grado en ingenierÍa electromecÁnica especialidad mecánica · 2016-07-20 · mínimo posible para...

ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA (ICAI)

GRADO EN INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA

Especialidad Mecánica

DISEÑO DE UNA ESTACIÓN DE BOMBEO

PARA UNA VIVIENDA UNIFAMILIAR

Autor: Íñigo Leal de Oriol

Director: Íñigo Sánz Fernández

Madrid

Julio 2016

DISEÑO DE UNA ESTACIÓN DE BOMBEO PARA UNA VIVIENDA

UNIFAMILIAR

Autor: Leal de Oriol, Iñigo

Directores: Sanz Fernández, Iñigo

Entidad Colaboradora: ICAI - Universidad Pontificia Comillas

Introducción

Lo primero que debemos entender del proyecto es la situación geográfica de la vivienda,

situada encima de un pequeño cerro en El Monte del Pilar, en el Plantío, Madrid.

En la vivienda se han sucedido diferentes inundaciones a lo largo del año en el cuarto de

bombeo, situado en una terraza inferior. Con estas inundaciones, aparte de los daños

materiales que se pudiesen ocasionar, se rompía la bomba que abastecía en el momento

tanto a la vivienda como el regadío del jardín de la casa.

Tras un par de años de reparar y cambiar la bomba, decidí hacer este proyecto para

modernizar la bomba y hacerla sumergible, así como adaptar la piscina a la instalación

actual para conseguir un mayor rendimiento de la bomba y para alcanzar un ahorro

energético que actualmente no tenemos, ya que la bomba que recircula de la piscina es

antigua también.

Entonces diferenciaremos entre la elección de la bomba sumergible y la adaptación a la

instalación actual de la piscina, quitando dos tercios de carga a la bomba de la misma.

Para ello haremos un presupuesto de las bombas que adquiriremos, ya que instalaremos

2 en vez de la una que hay actualmente funcionando, para que, en caso de avería,

tengamos otra funcionando en paralelo, de sus válvulas y de los metros de tubería

necesarios para la recirculación de la piscina, así como de la mano de obra necesario

para todos estos cambios mencionados.

Diseño de la instalación

Lo primero que necesitaremos para el diseño de la instalación de bombeo será los

caudales nuevos y alturas de los distintos depósitos que habrá en nuestra instalación.

Como nuestra instalación abastecerá a la vivienda, jardín y piscina tendremos que tener

claro los métodos del cálculo del caudal y de la altura de los mismos. Por ello hicimos

un estudio ayudándonos de internet para saber aproximadamente los cálculos en cada

área.

En la vivienda lo primero que teníamos que tener claro es que había unos consumos de

agua fijos, como puede ser el número de veces por semana que se ponía de media en la

vivienda el lavaplatos o la lavadora, y los variables que serían aquellos que dependen

más del número de veces que se hagan en un día como pueden ser las duchas, el usar el

grifo, etc. Todo este estudio se hizo contando con 4 inquilinos.

En el jardín teníamos que saber que depende de la superficie que hubiese de cierto tipo

de planta, el regado que necesitaría sería distinto, ya que no es lo mismo la cantidad de

agua que necesita un árbol como el que necesita un arbusto o una flor. Por ello

distribuimos aproximadamente el número de metros cuadrados que habría de cada tipo

de planta y le asignamos un consumo por regadío, con ello legamos al caudal que

necesitaría nuestro jardín.

Por ultimo debíamos incluir el caudal de la piscina, que sería el nuevo en la instalación,

y correspondía al caudal de recirculación que necesitaba la piscina para tener el cloro

mínimo posible para que fuese potable y así poder juntarlo con el resto del agua de la

vivienda. Hicimos una tabla en la que según el número de recirculaciones que

queríamos, que en nuestro caso eran 4, tendríamos un caudal u otro que recircular.

Con todas estas consideraciones llegamos al resultado de 1,81 m3/h.

Las alturas de cada deposito las conocíamos y eran de 10 metros para el de la vivienda,

5 metros para el del jardín y la piscina, que están a la misma altura.

Para la elección de la bomba usamos el programa ABSEL, que con introducir los datos

de caudal y altura nos daba las mejores opciones para nuestra bomba. Previamente

tuvimos que decir que bomba queríamos, y como el objetivo de nuestro proyecto era

hacerla sumergible, eso hicimos.

Nos dio diversas opciones de bomba, pero tras comprobarlas todas solo nos salió una

que era viable, ya que el resto o no eran válidas o no nos ofrecía el caudal y altura que

necesitábamos.

La bomba que elegimos fue la AS 0530 2D.

Con la bomba ya elegida tuvimos que calcular las perdidas en tubería, y como ya

sabíamos los metros que había se calcularon las pérdidas a cada depósito con el mismo

programa ABSEL que nos ofrecía la opción de calculárnosla.

Lo último que nos quedaba era diseñar e pozo de bombeo, en caso de que con estas

bombas no fuese suficiente el actual cuarto de bombeo de la vivienda donde están

situadas las bombas. Tras hacer el estudio con el programa PSD llegamos a la

conclusión de que nuestro pozo (cuarto de bombeo) es más que valido y amplio para

poder soportar la carga máxima que podrían evacuar ambas bombas en caso de

inundación.

Finalmente, con todos los datos tomados debíamos calcular el presupuesto que nos iba a

costar toda la operación de mantenimiento, costes iniciales, explotación ...en un plazo

de 20 años, que es en el tiempo en el que íbamos a hacer el estudio de viabilidad de

nuestra bomba, por lo que utilizamos el estudio LCC proporcionado por Iñigo Sanz. En

él se diferenciaban los distintos costes que tendríamos con este tipo de proyecto.

Los resultados fueron los siguientes:

Por lo que el presupuesto de la instalación y mantenimiento de la nueva instalación a 20

años vista asciende a 25.085,43 € veinticinco mil ochenta y cinco euros con cuarenta y tres

céntimos.

Conclusión

Aunque a priori podemos pensar que es un precio elevado, en un plazo a 20 años vista de 2

bombas y la adaptación de la piscina es un valor esperado que entra dentro de los márgenes

esperados. Por lo que la instalación es viable.

Coste Presupuesto

Inicial 1.956 €

Instalación 1.740 €

Energéticos 14.829,83 €

Operación 3.000 €

Mantenimiento 3.282 €

Perdida producción

0 €

Medioambiental 0 €

Retirada 277,60 €

Total 25.085,43 €

DESIGN OF A PUMPING STATION FOR A SINGLE FAMILY HOUSE

Author: Leal de Oriol, Iñigo

Directors: Sanz Fernández, Iñigo

Collaborating Entity: ICAI - Universidad Pontificia Comillas

Introduction

The first thing we must understand is the geographical placement of the house, located

on the top a smal hill in El Monte del Pilar, in El Plantío, Madrid.

The pumping room has suffered from several floods in the past few years, in the inferior

yard. Discounting the several material damages that this floods have made, they’ve

made us change several times the broken pump that supplied water to the house and

garden, making us lose a lot of money and time.

After repairing and changing the bombs again and again through these past years, I’ve

decided to do this project and try to modernize the actual bomb and make it submersible

and to adapt the swimming pool to the actual installation to achieve a better energy

saving setting-up that we actually we don’t have, because the actual swimming pool

pum pis old too.

We will differentiate between the pump selection and the adaptation of the pool to the

actual installation, removing two third parts of the burden to tha pool pump. To achieve

it, we will build up a budget with the pump, valves and pipeline prices. We have to take

in count that we are going to install two pumps in parallel in case one of them fails, so

the other gets in charge ot he pumping. We will also have to consider the workforce that

will install all the set up of ouor installation.

Installation design

The first thing we will need to design the pumping installation will be the new flows

and heights of the various deposits that will be in our facility.

As our facility will supply the house, garden and pool we have to be clear about the

methods we are using to calculate the flow and height. So we did a study of internet

helping us to learn about the calculations we will be needing in each area.

In the house the first thing we have to be clear of is that there are fixed water

consumptions, such as the average number of times per week that put the dishwasher or

the washing machine, and the variables ones that would be those that depend more the

number of times to be used in a day such as showers, using the tap, etc. All this study

was made expecting 4 people.

In the garden we had to know that depends on the surface of a certain type of plant, the

watered we would need would be different, because it is not the same the amount of

water a tee needs that one a Bush or a certain flower needs. Therefore we distributed the

number of square meters that there are of each plant type and assign a consumption for

irrigation, se we finally have the amount of wáter our garden needs.

Finally, we should include the flow of the pool, which would be the new one in the

installation, and corresponded to the recirculation flow needed by the pool to have the

minimum possible chlorine for it to be clean and be able to join in with the rest of the

household water. We did a table that according to the number of recycles we wanted,

which in our case are 4, would give us a flow or other to recirculate.

With all these considerations we reached the result of 1,81 m3/h.

We know the heights of each deposit and are 10 meters for the house , 5 meters for the

garden and pool , which are at the same height .

For the election of the pump we use the program ABSEL, which by entering the flow

and height data gave us the best options for our pump. Previously we had to tell the

pump we wanted and because the goal of our project was to make it submersible , so we

did.

It gave us several pump options , but after checking them all out only one was viable ,

since the rest of them were invalid or did not offer us the needed flow and height.

The chosen pump was the AS 0530 2D.

With the pump already chosen we had to calculate the losses in piping, and as we knew

the meters we had to each deposit, we calculated the losses with the same ABSEL

program that offered us the option to do it.

The last thing left was to design the pumping room in case these pumps were not

enough big to the current pump room of the house where the bombs are located. After

doing the study with the PSD program we concluded that our well (pump room) is more

than enough and wide to withstand the maximum load that could evacuate both pumps

in case of flooding.

Finally, with all data taken we should be able to calculate the Budget that would cost us

all the maintenance, initial costs , operating ... within 20 years, which is the time we are

doing the viability study of our pump , so we use the LCC method provided by Iñigo

Sanz. In it the various costs we would have with this type of Project are going to be

differed.

The results are:

So the budget for the installation and maintenance of the new facility to 20 years from

now on will be 25.085,43 € twenty-five thousand and eighty-five euros and forty -

three cents.

Conclution

Although firstly we may think that it is a high price, within 20 years time of 2 pumps and

adaptation of the pool it is actually an expected to value within the expected value ranges. So

the installation is feasible.

Cost Budget

Initial 1.956 €

Installation 1.740 €

Energetic 14.829,83 €

Operation 3.000 €

Maintenance 3.282 €

Production loss 0 €

Environmental 0 €

Withdrawal 277,60 €

Total 25.085,43 €

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GRADO EN INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA

Especialidad Mecánica

DISEÑO DE UNA ESTACIÓN DE BOMBEO

PARA UNA VIVIENDA UNIFAMILIAR

Autor: Íñigo Leal de Oriol

Director: Íñigo Sánz Fernández

Madrid

Julio 2016

Iñigo Leal de Oriol

1

Diseño de una estación de bombeo para una vivienda unifamiliar

1. Memoria


2


Índice

1. Memoria .................................................................................................... 1

1.1 Introducción. ........................................................................................... 5

1.2 Estado del emplazamiento. ..................................................................... 7

1.3 Estado del arte ......................................................................................... 9

1.3.1 Definición de turbomáquina .............................................................. 9

1.3.2 Ecuaciones de una bomba ................................................................. 9

1.3.3 Ecuaciones en conductos ................................................................ 14

1.3.4 ABSEL ............................................................................................ 17

1.3.5 PSD ................................................................................................. 19

1.4 Red de la instalación ............................................................................. 21

1.5 Cálculos de la instalación ..................................................................... 22

1.5.1 Vivienda .......................................................................................... 23

1.5.2 Jardín ............................................................................................... 24

1.5.3. Piscina ............................................................................................... 25

1.5.4. Caudal final ....................................................................................... 26

1.5.5 Altura final ......................................................................................... 26

1.6 Bomba ................................................................................................... 27

1.7 Pérdidas de carga .................................................................................. 28

1.8 Equipo necesario ................................................................................... 30

1.9 Presupuesto ........................................................................................... 32


3


Índice de ilustraciones

Ilustración 1. Gráfico pluviometría y temperatura ____________________________ 8

Ilustración 2. Emplazamiento vivienda _____________________________________ 8

Ilustración 3. Rodete y álabes de una bomba ________________________________ 11

Ilustración 4. Triángulos de velocidad _____________________________________ 11

Ilustración 5. Tablas de pérdidas singulares ________________________________ 17

Ilustración 6. Formulario Sulzer _________________________________________ 18

Ilustración 7. Formulario pérdidas en tuberías ______________________________ 18

Ilustración 8. Formulario PSD ___________________________________________ 19

Ilustración 9. Red de la instalación _______________________________________ 21

Ilustración 10. Curva de rendimientos de la bomba AS 0530 D _________________ 27

Ilustración 11. Pérdidas de la vivienda ____________________________________ 28

Ilustración 12. Pérdidas del jardín _______________________________________ 28

Ilustración 13. Pérdidas de la piscina _____________________________________ 29

Ilustración 14. Válvula antirretorno ______________________________________ 30

Ilustración 15. Válvula de cierre _________________________________________ 30

Ilustración 16. Cuadro eléctrico _________________________________________ 31

Indice de ecuaciones

Ecuación 1. Ecuación de Bernoulli _______________________________________ 10

Ecuación 2. Ecuación de Euler __________________________________________ 10

Ecuación 3. Ecuación potencia de accionamiento ____________________________ 12

Ecuación 4. Potencia efectiva ___________________________________________ 12

Ecuación 5. Rendimiento total I __________________________________________ 12

Ecuación 6. Potencia en el rodete ________________________________________ 12

Ecuación 7. Rendimiento hidráulico ______________________________________ 13

Ecuación 8. Rendimiento volumétrico _____________________________________ 13

Ecuación 9. Rendimiento interno I ________________________________________ 13

Ecuación 10. Rendimiento interno II ______________________________________ 13


4


Ecuación 11. Rendimiento total II ________________________________________ 13

Ecuación 12. Ecuación de Darcy-Weisbach ________________________________ 14

Ecuación 13. Número de Reynolds ________________________________________ 15

Ecuación 14. Factor de fricción en régimen laminar _________________________ 16

Ecuación 15. Ecuación de Colebrook-White ________________________________ 16

Ecuación 16. Pérdidas secundarias en tuberías _____________________________ 16

Ecuación 17. Cálculo de la altura ________________________________________ 26

Índice de tablas

Tabla 1. Datos de la bomba instalada. _____________________________________ 22

Tabla 2. Consumos fijos de la vivienda ____________________________________ 24

Tabla 3. Consumos variables de la vivienda ________________________________ 24

Tabla 4. Consumo del jardín ____________________________________________ 25

Tabla 5. Medidas de la piscina ___________________________________________ 25

Tabla 6. Caudal según número de recirculaciones ___________________________ 26

Tabla 7. Presupuesto final. ______________________________________________ 32


5


1.1 Introducción.

La gran mayoría de las viviendas unifamiliares construidas a finales de los

años 80 en España mantiene las bombas que se instalaron en esas fechas y estas están

obsoletas. Muchas de estas bombas tienen una vida útil de unos 10 años y aunque la

mayoría sigue en funcionamiento la probabilidad de que fallen o se estropeen por el

agua es muy alto ya que al no ser tan modernas su capacidad de soportar el agua no

es tan alta como las actuales.

Esto supone un gran problema ya que muchas de ellas están instaladas en los

sótanos y las bombas de la época tenían un factor de mojado muy reducido por lo

que al mínimo contacto con el agua podrían estropearse y producir daños mayores

de los esperados.

La idea de escoger este proyecto se debe en gran parte a este problema, ya

que hemos tenido que cambiar las bombas en la casa de unos familiares y vi una

oportunidad para realizarlo.

Por ello planteamos esta propuesto de proyecto para reemplazar todas las

bombas con más de 10 años de funcionamiento por dos sumergibles trabajando en

seco. Estas dos bombas trabajaran en paralelo entre sí, una haciendo de auxiliar

mientras que la otra soporta toda la carga.

Actualmente la bomba soporta la carga de la vivienda y sus gastos, y los del

jardín, pero queremos ir más allá y unir la carga de una parte de la piscina para

intentar sacarle el mayor partido a estas nuevas bombas, para ello tendremos que

poner nuevas tuberías en el jardín.

En cuanto al agua de la piscina no hay problema en temas de potabilidad ya

que su contenido en cloro es muy bajo, porque están continuamente recirculándola y

no necesita de desinfectantes. Esta piscina se está recirculando a lo largo del año.

Tendremos que hacer obra de una tubería a la piscina y otra que salga de la

depuradora a la casa donde está situada la bomba para poder recirculada.


6


Esta piscina está continuamente abastecida por un pozo, el mismo que

abastece al depósito de la casa, por lo que si se necesita llenarla solo hay que abrir

las válvulas de esta tubería. Pero nosotros solo diseñaremos el deposito inicial.

Nos valdremos como modelo de obra necesaria e instalación de una vivienda

situada en la finca El Plantío, en la carretera del Plantío que une la urbanización La

Florida con Majadahonda, a unos 10 min de Moncloa, Madrid.

Con las nuevas bombas conseguiremos un mayor ahorro energético, ya que

la energía de las bombas anteriores está obsoleta y ha avanzado mucho la tecnología

en este aspecto. Estas bombas que obtendremos gracias a Sulzer, a través del

programa ABSEL, conseguiremos unas bombas de última tecnología con altos

rendimientos. Hablaremos del tipo de motores que utilizaremos más adelante.


7


1.2 Estado del emplazamiento.

Como se mencionó anteriormente, el emplazamiento estará a 10 min de

Madrid en la finca El Plantío, por lo que su clima no varía en nada o poco del de

Madrid.

El clima de Madrid es Mediterráneo típico, con unas temperaturas que varían

alrededor de los 15º C. Los inviernos son fríos con temperaturas medias que rondan

los 6º C, mientras que suele haber una media de 5 nevadas al año. Mientras que en

Madrid centro las nieves no se mantienen en las calles, he de decir que en la finca la

nieve suele durar varios días, ya que la finca está en un bosque y las sombras y la

humedad que hay evita que esta se derrita.

Los veranos por el contrario suelen ser muy calurosos y secos con

temperaturas que alcanzan temperaturas máximas medias de 32º C. Por ello la

necesidad de estar continuamente regando el jardín, por lo menos durante la mitad

del año. La amplitud térmica puede llegar a superar los 13º C en la periferia urbana,

zona donde está la finca de estudio por lo que es un factor a tener en cuenta a la hora

de ver las posibles lluvias e inundaciones posteriores.

Las lluvias anuales son de unos 400 mm, con mínimos en verano y máximos

en otoño y primavera. El mes en el que más precipitaciones se dan, siendo de 56 mm,

son en noviembre y diciembre. La humedad es del 57% a lo largo del año con muchas

oscilaciones entre épocas frías y calientes, siendo las primeras mucho más húmedas.

La vivienda está en el alto de una pequeña colina, pero se suele inundar el

cuarto inferior ya que tiene una terraza inferior, por ello y por qué las bombas suelen

estropearse con cierta regularidad e inundar el cuarto de bombeo, decidimos que la

mejor opción para solucionar este problema está sustituirlas por dos nuevas, ambas

sumergibles, así como mejorar la instalación actual para evitar estos problemas.


8


Una vista aérea de la zona donde se realizará el cambio de la bomba:

Ilustración 1. Gráfico pluviometría y temperatura

Ilustración 2. Emplazamiento vivienda


9


1.3 Estado del arte

En este apartado definiremos la bomba o maquinas hidráulicas, así como las

características que las definen, tipos de bombas y las ecuaciones que las definen,

propiedades, etc.

1.3.1 Definición de turbomáquina

Son aquellas que obtienen energía de un fluido a través de un elemento

mecánico denominado rodete que, o bien entrega energía al fluido como son las

bombas o ventiladores, o la absorben del fluido como las turbinas de vapor o

hidráulicas.

Usan distintos tipos de fluidos y dependiendo del fluido, siendo compresible

(aire) o incompresible (agua) se rige por distintas ecuaciones. En nuestro caso

usaremos agua por lo que solo estudiaremos estas últimas.

1.3.2 Ecuaciones de una bomba

Ecuación de Bernoulli

Las ecuaciones que más nos interesan para el funcionamiento son las de

Bernoulli que explica como la energía que lleva un fluido permanece constante a lo

largo de su recorrido, dependiendo en todo momento de la energía cinética

(velocidad que lleva nuestro fluido), de la energía potencial (debido a la altitud del

fluido) y de la presión que tenga este en ese punto, de tal manera que de un punto a

otro, la suma de esos factores debe mantenerse constante, teniendo en cuenta en todo

momento las pérdidas de carga que sufre el fluido a través del recorrido, como puede

ser el rozamiento del fluido con las paredes de la tubería.

La ecuación es la siguiente:


10


𝑣12

2𝑔+

𝑃1

𝜌𝑔+ 𝑧1 =

𝑣22

2𝑔+

𝑃2

𝜌𝑔+ 𝑧2 + 𝑃ℎ 1−2

Ecuación 1. Ecuación de Bernoulli

Se representan 2 puntos de una misma corriente de fluido y representan:

- v: velocidades en ambos puntos cada uno según su subíndice.

- P: presión del fluido en cada punto.

- z: altura geodésica de cada punto.

- g: aceleración de la gravedad.

- 𝜌: densidad del fluido.

- 𝑃ℎ: perdidas de carga que experimenta el fluido a través del recorrida de

1 a 2.

Ecuación de Euler

Otra ecuación fundamental en el comportamiento del fluido es aquella que

explica el comportamiento del fluido dentro de la turbomáquina, ya que la de

Bernoulli es útil en cierta parte de la turbomáquina y en las tuberías, ecuaciones de

Euler son exclusivas de la turbomáquina. Las turbomaquina se rigen por esta

ecuación que expresa el intercambio de energía dentro del rodete, siendo la siguiente:

𝐻𝑢∞ =𝑢2𝑐2𝑢 − 𝑢1𝑐1𝑢

𝑔

Ecuación 2. Ecuación de Euler

Los elementos de esa ecuación se pueden explicar con el triángulo de velocidades y

con los puntos que representa cada uno en un rodete.


11


Se hace posible el cálculo de estas velocidades a la entrada y salido de los

alabes gracias a los llamados triángulos de velocidades que nos facilitan mucho el

cálculo.

Explicaremos que representa cada velocidad y para que nos sirven los

ángulos:

- U: velocidad absoluta del alabe a la entra y salida.

- C1 y C2: velocidad absoluta a la entrada y salida del rodete.

- W1 y W2: velocidad relativa del fluido con el alabe a la entrada y a la

salida del mismo.

Ilustración 3. Rodete y álabes de una bomba

Ilustración 4. Triángulos de velocidad


12


- C1m y C2m: velocidad tangencial de la absoluta a la entrada y salida del

rodete.

- C1u y C2u: componente radial a la absoluta la entrada y salida del rodete.

- α: representa el ángulo entre las velocidades absolutas del rodete y los

alabes.

- β: ángulo entre la velocidad absoluta del fluido y la relativa del alabe.

Potencias y rendimientos

Para poder darle la energía suficiente a nuestro fluido para que llegue a donde

queramos necesitamos entregarle esa energía a través del eje, a esa potencia se la

denomina potencia de accionamiento (Pa) y se define como el momento (M)

entregado al eje, por las revoluciones que lleva este (ω)

𝑃𝑎 = 𝑀𝜔

Ecuación 3. Ecuación potencia de accionamiento

Mientras que la potencia efectiva es aquella potencia resultante de las

perdidas internas de la bomba, traduciéndose como la que obtiene el fluido en la

bomba e impulsa el caudal (Q) a la altura (H) deseada.

𝑃 = 𝜌𝑔𝑄𝐻

Ecuación 4. Potencia efectiva

Siendo 𝜌 la densidad del fluido y g la gravedad.

De ambas ecuaciones podemos saber el rendimiento total de nuestra bomba,

que representa cuanta cantidad de la potencia entrega a través del eje, llega al fluido.

𝜂𝑡 =𝑃

𝑃𝑎

Ecuación 5. Rendimiento total I

En cuanto a la potencia que le llega al rodete, es aquella que obtenemos tras

restarle las perdidas mecánicas de nuestra bomba a la potencia de accionamiento.

𝑃𝑖 = 𝑃𝑎 − 𝑃𝑚

Ecuación 6. Potencia en el rodete


13


El rendimiento hidráulico es aquel rendimiento que tiene en cuenta las

pérdidas de altura frente a la altura total siendo la ecuación del mismo.

𝜂ℎ =𝐻

𝐻𝑖𝑛𝑡 + 𝐻

Ecuación 7. Rendimiento hidráulico

El rendimiento volumétrico, es parecido al hidráulico solo que en vez de tener

en cuenta las alturas, se tienen en cuenta los caudales internos de la bomba y el real

que sale de ella.

𝜂𝑣 =𝑄

𝑞𝑖 + 𝑞𝑒 + 𝑄

Ecuación 8. Rendimiento volumétrico

Con ambos rendimientos podemos obtener el rendimiento interno de la

bomba, ya que tenemos en cuenta tanto las perdidas volumétricas como las

hidráulicas teniendo estas dos maneras de calcularlo, con las potencias internas y

efectiva, o por los rendimientos anteriores.

𝜂𝑖 =𝑃

𝑃𝑖= 𝜂𝑣𝜂ℎ

Ecuación 9. Rendimiento interno I

El ultimo rendimiento a tener en cuenta es el mecánico, en el cual

comparamos las perdidas internas de las bombas debidas a los rozamientos en

cojinetes y la potencia de accionamiento de la bomba.

𝜂𝑖 =𝑃𝑖

𝑃𝑎

Ecuación 10. Rendimiento interno II

Y con todas ellas llegamos a la conclusión de que el rendimiento total de una

bomba podemos expresarla como la multiplicación de todos los rendimientos de una

bomba.

𝜂𝑡 = 𝜂𝑣𝜂ℎ𝜂𝑚

Ecuación 11. Rendimiento total II


14


1.3.3 Ecuaciones en conductos

Ecuaciones de Bernoulli

El concepto es exactamente el mismo que en el apartado de bombas,

escogemos dos puntos de nuestro conducto y sabemos que entre ellos la energía debe

ser la misma, teniendo en cuenta los parámetros anteriormente explicados.

Perdidas primarias en conducto cerrado

Sabemos de las ecuaciones del apartado anterior que hay perdidas entre los

dos puntos escogidos de nuestro conducto. En este apartado explicaremos como

calcular esas pérdidas y que ecuaciones rigen esas pérdidas en conductos cerrados.

Uno de los factores que más influyen en las perdidas en tuberías es el material

de la misma, ya que dependiendo de este la rugosidad será mayor o menor y eso

influirá mucho. No es lo mismo una tubería de hierro que una de PVC, ya que la

primera tendrá una rugosidad mayor que la segundo y dará más perdidas ya que al

fluido le “costará” más fluir tras ella.

Para el cálculo de las cargas primarias nos ayudaremos de las siguientes

ecuaciones:

Ecuación de Darcy-Weisbach

La primera es usando velocidad a través de la tubería mientras que las

segunda es masa útil, usando caudales a través de una tubería circular, que será lo

que haremos nosotros.

𝐻𝑓 = 𝑓𝐿𝑣2

𝐷2𝑔= 𝑓

8𝐿𝑄2

𝜋2𝐷5𝑔

Ecuación 12. Ecuación de Darcy-Weisbach

Donde:

- L: longitud de la tubería.

- Q: caudal que circula a través de la tubería.


15


- D: diámetro de la tubería, si no fuera circular tendríamos que usar la Dh

(diámetro hidráulico), pero como en nuestro caso todas serán circulares

no explicaremos esas ecuaciones.

- f: factor de fricciona través de la tubería.


- V: velocidad del fluido a través de la tubería.

Factor de fricción (f)

El factor de fricción depende del régimen del fluido a través de la tubería, no

es lo mismo que vaya en régimen laminar que en régimen turbulento.

El régimen laminar es un flujo estable y uniforme siendo la velocidad en las

paredes de la tubería cero, por lo que no tenemos en cuenta la rugosidad de la pared.

Mientras que el turbulento es desigual, por ello el factor f suele variar mucho entre

ambos, ya que en laminar no tenemos en cuenta la rugosidad de la pared mientras

que en el turbulento.

Para ello necesitaremos calcular el Número de Reynolds (Re) que se calcula

de la siguiente manera y nos indica el régimen en el que fluye nuestro fluido.

𝑅𝑒 =𝑣𝐷𝜌

µ

Ecuación 13. Número de Reynolds

Donde:

- v: velocidad a través de la tubería

- D: diámetro de la tubería.

- 𝜌: densidad del fluido

- µ: viscosidad dinámica del fluido.

Dependiendo de los valores de este número sabremos si estamos en régimen

laminar, turbulento de transición:

- 𝑅𝑒 ≤ 2100 - Régimen laminar

- 2100 ≤ 𝑅𝑒 ≤ 10000 - Régimen de transición

- 𝑅𝑒 ≥ 10000 - Régimen turbulento


16


Una vez calculado procedemos a calcular el factor de fricción f:

- Régimen laminar:

𝑓 =64

𝑅𝑒

Ecuación 14. Factor de fricción en régimen laminar

- Régimen turbulento:

A esta ecuación se la conoce como ecuación de Colebrook – White.

1

√𝑓= −2 log10 (

𝑘

3,7𝐷+

2,51

𝑅𝑒√𝑓)

Ecuación 15. Ecuación de Colebrook-White

Donde el único valor que no ha aparecido es:

- k: rugosidad de la tubería.

Perdidas secundarias en tuberías

Tenemos que tener en cuenta la geometría de estas tuberías y ver qué

elementos la componen, ya que no es lo mismo una tubería recta, que un

codo. Todo ello afecta de una manera u otra a las perdidas entre dos puntos

de un recorrido.

La ecuación que representa estas pérdidas es la siguiente:

𝐻𝑠 = 𝑘𝑣2

2𝑔

Ecuación 16. Pérdidas secundarias en tuberías

Donde:

- v: es la velocidad en la tubería.


- k: coeficiente de perdida secundaria, que depende de cómo y cuál sea el

elemento.


17


Ilustración 5. Tablas de pérdidas singulares

1.3.4 ABSEL

Para nuestro proyecto usaremos el programa de cálculo y diseño de bombas

ABSEL, un programa proporcionado por Sulzer, que nos facilita enormemente los

cálculos ya que, con introducir caudales y alturas necesarias, ya nos proporciona las

bombas más apropiadas, así como las perdidas.

Lo primero a escoger en este programa es el tipo de bomba que queremos,

que en nuestro caso es sumergible, por lo que sería la AS, pero esto saldrá en la parte

de cálculos, que desarrollamos el proceso de selección de bomba.

Lo importante de este programa, es que una vez sabidos caudal y altura

necesaria, podemos calcular las perdidas, que incluyen todas las ecuaciones


18


anteriormente explicadas, de la tal manera que no tenemos que hacer los cálculos

nosotros, ahorrándonos mucho trabajo.

A continuación, mostraremos como es la selección de los elementos en las

tuberías, distancias de un ejemplo cualquiera para que se vea los elementos

necesarios que necesitaremos más adelante, para servir como guía.

Definimos el fluido a utilizar, el caudal que necesitamos, la altura, etc.

Posteriormente definimos los codos de nuestra instalación y demás para

conocer las perdidas.

Y con esos datos introducidos ya podemos calcular las perdidas.

Ilustración 6. Formulario Sulzer

Ilustración 7. Formulario pérdidas en tuberías


19


Es una herramienta muy útil que nos facilita enormemente el trabajo, siendo la principal

de las herramientas utilizadas en el proyecto, ya que con ello sabemos los costes de

explotación de nuestras bombas y cuáles serán las que debamos utilizar.

1.3.5 PSD

Este programa, proporcionado por Sulzer, nos permite diseñar nuestro pozo

según la potencia de la bomba ya seleccionada, con ello vemos las dimensiones del

mismo sabiendo a que distancia debemos situar unas de otras las bombas que

hayamos seleccionado.

Con el diseño que nos dé tenemos dos posibilidades, construir el pozo que

nos da con esas medidas en caso de no tenerlo construido, o en caso de tenerlo, ver

si con las bombas seleccionadas nuestro pozo podría aguantar la carga esperada, con

lo cual, en caso de no ser así, habría que remodelarlo.

Calcularemos el pozo en la parte de cálculos, pero daremos un primer vistazo

al programa para ver qué cosas necesitaremos para diseñarlo.

Vemos como necesitamos las bombas que estarán bajo carga, que en nuestro

caso será una, pero tendremos una en standby, y eso el programa también nos lo

ofrece.

Ilustración 8. Formulario PSD


20


Nos pregunta por el modelo de la bomba, que en todo momento dependerá

de la potencia de la misma. Esto se hará después de haber escogido nuestra bomba

con el ABSEL.

Nos pregunta caudales y por donde entrara el agua a nuestro pozo, el diámetro

de entrada al mismo y la forma del que será, al introducir estos datos nos dará el

diseño del pozo de características mínimas que soportaran nuestra bomba.

El programa es sencillo y muy intuitivo, y nos permite saber en 2 pasos el

pozo que necesitamos, por lo que nos ahorra mucho tiempo. Es esencial para nosotros

ya que, al estar cogiendo bombas sumergibles con instalación en seco, nuestro cuarto

es probable que se inunde (de hecho, el objetivo es conseguir vaciar este cuarto en

caso de inundación) por lo que necesitaremos bombas que satisfagan nuestros

caudales y alturas de la instalación, pero también un pozo que cubra con las

dimensiones necesarias para, con estas bombas, poder vaciarlo. Todo ello lo

calcularemos en el apartado de pozo, en cálculos.


21


1.4 Red de la instalación

A continuación, mostraremos la instalación en la que colocaremos las

bombas y donde construiremos e instalaremos la tubería de recirculación.

En él se observa como un pozo abastece tanto a la piscina como al depósito

del que coge agua la bomba, inmediatamente a la derecha se tiene el depósito de la

vivienda situado en la parte superior de la la misma a unos 10 metros de altura.

El depósito de jardín esta fuera de la vivienda a unos 5 metros del nivel de la

bomba, ya que como comentamos esta se encuentra en una terraza inferior de la casa.

La tubería que lleva desde el codo del jardín será lo que tengamos que

construir en nuestra obra para adaptar la piscina a nuestra instalación, una vez llegada

a el agua a la piscina, la vuelta lo hace a través de la mencionada tubería de

recirculación gracias a la gravedad, por lo que las perdidas nos darán igual e irán a

parar al depósito de la bomba. Este conducto también tendremos que construirlo.

La piscina la consideramos un depósito y está a la misma altura que el del

jardín. Las distancias de las tuberías ya están metidas en el programa ABSEL.

Ilustración 9. Red de la instalación


22


1.5 Cálculos de la instalación

Para comenzar con los cálculos lo primero que hemos hecho es ver que

bomba teníamos instalada para posteriormente ver las necesidades mínimas que

necesita nuestra instalación.

La bomba instalada tiene las siguientes características y con ella

empezaremos los cálculos:

BOMBA GUINARD, S.A. MT-80b-2 97366

C.V. 1,5

Potencia en el eje (kW) 1,1

Voltaje (V) 220/380

Intensidad (A) 4,6/2,7

Vueltas (rpm) 2835

Factor de potencia (cos φ) 0,82

Frecuencia (Hz) 50

IP 44

Tabla 1. Datos de la bomba instalada.

Tomando estos datos como datos de partida podemos empezar a calcular el

resto de la instalación.

Por ello debemos empezar con los caudales que necesitará nuestra vivienda

y los metros de tubería que hay de un depósito, ya que tendremos 3 depósitos

diferentes:

- Vivienda

- Jardín

- Piscina

Calcularemos las alturas a las que esta cada depósito, cuantos metros hay para

calcular las pérdidas de la instalación, y cuando caudal necesitan para abastecer las

necesidades de cada depósito.


23


Desde el principio diremos que no incluiremos los cálculos del pozo de

bombeo ya que en el apartado de cálculos nos sale que no es necesario adecuar el

nuestro a uno nuevo, por lo que ese punto es irrelevante.

1.5.1 Vivienda

El estudio que hemos realizado para los cálculos de caudal de la vivienda son

cuantitativos teniendo en cuenta los elementos que más agua consumen de la casa,

como puede ser un lavavajillas, una lavadora, etc. así como los consumos que podría

tener una persona de media al día.

Con todos esos datos formamos unas tablas, todo ello siguiendo patrones

recopilados de la web que nos han ayudado a ver cuánto consumo de media cada

elemento, así como los consumos personales de cada bomba.

Nosotros tendremos en cuenta en todo momento que, como mínimo,

ocuparan la casa 4 personas.

Dividiremos los consumos en:

- Consumos fijos: aquellos que realizamos al menos una vez cada cierto

tiempo como puede ser lavar la ropa 2 veces a la semana, o el número de

veces que limpiamos la vivienda. Estos datos han sido recogidos

preguntando a los inquilinos de la casa, mientras que los consumos, como

ya hemos comentado, los hemos sacado de la web.

- Consumos variables: aquellos que requieren un tiempo variable y el

número de usos que puede darle una persona a la semana, como ducharse

o bañarse (hay gran diferencia entre ambos, las veces que utilizan el

cuarto de baño para otros usos, etc. Estos datos los hemos recopilado en

parte de internet y en parte preguntando a los inquilinos asi como de la

experiencia propia.

En las tablas aparecerán en rojo los caudales en litros por semana que

posteriormente pasaremos a m3/h para mejor uso en el programa ABSEL que

utilizaremos para los cálculos.


24


Las tablas quedan de la siguiente manera:

Columna ACCION Nº USO/SEM CON. ESTIMADO [L]

TIEMPO [MIN]

TOTAL [L/SEM]

FIJOS LAVAPLAT 7 120 - 840

LAVADORA 7 20 - 140

LIMP. CASA 4 15 - 60

TOTAL [L/sem] 1040 Tabla 2. Consumos fijos de la vivienda

Columna ACCION [PER] Nº USO/SEM*PER CONSUMO [L/MIN] TIEMPO [MIN] TOTAL [L/SEM]

VARIABLE DUCHA (2) 14 18 10 5040

LAVAMAN (4) 35 5 1,5 1050

BAÑERA (2) 14 160 - 4480

INODORO (4) 49 10 - 1960

TOTAL [L/sem] 12530 Tabla 3. Consumos variables de la vivienda

Finalmente, el consumo de la vivienda será el siguiente:

FINAL [m3/h] 0,08

El caudal no es muy alto, pero a continuación veremos los dos más

importantes de la instalación que serán los del jardín y los de la piscina.

1.5.2 Jardín

Siguiendo el proceso de los cálculos anteriores, vemos que tipo de plantas

hay en el jardín y los tipos de riego y agua que necesitan al día ya que dependiendo

de si es una flor o es un árbol, las necesidades de la planta son muy diferentes.

Debemos saber la extensión aproximada del jardín plantado para ver cuanta

área de cada tipo de planta hay aproximadamente, ya que los consumos de las plantas

se miden en 𝑚2.


25


Tras consultar con los inquilinos, hay aproximadamente unos 2000 𝑚2 de

jardín regado. Es una extensión muy grande, pero son medidas muy precisas, ya que

se hizo el estudio para la instalación de la bomba actual, para saber cuánto se

necesitaba para regarla.

Tomando datos de internet y viendo cuanto consume cada tipo de planta,

diferenciándolo nosotros previamente en el jardín llegamos a la siguiente tabla,

donde se expresan los metros cuadrados de cada tipo de planta (o porcentaje para

hacerlo más sencillo) así como la cantidad de agua que necesitan diariamente:

TIPO CANTIDAD (%) CONSUMO (L/DIA)

TOTAL [L/DIA]

CESPED 60% 7 8400

ARBUSTOS 30% 4,3 2580

TAPIZANTES 5% 4,7 470

PLANTA AUCTÓCTONA 5% 1,8 180

ARBOLES 50 10 500

TOTAL [L/DIA] 12130,00

EXTENSION [M2] 2000 TOTAL FINAL [M3/H] 0,51 Tabla 4. Consumo del jardín

1.5.3. Piscina

Finalmente pasaremos a los cálculos de la piscina. Esta es la única parte que

no está incluida en la instalación actual por lo que tendremos que saber las

dimensiones de la mismas, así como el número de recirculaciones que hace al día.

Necesitamos las medidas para ver el volumen que ocupa el agua en ella, para

saber el volumen que mueve aproximadamente cada recirculación. Las dimensiones

de la piscina son las siguientes:

ANCHO [M] 4

LADO [M] 8

PROF. MEDIA [M] 1,4

VOL. PISCINA [M3] 44,8 Tabla 5. Medidas de la piscina


26


Los inquilinos nos comentan que la tienen la piscina continuamente

recirculándola a lo largo del año por lo que será un consumo fijo anual.

De la siguiente tabla de recirculaciones, con unos datos de recirculado al día,

y teniendo en cuenta el efecto de las recirculaciones sobre la turbidez llegamos a la

siguiente tabla:

RECIRCULACIONES [ REC/DIA] % RECIRCULADO AL DIA

VOL.RECIRC [M3/DIA]

VOL RECIRC [M3/H]

1 58% 18,82 0,78

2 18% 36,74 1,53

3 5% 42,56 1,77

4 2% 43,90 1,83

5 1% 44,35 1,85

6 0,5% 44,58 1,86

7 0,08% 44,76 1,87

8 0,02% 44,79 1,87 Tabla 6. Caudal según número de recirculaciones

Como queremos quitarle dos tercios de la carga a la bomba de la piscina, para

que esta no quede obsoleta, y haciendo 4 recirculaciones al día llegamos a un caudal

que pasa por la recirculación hacia nuestra nueva bomba de:

Q FINAL [M3/H] 1,22

1.5.4. Caudal final

Con todos esos caudales calculados sacamos el caudal aproximado que

deberá soportar nuestra nueva bomba:

Q BOMBA [m3/h] 1,81

1.5.5 Altura final

La altura de la vivienda la calculamos también de manera aproximada siendo

esta la seguida por los siguientes cálculos:

𝑯 = 3 𝑚 ∗ 3𝑝𝑖𝑠𝑜𝑠 + 0,5𝑚 ∗ 2𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜𝑠 = 𝟏𝟎 𝒎

Ecuación 17. Cálculo de la altura


27


1.6 Bomba

Con los datos de caudal y altura de la bomba nos vamos al programa ABSEL

y los introducimos saliéndonos 3 principales opciones de las cuales, como se verá en

cálculos descartaremos 3 de ellas y nos quedaremos con la bomba AS 0530 D que

tiene las siguientes curvas de funcionamiento, caudal, rendimientos y alturas.

Los datos que se muestran en la imagen son el caudal y la altura con los que

funcionará nuestra bomba. Vemos como ambos datos cumplen con las condiciones

mínimas de caudal y altura previamente calculados.

Una vez calculados estos datos necesitaremos los datos de pérdidas y los

metros de tubería necesarios para nuestra piscina y de la instalación.

Ilustración 10. Curva de rendimientos de la bomba AS 0530 D


28


1.7 Pérdidas de carga

El programa ABSEL nos ofrece también la opción de calcularnos las perdidas

en función de los metros de tubería, válvulas, codos, etc.

Viendo en la imagen proporcionado en el apartado de red de la instalación

sacamos las pérdidas que llevan al depósito de la vivienda (situado encima del tejado

de la misma para que luego el agua caiga por gravedad), los del jardín y el de la

piscina

- Vivienda:

- Jardín:

Ilustración 11. Pérdidas de la vivienda

Ilustración 12. Pérdidas del jardín


29


- Piscina: para la piscina necesitaremos los metros de tubería que

instalaremos hasta la misma, ya que los de vuelta de recirculación de la

misma bajaran por gravedad, ya que se encuentra por encima de nuestra

bomba. Esos metros de tubería calculados son de 15 m aproximadamente.

Ilustración 13. Pérdidas de la piscina


30


1.8 Equipo necesario

Necesitaremos diferentes elementos de contención para nuestra bomba como

son las válvulas que instalaremos y el cuadro eléctrico.

Usaremos una válvula antirretorno de bola y de cierre para cada bomba, y

una de cierre para el de recirculación de la piscina en caso de que sea necesario.

Las válvulas las sacamos del catálogo de Comeval y son las siguientes:

- 3 válvulas antirretorno de bola DN50 del catálogo.

-

- 2 válvulas de cierre de mariposa DN50.

-

Ilustración 14. Válvula antirretorno

Ilustración 15. Válvula de cierre


31


El cuadro que elegimos teniendo en cuenta que necesitamos que controle en

todo momento a las 2 bombas es de GCE, siendo el modelo el C609 M-4.

Ilustración 16. Cuadro eléctrico


32


1.9 Presupuesto

En el presupuesto seguiremos el modelo LCC teniendo en cuenta todos los

presupuestos variables o no de aquí a 20 años que es de cuando estamos haciendo el

estudio para la viabilidad de esta nueva bomba.

En el apartado de cálculos se ven desglosados todos los cálculos, pero solo

mostraremos el presupuesto final y lo que vale cada uno de los elementos del modelo

LCC.

Coste Presupuesto

Inicial 1.956 €





Perdida producción

0 €


Retirada 277,60 €

Total 25.085 € Tabla 7. Presupuesto final.


1


2. Cálculos


3


Índice

2. Cálculos ..................................................................................................... 1

2.1. Caudal ........................................................................................................ 6

2.2 Altura ........................................................................................................ 11

2.3 Bombas ..................................................................................................... 12

2.3.1. AS 0530 D ........................................................................................ 16

2.3.2. AS 0630 D ........................................................................................ 20

2.3.3. AS 0631 D ........................................................................................ 21

2.3.4. AS 0831 D ........................................................................................ 22

2.3.5. Selección de la bomba ...................................................................... 22

2.4 Pérdidas en tuberías .................................................................................. 24

2.5 Valvulería ................................................................................................. 28

2.5.1 Válvulas Anti-retorno ........................................................................ 28

2.5.2 Válvula de cierre ................................................................................ 29

2.6 Cuadro eléctrico ........................................................................................ 30

2.7 Pozo de bombeo ........................................................................................ 32


4


Índice de tablas

Ilustración 1. Fluido de partida ___________________________________________ 6

Ilustración 2. Efecto de la recirculación sobre la turbiedad _____________________ 9

Ilustración 3. Bomba a sustituir __________________________________________ 12

Ilustración 4. Bombas disponibles ________________________________________ 14

Ilustración 5. Curva de rendimientos de la bomba AS 0530 D __________________ 16

Ilustración 6. Punto de funcionamiento AS 0530 D ___________________________ 17

Ilustración 7. Curvas del motor AS 0530 D _________________________________ 18

Ilustración 8. Requerimientos energéticos al año AS 0530 D ___________________ 19

Ilustración 9. Datos de explotación AS 0530 D ______________________________ 19

Ilustración 10. Punto de funcionamiento AS 0630 D __________________________ 20



Ilustración 13. Pérdidas de la vivienda ____________________________________ 24

Ilustración 14. Pérdidas de cada tubería de la vivienda _______________________ 25

Ilustración 15. Pérdidas del jardín _______________________________________ 25

Ilustración 16. Pérdidas de cada tubería del jardín __________________________ 26

Ilustración 17. Pérdidas de la piscina _____________________________________ 27

Ilustración 18. Pérdidas de cada tubería de la piscina ________________________ 27

Ilustración 19. Válvula anti retorno de bola ________________________________ 28

Ilustración 20. Válvula de cierre de mariposa _______________________________ 29

Ilustración 21. Catálogo de cuadros eléctricos ______________________________ 30

Ilustración 22. Cuadro eléctrico _________________________________________ 31

Ilustración 23. Formulario pozo _________________________________________ 32

Ilustración 23. Formulario pozo _________________________________________ 32

Ilustración 24. Planta del pozo __________________________________________ 33

Ilustración 24. Planta del pozo __________________________________________ 33

Ilustración 25. Perfil del pozo ___________________________________________ 33

Ilustración 25. Perfil del pozo ___________________________________________ 33


5


Índice de tablas

Tabla 1. Consumos fijos de la vivienda _____________________________________ 7

Tabla 2. Consumos variables de la vivienda _________________________________ 7

Tabla 3. Consumos del jardín ____________________________________________ 8

Tabla 4. Medidas de la piscina ____________________________________________ 9

Tabla 5. Caudal según el número de recirculaciones _________________________ 10

Tabla 6. Datos de la bomba a sustituir ____________________________________ 12

Tabla 7. Bombas candidatas ____________________________________________ 15

Tabla 8. Datos energéticos ______________________________________________ 19

Tabla 9. Datos bomba AS 0530 D ________________________________________ 23


6


Lo primero que necesitaremos para empezar a realizar los cálculos será el

fluido que utilizará, la bomba con la que moveremos ese fluido y por último la

instalación en la que se colocará. El fluido que utilizaremos será agua potable en

todos los casos y tiene las características.

2.1. Caudal

Debemos cumplir con las necesidades de caudal y altura de la vivienda a

estudiar, por ello hacemos los cálculos pertinentes para obtener esos datos y

estudiaremos los posibles gastos del conjunto de la vivienda, incluyendo jardín y

piscina para unificar esas bombas y ahorrarnos el máximo dinero posible.

Vivienda

Haremos un estudio de los posibles gastos de agua que tiene una casa, que

en nuestro caso tendrá 4 inquilinos, siendo algunos de estos gastos los gastos de agua

por higiene, lavado de platos y ropa, limpieza de la casa y coche, etc.

Para ello dividiremos los gastos en fijos y variables. Los fijos serán aquellos

que no dependan del uso del mismo, ya sea por el tiempo que estén funcionando o

del número de personas que lo utilicen, sino que solo dependerán del número de usos

que se hagan. Aunque es cierto que en el caso de la lavadora y lavaplatos depende

de a las temperaturas a las que se realice o los tiempos que se les dé, hemos supuesto

que todos los usos se harán con las mismas condiciones.

PERS 4

Ilustración 1. Fluido de partida


7


Columna ACCION Nº USO/SEM CON. ESTIMADO [L]

TIEMPO [MIN]

TOTAL [L/SEM]

FIJOS LAVAPLAT 7 120 - 840

LAVADORA 7 20 - 140

LIMP. CASA 4 15 - 60

TOTAL [L/sem] 1040 Tabla 1. Consumos fijos de la vivienda

En cuanto a los variables, dependerán del número de personas que lo utilicen

y del tiempo que duren con el agua corriendo. La bañera se supondrá que se pondrá

siempre hasta el límite siendo los valores de gasto de agua siempre el mismo, y el

inodoro consume lo mismo por cada uso, pero depende del número de personas que

lo utilicen. Supondremos que la bañera la usarán 2 personas y las otras 2 utilizarán

la ducha, para contemplar los gastos posibles.

Columna ACCION [PER] Nº USO/SEM*PER CONSUMO [L/MIN] TIEMPO [MIN] TOTAL [L/SEM]

VARIABLE DUCHA (2) 14 18 10 5040

LAVAMAN (4) 35 5 1,5 1050

BAÑERA (2) 14 160 - 4480

INODORO (4) 49 10 - 1960

TOTAL [L/sem] 12530 Tabla 2. Consumos variables de la vivienda

Finalmente, nuestro resultado final sumando los variables y fijos serán de:

FINAL [m3/h] 0,08

Es cierto que hay muchos más gastos en una vivienda, pero hemos querido

simplificarlo a los principales factores que afectan al consumo, siendo el resto

despreciables frente a estos.

Todos los datos de los consumos y los gastos medios de cada aparato se han

sacado de páginas web que entre ellas difieren bastante por lo que se ha hecho una

media entre las distintas fuentes de las que lo hemos sacado. Todos los consumos


8


dependen de la modernidad de los aparatos, ya que una lavadora nueva ahorra mucha

más agua, pero los electrodomésticos, inodoros y duchas de la casa son antiguas por

lo que los datos son aproximadamente iguales a los antiguos aparatos y sus

consumos. Toda el agua utilizada en estos aparatos es agua NO potable.

Jardín

Necesitaremos también los gastos del jardín que como ya hemos explicado,

también esta abastecido por esta misma bomba. Partiendo de que nuestro jardín tiene

una gran extensión y gran parte de él está regado, aproximándolo a 2000 𝑚2. Los

litros por área dependen del tipo de planta que se riegue y del número de árboles que

haya, no es lo mismo regar el césped que un arbusto o unas plantas autóctonas. Para

ello se hicieron los siguientes cálculos que se reflejan en la tabla.

TIPO CANTIDAD (%) CONSUMO (L/DIA)

TOTAL [L/DIA]

CESPED 60% 7 8400

ARBUSTOS 30% 4,3 2580

TAPIZANTES 5% 4,7 470

PLANTA AUCTÓCTONA 5% 1,8 180

ARBOLES 50 10 500

TOTAL [L/DIA] 12130,00

EXTENSION [M2] 2000 TOTAL FINAL [M3/H] 0,51 Tabla 3. Consumos del jardín

Piscina

Como queremos unificar los caudales de los distintos gastos de la vivienda

en su conjunto, intentaremos darle parte de la carga de recirculación de la piscina a

esta bomba para poder sacarle el mayor rendimiento posible. Intentaremos que

nuestra bomba se encargue de dos tercios del volumen recirculado en nuestra piscina,

quitándole carga a la bomba de la piscina. De esta manera conseguiremos que nuestra

bomba, más moderna que la de la piscina, gaste menos.

Escogeremos que la piscina haga 4 recirculaciones al día siguiendo el

siguiente gráfico y las Leyes de la Disolución de Gage y Bidwell, en la que se

muestra el volumen no recirculado en porcentaje según el número de recirculaciones,

pero para ello el agua tiene que estar bien distribuida y así lo supondremos.


9


Tomando como dimensiones las siguientes para nuestra piscina para calcular

el volumen obtendremos lo siguiente.

ANCHO [M] 4

LADO [M] 8

PROF. MEDIA [M] 1,4

VOL. PISCINA [M3] 44,8 Tabla 4. Medidas de la piscina

Y para los cálculos de los volúmenes recirculados hemos utilizado el grafico

anterior, sacando de ellos los siguientes volúmenes para distintos números de

recirculaciones.

Ilustración 2. Efecto de la recirculación sobre la turbiedad


10


RECIRCULACIONES [ REC/DIA] % RECIRCULADO AL DIA

VOL.RECIRC [M3/DIA]

VOL RECIRC [M3/H]

1 58% 18,82 0,78

2 18% 36,74 1,53

3 5% 42,56 1,77

4 2% 43,90 1,83

5 1% 44,35 1,85

6 0,5% 44,58 1,86

7 0,08% 44,76 1,87

8 0,02% 44,79 1,87 Tabla 5. Caudal según el número de recirculaciones

Finalmente escogemos 4 recirculaciones y nos da el caudal correspondiente

a la gráfica, pero nuestra bomba solo acarreara con dos tercios de la carga.

Q FINAL [M3/H] 1,22

Uniendo todos los caudales para tener una estimación del caudal que

queremos que circule por nuestra bomba obtenemos el caudal con el que diseñaremos

nuestra bomba.

Q BOMBA [m3/h] 1,81


11


2.2 Altura

Para el cálculo de la altura que necesitaremos impulsar sabemos que nuestra

bomba está situada en la planta baja de una vivienda de tres pisos, y que no

necesitaremos sacarla de un pozo, ya que el agua ya ha sido impulsada anteriormente

por la bomba que está en el pozo y nosotros tenemos un deposito que está siempre

lleno en esta planta baja.

Calcularemos que entre plantas hay una altura aproximada de 3 m y que los

suelos de cada planta miden 0,5 m, y habrá dos suelos, 1 entre cada piso. con esos

cálculos calculamos la altura aproximada.

𝑯 = 3 𝑚 ∗ 3𝑝𝑖𝑠𝑜𝑠 + 0,5𝑚 ∗ 2𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜𝑠 = 𝟏𝟎 𝒎

Ecuación 1. Cálculo de la altura


12


2.3 Bombas

En cuanto a las bombas que vayamos a seleccionar tendremos que diferenciar

entre distintos casos para poder escoger la óptima. Sabemos que la bomba que vamos

a escoger tiene que cumplir una serie de especificaciones que vendrán dadas por la

bomba anterior, ya que como mínimo tiene satisfacer esas necesidades.

La bomba previa a la instalación tenía las siguientes características:

BOMBA GUINARD, S.A. MT-80b-2 97366

C.V. 1,5

Potencia en el eje (kW) 1,1

Voltaje (V) 220/380

Intensidad (A) 4,6/2,7

Vueltas (rpm) 2835

Factor de potencia (cos φ) 0,82

Frecuencia (Hz) 50

IP 44

Tabla 6. Datos de la bomba a sustituir

Ilustración 3. Bomba a sustituir


13


Como necesitamos cumplir al menos la potencia entregada por la bomba

antigua necesitaremos al menos 1,1 kW de potencia. Con ese dato y que queremos

que sea sumergible, más alto que IP 44, usaremos el programa ABSEL y elegiremos

una serie de bombas parecidas que cumplan nuestras especificaciones y luego

elegiremos la mejor o más se adapte a nuestras necesidades intentando ahorrar lo

máximo posible.

Tomaremos como criterios de selección la potencia que consume la bomba,

el rendimiento de la misma, así como el precio. Querremos una bomba que consuma

lo mínimo posible para que los gastos a largo plazo por temas de electricidad sean

los mínimos posibles para amortizar gastos de la instalación y demás cuanto antes,

así como la inversión inicial que hagamos con la bomba, ahí entra en juego el precio

inicial de la misma.

Sabremos desde el inicio como se comentó en la introducción que queremos

una bomba sumergible debido a los problemas de inundación que hemos afrontado

en los últimos años por lo que nuestra bomba será del tipo AS de Sulzer, y con ayuda

del programa ABSEL escogeremos la que mejor adecue a nuestras necesidades y

exigencias. Este es el catalogo que nos ofrece el programa de bombas sumergibles

AS:


14


Para entender como seleccionar nuestra bomba se explicará brevemente lo

que implica el código de identificación de las bombas, pondremos un ejemplo:

AS 0841 S13/4D

AS: es el tipo de bomba, que en este caso implica que es sumergible.

08: El diámetro del canal de impulsión (80 cm)

41: número hidráulico

S: versión modular del motor

13: potencia del motor (1,2 kW)

4: número de polos

Ilustración 4. Bombas disponibles


15


Por definición estas bombas sirven para trabajos de achique en edificios,

importante ya que es uno de los objetivos que buscamos en nuestro proyecto debido

a que nuestro cuarto de bombas suele inundarse debido a las lluvias, y aplicaciones

industriales o urbanas. Son bombas sumergibles de ABS que suelen utilizarse con

aguas residuales, aunque nosotros la utilizaremos con agua limpia.

Tras introducir los datos de caudal y alturas necesarias (𝑸 =

𝟏, 𝟖𝟏𝒎𝟑

𝒉 𝒚 𝑯 = 𝟏𝟎 𝒎 ) para cubrir los pisos del edificio y abastecer al jardín y

piscina tenemos las siguientes bombas que nos interesan:

BOMBA DIAMETRO

NOMINAL

POTENCIA

[kW] η [%]

COSTE

EXPLOTACIÓN

[€/año]

AS 0530 D DN 50 0,766 8,423 1281,01

AS 0630 D DN 65 0,627 7,054 1027,39

AS 0631 D DN 65 0,6585 10,16 1121,16

AS 0831 D DN 80 0,4964 6,075 762,13

Tabla 7. Bombas candidatas

Los valores de los costes de explotación de la tabla son con los datos

proporcionados con ABSEL que tendremos que ajustar más adelante en la selección

de las bombas a los precios y tasas actuales, así como los años de amortización.

También tenemos que tener en cuenta el diámetro de salido de la bomba, ya

que, a más pequeño, más perdidas habrá en las tuberías ya que el agua irá a más

velocidad, pero también nos ahorraremos en material.

Comenzaremos con el estudio individual de cada una de ellas para finalmente

decidir cuál es la que más os interesa.


16


2.3.1. AS 0530 D

Empezaremos por el estudio de los rendimientos viendo las curvas

características de esta bomba y haremos la elección hidráulica correcta según sus

diferentes modelos en cuanto a la potencia.

Escogeremos la primera curva que satisfaga nuestras condiciones que es la

S12/2D 50 Hz, que indica que nuestra bomba tendrá 1,2 kW de potencia y 2 polos como

se explicó anteriormente. Calcularemos con el programa el punto de funcionamiento en

el que trabajara nuestra bomba. Siendo estos 𝑸 = 𝟏, 𝟗𝟓𝟑𝒎𝟑

𝒉𝒚 𝑯 = 𝟏𝟏, 𝟔𝟔 𝒎,

cumpliendo con los valores calculados de altura y caudal.

Ilustración 5. Curva de rendimientos de la bomba AS 0530 D


17


Ilustración 6. Punto de funcionamiento AS 0530 D

A continuación, mostraremos las prestaciones que nos da nuestro motor bajo

estas condiciones, ya que saber la potencia que este consume nos ayudará mucho a

la hora de calcular nuestro presupuesto, viendo los gastos en electricidad que tendrá

y ver cuando amortizaríamos la bomba.


18


Podemos observar que en el punto de diseño nuestra bomba consume 0,766

kW, con este dato haremos posteriormente los gastos por potencia consumida en

nuestra nueva instalación, en los presupuestos.

Muy relacionado con lo anterior debemos calcular los costes de explotación

y la energía consumida al año para ver cuán caro no saldría al año la bomba, muy

relacionado con la potencia calculada en la gráfica anterior.

El programa ABSEL que estamos utilizando en este proyecto para la

selección de la bomba nos hace una estimación de los costes de explotación y de la

energía consumida, desentendiendo de la carga a la que estén trabajando como

explica la siguiente gráfica.

Ilustración 7. Curvas del motor AS 0530 D


19


Aunque no se aprecia bien en la imagen debido a problemas con el color de

la letra y el fondo, da los valores de potencia en kW de cada porcentaje de tiempo y

el funcionamiento a distintos niveles de carga, como se ven la leyenda de la

izquierda. El total de la potencia al año es de 6405 [kWh/año].

Analizando los datos pertinentes para el cálculo de los costes de explotación

al año y haciendo una pequeña investigación vemos como el mercado energético

sufre los siguientes parámetros:

PRECIO MEDIO [€/kWh] 0,14755

INFLACIÓN ANUAL 4,5%

INTERES O INVERSION 7%

AMORTIZACIÓN 20 años

Tabla 8. Datos energéticos

Introduciendo estos valores en nuestro programa, que calcula los costes de

explotación siguiendo las horas de funcionamiento al año calculadas anteriormente:

Tras introducir esos datos actualizados de diversas páginas energéticas no

sale un coste de explotación final de:

Ilustración 8. Requerimientos energéticos al año AS 0530 D

Ilustración 9. Datos de explotación AS 0530 D


20


𝑪𝒆𝒙𝒑 = 𝟖𝟕𝟓, 𝟖𝟓 €/𝒂ñ𝒐

Es una opción viable aun siendo la que más costes de explotación tiene y

más potencia consume.

2.3.2. AS 0630 D

Como en el caso de la bomba anterior, buscaremos la curva característica de

la bomba para comprobar que nos da la altura y el caudal que necesitamos para

nuestra instalación:

Se puede observar que la altura que nos da la bomba es de 9,52 m y el caudal

de 1,767 𝒎𝟑

𝒉 menores a lo que pedimos a nuestra instalación por lo que esta bomba

no es válida.

Descartamos esta bomba.



21


2.3.3. AS 0631 D

Aunque a priori esta es una de las mejores opciones para sustituir a nuestra

bomba veremos a continuación que en nuestro punto de funcionamiento no es válida

ya que no cortan nuestras curvas de funcionamiento e instalación:

Podemos observar como nuestra curva de la instalación no corta con

ninguna de las posibles bombas.




22


2.3.4. AS 0831 D

Sucede lo mismo que en el caso anterior, solo que esta era nuestra opción

más rentable a primera vista ya que tenía los costes de explotación más bajo, así

como ser la que menos consumo con un rendimiento aceptable. Mostramos a

continuación la curva de rendimiento que como en el caso anterior, no corta con el

de nuestra instalación por lo que no es válida.


2.3.5. Selección de la bomba

Finalmente, solo tenemos una opción que a priori no era la más deseada ya

que es la que más potencia consume y la que más costes de explotación tiene, pero

satisface las necesidades de caudal y altura que tenemos.

AS 0530 S12/2D



23


Tras buscar la bomba en la página de Sulzer para ver el precio de la bomba,

recopilamos el resto de datos y formaremos una tabla con ellos:

PRECIO BOMBA [€/bomba] 840€ (30% desc) 588€

COSTE EXPL. [€/año] 945,11

CAUDAL [𝒎𝟑

𝒉] 1,953

ALTURA [m] 11,66

Tabla 9. Datos bomba AS 0530 D


24


2.4 Pérdidas en tuberías

Tras escoger nuestra bomba tenemos que saber cuáles son las perdidas en

nuestra instalación.

El programa ABSEL nos ofrece la opción de calculárnoslas sabiendo el

caudal que utilizaremos y los metros de tubería con sus características, codos, piezas

en forma de T, etc. Diferenciando en todo momento entre tubería de impulsión y de

aspiración.

Como tendremos 3 depósitos, uno para la casa situado en la parte superior de

la vivienda, otro en el jardín para el jardín, y otro que supondremos que es la piscina

para la recirculación de la misma, debemos distinguir en las perdidas a cada uno de

estos depósitos y ver que podemos llegar a todos ellos.

Perdidas Vivienda

Mostramos la instalación y las perdidas en cada parte de la red de tuberías

hasta el deposito.

Y a continuación la suma de perdidas con las pérdidas totales y la altura de

impulsión final.

Ilustración 13. Pérdidas de la vivienda


25


Perdidas Jardín

Lo único que debemos cambiar es la parte de impulsión ya que la aspiración

es la misma. El gran cambio es que este depósito está a solo 5 m sobre el nivel de la

bomba por lo que la altura de impulsión será menor.

A continuación, veremos que la altura de impulsión es menor debido a la

altura de este depósito.

Ilustración 14. Pérdidas de cada tubería de la vivienda

Ilustración 15. Pérdidas del jardín


26


Perdidas Piscina

Finalmente veremos las perdidas en lo que consideraremos nuestro deposito

piscina.

Estas tuberías no están instaladas por lo que usaremos las mismas que hay

en el resto de la instalación, tuberías de PVC DN 50, que actualmente se consiguen

a un precio de 3,3 €/m, y necesitaremos aproximadamente 12 metros (en el plano

se ve que son 11,5 metros).

𝑃𝑝𝑣𝑐 = 3,3€

𝑚∗ 15𝑚 = 39,6 €

Tendremos que tener en cuenta también la instalación de las tuberías, pero

eso lo contaremos dentro de la parte de presupuestos de instalación.

Continuando con las perdidas nuestra instalación será la siguiente:

Ilustración 16. Pérdidas de cada tubería del jardín


27


La altura a la que está la piscina es la misma que el depósito del jardín por

ello que la altura del depósito sea la misma.

Ilustración 17. Pérdidas de la piscina

Ilustración 18. Pérdidas de cada tubería de la piscina


28


2.5 Valvulería

Necesitaremos 2 válvulas por bombas, yendo una en la tubería de impulsión

y otra en la aspiración. Aunque actualmente ya hay dos (ya que solo hay una bomba),

repondremos esas 2 y añadiremos otras las de la otra bomba.

Utilizaremos las válvulas antiretorno en la tubería de impulsión y una de

cierre en la zona de aspiración. Las válvulas a utilizar las sacamos de la compañía

Comeval, que, aunque no proporcionan presupuestos en la página, nos facilitan los

planos, los precios haremos una estimación aproximada viendo otras fuentes.

2.5.1 Válvulas Anti-retorno

Con estas válvulas lo que evitamos es el retroceso del fluido a través de la

tubería de impulsión. Escogeremos las del tipo Válvula de retención de bola, debido

a su simplicidad y precio económico, así como por su eficiencia ya que apenas dan

perdidas de carga.

Funcionan de tal manera que cuando el fluido fluye en la dirección correcta

la bola se empuja hacia arriba permitiendo el flujo, mientras que, en caso de

retroceder el fluido, la bola desciende y evita el paso del mismo.

La compañía nos proporciona, como anteriormente hemos mencionado, la

ficha técnica, así como planos, y observamos que tenemos una que coincide con

nuestro diámetro de tubería DN 50.

Ilustración 19. Válvula anti retorno de bola


29


2.5.2 Válvula de cierre

En cuanto a la válvula de cierre, usaremos las válvulas de tipo mariposa, ya

que son manuales y de fácil uso, siendo las pérdidas de carga casi nulas ya que, en

caso de no estar utilizándolas, no ofrecen resistencia al fluido.

Estas bombas las colocaremos en la tubería de impulsión de cada bomba. Y

colocaremos una en la tubería de recirculación de la piscina en caso de necesitar

mantenimiento, cerrando de esta manera el flujo de caudal a través de esa tubería.

Su funcionamiento es simple, cuando queramos para el flujo, cerramos

manualmente la manivela de la válvula y así evitaremos que llegue fluido a la bomba.

Esto es muy útil en caso de mantenimiento de bombas ya que evitamos el flujo a

través de ella y así poder manejarla correctamente. Estas también se ajustan

correctamente a la tubería de la que disponemos, de diámetro nominal DN50.

Ilustración 20. Válvula de cierre de mariposa


30


2.6 Cuadro eléctrico

Para la selección de cuadro eléctrico necesitaremos que este sea capaz de

soportar nuestras 2 bombas, pudiendo mantener arranques y parados independientes

en los distintos casos de necesidad de nuestra instalación.

También necesitaremos que el cuadro sea capaz de activar la bomba 2 en caso

de que la bomba 1 falle y viceversa, siendo estas nuestras condiciones esenciales

para la selección de la bomba llegamos a la conclusión de que la mejor opción es

recurrir a la marca GCE (general de cuadros Eléctricos), siendo nuestra mejor opción

dentro del catálogo disponible el cuadro eléctrico C609 M-4 con las siguientes

características:

- Activación de bomba 1 y 2 a cierre de presostato.

- En caso de fallo de bomba 1 entrará automáticamente la bomba 2 y

viceversa. (esto lo garantiza el relé de alternancia garantiza que se

produzca el arranque de la bomba 2 en caso de fallo de la primera)

- El cuadro consta de las siguientes partes:

o 1 caja modular

o 1 magnetotérmico

o 2 contadores

o 2 interruptores de Manual o Automático.

o 2 pilotos de señalización Marcha

o 2 pilotos de salto Térmico

o 1 base BRN

o 1 relé de alternancia RRA2

o 2 Disyuntores

o 4 cámaras para disyuntar

Ilustración 21. Catálogo de cuadros eléctricos


31


Las características técnicas de nuestro cuadro eléctrico en cuanto a

intensidad, potencia que consume, conexión del mismo, etc. Vienen en la última

pestaña del cuadro anterior. Una imagen de nuestro cuadro eléctrico.

Ilustración 22. Cuadro eléctrico


32


2.7 Pozo de bombeo

Debido a que estamos diseñando nuestro cuarto de bombeo como un pozo,

ya que las bombas son sumergibles, siendo este el objetivo del proyecto, conseguir

que no se inunde nuestro cuarto, y en caso de que esto sucediese que las bombas no

se estropeasen y pudiéramos vaciarlo.

Para el diseño del cuarto, con la necesidad de tener unas dimensiones

mínimas para que las bombas pudiesen vaciarlo por completo, recurrimos al

programa PSD.

Para diseñar el pozo necesitamos la potencia de las bombas que hemos

escogido, o al menos una parecida ya que el catalogo del programa no incluye todas

las posibles opciones.

Debido a que cada una de nuestras bombas es de 1,2 kW de potencia tenemos

la opción de escoger las de 1,3 kW. Como solo tendremos una bomba en

funcionamiento, ya que la otra solo la usáramos cuando una de las dos se rompa o

cuando nos sea conveniente, introducimos este parámetro sabiendo que la otra

bomba está en standby y nos sale el siguiente pozo posible.

El parámetro

puesto como “Inflow

Pipe” seria por donde entra el agua en nuestro pozo, que en nuestro caso será la

puerta de entrada al mismo. El resultado es el siguiente.

Ilustración 23. Formulario pozo

Ilustración 24. Formulario pozo


33


Como

estas son las medidas mínimas (en mm) que necesitaríamos para nuestro pozo, y

nuestro cuarto actual cumple sobradamente con las dimensiones en caso de

inundación completa, no cambiaremos ni hará falta hacer obra, así como la

construcción de un pozo nuevo.

Ilustración 25. Planta del pozo

Ilustración 26. Planta del pozo

Ilustración 27. Perfil del pozo

Ilustración 28. Perfil del pozo


1


3. Presupuesto


2


Índice

3. Presupuesto ................................................................................................. 1

3.1 Gastos a tener en cuenta .......................................................................... 4

3.2 Estudio LCC ........................................................................................... 5

3.2.1 Coste inicial ....................................................................................... 5

3.2.2 Costes de instalación ......................................................................... 6

3.2.3 Costes energéticos ............................................................................. 8

3.2.4 Costes de operación .......................................................................... 9

3.2.5 Costes de mantenimiento .................................................................. 9

3.2.6 Costes por pérdida de producción ................................................... 10

3.2.7 Costes medioambientales ................................................................ 11

3.2.8 Costes de retirada ............................................................................ 12

3.3 Presupuesto final ................................................................................... 13

4. Bibliografía ............................................................................................... 14


3


Índice de tablas

Tabla 1. Equipos para la inversión inicial ___________________________________ 6

Tabla 2. Presupuesto final ______________________________________________ 13

Índice de ecuaciones

Ecuación 1. Ecuación LCC ______________________________________________ 5

Ecuación 2. Cálculos de instalación _______________________________________ 7

Ecuación 3. Cálculos de mantenimiento ___________________________________ 10

Ecuación 4. Cálculos de retirada _________________________________________ 12


4


3.1 Gastos a tener en cuenta

A continuación, estudiaremos los distintos gastos que costara nuestro

proyecto, así como los de explotación y consumo de los mismos a lo largo de los 20

años en los que queremos amortizarlos, e incluso costes ambientales.

Los gastos de las dos bombas, con sus respectivas válvulas y el cuadro

eléctrico serán los grandes gastos de inversión que tendremos que afrontar al

principio, posteriormente nos preocuparemos más de los gastos de explotación y

consumo de la bomba, como hemos explicado anteriormente.

Deberemos hacer un estudio de la instalación de las bombas, de la obra para

la instalación de la tubería a la piscina, así como de los retoques qué tendremos que

hacer a la bomba de la misma para que su carga desciendo a un tercio de la inicial,

tal y como hemos estipulado en nuestro proyecto. Tendremos que tener en cuenta

también la instalación del cuadro eléctrico, así como el mantenimiento de todos los

equipos nuevos a lo largo de los años, también en caso de avería de alguno prever

ese gasto en este presupuesto.

El acercamiento a estos presupuestos lo haremos siguiendo el modelo de

estudio de presupuestos LCC (Life Cycle Costs) ya que es el que más se asemeja al

tipo de presupuesto que estamos buscando.


5


3.2 Estudio LCC

Con el estudio de Coste de Ciclo de Vida tendremos que tener en cuenta todos

los gastos anteriormente mencionados, y esos gastos se recogen en la siguiente

formula:

𝐿𝐶𝐶 = 𝑐𝑖 + 𝑐𝑖𝑛 + 𝑐𝑒 + 𝑐𝑜 + 𝑐𝑚 + 𝑐𝑠 + 𝑐𝑎𝑚𝑏𝑑 + 𝑐𝑑

Ecuación 1. Ecuación LCC

Siendo cada uno de ellos:

- 𝑐𝑖: coste inicial. Lo que no cuestan las bombas, válvulas, etc.

- 𝑐𝑖𝑛: los costes de la instalación de los equipos y su puesta en marcha.

- 𝑐𝑒: costes energéticos o de explotación.

- 𝑐𝑜: costes de operación que son aquellos de supervisión del sistema

instalado.

- 𝑐𝑚: costes de mantenimiento. En caso de avería o necesidad de cambio

de una parte de la instalación.

- 𝑐𝑠: perdidas por producción y avería.

- 𝑐𝑎𝑚𝑏: costes ambientales como pueden ser impuesto por no cumplir con

cierta potencia o perjudicar el medio ambiente con nuestro motor.

- 𝑐𝑑: costes por retirar el equipo instalado anterior.

3.2.1 Coste inicial

En estos gastos incluiremos todos los gastos iniciales de nuestro proyecto,

que, aunque suene redundante es el objetivo. Queremos incluir los gastos de

inversión tales como las bombas, los gastos de material de las tuberías a instalar en

la piscina, las válvulas y por último el cuadro eléctrico.

A lo largo del proyecto hemos ido incluyendo los precios de cada cosa por lo

que los calculas han de ser simples.


6


La siguiente tabla los recogerá todos:

Equipo Número Precio/Equipo Precio final

Bombas AS 0530

12S 2D * 2 588 €/bomba 1176 €

Válvula

Antiretorno 2 114 €/válvula 228 €

Válvula

mariposa 3 51,49 €/válvula 154,5 €

Cuadro eléctrico 1 350 €/cuadro 350 €

Tuberías * 15 m 3,3 €/m 49,5 €

Tabla 1. Equipos para la inversión inicial

* Las tuberías, aunque necesitamos menos metros ya que según los cálculos y mediciones

de distancias solo necesitamos 12 metros, pero con 15 podemos tener recambios para un

futuro en caso de necesitar más metros para mantenimiento sustitución de tuberías en caso

de avería.

* Las bombas inicialmente costaban 840 € cada una, pero encontramos una oferta en

internet en Sulzer que nos la vendían con un 30% de descuento, cosa que aprovecharemos

para la oportunidad.

Finalmente, nuestro coste inicial de inversión será de:

𝒄𝒊 = 𝟏𝟗𝟓𝟔 €

3.2.2 Costes de instalación

Los costes de instalación son los más difíciles de calcular ya que tenemos que

estimar aproximadamente el tiempo que necesitaremos en cada una de las pequeñas

instalaciones que tiene la obra en general.

Lo que nos cuesta la instalación de las tuberías y de la obra de levantar el

suelo para ponerlas y aproximadamente el tiempo que tarda uno, lo mismo pasaría

para la instalación de las bombas y del cuadro eléctrico.


7


Lo primero sería la obra de instalación de la tubería a la piscina, ya que es la

más complicada y la necesitamos antes de instalar las bombas. Esta obra incluiría el

levantamiento de tierra para la tubería, la pequeña obra que tendremos que hacer para

adaptar estas tuberías a la piscina, las entradas de agua y ver donde serían, así como

la programación de la bomba de la piscina para que solo coja un tercio del caudal

que absorbe actualmente, así como la segunda parte de la instalación que sería la

vuelta de la tubería al depósito interior para la bomba.

Consultando a un experto llegamos a la conclusión que una obra de estas

características nos tomaría aproximadamente 5 días llevarla a cabo, con 2 operarios

trabajando 8 horas al día. El coste con esos 2 operarios trabajando las horas

estipuladas saldría aproximadamente a unos 200 €/día, saldrá más barato de lo

normal ya que hemos adquirido nosotros los materiales por lo que eso no iría en el

presupuesto.

En cuanto a la instalación de las bombas y de las válvulas necesitaremos

también a 2 operarios, pero al contrario que en la obra civil solo durarían un día las

instalaciones por lo que a unos aproximadamente 40 € la hora cada operario cobraría

320 € al día. Hay que tener en cuenta que en el precio no aseguran profesionales de

Sulzer, que saben en todo momento lo que hacen y que la instalación será

inmejorable.

La instalación del cuadro eléctrico vendrá incluido en la instalación de las

bombas ya que suponemos que ya lo habremos adquirido y los operarios saben cómo

instalarlo a la bomba a una altura razonable, ya que es un error común dejarlo a

alturas medias, y cuando se inunda la habitación el cuadro se estropea así que

debemos decirle que lo queremos a una altura mayor a la habitual.

Finalmente, los costes de instalación de las obras en conjunto serian:

𝒄𝒊𝒏 = 5 𝑑𝑖𝑎𝑠 ∗200€

𝑑𝑖𝑎+ 1 𝑑𝑖𝑎 ∗ 2 𝑜𝑝𝑒𝑟𝑎𝑟𝑖𝑜𝑠 ∗ 320

€

𝑑𝑖𝑎 ∗ 𝑜𝑝𝑒𝑟𝑎𝑟𝑖𝑜= 𝟏𝟕𝟒𝟎 €

Ecuación 2. Cálculos de instalación


8


3.2.3 Costes energéticos

Con estos cálculos veremos lo que gasta en electricidad nuestras bombas en

funcionamiento. En el apartado de cálculo de la bomba vimos como el programa

ABSEL nos daba los gastos de la bomba al año, amortizándolo a 20 años con los

datos siguientes ya colgados anteriormente nos sale que los gastos de explotación o

energéticos se estiman en:

Un coste energético por año estimado de 875,85 €/año, teniendo en cuenta

la inflación como vemos en la imagen:

Esos son los gastos energéticos teniendo en cuenta la inversión inicial de las

bombas con los datos de la tabla anterior a esta, con ellos sabemos que en un plazo

de 20 años los gastos energéticos serán:

𝒄𝒆 = 𝟏𝟒𝟖𝟐𝟗, 𝟖𝟑 €

Siendo lo siguiente la evolución de los gastos energéticos en función de las

horas funcionando.

Ilustración 1. Datos explotación

Ilustración 2. Costes de explotación


9


3.2.4 Costes de operación

Estos gastos incluyen la supervisión de los equipos a lo largo de los años,

pero sin embargo no incluyen, en caso de avería, los recambios necesarios que

haremos a nuestra instalación.

Solo necesitaremos estos gastos para las bombas y como mucho para el

cuadro eléctrico.

Estimamos que nos visitaría un profesional cualificado de Sulzer 1 vez al año

a supervisar las bombas por un coste aproximado de 100 € por visita, ya que no

suelen durar mucho, y en caso de encontrar avería vendría otro día a resolver el

problema. Este gasto se llevaría a cabo durante al menos 10 años y los 10 años

restantes necesitaremos 2 visitas anuales debido a la antigüedad de la bomba que

tendrá por entonces. Tendremos entonces 30 visitas en 20 años por un coste

aproximado de 100 € por visita. Entonces el coste de operación sería:

𝒄𝒐 = 𝟑𝟎𝟎𝟎 €

3.2.5 Costes de mantenimiento

Son aquellos costes derivados de los de operación, que tras la revisión se

detectan problemas, o simplemente aquellos en los cuales algún equipo de la

instalación se avería o se rompe y tenemos que llamar a la compañía para que lo

arreglen.

Ilustración 3. Curvas de los costes de explotación en 20 años


10


Estos gastos podemos suponerlos como un gasto fijo por reparación y el

salario del operario que venga a hacernos el mantenimiento.

Suponiendo que el gasto fijo sea el 10% del costo de la bomba y que el sueldo

del operario sea el mismo que el estipulado en la instalación, durante

aproximadamente 4 horas, y que necesitemos al menos una reparación una vez cada

dos años y una vez cada año en los 10 últimos años tendremos unos costes

aproximados de:

𝒄𝒎 = 10% ∗ 588 € ∗ (10 + 5 𝑟𝑒𝑝𝑎𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠) + 1 𝑜𝑝𝑒𝑟𝑎𝑟𝑖𝑜 ∗ 40€

ℎ ∗ 𝑜𝑝𝑒𝑟𝑎𝑟𝑖𝑜

∗ 4 ℎ ∗ (10 + 5 𝑟𝑒𝑝𝑎𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠) = 𝟑𝟐𝟖𝟐 €

Ecuación 3. Cálculos de mantenimiento

Tenemos que tener en cuenta además que tenemos una bomba en paralelo en

caso de que la principal se nos averíe así que, en caso de fallo de la primera, no sería

urgente comprar o reparar esa bomba. De esta manera nos ahorramos unos gastos de

mantenimiento por fallo de la primera altos.

3.2.6 Costes por pérdida de producción

Debido a que tenemos dos bombas en paralelo los costes por tiempo de avería

o producción podremos considerarlos nulos.

Esto se debe a que, en caso de fallo de la bomba bajo carga, con el cuadro

eléctrico que hemos adquirido, la bomba secundaria se pondría en marcha

automáticamente y recibiría toda la carga de la primera, de esta manera no

perderíamos nada por tiempo de avería, ahorrándonos también el tener que alquilar

otra bomba.

De esta manera, al poner dos bombas en paralelo, no ahorramos unos costes

por perdida de producción que suelen ser inaceptablemente altos. Con ello tenemos

más costes de inversión al tener otra bomba idéntica pero como ya hemos dicho, nos

ahorramos unos de perdida de producción que en caso de tener solo una bomba y

esta fallase serian increíblemente altos.


11


Por estas razones consideramos que los costes de producción son nulos.

3.2.7 Costes medioambientales

Debido a que las obras a realizar y el funcionamiento de las bombas es de un

tamaño mínimo comparado con otras obras los costes medioambientales son

mínimos.

Esto se debe a que no hacemos vertidos de ningún tipo y el agua utilizada se

mantiene continuamente dentro de la red de tuberías, ya sea de desechos en el caso

del abastecimiento de la casa, que irán a las tuberías y desagües correspondientes ya

existentes.

De misma manera sucede en el caso del riego ya que es agua limpia y potable

que absorbe el jardín tal y como venía haciendo hasta ahora por lo que no infringimos

ninguna ley medioambiental, ya que todo está dispuesto desde el momento de la

instalación de la bomba y el riego en la construcción de la vivienda.

En el caso de la piscina, el agua que tendremos tendrá la mínima cantidad de

cloro como ya hemos explicado debido a que la piscina esta durante todo el año

recirculando, necesitando las cantidades mínimas de desinfectantes, manteniéndose

dentro de los límites de potabilidad del agua, ya que el agua de la piscina procede

del mismo pozo que el de la casa y la del jardín.

En cuanto a la obra necesaria para adaptar la piscina a la instalación, con los

conductos de recirculación, la obra exige poco tiempo y no daña para anda el

medioambiente, ya que no se producen residuos y todo el material sobrante se puede

reutilizar para un futuro en caso de avería, como pueden ser los metros sobrantes de

tubería o la tierra extraía, que se utilizara para rellenar el socavón creado.

Por esas razones llegamos a la conclusión de que los gastos

medioambientales son prácticamente nulos y no debemos tenerlos en cuenta.

La bomba que desinstalaremos se reciclara debidamente para no producir

desechos y para su posterior reciclaje en cualquier chatarrería o para en caso de fallo


12


catastrófico de nuestra instalación poder tenerla de reserva guardad para poder

abastecer las necesidades de la vivienda.

Aunque la bomba funciona con agua es posible que tengamos residuos por el

líquido refrigerante y otros derivados del funcionamiento, que si son gestionados

debidamente durante las operaciones de mantenimiento y operación podremos

ahorrárnoslos, además de ser pequeños para las dos bombas que tenemos.

3.2.8 Costes de retirada

Estos costes engloban todo aquel proceso de retirada de las bombas en caso

de estar ya obsoletas o por fallo de ambas irreparable.

Estos costes podemos dividirlos de tal manera que la retirada nos cueste un

porcentaje de la bomba a retirar, así como su posterior transporte a su zona

correspondiente para su posterior reciclaje, evitando así que haya contaminación por

los refrigerantes y demás productos tóxicos que pueda contener la bomba.

Podemos suponer que el coste por retirada de cada bomba sea un 10% del

valor de la bomba y las horas necesarias para su desinstalación, que aproximaremos

a 1 hora de retirada y otra hora de trasporte al vertedero. Los cálculos los

supondremos en caso de retirar las dos bombas a la vez. Y el precio del operario que

lo retirará y desechará será el mismo que el de los operarios de la instalación.

Necesitaremos 2 operarios ya que las bombas son pesadas y una sola persona no

podría con ellas.

Calculándolo:

𝒄𝒅 = 10% ∗ (2 𝑏𝑜𝑚𝑏𝑎𝑠 ∗588€

𝑏𝑜𝑚𝑏𝑎) + 2 𝑜𝑝𝑒𝑟𝑎𝑟𝑖𝑜𝑠 ∗ 2 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠

∗ 40€

ℎ𝑜𝑟𝑎 ∗ 𝑜𝑝𝑒𝑟𝑎𝑟𝑖𝑜= 𝟐𝟕𝟕, 𝟔 €

Ecuación 4. Cálculos de retirada


13


3.3 Presupuesto final

Finalmente sumando todos los costes de las distintas áreas obtenemos la

siguiente tabla de presupuestos que englobara los 20 años en los que pretendemos

tenerlas funcionando:

Finalmente, nuestro presupuesto de aquí a 20 años asciende a 25.085,43 €

veinticinco mil ochenta y cinco euros con cuarenta y tres céntimos.

Fdo.


Coste Presupuesto

Inicial 1.956 €





Perdida producción

0 €


Retirada 277,60 €

Total 25.085,43 €

Tabla 2. Presupuesto final


14


4. Bibliografía


15


[1] Definición de turbomáquina

http://es.scribd.com/doc/59744295/TURBOMAQUINAS-Conepto-

clasificacion#scribd

[2] Turbomáquinas hidráulicas

http://biblioteca.uns.edu.pe/saladocentes/archivoz/curzoz/turbo2010_3.pdf

[3] Consumos del agua en el jardín (1)

http://publicaciones.ua.es/filespubli/pdf/02134619RD34954595.pdf

[4] Consumos del agua en el jardín (2)

http://www.jardinosfera.com/2013/02/Consumo-de-Agua-en-el-Riego-de-

Jardines.html

[5] Cálculos de la piscina

http://toledopiscinas.es/calculos-piscina/calculo-volumen-piscina

[6] Recirculación de la piscina

http://www.filtragua.com/html/periodo_de_recirculacion.htm

[7] Precios, inflación, etc. de la energía en España

http://www.certificadosenergeticos.com/precio-electricidad-espana-europa

[8] Precio de las bombas

http://perfildecontratante.aretne.com/acosol/administracion/resources/anexo

s/licitaciones/19_2012/19_2012_anexo23.pdf

[10] Precios del PVC

http://www.saneamientosdimasa.es/?destino=tuber%C3%ADa%20pvc%20

presi%C3%B3n

http://es.scribd.com/doc/59744295/TURBOMAQUINAS-Conepto-clasificacion#scribd

http://es.scribd.com/doc/59744295/TURBOMAQUINAS-Conepto-clasificacion#scribd

http://biblioteca.uns.edu.pe/saladocentes/archivoz/curzoz/turbo2010_3.pdf

http://publicaciones.ua.es/filespubli/pdf/02134619RD34954595.pdf

http://www.jardinosfera.com/2013/02/Consumo-de-Agua-en-el-Riego-de-Jardines.html

http://www.jardinosfera.com/2013/02/Consumo-de-Agua-en-el-Riego-de-Jardines.html

http://toledopiscinas.es/calculos-piscina/calculo-volumen-piscina

http://www.filtragua.com/html/periodo_de_recirculacion.htm

http://www.certificadosenergeticos.com/precio-electricidad-espana-europa

http://perfildecontratante.aretne.com/acosol/administracion/resources/anexos/licitaciones/19_2012/19_2012_anexo23.pdf

http://perfildecontratante.aretne.com/acosol/administracion/resources/anexos/licitaciones/19_2012/19_2012_anexo23.pdf

http://www.saneamientosdimasa.es/?destino=tuber%C3%ADa%20pvc%20presi%C3%B3n

http://www.saneamientosdimasa.es/?destino=tuber%C3%ADa%20pvc%20presi%C3%B3n


16


[11] Planos e información sobre válvulas antirretorno y de cierre

http://www.comeval.es/productos/index.html

[12] Estudio LCC

Sanz, Íñigo, “El Coste del Ciclo de Vida de las Bombas” Anales de Mecánica

y Electricidad, Septiembre – Octubre 2003

http://www.comeval.es/productos/index.html

5. Anexos

Anexo I

Ficha técnica

Bomba

Product description

Pos. Denominación Ref. Cant. P. Ud. [EUR] Precio [EUR]

AS 0530 D 50 HZ 1

AS 0530 D 1 Consultar Consultar

ASType: AS 0530 D

Bomba sumergible de ABS, robusta y fiable para aguas residuales, con potencias de 1 a 3,5 kW. Indicadapara trabajos de achique en edificios yobras en aplicaciones urbanas e industriales.Motores encapsulados, herméticos y completamente sumergibles en versiónstandard o anti-deflagrante. Hidráulicas con sistema cb (contra-bloqueo) oimpulsores vortex.Posiblidad de instalación transportable y fija.

Caudales hasta 80 m3/hAltura máxima 35 m

Tipo: AS 0530 DDatos técnicosCaudal : 1,953 m³/hAltura de impulsión : 11,65 mRendimiento hidráulico : 8,423 %Potencia en el eje : 0,766 kWVelocidad : Tipo de impulsor : Vortex impellerPotencia del motor : 1,2 kWTensión : 220 VFrecuencia : 50 HzSalida de descarga : DN50

Precio total Consultar

AS 0530 D 50 HZ

Spaix® 4, Versión 4.0.13 - 2012/11/28 (Build 334)Sulzer reserves the right to change any data and dimensions without prior notice

and can not be held responsible f or the use of inf ormation contained in this sof tware. Dec-2012Versión de datos

30,8%

S12/2D

50HZ

Altura de impulsión

Q / m³/h0 4 8 12 16 20 24

H / m

3

3,5

4

4,5

5

5,5

6

6,5

7

7,5

8

8,5

9

9,5

10

10,5

11

11,5

12

12,5

H / MPa

0,03

0,035

0,04

0,045

0,05

0,055

0,06

0,065

0,07

0,075

0,08

0,085

0,09

0,095

0,1

0,105

0,11

0,115

0,12

- D110

A1

1,953 m³/h

11,65 m

Normas de referencia

11/05/2016

ISO 9906 Gr 2 Annex A1/A2

Punto de diseñoCaudalRendimientoNPSH TemperaturaN° de bombas

Datos de la bombaTipoSerieN° de paletasPaso de sólidosBoca impulsión

Datos del motorTensión nominalPotencia nominal P2Nº de polosFactor de potenciaCorriente de arranquePar de arranqueClase de aislamiento

50,0 Hz2860 1/min

71,1 %

4 NmIP 68

5,98 A

ABS

110 mmVortex impeller

11,7 m0,766 kW

40 mm

AS 0530 D 50 HZAS6

DN50

1,95 m³/h

220 V1,2 kW

20,74

34,7 A17,3 Nm

F

Bomba simple

8,42 %

120 °C

WaterFluidoTipo de instalación

MarcaRodeteDiámetro de rodeteBoca aspiración

FrecuenciaRégimen nominalRendimientoCorriente nominalPar nominalGrado de protección

AlturaPotencia absorbida

50

Boca impulsión

DN50

Frecuencia

Densidad

998,2 kg/m³

Viscosidad

1 mm²/s

Normas de referencia Velocidad nominal

2920 1/min

Fecha

11/05/2016

Caudal

1,95 m³/h

Hz

30,8%

S12/2D 50H

Z

Altura de impulsión

Q / m³/h0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26

H / m

2,8

3,2

3,6

4

4,4

4,8

5,2

5,6

6

6,4

6,8

7,2

7,6

8

8,4

8,8

9,2

9,6

10

10,4

10,8

11,2

11,6

12

12,4

H / MPa

0,028

0,032

0,036

0,04

0,044

0,048

0,052

0,056

0,06

0,064

0,068

0,072

0,076

0,08

0,084

0,088

0,092

0,096

0,1

0,104

0,108

0,112

0,116

0,12

0,124

- D110

A1

1,953 m³/h

11,65 m

Diámetro de rodete

110 mm Vortex impeller

ISO 9906 Gr 2 Annex A1/A2

Potencia nominalAltura Rendimiento hidráulico NPSH

11,7 m 0,766 kW 8,42 %

N° de paletas Rodete Diámetro cuerpos sólidosRevisión

6

Sulzer reserves the right to change any data and dimensions without prior notice

and can not be held responsible f or the use of inf ormation contained in this sof tware.

40 mm

Spaix® 4, Versión 4.0.13 - 2012/11/28 (Build 334)Dec-2012Versión de datos

AS 0530 D 50 HZAS 0530 D

Curva de performance bombaNº curva

Curva de referencia

Corriente de arranque

2 11/05/2016

Tolerancia la VDE 0530 T1 12.84 potencia según

34,7 A

1

Potencia nominal

1,2 kW

Factor de servicio

Par de arranque Momento de inercia

17,3 Nm

Régimen nominal

2860 1/min

Nº de polos Tensión nominal Fecha

P2/P2n / %0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

cos φ

I/In

η

P₁

M/Mn

n

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

1,6

1,7

P₁ / kW

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

1,6

1,7

1,8

1,9

2

2,1

2,2

2,3

P₂ / kW0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6

n / 1/min

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

2200

2400

2600

2800

3000

3200

3400

3600

- I

- cos φ

- n

- s

- I/In

- M/Mn

- η

- P₁

0,766 kW

2916 1/min

0,766 kW

2916 1/min

A1

0,766 kW

63,84 %

2916 1/min0% 25% 50% 75% 100%125%

0,766 kW

63,84 %

2916 1/min

0,766 kW

63,84 %

2916 1/min

0,766 kW

63,84 %

2916 1/min

0,766 kW

63,84 %

2916 1/min

0,766 kW

63,84 %

2916 1/min

220 V

Spaix® 4, Versión 4.0.13 - 2012/11/28 (Build 334)Sulzer reserves the right to change any data and dimensions without prior notice

and can not be held responsible f or the use of inf ormation contained in this sof tware. Dec-2012Versión de datos

Curvas motor

S12/2D 50HZ

Frecuencia

Symbol En vacío 25 % 50 % 75 % 100 % 125 %

P₁ / kW 0,3548 0,6528 0,9733 1,319 1,688 2,059

P₂ / kW 0 0,3 0,6 0,9 1,2 1,5

I / A 4,655 4,761 5,004 5,414 5,984 6,672

cos φ 0,2 0,3598 0,5104 0,6396 0,7402 0,81

n / 1/min 2983 2959 2933 2901 2865 2826

s / % 0,5676 1,362 2,243 3,291 4,505 5,799

η / % 0 45,96 61,65 68,21 71,1 72,84

Hz50

Anexo II

Ficha técnica

Pozo

Project

Pump Sump Calculation Results

Number of Pumps: 2

Pump Model: AFP 0841 M13/6

Starts per hour: 20

Sump

dimensions (WxLxH): 780 x 1150 x 1017 mm

plan area: 0,90 m²

useful volume: 0,49 m³

total volume: 0,91 m³

Inner wall thickness 100 mm

Outer wall thickness 100 mm

baffle orifice size: 71 mm

baffle orifice max velocity: 1,07 m/s

inflow pipe diameter: 100 mm

inflow pipe max velocity: 1,39 m/s

Start and Stop Levels

PumpDesign Flow

(l/s)

Start Level

(mOD)

Stop Level

(mOD)

Pump 1 10,90 0,817 0,270

Standby Pump - - -

Alarm 0,917

Settings

Date:vi. 01 jul 2016 , 18:24

PSD v 1.2.0 / 2016-07-01

Project

780

1150

620

207

388

185

200

Top viewNotes

Do not scale

The pump shown on this drawing is figurative only.

Wall thicknesses shown are approximate only and need to be designed for the actual loading.

All dimensions in mm

PSD v 1.2.0 / 2016-07-01

Project

1017

270

115

292

125

Min H

Side viewNotes

Do not scale

The pump shown on this drawing is figurative only.

Wall thicknesses shown are approximate only and need to be designed for the actual loading.

All dimensions in mm

PSD v 1.2.0 / 2016-07-01

Anexo III

Ficha Técnica

V. Antirretorno

Copyright COMEVAL VALVE SYSTEMS © - Datos sujetos a revisión, regularmente actualizados en www.comeval.es - DS05S - Ed.15/051

Válvulas de Retención de Bola - SERIES UNICHECK 3240/3141

Las Válvulas de Retención de Bola son dispositivos para prevenir el retroceso del fl ujo en el sistema. El fl uido empuja la

bola desde la entrada de la válvula permitiendo el paso del fl ujo. Cuando no hay fl ujo la bola cae por gravedad volviendo a

su posición inicial. El recubrimiento epoxi les proporciona una protección ambiental. Se ofrecen tanto con extremos roscados

como con bridas. Con un diseño simple son una solución efectiva para plantas con aguas sucias, siendo una de las opciones

preferidas en presencia de sedimentos.

Diseño: EN 12334

Presión nominal: PN16 (DN32-150); PN10 (DN200-300)

Longitud entre caras: Fig. 3240: EN 558 S48 (DIN3202 F6) - Fig. 3141: estándar fabricante

Conexiones:

-3240: Bridas EN1092-2 tipo 21/B, PN10/16 (DN50-150) - PN10 (DN200-300)

(válvulas DN65 con 4 taladros, variante aceptada en la norma)

-3141: Rosca ISO 228-1 (DIN259-BSPP)

Marcado: EN 19. Ver fl echa en el cuerpo para sentido normal del fl ujoPruebas de presión: EN 12266-1

Tasa de fuga al cierre: Clase A (estanqueidad total)

Recubrimiento epoxi interior y exterior, azul similar a RAL5005. Espesor medio mín. 250 micras

Producto conforme a la Directiva de Equipos a Presión PED, máx. categoría I

MODELO 3240/3141

Opciones

Aprobación para agua potable y cumplimiento con EN 10704-3, otros diseños y aprobaciones. Consulte con nosotros

Parámetros de operación / Límites de utilización

Agua corriente y líquidos neutros del grupo 2, según PED Anexo II cuadro 9, máx. categoría I

PS: 16 bar (DN32-150) - PS: 10 bar (DN200-300); TS: -10/80ºC (asiento NBR) ; -10/120ºC (asiento EPDM)

Cuadro 9: PS 16 bar DN32 - DN150 (Art. 3.3)

PS 10 bar DN200 - DN300 (Art. 3.3)

Para cuestiones sobre compatibilidad de materiales consulte con nosotros

Atributos principales / Normas de referencia

Bola calibrada recubierta de

caucho

Protección con revestimiento

epoxi de cuerpo y tapa

Paso total del fl uido sin

obstrucción y autolimpiante

Tapa desmontable para

fácil mantenimiento

3240 Conexiones de

bridas

3141 Conexiones roscadas

Tornillería de acero inoxidable

Placa identifi cativa incluyendo el nº

de lote para una total trazabilidad


Nº PARTE MATERIAL

1 CUERPO Fundición Nodular EN-JS1050 (GGG50)

2 BOLAFundición Nodular EN-JS1050 (GGG50)

Revestido: NBR (3240NBR) / EPDM (3240EPDM)

3 TAPA Fundición Nodular EN-JS1050 (GGG50)

4 TORNILLO Acero Inox. A2

5 ARANDELA Acero Inox. A2

6 TUERCA Acero Inox. A2

7 PLACA IDENTIFICATIVA Acero Inox. SS304

8 REMACHE Aleación de aluminio

9 TÓRICA NBR (3240NBR) / EPDM (3240EPDM)

Parámetros principales

TAM.DN 50 65 80 100 125 150 200 250 300

NPS 2” 2-1/2” 3” 4” 5” 6” 8” 10” 12”

ØA 165 185 200 220 250 285 340 400 455

ØB 125 145 160 180 210 240 295 355 410

C 19 19 19 19 19 19 20 22 24,5

D 3 3 3 3 3 3 3 3 4

N-ØE 4-Ø19 4-Ø19 6-Ø19 6-Ø19 8-Ø19 8-Ø23 10-Ø23 10-Ø28 10-Ø28

N-P - - 2-M16 2-M16 - - 2-M20 2-M24 2-M24

L 200 240 260 300 350 400 500 600 700

S 6,5 6,5 6,5 7 8 8 9 10 11

Peso aprox. 8 13 14 21 37 42 80 121 200

MODELO 3240

Partes y materiales


Dimensiones en mm sujetas a tolerancias de fabricación / Pesos en kg

¡Observar prescripciones/limitaciones en las normas y regulaciones aplicables!Manual de Instalación y Mantenimiento disponible en www.comeval.es

El ingeniero que diseña un sistema o una planta es responsable de la correcta selección del equipo.Se debe verifi car la correcta adecuación del producto al servicio. Contacte con nosotros para más información


Parámetros principales MODELO 3240

Valores Kvs (m3/h)

DN 50 65 80 100 125 150 200 250 300

Kvs 81 130 255 400 645 970 2000 3050 4150

Diagrama de pérdida de carga




Caudal (m3/h)


Nº PARTE MATERIAL

1 CUERPO Fundición Nodular EN-JS1050 (GGG50)

2 TAPA Fundición Nodular EN-JS1050 (GGG50)

3 JUNTA NBR (3141NBR) / EPDM (3141EPDM)

4 BOLA Acero Revestido con NBR (3141NBR)-EPDM (3141EPDM)

5 TORNILLO Acero Inox.

Parámetros principales

TAMAÑONPS 1-1/4'' 1-1/2'' 2'' 2-1/2'' 3''

DN 32 40 50 65 80

L 135 145 175 200 248

H 72 85 100 125 160

Peso aprox. 2 2,5 3 5 7,5

MODELO 3141

Diagrama pérdida de carga

Valores Kvs (m3/h)

DN 1-1/4'' 1-1/2'' 2'' 2-1/2'' 3''

Kvs 29 57 78 120 250

Partes y materiales


Dimensiones en mm sujetas a tolerancias de fabricación / Pesos en kg



Caudal (m3/h)

6. Planos

grado en ingenierÍa electromecÁnica especialidad mecánica · 2016-07-20 · mínimo posible para...

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