TANQUES Y CISTERNASTANQUES Y CISTERNAS

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA

CURSOCURSO : : Instalaciones SanitariasInstalaciones Sanitarias

NUEVO CHIMBOTE – JUNIO DE 2011NUEVO CHIMBOTE – JUNIO DE 2011

“TANQUES Y

CISTERNAS”

UBICACIÓN:Para el diseño de la cisterna hay que tomar en cuenta si se trata de residencias o edificios de poca altura y de grandes alturas.

CISTERNA PARA RESIDENCIAS O EDIFICIOS DE POCA ALTURA:

•Ubicación: Pueden estar ubicados en patios interiores, jardines interiores, etc. Se debe procurar que la cisterna esté en un mismo plano que el tanque elevado. •Relación entre ancho y largo: Se recomienda que sea 1:2 ó 1:2 ½, de ninguna manera sección cuadrada. (Figura 3.6). La altura de succión se recomienda que no sea mayor de 2 ó 2.5 m. la cisterna debe ser de material resistente e impermeable y dotados de los dispositivos necesarios para su correcta operación, mantenimiento y limpieza. Se recomienda que sea de concreto armado.

•Conexiones de la cisterna:•Debe tener una válvula de interrupción entre dos uniones universales, esta llave deberá estar ubicada preferentemente cerca de la cisterna.•Tubería de succión: Debe ser menor de 2m. y su diámetro debe ser superior al de impulsión.•Rebose: Se coloca al nivel de agua máxima, para que en caso de malograrse la válvula flotador, el agua tenga según sitio donde ir. El diámetro mínimo del tubo de rebose a instalarse deberá estar de acuerdo con la tabla 3.1 . El agua proveniente de los tanques, deberá dispersarse al sistema de desague del edificio en forma indirecta mediante brecha o interruptor de aire de 5 cm. De altura sobre el fijo, techo u otro sitio de descarga.

CISTERNA PARA GRANDES EDIFICIOS:•Ubicación: Cuando el edificio es de más de 4 pisos, se coloca en zótanos, zonas de estacionamiento bajo cajas de escaleras, cerca a la caja de ascensores; de preferencia en el mismo plano vertical que se encuentra el tanque elevado. •Diseño: La dimensión de la cisterna depende del área disponible que se tenga. Una relación recomendable es:

La tapa de la cisterna debe ser del tipo sanitaria y de una dimensión de 0.6 x 0.6 que nos permite la inspección. Al costado de la cisterna, deberá ir un cuarto de bombas; así como una caja de desagues con su correspondiente bomba de desague, para impulsar los desechos a la red pública. Las dimensiones del pozo de desague, se diseña de tal manera que los desechos no se detengan más de 15 minutos y las tuberías de desagues son de fierro fundido o de plástico pesado (SAP).

VOLUMEN:

El volumen de almacenamiento total para un edificio o una casa, se calcula para un día de consumo. En un sistema indirecto este volumen debe estar almacenado en la cisterna y tanque elevado.El Reglamento Nacional de Construcciones, especifica que el volumen mínimo que se puede almacenar en la cisterna debe ser ¾ del volumen de consumo diario y 1/3 debe estar en el tanque elevado; para con un mínimo de 1 m3 para ambos.

Resumiendo todo lo dicho tenemos:

Donde: VA = VOLUMEN DE ALMACENAMIENTOVCD = VOLUMEN DE CONSUMO DIARIO

EJEMPLO:Tenemos una casa de 4 habitaciones y un cuarto de servicio y supongamos 2 personas por habitación. Calcular el volumen de cisterna y el tanque elevado.

SOL:4 habitaciones x 2 personas = 8 personas

1 cuarto de servicio x 2 personas = 2 personas

TOTAL = 10 PERSONAS

Suponiendo un consumo de 300 lit/ per / dia residencias, de acuerdo a la tabla 1.2 encontramos:

NOTA: El volumen mínimo de cisterna y tanque debe ser de 1m3

TUBERÍA DE REBOSE PARA CISTERNA Y TANQUE ELEVADO

Se coloca al nivel de agua máxima, para que en caso de malograrse la válvula flotador, el agua tenga un sitio donde ir. El diámetro mínimo del tubo de rebose a instalarse deberá estar de acuerdo con la tabla. El agua proveniente de los tanques, deberá dispersarse al sistema de desagüe del edificio en forma indirecta mediante brecha o interruptor de aire de 5cm. De altura sobre el fijo, techo u otro sitio de descarga.

CONEXIÓN DE LA CISTERNA

CONEXIONES DE UN TANQUE ELEVADO

NOTA

• Es importante mencionar que la distancia vertical entre los ejes de los tubos de rebose y entrada de agua, será igual al doble del diámetro del primero y en ningún caso menor que 15 cm.

• La distancia vertical entre el eje del tubo de rebose y el mínimo nivel de agua será igual al diámetro de aquel y nunca inferior a 10 cm.

El cálculo de la tubería de alimentación debe efectuarse considerando que la cisterna se llena de horas mínimo consumo en las que se obtiene la presión máxima y que corresponde a un periodo de 4 horas (12 de la noche a 4 de la mañana).

Para el cálculo de la tubería hay que tener en cuenta lo siguiente:

CALCULO DE LA TUBERÍA DE ALIMENTACIÓN DE LA RED PÚBLICA HASTA LA CISTERNA

•Presión de agua en la red pública en el punto de conexión del servicio.

•Altura estática entre la tubería de la red de distribución pública y el punto de entrega en el edificio.

•Las pérdidas por fricción en tubería y accesorios en la línea de alimentación, desde la red pública hasta el medidor.

•La pérdida de carga en el medidor, la que es recomendable que sea menor del 50% de la carga disponible.

•Las pérdidas de carga en la línea de servicio interno hasta el punto de entrega a la cisterna.

•Volumen de la cisterna.

•Considerar una presión de la salida de agua en la cisterna mínima de 2.00 m.

PROCEDIMIENTO DE CALCULO

Teniendo en cuenta las consideraciones anteriores y los datos de presión en la red pública proporcionados por la empresa que administra el sistema de agua potable de la ciudad, el problema consiste en calcular el gasto de entrada y la carga disponible seleccionándose luego el medidor, tomando en cuenta que la máxima perdida de entrada y la carga disponible seleccionándose luego el medidor, tomando en cuenta que la máxima perdida de carga que debe consumir el medidor debe ser el 50 % de la carga disponible.Obtenida la verdadera carga del medidor, se obtendrá la nueva carga disponible, procediéndose luego mediante tanteos de diámetros, a seleccionar el más conveniente.

SISTEMA INDIRECTOCONCEPTO: Se llama sistema indirecto porque suministro de agua en los puntos de consumo (aparatos sanitarios no es directamente por presión de la red publica

PARTES DE UN SISTEMA INDIRECTO1.Red pública de la cuidad o urbanizadoraAb. Ramal domiciliar, que viene a ser la acometida o sea la tubería que toma el agua de la red pública hacia el edificio.

2.MedidorBc línea de alimentación, comprendida entre el medidor y la entrega de la cisterna. C. VÁLVULA DE FLOTADOR

3.Cisterna, abastece las 24 horasE. TUBERÍA DE SUCCIÓN

4.Conjunto de motor bomba

5.Línea de impulsión o tubería de impulsión, que la bomba ala aguade la cisterna al tanque elevado

6.Tanque elevado, deposito en la parte más lata del edificio que almacena agua.

7.Salida o salidas del tanque elevado hasta el piso de la azotea

8.Alimentador o alimentadores

9.Redes de distribución

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE ESTE SISTEMA

A.VENTAJAS

1.peremite un cietro alamacenamiento de agua2.las presiones que se obtienen ene le edifico son mas constantes, siwndo esto mas favorable para suministro del sistema de agua caliente.

B. DESVENTAJAS1. Es un sistema muy costoso respecto al sistema directo2. Hay posibilidades de contaminación del agua dentro del edifico, sea cisterna o en le tanque elevado3. Hay un recargo de refuerzo estructural dentro del edifico.

CALCULO DE CADA UNA DE SUS PARTES:

RAMAL DOMICILIARIO O ACOMETIDA:

Es el tramo de tubería comprendida entre la tubería matriz pública y la ubicación del medidor o dispositivo de regulación. el diámetro de este ramal nos proporciona la sedapal, una vez aprobado los planos por el organismo encargado de dar licencia de construcción. Este diámetro es por lo general de4 5/8’’ o 3/4’’ y al máximo el 1’’. el materia puede ser plástico o fierro fundido

MEDIDOR

Es el dispositivo que nos permite aflorar la cantidad de agua que se abastece a un edifico o una casa para que mediante una tarifa especial se paga el consumo de agua

HfHfm %50

PsHf

HPM T

*

PSHFPMHfm 100

50

SELECCIÓN Y CÁLCULO DEL MEDIDOR

El medidor se selecciona en base al gasto que circula a travez de la tubería debiendo tenerse en cuenta la máxima perdida descarga en el medidor debe ser el 50% de la perdida de carga disponible es decir

PsHf

HPM T

*

PSTMPMHf

PSHFPMHfm 100

50

De la expresion en la red publica , para el punto mas desfavorable del edificio despejando hf tenemos:

Donde :HFM=perdida de carga en el medidorPM=presion en la matriz o red publicaPS= presión de salida mínimaHT=altura estática del edifico , se toma desde el nivel de la red publica

CALCULO DE LA TUBERÍA DE ALIMENTACIÓN DE LA RED PÚBLICA

HASTA LA CISTERNA

• El cálculo de la tubería de alimentación debe efectuarse considerando que la cisterna se llena en horas mínima consumo en las que se obtiene la presión máxima y que corresponde aun período de 4 horas (12 de la noche a 4 de la mañana).

CONSIDERACIONES PARA EL CÁLCULO DE LA TUBERÍA:

a. Presión de agua en la red pública en el punto de conexión de servicio.

b. Altura enstatita entre la tubería de distribución de red pública y el punto de entrega del edificio.

c. Las pérdidas de fricción en la tubería y accesorios en la línea de alimentación, desde la red pública hasta el medidor.

d. La perdida de carga en el medidor, la que es recordable que se menor al 50% de la carga disponible.

e. Las pérdidas en la línea de entrega hasta la línea de servicio interno hasta el punto de entrega a la cisterna.

f. Volumen de la cisterna.

g. Considerar una presión de salida de agua en la cisterna mínima de 2.00m.

Procedimiento de cálculo

• Teniendo en cuenta las consideraciones anteriores y los datos de presión en la red pública proporcionados por la empresa que administra el sistema de agua potable de la cuidad, el problema consiste en calcular el gasto de entrada y la carga disponible seleccionándose luego el medidor, tomando en cuenta que la máxima perdida de entrada de la carga que debe consumir el medidor debe de ser el 50% de la carga disponible.

Ejemplo

• Datos

– presión en la red pública = 20 libras/pulg2

– Presión mínima a la salida de la cisterna = 2.00m.

– Desnivel entre la red pública y el punto de entrada a la cisterna = 1.00m.

– Longitud de la línea de servicio = 20.00m.

– La cisterna debe de llenarse en un periodo de 4 horas

– Volumen de la cisterna 12 m3.

– Accesorios a utilizar: 1 válvula de paso, una válvula de compuerta, 2 codos de 90°, y un codo de 45°.

• SE PIDE:

– Seleccionar el diámetro del medidor.

– Diámetro tubería de alimentación de la cisterna

Solución.

1. Calculo del gasto de entrada.

2. Calculo de la carga disponible.

H = PR – PS – HT

• H = carga disponible

• PR = presión de la red

• PS = presión de salida

• HT = altura de la cisterna

H = 20 – (2.00 * 1.42 + 1.00 *1.42)

H = 15.74 libs/pul2

 

O también en metros:

H = 14 – 2 – 1 = 11 m.

3. Selección del medidor.

Siendo la máxima perdida de carga del medidor el 50% de la carga disponible se tiene:

H = 0.50 * 15.74 = 7.87 libs/pul2

Por lo tanto se selecciona el medidor de ¾”.

4. Selección del diámetro de la tubería 

Como el medidor ocasiona una pérdida de carga de 3.8 libs/pul2.

La nueva carga disponible será:

 H = 15.74 – 3.8 = 11.94 libs/pul2

Asumiendo un diámetro de 3/4”  

Longitud equivalente por accesorios: 

• 1 válvula de paso de ¾” = 0.10 m.

• 1 válvula compuerta de ¾” = 0.10 m.

• 2 codos de 90° (2*0.60) = 1.20 m.

• 1 codo de 45° = 0.30 m.

Longitud equivalente 1.70 m.

Luego la longitud total es de: 20.00 + 1.70 = 21.70 m.

En el ábaco: Q = 0.835 l.p.s

D = ¾” s = 800 m. por 1000 m.

= 0.80 m/m

Luego H = 21.70 * 0.8 = 17.36 m.

Como 8.40 < 17.36 

Seleccionamos una tubería de mayor diámetro

Asumiendo un diámetro de 1”

Longitud equivalente por accesorios: 

• 1 válvula de paso de 1” = 0.20 m.

• 1 válvula compuerta de 1” = 0.20 m.

• 2 codos de 90° (2*0.70 m.) = 1.40 m.

• 1 codo de 45° = 0.40 m.

Longitud equivalente 2.20 m.

Luego la longitud total es de: 20.00 m. + 2.20 m. = 22.20 m.

En el ábaco:

Q = 0.835 l.p.s.

D = 1” s = 180/100 m.

= 0.18 m/m.

 

Luego:

H = 0.18 * 22.20 = 3.996 m.

 

Como:

8.40 > 3.996 m.

El diámetro es el de 1”.

Por lo tanto:

Diámetro del medidor. = ¾”

Diámetro tubería de entrada. = 1”

GRACIAS !!!