ua es un $*todo nuevo ' es

una e/celente idea 'a que cuida el $edio a$biente, usa un recurso natural que es

abundante ' en el "roceso no se #asta si no se renueva, es "or eso que se &a

creado una %or$a de "oder crear ener#)a el*ctrica "or $edio del a#ua ' se lla$a

central &idroel*ctrica.

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23/42

7na central &idroel*ctrica es una instalacin que "er$ite a"rovec&ar las $asas de

a#ua en $ovi$iento que circulan "or los r)os "ara trans%or$arlas en ener#)a

el*ctrica, utiliando turbinas aco"ladas a los alternadores.

e#1n la "otencia instalada, las centrales &idroel*ctricas "ueden ser

Centrales &idrulicas de #ran "otencia $s de @AMN de "otencia el*ctrica.

Minicentrales &idrulicas entre @MN ' @AMN.

Microcentrales &idroel*ctricas $enos de @MN de "otencia.

Funcionamiento de una mico centa! "idoe!#ctica en una ca$a.

+l $odo de o"erar de esta $icroLcentral el*ctrica es si$ilar al de una

&idroel*ctrica de $a'or ta$a0o ' que esta$os acostu$brados a ver en #randes

"resas. +n este caso, la MC> est dise0ada "ara a"rovec&ar $enores caudales a

una a$"lia variedad de alturas :entre 2 ' @5A$ de desnivel;.

+l "rinci"io de %unciona$iento consiste en a"rovec&ar la di%erencia de ener#)a

"otencial del a#ua a dos alturas, lo que "rovoca una di%erencia de "resiones entre

el "unto desde donde se obtiene el a#ua ' el lu#ar donde se coloca la central, '

trans%or$arla en ener#)a el*ctrica a trav*s del &idro#enerador :conjunto turbinaL

#enerador;. +ste &idro#enerador se a$oldar a las necesidades del cliente ' a las

condiciones de "resin ' caudal de a#ua.

+n el caso de %unciona$iento aislado, el equi"o de su$inistro que incor"ora la

MC> trans%or$ar la ener#)a tri%sica #enerada &asta &acerla a"ta "ara la car#a

de un #ru"o de bater)as au/iliares. +ste equi"o, ca"a de re#ular la car#a de las

bater)as en %uncin de la "otencia de$andada en cada $o$ento, su$inistrarsie$"re en las condiciones &abituales :23ADL5A(A>;. ic&o siste$a de bater)as

dotar de $s autono$)a a la instalacin al "rote#erla ante "osibles %allos en la

#eneracin ' "er$itir sobreconsu$os "untuales de ener#)a :el cliente deber

seleccionar la autono$)a necesaria;.

2
http://www.endesaeduca.com/Endesa_educa/recursos-interactivos/conceptos-basicos/http://www.endesaeduca.com/Endesa_educa/recursos-interactivos/conceptos-basicos/


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7na ve las bater)as est*n co$"leta$ente car#adas, toda la ener#)a sobrante :se

"roduce $s de la que se consu$e; ser disi"ada en calentadores el*ctricos que

"ro"orcionarn -C :a#ua caliente sanitaria;, la cual, "odr ser usada incluso

"ara cli$atiacin.

i se o"ta "or la o"cin de %unciona$iento con venta de ener#)a, el equi"o se

reducir)a en #ran $edida ', "or tanto, los costes, 'a que no necesitar)a$os

dis"oner de equi"o de bater)as.

7na $icroLcentral &idrulica con #eneracin $edia de @AAA N estar "roduciendo

8,4MN&(a0o "udiendo ser a$"liado con la adicin de di%erentes estaciones de

#eneracin &asta &acer servir una co$unidad de viviendas, #ranjas o "eque0as

industrias.+n la %i#ura @.@ se "uede a"reciar el esque$a el*ctrico de la MC> co$o siste$a

aislado. +n ella se di%erencia, "or una "arte, el &idro#enerador ', "or otra, el

cuadro de trans%or$acin ' control :trans%or$ador, recti%icador, controlador e

inverter; ' los ele$entos au/iliares de re#ulacin :bater)as ' calentador el*ctrico;.

Figura 1.1: Esquema elctrico de la MCH como sistema aislado.

Bomba de 1/2 HP para agua

Potencia: 1/2 HP

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25/42

Voltaje: 120V / 60 Hz

Altura mxima: 23 m.

Flujo mximo: 90 Lt/min

Succin: 1-1/4"

Descarga: 1"Tipo de impulsor: Centrfugas

Elementos del micro-central hidrulico

+n este ca")tulo se detallan los ele$entos que co$"onen la $icroLcentral

&idrulica :MC>; ' que "ueden ser divididos en dos #randes #ru"os clara$ente

di%erenciados. or una "arte se encuentra el &idro#enerador, dis"ositivo de#eneracin de electricidad ' "or otra, todos aquellos que se encar#an de la

trans%or$acin, re#ulacin, "roteccin ' al$acenaje de la ener#)a que, a su ve,

estarn subdivididos en dos equi"os, el de trans%or$acin ' control ' el au/iliar.

Hidrogenerador

+l &idro#enerador es el ele$ento "rinci"al de la MicroLCentral >idrulica. +s

donde se trans%or$a la di%erencia de ener#)a "otencial del salto de a#ua en

ener#)a el*ctrica. !a MC> consta de dos ele$entos la turbina ' el #enerador. al

' co$o se "uede observar en la %i#ura 2.@ :>idro#enerador, vista #eneral ' base;

el rodete de la turbina est $ontado en el interior de una carcasa que a su ve

sirve de base "ara el #enerador ' donde se realia el i$"acto del %lujo de a#ua a

"resin contra los labes. +ste %lujo de a#ua se diri#e "or una o varias boquillas

%ijadas a la carcasa $etlica ' que constitu'en el %inal de la tuber)a de la

instalacin &idrulica.

25


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Figura 2.1: Hidrogenerador, vista general i!q." # $ase dcha.".

- continuacin se detallan cada uno de los co$"onentes del &idro#enerador

Turbina Turgo Rodete

!a %uncin de la turbina ur#o es &acer #irar el eje del #enerador. ara ello se &ar

i$"actar el a#ua a "resin contra los labes del rodete.

e dis"one de distintos $odelos de rodetes, lo que "er$itir un $a'or

a"rovec&a$iento ener#*tico, 'a que, se "odrn utiliar saltos de 2 &asta @5A

$etros de altura con caudales tan variados de A,5 &asta @A litros "or se#undo con

el %in de incre$entar el rendi$iento al "oder seleccionar la turbina se#1n lascondiciones de a#ua dis"onibles.

!os rodetes son del ti"o ur#o, es"ecial$ente dise0ados "ara a"licaciones de

$icroL&idrulica. e &a o"tado "or este dise0o de turbina %rente a la


27/42

iene una velocidad es"ec)%ica $s elevada ' "uede $anejar un $a'or

%lujo "ara el $is$o di$etro que una turbina elton. !o que conlleva una

reduccin del coste de #enerador ' de la instalacin.

Figura 2.2: %i&erentes rodetes de la tur$ina 'urgo

!os rodetes dis"onibles tienen las si#uientes di$ensiones

urbina ur#oDietro tubo de entrada! "#$$

N% &' de entrada(! )

-

odete #rande

:dJ@8, 2A "aletas;

Boquillas utiliables de di$etro 3 a

25 $$

-"licacin en saltos bajos ' $uc&o

caudal

B

odete $edio

:dJ@4A, 25 "aletas;

Boquillas utiliables de di$etro 3 a

@3 $$

-"licacin en saltos elevados ' bajo

caudal

28


28/42

'a$la 2.1: (odetes dis)oni$les )ara la tur$ina 'urgo desarrollada.

Turbina Turgo In*e+tor

+l in'ector o boquilla re#uladora de caudal est %abricado en DC ' es el %inal de

la instalacin que conduce el a#ua &asta el &idro#enerador. e aco"la $ediante

una rosca &e$bra de @,5 "ul#adas :3,8@ cent)$etros; de di$etro.

Figura 2.*: +n#ector com)leto i!q." # des)iece se)arado en o)orte # $oquilla

dcha.".

e"endiendo del caudal dis"onible se colocan de una a cuatro boquillas con el %in

de incre$entar al $/i$o la "otencia "ro"orcionada "or el #enerador.

29


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+l caudal de salida de a#ua vendr deter$inado "or la "resin :$etros de salto de

a#ua; ' el ori%icio de salida del in'ector se#1n la si#uiente tabla

CAUDA, DE ,A BO-UI,,A ./itro( 0 (egundo1

A/tura

(a/to

:$;

2re(i3n

:bar;

Dietro de /a bo4ui//a .1

3,AA 4,5A ,AA 8,AA @A,AA @3,AA @,AA @P,AA 22,AA 25,AA

@,5 A,@5 L L L L A,3P A,P @,A8 @,5 2,@2 2,

3,@ A,3A L L A,24 A,38 A,55 A,P8 @,53 2,2@ 3,AA 3,P2

4, A,45 L A,@ A,3A A,4 A,8 @,2A @,8 2,A 3, 4,P

,@ A,A A,AP A,@P A,35 A,54 A,8 @,3P 2,@ 3,@2 4,25 5,54

P,@ A,PA A,@@ A,24 A,42 A, A,P5 @,A 2,5 3,82 5,2A ,5

@2,2 @,@P A,@2 A,28 A,4P A, @,@A @,P 3,A 4,4@ ,AA ,82

@5,2 @,5A A,@4 A,3@ A,55 A,8 @,23 2,@P 3,43 4,P3 ,P 8,

@8, @,P A,@5 A,34 A,A A,P3 @,35 2,4A 3,5 5,4A ,38 P,5P

24,4 2,3P A,@ A,3P A,P @,A8 @,5 2, 4,33 ,23 8,52 @@,@A

3A,5 2,PP A,@P A,44 A,8 @,2@ @,4 3,@A 4,84 ,AA P,4 @2,3

3, 3,5P A,2@ A,48 A,85 @,32 @,P@ 3,3P 5,3@ ,3 @A,4@ @3,5

45, 4,48 A,24 A,5 A,P5 @,48 2,@3 3,P 5,P2 8,52 @@,@ @5,2A

@,A 5,P A,2 A,2 @,@A @,@ 2,4 4,38 ,88 P,84 @3,44 @,54

,2 ,45 A,3@ A,P @,2 @,P@ 2,5 4,P@ ,3 @@,A4 @5,A2 @P,2

P@,4 8,P A,34 A, @,34 2,AP 3,AA 5,3 8,3P @2,A5 @,4 2@,45

@2@,P @@,P3 A,3P A,8 @,55 2,42 3,48 ,2A P,2 @3,P4 @8,PP 24,P

E4ui5a/en+ia( de 2re(i3n! @ ascal J A,AAAA@ bar, @ Qiloascal :@Qa; J A,A@

bar

@ $.c.a. J A,AP8A bar J P8A ascal :@ bar J

@A,2 $.c.a.;

@ at$ J @A@325 ascal J @A@3 &a J @A@3 $ilibar

2


30/42

'a$la 2.2: %imetro de la $oquilla en &uncin del caudal # del salto.

2ie 6idrogenerador

+l "ie del &idro#enerador sirve co$o so"orte del alternador ', a su ve, es la

carcasa de la turbina. iene co$o %inalidad orientar las boquillas re#uladoras de

caudal ' evitar sal"icaduras de a#ua. +sta base debe ser anclada a una arqueta

que equi"ada con un conducto de desa#Re "ara evacuar el l)quido una ve &a'a

"asado "or la turbina.

ise0ada en alu$inio, "uede alber#ar de una a cuatro boquillas ' "ro"orcionar la

orientacin "ti$a de salida de a#ua en direccin a los labes de la turbina. Con

el %in de evitar la conta$inacin del a#ua, la carcasa no tiene nin#1n ti"o de

"intura ni &a sido tratada con nin#una sustancia qu)$ica. +l acabado su"er%icial se

realia $ediante #ranallado :c&oque de "art)culas a "ro"ulsin;.

Figura 2.: /ie hidrogenerador con in#ectores.

7enerador

+l #enerador o alternador es el encar#ado de "roducir electricidad. rans%or$a la

ener#)a $ecnica del eje, que est siendo $ovido "or la turbina, en ener#)a

el*ctrica. +l #iro del rotor del #enerador crea un ca$"o $a#n*tico que induce

unas tensiones en bornes del estator. +sta di%erencia de tensiones "roduce una

corriente alterna ', "or tanto, electricidad. !os bornes estarn conectados en

0


31/42

estrella :cone/in S?T;, co$o nor$a #eneral, con el "ro"sito de $iti#ar lo $/i$o

"osible las "*rdidas en los conductores que unen el #enerador con el equi"o de

trans%or$acin.

e dis"one de varios ti"os de #eneradores que sern seleccionados enconsonancia con la turbina "ara o"ti$iar el salto de a#ua ' "oder obtener la

$a'or "otencia "osible se#1n el desnivel ' caudal dis"onibles. odre$os obtener

entre 3AA ' 2AAA N con un solo &idro#enerador "udi*ndose a$"liar el n1$ero de

centrales $ientras se dis"on#a de su%iciente caudal "ara abastecerlas.

!as di%erentes variantes del #enerador, "ara trabajar lo $s cercano "osible al

"unto no$inal :rendi$iento $/i$o;, se consi#uen $odi%icando el n1$ero de

rotores de i$anes ' su ta$a0o, as) co$o, el bobinado estatrico "ara a$oldarseal n1$ero de revoluciones que se "uedan obtener $ediante la turbina.

Figura 2.0: enerador.

1


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E4ui8o de tran(9ora+i3n * +ontro/

+l equi"o de trans%or$acin ' control de la electricidad #enerada est %or$ado "or

los a"aratos que estabilian el %unciona$iento de la instalacin ' su$inistran la

electricidad en las condiciones &abituales de consu$o, 23A D ' 5A > :A > "arael caso de 9orte -$*rica;.

+l "roceso que su%re la electricidad &asta ser a"ta "ara el consu$o es el

si#uiente

+l #enerador "ro"orciona corriente alterna tri%sica :-.C.; que es

trans%or$ada a 2AL24 D $ediante un trans%or$ador.

- continuacin se recti%ica entre 24 ' 28 D en corriente continua :.C.;

$ediante un "uente de diodos o recti%icador.

7n controlador diri#e la ener#)a sobrante :cuando se "roduce $s de lo

que se consu$e; a unas bater)as o, en el caso de que est*n

co$"leta$ente car#adas, a un calentador de a#ua o unas resistencias

re#uladoras.

7n ondulador trans%or$a la corriente continua :24 D, .C.; a corriente

alterna a :23A D, 5ALA >;.

Mediante este siste$a, la instalacin se autorre#ula. +l usuario deber seleccionar

la autono$)a requerida que de%ine el ta$a0o ' la ca"acidad de las bater)as. -

$a'or ca"acidad de las bater)as se dis"ondr de $a'or autono$)a en caso de

aver)a ' "er$itir "er)odos $s duraderos de de$anda "untual.

Tran(9orador

+l trans%or$ador, co$o su no$bre indica, es el encar#ado de trans%or$ar la

corriente alterna tri%sica "roveniente del #enerador :a"ro/i$ada$ente a 2@A D si

est conectado en estrella ' @2@ D si la cone/in es en trin#ulo; a 2AL24 D que se

obtendrn en el devanado secundario del a"arato. +sta trans%or$acin es

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33/42

necesaria "ara su$inistrar al recti%icador en las condiciones adecuadas de

tensin. +l trans%or$ador est es"ecial$ente dise0ado "ara esta a"licacin 'a

que incor"ora tres #ru"os de bornes de cone/in en el devanado "ri$ario "ara

ter$inar de calibrar la instalacin ' au$entar el rendi$iento #lobal del siste$a.

Figura 2.: Equi)o de trans&ormacin # control.

Re+ti9i+ador

+l recti%icador o "uente de diodos trans%or$a la corriente alterna "roveniente del

secundario del trans%or$ador a corriente continua entre 24 ' 28 D. !a recti%icacin

es i$"rescindible "ara la ali$entacin de las bater)as que slo "ueden o"erar encorriente continua.

Contro/ador

Co$o se &a co$entado anterior$ente, el controlador diri#e la ener#)a sobrante

:cuando se "roduce $s de lo que se consu$e; a unas bater)as o, en el caso de

que est*n co$"leta$ente car#adas, a un calentador de a#ua o unas resistencias

re#uladoras.

-de$s, el dis"ositivo tiene la $isin de re#ular el estado de tensin en el "unto

de entrada a las bater)as. +ste nivel de tensin se "odr conocer a trav*s del

volt)$etro colocado en la "uerta del ar$ario en el que va instalado el controlador.

+l controlador estar calibrado a 2P D con el %in de no da0ar los acu$uladores. -

trav*s del voltaje se conocer el estado de car#a de las bater)as.


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+l controlador tiene tres eta"as de %unciona$iento. !a "ri$era de ellas, cuando las

bater)as estn bajas de car#a. +sta es la eta"a de car#a a tensin $/i$a '

consiste en ir au$entando "ro#resiva$ente el nivel de tensin en bornes de los

acu$uladores. +n esta eta"a, el !+ del controlador "ar"adea de una a cuatro

veces antes de realiar una "ausa. Ms "ar"adeos indican $a'or "ro/i$idad a la

eta"a de absorcin. +l si#uiente estado, cuando el !+ &ace cinco destellos, es la

eta"a de absorcin e indica que se &a alcanado el nivel de tensin $/i$a de

car#a, deno$inado SbulQT, ' la corriente dis$inuir #radual$ente a $edida que se

lle#ue a la ca"acidad total de la bater)a. or 1lti$o, una ve se &a co$"letado la

car#a de los acu$uladores, el controlador entra en el estado %lotante :el !+

estar encendido %ijo; ' las bater)as slo absorbern el $)ni$o de corriente

necesaria "ara $antenerse en el $is$o estado de car#a co$"leta, derivando todala corriente de e/ceso al calentador de a#ua o a las resistencias re#uladoras.

In5erter0Ondu/ador

+l inverter u ondulador es el a"arato que realia la 1lti$a trans%or$acin de la

tensin :.C. entre 24 ' 28 D; "ro"orcionando corriente alterna :-.C. 23A D, 5ALA

>;, de"endiendo del $odelo ' el lu#ar de consu$o.

ras esta trans%or$acin 'a se dis"ondr de electricidad en las condiciones&abituales "udiendo &acer servir toda clase de a"aratos el*ctricos do$*sticos e

ilu$inacin.

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Figura 2.3: +nverter.

Cuadro e/:+tri+o

+l cableado, el trans%or$ador, el recti%icador ' el controlador estn inte#rados en

un ar$ario o cuadro el*ctrico, equi"ado con volt)$etro ' a$"er)$etro, que es

su$inistrado con la $icroLcentral &idrulica.

is"one de %usibles "ara una "roteccin total de los a"aratos de la instalacin ' de

interru"tores a la entrada del cuadro, "roveniente del #enerador, ' a la salida, a

consu$o.

+l volt)$etro indica la tensin en bornes de la bater)a, $ientras que, el

a$"er)$etro &ace re%erencia a la intensidad total #enerada en corriente continua.

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Figura 2.4: Cuadro elctrico.

E4ui8o au&i/iar

+l equi"o au/iliar est %or$ado "or los ele$entos que se encar#an de al$acenar odisi"ar la ener#)a que no est siendo consu$ida en el $o$ento de su #eneracin.

er "rescindible en el caso de o"tar "or la venta del e/cedente de ener#)a.

-de$s, en este #ru"o se &a incluido la to$a de tierra, ele$ento %unda$ental

"ara $antener la se#uridad de la instalacin.

Bater;a(

!as bater)as o acu$uladores son ele$entos de al$acenaje de ener#)a que dotan

de autono$)a a la instalacin "rote#i*ndola ante un "osible %allo de su$inistro de

a#ua o aver)a en el siste$a.

a$bi*n entrarn en %unciona$iento cuando el usuario requiera $s "otencia de

la que es ca"a de su$inistrar el &idro#enerador. +ste estado de sobreconsu$o

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slo se "odr $antener durante un "eriodo li$itado de tie$"o que de"ender de

la ca"acidad de las bater)as.

+l ta$a0o de estas bater)as "uede ser seleccionado "or el usuario de"endiendo

de la autono$)a requerida.

Re(i(ten+ia( regu/adora(0Ca/entador de agua

!as resistencias re#uladoras son un ele$ento %unda$ental "ara la correcta

autorre#ulacin de la instalacin ' se activarn en el $o$ento en el que el

controlador est* en %ase %lotante ' co$ience a derivar corriente &acia ellas.

u %unciona$iento se li$ita a disi"ar la ener#)a que no esta$os consu$iendo 'que no "uede ser al$acenada en las bater)as "orque estn co$"leta$ente

car#adas. Con el %in de no desa"rovec&ar esta ener#)a que el #enerador nos

"ro"orciona constante$ente, se "odr colocar un calentador de a#ua donde unas

resistencias su$er#ibles sean las encar#adas de trans%erirla, en %or$a de calor, al

a#ua. -s), de este $odo tan sencillo, obtendre$os a#ua caliente sanitaria que

"odr ser usada "ara consu$o o "ara cli$atiacin.

Toa de tierra

ara $antener la se#uridad de la instalacin ' la de todos los usuarios se deber

dis"oner de una to$a de tierra.

Potencia Mico%Centa! &id'u!ica

!a tabla de "otencias en %uncin del caudal ' la "resin dis"onibles es orientativa

' de"ender de cada instalacin en "articular.

+sta$os a$"liando el ran#o de valores de caudal ' "resin "ara "oder #enerar

electricidad en $u' diversas condiciones.

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2oten+ia Mi+ro?

A/tura

@a/to

Cauda/ edio

" /0("

/0( /0( /0( /0( /0( ) /0( /0( F /0(

)G L 2AA 3A 4@ 5 8 8AA @224 @3G L 22 4A2 A@ 5A 85 @A2A @55P 2@@8G L 3@ 5A 3 P@8 @AP2 @2@ @P42 UG 233 432 A4 858 @A@ @23 @538 2348 UFG 25 5A PA @AAA @24 @483 @8P U UG 32 5P @@25 @43A @8 2A48 U U"GG 33 4 883 @25 @58P @888 23@4 U UTurbina Mediana 7rande

5" /ara )otencias su)eriores a los *666 7 se recomienda la colocacin de ms

centrales hidrulicas.

Micro-central hidrulica 8ernis, de la que la em)resa suministra el equi)o

com)leto: el hidrogenerador, el equi)o de trans&ormacin # control, adems de los

acumuladores de energ9a.

C-!C7!O

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eniendo en cuenta todos los criterios que se $encionaron antes "ara "oder

establecer la ca"tacin de a#ua "luvial, e$"eare$os con los clculos.

+s decir que esta$os

&ablando de un $)ni$o de A.5 'un $/i$o de A.P5 de coe%iciente,

de este dato sacare$os el

"ro$edio. A.85

e i#ual %or$a usare$os un

"ro$edio de la intensidad de lluvia,:2.3$$(&;J :.P528/@AL;

=J Cia.

CJ Coe%iciente de escorrent)a o escurri$iento adi$ensional :o Q;.

iJ Intensidad de la "reci"itacin "ara una duracin i#ual al tie$"o de

concentracin en $(s.

aJ Vrea de la cuenca &idro#r%ica o rea de ca"tacin en $ 2.

=J :A.85;: .P528/@AL$(s;:A$2;

=J A.AAA4A55P@$3(s.

dJ W "ul#adaJ A.A@2 $

DJ4Q

D2

DJ:4UA.AAA4A55P@;(: 0.0127 ;

DJ A.A4A23$(s

Coe9i+iente de e(+orrent;a'

Ca/aina et/i+a' A.P

Tea( de ar+i//a' A.8 X A.P

Madera' A.8 X A.P

2aa' A. X A.


40/42

a

0.04066263m /s

2

Pa

1000 kg /m3+

aJ :L.5LA.AAAA84235;@AAAQ#($3

aJL 5AA.A843 Q"a

b

0.04066263m /s

2

0.04066263m /s

2

6500.0843

1000kg /m3 +

bJ :.5 L 3.5 X .5AAA843; @AAAQ#($3

bJ L35AA.A843 Q"a

c

60


41/42

0.04066263m /s

2

0.04066263m /s

2

3500.0843

1000kg /m3 +

bJ :3.5 L A.5 X 3.5AAA843; @AAAQ#($3

bJ L5AA.A843 Q"a

d

0.04066263m /s

2

500.0843

1000kg /m3+

bJ :LA.5AAA843YA.AAAA843YA.5; @AAAQ#($3

bJ A Q"a

!a bo$ba centri%u#a tiene un di$etro de 5 ' de 3AA $$

=+J :A.5;:A.A5;:@.P34;Z

=+J A.A23@2 $3(se#

>uJ 72C2u( 19.62m / seg2

61


42/42

>uJ:.85;:.5;( 19.62m / seg2

>uJ .A55$

MJ=[:r2C2uLr@C@uJ

MJ=[:r2C2u;

MJ:A.A23@2;:@AAA;:A.@5\.5;

MJ2.249.$

aJJ =[#&

aJ:A.A23@2;:@AAA;:P.8@;:.A55;

aJ @33.3@ ]atts

aJ @.3 Kilo]atts

Captaciòn Fluvial

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