Sistemas de flujo en tuberías

El sistema de circulación de agua caliente de una tubería es uno de los varios sistemas de tuberías usados para calefacción de el hogar.La tubería inicia en el grifo de salida del tanque rodea el sotano, techo y paredes y luego regresa al tanque del gripo en la entrada. Un tanque de colchón de aire mantiene el sistema cerrado aproximadamente 12 psi para que el agua pueda calentarse a más de 210°F sin hervir, la bomba de circulación da una diferencia de altura y uno o mas termostatos controlan la temperatura del agua y la circulación dentro del sistema.

El tamaño del tubo de acero o cobre se encuentra a partir de tres factores del sistema de un tubo. Estos factores se usan con una tabla para dar un tamaño de tubería para el circuito principal y para cada radiador. Los factores se consideran como sigue:

  • La cabeza de circulación
    El cabezal de la bomba en pies de agua, se mantiene bajo para reducir la potencia necesaria ( siempre se utiliza 6' de cabeza de agua para la circulación
  • La tasa de flujo en galones por minuto (GPM)
    La caida de temperatura planificada es de 20°F para una casa pequeña, para instalaciones mas grandes una caida de temperatura es de 30°F e incluso 40°F.
  • Longitud de la tubería
    Para el sistema completo de una tubería del sótano, la longitud de la tubería será casi igual al perímetro de la construcción más 12' por cada radiador.

Ejercicios de aprendizaje

Ejercicio N° 1

¿ Que caudal se necesita para suministrar un radiador de agua caliente con 720 BTU/h ?

Solución

Flujo = (Btu/hr) ÷ ( 10.000)
Flujo = (720 Btu/hr) ÷ ( 10.000) = 0.072 GPM

Ejercicio N° 2

Determinar la longitud de un sistema de calefacción de agua caliente de una tubería para una casa de 40'-0" x 24'-0" que tenga 7 radiadores

Solución

Longitud = 2(1 + w) + 12 n
Longitud = 2(40 + 24) + 12 x 7 = 212 pies

Ejercicio N° 3

Una casa de un piso debe tener un sistema de calefacción de agua caliente con una tubería con cabezal de la bomba de circulación igual a 6', la longitud del tubo es de 212'. El flujo de circulación es de 1.7 GPM

Resolver

a). Determinar la tubería o el tamaño del tubo para el circuito.
b). ¿ Que tamaño de suministro se necesita para un radiador con un flujo de 0.7 GPM ?
c). ¿ Que tamaño de rama de suministro se necesita para un radiador con una necesidad de flujo de 47 GPM ?

Solución

Se busca la cabeza que son 6', luego elegimos 240' ya que 200' es menor que la longitud 212'.
a). En la columna izquierda encontramos tamaño de circuito 3/4"
b). Si para 0.7 GPM se usaria el tubo 3/8" hay que tener encuenta que este tubo tiene una capacidad de flujo de 0.4 GPM en relación con el tamaño de circuito de 3/4"
c). para 0.47 GPM se necesita una rama de 1/2"