Sistemas de Suministro de Agua y Electricidad en Edificaciones: Componentes y Fundamentos

Sistemas de Suministro en Edificaciones: Agua y Electricidad

Instalaciones de Agua Potable en la Vivienda

Para el suministro de agua potable a un edificio, se establecen una serie de componentes clave desde la red pública hasta los puntos de consumo interior.

Componentes de la Acometida y Distribución General

  • Acometida: Se realiza una derivación de la tubería de la red de distribución, utilizando un diámetro menor que la tubería principal.
  • Llave de Registro (Opcional): Es una válvula ubicada junto a la acometida, generalmente dentro de una pequeña arqueta, que permite el corte total del suministro del edificio.
  • Llave de Paso: Válvula situada dentro del edificio o en una arqueta en la fachada, que permite el corte del suministro general del inmueble.
  • Grupo de Bombeo: Equipo necesario en instalaciones que requieren mayor presión, común en edificios altos para asegurar el suministro a las plantas superiores.
  • Batería de Contadores: Conjunto de contadores alimentados por una misma acometida. De esta batería se derivan las tomas individuales para controlar el consumo de cada vivienda.
  • Montantes: Tubería que recorre verticalmente desde el contador hasta el nivel superior de cada vivienda.

Instalaciones en el Interior de la Vivienda

Una vez dentro de la unidad habitacional, la distribución se organiza de la siguiente manera:

  • Llave de Paso de la Vivienda: Válvula situada a la entrada de cada vivienda, marcando el inicio de la red de distribución interior.
  • Redes de Tuberías: Desde esta llave se distribuyen las tuberías que llevan agua a los distintos puntos de consumo. Estos circuitos son abiertos, ya que tienen un punto de salida de aguas.
  • Agua Caliente Sanitaria (ACS): Una tubería alimenta un generador o intercambiador de calor, desde donde emerge un circuito secundario, también abierto, pero de agua caliente.
  • Llaves de Corte de Agua Fría y Agua Caliente: Las zonas húmedas (aseos y cocinas) suelen contar con llaves individuales de corte para ambos suministros.
Materiales de Tuberías en el Interior de la Vivienda

Históricamente se utilizó el plomo, pero debido a la liberación de sustancias nocivas, actualmente se emplean materiales más seguros:

  • Acero Galvanizado: Empleado únicamente para tuberías de gran diámetro.
  • Cobre: El material más utilizado en tuberías de agua.
  • Polipropileno: Su instalación es sencilla, aunque suelen ser más costosas que las de cobre.
  • Polietileno: Se utiliza predominantemente en instalaciones exteriores.

Instalaciones Interiores: Cuadro de Mando y Protección

El cuadro de mando centraliza y protege los circuitos eléctricos:

  • Funciones del Cuadro de Mando:
    • Distribuir la electricidad entre los distintos circuitos de la casa.
    • Proteger frente a sobrecargas en la red.
    • Proteger frente a cortocircuitos en la instalación.

Fundamentos de Electricidad y Transporte de Energía

Conceptos Fundamentales de la Electricidad

La electricidad se define como un flujo de electrones a través de un medio conductor. Este flujo, o corriente eléctrica, puede ser continua o alterna.

Tipos de Corriente Eléctrica
  • Corriente Continua (DC): El movimiento de los electrones se produce en un único sentido, como ocurre en las pilas o baterías.
  • Corriente Alterna (AC): El flujo eléctrico se da en dos sentidos, lo que permite transportar mayor cantidad de energía eléctrica a mayor distancia. El cambio de sentido se denomina frecuencia y se mide en Hercios (Hz). Por ejemplo, una corriente de 60 Hz cambia de sentido 120 veces por segundo.
Magnitudes Eléctricas Básicas

Para comprender el flujo eléctrico, es esencial conocer las siguientes magnitudes:

  • Intensidad de corriente (I): Cantidad de carga que atraviesa la sección de un conductor por unidad de tiempo. Su unidad es el amperio (A).
  • Tensión, Voltaje o Diferencia de Potencial (V): Es la energía por unidad de carga que proporciona una fuente de alimentación. Su unidad es el voltio (V).
  • Potencia (P): Energía consumida por unidad de tiempo. Su unidad es el vatio (W).
  • Resistencia eléctrica (R): Oposición que presenta un material al paso de la corriente eléctrica. Se mide en Ohmios (Ω).
  • Relaciones (Ley de Ohm):
    • $V = I \cdot R$
    • $P = I \cdot V$

Transporte de la Energía Eléctrica

El proceso de llevar la energía desde su generación hasta el consumo doméstico implica varias etapas de transformación de tensión:

  1. Alta Tensión: La energía producida en centrales (térmicas, nucleares, hidráulicas, eólicas, etc.) se transporta a través de líneas de alta tensión (entre 220 kV y 30 kV).
  2. Media Tensión: Al llegar a polígonos industriales, la tensión se reduce a media tensión (entre 30 kV y 1 kV) mediante subestaciones eléctricas para el suministro industrial.
  3. Baja Tensión: En las subestaciones urbanas, la tensión se transforma a baja tensión (230V) para su uso final en las viviendas.

Elementos de la Instalación de Enlace Eléctrico

La instalación de enlace es el conjunto de elementos que conectan la red de distribución pública con la instalación interior del edificio.

Componentes Principales

  • Acometida: Punto de entrada de la electricidad de la red de distribución al edificio. Está compuesta por tres fases (negro, gris, marrón) y un neutro (azul).
  • Caja General de Protección (CGP): Contiene los fusibles que protegen la instalación completa del edificio contra sobrecargas.
  • Línea Repartidora o Línea General de Alimentación: Conecta la CGP con el cuarto destinado a los contadores.
  • Cuarto de Contadores: Espacio designado para la instalación de los contadores que miden el consumo de energía.
  • Derivaciones Individuales: Unen el contador de cada vecino con el Interruptor de Control de Potencia (ICP) instalado en su vivienda.
  • Toma de Tierra: Consiste en una pica enterrada en una mezcla de sales, conectada a la instalación mediante un cable. Proporciona un camino de baja resistencia para cualquier fuga de corriente, cerrando el circuito a tierra y evitando el paso de la corriente a través del usuario.

Fase, Neutro y Toma de Tierra en Circuitos Domésticos

Todos los circuitos de la vivienda se alimentan mediante dos conductores principales que transportan corriente alterna a 230V:

  • FASE (R, S o T): Conductor aislado con PVC de color negro, marrón o gris, por donde entra la corriente eléctrica.
  • NEUTRO: Conductor aislado con PVC de color azul, por donde la corriente regresa tras alimentar enchufes e luminarias.
  • TOMA DE TIERRA: Conductor bicolor (rayas amarillas y verdes) que conecta los elementos (tomas de corriente, luces, etc.) hasta el cuadro de distribución, y de ahí a la toma de tierra general del edificio. Su ausencia implica que las fugas de corriente podrían afectar al usuario.