Los sistemas de bombeo para aplicaciones HVAC generalmente son diseñados con reserva (backup), planificado a su vez con relación a la redundancia. La redundancia se define como el porcentaje de flujo de diseño disponible cuando una bomba falla, considerando la demanda diaria del sistema.
donde N = Número de bombas en el sistema
Regularmente, para satisfacer esta necesidad, los sistemas se diseñan en operación duty-standby, donde una bomba opera constante mientras la otra se encuentra en reserva para proporcionar una redundancia del 100% en caso de falla o durante periodos de mantenimiento. La realidad de los sistemas de bombeo es que operan a carga parcial la mayor parte del tiempo, por lo tanto, podemos seleccionar múltiples equipos más pequeños para manejar la carga a menor flujo. Si una bomba falla, aun hay suficiente redundancia proporcionada por las restantes para manejar las cargas.
A diferencia de otros equipos como chillers y calentadores, la relación de redundancia en un sistema de bombas no es una proporción uno a uno en el número de estas. Al planificar el sistema se toma a consideración el porcentaje de capacidad dividida, que es la proporción de flujo de diseño por equipo. Por ejemplo, si es necesario suministrar 300 gpm, y se tienen dos bombas:
- Con controles inteligentes, si una de las bombas falla, la restante incrementará su velocidad a la capacidad máxima del motor. Así, se obtiene la siguiente relación:
- Con una redundancia del 80% del flujo de diseño, uno obtiene aproximadamente 98% del poder emitido en calefacción y 95% en refrigeración.
Al utilizar dos bombas pequeñas trabajando en paralelo, cada una seleccionada para manejar el 50% del flujo de diseño se obtienen los siguientes beneficios:
- Reducir el costo de inversión inicial en los equipos
- Ahorro de energía
- Reducir el espacio necesario para el sistema
- Reducir la huella de carbono
Si una bomba falla, la segunda puede proveer un 70% de redundancia, lo cual esta bien, considerando que los sistemas HVAC operan con carga parcial la mayor parte del tiempo. Los costos de instalación se reducen, ya que se requieren menos accesorios y periféricos para tener un sistema funcional.
Autor:
ING. Armando Razo.