Mejore la fiabilidad de las plantas de tratamiento de aguas residuales gracias a las soluciones integrales para sistemas

 Soluciones integrales para sistemas de tratamiento de aguasFOTOGRAFÍA: Grundfos puede suministrar y adaptar a su medida una red completa de estaciones de bombeo con bombas, válvulas, controles y servicios.
Sistemas de bombeo con control inteligente

Las estaciones convencionales de bombeo de aguas residuales incorporan bombas de velocidad fija con controles básicos de tipo ON/OFF... pero los tiempos han cambiado. En la actualidad, las estaciones de bombeo siguen diseñándose en función de los picos de demanda, pero el uso de bombas con regulación de velocidad es cada vez mayor debido al aumento del precio de la energía. Además, las tareas de supervisión de los operadores se han ampliado.

“Antiguamente, el tratamiento de aguas residuales se basaba en un planteamiento centralizado y urbanizado; es decir, las aguas residuales de las ciudades se trataban en plantas locales”, recuerda Torben Silberg Poulsen, jefe internacional de productos de accionamiento. “En las zonas más remotas existían sistemas independientes de recogida de aguas residuales, como fosas sépticas desconectadas de la red de tratamiento municipal. Ahora ha surgido un nuevo paradigma. Todos los edificios, granjas o instalaciones industriales deben estar conectados a la red municipal de tratamiento de aguas residuales, con el fin de tratar las aguas residuales que generan. Esto implica que es necesario disponer de más estaciones de bombeo, de una red de tuberías más amplia y, lo que es más importante, de una supervisión continua de la red para controlar el caudal de aguas residuales”.

Soluciones integrales para sistemas

El planteamiento de los sistemas Grundfos iSOLUTIONS en relación con la gestión de aguas residuales permite satisfacer estas nuevas necesidades. Tal como explica Torben Silberg Poulsen: “Podemos ofrecer mucho más que simplemente bombas. Por ejemplo, controladores, unidades de comunicación, motores Grundfos Blueflux® de alta eficiencia, sensores, etc. Ofrecemos a nuestros clientes soluciones integrales para sus sistemas”.

Las soluciones Grundfos iSOLUTIONS son una combinación de la experiencia de Grundfos en diferentes aplicaciones y el uso de bombas inteligentes, y ofrecen las siguientes ventajas:

• Soluciones integrales y fiables para sus sistemas que permiten al operador tener un control total en todo momento
• Niveles elevados de rendimiento y eficiencia energética
• Capacidad de monitorizar y controlar los sistemas que hace que los operadores puedan planificar las tareas de mantenimiento y evitar costosas averías, lo que reduce los costes totales de mantenimiento

Control total en todo momento

En los sistemas de aguas residuales resulta crucial disponer de un control total para garantizar que las necesidades se satisfagan de forma precisa en todo momento. Para lograrlo, Grundfos pone a su disposición una unidad de control específica (DC, por las siglas de “Dedicated Control”) con numerosas funciones estándar y específicas para aplicaciones con aguas residuales, incluidas las de lavado y funcionamiento inverso. “Los principales objetivos de las unidades de control específicas de Grundfos son la fiabilidad y la eficiencia energética”, explica Danny Staerk, jefe internacional de productos de control. “Nos centramos en minimizar el número de operaciones de mantenimiento no planificadas y optimizar la eficiencia energética”.

Las unidades DC pueden ampliarse con módulos de E/S para garantizar una flexibilidad máxima para las aplicaciones y pueden integrarse en cualquier sistema SCADA mediante protocolos de comunicación internacionales normalizados, como MODBUS RTU, Profibus DP y Ethernet.

Permiten controlar hasta seis bombas de cualquier tamaño, así como regular el número de bombas a utilizar en cada momento en función del caudal de entrada de la estación de bombeo y de la capacidad de la red.

“Además, las unidades DC tienen una gran pantalla a color que permite visualizar el texto en 27 idiomas”, añade Danny Staerk. “Es un aspecto importante, ya que a menudo tratamos con administraciones locales de todo el mundo que deben asegurarse de que su personal pueda utilizarlas con facilidad”.

Sistema de gestión remota de Grundfos (GRM)

El sistema de gestión remota de Grundfos (GRM) es una solución de tipo cliente-servidor que permite monitorizar un número ilimitado de aplicaciones a través de un único servidor.

“El sistema GRM ofrece una perspectiva completa del conjunto del sistema (bombas, controles, sensores, etc.) en todo momento y de forma eficiente”, explica Mikael Nedergaard, jefe internacional de productos para aguas residuales. “La instalación in situ también resulta sencilla. El sistema GRM está completamente preconfigurado (no exige realizar ningún tipo de programación), por lo que tan solo se necesitan unos minutos para configurar los ajustes de comunicación y de los productos”.

 Controlador DC para aguas residuales
ILUSTRACIÓN 1: El controlador DC de Grundfos para aguas residuales incorpora una función de protección antibloqueo para optimizar la fiabilidad.

Mantenimiento proactivo

“Al hablar con nuestros clientes, hemos descubierto que la fiabilidad operativa es más importante para ellos que la eficiencia energética”, señala Mikael Nedergaard. “Por este motivo y con el fin de dar respuesta a esta prioridad, el controlador DC de Grundfos para aguas residuales incluye funciones avanzadas que permiten evitar que los problemas se materialicen” (consulte la ilustración 1).

Por ejemplo, el controlador DC puede contribuir a evitar que se acumule una capa de grasa en las paredes de una estación de bombeo gracias a su función de variación del nivel de arranque.

Junto con la función de drenaje completo, permite bombear y expulsar la grasa, la arena, los residuos textiles y las fibras para mantener la estación de bombeo limpia y garantizar un funcionamiento continuo y fiable de esta. Además, el controlador DC posibilita llevar a cabo secuencias de lavado diarias a la velocidad máxima de la bomba para evitar que se produzca sedimentación en las tuberías.

“Este completo abanico de funciones inteligentes ayudará a prevenir muchos fallos potenciales que pueden producirse en las redes de transporte de aguas residuales”, afirma Danny Staerk. “El controlador realiza mediciones en tiempo real y garantiza que la bomba se pare antes de que pueda tener lugar una avería”.

 

Controlador DC para aguas residuales
ILUSTRACIÓN 2: Selección del ajuste de “control mínimo” en la interfaz del controlador DC de Grundfos para aguas residuales.

Optimización energética

Muchas bombas Grundfos para aguas residuales se han diseñado con el objetivo de obtener una curva de eficiencia plana. “Esto resulta idóneo para aplicaciones con aguas residuales y con control de velocidad, ya que el punto de trabajo siempre varía”, explica Mikael Nedergaard. “A la hora de diseñar y desarrollar bombas y controladores, nuestro objetivo es conseguir soluciones de máxima eficiencia energética que ofrezcan unos resultados óptimos a nuestros clientes. Y, para conseguirlo, buscamos la forma de desarrollar servicios complementarios para el sistema”.

Por ejemplo, el controlador DC de Grundfos para aguas residuales incorpora un ajuste de “control mínimo” (consulte la ilustración 2). Este algoritmo de ahorro energético hace que las bombas funcionen a la frecuencia más baja posible para mantener el caudal de aguas residuales. Es un aspecto que resulta especialmente útil en aplicaciones en las que la acumulación de presión en la tubería provoca un consumo de energía excesivo durante el arranque de la bomba.

Costes asociados al ciclo de vida

Grundfos invita a sus clientes potenciales a que consideren los costes asociados al ciclo de vida a la hora de elegir su solución para la gestión de aguas residuales. Un estudio publicado en el libro Pump Life Cycle Costs: A Guide to LCC Analysis for Pumping Systems (Costes asociados al ciclo de vida de una bomba: guía para el análisis de los costes asociados al ciclo de vida de los sistemas de bombeo), de Europump, Hydraulic Institute y el Departamento de Energía de Estados Unidos, pone de manifiesto que el coste inicial de compra en raras ocasiones supone más del 5 % del coste total de una bomba a lo largo de su ciclo de vida (consulte la ilustración 3).

Costes del Ciclo de Vida
ILUSTRACIÓN 3. El coste de la energía supone el 85 % del coste total asociado al ciclo de vida de una bomba. Fuente: Europump, Hydraulic Institute y el Departamento de Energía de Estados Unidos

El consumo de energía es con diferencia el factor más importante, ya que lleva asociado un 85 % del coste, mientras que los costes de mantenimiento pueden suponer alrededor del 10 % del coste total.

“Es evidente que el funcionamiento con una elevada eficiencia energética debería ser una de las principales prioridades”, afirma Mikael Nedergaard. “Es algo especialmente importante en el caso de las estaciones de bombeo de mayor tamaño, en las que la inversión inicial es relativamente baja en comparación con los costes asociados a la energía durante todo el ciclo de vida de las instalaciones. Aquí es donde el planteamiento de las soluciones Grundfos iSOLUTIONS ofrece grandes ventajas”.

Podemos tomar como ejemplo la red de bombeo de aguas residuales de Lolland (Dinamarca). Gracias a la sustitución del antiguo sistema de tipo ON/OFF por un sistema Grundfos iSOLUTIONS, la planta consiguió reducir su consumo de energía en un 45 % (consulte la ilustración 4).


“El completo abanico de funciones inteligentes ayudará a prevenir muchos fallos potenciales que pueden producirse en las redes de transporte de aguas residuales”.

Danny Staerk, jefe internacional de productos de control

Reducción del consumo energético con Grundfos iSOLUTIONS
ILUSTRACIÓN 4. Una planta de bombeo de aguas residuales de Lolland (Dinamarca) consiguió reducir su consumo energético en un 45 % mediante la implementación de un sistema Grundfos iSOLUTIONS. Fuente: Grundfos.

Grundfos - Un proveedor único que maximiza la funcionalidad

Grundfos es capaz de ofrecer unas prestaciones fiables y una alta eficiencia energética ya que diseña todos sus componentes para conseguir que funcionen juntos a la perfección.

“En Grundfos llevamos años utilizando el protocolo de comunicación GeniBUS”, explica Torben Silberg Poulsen. “Prácticamente todos nuestros productos son compatibles con este método normalizado de comunicación. Esto hace que resulte más fácil interconectarlos a la hora de crear un sistema combinado”.

Tal como afirma Danny Staerk, Grundfos puede actuar como proveedor único y suministrar todo tipo de productos, desde estaciones de bombeo prefabricadas hasta sensores y sistemas de protección de motores integrados. La posibilidad de adquirir la solución completa a un único proveedor permite a los clientes sacar el máximo partido de su sistema.

“Aunque un cliente compre nuestras bombas, si adquiere un controlador estándar de otro fabricante existe el riesgo de que no interactúe correctamente con el sistema y la variedad de funciones se vea limitada”, explica. “Con nuestro controlador, podrá conseguir mucho más”.

Acerca de las soluciones Grundfos iSOLUTIONS

Pulse sobre el enlace ara obtener más información sobre cómo las soluciones Grundfos iSOLUTIONS ponen sistemas de bombeo de aguas residuales controlados, fiables y de alta eficiencia energética a disposición de las empresas.

Autor del artículo: Justyn Barnes





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