Sistema hidroneumático

Sistema hidroneumático Concepto: Sistema de abastecimiento y distribución de agua en edificios e instalaciones basado en el principio de compresibilidad o elasticidad del aire cuando es sometido a presión .

Sistema hidroneumático . Un sistema hidroneumático es un equipo que asociado a una reserva de agua suficiente, es capaz de suministrar agua en la cantidad y presión necesaria en una instalación determinada.

Funcionamiento

El agua 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. 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 (Pmáx.), 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 (Pmín.) se acciona el mando de encendido de la bomba nuevamente. Al ingresar el agua a presión dentro del tanque, el aire confinado dentro se va comprimiendo dándole lugar al líquido, esto se debe a que el aire por ser un gas tiene sus moléculas más separadas y por ello tiende a comprimirse mucho más fácilmente que el agua.

Componentes del Sistema Hidroneumático

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.
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• Un número de bombas acorde con las exigencias de la red.
  
• 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.
  
• 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.
  

La bomba

• 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 para alternancia con la (o las) otra (u otras) y cubrir entre todas, por lo menos el 140% de la demanda máxima probable. 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, llamados Ciclos de Bombeo. 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.
  

El tanque

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.

Ventajas

Los Sistemas hidroneumáticos han demostrado ser una opción eficiente y versátil, con grandes ventajas frente a otros sistemas; 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. 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 (evitando problemas de humedades por fugas en la red) que dan tan mal aspecto a las fachadas y quedando este espacio libre para diferentes usos.

Fuente

• Galiana Mingot, Tomás: Pequeño Larousse de Ciencias y Técnicas, Pág.551, Editorial Científico-Técnica, 1988.