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• Juan Jose Montes Galarza

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Instituto tecnológico INFOCAL Centro de Capacitaciones Técnico de Proyectos I

INSTALACIÓN MULTIFAMILIAR CASO II

INTEGRANTES: ALARCON CARAHUATA MOISES FLORES FLORES TELMA GONZALES ZERNA ROSSIO ROMERO FUENTES EMANUEL MARIO DOCENTE: ING. LUIS MALDONADO CABRERA FECHA: 19 DE FEBRERO DE 2016

COCHABAMBA – BOLIVIA

INDICE 1.

Descripción del proyecto............................................................................................ 1 1.1. Datos generales del local ..................................................................................... 1

2.

Ubicación de accesorios y aparatos.......................................................................... 2 2.1. Ubicación regulador y medidor de gas individual .............................................. 2

3.

Cálculos ....................................................................................................................... 4 3.1. Determinación de la potencia de los aparatos ................................................... 4 3.1.1. Calefacción ...................................................................................................... 4 3.1.2. Agua caliente sanitaria A.C.S. ..................................................................... 13 3.2. Análisis V.A.S.A. ambientes donde están los aparatos. .................................. 17 3.2.1. Volumen del ambiente .................................................................................. 17 3.2.2. Alimentación de aire permanente para la combustión .............................. 19 3.2.3. Salida de los gases de combustión y aire viciado ..................................... 21 3.2.4. Aireación rápida en caso de fugas .............................................................. 25 3.3. Cálculo de la red de gas ..................................................................................... 26 3.3.1. Cálculo del caudal individual y común ....................................................... 26 3.3.2. Determinación de diámetros comerciales. ................................................. 29 3.3.2.1. Determinación de diámetros comerciales a baja presión................... 29 3.3.3. Verificación de pérdidas de carga al aparato más lejano y al aparato de mayor potencia .......................................................................................................... 45 3.3.3.1. Verificación - Baja presión. ................................................................... 45 3.4. Determinación del medidor y regulador ............................................................ 49

4.

Recomendaciones de construcción ........................................................................ 51 4.1. Acometida ............................................................................................................ 51 4.2. Alimentación de aire común o individual. ......................................................... 52 4.3. Salida de gases de combustión. ........................................................................ 52 4.4. Otras recomendaciones. ....................................... Error! Bookmark not defined.

5.

Anexos ....................................................................................................................... 53 5.1. Vista isométrica de la instalación de gas .......................................................... 53 5.2. Plano de plantas de la instalación de gas y aparatos ...................................... 57 5.3. Catálogo técnico.................................................................................................. 62

I

1.

Descripción del proyecto

El presente proyecto tiene como objetivo proveer de gas natural a un edificio multifamiliar de siete niveles, para los servicios de calefacción y agua caliente sanitaria (lavandería, baños, duchas y tinas) y dotar de gas natural a los diferentes aparatos de la cocina, la instalación de gas es del tipo multifamiliar, mediante un conducto montante con un regulador a baja presión. Datos generales del usuario

1.1.



Nombre del usuario: Sra. Albina Mercado



Departamento: Cochabamba



Lugar de residencia: Av. Ayacucho entre C. México y C. Mayor Rocha



Número de teléfono: 4525678

Datos generales del local

El edificio multifamiliar está ubicado en una zona sin inclinación, cuenta con siete niveles, cada nivel acoge uno o dos departamentos con todas las dependencias necesarias, como se describe a continuación: 

Planta baja: 3 locales, 2 baños, deposito, 2 dormitorios, living comedor, escritorio, cocina y patio de servicio.



Planta Mezanine: 3 mezanines, 1 depósito, 3 dormitorios, 1 baño, 1 living comedor, 1 cocina.



Planta primer piso: 2 departamentos cada uno con 3 dormitorios, 1 cocina, 1 baño,1 living comedor.



Planta tipo segundo piso: 3 dormitorios,1 baño,1 escritorio, 1 cocina, 1 living comedor y patio.



Planta tipo tercer piso: 3 dormitorios,1 baño,1 escritorio, 1 cocina, 1 living comedor y patio.



Planta tipo cuarto piso: 3 dormitorios,1 baño,1 escritorio, 1 cocina, 1 living comedor y patio.



Planta quinto piso: 3 dormitorios,1 baño,1 escritorio, 1 cocina, 1 living comedor y patio.



Terraza

1

2.

Ubicación de accesorios y aparatos

De acuerdo al objetivo de estudio que es el suministro de gas natural a un edificio multifamiliar a baja presión mediante un conducto montante, siendo la ubicación de los medidores en vaina de edificio en cada nivel. 2.1.

Ubicación regulador y medidor de gas individual

En base a la norma, el regulador a baja presión estará colocado dentro del gabinete de regulación precedido por la válvula de corte, empotrado en la fachada principal en el límite de propiedad, a una altura de 0.6 m sobre el nivel del suelo. Figura. 2.1 - Ubicación de regulador en fachada de línea municipal

Fuente: Elaboración propia, 2016

Los medidores estarán colocados dentro de una vaina de edificio que nace en planta baja terminando en el último piso. La vaina tendrá una abertura de entrada de aire en su parte inferior de 100 cm2 que será alimentando por la puerta de ingreso del edificio, con una sección libre de mayor o igual a 100 cm2. En cada cruce de piso, se tendrá una abertura de paso de aire libre de por lo menos de 100 cm2. En la terraza, se acondicionará una abertura de 150 cm 2, protegida contra la introducción de la lluvia.

2

Figura vaina de medidores

Fuente: Instalaciones de categorías doméstica y comercial de gas natural ANEXO V, 2015

Donde: 1. Paredes de separación de locales habitados 2. Tabique de separación 3. Rejilla de ventilación en el piso inferior 4. Rejilla móvil de cruce de piso 5. Evacuación de aire libre en techo 6. Placa de señalización de válvula de corte de medidor

3

3.

Cálculos

3.1.

Determinación de la potencia de los aparatos

Realizaremos el cálculo de potencia de todos los equipos que tengamos como opciones de instalación y al final determinaremos cuales son los equipos a utilizar en función a su cumplimiento con el requerimiento dispuesto por el usuario y las características técnicas de los equipos. 3.1.1. Calefacción Se realizará la calefacción central para todos los departamentos. Para realizar el cálculo de la potencia de la caldera debemos realizar los siguientes pasos: 

Cálculo del volumen bruto de cada uno de los ambientes a los que se dará calefacción.



Determinar la clase de local (ambiente) en función de la tabla Clase de Local (Ver ANEXO), para el departamento de Cochabamba de asume la clase de zona H2 (aprox. 2500 m.s.n.m.) y las características del local a calefaccionar.



Determinar la potencia del radiador en función al volumen del ambiente y la clase de local con la ayuda de la Tabla potencia para cada local (Ver ANEXO). La potencia en ningún caso deberá ser mayor a 5.8 Kw.



Determinar la potencia útil de la caldera que será igual a la potencia absorbida por todos los radiadores.



En primera instancia determinaremos los volúmenes brutos de los ambientes a calefaccionar, los cuales se describen a continuación:

a) Planta baja. Tabla 3.1 – Volumen bruto planta baja – Departamento 1 Ambiente

Largo [m] Ancho [m] Alto [m] Vol. [m3]

Dormitorio 1

2.80

2.50

3.00

21.00

Dormitorio 2

4.60

2.70

3.00

37.26

Escritorio

3.45

2.10

3.00

21.74

6.50

3.20

3.00

62.40

Living Comedor

Fuente: Elaboración propia, 2016

4

b) Planta Mezanine. Tabla 3.2 – Volumen bruto planta Mezanine – Departamento 2 Ambiente

Largo [m] Ancho [m] Alto [m] Vol. [m3]

Dormitorio 1

3.30

3.30

2.50

27.23

Dormitorio 2

2.80

2.50

2.50

17.50

Dormitorio 3

3.00

2.50

2.50

18.75

Living

7.70

3.20

2.50

61.60

Comedor Fuente: Elaboración propia, 2016

c) Primer Piso. El primer piso de la construcción se divide en dos departamentos. Tabla 3.3 – Volumen bruto primer piso – Departamento 3A Ambiente

Largo [m] Ancho [m] Alto [m] Vol. [m3]

Dormitorio 1

4.10

4.80

2.50

49.20

Dormitorio 2

4.40

3.50

2.50

38.50

Dormitorio 3

4.40

3.90

2.50

42.90

Living Comedor

4.10

3.60

2.50

36.90

Fuente: Elaboración propia, 2016

Tabla 3.4 – Volumen bruto primer piso – Departamento 3B Ambiente

Largo [m] Ancho [m] Alto [m] Vol. [m3]

Dormitorio 1

3.00

2.40

2.50

18.00

Dormitorio 2

2.90

2.60

2.50

18.85

Dormitorio 3

3.40

3.30

2.50

28.05

4.70

3.20

2.50

37.60

Living Comedor

Fuente: Elaboración propia, 2016

5

d) Plantas tipo (Pisos: 2, 3, 4). Tabla 3.5 – Volumen bruto Departamentos Tipo.(4,5,6) Largo [m] Ancho [m] Alto [m] Vol. [m3]

Ambiente Dormitorio 1

4.50

3.40

2.50

38.25

Dormitorio 2

4.40

4.00

2.50

44.00

Dormitorio 3

4.70

3.60

2.50

42.30

Escritorio

3.20

3.00

2.50

24.00

6.70

4.80

2.50

80.40

Living Comedor

Fuente: Elaboración propia, 2016

e) Quinto Piso. Tabla 3.6 – Volumen bruto Departamento 7. Ambiente

Largo [m] Ancho [m] Alto [m] Vol. [m3]

Dormitorio 1

4.10

4.80

2.50

49.20

Dormitorio 2

4.40

3.50

2.50

38.50

Dormitorio 3

4.40

3.90

2.50

42.90

Living

4.10

3.60

2.50

36.90

Fuente: Elaboración propia, 2016

Una vez calculados los volúmenes, determinaremos las características de los locales, los cuales se describen a continuación: a) Planta baja (Departamento 1). Tabla 3.7 Características del local – Planta baja. Ambiente

Volumen [m3]

Tipo

Dormitorio 1

21.00

3

Dormitorio 2

37.26

3

Escritorio

21.74

3

Living Comedor

62.40

3

Características del local Techo o piso

1 pared exterior, 3 paredes

aislados

interiores y 1 vítrea

Techo o piso

1 pared exterior, 3 paredes

aislados

interiores y 1 vítrea

Techo o piso aislados

4 paredes interiores y 1 vítrea

Techo o piso

1 pared exterior,

aislados

3 paredes interiores y 1 vítrea

Fuente: Elaboración propia, 2016

6

b) Planta Mezanine (Departamento 2). Tabla 3.8 Características del local – Planta Mezanine. Ambiente

Volumen [m3]

Tipo

Dormitorio 1

27.23

2

Dormitorio 2

17.50

2

Dormitorio 3

18.75

2

Living Comedor

61.60

2

Características del local Techo y piso aislados Techo y piso aislados

4 paredes interiores y 1 vítrea

4 paredes interiores y 1 vítrea

Techo y piso

1 pared exterior, 3 paredes

aislados

interiores y 1 vítrea

Techo y piso

1 pared exterior, 3 paredes

aislados

interiores y 1 vítrea

Fuente: Elaboración propia, 2016

c) Primer piso (Departamentos 3A y 3B) Tabla 3.9 Características del local – Departamento 3A. Ambiente

Volumen [m3]

Tipo

Dormitorio 1

49.20

4

Dormitorio 2

38.50

2

Dormitorio 3

42.90

4

Living Comedor

36.90

2

Características del local Techo y piso

2 paredes exteriores, 2 paredes

aislados

interiores y 1 vítrea

Techo y piso

1 pared exterior, 3 paredes

aislados

interiores y 1 vítrea

Techo y piso

2 paredes exteriores, 2 paredes

aislados

interiores y 1 vítrea

Techo y piso

1 pared exterior, 3 paredes

aislados

interiores y 1 vítrea

Fuente: Elaboración propia, 2016

7

Tabla 3.10 Características del local – Departamento 3B. Volumen

Ambiente

[m3]

Tipo

Dormitorio 1

27.23

4

Dormitorio 2

17.50

3

Dormitorio 3

18.75

3

Living Comedor

61.60

3

Características del local Techo o piso

2 paredes exteriores, 2 paredes

aislados

interiores y 1 vítrea

Techo o piso

1 pared exterior, 3 paredes

aislados

interiores y 1 vítrea

Techo o piso

1 pared exterior, 3 paredes

aislados

interiores y 1 vítrea

Techo o piso

1 pared exterior, 3 paredes

aislados

interiores y 1 vítrea

Fuente: Elaboración propia, 2016

d) Plantas tipo (Departamentos 4, 5, 6) Tabla 3.11 Características del local – Departamentos 4, 5, 6. Ambiente

Volumen [m3]

Tipo

Dormitorio 1

38.25

2

Dormitorio 2

44.00

4

Dormitorio 3

42.30

4

Escritorio

24.00

2

Living Comedor

80.40

4

Características del local Techo y piso

1 pared exterior, 3 paredes

aislados

interiores y 1 vítrea

Techo y piso

2 paredes exteriores, 2 paredes

aislados

interiores y 1 vítrea

Techo y piso

2 paredes exteriores, 2 paredes

aislados

interiores y 1 vítrea

Techo y piso

1 pared exterior, 3 paredes

aislados

interiores y 1 vítrea

Techo y piso

2 paredes exteriores, 2 paredes

aislados

interiores y 1 vítrea

Fuente: Elaboración propia, 2016

8

e) Quinto piso (Departamento 7) Tabla 3.12 Características del local – Departamentos 7. Volumen

Ambiente

[m3]

Tipo

Dormitorio 1

38.50

3

Dormitorio 2

45.10

4

Dormitorio 3

42.30

4

Escritorio

19.20

3

Living Comedor

72.00

4

Características del local Techo o piso

1 pared exterior, 3 paredes

aislados

interiores y 1 vítrea

Techo o piso

2 paredes exteriores, 2 paredes

aislados

interiores y 1 vítrea

Techo o piso

2 paredes exteriores, 2 paredes

aislados

interiores y 1 vítrea

Techo o piso

1 pared exterior, 3 paredes

aislados

interiores y 1 vítrea

Techo o piso

2 paredes exteriores, 2 paredes

aislados

interiores y 1 vítrea

Fuente: Elaboración propia, 2016

Una vez determinados los volúmenes y la clase de local a calefaccionar en cada uno de los ambientes y departamentos, determinaremos las potencias absorbidas para cada local, su potencia útil, el modelo de radiador y posteriormente la potencia útil de la caldera para cada departamento. NOTA: Se utilizaron radiadores de la marca BaxiRoca Figura 3.1 Potencia de la caldera en relación potencia radiador

Fuente elaboración propia, 2016

9

a) Planta Baja (Departamento 1). Tabla 3.13 Determinación de la potencia absorbida total – Departamento 1. Potencia Ambiente

absorbida [Kw]

Dormitorio 1 Dormitorio 2 Escritorio Living Comedor

Potencia útil [Kw] (η=70%)

Potencia

Modelo

útil

alto x ancho

[Kcal/Hr]

[mm*mm]

Potencia

Potencia

catalogo

absorbida

radiador

radiador

[Kcal/Hr]

[Kcal/Hr]

1.90

1.33

1143.80

600 x 600

1321

1887.14

2.40

1.68

1444.80

600 x 750

1651

2358.57

1.90

1.33

1143.80

600 x 600

1321

1887.14

3.50

2.45

2107.00

600 x 1050

2312

3302.86

Potencia Total

9435.71

Fuente elaboración propia, 2016

La potencia útil de la caldera debe de ser igual a la potencia absorbida total de los radiadores entonces: La potencia útil de la caldera es igual a 9435.71[Kcal/Hr]/860 = 10.97 [Kw]. De catálogo se escogió una caldera marca VIESSMANN Modelo B1HA cuya potencia útil (80/60°C) máxima es igual a 23.7 [Kw] , tipo estanco de tiro forzado. (Ver ANEXO). b) Planta Mezanine (Departamento 2). Tabla 3.14 Determinación de la potencia absorbida total – Departamento 2. Potencia

Potencia

catalogo

absorbida

radiador

radiador

[Kcal/Hr]

[Kcal/Hr]

600 x 600

1321

1887.14

903.00

600 x 450

991

1415.71

1.19

1023.40

600 x 600

1321

1887.14

2.31

1986.60

600 x 1050

2312

3302.86

Potencia

Potencia útil

Potencia

Modelo

absorbida

[Kw]

útil

alto x ancho

[Kw]

(η=70%)

[Kcal/Hr]

[mm*mm]

Dormitorio 1

1.90

1.33

1143.80

Dormitorio 2

1.50

1.05

Dormitorio 3

1.70 3.30

Ambiente

Living Comedor Potencia Total

8492.85 Fuente elaboración propia, 2016

10

La potencia útil de la caldera es igual a 8492.85 [Kcal/Hr]/860 = 9.88 [Kw]. De catálogo se escogió una caldera marca VIESSMANN Modelo B1HA cuya potencia útil (80/60°C) máxima es igual a 23.7 [Kw], tipo estanco de tiro forzado. (Ver ANEXO). c) Primer piso (Departamentos 3A y 3B). Tabla 3.15 Determinación de la potencia absorbida total – Departamento 3A. Potencia

Pabs

catalogo

Radiador

radiador

(sobredim.)

[Kcal/Hr]

[Kcal/Hr]

600 x 900

1981

2830.00

1384.60

600 x 750

1651

2358.57

1.96

1685.60

600 x 900

1981

2830.00

1.61

1384.60

600 x 750

1651

2358.57

Potencia

Potencia útil

Potencia

Modelo

absorbida

[Kw]

útil

alto x ancho

[Kw]

(η=70%)

[Kcal/Hr]

[mm*mm]

Dormitorio 1

3.00

2.10

1806.00

Dormitorio 2

2.30

1.61

Dormitorio 3

2.80 2.30

Ambiente

Living Comedor Potencia Total

10377.14 Fuente elaboración propia, 2016

La potencia útil de la caldera es igual a 10377.14 [Kcal/Hr]/860 = 12,07 [Kw]. De catálogo se escogió una caldera marca VIESSMANN Modelo B1HA cuya potencia útil (80/60°C) máxima es igual a 23.7 [Kw] , tipo estanco de tiro forzado. (Ver ANEXO). Tabla 3.16 Determinación de la potencia absorbida total – Departamento 3B. Potencia

Pabs

catalogo

Radiador

radiador

(sobredim.)

[Kcal/Hr]

[Kcal/Hr]

600 x 600

1321

1887.14

903.00

600 x 450

991

1415.71

1.40

1204.00

600 x 600

1321

1887.14

1.68

1444.80

600 x 750

1651

2358.57

Potencia

Potencia útil

Potencia

Modelo

absorbida

[Kw]

útil

alto x ancho

[Kw]

(η=70%)

[Kcal/Hr]

[mm*mm]

Dormitorio 1

1.70

1.19

1023.40

Dormitorio 2

1.50

1.05

Dormitorio 3

2.00 2.40

Ambiente

Living Comedor Potencia Total

7548.56 Fuente elaboración propia, 2016

11

La potencia útil de la caldera es igual a 7548.56 [Kcal/Hr]/860 = 8.78 [Kw]. De catálogo se escogió una caldera marca VIESSMANN Modelo B1HA cuya potencia útil (80/60°C) máxima es igual a 23.7 [Kw] , tipo estanco de tiro forzado. (Ver ANEXO). d) Plantas tipo (Departamentos 4, 5, 6). Tabla 3.17 Determinación de la potencia absorbida total – Departamentos 4, 5, 6. Potencia

Potencia

catalogo

absorbida

radiador

radiador

[Kcal/Hr]

[Kcal/Hr]

600 x 750

1651

2358.57

1685.60

600 x 900

1981

2830.00

1.96

1685.60

600 x 900

1981

2830.00

1.70

1.19

1023.40

600 x 600

1321

1887.14

4.30

3.01

2588.60

600 x 1200

2642

3774.28

Potencia

Potencia útil

Potencia

Modelo

absorbida

[Kw]

útil

alto x ancho

[Kw]

(η=70%)

[Kcal/Hr]

[mm*mm]

Dormitorio 1

2.30

1.61

1384.60

Dormitorio 2

2.80

1.96

Dormitorio 3

2.80

Escritorio

Ambiente

Living Comedor Potencia Total

13679.99 Fuente elaboración propia, 2016

La potencia útil de la caldera es igual a 13679.99 [Kcal/Hr]/860 = 15.91 [Kw]. De catálogo se escogió una caldera marca VIESSMANN Modelo B1HA cuya potencia útil (80/60°C) máxima es igual a 23.7 [Kw], tipo estanco de tiro forzado. (Ver ANEXO). e) Quinto piso (Departamentos 7). Tabla 3.18 Determinación de la potencia absorbida total – Departamento 7. Potencia

Potencia

catalogo

absorbida

radiador

radiador

[Kcal/Hr]

[Kcal/Hr]

600 x 750

1651

2358.57

1685.60

600 x 900

1981

2830.00

1.96

1685.60

600 x 900

1981

2830.00

1.50

1.05

903.00

600 x 450

991

1415.71

4.10

2.87

2468.20

600 x 1200

2642

3774.28

Potencia

Potencia útil

Potencia

Modelo

absorbida

[Kw]

útil

alto x ancho

[Kw]

(η=70%)

[Kcal/Hr]

[mm*mm]

Dormitorio 1

2.40

1.68

1444.80

Dormitorio 2

2.80

1.96

Dormitorio 3

2.80

Escritorio LivingComedor

Ambiente

Potencia Total

13208.56 Fuente elaboración propia, 2016

12

La potencia útil de la caldera es igual a 13208.56 [Kcal/Hr]/860 = 15.36 [Kw]. De catálogo se escogió una caldera marca VIESSMANN Modelo B1HA cuya potencia útil (80/60°C) máxima es igual a 23.7 [Kw] (ver ANEXO). Debido a que en catalogo no contamos con el valor de la potencia absorbida asumimos un rendimiento del 90 %. Entonces: Pabsbida =

Putil 23.70 = = 26.33[Kw] η 0.90

NOTA: La potencia útil de la caldera es regulable desde 5.9 a 23.7 [KW], en el intervalo térmico de (80/60°C). 3.1.2. Agua caliente sanitaria A.C.S. El requerimiento de agua caliente sanitaria se detalla a continuación: Tabla 3.19 – Requerimiento de agua caliente sanitaria Ambiente

Puntos de uso

Baño común- Planta Baja

1 lavamanos

Cocina Depto. 1- Planta baja

1 fregadero

Baño Depto. 1- Planta baja

1 tina pequeña, 1 ducha y 1 lavamanos

Baño común- Planta Mezanine

2 lavamanos

Cocina Depto. 1- Planta Mezanine

1 fregadero

Baño Depto. 2- Planta Mezanine

1 tina pequeña, 1 ducha y 1 lavamanos

Cocina Depto. 3 A- Planta Primer Piso

1 fregadero

Baño Depto. 3 A – Planta Primer Piso

1 tina pequeña, 1 ducha y 1 lavamanos

Cocina Depto. 3 B- Planta Primer Piso

1 fregadero

Baño Depto. 3 B – Planta Primer Piso

1 tina pequeña, 1 ducha y 1 lavamanos

Cocina Depto. 4- Planta tipo segundo piso

1 fregadero

Baño Depto. 4 – Planta tipo segundo piso

1 tina pequeña, 1 ducha y 1 lavamanos

Cocina Depto. 5- Planta tipo tercer piso

1 fregadero

Baño Depto. 5 – Planta tipo tercer piso

1 tina pequeña, 1 ducha y 1 lavamanos

Cocina Depto. 6- Planta tipo cuarto piso

1 fregadero

Baño Depto. 6 – Planta tipo cuarto Piso

1 tina pequeña, 1 ducha y 1 lavamanos

Cocina Depto. 7- Planta quinto piso Baño Depto .7- Planta quinto piso

1 fregadero 1 tina pequeña, 1 ducha y 1 lavamanos

Fuente elaboración propia, 2016

13

Calefón Solo se realizó el dimensionamiento de un solo tipo de calefón para los 8 departamentos, debido a que el requerimiento de agua caliente de cada departamento es el mismo, por tanto se tiene el siguiente cálculo de la potencia para calefón realizando simultaneidad para los siguientes puntos de abastecimiento: Tabla 3.20 Caudales y temperaturas de uso. Caudal

Temperatura de uso

[Lts/min]

[ºC)]

Fregadero Cocinas

5

45

Tina Baños

10

40

Ducha Baños

5

40

Lavamanos

3

40

Puntos de uso

Fuente elaboración propia, 2016

 Formula de potencia útil Pu =

Q. (Tuso − Taf ) (3.1) 14,333

Dónde: Pu , Potencia útil [Kw] Q, Caudal agua de uso [Lts./min. ] Tuso , Temperatura de uso [℃] Taf , Temp. de agua fria [℃] 14,333 Factor de conversión a Kw Datos 1: Q40C = 10[Lts./min. ] Tuso = 40[℃] Taf = 15[℃] Pu−40 C =

10(40 − 15) = 17.44 [Kw] 14.333

La potencia total requerida es de 17.44 [Kw] cuyo valor tiene que ser modificado a condiciones Cochabamba utilizando el factor de altura para buscar en catálogo un calefón de esa potencia. Factor de altura para Cochabamba 0,858. Pu−Cbba =

17.44 = 20.32[Kw] 0.858 14

Con la potencia útil obtenida para Cochabamba buscamos y escogemos de catálogo un calefón de 21.9 [Kw] marca SPLENDID modelo S 13000 TFEI (ver características técnicas ANEXO). De catálogo se tiene una potencia absorbida de 28.50 Kw, con el cual se obtiene el rendimiento del calefón: η=

21.90 ∗ 100 = 76.84% 28.50

Tiempo de llegada al punto de uso más lejano Para todos los casos utilizaremos las siguientes fórmulas: 

Formula de Volumen cuerpo cilíndrico. D2 V= π∗ ∗h 4

(3.2)

Donde: V, Volumen que ocupa el agua en la tubería en uso D, Diámetro interno de la tubería h, La distancia total desde el equipo hasta el punto de uso 

Fórmula de caudal: Q=

V t

(3.3)

Donde: Q, Caudal de consumo en el punto de servicio V, Volumen que ocupa el agua en la tubería en uso el punto de uso t, Tiempo de llegada del agua al punto de servicio Para realizar los cálculos contamos con los siguientes datos: Tabla 3.21 - Caudales de los puntos de uso Punto de uso

Caudal [Lts/min]

Ducha

5

Lavamanos

3

Fregadero

5

Tina pequeña

10

Fuente elaboración propia, 2016

15

Reemplazando los valores en la fórmula (3.2) obtenemos: Tabla 3.22 - Volúmenes de agua caliente en cañería Ambiente

Punto de uso

Distancia total [m]

Lavamanos Fregadero Ducha Tina Lavamanos Fregadero Ducha Tina Lavamanos Fregadero Ducha Tina Lavamanos Fregadero Ducha Tina Lavamanos Fregadero Ducha Tina Lavamanos Fregadero Ducha Tina

Planta Baja D1

Planta Mezanine D2

Planta Primer Piso D3A

Planta Primer Piso D3B

Planta Tipo D4, D5, D6

Planta Quinto Piso D7

16.70 2.70 21.15 19.85 15.68 2.60 14.53 13.13 17.35 19.80 20.60 16.45 11.12 2.05 11.42 10.02 14.50 7.25 16.17 14.77 14.70 2.63 16.70 15.30

Volumen para 1/2" [m3] 0.002757677 0.000445852 0.003492507 0.003277837 0.002589244 0.000429339 0.002399344 0.002168161 0.002865012 0.003269581 0.003401685 0.002716394 0.001836249 0.000338517 0.001885789 0.001654606 0.00239439 0.001197195 0.002670158 0.002438975 0.002427416 0.000434293 0.002757677 0.002526494

Fuente elaboración propia, 2016

Despejando el tiempo de la formula (3.3) obtenemos los valores del tiempo de llegada: Tabla 3.23 – Tiempos de llegada de agua caliente. Ambiente Planta Baja D1

Planta Mezanine D2

Punto de uso Lavamanos Fregadero Ducha Tina Lavamanos Fregadero Ducha Tina

Tiempo para 1/2" [seg.] 55.15 5.35 41.91 19.67 51.78 5.15 28.79 13.01 16

Tabla 3.23 – Tiempos de llegada de agua caliente (continuación). Ambiente Planta Primer Piso D3A

Planta Primer Piso D3B

Planta Tipo D4, D5, D6

Planta Quinto Piso D7

Punto de uso Lavamanos Fregadero Ducha Tina Lavamanos Fregadero Ducha Tina Lavamanos Fregadero Ducha Tina Lavamanos Fregadero Ducha Tina

Tiempo para 1/2" [seg.] 57.30 39.23 40.82 16.30 36.72 4.06 22.63 9.93 47.89 14.37 32.04 14.63 48.55 5.21 33.09 15.16

Fuente elaboración propia, 2016

3.2.

Análisis V.A.S.A. ambientes donde están los aparatos.

El análisis se realizará en base a los siguientes criterios: 

Volumen mínimo requerido.



Alimentación permanente de aire para la combustión.



Salida de los gases de combustión y aire viciado.



Aireación rápida en caso de fugas.

Los ambientes a analizar serian: 

Patios de servicio.



Cocinas.

3.2.1. Volumen del ambiente Todo ambiente deberá tener un volumen mínimo de 8 m 3, sin embargo los aparatos estancos son los que no requieren un volumen mínimo de ambiente.

17

Tabla 3.24 Volumen mínimo del ambiente Volumen Ambiente

ambiente

28.17

Mezanine

14.95

Primer Piso

24.16

26.33

Calefón

Estanco

28.5

Primer Piso

15.96

20

Calefón

Estanco

28.5

Quinto Piso

22.45

No Estanco No Conectado Estanco

26.33

Calefón

Estanco

28.5

Conectado Estanco

26.33

Calefón

Estanco

28.5

Conectado Estanco

26.33

Calefón

Estanco

28.5

Conectado Estanco

26.33

Calefón

Estanco

28.5

No Estanco No Conectado

SI

10

Caldera

Cocina

SI

10

Caldera

No Estanco No

SI

10

Caldera

No Estanco No

SI

10

Caldera

No Estanco No

SI

10 26.33

Cocina

Cocina - Planta

Conectado Estanco

Cocina

Cocina - Planta Tipo

No Estanco No

Caldera

Cocina

Cocina 3B - Planta

[si/no]

Estanco

Cocina

Cocina 3A - Planta

[Kw]

Caldera

Cocina

Cocina - Planta

Cumple

Tipo de aparato

(m3)

Cocina-Planta Baja

Potencia

Equipo

SI

10

Fuente elaboración propia, 2016

18

3.2.2. Alimentación de aire permanente para la combustión La alimentación de aire podrá ser directa (por pared o zona exterior) o indirecta. Tabla 3.25 Alimentación de aire permanente para la combustión Ambiente

Tipo de

Potencia

aparato

(Kw)

Caldera

Estanco

26.33

Alimentación directa a través de una

Calefón

Estanco

28.5

abertura ubicada en la pared que da

Equipo

Cocina-

Descripción

al patio de servicio de sección libre No Estanco

Planta Baja Cocina

No

mínima de 150 cm2, protegido por 10

rejillas a una altura mínima de 30 cm

Conectado

sobre el nivel del piso.

Caldera

Estanco

26.33

Alimentación directa a través de una

Calefón

Estanco

28.5

abertura ubicada en la pared que da

Cocina -

al vacío del patio de servicio de

Planta Mezanine

sección libre mínima de 150 cm2,

No Estanco Cocina

No

10

protegido por rejillas a una altura mínima de 30 cm sobre el nivel del

Conectado

piso. Alimentación directa a través de una abertura ubicada en la pared que da Cocina 3A Planta

No Estanco Cocina

Primer Piso

No

al patio de servicio bajo la ventana 10

Conectado

de sección libre mínima de 100 cm2, protegido por rejillas a una altura mínima de 30 cm sobre el nivel del piso.

Patio de

Caldera

Estanco

26.33

Calefón

Estanco

28.5

Servicio Planta

Los equipos se encuentran en patio de servicio, que se considera como

Primer Piso

zona exterior.

Fuente elaboración propia, 2016

19

Tabla 3.25 Alimentación de aire permanente para la combustión (Continuación) Ambiente

Cocina 3B

Tipo de

Potencia

aparato

(Kw)

Caldera

Estanco

26.33

Alimentación directa a través de una

Calefón

Estanco

28.5

abertura ubicada en la pared que da a

Equipo

zona exterior de sección libre mínima

- Planta Primer Piso

Descripción

No Estanco Cocina

No

de 150 cm2, protegido por rejillas a una 10

altura mínima de 30 cm sobre el nivel

Conectado

del piso. Alimentación directa a través de una

Cocina Planta Tipo

abertura ubicada en la pared que da a

No Estanco Cocina

No

10

Conectado

zona exterior de sección libre mínima de 100 cm2, protegido por rejillas a una altura mínima de 30 cm sobre el nivel del piso.

Patio de

Estanco

26.33

Calefón

Estanco

28.5

Caldera

Estanco

26.33

Alimentación directa a través de una

Calefón

Estanco

28.5

abertura ubicada en la pared que da a

Servicio Planta Tipo

servicio, que se considera como zona exterior.

zona exterior de sección libre mínima

Cocina -

de 150 cm2, protegido por rejillas a una

Planta Quinto Piso

Los equipos se encuentran en patio de

Caldera

No Estanco Cocina

No Conectado

altura mínima de 30 cm sobre el nivel 10

del piso. La abertura estará conectada a una tubería PVC que traspase la cajonería del mesón.

Fuente: Elaboración propia, 2016

20

3.2.3. Salida de los gases de combustión y aire viciado Tabla 3.26 Salida de gases de combustión Ambiente

Equipo

Tipo de

Tipo de

Potencia

aparato

tiro

(Kw)

Caldera Estanco

Forzado 26.33

Descripción Desembocara por medio de su dispositivo a través de la pared que da zona exterior. La distancia

del

eje

de

su

deflector estará a una altura de 1,80 metros del nivel del piso, la distancia del conducto de Calefón Estanco

Forzado 28.5

evacuación del aparato a una puerta o ventana no será

Cocina-

menor a 0,40 metros y no será

Planta Baja

menos a 0,60 metros, de cualquier orificio de entrada de aire de ventilación. Salida de gas de combustión a No Cocina

través de una abertura de

Estanco No

˗

10

Conectado

sección libre mínima de 100 cm2, ubicada en pared que da a patio de servicio a 2m del nivel del piso.

Fuente: Elaboración propia, 2016

21

Tabla 3.26 Salida de gases de combustión (continuación) Ambiente

Equipo

Tipo de

Tipo de

Potencia

aparato

tiro

(Kw)

Caldera Estanco

Forzado 26.33

Descripción Desembocara por medio de su dispositivo a través de la pared que da zona exterior. La distancia

del

eje

de

su

deflector estará a una altura de 1,80 metros del nivel del piso, la distancia del conducto de Calefón Estanco Cocina

Forzado 28.5

evacuación del aparato a una puerta o ventana no será

-

Planta

menor a 0,40 metros y no será

Mezanine

menos a 0,60 metros, de cualquier orificio de entrada de aire de ventilación. Salida de gas de combustión a No Cocina

través de una abertura de

Estanco No

˗

10

Conectado

sección libre mínima de 100 cm2, ubicada en pared que da a patio de servicio a 2m del nivel del piso.. Salida de gas de combustión a

No

Cocina 3A Planta Primer Piso

Cocina

través de una abertura de

Estanco No

˗

10

Conectado

sección libre mínima de 100 cm2, ubicada en pared que da a patio de servicio a 2m del nivel del piso.

Fuente: Elaboración propia, 2016

22

Tabla 3.26 Salida de gases de combustión (continuación) Ambiente

Equipo

Tipo de

Tipo de

Potencia

aparato

tiro

(Kw)

Patio

de Caldera Estanco Servicio -

Forzado 26.33

Planta

Forzado 28.5

Calefón Estanco

Descripción Desembocara por medio de su dispositivo a través de la pared

Primer Piso

que da zona exterior. La distancia

Caldera Estanco

Forzado 26.33

del

eje

de

su

deflector estará a una altura de 1,80 metros del nivel del piso, la distancia del conducto de evacuación del aparato a una puerta o ventana no será

Calefón Estanco

Forzado 28.5

menor a 0,40 metros y no será

Cocina 3B -

menos a 0,60 metros, de

Planta

cualquier orificio de entrada de

Primer Piso

aire de ventilación. Salida de gas de combustión a No Cocina

través de una abertura de

Estanco No

˗

10

Conectado

sección libre mínima de 100 cm2, ubicada en pared a 2m del nivel del piso que da a zona exterior. Salida de gas de combustión a través de una abertura de

No Cocina Planta Tipo

-

Cocina

Estanco No

sección libre mínima de 100 ˗

10

Conectado

cm2, ubicada en pared que da directamente

a

ZONA

EXTERIOR a 2m del nivel del piso.

Fuente: Elaboración propia, 2016

23

Tabla 3.26 Salida de gases de combustión (continuación) Ambiente

Equipo

Tipo de

Tipo de

Potencia

aparato

tiro

(Kw)

Patio

de Caldera Estanco Servicio Calefón Estanco Planta Tipo

Forzado 26.33

Caldera Estanco

Forzado 26.33

Descripción Desembocara por medio de su dispositivo a través de la pared

Forzado 28.5

que da zona exterior. La distancia

del

eje

de

su

deflector estará a una altura de 1,80 metros del nivel del piso, la distancia del conducto de evacuación del aparato a una Calefón Estanco

Forzado 28.5

puerta o ventana no será menor a 0,40 metros y no será

Cocina

menos a 0,60 metros, de

-

Planta

cualquier orificio de entrada de

Quinto Piso

aire de ventilación. Salida de gas de combustión a través de una abertura de

No Cocina

Estanco No

sección libre mínima de 100 ˗

10

Conectado

cm2, ubicada en pared que da directamente

a

ZONA

EXTERIOR a 2m del nivel del piso.

Fuente: Elaboración propia, 2016

24

3.2.4.

Aireación rápida en caso de fugas Tabla 3.27 Aireación rápida

Ambiente

Cocina-Planta Baja

-

Descripción

aparato

Caldera Estanco

El ambiente cuenta con dos abrientes

Calefón Estanco

opuestos (puerta pasillo-ventana patio

Cocina

Cocina

Tipo de

Equipo

No

Estanco

No Conectado

de servicio), con una sección mayor a 0,4 m2.

Caldera Estanco

El ambiente cuenta con dos abrientes

Planta Calefón Estanco

opuestos (ventana vacío-ventana vacío

Mezanine Cocina

No

Estanco

No Conectado

de patio de servicio), con una sección mayor a 0,4 m2. El ambiente cuenta con dos abrientes

Cocina 3A - Planta Primer Piso

Cocina

No

Estanco

No Conectado

opuestos (ventana patio de servicioventana ambiente exterior que se habilitará), con una sección mayor a 0,4 m2.

Patio de Servicio - Caldera Estanco Planta Primer Piso

Ambiente exterior a cielo abierto

Calefón Estanco Caldera Estanco

El ambiente cuenta con dos abrientes

Cocina 3B - Planta Calefón Estanco opuestos (ventana vacío-ventana Primer Piso ambiente exterior), con una sección No Estanco Cocina mayor a 0,4 m2. No Conectado El ambiente cuenta con dos abrientes

Cocina - Planta Tipo

Cocina

No

Estanco

No Conectado

opuestos cocina

(ventana que

se

living

comedor

habilitara-ventana

ambiente exterior), con una sección mayor a 0,4 m2.

Fuente: Elaboración propia, 2016

25

Tabla 3.27 Aireación rápida (continuación) Ambiente

Tipo de

Equipo

Patio de Servicio - Caldera Estanco Planta Tipo

Ambiente exterior

Calefón Estanco Caldera Estanco

Cocina

-

Descripción

aparato

El ambiente cuenta con dos abrientes

Planta Calefón Estanco

Quinto Piso

No

Cocina

opuestos

Estanco

No Conectado

(ventana,

comedor-ventana

puerta

cocina)

con

living una

sección mayor a 0,4 m2.

Fuente: Elaboración propia, 2016

3.3.

Cálculo de la red de gas

3.3.1. Cálculo del caudal individual y común Para el cálculo de caudal simultáneo se consideran las siguientes formulas pertenecientes al método Francés: QS = QAC + QC

(3.4)

Donde: QS , Cauldal de gas simulataneo[m3 /hr] QAC , Cauldal de gas para agua caliente[m3 /hr] QC , Cauldal de gas para calefacción[m3 /hr] QAC = 0.48[A + (n1 +n2 + 0.50n3 + 1.50n4 + 2n5 )0.736 ]

(3.5)

Donde: A, constante = 5[m3 /hr]si: 17.45 < Putil < 34.89[Kw] n1 , número de cocinas n2 , número de calefones Putil < 8.72[Kw] n3 , número de cocinillas n4 , número de calefones 8.72 < Putil < 17.45[Kw] n5 , número de calefones 17.45 < Putil < 34.89[Kw] QC = 0.90 ∗ Nt ∗

S 100

(3.6)

Donde: Nt , número total de usuarios S, superficie promedio de los departamentos[m2 ] 26

Para el cálculo de caudal de gas simultaneo de los aparatos generadores de agua caliente sanitaria (calefones), debido a que en todos los departamentos contamos con aparatos de características similares. Reemplazando en la formula (3.5) tenemos: Tabla 3.28 Caudales simultáneos - Aparatos generador de agua caliente sanitaria. Número de usuarios

Sección Promedio [m2]

𝐐𝐀𝐂 [m3/hr]

8

68.404

7.378

7

71.396

6.912

6

74.957

6.428

5

76.548

5.922

4

85.435

5.389

3

83.387

4.819

2

79.290

4.195

1

67.000

3.477

Fuente: Elaboración propia, 2016

Para el cálculo de caudal de gas simultaneo de los aparatos generadores de agua caliente para calefacción (calderas), debido a que en todos los departamentos contamos con aparatos de características similares. Reemplazando en la formula (3.6) y considerando las secciones promedio (ver tabla 3.26) tenemos: Tabla 3.29 Caudales simultáneos - Aparatos generador de agua caliente para calefacción. Número de usuarios Sección Promedio [m2] 𝐐𝐂 [m3/hr] 8

68.404

4.925

7

71.396

4.498

6

74.957

4.048

5

76.548

3.445

4

85.435

3.076

3

83.387

2.251

2

79.290

1.427

1

67.000

0.603

Fuente: Elaboración propia, 2016

27

Tabla 3.30 Caudales simultáneos totales por nivel. QAC

QC

Qs

[m3/hr]

[m3/hr]

[m3/hr]

7,378

4,925

12,303

6,912

4,498

11,410

6,428

4,048

10,476

5,922

3,445

9,367

5,389

3,076

8,465

4,819

2,251

7,070

4,195

1,427

5,622

3,477

0,603

4,080

Fuente: Elaboración propia, 2016

Es decir que el caudal máximo para los 8 usuarios es 12.30 [m 3/Hr] Tabla 3.31– Caudal equipos a baja presión por departamento. Equipo

Potencia Absorbida [Kw] P.C.S. [KW.h/m3] Caudal Individual [m3/h]

Cocina

10.00

10.80

0.92

Caldero

26.33

10.80

2.44

Calefón

28.50

10.80

2.64

Total

6 Fuente: Elaboración propia, 2016

Determinación del diámetro de acometida.En este punto describimos el procedimiento de cálculo del diámetro de acometida. Este se lo realiza a partir del Grafico A3 (Ver Anexos) y con los siguientes datos: 

Longitud de acometida= 3 [m]



Caudal de gas total sobredimensionado= 17.57 [m3/h]

Diámetro de acometida = 15 [mm]

28

3.3.2. Determinación de diámetros comerciales. Debido a que la instalación se realizara a baja presión (Conducto de edificio, la montante instalación y aguas abajo del medidor), aplicaremos la fórmula de Renouard. 3.3.2.1.

Determinación de diámetros comerciales a baja presión.

Trabajaremos en base a las formulas propuestas para baja presión que se detallan a continuación: 23200 x Le x S x Q1.82 ∆P = D4.82

(3.7)

Donde: ∆P = Caida de presión [mbar] Le = 1.2 ∗ Lr [m] S = Densidad Relativa [0.62] Q = Caudal de Gas [m3(s)/h] D = Diámetro interno [mm] Según el esquema de instalación (ver figura 3.13) y con la ayuda de las ecuaciones 1.9 determinamos los diámetros de tuberías por tramo para el conducto montante cumpliendo con los criterios de diseño de caída de presión 1[mbar] al medidor más lejano.

29

Figura 3.2– Esquema de la instalación a media presión.

Fuente: Elaboración propia, 2016

30

Tabla 3.32– Diámetros comerciales baja presión.

Trazado

O-H

Nro.

Caudal simultaneo

Lr

Medidores

[m3/Hr]

[m]

O-A

8

12,303

A-B

7

11,410

B-C

6

10,476

C-D

5

9,367

D-E

4

8,465

E-F

3

7,070

F-G

2

5,622

G-H

1

4,080

Tramo

Le Trazado [m]

D [mm]

Lr

Le

Tramo

Tramo

[m]

[m]

∆𝐏

∑∆𝐏

D

∆𝐏

∑∆𝐏

[mbar]

[mbar]

[mm]

[mbar]

[mbar]

31,510

37,812

39,95035

14,570

17,484

0,46239

0,46239

40,94

0,41095

0,41095

31,510

37,812

38,82967

3,740

4,488

0,11869

0,58109

40,94

0,09197

0,50292

31,510

37,812

37,59748

1,900

2,280

0,06030

0,64138

40,94

0,04000

0,54291

31,510

37,812

36,04206

0,700

0,840

0,02222

0,66360

40,94

0,01202

0,55493

31,510

37,812

34,69009

2,600

3,120

0,08251

0,74611

35,08

0,07819

0,63312

31,510

37,812

32,40969

2,500

3,000

0,07934

0,82545

35,08

0,05417

0,68729

31,510

37,812

29,72306

2,600

3,120

0,08251

0,90797

35,08

0,03712

0,72441

31,510

37,812 26,33425 2,900 3,480 Fuente: Elaboración propia, 2016

0,09203

1,00000

26,64

0,08705

0,81147

31

Según los esquemas de instalación por departamento y con la ayuda de las ecuación (3.7) determinamos los diámetros de tuberías por tramo para la instalación interna cumpliendo con los criterios de diseño de caída de presión menor a 1[mbar] al aparato más lejano. a) Departamento 1, Planta baja. El cálculo se realizara desde el regulador de segunda etapa basándonos en el siguiente esquema: Figura 3.3 – Esquema de la instalación a baja presión - Departamento 1.

Fuente: Elaboración propia, 2016

32

 Método analítico Para la determinación de los diámetros se utilizara la formula (3.7): Tabla 3.33 – Diámetros nominales - Departamento 1. Caudal

Longitud

Diámetro Por

Diámetro

[m3/hr]

[m]

formula [mm]

nominal [mm]

O-A

16.18

5.54

25.74

26.64

A-B

16.18

5.08

24.91

26.64

B-C

16.18

2.64

19.45

20.96

O-D

B-D

15.49

2.44

18.71

20.96

O-E

A-E

14.40

0.93

12.79

15.76

Trazo

O-C

Tramo

Fuente: Elaboración propia, 2016

 Método grafico Para este método se necesitan los datos de longitud de trazado y potencia absorbida por tramo para ingresar a la siguiente grafica (Abaco). Figura 3.4 – Abaco para determinar diámetro de tuberías Departamento 1.

Elaboración propia, 2016

33

Tabla 3.34 – Memoria de cálculo para diámetros de tubería Departamento 1. LONGITUD DE TUBERÍA

TRAMO DEL CUAL

A TOMAR EN

SE DETERMINARA

CAUDAL EN EL TRAMO

CONSIDERACIÓN

EL DIÁMETRO

(EN Kw.)

TUBERÍA

TUBERÍA SECUNDARIA

TUBERÍA PRINCIPAL

O-C

ELEGIDA TRAZADO

LONG. REAL (m)

TRAZADO

(Comenzando en el medidor) APARATOS DE

SEMI-

MAS POTENCIA

SUMA

APARATO A ALIMENTAR

1º

2º

DE LOS

TOTAL

DIÁMETRO

DEMÁS

(Kw.)

EXTERIOR

NATURALEZA

O-A

28.50 26.33

5.00

59.83

1"

Aº Gº

A-B

28.50 26.33

-

54.33

1"

Aº Gº

16.18

B-C

CALEFÓN

28.5

-

-

28.50

3/4"

Aº Gº

0-D

15.49

B-D

CALDERA

26.33

-

-

26.33

3/4"

Aº Gº

0-E

14.40

A-E

COCINA

10.00

-

-

10.00

1/2"

Aº Gº

Según Normas de Y.P.F.B. solo la bajante de la cocina es de 1/2"

(*) Diámetro comercial asumido mayor que el calculado

Elaboración propia, 2016

b) Departamento 2, Mezanine. Figura 3.5 – Esquema de la instalación a baja presión Departamento 2.

Elaboración propia, 2016

34



Método analítico (Fórmula de Renouard) Tabla 3.35 – Diámetros nominales por tramo Departamento 2. Caudal

Longitud

Diámetro Por

Diámetro nominal

[m3/hr]

[m]

formula [mm]

[mm]

O-A

17.65

5.54

26.21

26.64

A-B

17.65

5.08

25.36

26.64

B-C

17.65

2.64

19.81

20.96

O-D

B-D

16.96

2.44

19.07

20.96

O-E

A-E

16.99

0.93

13.23

15.76

Trazo

O-C

Tramo

Elaboración propia, 2016



Método grafico Figura 3.6 – Abaco para determinar diámetro de tuberías Departamento 2.

Elaboración propia, 2016

35

Tabla 3.36 – Memoria de cálculo para diámetros de tubería Departamento 2. LONGITUD DE TUBERÍA

TRAMO DEL CUAL

A TOMAR EN

SE DETERMINARA

CAUDAL EN EL TRAMO

TUBERÍA

CONSIDERACIÓN

EL DIÁMETRO

(EN Kw.)

ELEGIDA

TUBERÍA SECUNDARIA

TUBERÍA PRINCIPAL

O-C

APARATOS DE MAS POTENCIA

TRAZADO

LONG. REAL (m)

TRAZADO

(Comenzando en el medidor)

APARATO A ALIMENTAR

1º

2º

SEMISUMA DE LOS

TOTA L

DIÁMETR O

DEMÁS

(Kw.)

EXTERIOR

O-A

28.50 26.33

5.00

59.83

A-B

28.50 26.33

-

54.83

NATURALEZ A

1"

Aº Gº

1"

Aº Gº

3/4"

Aº Gº

3/4"

Aº Gº

1/2"

Aº Gº

17.35

B-C

CALEFÓN

28.50

-

-

28.50

0-D

16.96

B-D

CALDERA

26.33

-

-

26.33

0-E

16.99

A-E

COCINA

10.00

-

-

10.00

Según Normas de Y.P.F.B. solo la bajante de la cocina es de 1/2"

(*) Diámetro comercial asumido mayor que el calculado

Elaboración propia, 2016

c) Departamentos 3A y 3B, Primer piso. Figura 3.7 – Esquema de la instalación a baja presión Departamento 3A.

Elaboración propia, 2016

36



Método analítico (Fórmula de Renouard) Tabla3.37 – Diámetros nominales por tramo Departamento 3A. Caudal

Longitud

Diámetro Por formula

Diámetro nominal

[m3/hr]

[m]

[mm]

[mm]

O-A

5.86

17.34

5.54

26.11

A-B

3.43

17.34

3.56

22.11

B-C

0.93

17.34

0.93

13.29

O-D

B-D

2.50

14.39

2.64

18.99

O-E

A-E

2.44

13.68

2.44

18.23

Trazo Tramo

O-C

Elaboración propia, 2016



Método grafico Figura 3.8 – Abaco para determinar diámetro de tuberías Departamento 3A.

Elaboración propia, 2016

37

Tabla 3.38 – Memoria de cálculo para diámetros de tubería Departamento 3A. LONGITUD DE TUBERÍA

TRAMO DEL CUAL

A TOMAR EN

SE DETERMINARA

CAUDAL EN EL TRAMO

CONSIDERACIÓN

EL DIÁMETRO

(EN Kw.)

TUBERÍA

TUBERÍA SECUNDARIA

TUBERÍA PRINCIPAL

O-C

ELEGIDA TRAZADO

LONG. REAL (m)

TRAZADO

(Comenzando en el medidor) APARATOS DE

SEMI-

MAS POTENCIA

SUMA

APARATO A ALIMENTAR

1º

2º

DE LOS

TOTAL

DIÁMETRO

DEMÁS

(Kw.)

EXTERIOR

O-A

28.50 26.33

5.00

59.83

A-B

28.50 10.00

-

38.50

NATURALEZA

1"

Aº Gº

1"

Aº Gº

1/2"

Aº Gº

3/4"

Aº Gº

3/4"

Aº Gº

17.34

B-C

COCINA

10.00

-

-

10.00

0-D

14.39

B-D

CALEFÓN

28.50

-

-

28.50

0-E

13.68

A-E

CALDERA

26.33

-

-

26.33

Según Normas de Y.P.F.B. solo la bajante de la cocina es de 1/2"

(*) Diámetro comercial asumido mayor que el calculado

Elaboración propia, 2016

Figura 3.9 – Esquema de la instalación a baja presión Departamento 3B.

Elaboración propia, 2016

38



Método analítico (Fórmula de Renouard) Tabla3.39 – Diámetros nominales por tramo Departamento 3B. Trazo Tramo

Caudal [m3/hr]

Longitud [m]

Diámetro Por formula

Diámetro nominal

mm]

[mm]

O–A

5.86

14.87

5.54

25.29

A–B

4.94

14.87

5.08

24.47

B–C

2.44

14.87

2.44

18.55

O-D

B–D

2.50

14.68

2.64

19.07

O-E

A–E

0.93

14.27

0.93

12.76

O-C

Elaboración propia, 2016



Método grafico Figura 3.10 – Abaco para determinar diámetro de tuberías Departamento 3B.

Elaboración propia, 2016

39

Tabla 3.40 – Memoria de cálculo para diámetros de tubería Departamento 3B. LONGITUD DE TUBERÍA

TRAMO DEL CUAL

A TOMAR EN

SE DETERMINARA

CAUDAL EN EL TRAMO

CONSIDERACIÓN

EL DIÁMETRO

(EN Kw.)

TUBERÍA

TUBERÍA SECUNDARIA

TUBERÍA PRINCIPAL

O-C

ELEGIDA TRAZADO

LONG. REAL (m)

TRAZADO

(Comenzando en el medidor) APARATOS DE

SEMI-

MAS POTENCIA

SUMA

APARATO A

DE LOS

TOTAL

DIÁMETRO

ALIMENTAR

DEMÁS

(Kw.)

EXTERIOR

1º

2º

NATURALEZA

O-A

28.50 26.33

5.00

59.83

1"

Aº Gº

A-B

28.50 26.33

-

54.83

1"

Aº Gº

14.87

B-C

CALDERA

26.33

-

-

26.33

3/4"

Aº Gº

0-D

14.68

B-D

CALEFÓN

28.50

-

-

28.50

3/4"

Aº Gº

0-E

14.27

A-E

COCINA

10.00

-

-

10.00

1/2"

Aº Gº

Según Normas de Y.P.F.B. solo la bajante de la cocina es de 1/2"

(*) Diámetro comercial asumido mayor que el calculado

Elaboración propia, 2016

d) Departamentos tipo 4, 5, 6. Figura 3.12 – Esquema de la instalación a baja presión Departamentos Tipos.

Elaboración propia, 2016

40



Método analítico (Fórmula de Renouard) Tabla3.41 – Diámetros nominales por tramo Departamentos Tipo. Diámetro Trazo

Tramo

Caudal

Longitud

Por

[m3/hr]

[m]

formula [mm]

Diámetro nominal [mm]

O-A

13.04

5.54

24.61

26.64

A-B

13.04

5.08

23.82

26.64

B-C

13.04

2.64

18.60

20.96

O-D

B-D

12.28

2.44

17.83

20.96

O-E

A-E

11.33

0.93

12.17

15.76

O-C

Elaboración propia, 2016



Método grafico Figura 3.13 – Abaco para determinar diámetro de tuberías Departamentos Tipo.

Elaboración propia, 2016

41

Tabla 3.42 – Memoria de cálculo para diámetros de tubería Departamentos Tipo 4-6. LONGITUD DE TUBERÍA

TRAMO DEL CUAL

A TOMAR EN

SE DETERMINARA

CAUDAL EN EL TRAMO

CONSIDERACIÓN

EL DIÁMETRO

(EN Kw.)

TUBERÍA

TUBERÍA SECUNDARIA

TUBERÍA PRINCIPAL

O-C

ELEGIDA TRAZADO

LONG. REAL (m)

TRAZADO

(Comenzando en el medidor) APARATOS DE

SEMI-

MAS POTENCIA

SUMA

APARATO A

DE LOS

TOTAL

DIÁMETRO

ALIMENTAR

DEMÁS

(Kw.)

EXTERIOR

1º

2º

NATURALEZA

O-A

28.50 26.33

5.00

59.83

1"

Aº Gº

A-B

28.50 26.33

-

54.83

1"

Aº Gº

13.04

B-C

CALEFÓN

28.50

-

-

28.50

3/4"

Aº Gº

0-D

12.28

B-D

CALDERA

26.33

-

-

26.33

3/4"

Aº Gº

0-E

11.33

A-E

COCINA

10.00

-

-

10.00

1/2"

Aº Gº

Según Normas de Y.P.F.B. solo la bajante de la cocina es de 1/2"

(*) Diámetro comercial asumido mayor que el calculado

Elaboración propia, 2016

42

e) Departamento 7, Quinto piso. Figura 3.14 – Esquema de la instalación a baja presión Departamento 7.

Elaboración propia, 2016



Método analítico (Fórmula de Renouard) Tabla3.43 – Diámetros nominales por tramo Departamento 7. Trazo Tramo

Caudal Longitud

Diámetro Por formula

Diámetro nominal

[m3/hr]

[m]

[mm]

[mm]

O-A

10.43

5.54

23.50

26.64

A-B

10.43

0.93

11.96

15.76

B-C

9.69

5.08

22.39

26.64

O-D

B-D

9.69

2.44

16.98

20.96

O-E

A-E

9.28

2.64

17.33

20.96

O-C

Elaboración propia, 2016

43



Método grafico Figura 3.15 – Abaco para determinar diámetro de tuberías Departamento 7.

Elaboración propia, 2016

44

Tabla 3.44 – Memoria de cálculo para diámetros de tubería Departamento 7. LONGITUD DE TUBERÍA

TRAMO DEL CUAL

A TOMAR EN

SE DETERMINARA

CAUDAL EN EL TRAMO

CONSIDERACIÓN

EL DIÁMETRO

(EN Kw.)

TUBERÍA ELEGIDA

TRAZADO

TRAZADO

LONG. REAL (m)

(Comenzando en el medidor)

ALIMENTAR

TUBERÍA PRINCIPAL

MAS POTENCIA

SUMA DE LOS

TOTAL

DEMÁS

(Kw.)

5.00

58.33

-

28.50 26.33

1º

2º

27.00 26.33

DIÁMETRO NATURALEZA EXTERIOR

1"

Aº Gº

10.00

1/2"

Aº Gº

-

54.83

1"

Aº Gº

10.43

A-B TUBERÍA SECUNDARIA

SEMI-

APARATO A

O-A

O-B

APARATOS DE

CALEFÓN

10.00

-

O-D

9.69

A-C

O-D

9.69

C-D

CALDERA

26.33

-

-

26.33

3/4"

Aº Gº

O-E

9.28

C-E

CALEFÓN

28.50

-

-

28.50

3/4"

Aº Gº

Según Normas de Y.P.F.B. solo la bajante de la cocina es de 1/2"

(*) Diámetro comercial asumido mayor que el calculado

Elaboración propia, 2016

3.3.3. Verificación de pérdidas de carga al aparato más lejano y al aparato de mayor potencia 3.3.3.1.

Verificación - Baja presión.

a) Aparato de mayor potencia Reemplazando nuestros datos en la formula (1.8) obtenemos los siguientes datos de caída de presión al APARATO DE MAYOR POTENCIA que en todos los ambientes es el calefón.

45

Tabla 3.45 Pérdida de carga al aparato de mayor potencia ubicado en la PLANTA BAJA Trazo

O-C

Caudal

Longitud real

Diámetro

Caída de

[m3/Hr]

[m]

nominal [mm]

presión [mbar]

O-A

5,54

11,88

26,64

0,62

A-B

5,08

1,6

26,64

0,07

B-C

2,64

2,7

20,96

0,12

Tramo

0,81 Elaboración propia, 2016

Tabla 3.46 Pérdida de carga al aparato de mayor potencia ubicado en la PLANTA MEZANINE. Trazo

O-C

Caudal

Longitud

Diámetro

Caída de

[m3/Hr]

real [m]

nominal [mm]

presión [mbar]

O-A

5,54

14,03

26,64

0,73

A-B

5,08

1,14

26,64

0,05

B-C

2,64

2,48

20,96

0,11

Tramo

0,89 Elaboración propia, 2016

Tabla 3.47 Pérdida de carga al aparato de mayor potencia ubicado en la PRIMER PISO – DEPARTAMENTO A. Trazo

O-D

Caudal

Longitud

Diámetro

Caída de

[m3/Hr]

real [m]

nominal [mm]

presión [mbar]

O-A

5,54

11,28

25,64

0,71

A-B

3,56

0,76

25,64

0,02

B-D

2,64

2,35

20,94

0,10

Tramo

0,83 Elaboración propia, 2016

46

Tabla 3.48 Pérdida de carga al aparato de mayor potencia ubicado en la PRIMER PISO – DEPARTAMENTO BTrazo

O-C

Caudal

Longitud

Diámetro

Caída de presión

[m3/Hr]

real [m]

nominal [mm]

[mbar]

O-A

5,54

11,13

25,64

0,70

A-B

5,08

1,76

25,64

0,09

B-C

2,64

1,79

20,94

0,08

Tramo

0,87 Elaboración propia, 2016

Tabla 3.49 Pérdida de carga al aparato de mayor potencia ubicado en la PLANTA TIPO (SE REPITE 3 VECES). Trazo

O-C

Caudal

Longitud

Diámetro

Caída de presión

[m3/Hr]

real [m]

nominal [mm]

[mbar]

O-A

5,49

8,21

25,64

0,51

A-B

5,08

2,6

25,64

0,14

B-C

2,64

2,23

20,94

0,10

Tramo

0,75 Elaboración propia, 2016

Tabla 3.50 Pérdida de carga al aparato de mayor potencia ubicado en la PLANTA QUINTO PISO. Trazo

O-E

Caudal

Longitud

Diámetro

Caída de presión

[m3/Hr]

real [m]

nominal [mm]

[mbar]

O-A

5,54

7,21

26,64

0,38

A-C

5,08

0,4

26,64

0,02

C-E

2,64

1,67

20,96

0,07

Tramo

0,47 Elaboración propia, 2016

Las caídas de presión en todos los casos no superan el valor de 1 mbar. b) Aparato más lejano Reemplazando nuestros datos en la formula (1.8) obtenemos los siguientes datos de caída de presión al APARATO MAS LEJANO.

47

Tabla 3.51 Pérdida de carga al aparato más lejano ubicado en la PLANTA BAJA – CALEFON Trazo

Caudal

Longitud real

Diámetro

Caída de

[m3/Hr]

[m]

nominal [mm]

presión [mbar]

O-A

5,54

11,88

26,64

0,62

A-B

5,08

1,6

26,64

0,07

B-C

2,64

2,7

20,96

0,12

Tramo

O-C

0,81 Elaboración propia, 2016

Tabla 3.52 Pérdida de carga al aparato más lejano ubicado en la PLANTA MEZANINE – CALEFON. Trazo

Caudal

Longitud

Diámetro

Caída de

[m3/Hr]

real [m]

nominal [mm]

presión [mbar]

O-A

5,54

14,03

26,64

0,73

A-B

5,08

1,14

26,64

0,05

B-C

2,64

2,48

20,96

0,11

Tramo

O-C

0,89 Elaboración propia, 2016

Tabla 3.53 Pérdida de carga al aparato más lejano ubicado en el PRIMER PISO DEPARTAMENTO A – COCINA. Trazo

O-C

Caudal

Longitud

Diámetro nominal

Caída de presión

[m3/Hr]

real [m]

[mm]

[mbar]

O-A

5,54

11,28

25,64

0,71

A-B

3,56

0,76

25,64

0,02

B-C

0,93

5,3

15,76

0,13

Tramo

0,87 Elaboración propia, 2016

48

Tabla 3.54 Pérdida de carga al aparato más lejano ubicado en el PRIMER PISO DEPARTAMENTO B – CALDERA. Trazo

O-C

Caudal

Longitud

Diámetro nominal

Caída de presión

[m3/Hr]

real [m]

[mm]

[mbar]

O-A

5,54

11,13

26,64

0,58

A-B

5,08

1,76

26,64

0,08

B-C

2,44

1,98

20,94

0,07

Tramo

0,74 Elaboración propia, 2016

Tabla 3.55 Pérdida de carga al aparato más lejano ubicado en el PLANTA TIPO QUE SE REPITE 3 VECES – CALEFON. Trazo

O-C

Caudal

Longitud

Diámetro

Caída de presión

[m3/Hr]

real [m]

nominal [mm]

[mbar]

O-A

5,49

8,21

25,64

0,51

A-B

5,08

2,6

25,64

0,14

B-C

2,64

2,23

20,94

0,10

Tramo

0,75 Elaboración propia, 2016

Tabla 3.56 Pérdida de carga al aparato más lejano ubicado en el QUINTO PISO – COCINA. Trazo

O-B

Caudal

Longitud

Diámetro nominal

Caída de presión

[m3/Hr]

real [m]

[mm]

[mbar]

O-A

5,54

7,21

26,64

0,38

A-B

0,93

3,22

15,76

0,08

Tramo

0,46 Elaboración propia, 2016

3.4. Determinación del medidor y regulador Para la determinación de los medidores y el regulador, debemos en primera instancia calcular el caudal simultáneo considerando los dos métodos para en baja presión. En base a las ecuaciones por el método francés tenemos:

49

Datos: -

8 viviendas

-

8 cocinas

-

8 calefones (Pu=21.9 KW)

-

8 Calderas solo calefacción Qsimultáneo = {0.48 [5 + (8 + 0 + 0.5 ∗ 0 + 1.5 ∗ 0 + 2 ∗ 8)0.736 ]} + 0.9 ∗ 8 ∗

68.40 100

Qsimultáneo = 12.30 [m3 /Hr] Debido a que la instalación se encuentra a baja presión tanto el conducto de edificio, la montante y la instalación interna, se tiene proyectado un regulador de única etapa de MPB a BP 4 [bar] a 23 [mbar]. Para que la presión de consumo se mantenga entre los 23[mbar], es importante sobredimensionar en un 30% aproximadamente, es decir el regulador de primera etapa funcionara al 70% de su capacidad para asegurar brindar la presión requerida (23 mbar): Qcomún sobredimensiona =

12.30 = 17.57 [m3 /Hr] 0.70

En base a este resultado recomendamos un regulador de la marca HUMCAR R10/23 [mbar]:

Para la determinación del medidor se procede a calcular el caudal simultáneo por departamento: QSimultaneo sobredimensionado = 𝑄1 + 𝑄2 + QSimultaneo sobredimensionado = 2.64 + 2.44 +

𝑄3 2

0.93 = 6.01 [m3 /Hr] 2 50

Para que la medición sea garantizada es necesario sobredimensionar en un 30% caudal simultáneo: QSimultaneo sobredimensionado =

6.01 0.7

= 8.59[m3 /Hr]

En base al Común sobredimensionado de 8.59 [m3/h], se seleccionó un medidor Marca ELSTER Modelo BK-G6, con las siguientes características: Qmin: 0.06 [m3/h] Qmax: 10 [m3/h] 4.

Recomendaciones de construcción

4.1.

Acometida

Nuestro caso pertenece a una acometida colectiva de media presión de 4 [bar], que está conformada por: 

Conducto de acometida: Su longitud será de 3 [m] y un diámetro de 15 [mm], fabricada de polietileno de alta densidad y deberá estar instalada a una profundidad de mayor o igual a 80 [cm] desde el nivel de la acera de la vivienda, siendo lo recomendable una profundidad de 0,90 m.



Válvula de acometida: Llamada también válvula chuchu, es el órgano de corte de suministro de gas, deberá ser de un cuarto de giro y estar ubicada antes del regulador.



Regulador de Presión: Deberá estar ubicada al igual que el medidor en rasante o línea municipal, en este caso dentro del gabinete del medidor, protegido contra choques, vibraciones, humedad y otros factores.



La presión de salida del regulador en nuestro caso es de baja presión de 23 [mbar].



Debemos tener cuidado con que la acometida no cruce depósitos de agua, alcantarillado y/o postes eléctricos.

51

4.2. Alimentación de aire común o individual. La alimentación de aire es directa por pared o zona exterior, para los equipos que se encuentran en el ambiente de la cocina y el patio de servicio, mediante aberturas de sección mínima según la potencia de los equipos, los cuales por ningún motivo deberán estar obstruidas por objetos. 4.3. Salida de gases de combustión. Para la salida de gases de combustión de los aparatos del ambiente de la cocina se tiene dos aberturas de sección mínima de 100 cm 2, aunque se tengan aparatos estancos los cuales botan sus gases de combustión por su deflector situada a una altura mayor a 1.80 m sobre el nivel del piso, para que así el calor no afecte a los transeúntes de la calle.

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5. Anexos 5.1. Vista isométrica de la instalación de gas Isométricos conducto montante

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Planta baja – Departamento 1

Mezanine – Departamento 2

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Primer piso – Departamento 3

Primer piso – Departamento 3ª

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Piso tipo – Departamento 4, 5 y 6

Quinto piso – Departamento 7

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5.2. 5.3. Plano de plantas de la instalación de gas y aparatos

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5.4. Catálogo técnico Características técnicas del medidor marca ITRON

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Características técnicas del regulador marca HUMCAR

Características técnicas de los radiadores BAXIROCA

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Características técnicas de los aparatos a usar 

Caldera mural de condensación a gas solo calefacción VIESSMANN Modelo B1HA.



Calefón SPLENDID modelo S13000 TFEI. 65

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