Este documento presenta un proyecto de investigación para reducir el desperdicio de agua caliente al bañarse. El autor propone insertar alambre de cobre en las tuberías para mejorar la conducción del calor desde el calentador hasta la regadera. De acuerdo a cálculos, cada metro de distancia entre el calentador y la regadera desperdicia 285 ml de agua mientras espera calentarse. El alambre de cobre, por su alta conductividad térmica, calentaría más rápido el agua en las tuberías y reduciría este desperdic

1. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE PACHUCA
Proyecto de investigación
Ing. Industrial
“Utilización de alambre de cobre para calentar el agua
de la tubería del calentador y así ahorrar el agua”
Fragoso Hernández Edgar
Pachuca hgo. A 12 de junio del 2009.
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2. Introducción
El interés por el cual lleve a la realización de esta investigación surgió en mi casa, al
ver el desperdicio en exceso del agua, en las actividades cotidianas que realizamos,
al lavar los trastes, al rasurarse, lavarse los dientes, al bañarse, este ultimo es el que
me causo mayor interés, cada vez que me baño al abrir la llave de la regadera el
agua caliente tarda un lapso de tiempo considerable en salir, siendo una cantidad
considerable de agua la que desperdicia.
Este problema no solo en mi casa, he consultado a familiares y amigos y estos me
dicen que pasa los mismo en sus casas, es problema que tenemos que darle una
solución y si no una solución, aminorar este desperdicio.
Para reducir este desperdicio de agua que se tiene, pensé en la utilización del cobre
ya que es un metal con excelente conductividad térmica, si se introduce alambre de
cobre a través de la tubería, desde el deposito del calentador hasta la regadera, al
momento que el calentador este funcionando todo el calor generado en el deposito
se transmitira a través del alambre y este a su vez calentara el agua que se
encuentra en el tubo. Así al momento de abrir la llave del agua caliente, esta saldrá
inmediatamente sin la necesidad de esperar para meterse a dar el recaderazo, así la
cantidad de agua que dejara de desperdigar será considerable.
Justificación y Delimitacion.
Para la deducción de desperdicio de agua a la hora de abrir la llave de la regadera y
esta tarda un lapso de tiempo en salir caliente se pensó en el cobre, el cobre es un
metal con excelentes propiedades físicas y químicas, una de estas propiedades es la
alta conductividad térmica.
Este dispositivo se introducirá alambre de cobre a través de la tubería, este se
meterá con una guía como las utilizadas para meter los conductores en las
instalaciones eléctricas, este alambre llegara hasta el deposito del calentador,
cuando el calentador este funcionando la temperatura que se este generando en el
deposito será transmitida a través de la tubería y el agua fría que hay se encuentra
se calentara y a la hora de bañarse al abrir la llave del agua caliente esta saldrá
inmediatamente, con esto habrá un ahorro considerable de agua en muchos
hogares.
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3. Planteamiento del problema
El desperdicio de agua es muy común, es un problema que bastante grave, se
desperdicia una cantidad considerable de agua, en casa muchas de las actividades
que realizamos cotidianamente las que necesitamos la utilización del agua, no las
hacemos correctamente y es aquí el desperdicio de este liquido, al lavar los trastes a
mano y con la llave abierta se lleva uno aproximadamente 115 litros, si se utiliza una
tina para lavar y enjuagar tan solo se utilizaran 19 litros, al rasurarse con la llave
abierta 38 litros, teniendo un lavabo con tapón solo necesitamos 4 litros, lavarse los
dientes con la lleva abierta 18 litros aproximadamente y con un vaso para
enjaguárselos se gastan tan solo 0,9 litros, al bañarse con la regadera se gastan 170
litros por cada 5 min. que se mantiene abierta.
La cantidad de agua que desperdicia en el baño cuando abrimos la llave del agua
caliente y esta tarda determinado tiempo en salir esta en función de la distancia a la
que se encuentre el tinaco del calentador y este del baño, por norma el tinaco debe
estar justo arriba de donde se encuentra el baño, pero pude observar que en muchas
casas esto no es así, de acuerdo a cálculos que se realizaron se establece que por
cada metro de distancia son 0.285 litros, esta cantidad tal vez no se nos haga tan
aparatosa, pero si nos ponemos a pensar en cuantas casas ocurre esto, la cantidad
de veces que nos bañamos al año, en verdad que es una cantidad de agua bastante
considerable.
Pregunta y variables de la investigación.
¿Se lograra que el cobre logre calentar toda el agua de la tubería y así mismo el
ahorro de agua?
Hipótesis
Con el problema que se tiene del desperdicio del agua específicamente a la hora de
bañarse, cuando el agua caliente de la regadera tarda determinado tiempo en salir
después deque la llave se abre, la ulitizacion de alambre de cobre podría solucionar
el problema.
Objetivo
-obtener un mayor ahorro de agua a la hora de bañarse, que el agua caliente salga
instantáneamente después que se abre la llave de la regadera.
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4. Marco teórico
El calentador es el que proporciona la energía calorífica para que el agua que
encuentra en su deposito se caliente, viaje a través de la tubería que llega a la llave
la cual cuando se abre el agua caliente sale.
El cobre es un metal con propiedades físicas y químicas bastante buenas:
-Dúctil.
-Maleable.
-Alta resistencia a la corrosión.
-ALTA CONDUCTIVIDAD TERMICA.
-Puede alearse con otros metales.
-Alta conductividad eléctrica.
-Capacidad de transmisión de voz y datos.
-Relativamente barato.
Alta conductividad térmica, es la propiedad de mayor interés, este metal se utilizara
para la solución de este problema, se introducirá alambre de cobre a través de la
tubería, este se meterá con una guía como las utilizadas para meter los conductores
en las instalaciones eléctricas, este alambre llegara hasta el deposito del calentador,
cuando el calentador este funcionando la temperatura que se este generando en el
deposito será transmitida a través de la tubería y el agua fría que hay se encuentra
se calentara y a la hora de bañarse al abrir la llave del agua caliente esta saldrá
inmediatamente, con esto habrá un ahorro considerable de agua en muchos
hogares.
El costo del cobre es relativamente barato así que este dispositivo sea muy
accesible, la instalación como ya lo menciones anteriormente será semejante a la
introducción de los conductores a través de los ductos de una instalación eléctrica, y
si la utilización de este dispositivo es lo necesariamente eficiente solucionaremos una
parte de este problema.
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5. Metodología de la investigación
Una vez que tenía el problema identificado, busque información en Internet sobre los
metales con mejores propiedades en este caso la propiedad de conductividad
térmica, ya teniendo esta información que era la que necesitaba para determinar que
es lo que iba a utilizar para que se lograra calentar el agua de la tubería, busque
información sobre las cantidades de agua que ocupamos por lo general para la
realización de varias actividades cotidianas, para tener un panorama mas amplio
sobre este problema que es el desperdicio de el agua, en particular en la regadera,
una ves busque la forma de cómo utilizar el cobre para la tarea que se quiere que
este metal realice que es calentar el agua.
Análisis y resultados
Como ya se menciono la cantidad de agua que se desperdicia esta en función de la
distancia entre el calentador y la llave la cual proporciona el agua caliente.
La ecuación para calcular el volumen de un cilindro, porque del cilindro por que se
utiliza tubería circular.
V= 3,1416(R*R) (H)
Donde:
V= volumen
R= radio
H= altura
Por lo general en las instalaciones de plomería se utiliza tubería de 3/8”.
V=3.1416 (0.9525*0.9525 cm.) (100cm)
V= 0.285 mts. Cúbicos= 285 ml.
Con esto se dice que por cada metro de distancia se hay 0.285 mts. Cúbicos de agua
que es lo mismo que 258 ml. Tal vez no es mucha pero si nos ponemos a pensar
cuantas veces nos bañamos todos los de la familia, en cuantas casas mas existe
este problema nos llegaremos a resultados bastantes grandes, no resolveremos el
problema por completo pero si ayudaremos en gran medida a que este problema
disminuya.
Conclusiones
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6. Con la utilización de alambre de cobre lograremos calentar el agua de la tubería de la
instalación hidráulica y por ende ahorrar 285 ml de agua por cada metro de distancia
que haya entre el calentador y la llave del agua caliente. No solucionaremos por
completo el problema total del agua, pero si ayudaremos en gran medida a
solucionar en específico el problema ya planteado, además que la instalación es
sencilla y el costo del cobre es relativamente barato.
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