Instalación de Agua Caliente Sanitaria (ACS) y Fundamentos del Pandeo Estructural

Instalación y Componentes del Agua Caliente Sanitaria (ACS)

A continuación, se describen los componentes esenciales de una instalación de Agua Caliente Sanitaria (ACS):

• Caldera

  Dispositivo encargado de la quema de combustible (gas natural, gasóleo, etc.) para generar el calor necesario.

• Circuito Primario o de Producción

  Circuito cerrado de agua no apta para el consumo, que actúa como agente transportador de calor (manteniendo temperaturas entre 70 ºC y 90 ºC). Incluye un vaso de expansión y una válvula de vaciado.

• Intercambiador de Calor

  Punto donde se produce la transferencia térmica, convirtiendo el agua fría en ACS.

  • Intercambiador Instantáneo: Utiliza serpentines enrollados o intercambiadores de placas.
  • Intercambiador por Acumulación: Consiste en un serpentín dentro de un depósito acumulador.

• Circuito Secundario o Red de Distribución

  Sistema encargado de llevar el ACS al punto de consumo.

  • Distribuidor Principal: Conduce el agua a través de las columnas.
  • Distribuidor Secundario: Montantes.
  • Derivaciones: Puntos donde se instala el contador.
  • Red de Retorno: Mantiene la temperatura mayor o igual a 50 ºC para prevenir la proliferación de Legionella. La velocidad de retorno debe ser baja. Este sistema reduce el consumo de agua al evitar la espera del agua caliente.

Materiales Utilizados en Instalaciones de ACS

• Se deben evitar tramos rectos excesivamente largos, disponiendo liras de dilatación cada 15 metros.
• Es obligatorio el uso de una capa de aislamiento térmico en todos los componentes para minimizar las pérdidas de calor y prevenir quemaduras.
• Los materiales deben ser capaces de soportar altas temperaturas.
• El acero galvanizado está en desuso debido a que sufre envejecimiento acelerado.
• El material más común es el cobre.
• El acero inoxidable es una excelente opción, aunque su coste es elevado.
• Otros materiales alternativos incluyen el polibutileno, el polietileno reticulado, el polipropileno o el PVC.

El Fenómeno del Pandeo y el Equilibrio Estructural

Una estructura está diseñada para permanecer en una situación permanente de reposo o equilibrio estático.

Tipos de Equilibrio

1. Equilibrio Estable

   Una perturbación produce un desplazamiento, pero al finalizar, la estructura vuelve a su posición inicial.

2. Equilibrio Indiferente

   Una perturbación produce un desplazamiento que no se recupera, quedando la estructura en una posición diferente.

3. Equilibrio Inestable

   Cualquier alteración destruye el equilibrio, haciendo imposible su recuperación.

Definición y Causas del Pandeo

Cuando la carga a compresión de una columna alcanza un determinado valor, cualquier perturbación provoca que esta se encuentre en equilibrio inestable y, en consecuencia, adopte una forma curva. Esto constituye el fenómeno del pandeo.

El pandeo está favorecido por las siguientes imperfecciones:

• La inexistencia de pilares totalmente rectos.
• La imposibilidad de aplicar la carga exactamente en el eje de la columna.
• La falta de homogeneidad perfecta en los materiales.

Carga Crítica y Esbeltez

La carga crítica es la máxima carga que puede soportar una estructura antes de que se produzca el fenómeno del pandeo.

La carga crítica se puede aumentar mediante:

• Incrementando la rigidez por flexión (usando materiales más rígidos o aumentando el momento de inercia de la sección).
• Reduciendo la longitud del elemento.
• Proporcionando soportes laterales.

Las columnas largas y esbeltas tendrán una gran relación de esbeltez y, por lo tanto, una tensión crítica baja. Por el contrario, una columna chata y corta tendrá una esbeltez pequeña y pandeará bajo una tensión mucho mayor.