La bomba multietapa de velocidad variable HK(L)E integra un variador de frecuencia (VFD) de alto rendimiento directamente en el conjunto del motor de la bomba, proporcionando un suministro de agua a presión constante automático sin necesidad de un panel de control externo. Al ajustar continuamente la velocidad del motor para que coincida con la demanda en tiempo real, esta bomba logra un ahorro de energía del 20-40 % en comparación con el funcionamiento a velocidad fija, lo que la convierte en la opción inteligente para cualquier aplicación en la que el consumo de agua fluctúe a lo largo del día.
Construida sobre la probada plataforma hidráulica HK(L) con una ruta de flujo completamente de acero inoxidable 304 y un motor con clasificación IE3, la HK(L)E añade un VFD instalado de fábrica, un sensor de presión de precisión y lógica de control PID dentro de una única carcasa compacta. El resultado es una solución de aumento de presión verdaderamente plug-and-play.
Cómo funciona el control VFD integrado
La HK(L)E monitoriza la presión del sistema a través de un transductor de presión integrado. Cuando la demanda disminuye —por ejemplo, por la noche en un edificio residencial— el VFD reduce la frecuencia del motor de forma proporcional, ralentizando la bomba y manteniendo la presión objetivo con un mínimo consumo de energía. Cuando la demanda aumenta bruscamente, el VFD acelera el motor instantáneamente para satisfacer los requisitos de caudal.
Este control PID (proporcional-integral-derivativo) en bucle cerrado elimina la necesidad de válvulas de alivio de presión, derivaciones y bombas sobredimensionadas de velocidad fija que desperdician energía estrangulando el exceso de caudal.
Funciones de protección inteligentes
- Protección contra falta de agua — El controlador detecta una caída en la presión de succión y detiene la bomba automáticamente para evitar daños por funcionamiento en seco.
- Protección contra cortocircuitos y sobrecargas — La protección electrónica integrada elimina la necesidad de fusibles externos o relés térmicos.
- Alarma de bajo voltaje — El VFD advierte y reduce la potencia de forma gradual cuando el voltaje de suministro cae por debajo de los umbrales aceptables, evitando paradas inesperadas.
- Reinicio automático — Después de un corte de energía, la bomba realiza un reinicio suave para evitar golpes de ariete y choques mecánicos.
Ahorro de energía: Velocidad fija vs. VFD durante 10 años
La siguiente comparación ilustra el ahorro típico de costes energéticos para una bomba de 7,5 kW que funciona 16 horas al día en una aplicación de suministro de agua a edificios. Tarifa eléctrica: 0,85 ¥/kWh.
| Artículo | Fijo (DOL) | Velocidad Variable (VFD) |
|---|---|---|
| Potencia nominal | 7,5 kW | 7,5 kW |
| Factor de carga promedio | 90% | 55 % (ajustado por velocidad) |
| Consumo diario de energía | 108 kWh | 63 kWh |
| Coste energético anual | ¥33,516 | ¥19,534 |
| Costo energético a 10 años | ¥335,160 | ¥195,340 |
| Ahorro energético (10 años) | — | 820 ¥ (42 %) |
| Prima del VFD (única vez) | — | ¥6,500 |
| Beneficio neto a 10 años | — | ¥133,320 |
En la mayoría de las instalaciones del mundo real con patrones de demanda variables, la HK(L)E recupera el coste de su actualización a VFD en 6-18 meses solo a través del ahorro de electricidad.
Especificaciones técnicas
| Parámetro | Especificación |
|---|---|
| Caudal (Q) | 4 – 85 m³/h |
| Altura (H) | Hasta 245 m |
| Presión de trabajo | Hasta 2.5 MPa (25 bar) |
| Temperatura del medio | -15 °C a +120 °C |
| Clase de eficiencia del motor | IE3 (YE3) con VFD integrado |
| Rango de frecuencia | 30 – 60 Hz (estándar) |
| Voltaje | Trifásico 380 V, 50 Hz |
| Modo de control | Presión constante PID de circuito cerrado |
| Rango de ajuste de presión | 0,1 – 2,5 MPa (configurable por el usuario) |
| Material hidráulico | Acero inoxidable SUS304 |
| Sello mecánico | Carburo de silicio / grafito |
| Tipos de conexión | F, N, T, K, L |
| Protección | IP55, protecciones VFD integradas |
| Pantalla | LED digital (presión, frecuencia, código de avería) |
Aplicaciones
La bomba multietapa de velocidad variable HK(L)E destaca en escenarios donde la demanda de agua varía significativamente con el tiempo:
- Aumento del suministro de agua a edificios — Mantiene una presión de grifo constante en todos los pisos, independientemente del nivel de ocupación, eliminando las fluctuaciones de presión matutinas/vespertinas comunes en los sistemas de velocidad fija.
- Riego con demanda variable — Ajusta automáticamente el caudal para satisfacer los requisitos de riego estacionales y diarios para aplicaciones agrícolas y paisajísticas.
- Estabilización de Presión para Hoteles y Residencias — Mantiene la presión de la ducha en las habitaciones de hotel constante incluso durante los períodos de máxima ocupación, mejorando el confort de los ocupantes y reduciendo las quejas.
- Refrigeración de Procesos Industriales — Modula el flujo de agua de refrigeración en plantas de fabricación donde las cargas térmicas cambian entre turnos de producción.
- Estaciones de Bombeo Municipales — Reduce los cargos por demanda máxima al suavizar el perfil de carga eléctrica de la bomba durante el día.
Preguntas frecuentes
¿Qué es el control de presión constante PID?
PID significa Proporcional-Integral-Derivativo. El controlador incorporado compara continuamente la presión real del sistema (medida por el sensor de presión) con su punto de ajuste objetivo. Si la presión real es demasiado baja, el algoritmo PID aumenta la frecuencia del motor para elevar el flujo. Si la presión es demasiado alta, disminuye la frecuencia. Los términos “integral” y “derivativo” eliminan el error de estado estacionario y evitan la oscilación, lo que resulta en una presión extremadamente estable que se mantiene dentro de ±0.02 MPa del punto de ajuste.
¿Cuál es el rango de ajuste de presión?
El HK(L)E permite puntos de ajuste configurables por el usuario desde 1 MPa a 2.5 MPa (1–25 bar). La presión objetivo se ajusta en el panel LED durante la puesta en marcha. Cambiar el punto de ajuste en cualquier momento surte efecto en segundos.
¿Puede reemplazar mi bomba de refuerzo de velocidad fija existente?
Sí. El HK(L)E está diseñado como un reemplazo directo para las bombas de refuerzo convencionales de velocidad fija. La huella y las conexiones de tubería (F, N, T, K o L) son idénticas a la serie HK(L) estándar. Simplemente desconecte la bomba vieja, atornille el HK(L)E, establezca la presión deseada y el sistema funcionará automáticamente; no se requiere PLC externo ni tanque de presión.
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