V.RESULTADOS Y DISCUSIÓN Haremos el cálculo para un sistema hidroneumatico de una vivienda unifamiliar: de 3 niveles de haltura 8.5 m. 1. Estimación del caudal de demanda. Datos: Np: 20 Qd = (Np) * 0.83 = (lt/m) Resultado: Qd = 16.6 lt/min 2. Ciclos de bombeo. Se considerará 4 ciclos de bombeo por hora. 3. Presión mínima (encendido): Para calcular la presión mínima, primero debemos calcular la perdida de carga debido a fricción, las pérdidas menores debido a los accesorios 3.1 Cálculo de Hf: 2 hf = Pérdida de carga= (f * L/D * V /2g) Datos: Longitud 60 m 3 0.00027667 m /seg 8.5 m 0.0127 m 2 Viscosidad del agua 20ªC 0.00000114 m /seg Relación (rugosida/díam.) 0.00001 Km = Pér. de Carga en accesorios 16 Resultado : V= Q/A Velocidad = 2.18403 m/seg Veloc*Díam/Viscosidad Reynolds = 24330.85 3 Densidad = 998.20 Kg/m Calculamos el coeficiente de fricción mediante iteraciones: f Número de Denomin dato Ks/d Rreynolds asumido DATO CALCULADO 0.001 0.000010 24,331 4.97224798 0.04044776 0.000010 24,331 6.57529714 0.02312966 0.000010 24,331 6.33368257 0.024928 0.000010 24,331 6.36606926 0.02467501 0.000010 24,331 6.36165733 0.02470924 0.000010 24,331 6.36225704 caudal h (altura geometrica) Díametro de la tubería G(f) 1/f 0.04044776 0.02312966 0.024928 0.02467501 0.02470924 0.02470459 000010 24.5282/(2*9.277 45.89 m Las pérdidas menores son 1.3621755 0.2 Pmin 9.5+5 = 45.2 Cálculo de las pérdidas menores: calculamos la perdida de presion debida a los accesorios: 2 2 hm = Km* (V /2g) = 16 * (1. U= 4 .10 la presión máxima debe ser de 50 m.5 m 3.331 6. Esta presión de corte quiere decir que cuando se alcanse una presión de 45. h= 8.91+8.77 75% Lt/seg m HP = 16.528 /2 * 9. Determinación del tiempo de ciclo de bombeo (Tc).91 m 3.0269 * (60/0.3761 m luego la pérdida de carga por fricción es 28. 5.77 m 4.4 Presión Residual hr = Presión residual hr = 5 m La presión minima según norma IS 0.81)) = hf = 28.02470514 f= 0. Ppc = 0. presión máxima (corte). Potencia requerida por la bomba y el motor Qb = H= n= 0.15320206 m 6.65 Según norma IS 0.3 Altura geométrica entre el nivel inferior y el nivel superior del líquido.86 m la electrobomba se apagará.36218658 0. m Pmax = 1.42 Kw 7.36218508 0.10 es 2m.331 6.0.5*Pmin = 68. Presion min = 15. Ppc: Presión de Precarga.02470459 0.81) hm = 3.3761 m 3.88 = 12.000010 24. Con estos datos podemos calcular la presion mínima o presión de encendido.02470522 0.02470513 0.184+1.02470513 0.0127 )* (1.331 6.000010 24.02471 hf = (f*L*V2)/(d*2g) = 0.02470522 0. Determinación del volumen útil del tanque (Vu). Cálculo del porcentaje de volumen útil (% Vu) % Vu = 30. Vt = Vt = 62. Este valor se refiere a la cantidad de agua que podrá consumir la instalación sin necesidad que arranque la electrobomba 9.6 lt/min Vu = 62. Tc = 15.5 lt.00 9.5 lt 207.Tc = Tc = 60 min/4 15. cálculo del volumen del tanque (Vt).25 lt.00 min 8.3 207.25/0. Será el volumen total del tanque .00 min Qb = 16. 0381 m 2 0. las pérdidas menores debido a los accesorios 3.77 3 998. 2.000010 50.284 6.000010 50.916563913 0.00001 16 1.602022244 0. Qd = (Np) * 0.020884578 0. Estimación del caudal de demanda.284 7. primero debemos calcular la perdida de carga debido a fricción.20 Kg/m Densidad = Calculamos el coeficiente de fricción mediante iteraciones: f Número de Denomin dato Ks/d Rreynolds asumido DATO CALCULADO 0.284 6.919698094 0. Presión mínima (encendido): Para calcular la presión mínima.001 0.284 6.019845921 0. de Carga en accesorios Resultado : V= Q/A Velocidad = Veloc*Díam/Viscosidad Reynolds = 423. Datos: Np: 124 Np: Numero de piezas o aparatos sanitarios servidos.INSTALACIONES EN EDIFICACIONES II DISEÑO DE TANQUES HIDRONEUMATICOS 1.02090351 0.019845921 0.916954362 G(f) 1/f 0.92 lt/min Qd: Caudal de demanda en litros por minuto.000010 50.284 6.284 5.020884578 0.00000114 m /seg 0.83 = (lt/m) Resultado: Qd = 102.50455 m/seg 50283.001715333 m /seg 11 m 0.021037031 0.89457931 0.021037031 0.031864737 0.9 m 3 0.000010 50. Se considerará 4 ciclos de bombeo por hora.1 Cálculo de Hf: 2 hf = Pérdida de carga= (f * L/D * V /2g) Datos: Longitud caudal h (altura geometrica) Díametro de la tubería Viscosidad del agua 20ªC Relación (rugosida/díam.031864737 0.000010 50. 3.000010 50. Ciclos de bombeo.02090351 0.02090115 ________________________________________________________________________________ .) Km = Pér.098463793 0. h= 11 m 3.85+11+7 = 46. 5.020901407 0.68 4.10 es 2m. m Presion min = 26.916911773 6.50455 /2 * 9.916905711 6.020901407 0.3 Altura geométrica entre el nivel inferior y el nivel superior del líquido.8306 m luego la pérdida de carga por fricción es 28.0269 * (60/0.INSTALACIONES EN EDIFICACIONES II 0.528 /(2*9. 70.02090115 0.2 Cálculo de las pérdidas menores: calculamos la perdida de presion debida a los accesorios: 2 hm = 2 Km* (V /2g) = 16 * (1.020901444 0.020901444 0.52 Kw ________________________________________________________________________________ .81)) = hf = 26.000010 0.8306+1.715 46. Ppc: Presión de Precarga.85 m Las pérdidas menores son: 1.01 m Pmax = 1.5*Pmin = Según norma IS 0. Potencia requerida por la bomba y el motor Qb = H= n= 1.284 DISEÑO DE TANQUES HIDRONEUMATICOS 6.85 m 3. Con estos datos podemos calcular la presion mínima o presión de encendido. Esta presión de corte quiere decir que cuando se alcanse una presión de 50 m la electrobomba se apagará.284 50. Ppc = 0.75 = 78.335324358 m 6.81) hm = 1.2 Pmin 9.000010 f= 0.916911017 2 hf = 0.284 50.020901412 2 (f*L*V )/(d*2g) = 0.000010 0. presión máxima (corte).02090 50.68 75% Lt/seg m HP = 106.0127 )* (1.10 la presión máxima debe ser de 50 m.4 Presión Residual hr = Presión residual hr = 7m La presión minima según norma IS 0.3761 m 3. Determinación del tiempo de ciclo de bombeo (Tc).00 min Qb = 102.INSTALACIONES EN EDIFICACIONES II DISEÑO DE TANQUES HIDRONEUMATICOS 7. U= 4 numero de ciclos Tc = Tc = 60 min/4 15. Cálculo del porcentaje de volumen útil (% Vu) % Vu = 30.00 min 8. cálculo del volumen del tanque (Vt).3 1286.5 lt.00 9. Será el volumen total del tanque ________________________________________________________________________________ . Vt = Vt = 385.92 lt/min Vu = 385.95 lt. Determinación del volumen útil del tanque (Vu). Tc = 15. Este valor se refiere a la cantidad de agua que podrá consumir la instalación sin necesidad que arranque la electrobomba 9.5 lt 1286.95/0.