Presión

Con estos datos y la conocida fórmula:.

Siendo el caudal, la velocidad, el área de la sección recta de la tubería y el diámetro de la misma.

Se determina la sección de la tubería y el diámetro de cada tramo. Los diámetros así obtenidos para los tramos finales de derivación a cada aparato son muy pequeños. En evitación de incrustaciones y posibles obstrucciones, es común establecer para estos tramos, un diámetro mínimo de 12 mm en cobre y plástico o ½” en tubería de acero para todos los aparatos, excepto la bañera, lavadora o lavavajillas y fregaderos industriales, que se harán en 20 mm para cobre y plástico o ¾” para tubo de acero.

En la red interior de tuberías, se selecciona el trayecto entre la salida del grupo de presión y el aparato más desfavorable, generalmente el más alto y más alejado. Se calcula analíticamente, o se determina mediante un nomograma, la pérdida de carga de cada tramo de este trayecto. La pérdida de presión del recorrido, será la suma de las pérdidas en cada tramo, a las que habrá que añadir la pérdida en accesorios, calculada a partir de los existentes en el tramo, o bien, estimarla entre un 10 a 30%, según la accidentalidad del tramo, de la pérdida de carga lineal.

La presión necesaria a la salida del grupo de presión será:.

Siendo:.

El grupo de presión a instalar, deberá proporcionar el caudal máximo simultáneo o caudal punta de la red , con una presión de arranque igual .[12]​.

La presión de entrada deriva de la presión del agua de suministro o de la presión existente si el grupo de presión se alimenta a través de un tanque de ruptura. La presión de entrada puede ser positiva o negativa. La presión de entrada negativa suele darse en casos en los que el grupo de presión debe alimentarse de depósitos situados por debajo del nivel de las bombas. Si la presión de entrada es demasiado pequeña, la NPSH hará que la presión existente en el interior de la bomba disminuya por debajo de la presión de vapor del líquido bombeado. Como consecuencia, en la bomba se produce el efecto denominado cavitación, provocando ruido y produciendo roturas.[13]​.

Tanto si la presión de entrada es negativa como si es positiva, influirá en la colocación de la válvula de retención. En el caso de que la presión de entrada sea negativa, la válvula antirretorno debe colocarse antes de la bomba en el sentido de circulación, para que la bomba no quede vacía de agua en periodos de espera. Por el contrario, si la presión de entrada es positiva, la válvula debe colocarse aguas abajo de las bombas, asegurando que la presión máxima del grupo no se transmita a la red de suministro y que la presión de la columna de agua del edificio, no gravite sobre las bombas.

La presión de parada se obtendrá añadiendo de 100 a 300 kPa a la presión de arrancada, en función del tamaño de la instalación, desde viviendas unifamiliares a grandes edificios de viviendas o edificios públicos de gran consumo.

Si en algún momento, la presión necesaria por causa de la altura del edificio, pudiera dar origen en las plantas inferiores a presiones superiores a 500 kPa, se instalarán a la entrada de dichas plantas, válvulas limitadoras de presión.

Depósito de presión

Los depósitos de presión o hidropresores pueden ser de dos tipos:.

El cálculo de la capacidad del depósito, se hace mediante:[15]​.

Siendo:.

Si el depósito se va a instalar con un grupo provisto de variador de frecuencia,[18]​ se puede dividir por 4 el tamaño obtenido con la fórmula anterior.

El tamaño necesario de depósito se puede calcular con la ley de Boyle-Mariotte, aunque se puede considerar un tamaño equivalente a entre 3 y 4 veces mayor que el obtenido para el de membrana.

Caudal

La estimación del caudal necesario, se ha venido haciendo de diferentes formas según la normativa vigente en cada caso. Generalmente se hacía con una clasificación previa de las unidades de consumo en “categorías” y adjudicando un caudal fijo a cada una de ellas.[8]​

También se hacía estimando el consumo de cada tipo de uso: ducha, baño, fregado de platos, etc. y el número de usuarios en cada unidad de consumo y todavía en alguno, para afinar el resultado, se aplicaba un coeficiente de corrección por nivel social.

Se pueden seguir utilizando estos métodos, que en algún caso pueden apoyar o ayudar a la estimación, pero implican demasiados supuestos, que lógicamente se evalúan al alza, con lo que generalmente se obtiene un caudal muy sobredimensionado.

La opción que propone el DB-HS4 del Código Técnico de la Edificación en España,[9]​ parece que dará resultados más ajustados.

Los valores dados en la tabla, se supone corresponden al aforo "Aforo (química)") de los grifos correspondientes, tanto de agua fría como de caliente, en condiciones de uso normal.

El caudal total en dm³/s será por tanto igual al sumatorio de los productos del número de unidades iguales de cada aparato ,multiplicado por el caudal instantáneo mínimo correspondiente, tomado de la tabla o en caso de aparatos no recogidos en la misma, el nominal por segundo, indicado por el fabricante.

Sin embargo, el uso de los aparatos no es simultáneo. El caudal máximo para el que hay que calcular la instalación será, por tanto, el caudal máximo simultáneo. El número de aparatos que con más probabilidad pueden funcionar a la vez se obtiene mediante un coeficiente de simultaneidad . Hay multitud de fórmulas para obtener este coeficiente, la más sencilla y también la más utilizada, aunque quizás demasiado genérica, es:.

Siendo N el n.º total de aparatos instalados.

El caudal será por tanto:.

La norma UNE ofrece otra fórmula, quizás más ajustada, con la que se obtienen caudales mucho menores que en la anterior[10]​ además de diferenciar claramente los tipos de edificio, lo cual parece más razonable.

Siendo:.

Una vez obtenido el caudal total, se calcula el caudal tramo por tramo. A continuación se determina la velocidad de circulación, cuyo valor es, con pequeñas diferencias, muy similar en toda la bibliografía sobre el tema, en España según la HS4 ha de estar entre 0,5 y 2,00 m/s para tuberías metálicas, y entre 0,5 y 3,5 m/s para tuberías de plástico,[11]​ siendo las velocidades más altas para los diámetros grandes y las menores para los diámetros pequeños. Un valor medio, en ambos casos, tiene probados buenos resultados.

Presión

Con estos datos y la conocida fórmula:.

Siendo el caudal, la velocidad, el área de la sección recta de la tubería y el diámetro de la misma.

Se determina la sección de la tubería y el diámetro de cada tramo. Los diámetros así obtenidos para los tramos finales de derivación a cada aparato son muy pequeños. En evitación de incrustaciones y posibles obstrucciones, es común establecer para estos tramos, un diámetro mínimo de 12 mm en cobre y plástico o ½” en tubería de acero para todos los aparatos, excepto la bañera, lavadora o lavavajillas y fregaderos industriales, que se harán en 20 mm para cobre y plástico o ¾” para tubo de acero.

En la red interior de tuberías, se selecciona el trayecto entre la salida del grupo de presión y el aparato más desfavorable, generalmente el más alto y más alejado. Se calcula analíticamente, o se determina mediante un nomograma, la pérdida de carga de cada tramo de este trayecto. La pérdida de presión del recorrido, será la suma de las pérdidas en cada tramo, a las que habrá que añadir la pérdida en accesorios, calculada a partir de los existentes en el tramo, o bien, estimarla entre un 10 a 30%, según la accidentalidad del tramo, de la pérdida de carga lineal.

La presión necesaria a la salida del grupo de presión será:.

Siendo:.

El grupo de presión a instalar, deberá proporcionar el caudal máximo simultáneo o caudal punta de la red , con una presión de arranque igual .[12]​.

La presión de entrada deriva de la presión del agua de suministro o de la presión existente si el grupo de presión se alimenta a través de un tanque de ruptura. La presión de entrada puede ser positiva o negativa. La presión de entrada negativa suele darse en casos en los que el grupo de presión debe alimentarse de depósitos situados por debajo del nivel de las bombas. Si la presión de entrada es demasiado pequeña, la NPSH hará que la presión existente en el interior de la bomba disminuya por debajo de la presión de vapor del líquido bombeado. Como consecuencia, en la bomba se produce el efecto denominado cavitación, provocando ruido y produciendo roturas.[13]​.

Tanto si la presión de entrada es negativa como si es positiva, influirá en la colocación de la válvula de retención. En el caso de que la presión de entrada sea negativa, la válvula antirretorno debe colocarse antes de la bomba en el sentido de circulación, para que la bomba no quede vacía de agua en periodos de espera. Por el contrario, si la presión de entrada es positiva, la válvula debe colocarse aguas abajo de las bombas, asegurando que la presión máxima del grupo no se transmita a la red de suministro y que la presión de la columna de agua del edificio, no gravite sobre las bombas.

La presión de parada se obtendrá añadiendo de 100 a 300 kPa a la presión de arrancada, en función del tamaño de la instalación, desde viviendas unifamiliares a grandes edificios de viviendas o edificios públicos de gran consumo.

Si en algún momento, la presión necesaria por causa de la altura del edificio, pudiera dar origen en las plantas inferiores a presiones superiores a 500 kPa, se instalarán a la entrada de dichas plantas, válvulas limitadoras de presión.

Depósito de presión

Los depósitos de presión o hidropresores pueden ser de dos tipos:.

El cálculo de la capacidad del depósito, se hace mediante:[15]​.

Siendo:.

Si el depósito se va a instalar con un grupo provisto de variador de frecuencia,[18]​ se puede dividir por 4 el tamaño obtenido con la fórmula anterior.

El tamaño necesario de depósito se puede calcular con la ley de Boyle-Mariotte, aunque se puede considerar un tamaño equivalente a entre 3 y 4 veces mayor que el obtenido para el de membrana.