Evaluación del impacto de la topología de una red hidráulica en la distribución de caudales de agua potable mediante un modelo físico

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Resumen

In the water supply for buildings, problems of excess or lack of pressure and flow are common. Particularly, in water distribution systems in buildings with an elevated tank, the lower levels experience excess pressure due to the potential energy generated by the building’s height, while the upper levels may experience a pressure deficit due to the lack of energy, causing suboptimal operation of sanitary fixtures. This research analyzes, through a physical model, the performance of two types of potable water distribution in a five-story building with an elevated tank. The distribution types evaluated are: straight derivation column (CDR) and stepped derivation column (CDE). Additionally, the aim is to standardize the flows delivered to each floor through the operation of valves and the use of the CDR and CDE configurations. The results of laboratory tests revealed that the CDR and CDE distributions do not uniformly distribute the flow at all levels of the system, and neither distribution method provides the maximum flow to all floors simultaneously. It is recommended to use computer-assisted simulation to evaluate a greater number of scenarios.

Descripción

En el suministro de agua para edificaciones suelen presentarse problemas de exceso o falta de presión y caudal. Particularmente, en sistemas de distribución de agua en edificaciones con tanque elevado, los niveles inferiores experimentan exceso de presión debido a la energía potencial generada por la altura del edificio, mientras que los niveles superiores pueden experimentar déficit de presión debido a la falta de energía, ocasionando el funcionamiento subóptimo de los aparatos sanitarios. En esta investigación se analiza mediante un modelo físico el funcionamiento de dos tipos de distribución de agua potable en una edificación de cinco pisos con tanque elevado. Los tipos de distribución evaluados son: columna de derivación recta (CDR) y columna de derivación escalonada (CDE). Además, se busca uniformizar los caudales entregados a cada piso mediante la operación de válvulas y el uso de las configuraciones CDR y CDE. Los resultados de las pruebas de laboratorio revelaron que las distribuciones CDR y CDE no logran distribuir uniformemente el caudal en todos los niveles del sistema, y ninguna de las dos formas de distribución proporcionan el caudal máximo en todos los pisos simultáneamente. Se recomienda utilizar simulación asistida por computador para evaluar un mayor número de escenarios.

Palabras clave

agua potable en edificaciones, energía, distribución de caudales, columna de derivación recta, columna de derivación escalonada, modelos físicos, redes hidráulicas

Materias

Ingeniería Sanitaria -- Tesis y disertaciones académicas , Agua potable -- Salud pública , Energía hidráulica -- Energía , Recursos naturales -- Agua

Citación