thumb|Grupo de presión doméstico Un grupo de presión o equipo de sobreelevación es un conjunto de aparatos, esencialmente bombas de presión y sistemas de control, diseñado para aumentar la presión en un sistema hidráulico de distribución de caudal a unidades de consumo. Los grupos de presión tienen aplicaciones muy variadas, principalmente en: Edificación: Estos equipos son adecuados para aumentar la presión en instalaciones de distribución de agua a edificios de varios pisos, sean de viviendas, sean de uso público. Industria: Las industrias también pueden necesitar soluciones para aumentar la presión, por ejemplo en procesos en los que se requiere presión constante con caudales muy variables. Riego: Un sistema de aumento de presión puede ayudar a conservar el agua y a optimizar los campos de cultivo, respondiendo a los niveles mínimos y máximos predeterminados. En el riego de campos de deporte, principalmente de golf, se puede controlar automáticamente la presión en cualquier zona y con cualquier número de aspersores Otros: También hay aplicaciones para otros tipos de líquidos, como la alimentación o distribución de combustibles, sobre todo gasóleo, que en este caso, dado el reducido caudal necesario, suelen ser instalaciones de pequeña potencia.

Necesidad y tipos Los suministros de agua en la mayor parte de las aplicaciones se hacen conectando la red interior de distribución del edificio a la red general urbana.

Cuando la presión de esta red general no es suficiente para que la presión en el punto de consumo más desfavorableGeneralmente el situado más alto y más alejado del punto de entrada de la red general sea, al menos, 100 kPaPresión residual recomendada en la DB HS4 del Código Técnico de la Edificación de España en la salida de los grifos de aparatos sanitarios si se trata de un grifo común, o inferior al valor de presión requerida en el aparato considerado,Por ejemplo un fluxor o válvula de descarga necesita 150 kPa, ya que es un grifo de cierre automático capaz de brindar un gran caudal de agua en un corto espacio de tiempo. Se emplea en inodoros y vertederos, sobre todo en edificios de uso público. También se necesita la presión indicada por el fabricante, si se trata de aparatos especiales; como una caldera individual, un calentador o un equipo de tratamiento de agua se requiere un sistema de sobreelevación.

El sistema de sobreelevación debe diseñarse de forma que se pueda suministrar agua a las zonas del edificio en las que la presión de la red sea suficiente, sin necesidad de que se ponga en marcha el grupo. Para lograr este fin, se hace un baipás entre la entrada y la salida del equipo de bombeo, mediante un tramo de tubería en el que se intercala una válvula antirretorno de forma que permita el paso del agua de la red a los consumidores cuando el grupo está parado, pero impida que el agua impulsada por el grupo vuelva a la red general cuando el equipo funciona. También se puede intercalar una válvula motorizada, mandada por presostato en función de la presión de la red urbana.

thumb|left|Depósito de presión con membrana El grupo de presión puede ser de alguno de los tipos siguientes: convencional, que contará con un cisterna o depósito auxiliar de alimentaciónEn algunas reglamentaciones, como la española, se prohíbe la conexión directa de bombas con la red, para prevenir posibles retornos incontrolados. En estos casos, se intercala entre la red y la aspiración de las bombas, un depósito de ruptura de capacidad consecuente con el caudal de las bombas. y un grupo de bombeo formado por una o varias bombas de iguales prestaciones y funcionamiento alterno, montadas en paralelo y uno o varios depósitos de presión con membranala membrana consiste en una botella de butilo, copolímero de polipropileno o un material elástico similar que se acopla a la boca de entrada de agua del depósito y todo el conjunto provisto de dispositivos para la puesta en marcha y parada automáticas del grupo. El fraccionamiento de la potencia de bombeo es muy conveniente si se quiere optimizar el consumo de energía. La reglamentación española exige un mínimo de dos bombas y a partir de ahí, un número en función del caudal o de la zonificación del edificio.El número de bombas viene indicado en la norma UNE 149.202:2013 en su apartado 5.3.1.1 De accionamiento regulable, también llamados de caudal variable, que pueden prescindir del depósito auxiliar de alimentación y contarán con un variador de frecuencia que accionará las bombas manteniendo constante la presión de salida, independientemente del caudal solicitado o disponible. Una de las bombas del equipo de bombeo estará dedicada a mantener la parte de caudal necesario para alcanzar en cada momento la presión adecuada. El grupo de presión se debe instalar en un local de uso exclusivo, normalmente en la planta más baja del edificio, Se adoptan también otras ubicaciones dependiendo de la configuración del sistema de sobreelevación que podrá albergar también otros equipos como el sistema de tratamiento de agua o el grupo contra incendios.

Dimensionado

Las dimensiones del grupo de presión se establecen a partir del caudal total a suministrar y de la presión requerida. Los parámetros a dimensionar son:

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.En España, La Norma Básica de suministro de agua del año 1975, actualmente derogada, consideraba las viviendas clasificadas en categorías A,B,C,D y E, cada una con su caudal necesario en función del número de cuartos húmedos de la vivienda 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.

a Tipo de aparato Caudal instantáneo mínimo de agua fríadm³/s Caudal instantáneo mínimo de ACSdm³/s 1 lavamanos 0,05 0,03 2 lavabo 0,10 0,065 3 Ducha 0,20 0,10 4 Bañera de 1,40 o más 0,30 0,20 5 Bañera de menos de 1,40 m 0,20 0,15 6 Bidé 0,10 0,065 7 Inodoro con cisterna 0,10 - 8 Inodoro con fluxor 1,25 - 9 Urinarios con grifo temporizado 0,15 - 10 Urinarios con cisterna c/u 0,04 - 11 Fregadero doméstico 0,20 0,10 12 Fregadero no doméstico 0,30 0,20 13 Lavavajillas doméstico 0,15 0,10 14 Lavavajillas industrial (20 servicios) 0,25 0,20 15 Lavadero 0,20 0,10 16 Lavadora doméstica 0,20 0,15 17 Lavadora industrial (8 kg) 0,60 0,40 18 Grifo aislado 0,15 0,10 19 Grifo garaje 0,20 - 20 Vertedero 0,20 -

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,Reglamento actualmente en vigor en España, conformado con las Directivas Europeas correspondientes. parece que dará resultados más ajustados.

Los valores dados en la tabla, se supone corresponden al aforo 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 Empiezan siendo la mitad en las primeras 10 viviendas y llegan a la cuarta parte para 100 viviendas además de diferenciar claramente los tipos de edificio, lo cual parece más razonable.

Siendo:

: Caudal simultáneo de Cálculo (l/s). : Caudal total, suma de los caudales de todos y cada uno de los aparatos del edificio (l/s). y : Coeficientes que dependen del tipo de edificio y de los caudales totales y por aparato que se reflejan en la siguiente tabla

COEFICIENTE DE SIMULTANEIDAD TIPO DE EDIFICIOCAUDALES (l/s)COEFICIENTESQsQTABCViviendas<0,5≤200,6820,450-0,140≥0,5≤11,0001,0000,000≥0,5≤201,7000,210-0,700Sin límite>201,7000,210-0,700OficinasEstacionesAeropuertos<0,5≤200,6820,450-0,140≥0,5≤11,0001,0000,000≥0,5≤201,7000,210-0,700Sin límite>200,4000,5400,480HotelesDiscotecasMuseos<0,5≤200,6980,500-0,120≥0,5≤11,0001,0000,000≥0,5≤201,0000,3660,000Sin límite>201,0800,500-1,830Centroscomerciales<0,5≤200,6980,500-0,120≥0,5≤11,0001,0000,000≥0,5≤201,0000,3660,000Sin límite>204,3000,27-6,650Hospitales<0,5≤200,6980,500-0,120≥0,5≤11,0001,0000,000≥0,5≤201,0000,3660,000Sin límite>200,2500,6501,250EscuelasPolideportivosSin límite≤204,4000,270-3,410Sin límite≤1,51,0001,0000,000Sin límite>1,54,4000,270-3,410Sin límite>20-22,500-0,50011,500

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,Se establece una velocidad mínima para evitar la sedimentación y la formación de incrustaciones. El límite superior se corresponde con el ruido de circulación máximo permitido. De ahí que sea mayor lo admitido para tuberías de plástico 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: = altura de edificio en metros (se multiplica por 10 para pasar a kPa) = Pérdida de presión en el tramo más desfavorable en kPa = Presión residual o de salida en el último grifo