agua caliente
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SISTEMA DE AGUA CALIENTE
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA
"AO DEL CENTENARIO DE MACCHU PICCHU PARA EL MUNDO"
FACULTAD DE
INGENIERIA
CIVIL
TEMA : SERVICIO DE AGUA CALIENTE
CURSO : INSTALACIONES ELECTRICAS Y SANITARIAS
PROFESOR : ING. AURELIO MENDOZA MONTENEGRO
ALUMNO : VILLEGAS SULLON LUIS MOISES
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SISTEMA DE AGUA CALIENTE
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA
INTRODUCCION
El agua caliente domstica se proporciona por medio de aplicaciones del calentador
de agua, o a travs de la calefaccin urbana. El agua caliente de estas unidades
entonces se instala por tuberas a las diferentes caeras y dems que requieran el
agua caliente, tal como lavaderos, fregaderos, baeras, duchas, lavadoras, y
lavaplatos. El sistema de abastecimiento de agua caliente en un edificio es la..instalacin de plomera
que produce, almacena y conduce dicha agua.hasta el aparato en el que descarga en canti
dad, presin y temperature..conveniente. Se debe garantizar la seguridad y la potabilidad
del agua del.suministro pblico.
Este presente trabajo es de suma importancia para la formacin de nuestra carrera
profesional por eso en importante conocer los procedimientos de clculo,
planeamiento, funcionalidad, ejecucin, etc. Del servicio agua caliente.
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SISTEMA DE AGUA CALIENTE
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SERVICIO DE AGUA CALIENTE
Los sistemas de abastecimiento de agua caliente estn constituidos por un calentador con
o sin tanque acumulador, una canalizacin que transporta el agua hasta la toma ms
alejada y a continuacin una canalizacin de retorno que devuelve al calentado el agua no
utilizada (esta tubera no es requerida en pequeas instalaciones).
De esta manera se mantiene una circulacin constante y el agua caliente sale enseguida
por el artefacto, sin necesidad de dar primero salida al agua enfriada que habra
permanecido en la conduccin si no existiera el escape del conducto de retorno. El
principal obstculo para la circulacin es el rozamiento, por consiguiente las caeras
deben ser lisas en su interior de dimetro amplio y sin codos bruscos. Los tubos de cobre
son los ms aconsejables en las instalaciones de agua caliente, aunque los ms usados son
los de plstico CPVC.
RECOMENDACIONES PARA SU INSTALACION
1. La instalacin de agua caliente debe de satisfacer las necesidades de consumo y ofrecer seguridad contra los accidentes.
2. Los equipos deben ser construidos con materiales adecuados y resistentes a las presiones mximas, temperatura y corrosin; estarn provistos de todos los
accesorios de seguridad y limpieza requeridos.
3. El equipo de produccin de agua caliente deber estar provisto de dispositivos de control de temperatura, corte automtico de la fuente de energa. Dichos
dispositivos debern instalarse en tal forma que suspendan el suministro de calor
antes de que el agua en el tanque alcance la temperatura de 60C para viviendas y
de 80C para restaurantes, hoteles, hospitales clnicos y similares.
4. Debern dispositivos destinados controlar el exceso de presin de los sistemas de produccin de agua caliente. Dichos dispositivos se graduaran de modo que
puedan operar a una presin de 10% mayor que la requerida para el normal
funcionamiento del sistema. Se ubicaran en el equipo de produccin, o en las
tuberas de agua fra, o agua caliente prximas a l, siempre que no existan
vlvulas entre el dispositivo mencionado y el equipo.
5. Deber instalarse una llave de retencin en la tubera de abastecimiento de agua fra. Dicha vlvula no podr ser colocada entre el equipo de produccin de agua
caliente y el dispositivo para controlar el exceso de presin.
6. Debern instalarse dispositivos destinados controlar el exceso de temperatura en los sistemas de produccin de agua caliente. Estos dispositivos se ubicaran en la
zona de mxima temperatura del agua, debiendo seleccionarse su capacidad de
acuerdo con la capacidad calorfica del equipo y para un gasto menor de 6 litros
de agua por hora, por cada 500kcal de capacidad calorfica por hora (1 galn por
cada 1250 B.T.U).
7. Cuando se utilizan dispositivos combinados de temperatura y presin, deben ubicarse en zonas de mxima del agua.
8. Los escapes de vapor de agua caliente, provenientes de los dispositivos de seguridad y de control, debern disponerse en forma indirecta al sistema de
drenaje, ubicando los sitios de descarga en lugares que no ocasionen accidentes a
personas.
9. La distribucin de agua caliente desde el equipo de produccin a los aparatos sanitarios o puntos requeridos, se puede realizar con o sin retorno de agua
caliente.
10. El sistema de retorno deber realizarse en aquellos edificios donde se instala equipos centrales de produccin de agua caliente.
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COMPONENTES DEL SISTEMA
El sistema de abastecimiento de agua caliente est constituido por:
Un equipo de produccin de agua caliente (calentador) Un tanque de almacenamiento (depende del equipo) Sistema de distribucin que puede ser con o sin retorno del agua.enfriada.
La tubera de retorno no es requerida en pequeas instalaciones.
Solo es necesaria cuando se instalen equipos centrales de produccin de agua caliente.
CONSUMOS DE AGUA CALIENTE
Las dotaciones de agua caliente se harn de acuerdo a las tablas que a
continuacin se muestran.
RESIDENCIAL UNIFAMILIAR Y MULTIFAMILIAR
Numero de dormitorios por vivienda Dotacin diaria en litros
1
2
3
4
5
120
250
390
420
450
Ms de 5 a razn de 80 litros/da por dormitorio adicional
TABLA N 1
HOTELES Y PENSIONES
Dotacin diaria 150 litros/dormitorio
Esta cifra no incluye las dotaciones por otros servicios anexos, tales como
restaurantes, bares, salones de baile, barberas y lavanderas.
TABLA N2
RESTAURANTES
rea til del local en m2 Dotacin diaria
Hasta 60
61 a 100
Ms de 100
900 lt.
15 lit/m2
12 lit/m2
En aquellos restaurantes donde se elaboran alimentos para ser consumidos
fuera del local, se calculara una dotacin complementaria a razn de 3 litros
por cubierto preparado para ese fin.
TABLA N3
RESIDENCIAS ESTUDIANTILES
Dotacin diaria
Residentes y personal 50 litros /persona
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TABLA N4
GIMNACIOS
Dotacin diaria 10 lit./m2 de rea til
TABLA N5
HOSPITALES Y CLINICAS
Hospitales y clnicas con hospitalizacin 250 Lit./da/persona
Consultorios mdicos 130 Lit./da/consultorios
Clnicas dentales 100 Lit./da/unidad dental
TABLA N 6
CALCULO DE LA CAPACIDAD DEL EQUIPO DE PRODUCCION Y
CAPACIDAD DEL TANQUE DE ALMACENAMIENTO
Para calcular la capacidad del equipo de produccin y capacidad del tanque de
almacenamiento recurrimos a la tabla n7 que est dada por el reglamento nacional de
edificaciones.
TIPO DE EDIFICIO Capacidad del tanque de
almacenamiento en
relacin con la dotacin
diaria en litros.
Capacidad horaria del
equipo de produccin de
agua caliente en relacin
con la dotacin diaria en
litros.
Residenciales unifamiliares
y multifamiliares
Hoteles y pensiones
Restaurantes
Gimnasios
Hospitales, clnicas
consultorios y similares
1/5
1/7
1/5
2/5
2/5
1/7
1/10
1/10
1/7
1/6
TABLA N 7
La capacidad del equipo de produccin de agua caliente y del tanque de almacenamiento,
podr tambin determinarse en base a los gastos por aparatos sanitarios, segn el tipo de
edificio, utilizando la tabla n8 que se encuentra en el reglamento nacional de edificaciones
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DIMENSIONES DE LOS TUBOS PARA VENTILACION PRINCIPAL
Dimetr
o de
La
montant
e
Unidades
de
Descarga
ventilado
s
DIAMETRO REQUERIDO PARA EL TUBO DE
VENTILACION PRINCIPAL
1
(3.18
cm)
1
(3,8
1
cm)
2 (5.0
8
cm)
2 (6.3
5
cm)
3 (7.6
2
cm)
4 (10.1
6 cm)
5 (12.7
0 cm)
6 (15.2
4 cm)
8 (20.3
2 cm)
Longitud mxima del tubo
en metros
11/4
(3.18
cm)
2 9.00
1
(3.81
cm)
8 15.0
0
45.0
1
(3.81
cm)
42 9.0 30 90
2 (5.08cm
)
12 9.00 23.0 60
2 (5.08cm
)
20 8.0 15.0 45
2
(6.35
cm)
10 9.0 30.0
3 (7.62
cm)
10 9.0 30 60 180
3 (7.62
cm)
30 18 60 150
3 (7.62
cm)
60 15 24 120
4 (10.16
cm)
100 11 30 78 300
4 (10.16
cm)
200 9 27 75 270
4 (10.16
cm)
500 6 21 54 210
5 (12.70
cm)
200 11 24 15 300
5 (12.70
cm)
9 21 90 270
5 1100 6 15 60 210
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TABLA N 8
(12.70
cm)
6 (15.24
cm)
350 8 15 60 120 390
6 (15.24
cm)
620 5 9 38 90 330
6 (15.24
cm)
960 7 30 75 300
6 (15.24
cm)
1900 6 21 60 210
8 (20.32
cm)
600 15 45 150 390
8 (20.32
cm)
1400 12 30 120 360
8 (20.32
cm)
2200 9 24 105 330
8 (20.32
cm)
3600 8 18 75 240
8 (20.32
cm)
3600 8 18 75 240
10 (25.40
cm)
1000 23 38 300
10 (25.40
cm)
2500 15 30 150
10 (25.40
cm)
3800 15 24 105
10 (25.40
cm)
3800 8 18 75
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CALENTADORES DE AGUA
CLASIFICACION
Se clasifican de acuerdo con el agente empledado en la produccion de calor; puede ser
carbon, gas, full oil, vapor o electrecidad. Las caracteristicas de un calentador de agua son: El numero de litros por hora que
suministra y el numero de gradosa que lleva la temperatura; para el servicio domestico el
agua calente se suministra a 55 - 60C; para restaurantes y otros casos especiales se
requiere a veces de temperaturas de 70 - 80C.
El calentador puede ser elctrico, a gas, a petrleo o solar . En.instalaciones pequeas se
utilizan los dos primeros. El calentador.elctrico puede calentar directamente o tener un ..
tanque acumulador(terma), mientras que el calentador a gas calienta directamente.
En grandes instalaciones se utilizan calentadores a gas, a petrleo o avapor y se debe .con
tar con depsitos acumuladores. En este caso se.requiere de ambientes de suficiente espa-
cio y con buena ventilacin.
La seleccin del calentador debe tomar en cuenta lo siguiente:
1. Ser seguro y satisfactorio en su funcionamiento y servicio
2. La fuente debe ser la ms econmica (ojo con los elctricos revisar-consumo) 3. Conveniente operacin y mantenimiento
Calentador forma de calentamiento:
a. Directa: calentamiento por contacto directo a altas temperaturas,.generadas por la com-
bustin o contacto directo con superficie..calentada elctrricamente. (requiere tempera-turas altas) b. Indirecta: calentamiento a travs de medios de transferencia o..interferencia de calor.
(requiere temperaturas ms bajas)
Calentador tipo con o sin almacenamiento: 1. Gas instantneo / elctrico instantneo sin almacenamiento 2. Gas con tanque / elctrico con tanque de almacenamiento(terma)
3. Solar con tanque de almacenamiento
Las temperaturas de calentamiento se regulan por el tipo de uso
Higiene corporal: 45C ~ 55C
Lavado de ropa y utensilios: 60C ~ 70C
Para fines medicinales: 90C ~ 100C
NOTA:
A temperatura menor de 82C no existe el peligro de explosin..Debe recordarse que la
temperatura de ebullicin del agua se.incrementa tremendamente a presiones mayores
que la atmosfrica.
Por ejemplo el agua sometida a presin y calentada a 100C de
temperatura, vaporiza si la presin cesa sbitamente y en estas.condiciones se expan
de a 1,700 veces su volumen original, pudindose..producir una explosin si se rompe el
tanque debido al aumento de..presin.
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Para prevenir este peligro el equipo debe contar con sistemas de.seguridad (sea de presin
o de temperatura)
CALENTADORES ELECTRICOS
Consiste de un deposito metalico revestido con material aislante y encerrado dentro de un
envolvente tambien metalico.
Tienen gran inconveniente por el alto costo que representa la calefaccion electrica. Para
amortiguar este alto costo en algunas poblaciones se han establecido tarifas mas bajas
para el consumo hecho fuera de las horas de maximo consumo(horas punta). Para estos
casos se construye unos calentadores formados por un deposito bien aislado con dos
elementos electricos de calentamiento, uno para las horas de tarifa normal y otro para las
horas de tarifa rebajada, accionadas por interruptores horarios automaticos, y con
reguladores de presion y de temperatura.Tienen otro inconveniente que es el alto costo de
su mantenimiento y volumen limitado de almacenamiento;por lo general se usan de
capacidades de (80 100 litros); pero hay tambien capacidades de 50,150 y 200 litros. Sus elemntos principales son:
1 .- Una resistencia electrica que permite calentar el agua.
2 .- Un termostato regulable, que interrumpe la corriente cuando la temperatura alcanza
cierto limite y lo restablece nuevamente al descender hasta otro limite, debe asi mismo
poser un termostato de comprobacion.
CALENTADOR
ELECTRICO
UBICACIN
Se ubica preferentemetne en elambiente que se va servir; tambien se puede colocar en
zonas libre, patios de servicio,en azoteas. Por lo general los arquitectos lo ubican en
closets; dentro de los baos es una buena solucion.
Nota : en una vivienda por lo general se colocan dos thermos.
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CALENTADORES A GAS
Existen dos tipos de calentadores a gas; los instaneos y los que tienen acumulador.
CALENTADORES INSTANTANEOS O CONTINUOS
Estos producen el agua en forma instantanea y no tienen deposito de reserva de agua
caliente. La entrada de gas lo regula de acurdo con el caudal de agua que pasa a traves del
calentador y se aumenta automaticamente la cantidad de gas que alimenta las llamas. El
agua circula por el serpentin de tubo de cobre, siendo calentado por un mechero de gas
aplicado, en la parte inferior del serpentin. Para estos calentadores es necesario que se
disponga de una buena presion de agua y de un abundante y regular suminstro de gas.
CALENTADORES CON DEPOSITO ACUMULADOR
Estan formados por un deposito servido por un serpentin de menor capacidad que el
empleado en los calefactores instantaneos de igual capacidad. El agua del tanque pasa al
serpentin donde se calienta periodicamente,a medida que lo requiere la temperatura
deseada. Cuando se saca agua caliente del tanque, este se acaba de llenar de agua fria y el
termostato abre lavalvula de gas y este se enciende por medio de una llama piloto. Este
tipo de calentador se fabrica con tanques de 300 a 2500 litros.
UBICACIN:
Se los ubica en los baos, pasadisos,etc. Con estos calentadores se puede repartir agua a
toda la casa y la tuberia a emplearse debe ser de cobre.
PARTES QUE CONSTA:
S: Serpentin
B: Entrada de agua fria
D: Salida de agua caliente
F: Conducto de gas
M:Evacuacion de gas procedentes de la combustion.
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PARTES DEL CALENTADOR.
S:Serpentin
B: Entrada de agua fria
D: Salida de agua
caliente
F: Conducto de gas
M:Evacuacion de gas
procedentes de la
combustion.
PRINCIPIO DE CIRCULACIN DEL AGUA CALIENTE.
El movimiento del agua caliente es el resultado de la actividad molecular..que se desarro-
lla en el agua al ser calentada y que se observa claramente en.el agua en ebullicin.
Al proporcionarle calor al agua hace que sta se expanda, hacindose..menos densas
las molculas en proporcin al calor recibido, lo cual le..confiere una tendencia natural a
elevarse en relacin con las molculas.mas fras.
La desigualdad de peso entre el agua caliente y el agua fra en el tanque de..almacenami-
ento y en el sistema de distribucin con retorno produce la..circulacin continua por gra-
vedad.
Sistemas en grandes instalaciones de produccin central:
Sistema ascendente con circulacin por gravedad.-
Consiste en una red de distribucin que partiendo de.la fuente de produccin del agua cali
ente, alimenta..de abajo hacia arriba a los diferentes servicios,.formando montantes a
scendentes. Al final de cada..una de los montantes se instala una tubera de..retorno
que regresa con agua enfriada al calentador.
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