Optimización del funcionamiento de grupos de bombeo en una piscina municipal

Abstract

[ES] Las piscinas cubiertas son la infraestructura deportiva que más energía y recursos consume en su gestión y explotación. Una de las competencias de la ingeniería es conseguir eficiencia energética y mejorar los procesos. Esto ha cobrado una especial relevancia desde que el coste de la energía se ha incrementado de manera exponencial. Por ello se considera oportuno estudiar y mejorar el proceso de bombeo del agua en piscinas municipales con el fin de asegurar el cumplimiento de la normativa vigente y la calidad del agua de las mismas, así como reducir los costes de explotación y el impacto medioambiental derivado de su gestión. Se va a estudiar la Piscina Municipal de Nazaret, sita en la Calle Macarena s/n de Valencia. Se ha localizado una vía de mejora en el tratamiento de los grupos de bombeo que alimentan el circuito hidráulico de una piscina, destinado a la filtración del agua del vaso, la dosificación de desinfectante y corrector del pH, el calentamiento y otros tratamientos necesarios para mantener las condiciones de servicio adecuadas. Cabe destacar que los resultados obtenidos en el presente TFG serán de aplicación, con las condiciones y salvedades intrínsecas a cada instalación, a otras piscinas públicas o privadas independientemente del tamaño de las mismas El presente estudio tiene como objetivo definir 3 propuestas de mejora para el sistema de bombeo de agua de una piscina: a. Instalación de variadores de frecuencia b. Sustitución de los actuales grupos de bombeo por otros de alta eficiencia c. Instalación de un sistema de control Las tres actuaciones tienen como objetivo cubrir una serie de carencias del sistema original y aproximar la instalación a unas condiciones de funcionamiento óptimas y que a continuación se detallan: a. Los variadores de velocidad producen unos arranques y paros progresivos, reduciendo los golpes de ariete y los picos de consumo derivados de los arranques todo/nada. Además permiten modificar las condiciones de funcionamiento de la bomba para adecuarla a las necesidades de la instalación (caudal y presión), redundando en una mayor vida útil de las bombas y en un ahorro muy considerable en el coste eléctrico, de mantenimiento y medioambiental. Así mismo, los equipos seleccionados disponen de sistemas de alarmas que detectan condiciones anómalas de funcionamiento y realizan paros selectivos antes de que sufra el sistema hidráulico. b. Los grupos de bombeo existentes fueron instalados en el año 2003. Aunque funcionan adecuadamente existen actualmente en el mercado soluciones de bombeo con mejores rendimientos, construcciones más robustas y menores requisitos de mantenimiento. c. La implantación de un sistema de control que regule el funcionamiento de los grupos de bombeo nos permitirá: i. Discriminar entre dos programas horarios con diferentes necesidades (apertura y cierre) ii. Asegurar en ambos casos que se cumple con los requerimientos para cada situación que la normativa (horarios apertura) y la experiencia (horario de cierre) definen, actuando sobre las condiciones de funcionamiento de las bombas para asegurar que el caudal y la presión son los adecuados en cada situación. Una vez definidas las propuestas de actuación, se implantarán y se realizarán las mediciones necesarias para cuantificar los ahorros producidos entre la solución original y la propuesta. Esto permitirá estudiar la viabilidad del proyecto y definir el periodo de retorno de cada inversión. ]

[EN] The covered pools are the sports facilities that more energy and resources consumed in its management and exploitation. One of the skills of the engineering is energy efficiency and process improvement, which has gained special relevance since cost of energy has increased exponentially. The study and improvement of the water pumping in council¿s pools to ensure the compliance of the regulations existing and the quality of the pool water, as well as the reduction of the costs and the environmental impact derived of its management, is of great importance. The study of the Nazaret council¿s pool, in Macarena St. of Valencia, will be addressed. A way to improve the pumping groups that feeds the hydraulic pool system, which is used to filter pool water, dose the disinfectant and pH corrector, warming and others necessary treatments, has been found. The results obtained at present project shall apply to other public or private pools regardless of their size. This study aims to work in 3 proposals to improve the water pool pumping system: a. Installation of variable frequency drives. b. Replacement current pumping groups by others with higher efficiency. c. Control system integration. Those actions are intended to solve shortcomings of the original system and approach it to optimal operating conditions. Are described below: a. Variable frequency drive produce progressive starts and stops, decreasing water hammers and electric consumption peaks derived of on/off control. Moreover, variable frequency drives allow to modify the pumps operation conditions to adapt it at installation needs (flow and pressure), increasing service life pumps and decreasing electrical consumption, maintenance cost and environmental savings. Likewise, the selected variable frequency drives have alarm systems that detect abnormal operating conditions and perform selective stoppages until hydraulic system suffers. b. Existing pumping groups were installed in 2003. Although they work properly, on market, there are currently solutions of pumping with best yields, hard constructions and less requirements of maintenance. c. The introduction of a control system that regulates the operation of pumping groups allow us to:

i. Discriminate between two schedules with different needs (opening and closing) ii. Ensure, in both cases, that the requirements for each situation are defined by the regulations (opening hours) and the experience (closing schedule) defined, acting on the operating conditions of the pumps to ensure that the flow and pressure are suitable in every situation.

Defined the action proposals, the necessary measurements will be implemented and carried out to quantify the savings produced between the original solution and the proposal. This will allow studying the viability of the project and defining the return period of each investment.]