Sistemas Hidroneumáticos

HIDRONEUMATICOS

Los equipos hidroneumáticos son sistemas que sirven para mantener la presión constante en las tuberías de aguas blancas, dentro de una casa, oficina, planta purificadora de agua o cualquier edificación en general. Entre los diferentes sistemas de abastecimiento y distribución de agua a edificios e instalaciones, los equipos hidroneumáticos han demostrado ser una opción eficiente y versátil, con grandes ventajas sobre otros sistemas.

VENTAJAS DE LOS EQUIPOS HIDRONEUMATICOS

• Excelente presión en toda la red hidráulica, mejorando el funcionamiento de lavadoras, filtros, regaderas, llenado rápido de depósitos en excusados, operación de fluxómetros, riego por aspersión, entre otros. Así mismo evita la acumulación de sarro en las tuberías por flujo a baja velocidad.

• No requiere tanques en las azoteas que den mal aspecto a las fachadas y sobrecarguen la estructura de la construcción.

• No requiere red hidráulica de distribución en las azoteas, quedando libres para diferentes usos, y evitando humedades por fugas en la red.

• Totalmente higiénicos ya que no hay tanques abiertos en contacto con el polvo, microbios, insectos y pequeños animales.

INSTALACIÓN DE UN HIDRONEUMÁTICO

Un hidroneumático requiere ser instalado por mano de obra especializada, por ser equipos muy técnicos y delicados, sin embargo para estar seguros de que el personal escogido para su instalación lo hace correctamente, debemos chequear el capítulo XIII de la Gaceta Oficial 4044 de Normas Sanitarias Venezolanas, donde se dictan las pautas básicas para la debida instalación de uno de estos sistemas. Generalmente los vendedores entregan el manual técnico de instrucciones para la instalación del equipo.

A continuación una extracción del capítulo XIII de la norma sanitaria, que contiene algunos artículos clave para asegurarse de que la instalación del sistema hidroneumático se lleva a cabo correctamente.

•Artículo 200: Para la instalación de un sistema hidroneumático, deberá disponerse de un tanque bajo de almacenamiento con capacidad mínima igual a la dotación total diaria de la edificación.

•Artículo 207: Los estanques hidroneumáticos deben estar construidos de láminas de acero remachadas o soldadas de espesor suficiente para soportar con adecuado margen de seguridad las presiones a que el estanque estará sometido.

•Artículo 208: Los estanques hidroneumáticos se apoyarán sobre el suelo en soportes adecuados y en los horizontales, se colocará sobre los soportes láminas de material aislante, tipo empacaduras, para absorber las expansiones a que estarán sometidos. Estos estanques horizontales se instalarán con pendiente mínima del 1% hacia el drenaje o limpieza previsto.

ESQUEMA DE UN HIDRONEUMÁTICO PARA

CASAS

FUNCIONAMIENTO DE UN HIDRONEUMÁTICO

Un sistema hidroneumático consiste básicamente en una bomba, o compresor, y un tanque de presión de almacenamiento para el fluido comprimido. Su funcionamiento consiste en ir metiendo el agua por la parte inferior del tanque por medio de la bomba, el agua va empujando al aire que existe dentro del tanque hasta llegar a una presión, regulada por un control de presión montado en la bomba o tanque. Al llegar a la presión regulada, el control de presión apaga la bomba y el líquido dentro del tanque se encuentra a presión, o empujado por el aire comprimido. Cuando se usa cierta cantidad de agua, que depende del tamaño del tanque, el control de presión "siente" que la presión ha bajado hasta un punto donde vuelve a arrancar la bomba para levantar la presión y empezar el ciclo nuevamente.

ESQUEMA DE UN HIDRONEUMÁTICO SUPERIOR

AL UNI/BIFAMILIAR

PROBLEMAS COMUNES QUE PUEDE PRESENTAR EL SISTEMA HIDDRONEUMÁTICO

•Poco volumen de aire

•Compresor desconectado

•Fuga de aire en el tanque

•Las bombas no prenden o apagan automáticamente

RECOMENDACIONES

El sistema hidroneumático es un equipo delicado, es recomendable en todos los casos de ser posible, que cualquier falla presente en la operación del mismo, sea revisada y corregida por personal especializado, a fin de evitar crear desperfectos en el sistema o aumentar y empeorar los problemas ya presentes.

DISEÑO DE HIDRONEUMÁTICOS

PRESIÓN MÍNIMA

Pmin = h + Shf + (V2/2*g) + hr

Donde:h = Altura geométrica entre el nivel inferior y el nivel superior del líquido.Shf = La sumatoria de todas las pérdidas (tanto en tubería recta como accesorios) que sufre el fluido desde la descarga del tanque hasta la toma más desfavorable.V2/ 2*g = Energía Cinética o presión dinámica.hr = Presión residual.

PRESION DIFERENCIAL Y MAXIMA

El artículo número 205 de la Gaceta Oficial 4.044, recomienda que la presión diferencial, no sea inferior a 14 metros de columna de agua (20 PSI).

DIMENSIONAMIENTO DE LAS BOMBAS Y MOTORES

La primera consideración al seleccionar el tamaño de las bombas, es el hecho de que deben ser capaces por si solas de abastecer la demanda máxima dentro de los rangos de presiones y caudales, existiendo siempre una bomba adicional para alternancia con la (s) otra (s) y para cubrir entre todas, por lo menos el 140 % de la demanda máxima probable.

DIMENSIONAMIENTO DE LAS BOMBAS Y MOTORES La primera consideración al seleccionar el tamaño de las bombas, es el hecho de que deben ser capaces por si solas de abastecer la demanda máxima dentro de los rangos de presiones y caudales, existiendo siempre una bomba adicional para alternancia con la (s) otra (s) y para cubrir entre todas, por lo menos el 140 % de la demanda máxima probable.

NUMERO DE BOMBAS Y CAUDAL DE BOMBEO Como ya fue mencionado, solo es permitido el uso de una bomba en el caso de viviendas unifamiliares o bifamiliares, en cualquier otro tipo de edificaciones deben seleccionarse dos o más unidades de bombeo. Ya que se debe dejar una unidad de bombeo de reserva para la alternancia y para confrontar caudales de demanda superpico, se deberá usar el siguiente criterio: La suma total de los caudales de las unidades de bombeo utilizados no será nunca menor del 140 % del caudal máximo probable calculado en la red.

POTENCIA REQUERIDA POR LA BOMBA Y EL MOTOR La potencia de la bomba para un sistema hidroneumático podrá calcularse por la siguiente fórmula: HP = [Qb (lps) * H (metros)] / [(75 * n %) / 100] Donde: HP = Potencia de la bomba en caballos de fuerza. Qb = Capacidad de la bomba (Caudal de bombeo). H = Carga total de la bomba (sumatoria de la presión residual y las fricciones ocurridas en la succión de la bomba, descarga de la misma y montante hasta el tanque elevado). n = Eficiencia de la bomba, que a los efectos del cálculo teórico se estima en 60%.

Las bombas deben seleccionarse para trabajar contra una carga por lo menos igual a la presión máxima en el tanque hidroneumático. La potencia del motor eléctrico que accione la bomba será calculada según las siguientes consideraciones: HP (motor) = 1,3 * HP (bomba) para motores trifásicos

HP (motor) = 1,5 * HP (bomba) para motores monofásicos

DIMENSIONAMIENTO DEL TANQUE A PRESIÓN

1. Determinación del tipo de ciclo de bombeo (Tc). Representa el tiempo transcurrido entre dos arranques consecutivos de las bombas, y se expresa como sigue: Tc = 1 hora/U donde: U = Número de ciclos por hora.

2. Determinación del volumen útil del tanque (Vu). Es el volumen utilizable del volumen total del tanque y representa la cantidad de agua a suministrar entre la presión máxima y la presión mínima. Vu = [Tc * Q(bombeo)]/4

3. Cálculo del porcentaje del volumen útil ( % Vu ) Representa la relación entre el volumen utilizable y el volumen total del tanque y se podrá calcular a través de la siguiente ecuación: % Vu = [90 * (Pmax – Pmin)] / Pmax donde: Pmax = Es la presión máxima del sistema Pmin = Es la presión mínima del sistema

4. Cálculo del volumen del tanque (Vt). Vt = [Vu] / [%Vu/100]

¿CÓMO SE COMPRAN LOS HIDRONEUMÁTICOS?

NÚMERO TOTAL DE SALIDAS DE AGUA

1) Para obtener el gasto pico probable en litros por minuto, multiplicar el número de salidas por el factor resultante entre la línea del tipo de edificio y la columna del número de salidas. En edificios habitados en su mayoría por mujeres, aumentar un 15% al resultado.

2) Para calcular la presión mínima en metros de columna de agua (MCA), utilice la siguiente fórmula:Presión mínima (MCA) = md + 0.07 mt + 10

donde:md: son los metros de desnivel de la cisterna al servicio más alto.mt: son los metros de tubo entre el equipo y el servicio más lejano.

Luego de obtener ambos parámetros, el vendedor indicará que equipos de bombeo se requieren para cumplir con lo requerido.

Por lo general, los vendedores tienen estándares de combinaciones de tanques con bombas en caso de que el cliente no maneje los conocimientos técnicos para la selección del equipo, por ejemplo los estándares de la compañía LA FERIA DEL TANQUE C.A. son:

TANQUE DE PRESIÓN 42 GALONESBomba PERROLLO de ½ H.P. (110 V) Bs. 690,ooBomba PEDROLLO de 1 H.P. (110 V) Bs. 1.055,ooBomba PEDROLLO PM 1 1/2 H.P. (110-220 v.) Bs. 887,ooBomba PEDROLLO PM 2 H.P. (110-220 v.) Bs. 966,ooBomba PEDROLLO PM 3H.P. (220 v.) Bs. 1.167,oo

TANQUE DE PRESION 82 GALONESBomba PEDROLLO de 1 H.P. (110 V) Bs. 1.153,ooBomba PEDROLLO de 1 H.P. (220 V) Bs. 1.127,ooBomba PEDROLLO de 1 H.P. (110-220 V) Bs. 1.169,oo

FIN