La caída de presión es un fenómeno que surge cuando el agua avanza por un circuito. Es fundamental tenerla en cuenta a la hora de diseñar la red hidráulica de una piscina, a fin de garantizar un correcto filtrado del agua y un funcionamiento eficaz.
- El caudal de agua en el sistema de filtrado
- ¿En qué consiste una caída de presión?
- Diseño de una piscina para evitar las caídas de presión
- Corregir un problema de caída de presión excesiva
- Mantenimiento para evitar problemas de caídas de presión
- Resumen de las caídas de presión
El caudal del agua en el sistema de filtrado de una piscina
Es bien sabido que la función principal del sistema hidráulico de una piscina es filtrar el agua. Este sistema, compuesto por skimmers, boquillas, tuberías, válvulas de control, una bomba, uno o varios filtros, etc., debe permitir filtrar el agua en las mejores condiciones posibles, dado que realiza el 80 % de la limpieza de una piscina.
Para alcanzar la máxima eficacia en el elemento central de este sistema, el agua debe atravesarlo a la velocidad óptima y, por lo tanto, con el caudal óptimo.
Para garantizar este caudal óptimo, es evidentemente la bomba de filtrado resulta esencial, pero tampoco cumple todas las funciones necesarias. Igualmente importante es el dimensionamiento de las tuberías que discurren entre la piscina y la sala técnica, es decir, su longitud, su material y su diámetro, así como el número de piezas que precisan sellado.
La correcta instalación de estos elementos ayuda a evitar al máximo las caídas de presión, manteniendo el caudal de agua necesario para el correcto filtrado del agua de la piscina y mantenerla limpia.
¿En qué consiste una caída de presión?
Se trata de un fenómeno físico inherente a cualquier circuito de agua: es una reducción de la energía, y por tanto del caudal, que sufre el agua cuando encuentra un obstáculo en su camino. Este obstáculo puede ser de dos tipos:
-
una caída de presión lineal se produce en toda la longitud de la tubería: se trata simplemente del rozamiento del agua en las tuberías,
-
una caída de presión singular se produce en un lugar concreto. Por ejemplo, un codo de 90º muy pronunciado que modifique repentinamente la dirección del agua en la red puede llegar a reducir el caudal.
La caída de presión en una red hidráulica es, por lo tanto, la suma de las pérdidas lineales y singulares.
Las caídas de presión mal controladas no solo reducen el caudal de agua y, por lo tanto, la eficacia de su filtrado, sino que también pueden ocasionar daños, a veces graves, en la red hidráulica.
Diseño de una piscina para evitar las caídas de presión
Una vez realizados los cálculos necesarios, podemos diseñar una red hidráulica que minimice las caídas de presión para alcanzar el caudal y la velocidad del agua deseados: ese es el paso más importante en el diseño de la piscina.
Se trata de un paso crucial porque cambiar un filtro o una bomba es una operación relativamente sencilla, pero modificar todo un sistema tras su construcción no resulta nada fácil. Lo más aconsejable es diseñar desde el primer momento una red eficaz, sin escatimar en tuberías, válvulas de control, etc. y que garantice el buen funcionamiento de la piscina.
Velocidad del agua y la distancia que recorre
Por lo general, un modo muy eficaz de recortar las caídas de presión consiste en reducir la velocidad del agua. Esto puede lograrse mediante la instalación de tuberías de un diámetro suficientemente grande (63 mm en lugar de 50 mm, por ejemplo), para alcanzar la velocidad idónea, que se sitúa entre:
- 0,5 y 2 m/s - preferiblemente 1,5 m/s - en aspiración,
- inferior a 3 m/s - preferiblemente 2 m/s - en la descarga.
Estas velocidades, al tiempo que permiten una buena circulación del agua entre la piscina y la sala técnica, evitan la cavitación (es decir, la formación de microburbujas de vapor de agua en la aspiración). Este fenómeno aumenta exponencialmente con la velocidad del agua y, además de una importante reducción de energía, puede ocasionar daños muy graves a la turbina de la bomba.
Por último, es esencial evitar las distancias excesivas entre la piscina y la sala técnica, ya que el agua experimenta una caída de presión lineal a lo largo de las tuberías, y esto aumenta el riesgo de cavitación. Así, lo más aconsejable es situar la sala técnica lo más cerca posible de la piscina.
Cambios de dirección
Otra buena práctica consiste en evitar los cambios bruscos de dirección en las tuberías; por ejemplo, dos codos de 45° suponen un obstáculo mucho menor para el agua que un codo pronunciado de 90°. Los codos de "radio amplio" resultan aún más eficaces: pueden conformarse con tubos de PVC semirrígidos, por ejemplo, traduciéndose en una caída de energía mínima.
El número de piezas que precisan sellado
Por último, y sobre todo en la fase de aspiración, es recomendable seleccionar con cuidado el número de piezas a sellar: skimmer, boquillas, etc. Estas piezas representan una inversión muy limitada en comparación con el coste global de la piscina. Llegados a este punto, no caiga en la tentación de subestimar las necesidades y correr el riesgo de que la piscina no funcione correctamente, lo que derivaría en costes notablemente superiores a largo plazo.
Las buenas prácticas para las tuberías consisten, en primer lugar, en seleccionar el número adecuado de piezas que precisan sellado, seguido del número correcto de tuberías y codos del diámetro adecuado, para alcanzar la velocidad idónea de 1,5 m/s en la aspiración y de 2 m/s en la descarga, respectivamente.
La bomba y el filtro
La bomba debe situarse lo más cerca posible de los skimmers para reducir las distancias y, en consecuencia, las caídas de presión. Sin embargo, aunque la bomba suele ocupar un primer plano durante la fase de diseño, su único cometido es servir al filtro. Es este último en el que debe centrarse una vez definido el volumen de agua de la piscina a tratar.
El filtro también afecta a las caídas de presión: normalmente, un filtro de cartucho provoca menos caídas de presión que uno de arena. Frente a lo que muchos opinan, un filtro de cartucho bien dimensionado requiere muy poco más mantenimiento que uno de arena, y es más eficaz. Los beneficios hablan por sí solos.
Corregir un problema de caída de tensión excesiva
Resulta notablemente más sencillo diseñar desde el principio un sistema de filtrado que prevea y minimice las caídas de presión que solucionar los problemas que estas puedan ocasionar.
Sin embargo, en ocasiones es necesario intervenir a causa de una piscina mal diseñada: cuando el sistema de filtrado intenta, por ejemplo, hacer pasar un gran caudal de agua por unas tuberías demasiado pequeñas.
¿Cómo se puede resolver este problema? La solución más radical es, por supuesto, desenterrar completamente la red de tuberías y sustituirlas siguiendo los principios explicados anteriormente. Una solución sin duda eficaz, pero costosa.
Antes de adoptar una medida tan drástica, considere la posibilidad de instalar un filtro que genere menos caídas de presión. Por ejemplo, cambiar un filtro de arena por un filtro de cartucho, como hemos mencionado.
Otra solución consiste en instalar una bomba de velocidad variable, para hacer circular el sistema hidráulico de la piscina con mayor lentitud cuando las condiciones lo permitan, dado reducir la velocidad reduce también las caídas de presión. Es preciso verificar los cálculos y las estimaciones para garantizar una renovación de agua suficiente en todos los casos.
Además, a veces es posible modificar ciertas tuberías y codos en la sala técnica: cambiar las tuberías de 50 mm por otras de 63 mm, así como los codos demasiado pronunciados por otros más amplios.
No obstante, si la instalación se diseñó mal desde principio, estos cambios podrían resultar insuficientes y la única opción consistiría en rediseñar totalmente el sistema de filtrado.
Mantenimiento para evitar problemas de caídas de presión
Otra opción es la de actuar durante el programa de mantenimiento para reducir las caídas de presión en el circuito de la piscina.
En efecto, la descalcificación del filtro, que se lleva a cabo durante el invierno, es un paso muy importante y valioso tanto para los filtros de arena como para los de cartucho.
Esto se debe a que la cal podría acumularse en el filtro y crear vías preferenciales que no filtren el agua en absoluto, aumentando así la presión y generando una caída de presión. Además, la cal retiene bacterias responsables de la contaminación del filtro, pudiendo ocasionar múltiples problemas en materia de calidad del agua.
Por todos estos motivos, no solo por el efecto sobre las caídas de presión, recomendamos firmemente descalcificar el filtro al término de cada temporada.
Resumen de las caídas de presión
Las caídas de presión en la red hidráulica de una piscina son un fenómeno a tener en cuenta desde la fase de diseño de la piscina. Si fueran demasiado importantes, dejaría de filtrar eficazmente el agua y podría experimentar daños en las tuberías.
Es preciso diseñar un sistema de filtrado con el menor número posible de obstáculos: utilice tuberías con grandes diámetros, codos anchos, distancias reducidas y el número correcto de piezas que precisan sellado. De este modo, asegurará una velocidad adecuada garantizando el caudal de agua necesario para su correcto tratamiento y renovación.
Por último, la bomba (preferiblemente de velocidad variable), así como el filtro (de arena o de cartucho), también pueden afectar de un modo importante la caída de presión del sistema, al igual que la descalcificación del filtro durante el mantenimiento.
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