Tuberías de polipropileno (PP-R)
Las tuberías de polipropileno son fabricadas con un tipo de polímero cuyas siglas son PP-R. El uso de este tipo de polímero en la producción de tuberías para la conducción de agua y fluidos, en general, ha supuesto un gran salto cualitativo para las instalaciones que tradicionalmente se ejecutaban en materiales férricos.
CARACTERÍSTICAS DE LAS TUBERÍAS DE POLIPROPILENO
Principales ventajas de las tuberías de polipropileno PP-R
100% Resistente a la corrosión
La corrosión de las tuberías depende, principalmente, del medioambiente en el que están colocadas, de la materia prima y del régimen de funcionamiento a las que se ven sometidas, siendo la protección exterior de la tubería la que debe estudiarse con mayor cuidado, debido a que normalmente el medio circundante es más agresivo que el agua que circula por el interior.
Menor rugosidad de las superficies
Esta característica de las tuberías de polipropileno permite la reducción de las incrustaciones y menores pérdidas de carga. El bajo coeficiente de rugosidad superficial (K=0,007 mm) influye directamente en la reducción de la posibilidad de incrustaciones sobre la superficie interna de las tuberías.
Debido a la menor rugosidad, a igual caudal de fluido resultan menores las pérdidas de carga, permitiendo en algunos casos la reducción del diámetro interior necesario en la instalación.
Italsan dispone del programa Italsan Pérdidas de Carga, en el que se proporciona la relación entre caudal-velocidad y pérdidas de carga por metro lineal, en función de la temperatura del fluido y el diámetro de la tubería para la gama considerada.
En cuanto al cálculo de las pérdidas de carga de los accesorios, se deberá seleccionar los accesorios existentes en el tramo más desfavorable y realizar una serie de ecuaciones:
Pérdida de carga del accesorio = K x nº acc. x Z
Pérdida de carga total= ∑ Pérdidas de carga por accesorio
Donde:
K = Coeficiente resistencia accesorio de la tabla 1
Nº acc. = Número total de accesorios del mismo tipo
Z = (V² x ρ ) / 2 x g = Valor pérdida de carga de la tabla 2 (mm.c.a)
ρ = Densidad del agua
g = Gravedad
Baja capacidad de transmisión de calor, dispersión térmica y condensación limitada
1 | Adecuación espesor de aislamiento térmico según procedimiento alternativo RITE
La baja conductividad térmica de las tuberías NIRON, λ = 0,24 W/m·K, hace posible una reducción notable del espesor de aislamiento, representando un ahorro económico importante en el total de la instalación.
El Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios (RITE), en su Instrucción Técnica 1.2.4.2.1.3 “Aislamiento térmico en redes de tuberías -Procedimiento alternativo”, recoge el método alternativo para el cálculo de aislamiento en redes de tuberías, con el que es posible adecuar el espesor del aislamiento al coeficiente de conducción térmica del material de la tubería con la consecuente disminución de espesores de aislamiento en comparación con los propuestos en el Procedimiento simplificado.
Termografía en salida
intercambiador ACS.
Con este procedimiento se establecen las perdidas térmicas y condensaciones intersticiales que se originan en la tubería.
| Puntos termografía | Temperatura material |
| Superficie 1 | Acero: 57,7ºC |
| Superficie 2 | NIRON sin aislar: 44,4ºC |
| Superficie 3 | NIRON aislado: 35,1ºC |
2 | Espesor de aislamiento térmico según procedimiento simplificado del RITE
2 | (según Modificación REAL DECRETO 238/2013 del 5 de abril del 2013)
En caso de no utilizar el procedimiento alternativo, el Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios (RITE) en su Instrucción Técnica 1.2.4.2.1.2 aporta una serie de tablas donde se indica el espesor mínimo necesario en función del diámetro de la tubería, temperatura del fluido y ubicación de la instalación.
Espesores mínimos de aislamiento (mm)
Fluido caliente – Interior edificio
| Ø exterior | Temperatura máxima fluido (ºC) | |||
| (mm) | 40 … 60 | >60 … 100 | 100 … 180 | |
| D ≤ 35 | 25 | 25 | 30 |
| 35 < D ≤ 60 | 30 | 30 | 40 |
| 60 < D ≤ 90 | 30 | 30 | 40 |
| 90 < D ≤ 140 | 30 | 40 | 50 |
| 140 < D | 35 | 40 | 50 |
Fluido frío – Interior edificio
| Ø exterior | Temperatura mínima fluido (ºC) | |||
| (mm) | >-10 … 0 | >0 … 10 | >10 | |
| D ≤ 35 | 30 | 25 | 20 |
| 35 < D ≤ 60 | 40 | 30 | 20 |
| 60 < D ≤ 90 | 40 | 30 | 30 |
| 90 < D ≤ 140 | 50 | 40 | 30 |
| 140 < D | 50 | 40 | 30 |
Fluido caliente – Exterior edificio
| Ø exterior | Temperatura máxima fluido (ºC) | |||
| (mm) | 40 … 60 | >60 … 100 | 100 … 180 | |
| D ≤ 35 | 35 | 35 | 40 |
| 35 < D ≤ 60 | 40 | 40 | 50 |
| 60 < D ≤ 90 | 40 | 40 | 50 |
| 90 < D ≤ 140 | 40 | 50 | 60 |
| 140 < D | 45 | 50 | 60 |
Fluido frío – Exterior edificio
| Ø exterior | Temperatura mínima fluido (ºC) | |||
| (mm) | >-10 … 0 | >0 … 10 | >10 | |
| D ≤ 35 | 50 | 45 | 40 |
| 35 < D ≤ 60 | 60 | 50 | 40 |
| 60 < D ≤ 90 | 60 | 50 | 50 |
| 90 < D ≤ 140 | 70 | 60 | 50 |
| 140 < D | 70 | 60 | 50 |
3 | Menor espesor de aislamiento anticondensación
Garantizar la no existencia de condensación superficial es fundamental en las instalaciones que trasiegan fluidos fríos, especialmente en las líneas de frío de las de climatización, por eso se debe colocar en ellas un elemento separador de protección, no necesariamente aislante, con capacidad de barrera antivapor.
Italsan ha desarrollado un programa de cálculo de pérdidas térmicas y condensación superficial llamado Italterm®, que contribuye a la reducción del consumo de energía térmica y el aseguramiento de la eficiencia energética de la instalación, y que tiene como objetivo la adecuación del espesor de aislamiento al material constitutivo de la gama de tuberías y accesorios en polipropileno NIRON. Para el caso del cálculo de pérdidas térmicas solamente aplica en proyectos visados con anterioridad al nuevo RITE de 1 de julio de 2021.
Gracias a la utilización en la nube, Italterm® proporciona de forma inmediata un informe con la justificación técnica y resultados obtenidos, así como un estado de mediciones para la inclusión en proyecto y presupuesto o presentación a la DF.
Absorción y aislamiento acustico
El Sistema NIRON posee una elevada capacidad de absorción y aislamiento acústico, amortiguando notablemente los efectos sonoros en la instalación.
Alta resistencia a agentes químicos
El polipropileno copolímero random soporta casi cualquier tipo de dureza y resiste sustancias químicas con valores de ph comprendidos entre 1 y 14, lo que lo hace muy resistente a las sustancias ácidas y alcalinas en un amplio espectro de concentraciones y temperaturas.
En la tabla se puede observar una muestra de resistencia química del polipropileno en distintos tipos de agua.
| Producto | Concentración | Temperatura | ||
| 20ºC | 60ºC | 100ºC | ||
| Agua destilada | destilada | S | S | S |
| Agua marina | 100% | S | S | S |
| Agua salobre | S | S | S |
| Agua mineral | S | S | S |
| Agua potable | S | S | S |
| Agua de cloro | Sol. sat. | S | L | – |
| Agua regia | HCl/HNO3=3 | NS | NS | NS |
| Agua oxigenada | hasta un 10% | S | – | – |
| Agua oxigenada | hasta un 30% | S | L | – |
Reducción de tiempos de instalación
Los sistemas de unión del Sistema NIRON están basados en la termofusión, ya sea mediante polifusión, electrofusión o soldadura a tope, cada uno con su sistema de soldadura.
La termofusión implica una reducción de los tiempos de instalación muy importante ofreciendo, al mismo tiempo, la garantía total del sistema final debido a la interacción completa de la estructura molecular del polipropileno.
De la misma manera, el tiempo necesario para la puesta en carga y funcionamiento inmediatamente después de la soldadura se reduce considerablemente en comparación con otros materiales.
La soldadura socket o también denominada de termofusión consiste en el calentamiento de las matrices y posteriormente unión del sistema (tubo macho y accesorio hembra).
El sistema de soldadura por electrofusión se aconseja en diámetros grandes o en una instalación de tubería en espacios reducidos o de difícil acceso y consiste en hacer pasar corriente por las espiras del accesorio electrosoldable (tubo macho, accesorio macho y accesorio electrosoldable hembra).
La soldadura se denomina a tope o testa y se realiza en diámetros grandes, generalmente a partir de diámetro 200 mm, según la instalación, y se procede a la unión tubo-tubo o tubo-accesorio frontalmente (tubo y accesorios machos).
Parámetros de clasificación de los tubos de PP-R
Actualmente la norma UNE EN ISO 15874-1 “Sistemas de canalización en materiales plásticos para instalaciones de agua caliente y fría. Polipropileno (PP). Parte 1: Generalidades.” contempla la siguiente tabla de clasificación en base a las condiciones de servicio.
Se entiende por clase de aplicación la clase óptima, que no exclusiva, para la que ha sido diseñada la tubería. Según reglamentación nacional la clase de aplicación de referencia para ACS es la Clase 2.
La clase 3, calefacción por suelo radiante a baja temperatura, no se aplica para la norma UNE EN ISO 15874, con lo que en este caso queda englobada dentro de la clase de aplicación 4.
Cada clase de aplicación deberá combinarse con una presión de diseño de 4bar, 6bar, 8bar o 10 bar según proceda.
| Clase | Toper | Años | Tmax | Años | Tmal | Horas | Campos |
| (ºC) | Toper | (ºC) | (Tmax) | (ºC) | (Tmal) | de aplicación |
| 1 | 60 | 49 | 80 | 1 | 95 | 100 | Agua caliente (60ºC) |
| 2 | 70 | 49 | 80 | 1 | 95 | 100 | Agua caliente (70ºC) |
| 20 seguidos de | 2,5 |
| 4 | 40 seguidos de | 20 | 70 | 2,5 | 100 | 100 | Suelo radiante y radiadores a baja temperatura |
| 60 | 25 |
| 20 seguidos de | 14 |
| 5 | 60 seguidos de | 25 | 90 | 1 | 100 | 100 | Radiadores a alta temperatura |
| 80 | 10 |
| Clase | Toper | Años | Tmax | Años | Tmal | Horas | Campos |
| (ºC) | Toper | (ºC) | (Tmax) | (ºC) | (Tmal) | de aplicación |
| 1 | 60 | 49 | 80 | 1 | 95 | 100 | Agua caliente (60ºC) |
| 2 | 70 | 49 | 80 | 1 | 95 | 100 | Agua caliente (70ºC) |
| 20 seguidos de | 2,5 |
| 4 | 40 seguidos de | 20 | 70 | 2,5 | 100 | 100 | Suelo radiante y radiadores a baja temperatura |
| 60 | 25 |
| 20 seguidos de | 14 |
| 5 | 60 seguidos de | 25 | 90 | 1 | 100 | 100 | Radiadores a alta temperatura |
| 80 | 10 |
Standard Dimensión Ratio SDR
Designación numérica de una serie de tubos, que es un número convenientemente redondeado, aproximadamente igual a la relación entre el diámetro exterior nominal, dn, y el espesor de pared nominal, en.
SDR = número redondeado de la expresión
Øext(mm) / e(mm)
Serie del tubo S
Numero adimensional para la designación del tubo conforme a norma ISO 4065. Se emplea como un medio para seleccionar las dimensiones de la tubería con fines prácticos.
Ambas ratios, SDR y S, se relacionan según la siguiente expresión:
Aplicaciones de los tubos PP-R
Las características del PP-R permite que las tuberías fabricadas con este material sean adecuadas para las siguientes categorías de instalaciones:
Instalaciones
hidrosanitarias
hidrosanitarias
- Abastecimiento de agua fría. Suministro de agua para consumo humano.
- ACS: Suministro de agua caliente sanitaria.
- RACS: Retorno de agua caliente sanitaria.
Instalaciones
de calefacción
de calefacción
- Sistemas de calefacción por radiadores.
- Suelo radiante.
- Instalaciones de techo y paredes radiantes.
Instalaciones
de climatización
de climatización
- Circuitos de frío y calor de la red de fancoils.
- Condensados de torres de refrigeración.
- UTA ́S: Alimentación baterías de Unidades de Tratamientos de Aire.
Para la idoneidad de este tipo de tuberías en las aplicaciones descritas hay que tener en cuenta las características físicas, químicas y acreditaciones de certificación de la materia prima empleada por el fabricante.
El polipropileno en las tuberías ha evolucionado a variaciones más completas con aditivos que ofrecen mayores prestaciones técnicas según los parámetros claves de temperatura, presión, fluido y tipo de instalación.
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