¿Qué vamos a ver en este post?
- ¿Qué es la presión?
- Presión dinámica y estática
- Presión absoluta o relativa
- Presión Nominal (PN), Presión de Prueba
- Ensayos de presión: Resistencia mecánica de las tuberías
- Presiones para las redes de agua fría y caliente en el interior de edificios
Realizar pruebas periódicas en una instalación nos ayuda a reconocer posibles fugas. Tanto el exceso como la falta de presión, puede hacer que se den averías, que no funcione bien la instalación o bien, que acaben fallando los aparatos conectados a la misma.
Por ejemplo, las instalaciones de fontanería en la actualidad y, a diferencia de las normativas anteriores, tienen en vigor el CTE Código Técnico de la Edificación que nos indica las presiones mínimas que deben tener para que dimensionemos la red y el caudal que tiene que llegar en función del aparato. El CTE, conjunto principal de normativas que regulan la construcción de edificios en España desde 2006, determina que la red hay que dimensionarla en función de la presión.
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¿Qué es la presión?
Se define como la fuerza aplicada por unidad de superficie. Saber la presión es muy útil para saber si el material va a resistir, dimensionar instalaciones, saber que determinados aparatos (lavavajillas, detectores de caudal de calentadores o calderas, dosificadores tipo Venturi…) van a poder funcionar, etc.
La presión se puede medir en diferentes unidades:
- Pascales (Pa) es la empleada en el sistema internacional
- Atmósferas (Atm)
- Metros columna de agua (mCa)
- Kilo gramo por Cm2 (Kg/Cm^2)
La tabla de equivalencias de presiones facilita su conversión entre las distintas unidades:
| Medida | Pa | Bar | Atm | mmCa | Kg/Cm2 |
| Pa | 1 | 10-5 | 00,987*10-5 | 0,102 | 1,02*10-5 |
| Bar | 105 | 1 | 0,987 | 10200 | 1,02 |
| Atm | 1,013*105 | 1,013 | 1 | 10330 | 1,033 |
| mmCA | 9,81 | 9,81*10-5 | 9,68*10-5 | 1 | 10-4 |
| Kg/Cm | 98100 | 0,981 | 0,968 | 10000 | 1 |
Las conversiones más importantes de esta tabla de presiones son:
1bar=105Pa
1bar≈1Atm
1bar≈10mca
1bar≈1 Kg/ Cm2
Presión dinámica y estática
Se trata de un concepto muy empleado en instalaciones de fontanería y calefacción.
Una pregunta que nos permite indagar en el funcionamiento y entendimiento de las instalaciones es: ¿Cómo es posible que no funcione un calentador a pesar de que el manómetro marca presión?
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Para entender por qué no funciona un calentador a pesar de que el manómetro marque bien la presión, hay que entender y conocer que existen dos tipos de presiones.
Por un lado, la presión estática es aquella presión que se da en un punto cuando no se mueve el fluido y, por tanto, muestra que no hay pérdidas de rozamiento; Y la presión dinámica, que siempre es menor que la estática. La presión dinámica es la empleada para el dimensionado de las tuberías. Y es la que además, empleamos normalmente para evaluar el estado de la red en calefacción y fontanería.
Presión absoluta o relativa
Es un concepto muy empleado en instalaciones de gas y aire comprimido.
Hay que diferenciar entre estas dos presiones especialmente cuando se trabaja con fluidos compresibles, gas. Dependiendo del método elegido para dimensionar la red tomaremos una u otra presión, o al aplicar la práctica Ley de los gases perfectos -en la que empleamos la presión absoluta-.
La presión relativa o manométrica, como su nombre indica es la que nos da el manómetro. El manómetro no considera la presión atmosférica a la que estamos sometidos, cuando no está conectado marca cero. La presión relativa no cuenta la presión atmosférica.
La presión absoluta, cuenta desde presión cero, vacío, considera por tanto la presión atmosférica.
La presión absoluta es el resultado de sumar la presión relativa (o manométrica) y la presión atmosférica.
Así, por ejemplo, cuando un manómetro marca 2 bar de presión, se puede calcular fácilmente la presión absoluta:
Presión Nominal (PN), Presión de Prueba
Para evaluar la resistencia de las instalaciones hay que distinguir tres presiones:
La Presión Nominal de los materiales/instalación: es la máxima presión que va a poder resistir un material en modo continuo. En el mundo del gas las presiones nominales de los elementos de instalación tienen su equivalente en la Máxima Presión de Operación (MOP)
La Presión de Prueba de la instalación: es la presión a la que se someten los materiales solo en el momento de las pruebas de verificación de la estanqueidad.
Normalmente en los materiales de fontanería la presión de prueba es 1,5 veces la presión nominal.
Así por ejemplo una Tajo de presión nominal (PN) 50 bar, puede trabajar en modo continuo a esa presión garantizando la estanqueidad y la maniobra. Mientras que para otros elementos en los que se requiere menos seguridad los elementos tienen una presión nominal menor como es el caso de los componentes para riego o jardinería que diseñan normalmente con una Presión Nominal de 16 bar (PN16).
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La Presión de Diseño, que es la presión máxima a la que se va a ver sometida la instalación durante su funcionamiento (es la presión que da la red de suministro, el grupo de presión o la presión a la salida de la bomba circuladora en el caso de la calefacción). Se emplea para dos cosas:
- Como dato de partida para dimensionar la instalación (cálculo de los diámetros nominales DN)
- Para seleccionar los elementos a instalar, todos los elementos que se conecten a la red deben de tener una Presión Nominal PN superior a la presión de diseño. Para definir la presión de prueba de estanqueidad de la instalación.
Ensayos de presión: Resistencia mecánica de las tuberías
Las siguientes normas UNE nos sugieren cómo probar las instalaciones, si bien, como se ha dicho anteriormente se prueba a 1,5 veces la presión de diseño.
En la UNE 100151:2004 “Climatización. Ensayos de estanqueidad de redes de tuberías” se describen las pruebas a realizar en las instalaciones de clima, para los circuitos cerrados recomienda multiplicar por 2 la presión de diseño (la presión de diseño es la presión a la que va a trabajar la red) y para los circuitos cerrados por 1,5 la presión de diseño, como hemos visto anteriormente para determinar la presión de prueba).
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Por otro lado, hay una norma específica para los plásticos, es la UNE-ENV 12108:2002 “Sistemas de canalización en materiales plásticos. Práctica recomendada para la instalación en el interior de la estructura de los edificios de sistemas de canalización a presión de agua caliente y fría destinada al consumo humano.”
De este ensayo es interesante ver que en las redes de material plástico, la presión puede disminuir al ceder la tubería con la presión de prueba (disminuyendo levemente la presión que indica el manómetro).
Además de probar la instalación a 1,5 veces su presión de diseño (no confundir con la presión nominal), en el Ensayo A nos dice que bajemos la presión a 0,5 veces la presión nominal (la mitad), dado que algunas uniones presentan fugas con presiones bajas.
Lo más común a la hora de probar la estanqueidad es probar la instalación por tramos, para localizar la posible fuga más rápidamente. Antes de realizar la prueba se purgará el aire de la instalación. Siempre que se realicen pruebas de presión es necesario desconectar los aparatos de la instalación, para que no se rompan por el exceso de presión, lo ideal es probar la red bloqueando todas las tomas con tapones. Estos criterios no son aplicables para las instalaciones de gas, se aplicará la norma 60670.
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Presiones para las redes de agua fría y caliente en el interior de edificios
El Código técnico de la Edificación CTE en su parte HS4 salubridad fija obligatoriamente las presiones de la red:
La presión mínima en los puntos de consumo será como mínimo de 1 bar y de 1,5 bar en la entrada a los calentadores.
La presión máxima en los puntos de consumo no podrá superar los 5 bar.-Quizás te interese: Presión del agua: ¿Cuál es el máximo y el mínimo que se debe alcanzar?-
Si desea conocer más acerca de los limitadores de presión le invitamos a consultar nuestro artículo Soluciones al exceso de presión en las instalaciones. En el, encontrará información detallada acerca de:
- Cuáles son las consecuencias del exceso de presión en instalaciones de fontanería
- Posibles soluciones para reducir la presión
- Los reductores de presión
