Cálculo de Tuberías

Conociendo el caudal, dato calculado a partir de las necesidades que debe satisfacer la instalación o de las recomendaciones técnicas del proyecto, tendremos que hallar el diámetro mínimo de la tubería, es decir, el más barato, sin que las pérdidas de carga superen un límite razonable para no utilizar un circulador de mayor potencia y por supuesto, con el consiguiente derroche energético.
Los instaladores de equipos solares térmicos para la producción de ACS han determinado, siguiendo las pautas anteriormente comentadas, que el flujo de fluido en el circuito primario esta en torno a 1,3 m/s siendo el máximo 1,5 m/s mientras que el del circuito secundario es de unos 2,5 m/s.

Caudales aproximados de diseño económico basados en la experiencia de los instaladores:

  • Circuito primario: 1,3 – 1,5 m/s.
  • Circuito secundario: 2,5 m/s.

Estas dos condiciones anteriores van a imponer un límite inferior al diámetro de la tubería, además si las perdidas por metro de tubería son muy elevadas no es aconsejable la instalación con ese material de tubería, normalmente el límite de pérdidas de carga esta en 40 mmca por metro lineal de tubería.
Normalmente se parte de un diámetro estimado por la experiencia de instalaciones similares y se comprueba que la elección de dicho diámetro conduce a unos valores de pérdida de carga y velocidad inferiores a los máximos recomendables.
De no ser así, probaremos con un diámetro ligeramente superior verificando de nuevo dichos valores para el nuevo diámetro. Si por el contrario se puede elegir un diámetro algo menor que el inicial, obtendremos un ahorro en material, sobre todo en caso que la instalación requiera una longitud de tuberías considerable.

Se puede admitir la siguiente expresión como primera aproximación estimativa del diámetro mínimo para la tubería:

D = j C0,35

Donde:

D Diámetro en cm.
C Caudal en m3/h.
j 2,2 para tuberías metálicas y 2,4 para tuberías plásticas.

La estimación inicial será siempre verificada y corregida si es necesario mediante tablas y ábacos de pérdida de carga que permitirán un cálculo más aproximado.
Ver las tablas donde se indican las pérdidas por rozamiento para varios tipos de tuberías.

Las pérdida de carga máxima por metro lineal de tubería y la velocidad máxima recomendada imponen un límite inferior al diámetro de la tubería.

 

 

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