Guía Completa para Selección de Tuberías en Instalaciones de Fluidos Secundarios
En instalaciones de fluidos secundarios, como sistemas de climatización, refrigeración o calefacción, la selección de tuberías es fundamental. Factores como el material, la temperatura, la presión máxima, el tipo de unión y el costo total (incluyendo los accesorios) son cruciales para garantizar una instalación eficiente y duradera. En esta guía, exploraremos las principales opciones de tuberías, comparando sus características, métodos de unión y un análisis de costos aproximados para facilitar la toma de decisiones en proyectos de ingeniería aplicada.
Tipos de Tuberías y Sus Características
1. Tuberías Plásticas
- Polietileno (PE) // Temperatura: -30°C a 60°C Presión Máxima: Hasta 16 bar Unión: Anillo Tórico a presión, Termofusión o electrosoldadura. Ventajas: Resistente a la corrosión, ligero y fácil de instalar. Muy utilizado en redes de agua fría y riego. Sin barrera de oxígeno.
- Tuberías Wirsbo (PEX-A) // Temperatura: -20°C a 95°C Presión Máxima: Hasta 10 bar Unión: Expansión con anillo de memoria. Ventajas: Flexible y fácil de instalar, ideal para aplicaciones de agua potable, calefacción y agua caliente sanitaria. Sin barrera de oxígeno.
- Polipropileno (PP-R, PP-RF, PP-R O2) // Temperatura: -10°C a 90°C (hasta 120°C en condiciones de alta resistencia) Presión Máxima: 20 bar (en PP-R estándar) Unión: Termofusión. Ventajas: Resistencia a altas temperaturas, adecuado para agua caliente y sistemas de calefacción. Las variantes reforzadas con fibra de vidrio o con barrera de oxígeno mejoran su resistencia y previenen la difusión de oxígeno.
- Multicapa (PEX-Al-PEX y PERT-Al-PERT) // Temperatura: -20°C a 95°C Presión Máxima: Hasta 10 bar Unión: Prensado o compresión. Ventajas: Ligero y flexible, ideal para instalaciones de calefacción y agua caliente sanitaria. La capa de aluminio mejora la estabilidad dimensional, la resistencia a la presión y crea una barrera de oxígeno.
- PVC (Policloruro de Vinilo) // Temperatura: -15°C a 60°C Presión Máxima: Hasta 10 bar Unión: Adhesivo Ventajas: Económico y fácil de instalar, ampliamente utilizado en redes de agua fría y sistemas de desagües. Sin embargo, no es adecuado para sistemas de agua caliente. Precaución con la fragilidad a baja temperatura.
2. Tuberías Metálicas
- Acero Galvanizado // Temperatura: -50°C a 60°C Presión Máxima: 20 bar Unión: Rosca. Ventajas: Excelente resistencia mecánica y durabilidad en redes de agua fría o sistemas contra incendios. Sin embargo, es propenso a la corrosión en aplicaciones de agua caliente o ambientes húmedos.
- Acero Inoxidable // Temperatura: -200°C a 400°C Presión Máxima: Límite dependiendo del espesor. > 50bar. Unión: Rosca, soldadura TIG o prensado. Ventajas: Resistencia excepcional a la corrosión y a temperaturas extremas, ideal para sistemas de alta pureza, como en la industria alimentaria y farmacéutica.
- Acero al Carbono // Temperatura: -20°C a 400°C. (Temperatura inferiores con aceros que evitan la fragilidad). Presión Máxima: Hasta 25 bar Unión: Soldadura. Ventajas: Robusto y con excelente resistencia a altas temperaturas. Muy usado en sistemas de calefacción y en aplicaciones industriales de alta presión.
3. Tuberías de Cobre
- Cobre Tipo K y L // Temperatura: -200°C a 200°C Presión Máxima: 25 bar. Valores superiores según espesor. Unión: Soldadura blanda o fuerte. Ventajas: Alta conductividad térmica y resistencia a la corrosión. Es la opción preferida en sistemas de calefacción y agua caliente sanitaria, aunque el costo y la instalación requieren técnicos formados.
- Cobre Flexible // Temperatura: -50°C a 150°C Presión Máxima: 10 bar Unión: Prensado o compresión. Ventajas: Flexible y de fácil instalación, aunque con menor resistencia a altas presiones. Usado en instalaciones de agua caliente de baja presión y conexiones de gas.
- Sistemas en cascada, que incrementan el SEPR de la instalación.
- Variadores de velocidad, que reducen los picos de consumo eléctrico y aumenta la vida útil de los motores.
- Varias líneas de aspiración para dar servicio a distintas temperaturas de manera simultánea.
- Sistema VRC (Variable Refrigerant Capacity) de regulación de la capacidad frigorífica.
- Recuperación de calor de condensación.
- Subenfriamiento de la línea de líquido, que mejora el rendimiento del sistema.
- Empleo de refrigerantes naturales o de bajo PCA.
- Sistemas indirectos para reducir la carga de refrigerante.
Desde INTARCON y dada su experiencia en la centralización de servicios defiende el empleo de refrigerantes naturales, como el propano (R-290), dióxido de carbono (R-744) y el amoniaco (R-717), como solución de futuro acorde a la normativa F-Gas además de por su mayor eficiencia energética.
El R-744 y el R-717 se emplean principalmente en sistemas de expansión directa para cámaras de temperatura negativa por su elevada capacidad de refrigeración gracias a sus características termodinámicas. Y el R-290 y R-717 se emplea en sistemas de expansión indirecta con la idea de aportar seguridad en la instalación al reducir la carga y confinar el gas en una zona específica, incrementando la seguridad, minimizando la posibilidad de fugas y reduciendo el impacto ambiental. La mayor parte de instalaciones de expansión directa tienen una alternativa en expansión indirecta.
Aunque en la refrigeración en el sector terciario, las instalaciones de expansión indirecta suelen ser utilizados para instalaciones o proyectos de mayor envergadura, mientras que la expansión directa suele centrarse en proyectos más pequeños.
Conclusión y Recomendaciones de Uso de Tuberías para Instalaciones
Al seleccionar el tipo de tubería en una instalación, es esencial considerar tanto las características del fluido como las condiciones del circuito y de la industria donde se utiliza:
- Barrera de oxígeno en circuitos cerrados: En circuitos cerrados, como los de sistemas de climatización o refrigeración, la presencia de oxígeno puede provocar corrosión en componentes metálicos, afectando la durabilidad y eficiencia del sistema. En estos casos, una barrera de oxígeno en las tuberías ayuda a minimizar la entrada de oxígeno, protegiendo así el equipo y reduciendo los costos de mantenimiento. En instalaciones abiertas (como redes de agua o riego), donde el agua se renueva constantemente, la barrera de oxígeno no es crucial.
- Dilataciones: Dependiendo del material utilizado, debe considerarse la implantación de elementos que permitan absorber las dilataciones. Los materiales plásticos son más críticos en este sentido.
- Compatibilidad química y exposición a la radiación solar.
- Recomendaciones de materiales según aplicación: Instalaciones de agua de red o riego: Aquí, las tuberías plásticas (PE, PVC, o PP-R sin barrera de oxígeno) son ideales, debido a su durabilidad, resistencia a la corrosión y costo accesible. Fluidos secundarios en aplicaciones de climatización: Para estas aplicaciones, donde los costos y la facilidad de instalación son factores importantes, se recomiendan tuberías de PP-R con refuerzo de fibra y barrera de oxígeno o PEX-Al-PEX. Estos materiales ofrecen un buen equilibrio entre resistencia, costo y protección contra la corrosión. Fluidos secundarios en aplicaciones de refrigeración a media temperatura: En este caso, además de PP-R con fibra y barrera de oxígeno y PEX-Al-PEX, el acero inoxidable también es una opción adecuada para resistir temperaturas intermedias y evitar la corrosión. Fluidos secundarios en aplicaciones de baja temperatura: Aquí, el acero inoxidable es altamente recomendable debido a su resistencia a bajas temperaturas y su durabilidad en condiciones de baja temperatura. Aplicaciones de alta temperatura: Para entornos de alta temperatura, el acero al carbono y el acero inoxidable son las opciones más fiables, ya que ambos materiales pueden soportar el estrés térmico sin comprometer la integridad de la instalación.
No olvides consultar siempre las fichas técnicas de los materiales y accesorios para los mismos, comprobando que las condiciones de operación están dentro del rango de trabajo aprobado, así como las recomendaciones en los parámetros de las uniones (temperaturas, tiempos, tipos de mordazas, etc..).
Elaborado por: Manuel García Jiménez
