Tendencias en sistemas de bombeo 2023

Los sistemas de bombeo enfrentan en la actualidad desafíos acordes con la nueva edificación y el marco económico global. Por ello, los desarrolladores nacionales están conscientes de que cada vez más estos equipos deben ser eficientes en el manejo del agua, promover el ahorro de energía y estar alineados al IoT, lo que les permitirá obtener datos en tiempo real y optimizar su operación diaria.

Por Héctor Hernández Castillo, Miguel González y Enrique Miranda

En los tres últimos años, la pandemia y pospandemia han obligado a todos los sectores de la industria, y más al segmento de la Construcción, a ser mucho más versátiles, productivos y eficaces para mantener finanzas sanas y una economía más autónoma sin tener que recurrir a créditos. Las dificultades de algunas empresas por mantenerse en el mercado después de la pandemia han sido drásticas, aunque 2023 puede ser un buen año de recuperación.

El segmento de la Construcción fue afectado y disminuido en casi todos los proyectos anunciados desde hace cinco años, sin contar ahora con otros problemas: el incremento de costos de insumos, la dificultad de la cadena de suministro mundial y la poca mano de obra calificada.

Esto dio como resultado que el sector de sistemas de bombeo se viera motivado a crear ideas competitivas y a garantizar una aplicación más eficiente en el consumo de energía, así como en el uso y manejo del agua en cada segmento: hidrosanitario, contra incendio y de aire acondicionado, ventilación y calefacción (HVAC, por sus siglas en inglés).

Sistemas de bombeo en el sector hidrosanitario

Las nuevas tecnologías, su adaptación y aplicación en los equipos de bombeo ayudan a proyectar una mejor opción para el ahorro de energía y el cuidado en el consumo de agua.

La utilización de equipos hidroneumáticos de velocidad variable y presión constante garantizan que se logre un ahorro de energía sustancial y un consumo más eficiente de agua potable Nuestro recurso más importante y no renovable, el agua, puede ser considerado, no obstante, un “recurso renovable” cuando su aplicación, uso, tratamiento y circulación se controla cuidadosamente.

En este sentido, las bombas verticales multietapas son cada vez más demandadas por los desarrolladores, debido a su alta eficiencia y a sus diversas aplicaciones dentro del sector hidráulico:

A medida que el mundo adopta soluciones digitales como el Internet de las Cosas (IoT), el análisis de datos y la conectividad de la red para acelerar las operaciones, la industria de equipos de bombeo está recurriendo cada vez más a la digitalización para una mejor gestión del agua, identificando fallas, capturando datos en tiempo real, e incluso a través de una opción de monitoreo remoto.

Sistemas de bombeo en el sector Contra Incendio

Todos, consciente e inconscientemente, conocemos un sistema de protección contra incendio, solo que posiblemente no le hemos prestado la atención necesaria. Cuando entramos a un centro comercial, a un hotel, a una planta o a cualquier otro lugar, y vemos una tubería de color rojo, una toma siamesa, un gabinete y rociadores, intuimos que ahí hay una red contra incendio.

Pero es bien sabido por todos que el ser humano siempre quiere llegar más lejos. Para muestra de ello, hay que ver el boom de los edificios de gran altura, en los que cada día arquitectos, diseñadores, ingenieros y algunas otras mentes brillantes se enfrentan al reto de diseñar sistemas de protección contra incendio únicos; el traje a la medida.

Lo anterior provoca un incremento significativo de las investigaciones para desarrollar materiales novedosos que puedan ser utilizados en las instalaciones de protección contra incendios, por lo que las industrias trabajan en el desarrollo de sistemas más eficientes que ofrezcan:

Otra forma de garantizar que los sistemas contra incendio operen de manera correcta y en el momento adecuado es con el apoyo de normas nacionales e internacionales que nos den un estándar, el cual se debe cubrir para lograr el objetivo de tener un sistema confiable (bien para el caso de realizar pruebas, o en caso de un conato real de incendio).

En México y en Latinoamérica, las autoridades suelen tomar como guía en materia de sistemas contra incendio los lineamientos de la Asociación Nacional de Protección contra el Fuego (NFPA, por sus siglas en inglés), que establece los tipos de edificios y riesgos existentes, y que determina qué clase de sistema de prevención es útil para cada caso. En México, por su parte, la NMX-S-066-SCFI-2015 establece los reglamentos clave.

Algunas normas de las cuales nos podemos apoyar son la NFPA 3, la NFPA 4, la NFPA 13, la NFPA 14, la NFPA 20, la NFPA 25, la NFPA 24, la NFPA 72 y la NFPA 101. La mayoría de las ocasiones se planea, diseña y se construye un proyecto que cumpla con algunas de estas normas. Además, hay que tomar en cuenta otros elementos como las (UL) y (FM), certificados que validan la calidad de los materiales instalados. O bien, estos pueden cumplir con alguna norma oficial mexicana (NOM).

Cuando el proyecto se está ejecutando, se realizan visitas de supervisión de los fabricantes para ver cómo se están instalando las tuberías, los rociadores, las mangueras, las válvulas, los manómetros, las bombas y todo lo relacionado a este sistema. Una vez terminada la instalación, se realiza la visita más importante por parte del fabricante para llevar a cabo la puesta en marcha. En esta prueba, el fabricante demuestra que el equipo cumple con las condiciones de operación, “gasto” y “carga” solicitados por el contratista, validando así que la selección del equipo está bajo alguna de la normativa NFPA.

Durante el arranque y puesta en marcha del equipo de bombeo se realizan diversas actividades, siendo la más destacada la generación de la curva de operación, también conocida como “Curva de prueba de campo”, en la que se validan los tres puntos críticos que el equipo debe cumplir. Lo siguiente depende de la entidad asignada a realizar las pruebas de inspección y mantenimiento, como lo indica la NFPA 25, a los sistemas de rociadores, mangueras, tuberías y bombas contra incendio.

Hay que enfatizar que existen diferentes tipos de bombas contra incendio, y cabe señalar también que es importante elegir el tipo correcto para cada proyecto, como se muestra en la tabla.

En este sentido, el contratista o dueño del inmueble debe de capacitar al personal operativo que va a estar realizando las pruebas periódicas a los equipos, para garantizar que funcionen en caso de que se les necesite.

Los controladores son otra tecnología que ha tomado relevancia en los sistemas contra incendio. Éstos son capaces de comunicarse por protocolos MODBUS o BACnet, al Building Management System (BMS) o CCM, permitiendo monitorear el estado de sus equipos de manera remota o localmente en el cuarto de bombas. Los controladores tienen una pantalla tipo HMI en la que el operador puede ver y modificar los parámetros de operación de las bombas, e inclusive pueden cargarse en una memoria USB todos los eventos que han tenido estos sistemas para su registro.

El tener un sistema de protección contra incendio integral en un inmueble es una verdadera necesidad, puesto que si bien no elimina el riesgo, lo minimiza. Al contar con una adecuada selección e instalación, se brinda la tranquilidad de que hay un sistema funcionando correctamente para proteger el inmueble en caso de un conato de incendio.

Sistemas de bombeo en el sector HVAC

Hay muchas diferencias entre los sistemas HVAC en comparación con los sistemas contra incendio e hidráulico. En cuanto a su demanda, depende mucho del diseño de la instalación en general y del tipo de ocupación del edificio que se trate (hospital, oficinas corporativas, centro de datos, escuela, hotel, cine o cualquier otro).

Cada uno de los sistemas son diferentes en lo que se refiere al tipo de bombas que aplican, la forma de instalarlas, los lugares del edificio en donde se instalarán y los accesorios. Por ello, hay que poner especial atención en los detalles del diseño, no se trata solamente de mover el agua, se trata de hacerlo lo más eficiente posible y a la vez cuidando simplificar la operación y el mantenimiento.

También, es necesario resaltar que el tiempo de operación de los sistemas HVAC es superior al de los dos anteriores, ya que aquellos se encuentran trabajando más del 80% del día. En este sentido, es un muy importante seleccionar las bombas considerando la mejor eficiencia.

En el caso de los sistemas HVAC, se debe prestar mucha atención en la automatización de los equipos, ya que el buen desempeño y la eficiencia del sistema completo depende totalmente del funcionamiento de las bombas, porque éstas determinan la operación de otros elementos (chillers, UMA o cualquier otro que se haya elegido en el proyecto).

En cualquier caso, se requiere de una rutina de mantenimiento para evitar un posible deterioro prematuro o, en la peor de las situaciones, fallas continuas. Para no perder la eficacia se sugiere que las piezas se monitoreen y se sustituyan cada cierto tiempo.

El mantenimiento de los sistemas de bombeo deberá ser personalizado, analizando cada parte que conforme el sistema. Es importante mencionar que una vez que se haya detectado que el sistema de bombeo tiene alguna falla, se debe comenzar de inmediato el proceso de reparación a fin de evitar que deje de funcionar, además de que así se procura un tiempo de vida más largo.

Otro aspecto importante que hay que resaltar tiene que ver con las herramientas que ayudan a tener una adecuada selección e instalación de unidades de enfriamiento en cualquier construcción. Desde el inicio de cualquier proyecto, se debe considerar un proceso de Comisionamiento.

El Comisionamiento es un proceso de verificación y documentación que constata que el edificio, así como sus sistemas y montajes, estén planificados, diseñados, instalados, comprobados, operados y mantenidos para satisfacer los requisitos del proyecto del propietario, garantizando y promoviendo, sobre todo, el ahorro de energía y los recursos, que al final se traduzcan en ganancias económicas para los dueños de los inmuebles.

Pero incluso si el desempeño inicial es óptimo, es inevitable que éste decaiga con el transcurso del tiempo. En este caso, existe la opción de llevar un Retrocomisionamiento, el cual es un análisis de los equipos instalados, a fin de identificar ineficiencias y en su caso restaurar los niveles de desempeño a los fines de cada proyecto o edificio en particular.

Tendencias de la Construcción y sistemas de bombeo

En las décadas recientes, la tendencia en la construcción se enfoca hacia los edificios que emplean las más novedosas tecnologías, con el fin de que sean ecológicos y que cuenten con alguna certificación que garantice que el inmueble fue desarrollando pensando en el impacto ambiental y el bienestar de los ocupantes.

En este sentido, la certificación LEED ha sido una de las herramientas más populares a nivel mundial y en México, pues abarca la planificación, el diseño, la construcción, las operaciones y, en última instancia, el reciclado o la renovación de las estructuras al final de la vida útil del edificio.

Los aspectos que se evalúan en esta certificación son ahorros de energía, costos operativos, uso del agua, satisfacción de los ocupantes del inmueble y la huella de carbono que generan. La certificación LEED atribuye un buen desempeño al edificio cuando estos aspectos se integran de manera adecuada.

Hablar de sustentabilidad significa crear lugares que sean ambientalmente responsables, saludables, equitativos y rentables. Se debe tener en mente que la construcción ecológica es un proceso de mejora continua, mediante el cual las mejores prácticas de hoy se convierten en las prácticas estándares de mañana; son una base ascendente para lograr niveles de desempeño cada vez más altos.

Esto significa esforzarse por materializar un cambio permanente en las prácticas dominantes de diseño, planificación, construcción y operaciones para producir entornos de menor impacto ambiental. El objetivo principal es buscar un equilibrio entre los propietarios, los ocupantes del edificio, el medio ambiente y las especies que habitan en el lugar.

Tomando el objetivo anterior con las necesidades que demanda el sector para los siguientes años, hay una tendencia hacia los sistemas de control, los protocolos de comunicación, la conectividad y los servicios de la nube. Además, aunque ya existe y cada vez es más frecuente, el Wifi sigue siendo una de las tendencias de mercado que presentan mayor demanda. Lo que buscan los desarrolladores son elementos que agreguen velocidad, capacidad de transmisión y recepción de datos, así como confiabilidad en el manejo de sus activos.

La séptima generación del Internet ofrecerá cuatro veces más velocidad, menos latencia (demora en la propagación y transmisión), más capacidad, estabilidad y eficiencia.

Otra de las mejoras de esta tecnología será el uso adecuado de recursos, lo que, combinado con los equipos de bombeo, logrará que éstos suspendan su operación cuando no estén activos o que usen los recursos proporcionales a la actividad que se realiza cuando estén activos, permitiendo principalmente el uso eficiente de la energía en las instalaciones y la simplificación de actividades.

A continuación, se enlistan algunas de las funciones combinadas que traerán el uso adecuado del Internet y los sistemas de bombeo:

Durante la puesta en marcha del sistema

Durante el Comisionamiento

• Análisis de datos para garantizar un rendimiento óptimo del sistema desde el primer día y mantenerlo así para demostrar credibilidad en la operación del equipo durante su operación

Durante la operación y el mantenimiento

Cabe destacar que, al haber más desarrollo, es posible que los costos de estas tecnologías sean más accesibles para diferentes segmentos del mercado y no algo exclusivo de gamas prémium.