Por: Ramiro Vigil Rangel

Como profesional de la industria del agua, seguramente durante alguna visita a instalaciones de sistemas de bombeo en sitios comerciales como hoteles, plazas o bien recintos de uso público, se ha podido percatar que se usa más de una bomba para suministrar agua potable al inmueble. 

Este tipo de sistemas son idóneos para espacios o inmuebles de ocupación variable, ya que conforme aumente la demanda se adicionan bombas para suministrar agua. 

A este tipo de sistemas comúnmente los conocemos como multi-bombas, presurizadores múltiples, entre otros. Su principio básico de funcionamiento es el Bombeo en Paralelo. Sobre estas condiciones de operación, son usados varios métodos de control para el arranque, paro y secuenciación de las bombas. Al finalizar este artículo, habrá conocido los 5 conceptos básicos que requiere conocer sobre este tipo de aplicaciones.

1. El concepto de bombeo en paralelo y sus configuraciones comunes

El concepto más sencillo obedece a la práctica de instalar las descargas de las bombas en una misma tubería de entrega o suministro para el inmueble. El principal propósito con el cual se usa el bombeo en paralelo es dividir el flujo de la demanda total del inmueble en dos o más equipos. 

Además, muchos diseñadores e ingenieros promueven tener equipos de respaldo. En estas condiciones, al fraccionar la demanda total entre dos equipos y contar con otra bomba adicional de las mismas características, en caso de que una bomba falle o ésta se encuentre fuera de servicio, el suministro jamás se verá comprometido.

En cuanto a desempeño hidráulico, en los sistemas de bombeo en paralelo, los gastos (Q) de las bombas que trabajan simultáneamente se sumany la carga (H) se mantiene, siempre y cuando las bombas tengan las mismas características. Este enfoque de similitudes debe darse principalmente en la carga o presión que ofrecen las bombas, ya que, si se escogen bombas con diferentes desempeños, es muy probable que, al trabajar simultáneamente, una venza hidráulicamente a la otra y no le permita operar.

Aunque normalmente se escogen bombas idénticas, una práctica menos frecuente es usar una bomba de menor capacidad empleada como “Jockey”. En caso de un consumo menor, esta bomba únicamente suministra y presuriza la línea; pero al ser siempre la primera en arrancar, es la bomba de mayor desgaste y, por ende, la que requiere mayor atención.

La ventaja de usar bombas iguales se da al mantenimiento, ya que permite al usuario mantener inventario de un único kit de reemplazo.

2. Configuraciones de sistemas de bombeo dúplex

Se llaman así a una de las dos configuraciones más populares para los grupos de bombas en paralelo y se dan cuando el total de la demanda de agua requerida por la edificación es dividido en 2 equipos. En este tipo de configuración, cada bomba representa el 50% del gasto total y no existe equipo de respaldo. También existen sistemas dúplex donde la demanda total es cubierta por un solo equipo y el segundo funge únicamente como respaldo. 

3. Las ventajas de configurar sistemas de bombeo tríplex

Tanto los sistemas de dos como los de tres bombas son muy populares en sistemas de bombeo múltiple. Estos últimos son los que tienen una mayor tendencia de uso en instalaciones que requieren alta capacidad. Al dividir la demanda total en tres bombas, el consumo eléctrico puede ser reducido increíblemente debido a que los arranques de las bombas representan un menor consumo en potencia. Conforme aumenta o disminuye la demanda, el consumo de potencia eléctrica es dividido en terceras partes (cuando se trata de un sistema tríplex sin respaldo) y no a la mitad como en un sistema de dos bombas (sistema dúplex).

Las recomendaciones para dimensionar sistemas tríplex varían dependiendo de los diseñadores o las condiciones de demanda de los usuarios. Entre las condiciones que se registran más comúnmente son:

1) emplear dos bombas que cumplan con el 100% (cada bomba un 50%) de la demanda más una bomba de respaldo

2) emplear tres bombas de cubran aproximadamente el 34%, para cumplir poco más de 100% sin incluir un equipo de respaldo

4. Otras configuraciones

Existen más opciones para fraccionar la demanda total en un mayor número de bombas; por ejemplo, empleando cuatro bombas mediante una operación tríplex con respaldo o quíntuplex, al utilizar cuatro bombas y una como respaldo, etc. Al final del día, el propósito es el mismo: dividir la demanda total en varias unidades, incluir equipos de respaldo y disminuir el costo operativo y de mantenimiento.

5. Cómo evaluar los beneficios de diferentes métodos de control

Existen diversas formas de mantener en operación los equipos según las necesidades y presupuesto del usuario para el control de su sistema. Los sistemas tradicionales o más antiguos se basan en 

control electromecánico básico mediante el uso de arrancadores a tensión plena con alternador y presostatos con diferenciales de presión para el accionamiento de las bombas. Aún en la actualidad, estos controles son muy comunes debido a sus convenientes características:

1) son sencillos de reparar

2) el costo en la adquisición del tablero de control es muy accesible

3) la interfaz del usuario suele ser muy sencilla ya que, cuenta con luces piloto como indicadores del estado de cada bomba y selectores para el accionamiento del sistema.

Sin embargo, por su tipo de arranque (a tensión plena) no se considera adecuado para potencias medianas o grandes. Otra limitante es que, mientras más accesorios de protecciones se adicionan al tablero, el controlador se vuelve más costoso y complicado en sus conexiones.

Hay sistemas que emplean el mismo tipo de arranque (a tensión plena) en capacidades menores y en mayores potencias usan arrancadores suaves o a tensión reducida para las bombas. Estos sistemas incorporan el uso de controladores lógicos programables (PLC) para la secuenciación, rotación de las bombas y trabajan en conjunto con las protecciones instaladas, la conexión y mantenimiento entre componentes del tablero suele ser compleja, ya que se requieren conocimientos eléctricos y electrónicos especializados para diagnosticar malfuncionamiento, dependiendo de la programación del software PLC.

Otros sistemas comunes son controladores lógicos programables en conjunto con variadores de frecuencia, ya que gracias a las ventajas que nos ofrecen como ahorro de energía y las protecciones de motores eléctricos, nos permiten un mayor control al operar bombas. También, dependiendo de los fabricantes podemos tener una interfaz más amigable y mejorar la experiencia al mantener una presión de confort estable en todas las salidas de agua del inmueble (presión constante). Pero, dependiendo de los modelos y su control lógico programable, los variadores de frecuencia pueden llegar a ser muy complejos de programar.

Finalmente, existen gamas especializadas de variadores de frecuencia diseñados para uso con bombas centrífugas y aplicaciones de presión constante. Muchos de estos equipos cuentan con intercomunicación entre sí para establecer y conformar sistemas multibombeo, ofreciéndole una experiencia totalmente amigable y simple para el usuario. Además, en caso de fallas permite su rápida detección para dar atención inmediata, e inclusive deshabilitar el equipo con falla para permitir que los demás equipos puedan operar el sistema. Tal es caso del nuevo Drive-Tech™ EASY de Franklin Electric que, gracias a su pantalla multicolor permite al usuario conocer rápidamente el estado de su equipo y por su comunicación RS485 garantiza la intercomunicación confiable de hasta cuatro unidades. En adición, reúne las protecciones eléctricas de motores eléctricos y las propias de bombas centrífugas. Si quiere conocer mas acerca del nuevo controlador de presión constante de Franklin Electric ingrese a la siguiente Liga.