2.11 Presiones en la red

 Rango de presiones admisibles 

La Norma de Diseño del Programa Rural dicta que los servicios que han sido construidos antes del año 2020 deberán tener una presión mínima de servicio de 8 metros columna de agua, con una máxima de 40 metros columna de agua. 

El Manual de Proyectos de Agua Potable Rural 2019, dicta que los servicios que fueron construidos a partir del año 2020 deberán tener una presión mínima de servicio de 15 metros columna de agua (1,5 bar), y una máxima de 70 metros columna de agua.

Uno de los aspectos que mas se reclaman por bajas en la presión de agua, es el hecho de que artefactos como el calefon no prendan  y esto se debe a que para que este aparato funcione, dependiendo del modelo y tamaño, requerirá una presión para su encendido entre 0.15 y 0.35 Bar, es decir poco menos de 2 metros columna de agua a 3.5 mca.


Figura1

En la Figura 1, se muestra en forma esquemática, muy simplificada que es lo que ocurriría si se abren 1, 2, 3 o 4 llaves en forma simultánea y como eso disminuiría la presión de agua que sale por dichas salidas, para el cálculo se consideró que el diámetro del arranque es igual al diámetro de las redes internas de la vivienda, que la presión de la red pública es de 15 mca. y que el medidor de agua pierde 4 mca. No se consideran las pérdidas de la red o de los artefactos que pudieran estar. Notar que si sólo existiera 1 llave abierta, el agua teóricamente pudiese ser elevada hasta 11 m de altura, sin embargo si se abrieran 2 llaves simultáneamente, la presión bajaría a 2.75 mca.. Un cálefon que requiere mas de esa presión para funcionar pudiera apagarse al haber 2 llaves abiertas al mismo tiempo y definitivamente no prenderá si está en el segundo piso puesto que habría que restar la altura a la que este está.  


Figura 2

En la Figura 2,  se considera un arranque (tramo de tubería que va desde la matriz pública hasta el medidor de agua) con un diámetro 50% mayor al de la red de agua interna de la vivienda. Se puede notar el fuerte aumento de la presión aún con varias llaves abiertas, lo cual permitiría incluso prender el calefon en un  segundo piso con 2 llaves mas abiertas.

Edificios


REGLAMENTO DE INSTALACIONES DOMICILIARIAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO (RIDDA)

Artículo 55º: En los edificios de cuatro o más pisos, deberán proyectarse y construirse estanques de regulación inferior, o inferior y superior, cuya capacidad total conjunta sea superior al 50% del consumo medio diario de los departamentos, oficinas y locales comerciales, abastecidos por el sistema de elevación, salvo justificación técnica en contrario. La capacidad útil total del estanque superior deberá ser mayor al 5% de dicho consumo.

El RIDAA de 1981 DTO-70_06 indicaba

En los edificios de 4 o más pisos deberán proyectarse estanques de almacenamiento inferior, o
inferior y superior, cuya capacidad total conjunta no sea inferior al 70% del consumo medio diario. La
capacidad del estanque superior no deberá ser menor al 15% de dicho consumo.


4.1.1 El prestador debe asegurar la presión mínima dinámica aguas abajo del arranque domiciliario en la llave de paso después del medidor de 14 m.c.a. (1,373 bar) para el consumo máximo diario, tomando como referencia la cota del terreno sobre la tubería de distribución de la red pública.

la norma chilena NCh 691

“Agua Potable - Conducción, Regulación y Distribución”.
Esta norma chilena, en su punto 7.2, trata de las presiones de servicio, y en el N* 7.2.1, indica que a nivel de terreno sobre la tubería, la presión mínima de servicio en las tuberías de distribución,
excluyendo el arranque, debe ser de 15 mca, para el consumo de máximo horario, con una pérdida de carga máxima de 5 mca en el arranque, en tanto que en el punto 7.2.2, dispone que, a nivel de terreno sobre la tubería, la presión estática en tuberías de distribución no debe ser mayor que 70 mca.



Esquema. Edificación de varios pisos.

En la figura esquematica se muestra un estanque elevado el cual representa la presión en la red que sería mínimo de 15 metros columna de agua (mca) , presión que va disminuyendo conforme el agua pasa por válvulas, codos e incluso la misma tubería, de esta forma se observa que la presión luego de pasar por el medidor de agua disminuiria hasta 14 mca, dimensionándose el sistema (proyecto original) de modo tal que el último artefacto cuente con a lo menos 4 mca.

Con líneas se observa un sistema de estanque y bombas con las que se presuriza las redes de edificaciones de mas de 2 pisos.




Corte típico de edificio con sector de bombas en subterraneo para presurización de la red.

Reglamento de instalaciones domiciliarias de Agua Potable y Alcantarillado (2002)

7. REDES PRIVADAS DE DISTRIBUCION DE AGUA POTABLE
Aquella parte de la instalación domiciliaria de agua potable, ubicadas aguas abajo del arranque domiciliario y que sirve a más de un inmueble, vivienda o departamento, hasta los sistemas propios de elevación o hasta la llave de paso ubicada inmediatamente después del elemento de medición individual, según corresponda. Estas redes deben ser proyectadas y construidas en las vías de circulación o espacios de usos comunes al exterior de las edificaciones.




Esquema de cobro del agua; En Azul, es toda el agua que entra al edificio o condominio y en verde esta lo que miden los remarcadores; en celeste las aguas que no son medidas como es el caso de pérdidas o aquellas que no tienen remarcador. Estas aguas no contabilizads se agregan a las cuentas a través de un prorrateo el cual puede tener varias formas. 

El prorrateo puede ser cargado a los remarcadores ya sea en forma proporcional al consumo, a los m2 del departamento, por partes iguales o como la administración convenga con la empresa sanitaria.


Presiones fluctuantes

Gráfica de presiones en un sector durante un día. Las fluctuaciones en la red depende de varios factores, como son el tipo de presurización, regímenes de consumos entre otros. 

En  gráfica ejemplo, se pueden estimar algunos patrones, por ejemplo se puede observar en los puntos 15 y 120, que corresponden a horas de la madrugada, donde hay poco consumo, la presión en ese sector estaría relativamente estable en 14 mca. luego, en los puntos 10, 30, 110 y 130, la presión sube a 20 mca; entre los puntos 30 y 110 que corresponderían al transcurso del día, que es cuando hay mayor consumo, la presión bajaría hasta  menos de 5 mca a la hora de mayor consumo.

Y las fluctuaciones menosres (tipo dientes de sierra) , ¿que podrían ser?

Esta gráfica, se obtuvo de un lugar donde habían muchos edificios, los que además en general cuentan con válvulas de cierre y apertura rápida los cuales generan fluctuaciones en la presión de la red.






y ¿Cuanto podría influir en la presión estos caudales fluctuantes?

¿Cuanto afecta?, es variable, sin embargo, intentaré estimar las variaciones más probables que podría encontrar en el gráfico; Para ello, se hará algunas aproximaciones matemáticas. 


Este es un gráfico de amplitudes encontradas y su período de ocurrencia en horas. En este se puede ver que una de las ondas aportantes de presión con una amplitud de casi 2 mca se da cada 0.25 hrs lo que equivale a 15 min. ; luego se tienen otros aportes con otros períodos de ocurrencia y amplitudes de menos de 0.5 mca.



Video de fluctuación en la presión.

En este video, de archivo de otro sector con características similares, también se pudo ver este fenómeno, pero al ser las presiones mas altas, se pudo ver fluctuaciones de hasta 10 mca (amplitud 5 mca), pero además al ser un video contínuo, (en el gráfico de arriba, los registros eran cada 15 min) el fenómeno se hace mucho mas visible. 






Hidropack









2.12 Retrolavado reciclado del agua

 Hay distintos tipos de filtros y lechos filtrantes, sin embargo una de las cosas comunes es que si se quiere aumentar la vida útil de estos filtros, es necesario que estos cuenten con un sistema de retrolavado. 

Filtro con incrustaciones de sílice

Filtro simple con retrolavado


Aquí se puede ver que el frasco contenedor posee una válvula en el fondo del frasco, la cual permite que el agua que esta entre el filtro y el frasco transparente pueda ser vaceada y con ello permitir el lavado del filtro.

Lecho filtrante típico

El sistema de limpieza de estos estanques es un poco mas complejo. 




Aquí se puede mostrar un retrolavado usando una multiválvula automática, la cual permite que existan flujos en distintas direcciones.


video en que se muestra cada 10 seg. el funcionamiento de una válvula de 6 vías



Lecho filtrante típico en la cual entra el agua a tratar por el lecho  filtrante dejando allí las impurezas que lleva conforme al tipo de lecho que se este usando. El agua que logra traspasar este lecho, retorna por el ducto central.


Para el caso del retro lavado, lo que se quiere es invertir el flujo del agua y asi poder elimimar los residuos retenidos en el lecho. Para que esto ocurra, la válvula hacer que el agua en vez de entrar por el lecho filtrante, esta vez entre por el ducto central y pase por el lecho desde abajo hacia arriba soltando asi las impurezas y descargándolas por el punto de descarte.  


Tipos de medios de filtrado

Pure Aqua suministra una amplia gama de medios filtrantes de calidad que cumplen con los estándares 
de la industria para una filtración eficiente y eficaz.

  • Arena
La arena de Pure Aqua, clasificada en varios rangos, se puede utilizar como medio de filtración o 
como capa inferior, según el tamaño de las partículas y la aplicación.

  • Antracita
La antracita se recomienda como medio filtrante donde no es deseable agregar sílice en el agua y 
elimina la turbidez más ligera.

  • Calcita
El medio de calcita es un compuesto de carbonato de calcio especialmente clasificado para 
neutralizar el ácido con tasas de disolución constantes para el tratamiento del agua.

  • Carbón activado
Los medios de carbón activado se utilizan para eliminar el sabor, el olor y el cloro y se utilizan en 
muchas aplicaciones de agua potable.

  • Arena verde de manganeso
El medio de manganeso Greensand es un material silíceo tratado para el tratamiento de agua que 
contiene hierro, manganeso y sulfuro de hidrógeno.

  • ProSand
ProSand se basa en un raro mineral natural. Sus propiedades únicas mejoran radicalmente el 
rendimiento y el costo de la filtración de medios.