01_CapacidaddelTanque_GMG_Inst_Hidrosanitarias_Edificaciones

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Guillerm o Manrique Gutiérrez
Ingeniero Civil RNI 19.149
Especialidad en Ingeniería Sanitaria y Am biental
Maestría en Recursos Hídricos, Hidráulica y Gestión Sanitaria
Celular: 72416812
Correo electrónico: guillerm o.m anrique.g@ gm ail.com
Instalaciones Hidrosanitarias en edificaciones
Diseño del Tanque Cisterna
1.1 Cálculo de la Capacidad del Tanque Cisterna:
Número de plantas Tipo del Edificio (Planta Baja aparte): ≔Npisos 3
Número de Departamentos por piso: ≔NDepto 1
Número de dormitorios por departamento ≔Ndorm 4
Número de parqueos ≔Nparqueos 3
Superficie Total del Terreno: ≔Sterreno 349 m
2
Superficie construida: ≔Sconst 709.52 m
2
≔Sparqueo 15 m
2
Superficie de cada parqueo:
Dotación por día por departam ento DINASAB, para departam entos de 4 dorm itorios 1350 
litros/día:
Dotación por departamento de 4 dormitorios: ≔DotDepartamento 1350 ――
l
day
Dotación para parqueos por :m2 ≔Dotparqueos 2 ―――
l
⋅day m2
≔DotEdificio =⋅⋅Npisos NDepto DotDepartamento 4050 ――
l
dayDotación total del edificio:
Dotación de parqueos: ≔Dotparqueos =⋅⋅Nparqueos Sparqueo Dotparqueos 90 ⋅――
1
day
l
Dotación total del Edificio: ≔Dottotal =+DotEdificio Dotparqueos 4140 ――
l
dayDimensiones del Tanque:
Largo: ≔lt 2.50 m
Ancho: ≔at 1.50 m
Altura Útil: ≔ht 1.20 m
Bordo libre: ≔BLt 0.30 m
Altura Total: ≔Ht =+ht BLt 1.5 m
Volumen útil Tanque: ≔Vt =⋅⋅lt at ht 4500 L
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Guillerm o Manrique Gutiérrez
Ingeniero Civil RNI 19.149
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1.2 Cálculo de la tubería de alimentación del tanque:
Diámetro interno tubo: ≔Dt =―
3
4
in 0.019 m
Tiempo de llenado del tanque < 6hr: ≔tllenado =4 hr 14400 s
Caudal de llenado del tanque:
≔Qllenado =―――
Vt
tllenado
0.3125 ―
l
s
Velocidad admisible:
≔Vtubo =―――
Qllenado
―――
⋅π ⎛⎝Dt⎞⎠
2
4
1.096 ―
m
s
1.2.1 Cálculo de Longitudes:
≔Lneta 5 mLongitud neta:
Longitud equivalente:
Codos:
Número de codos: ≔Ncodos 2
Diámetro del codo: ≔Dcodo =―
3
4
in 0.019 m
Longitud Equivalente unitaria: ≔Lcodos_unitaria 0.6 m
Longitud Equivalente codos: ≔Lcodos =⋅Ncodos Lcodos_unitaria 1.2 m
Llaves -Válvulas-compuerta:
Numero de válvulas de paso: ≔Nválvulas 2
Diámetro de la válvula: ≔Dválvula =―
3
4
in 0.019 m
Longitud Equivalente unitaria: ≔Lvalvulas_unitaria 0.1 m
Longitud Equivalente válvulas: ≔Lvalvulas =⋅Nválvulas Lvalvulas_unitaria 0.2 m
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Guillerm o Manrique Gutiérrez
Ingeniero Civil RNI 19.149
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Flotador:
Número de flotadores: ≔Nflotadores 1
Diámetro del flotador: ≔Dflotador =―
3
4
in 0.019 m
Longitud Equivalente unitaria: ≔Lflotador_unitaria 0.5 m
Longitud Equivalente válvulas: ≔Lflotadores =⋅Nflotadores Lflotador_unitaria 0.5 m
Longitud Equivalente Total:
≔Ltotal =+++Lneta Lcodos Lvalvulas Lflotadores 6.9 m
1.2.2 Fórmula de Flamant:
Coeficiente de Flamant: ≔b 0.00002 ――
s
―
7
2
m
2
Pérdida de carga unitaria (m/m): ≔St =――――
⋅⋅4 b Vtubo
―
7
2
Dt
―
3
2
0.042
Pérdida de carga total:
≔hf =⋅St Ltotal 0.29 m
1.2.3 Fórmula de Darcy - Weisbach:
≔k =0.007 mm 0.000007 m
≔ν 1.141 10-6 ――
m
2
s
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≔Re =―――
⋅Vtubo Dt
ν
18305.412
Pérdida de carga total:
≔hf 0.604 m
1.3 Cálculo de la presión de llegada al tanque cisterna:
Presión tubería matriz sistema público: ≔Hpúblico 20 m
Pérdidas de carga en tuberías: =hf 0.604 m
Pérdidas de carga por medidor (3/4"): ≔hmedidor 0.6 m
Altura geométrica al Tanque cisterna: ≔hgeométrica 0 m
Altura de presión de llegada al tanque cisterna:
≔Htotal =---Hpúblico hf hmedidor hgeométrica 18.796 m
=Htotal 18.796 m
1.3 Cálculo del sistema de bombeo (hidrocell):
Altura de succión (nivel agua en el tanque cisterna hasta 
el eje de la bomba):
≔hs 1.7 m
Altura de impulsión (del eje de la bomba hasta el artefacto 
más alto o tanque elevado:
≔hi 10.30 m
Pérdida de carga total en el tramo más desfavorable (tabla 
método de Hunter): 
≔hf 10.17 m
≔hp 2 mAltura mínima de presión por reglamento RENISDA:
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Altura de presión total que debe vencer la bomba:
≔Htotal_bombeo =+++hs hi hf hp 24.17 m
=Htotal_bombeo 24.17 m
Presión correspondiente a la altura:
≔Ptotal_bombeo =⋅1000 ――
kgf
m
3
Htotal_bombeo 237026.731 Pa
=Ptotal_bombeo 34.378 psi
Se asumirá entonces como presión:
≔Pasumida_bomba 35 psi
Para el funcionamiento de la bomba hidroneumática, se requiere un rango de presiones de 
encendido y apagado con un rango de variación de entre 15 psi a 20 psi entre la presión 
mínima y la máxima. Se suele utilizar 30 psi y 50 psi como presiones mínima y máxima 
respectivamente
≔Pmínima 30 psi
≔Pmáima 50 psi
De acuerdo al catálogo, constante entre bomba encendida y apagada: ≔C 0.215
De la planilla de cálculo por el método de Hunter se tiene:
≔Qtotal =1.55 ―
l
s
24.568 ――
gal
min
Capacidad de los hidroceles:
Tiempo de servicio inmediato: ≔tservicio 1 min
≔Cap =―――――
⋅Qtotal tservicio
C
432.558 L
=Cap 114.27 gal
Se adopta entonces: dos hidroceles de 52 galones cada uno
1.4 Cálculo de la potencia de bombeo (hidrocell):
Altura máxima de parada de la bomba para hidroceles ≔Pmáima 50 psi
≔hdesconex =――――
Pmáima
1000 ――
kgf
m
3
35.153 m
Altura de presión requerida por la bomba, considerando la presión máxima de la bomba:
≔Ht =+++hs hi hf hdesconex 57.323 m
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Presión requerida de la bomba, para condiciones de funcionamiento con presión máxima:
Caudal total del sistema: =Qtotal 0.00155 ――
m
3
s
=Qtotal 93 ――
l
min
Eficiencia de la bomba: ≔efic 0.50
≔P =―――――――
⋅1000 ――
kgf
m
3
Qtotal Ht
efic
1742.669 W
=P 2.337 hp
Del catalogo del fabricante, asumiendo P y Q, se obtiene H de las gráficas o tablas:
≔Pasumido 3 hp ≔Qasumido 90 ――
l
min
≔Hcatalogo 56 m
1.5 Cálculo de la capacidad del calefón (para cada departamento) :
Se calcula para el 30% del consumo diario de agua fría y como demanda instantánea el 
28% del mismo: 
≔Vcalefon =⋅⋅0.30 0.28 DotDepartamento ⎛⎝ ⋅1.313 10
-6⎞⎠ ――
m
3
s
=Vcalefon 113.4 ――
l
day
Para cada departamento será necesario:
≔Vcalefon_por_depart =―――
Vcalefon
3
⎛⎝ ⋅4.375 10
-7⎞⎠ ――
m3
s
=Vcalefon_por_depart 37.8 ――
l
day
Se asume según catálogo 3 calefones de 50 Galones para cada departamento:
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