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Suministro de Agua Potable para Edificios

¿Alguna vez has estado en un hotel y de la nada la presión de la regadera baja, o la temperatura del agua cambia constantemente? Estos son algunos de los problemas más comunes que encontramos en los edificios comerciales y residenciales, y desafortunadamente son más frecuentes de lo que pensamos.


Ya sea un edificio de departamentos, un hospital, una torre de oficinas o un hotel, uno de los requerimientos esenciales (si no el más importante) es el suministro de agua. Sin embargo, me he topado con una infinidad de casos donde el diseño hidráulico de estos edificios resulta deficiente y genera problemas a corto o mediano plazo, provocando variaciones importantes en la presión, falta de agua y en el peor escenario un daño importante en los sistemas de bombeo que, eventualmente, termina en la privación del vital líquido. La realidad es que nadie quiere quedarse sin agua mientras se está dando un baño, o peor aún, que un hospital se quede sin agua.


Cuando se diseñan los sistemas hidráulicos es imperativo considerar varios factores que juegan un papel mucho más importante de lo que pensamos. Evidentemente el primer factor es la cantidad de servicios que componen la red hidráulica. Claro, esto nos determina el flujo requerido en el edificio, no obstante, es igualmente significativo considerar qué tipo de edificio es al que vamos a dotar de agua; no es lo mismo suministrar agua en un edificio de departamentos que en un club deportivo, a pesar de tener la misma cantidad de servicios. El factor de simultaneidad es distinto dependiendo del tipo de edificio, y pocas veces se toma en cuenta. Esto provoca que se dimensione el mismo equipo de bombeo para diferentes aplicaciones a pesar de que los requerimientos no sean los mismos, y frecuentemente acabamos con un equipo sobre dimensionado o demasiado pequeño. Esta es la razón por la que es de suma importancia elegir el método correcto para determinar el flujo de agua, pues no solamente depende de ello un suministro suficiente, sino el siguiente factor crítico: la red hidráulica en sí.


El diseño de la red es igual de importante que el cálculo de flujo de agua, ya que si no se dimensionan correctamente los diámetros de la tubería o la distribución resulta no ser la adecuada, nos veremos con un sistema incapaz de suministrar el flujo calculado de manera eficiente, incluso si las bombas están correctamente dimensionadas para el caudal requerido. Me han preguntado muchas veces: ¿y por qué algunas ocasiones si funciona y otras no? ¿Necesitamos más potencia? Es completamente razonable que un cliente que desconoce la ingeniería detrás del diseño de un sistema de esta naturaleza se pregunte esto. Y claro, es lógico: “si me falta agua seguramente es porque la potencia de mis bombas no es suficiente”. Sin embargo, la mayoría de las veces el problema es un diámetro de tubería menor al requerido. Éste genera mucha fricción cuando el flujo es alto, así que en los momentos más críticos (donde tenemos un mayor consumo de agua) es cuando encontramos problemas. Pero la potencia no puede resolver el problema, ya que si aumentamos la presión para lograr pasar el caudal por ese diámetro nos encontraremos ahora con una presión demasiado alta en las plantas más bajas, creando otro problema donde antes no lo había. En resumen, las pérdidas por fricción son la causa más importante de falta de presión en los edificios residenciales y comerciales, además de un consumo energético excesivo y el desgaste anticipado de los componentes del sistema debido a picos de presión, turbulencia y exceso de velocidad en las líneas de conducción.


Finalmente, el último factor a considerar es el tipo de sistema a instalar. Esta decisión tiene un impacto directo sobre la eficiencia energética y la frecuencia de mantenimiento. Pero ¿por qué es tan importante decidir qué sistema instalar? ¿No depende del presupuesto establecido para esta partida? ¡Por supuesto! Sin embargo, siempre es importante considerar que del costo total de propiedad de un equipo de bombeo únicamente el 15% corresponde a la inversión inicial, mientras que el otro 85% es consumo energético, gastos de mantenimiento y costos por paros. Por este motivo, cuando diseñamos un equipo de bombeo para un edificio no hay que buscar el más económico ni mucho menos el más grande, sino el adecuado para la aplicación en específico. Los sistemas de velocidad variable presentan grandes ventajas sobre los sistemas tradicionales, aunque hay algunas aplicaciones muy específicas donde un sistema tradicional ofrece ligeras ventajas. La selección del tipo de sistema a instalar no se debe tomar a la ligera, siempre hay que instalar lo que la aplicación exige. Sin duda vale la pena invertir un poco mas para obtener el equipamiento adecuado que ofrezca la mejor relación costo-beneficio y nos genere la menor cantidad de problemas.


En conclusión, elegir el sistema adecuado, dimensionarlo correctamente y diseñar con cuidado la red hidráulica se traducirá en grandes ahorros, no solo económicos y energéticos, sino de dolores de cabeza.

E. L.
Experto en sistemas de bombeo – BombasMX

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Aumento de presión de agua residencial

Seguramente todos hemos experimentado esa desagradable sensación de tomar una ducha pegado al muro debido a la baja presión de agua. Es, desafortunadamente, uno de los escenarios más comunes en los hogares mexicanos, pero ¿por qué sucede y cómo lo solucionamos?


La falta de presión es un problema muy frecuente, pero relativamente fácil de corregir. En la mayoría de los países desarrollados las redes municipales están siempre presurizadas (al menos en las grandes zonas urbanas), por lo que las casas se conectan directamente a estas redes, sin necesidad de tener un reservorio de agua como en los países con menor infraestructura hidráulica (como México), donde la gente recibe el agua municipal en una cisterna o un tanque. Esto implica que suelen tener una buena presión de agua, aunque tampoco es una garantía.


En estos sistemas la presión también puede variar a lo largo del día, bajando considerablemente durante las horas de mayor consumo, y subiendo en las de menor demanda. Esto se debe a que los sistemas municipales se basan en grandes bombas que trabajan las 24 horas del día, los 365 días del año, prácticamente sin descanso. Este problema puede generar incluso falta de agua cuando la demanda es demasiada.


En Latinoamérica es mucho más común encontrarnos con estos sistemas donde recibimos el agua en una cisterna, y con una bomba la subimos a otro tanque o tinaco ubicado en las azoteas, donde bajará por gravedad a los servicios. Parece ser una buena idea para asegurarnos de tener agua todo el tiempo, considerando que la infraestructura hidráulica en estos países suele ser ineficiente, entre fugas, tomas no reguladas y equipamiento viejo o de mala calidad. Quizás podamos asegurar, en el mejor de los casos, tener agua almacenada para poder llevar a cabo nuestras actividades diarias, pero nos encontramos con el mismo problema de baja presión, aunque en este caso no depende de la demanda de nuestros vecinos, sino de la física en sí.


Mientras en los países desarrollados la presión puede oscilar entre 1.5 Bar hasta 5 Bar (o incluso más), cuando tenemos un tanque en la azotea la presión es de 0.6 Bar en los pisos inferiores, y en los superiores (donde suelen estar las duchas) puede llegar incluso a ser de 0.1 Bar, y esa presión debe alcanzar para mover el agua a través de la tubería, pasar por las válvulas y llegar al cabezal de la ducha. El resultado es un chorro de agua que se parece mas a una fuga que a la imagen en la caja del cabezal que compramos con la ilusión de ducharnos como en un hotel de cinco estrellas.

Ahora bien, ¿Cómo resolver esto? En realidad es muy sencillo, pero siempre es importante acudir con un experto que pueda asesorarnos correctamente basado en nuestra necesidad y, por supuesto, en nuestra capacidad económica. Siempre se debe considerar además un factor que impactará directamente nuestro bolsillo más allá de la inversión inicial: el consumo energético. No debemos olvidar que aumentar la presión de agua implica invariablemente el uso de energía eléctrica.


Una solución es elevar el tinaco. Por cada metro de elevación que tengamos aumentaremos la presión en 0.1 Bar, así que si quisiéramos obtener 1.5 Bar tendríamos que elevarlo 15 metros. Esta es la razón por la que en un edificio de departamentos la gente que vive en los pisos inferiores tiene mas presión de agua que aquellos que viven en los pisos superiores, pero francamente elevar 15 metros el tinaco en una casa es una idea irrealizable, por decir lo menos. Además, como mencioné anteriormente, esto tiene también un costo energético, ya que ahora necesitaríamos una bomba de mayor potencia para elevar el agua a esa altura.


Otra solución es impulsar el agua que baja del tinaco con una bomba. Este tipo de bomba se conoce como presurizador, y equivale a subir el tinaco alrededor de 8 metros. En algunos casos es suficiente, en otros no mucho. Es una magnífica solución para aumentar el flujo de agua, pero la presión que genera sigue siendo muy pobre, y cada vez nos encontramos mas con electrodomésticos que requieren de una presión de agua mínima para poder funcionar correctamente (refrigeradores, lavaplatos o lavadoras, entre otros), por lo que no es una opción para todos.


Finalmente nos encontramos con los sistemas hidroneumáticos, que pueden ser o no de velocidad variable. Estos sistemas aumentan la presión del agua por encima de 1.5 Bar, incluso pueden configurarse para entregar más de 6 Bar. Existe una gama bastante amplia, y encontrar el balance adecuado entre costo y beneficio es labor de quien le asesore en la toma de esta importante decisión.


Basado en mi experiencia puedo asegurar que cada caso es distinto. A pesar de encontrarme casi siempre con residencias aparentemente similares con frecuencia hay algún factor que cambia por completo el requerimiento real, y encontrar esas medidas para confeccionar el traje a la medida del cliente no siempre resulta tan trivial. Al final es como comprar gafas: si realmente quieres estar cómodo con lo que compras necesitas considerar el peso del armazón, el color, el tipo de mica, incluso la marca, o en el caso de una bomba: flujo, presión, ruido, consumo energético, tamaño, calidad y hasta el aspecto físico; al final son los pequeños detalles los que marcan una gran de diferencia, y en el mundo de las bombas esta afirmación no es la excepción.

E. L.
Experto en sistemas de bombeo – BombasMX