UNIDAD IV

SISTEMA HIDRONEUMÁTICO

4.1 Introducción

4.2 Partes del sistema

4.3 Ventajas del sistema

4.4 Desventajas del sistema

4.5 Operación del sistema con diafragma

4.6 Cálculo del sistema

4.7 Ejemplo con presión de trabajo

4.8 Cálculo con tabla de valores.

4.9 Ejemplo con valores

4.1 INTRODUCCIÓN

Es un sistema que abastece de agua al edificio, utilizando un almacenamiento de agua en un tanque neumático a presión de aire y este alimentado por una cisterna de agua; es un sistema moderno y con grandes innovaciones cisterna moderno y de gran eficiencia.

4.2 PARTES DEL SISTEMA

El sistema hidroneumático, esta compuesto de:• Una red de acometida desde la red matriz a la cisterna• Una cisterna que almacena agua al 100 % del consumo

diario de un edificio• Un equipo de bombeo para transportar el agua desde la

cisterna al tanque neumático.• Un tanque neumático que almacena agua y la lleva al

edificio a base de una presión de aire

4.2.1. ESQUEMA DEL SISTEMA HIDRONEUMÁTICO

4.2.2. INSTALACIÓN DE UN SISTEMA HIDRONEUMÁTICO

4.2.3 FORMAS DE INSTALACIÓN CON TANQUE HIDRONEUMATICO

4.2.4 EQUIPO HIDRONEUMÁTICO CON DIAFRAGMA

4.3 VENTAJAS DEL SISTEMA Las ventajas de este sistema se pueden señalar las

siguientes:

• Es un sistema de fácil instalación con respecto al sistema indirecto.

• Es más económico que el sistema indirecto

• Tiene mejor solución el edificio en cuanto a su arquitectura y su estructura.

• La presión en los aparatos sanitarios es uniforme y se puede regularse en el tanque neumático.

4.4 DESVENTAJAS DEL SISTEMA La desventaja que tiene este sistema son:

• Cuando hay interrupción de energía eléctrica, queda sin servicio de agua el edificio; salvo que se tenga un grupo electrógeno para producir energía eléctrica.

• Cuando el tanque neumático necesita una reparación, la

instalación que se instala el la acometida, da solución hasta que se repare el tanque neumático, otorgando agua al edificio como un sistema directo.

4.5 OPERACIÓN DEL SISTEMA CON DIAFRAGMA• La operación del sistema está en el tanque neumático.

• Es un tanque de acero inoxidable, que está provisto por un forro POLYDEFIN adherido a la pared interna del tanque y un diafragma de caucho BUTIL, fijado a una altura mas alta de la mitad del tanque.

• Cuando el tanque no tiene agua el diafragma de caucho desciende hasta el ingreso del agua por la presión del aire que se encuentra por encima del diafragma.

• Se demuestra esta operación con los siguientes gráficos

4.5.1 CORTE DE UN TANQUE NEUMÁTICO CON DIAFRAGMA

4.5.2 INICIO CON DIAFRAGMA SIN AGUA

4.5.3 TANQUE NEUMPATICO LLENANDO EL DIAFRAGMA DE AGUA

4.5.4 TANQUE NEUMÁTICO DESCARGANDO EL AGUA

4.6 CÁLCULO DEL SISTEMA

4.6.1 Línea de aducción o Acometida Se calcula siguiendo el sistema indirecto, almacenando agua

al 100% de la dotación del edificio y calculando el caudal de llenado en 4 horas.

4.6.2 Cisterna Se calcula como el sistema indirecto.

4.6.3 Equipo de bombeo con presión de trabajo Para este sistema se utiliza la fórmula del sistema directo,

remplazando la presión de la matriz PM por la presión de trabajo (PT ), la altura dinámica H por altura de trabajo HT y la pérdida de carga en la tubería (hf) por el 35 % de la PT:

PM = H + hf + Ps PT = HT + 0,35 PT + PsResolviendo:

El volumen de agua del tanque neumático se puede asumir como un cálculo previo a diez veces el gasto calculado.

VTH = 10Q

La potencia de la bomba se toma la misma fórmula del sistema indirecto

P = Qb x PT

75

65.0ST

T

PHP

4.7 EJEMPLO CON PRESIÓN DE TRABAJO

Un edificio de 2 pisos, necesita un caudal de bombeo es de 2 ts/seg, su altura dinámica de trabajo es de 8 m. Calcular el volumen del tanque, la potencia de trabajo y la potencia de la bomba, si su coeficiente es de 0,6.

PT = 8 + 2,5 = 16,15 m.c.a.

0,65

VTH = 10 Q = 10 x 2 = 20 lts

P = Qb x PT = 2 x 20 = 0,89 HP

75 75 x 0,6

65.0ST

T

PHP

4.8 CALCULO CON TABLA DE VALORES

Consiste en dar Valores a cada aparato sanitario, según el uso del edificio, usando tablas

APARATOS SANITARIOS VALORESLavatorio 2Lavatorio de cocina 4Urinario con tanque 3Inodoro 5Ducha 4

ESCUELAS, OFICINAS, RESTAURANTES, ETC.

APARATOS SANITARIOS VALORESLavatorio 1Lavatorio de cocina 2Tina 2Ducha 2Inodoro 3Baño completo 6Madio baño 3

CASAS PARTICULARES Y EDIFICIOS

4.8.1 Tabla de Cálculo Hidráulico

.

En la Tabla de Cálculo Hidráulico se obtiene lo siguiente:• Caudal Q en lts/seg • Diámetro de la tubería que sale del equipo.• Con el número de pisos del edificio y el caudal, se ubica

para obtener la presión máxima y mínima en PSI, también se ubica una un área, en la cual tiene una clave.

• La clave indica lo siguiente:

Cantidad de tanques que debe instalarse

UM : Un tanque

DM : Dos tanques

TM : Tres tanques

Cantidad de bombas que debe usar el equipo

UB : Una bomba

DB : Dos bombas

Modelo del tanque (CM8003)Modelo de bomba (A1 I)

Caballos de fuerza del motor en Hp (valores)

Monofásico (M)

Trifásico (T)

Monofásico y trifásico (M/T)

El tanque debe tener un manómetro, una válvula de seguridad, una válvula de cierre y una válvula de retención a la entrada y salida del agua.

Para seguir con el cálculo se utiliza la última tabla para

obtener mayores datos del tanque neumático

4.8.2 TABLA DE CALCULO DEL TANQUE

VALORES DE CONVERSIÓN

1 Galón = 3,75 lts

1 PSI = 0.07 kg/cm2 = 0,7 m.c.a.

1 libra (LB) = 0,45 kg.

4.9 EJEMPLO CON VALORES Un edificio de 3 pisos, en cada piso 4 departamentos de

vivienda de 3 dormitorios, tiene un medio baño, un baño completo, un baño de servicio completo, un lavadero de cocina y un lavadero de ropa, los aparatos sanitarios de tanque y con agua caliente. Calcule la capacidad de la cisterna; tubo del alimentador, capacidad del tanque neumático y presión de trabajo

1. Cisterna El 100% del C.P,D, = 14400 lts = 14,4 m32. Cálculo de los valores 2 Baños completos x 6 valores = 12 valores 1 medio baño = 3 valores 1 Lavadero de cocina = 2 valores 1 Lavadero de ropa = 2 valores total = 19 valores 19 valores x 12 departamentos = 228 valores

TABLAS DE CALCULO PARA EQUIPOS HIDRONEUMÁTICOA

TABLA DE CALCULO DEL TANQUE

VALORES DE CONVERSIÓN

1 Galón = 3,75 lts

1 PSI = 0.07 kg/cm2 = 0,7 m.c.a.

1 libra (LB) = 0,45 kg.

Utilizando las tablas se obtiene lo siguiente:

Caudal Q = 2,75 lts/seg Tubería que sale del tanque = 2” (10 mm) UM-UB-CM12051 MULT: H-302-2,0-M/T

Motor monofásico y trifásico de 2 HP Presión mínima 25 PSI = 1,75 kg./cm2 Presión máxima 45 PSI = 3,15 kg/cm2 Volumen 62 glns = 233 lts Presión de precarga 38 PSI = 2,66 kg/cm2 Diámetro de descarga 1 ¼” Dimensiones del tanque: ancho 22; alto47 peso 92 lbs