Cuestiones previas
¿Qué instalaciones fijas hay en tu casa?
¿Qué medios de protección contra fallos eléctricos tiene una vivienda?
¿Cómo se contabiliza el agua y la energía eléctrica que gastamos?
INTRODUCCIÓN
Se consideran como instalaciones en una vivienda todos los sistemas de distribución y recogida de energía o de fluidos que forman parte de la edificación. La mayoría de las instalaciones de una vivienda se estructuran de un modo parecido: parten de la red pública de suministro, llegan a los hogares pasando por un contador que mide el gasto de cada servicio y se distribuye por una red interna hasta llegar al punto de consumo. Las instalaciones que vamos a ver en este tema son: eléctrica, de agua, de evacuación, gas, climatización y otras.
1.- LA CORRIENTE ELÉCTRICA EN LA VIVIENDA
La instalación eléctrica de uso doméstico es un tipo de instalación destinado al uso de la energía eléctrica dentro de un edificio de viviendas.
La instalación eléctrica de la vivienda consta de dos partes:
1) Instalación de enlace: La instalación eléctrica del edificio o bloque se denomina instalación de enlace. Se trata del camino de la electricidad desde la red de distribución pública de la compañía eléctrica hasta la vivienda del abonado.
2) Instalación interior: La instalación interior está compuesta por los diferentes circuitos independientes de la vivienda (puntos de luz y tomas de corriente)
La instalación eléctrica del edificio está compuesta de los siguientes elementos:
Línea de acometida.
Línea repartidora.
Centralización de contadores.
Derivaciones individuales.
Interruptor de control de potencia
Cuadro general de mando y protección
a) Línea de acometida: línea que conecta la red de distribución de electricidad de la compañía eléctrica con la Caja General de Protección (CGP). Está caja se sitúa habitualmente en la fachada exterior del edificio, lugar de fácil acceso. Es una línea propiedad de la compañía eléctrica, y se compone de 3 cables conductores de fase (negro, gris y marrón) y el cable del neutro (azul).
Caja general de Protección (CGP): primer elemento de distribución con el que cuenta la instalación de un edificio, y los elementos que se encuentran en su interior (fusibles) protegerán la instalación completa. La entrada de ésta caja delimita la propiedad de los usuarios. Ésta caja pertenece a la comunidad de vecinos.
b) Línea repartidora: La Línea Repartidora o Línea General de Alimentación (LGA) conecta la CGP con el cuarto destinado a contener la centralización de contadores. Incluye los tres cables de fase (trifásica), el cable de neutro y el cable de protección (toma de tierra).
En las viviendas unifamiliares la línea repartidora no existe ya que la caja general de protección, enlaza directamente con el contador del abonado.
c) Centralización de contadores: El contador es un elemento encargado de medir y registrar el consumo de energía eléctrica del abonado. Hay un contador por usuario o vivienda, pero en un edificio todos los contadores están localizados en un espacio común (armario, recinto, habitación) denominado centralización de contadores.
Los contadores están precintados para evitar la manipulación.
Consta de un interruptor general de maniobra: interruptor para desconectar la centralización completa. Actúa cortando la corriente en la Línea Repartidora que llega a la concentración de contadores.
El encargado de la compañía eléctrica lee en el contador la energía consumida durante un periodo determinado para anotar la cantidad en el recibo de la luz. Tiene una puerta precintada para que los contadores no puedan manipularse.
Actualmente se están reemplazando los contadores electromecánicos por otros electrónicos, más precisos y que permiten la lectura a distancia.
d) Derivación individual: Las derivaciones individuales unirán el contador de cada abonado con el interruptor de control de potencia, instalado en el interior de cada vivienda.
e) Toma de tierra: se emplea para evitar el paso de corriente al usuario por un fallo del aislamiento de los conductores activos.
Es un camino de poca resistencia a cualquier corriente de fuga para que cierre el circuito "a tierra" en lugar de pasar a través del usuario.
Es una pieza metálica (pica) enterrada en una mezcla especial de sales y conectada a la instalación eléctrica a través de un cable.
Su aislante es de color verde y amarillo, está conectado con todos los enchufes que dispongan de conexión de toma a tierra.
f) Interruptor de control de potencia (ICP): interruptor también precintado, se instala para cortar la potencia eléctrica cuando se sobrepasa la potencia máxima contratada con la compañía eléctrica. Es un elemento de control y no de seguridad. Es un interruptor magnetotérmico provoca la apertura instantánea de la instalación como consecuencia de un exceso de consumo. La potencia contratada depende de los distintos aparatos contratados suele ser 3300W, 5500W, 8800W, etc.
1.2. CUADRO GENERAL DE PROTECCIÓN
Este cuadro es el corazón de la instalación eléctrica de nuestra vivienda. En él podemos encontrar elementos de protección (protegen a las personas y a las instalaciones), distribución (agrupan los distintos equipos de consumo en circuitos comunes) y control (fundamentalmente de la potencia contratada a la compañía eléctrica).
Interruptor General Automático (IGA): Protege la instalación de sobrecargas y cortocircuitos. Es el primer elemento que aparece en el cuadro, desconecta automáticamente todo el sistema eléctrico de la vivienda.
Un interruptor diferencial (ID): desconecta la instalación cuando se produce una derivación (fuga de corriente) en algún electrodoméstico o en algún punto de la instalación. También desconecta la instalación cuando una persona recibe una descarga. Gracias a él, el peligro de que nos electrocutemos es mínimo ya que solo deja pasar 30mA.
Pequeños interruptores automáticos (PIA): Existe uno por cada circuito de la vivienda: protegen cada circuito de sobrecargas o cortocircuitos y permiten desconectar zonas individualmente.
Ejemplo un cuadro que contiene cuatro PIAs.
1. El de 10 A, es el que controla el circuito de alumbrado de la vivienda (la luz de las habitaciones)
2. El de 16 A, controla el circuito de los enchufes o tomas de corriente de la vivienda (electrodomésticos)
3. El de 20 A controla el termo eléctrico y la lavadora.
4. El de 25 A controla la cocina eléctrica (horno, vitrocerámica, etc)
Fíjate que cuanto mayor sea la necesidad de energía eléctrica de un circuito, más amperaje (intensidad de la corriente) necesita.
1.3.- INSTALACIÓN INTERIOR
De cada PIA salen dos cables (la fase y el neutro), que transportan corriente alterna a una tensión de 220V, que irán hasta el circuito que le corresponda, por ejemplo, del PIA de 15 A salen dos cables que llegarán hasta todos los enchufes de la vivienda.
Los cables que se utilizan actualmente en cualquier instalación doméstica son los siguientes:
1. La fase: de color negro, marrón o gris: por donde entra la corriente
2. El neutro: de color azul: por donde sale la corriente
3. Toma de tierra de color verde y amarillo, no lleva corriente, su función es la de evacuar las fugas de corriente eléctrica hasta un lugar seguro
Elementos de los circuitos en una instalación eléctrica
1. Cables: Se extienden por la vivienda a través de tubos de plástico empotrados en las paredes y se ramifican en las llamadas cajas de derivación o cajas de registro.
2. Tomas de corriente, bases de enchufes o tomas de fuerza: Tiene dos terminales, tres si existe toma de tierra.
3. Cajas de derivación: Suele haber una caja por habitación. Las cajas de derivación (o cajas de registro) permiten hacer las conexiones necesarias para cada circuito. Las conexiones se hacen con regletas o clemas.
4. Interruptor: se utiliza para permitir o no el paso de corriente eléctrica a voluntad. Controla el encendido de una o más bombillas. Tiene dos terminales
5. Conmutador: Sirve para desviar la corriente eléctrica por el camino que desee o para controlar el encendido de una o más lámparas desde varios puntos. Tiene tres terminales.
6. Pulsador: permite el paso o no de corriente eléctrica cuando se pulse, sirve para controlar, por ejemplo, un timbre. Tiene dos terminales.
7. Lámparas
Del cuadro de distribución salen los cables que conducen la corriente a todos los circuitos de la casa. Estos circuitos pueden formar dos estructuras: en anillo o radial.
Anillo: un cable sale del cuadro de distribución recorre la casa pasando de un enchufe a otro para volver al punto de partido.
Radial: el cable que une los enchufes termina en el último de ellos sin solución de continuidad.
Grado de electrificación
Las viviendas se clasifican a efecto de diseñar la instalación eléctrica por su grado de electrificación (ITC-BT-25); esta clasificación se hace de acuerdo con la potencia máxima simultánea que puede soportar la instalación y con la instalación eléctrica que como mínimo debe tener la vivienda.
El grado de electrificación se calcula sumando las potencias de todos los electrodomésticos que tiene el usuario y aplicando una reducción del 40 por ciento, ya que se supone que no se van a utilizar todos los aparatos a la vez.
Existen cuatro grados de electrificación:
El grado mínimo (3000 W) permite usar aparatos de alumbrado, pequeños electrodomésticos, frigorífico y televisor.
El grado medio (5000 W) además de lo permitido por el grado mínimo, tolera lavavajillas, lavadora y cocina.
El grado elevado (8000 W) además de lo permitido por el grado medio, se pueden utilizar aparatos de calefacción y aire acondicionado, cocinas vitrocerámicas, etc.
El grado especial no tiene un valor fijo de potencia.
Factor de simultaneidad: en una vivienda no es habitual que todos los electrodomésticos, luminarias y demás aparatos eléctricos estén en funcionamiento al mismo tiempo. El factor de simultaneidad en una instalación es la relación que existe entre la potencia que consumen todos los receptores que pueden estar funcionando a la vez en un momento determinado y la potencia total o carga de la instalación.
1.4. ESQUEMAS ELÉCTRICOS
Además de los esquemas eléctricos vistos hasta ahora, existen otros más utilizados en el ámbito del diseño como son:
a) Representación multifilar: Representación real y a la vez compleja que proporciona toda la información necesaria para efectuar el montaje.
b) Representación unifilar: Permite representar, de un solo trazo, los tubos de protección
utilizados en las instalaciones. Para indicar el número de conductores que contienen se
realizan tantos trazos como conductores contiene cada tubo.
c) Esquema funcional: es un esquema que explica el funcionamiento de la instalación
sin indicar por donde van los conductores.
Representación de los elementos de una instalación.
Circuitos básicos de una vivienda:
a) Los circuitos de puntos de luz, vulgarmente llamados las bombillas del techo. Tenemos:
• El punto de luz simple
• El punto de luz con dos conmutadores
b) Los circuitos de tomas de corriente, vulgarmente llamados enchufes.
c) Un punto de luz con dos conmutadores y una llave de cruce: esta situación se da en
habitaciones muy grandes, escalera de pisos, etc.
2.- INSTALACIÓN DE AGUA
Los seres humanos han almacenado y distribuido el agua durante siglos. En la
época en que el hombre era cazador y recolector el agua utilizada para beber
era agua del río. Cuando se producían asentamientos humanos de manera
continuada estos siempre se producían cerca de lagos y ríos. Las primeras
instalaciones de agua datan de la época romana, y se construyeron como cloacas
y para alimentar las termas que eran baños públicos con piscinas de agua caliente,
tibia y fría.
Para disponer de agua potable en nuestra vivienda, la ciudad debe de tener
de un sistema de captación, almacenaje y una red de distribución.
2.1. CAPTACIÓN, ALMACENAJE Y DISTRIBUCIÓN DEL AGUA
Existen numerosas fuentes de captar el agua. La utilización en cada zona depende
de cómo se presenta este recurso en la naturaleza. Algunas de estas formas de captar
el agua son:
- Pozos subterráneos.
- Captación directa en ríos y lagos.
- Desalación.
El agua se almacena para poder ser utilizada posteriormente. El almacenamiento
se realiza normalmente mediante depósitos o embalses. El almacenaje del agua
sirve además para dar presión a la red de suministro. Por ello los depósitos siempre
se construyen en las zonas altas. Si las ciudades están situadas en terreno muy plano
se suelen construir depósitos elevados mediante torres. En los depósitos se realiza
además el tratamiento de la cloración para evitar fundamentalmente desarrollo
bacteriológico.
2.2. ACOMETIDA Y DISTRIBUCIÓN HASTA NUESTRA VIVIENDA
Nuestra vivienda recibe el agua potable de la red de distribución pública. Las instalaciones que encontramos para poder tomar el agua de dicha red se dividen en las siguientes partes:
ACOMETIDA: Para suministrar agua potable a nuestro edificio realizamos una derivación de la tubería de la red de distribución. La tubería que derivamos siempre es de diámetro inferior a la principal. Esta tubería suele ser de polietileno aunque antiguamente se utilizaba mucho las tuberías de plomo que se desecharon por su toxicidad.
LLAVE DE REGISTRO: Es una válvula situada normalmente junto a la acometida y dentro de una pequeña arqueta que permite el corte total del suministro del edificio. Esta llave se utiliza fundamentalmente en las operaciones de mantenimiento de la red de distribución.
LLAVE DE PASO: Es una válvula situada normalmente dentro del edificio o en una arqueta en la fachada. Permite el corte de suministro del edificio. Esta llave es la que suele utilizar la compañía suministradora para interrumpir el suministro a una vivienda.
- GRUPO DE BOMBEO: Este es un equipo específico de aquellas instalaciones que no disponen de suficiente presión en la red para suministrar el agua. A veces también se utiliza cuando el edificio es muy alto y las viviendas más altas no disponen de suficiente presión.
- BATERÍA DE CONTADORES: Es un conjunto de contadores que son abastecidos por una misma acometida. De esta batería se derivan las tomas individuales de cada vivienda y su finalidad es controlar los consumos de cada uno. Cuando sólo existe una vivienda no existe batería de contadores y en su lugar tenemos un contador individual.
- MONTANTES: El montante es el tubo que discurre desde el contador y que asciende hasta el nivel superior de de cada vivienda.En la entrada a la misma se instala una válvula denominada Llave de Paso de la vivienda; desde esta válvula comienza la red de distribución interior que alimenta a los artefactos sanitarios. Por lo general las montantes se sitúan en un paso de servicio o en los patios interiores y acceden a cada una de las viviendas con su correspondiente llave de paso.
3.3. INSTALACIÓN INTERIOR DE AGUA
Una vez en el interior de la vivienda, el primer elemento que encontramos es una llave de paso que corta por completo el suministro de agua. De esta llave se distribuyen el resto de tuberías que proporcionan agua a los distintos puntos de la casa.
Estos circuitos de agua son abiertos, es decir tienen una salida al final y una sola vía de llegada del agua.
Para generar el agua caliente sanitaria (ACS) una tubería alimenta un generador o intercambiador de calor. Desde este elemento sale un nuevo circuito con el agua caliente.
Las zonas húmedas de la vivienda (aseos, y cocina) suelen disponer de una llave de corte independiente tanto en el agua fría como en el agua caliente. Además, casi todos los puntos de suministro llevan su propia llave de corte.
TUBERÍAS Y ACCESORIOS
Hasta hace bien poco, el material más usado en la instalación interior de la vivienda era el plomo. Su principal ventaja era su maleabilidad y fácil instalación. El plomo ha sido prohibido debido a que despide elementos contaminantes y nocivos para el ser humano. A la hora de elegir un material hemos de plantearnos algunos aspectos como la durabilidad o la facilidad de su instalación.
Algunos de estos materiales son:
ACERO GALVANIZADO: Este material ha dejado de usarse por lo general debido a la dificultad de realizar las roscas y a su tendencia a la corrosión; quedando este material para uso de tuberías generales de gran diámetro.
COBRE: Este es el material más utilizado en tuberías de agua. Las uniones se efectúan soldadas a piezas especiales a base de estaño. Poseen mayor resistencia a la corrosión que las anteriores. Se fabrican de hasta 18 mm de sección, siendo más flexibles y adaptándose así a las curvas en empotramientos.
POLIPROPILENO: Estas tuberías se utilizan en instalaciones interiores. Son más caras que las de cobre pero resultan de fácil instalación ya que sus uniones se efectúan mediante piezas de soldadura térmica. Soportan temperaturas de hasta 90 ºC sin generar condensaciones.
POLIETILENO: Estas tuberías se emplean en grandes tuberías de aportación por su característica flexibilidad. Poseen menor resistencia que las de polipropileno, y no soportan temperaturas elevadas. Por lo general se usan en instalaciones exteriores bajo zanja. Están exentas de sufrir corrosión pero les afecta su exposición a los rayos solares, debilitando el material.
Para conectar las distintas tuberías entre sí se utilizan accesorios como codos, tes, manguitos, adaptadores de diámetros, etc. del mismo material que dichas tuberías.
3.- INSTALACIONES DE GAS
El gas que se utiliza en las viviendas puede llegar de dos formas: mediante
bombonas o canalizado a través de conductos. Si la distribución se realiza
mediante bombonas, estaremos hablando de gases licuados derivados del petróleo
(GLP), como el butano o el propano; si se trata de gas canalizado, los más utilizados
son el gas natural y el gas ciudad.
La instalación del gas canalizado es muy similar a la del agua, en este sentido al
edificio llega una tubería principal de acometida, que distribuye a las derivaciones
individuales de cada abonado pasando por el contador. De este modo en un edificio
podemos encontrar:
- Montantes: Son tuberías verticales para canalizar el gas a los distintos abonados.
- Filtro y regulador de presión: Este elemento se sitúa intercalado en la derivación
- Válvula principal: Junto al regulador de presión se sitúa una llave de paso que
4.- INSTALACIÓN DE CALEFACCIÓN
Cualquier sistema de calefacción tiene por objeto proporcionar una temperatura
uniforme en el interior de las viviendas y así lograr el confort de las personas. Las
necesidades de calefacción dependen de factores como el clima, orientación de la vivienda,
tipo de construcción, materiales etc..
Aunque los sistemas de calefacción pueden ser diversos, el más extendido en las viviendas
es el del agua caliente. Se basa fundamentalmente en la recirculación en circuito cerrado
de agua que es calentada en un generador de calor o caldera. El agua caliente llega a los
radiadores a través de unos conductos calorifugados impulsado por una bomba. Al entrar el
agua en el radiador y tener una mayor superficie de contacto con el aire el agua se enfriará
pasando calor al ambiente.
la temperatura está por debajo del valor programado.
permite aportar calor cuando la temperatura del exterior es baja o aportar aire frío si
5.- INSTALACIONES DE DOMÓTICA
Luces que se encienden solas al entrar a una habitación, persianas que se levantan
y cierran en función de la luz ambiental o a una determinada hora, sistemas de riego
automáticos que funcionan según el grado de humedad del terreno, sistemas de
depuración y filtrado de piscinas que se ponen en marcha en función del PH del agua,
videocámaras que se activan por el movimiento o por el llanto de un bebe,…., todo eso
y mucho más constituye lo que se ha dado en denominar domótica.
La domótica es el conjunto de sistemas capaces de automatizar una vivienda, utilizando servicios de gestión energética, seguridad, bienestar y comunicación, que pueden estar formados por redes interiores y exteriores de comunicación, cableadas e inalámbricas, y que pueden controlarse desde dentro y desde fuera del hogar.
¿Qué permite la Domótica?
La domótica facilita el control integral de un local o vivienda:
Control de la seguridad: sistema integrado de vigilancia, vigilancia a distancia a través de teléfono o internet, alarmas médicas, alarmas técnicas (incendio, humo, inundación), alarmas de SOS de pánico y 3ª edad.
Control de iluminación: control de luces de la casa o local para regulación, encendido o apagado, simulación de presencia. Puede controlar que las luces se enciendan al detectar presencia en una habitación, todas ellas o determinadas, durante un tiempo previsto, o con determinada intensidad. Puede ser controlando las intensidades de luz o encendidos parciales a distancia, ya sea con interruptores, teléfonos, móviles o Internet.
Control de movimiento o motorización: regulación de persianas, toldos, cortinas y puertas.
Control de equipos: audio, video, electrodomésticos, desde sólo encender y/o apagar previa programación hasta desviar el funcionamiento de los aparatos deseados a franjas horarias en las que la tarifa eléctrica es reducida.
Control de sistema de riego: puede controlar los sistemas de riego y hacer que se activen cuando lo necesite. Los más sofisticados efectúan el riego por zonas, mediante sensores de humedad y ajustándose al horario solar.
- Control de la climatización: control del aire acondicionado y calefacción. Puede ser, desde un simple encendido y apagado cronometrado del aire acondicionado o radiador, hasta llegar a controlar y regular la climatización del hogar, habitación a habitación, previa programación tanto en invierno como en verano, incluso comparándola con la temperatura ambiente del exterior. Puede llevar este control de la climatización de su vivienda incluso a distancia telefónica.
Partes de un sistema domótico
En un sistema domótico se distinguen los siguientes elementos:
- Sensores: Informan del estado del sistema. Pueden medir temperaturas, luminosidad- Unidad de control: Se encarga de gestionar los datos que suministran los sensores y los
- Actuadores: Son interruptores automáticos conectados en los distintos aparatos.
- Red de comunicación: Es la parte de la instalación que, por cables o de manera
Además de las combinaciones entre los distintos tipos de elementos (sensores y actuadotes),
el control puede efectuarse, por ejemplo, desde la propia unidad de control con instrucciones
programadas, a través del teléfono, del teléfono móvil, de la PDA, con mandos a distancia
dentro de la vivienda etc…
En las siguientes figuras se puede apreciar la capacidad de un sistema domótico y la
pantalla de un PC en un sistema real
