Breve descripción de un equipo Hidroneumático, como instalación especial en Edificios

1. • Instalacionesespeciales
HIDRONEUMÁTICOS

2. SISTEMAS HIDRONEUMÁTICOS
• este sistema evita construir tanques elevados,
colocando un sistema de tanques parcialmente
llenos con aire a presión. Esto hace que la red
hidráulica mantenga una presión excelente,
mejorando el funcionamiento de lavadoras,
filtros, regaderas, llenado rápido de depósitos en
excusado, operaciones de fluxómetros, riego por
aspersión, entre otros; demostrando así la
importancia de estos sistemas en diferentes
áreas de aplicación.

3. • Así mismo evita la acumulación de sarro
en tuberías por flujo a bajas velocidades.
Este sistema no requiere tanques ni red
hidráulica de distribución en las azoteas de
los edificios que dan tan mal aspecto a las
fachadas y quedando este espacio libre
para diferentes usos.

4. • Estos sistemas se basan en el principio de
elasticidad del aire cuando es sometido a
presión, funcionando de la siguiente manera: El
agua que es suministrada desde el acueducto
público u otra fuente, es retenida en un tanque
de almacenamiento; de donde, a través de un
sistema de bombas, será impulsada a un
recipiente a presión (de dimensiones y
características calculadas en función de la red), y
que posee volúmenes variables de agua y aire.

5. • Cuando el agua entra al recipiente aumenta el nivel de agua,
se comprime el aire y aumenta la presión, cuando se llega a un
nivel de agua y presión determinados se produce la señal de
parada de bomba y el tanque queda en la capacidad de
abastecer la red; cuando los niveles de presión bajan, a los
mínimos preestablecidos se acciona el mando de encendido
de la bomba nuevamente. Como se observa la presión varía
entre Pmáx y Pmín, y las bombas prenden y apagan
continuamente. El diseño del sistema debe considerar un
tiempo mínimo entre los encendidos de las bombas conforme
a sus especificaciones, un nivel de presión (Pmín) conforme al
requerimiento de presión de instalación y un Pmáx, que sea
tolerable por la instalación y proporcione una buen calidad de
servicio.

6. Componentesdelsistema
hidroneumático.

7. • Un sistema hidroneumático debe estar constituido por los siguientes
componentes:
• Un tanque de presión: Consta de un orificio de entrada y uno de
salida para el agua (en este se debe mantener un sello de agua para
evitar la entrada de aire en la red de distribución), y otro para la
inyección de aire en caso de que este falte.
• Un número de bombas acorde con las exigencias de la red. (Una o
dos en caso de viviendas unifamiliares y dos o más para
edificaciones mayores).
• Interruptor eléctrico para detener el funcionamiento del sistema, en
caso de faltar agua en el estanque bajo.
• Llaves de purga en las tuberías de drenaje.
• Válvula de retención en cada una de las tuberías de descarga de las
bombas al estanque hidroneumático.
• Conexiones flexibles para absorber las vibraciones.
• Llaves de paso entre la bomba y el equipo hidroneumático; entre
este y el sistema de distribución.
• Manómetro.
• Válvulas de seguridad.

8. • Dispositivo para control automático de la relación aire/agua.
(Puede suprimirse en caso de viviendas unifamiliares)
• Interruptores de presión para arranque a presión mínima y
parada a presión máxima, arranque aditivo de la bomba en
turno y control del compresor.
• Indicador exterior de los niveles en el tanque de
presión.(Puede suprimirse en caso de viviendas unifamiliares)
• Tablero de potencia y control de motores.(Puede suprimirse
en caso de viviendas unifamiliares)
• Dispositivo de drenaje del tanque hidroneumático y su
correspondiente llave de paso.
• Compresor u otro mecanismo que reponga el aire perdido en
el tanque hidroneumático.

9. ¿Cómo funciona un
hidroneumático
convencional?

10. • El sistema tiene básicamente tres componentes:
• –Motobomba: Es el corazón del sistema, puede ser
sumergible, tipo jet o centrífuga, se encargará de generar el
flujo y la presión necesarias para que el agua llegue
adecuadamente a cada una de las salidas. Es importante que
sea calculada según las características y requerimientos de su
residencia, por ejemplo si se va a conectar un sistema de riego
por aspersión o si se tiene algún equipo especial como tinas
de hidromasaje debe ser tomado en cuenta..

11. MOTOBOMBA

12. • –Tanque hidroneumático: Su función es guardar una cierta
cantidad de agua a presión y estabilizar el sistema, mientras
mas grande sea el tanque tendremos una mayor cantidad de
agua almacenada y la bomba encenderá menor cantidad de
veces y por periodos mas prolongados; esto ayuda a que el
desgaste del motor sea menor.

13. TANQUE HIDRONEUMÁTICO

14. • –Control: Normalmente consta de un manómetro y un
interruptor de presión, el manómetro nos permite visualizar la
presión existente en el sistema y el interruptor de presión se
encarga de encender y apagar la bomba según la demanda del
sistema. Los rangos de presión típicos son: Encendido en 20
psi y apagado en 40 psi ó encendido en 30 psi y apagado en 50
psi.

15. • VFD (Variadores de Frecuencia)
Son los encargados de controlar el encendido y apagado, así
como la modulación de la velocidad en el motor. Estos están
tomando gran importancia por el ahorro de energía eléctrica,
lo que muchas veces nos da como resultado un retorno de la
inversión de 2 a 3 años, dependiendo de la capacidad
(potencia HP).
• Válvulas y Conexiones de Descarga:
Cada bomba tiene un juego de bridas que permite su
desconexión y conexión, una válvula check para evitar
recirculacuón de agua y una válvula de bola para
mantenimiento.

17. • Instrumentación:
Switch de presión, flotadores tipo pera, transmisor de presión,
switch de flujo, manómetros entre otros, son los más
utilizados para realizar un correcto control y/o monitoreo en
los sistemas hidroneumáticos.
• Cabezal de Descarga:
Interconecta en paralelo las bombas y el tanque
hidroneumático. Tiene descargas hacia ambos lados del
equipo y se puede conectar a la red hidráulica por cualquier
extremo o por ambos.

18. • Funcionamiento: Cuando hay demanda el agua se empieza a
surtir desde el tanque hidroneumático hasta que la presión
baja al punto de arranque de la bomba (usualmente 20 ó 30
psi). Cuando llega a esta presión el interruptor de presión
enciende la bomba para seguir cubriendo la demanda, una vez
que la demanda termina la bomba sigue funcionando para
reponer el agua del tanque y se llega a la presión de paro
(usalmente 40 ó 50 psi). Entonces el interruptor de presión
apaga la bomba y el sistema queda listo para la siguiente
demanda de agua.

19. Las bombas

20. • cuando se selecciona el tipo o tamaño de bomba, se debe tener en
cuenta que la bomba por si sola debe ser capaz de abastecer la
demanda máxima dentro de los rangos de presiones y caudales,
existiendo siempre una bomba adicional. Además debe trabajar por
lo menos contra una carga igual a la presión máxima del tanque.
• Cuando se dimensiona un tanque se debe considerar la frecuencia
del número de arranques del motor en la bomba. Si el tanque es
demasiado pequeño, la demanda de distribución normal extraerá el
agua útil del tanque rápidamente y los arranques de las bombas
serán demasiado frecuentes, lo que causaría una desgaste
innecesario de la bomba y un consumo excesivo de potencia.
• El punto en que ocurre el número máximo de arranques, es cuando
el caudal de demanda de la red alcanza el 50% de la capacidad de la
bomba. En este punto el tiempo que funcionan las bombas iguala al
tiempo en que están detenidas. Si la demanda es mayor del 50%, el
tiempo de funcionamiento será mas largo; cuando la bomba se
detenga, la demanda aumentada extraerá el agua útil del tanque
más rápidamente.

21. Lapotenciadelabombapuedecalcularse,delasiguientemanera:
• Donde: HP: Potencia de la bomba en caballos de fuerza
• Q: Capacidad de la bomba
• n: Eficiencia de la bomba, Para efectos de cálculos
teóricos se supone de un 60%.

22. Tanque de presión

23. • Las dimensiones del tanque a presión, se escogen tomando en
cuenta como parámetros de cálculo, el caudal de bombeo
(Qb), los ciclos por hora (U), y las presiones de operación. El
procedimiento de selección es el siguiente:
• a. Determinación del tipo de ciclo de bombeo: (Tc) Representa
el tiempo transcurrido entre dos arranque consecutivos de las
bombas, y se expresa así:
•
•
• c. Cálculo del porcentaje del volumen útil (% Vu): Representa
la relación entre el volumen utilizable y el volumen total del
tanque, y se podrá calcular a través de:
• d. Cálculo del Volumen del Tanque (Vt):

24. Funcionamiento

25. • Los tanques hidroneumáticos comienzan a funcionar una vez
que la bomba se pone en marcha, de esta manera, el agua
entra en el tanque haciendo que el aire que se encuentra
adentro se comprima.
• Una vez que la presión alcanza el límite establecido en el
interruptor de presión, la bomba se suspende hasta que el
tanque se llena por completo.
• A medida que el agua se va utilizando, su nivel dentro del
hidroneumático va disminuyendo así como también la presión
del presostao, cerrando un circuito.
• Una vez que el tanque se encuentra vacío nuevamente, la
presión comienza a subir y el tanque a llenarse de agua
nuevamente.
• En algunos casos el hidroneumático utiliza una ventosa dentro
del tanque para separar el agua del aire, otros utilizan una
bolsa de goma para guardar el agua y un pulmón en su
exterior donde se almacena el aire.

26. • En el caso que la bolsa llegue a romperse, el tanque perderá
aire o el interruptor se desajustará, haciendo que el
hidroneumático funcione constantemente sin parar o
arranque el nuevo circuito antes de terminar el anterior.
• Para poder asegurarse que tu tanque funcione bien y la bolsa
no contenga ninguna ruptura, puedes revisarlo
frecuentemente o tomar la medida de su presión que debe
ser aproximadamente de 30 libras.
• En cuanto a la cantidad de agua que contienen, los
hidroneumáticos pueden contener desde los 7500 litros hasta
más de 100 mil, dependiendo de su tamaño.
• En la parte inferior del hidroneumático se encuentra la
abertura por donde drena el agua y las válvulas que se abren
para liberar el agua y luego se cierran.
• Si deseas realizar una limpieza del tanque, para asegurarte de
su buen funcionamiento, es importante que busques ayuda de
una persona especializada en el tema ya que deberá estar en
contacto con el agua y la electricidad.

27. • https://www.youtube.com/watch?v=uA0XcOUNsVU
• https://www.youtube.com/watch?v=fVxICEASwpY
• https://www.youtube.com/watch?v=TW4OQDgGdaQ