Una estación de bombeo es todo un sistema dedicado a bombear agua y una amplia gama de diferentes líquidos. Las estaciones de bombeo de agua limpia varían en tamaño, desde pequeños sistemas prefabricados o montados sobre patines capaces de suministrar agua a unos pocos hogares, hasta grandes instalaciones permanentes de escala municipal o industrial de hasta varios cientos de kilovatios que requieren un diseño detallado por parte de ingenieros, seguido de una compleja construcción. Existen sistemas más pequeños que pueden desplegarse rápidamente en todas las fases de una emergencia, mientras que las estaciones de bombeo grandes suelen formar parte de un sistema municipal de suministro de agua totalmente funcional y, como tales, no se utilizarán en caso de emergencia a menos que se trate de la rehabilitación de una planta existente.

Una estación de bombeo incluye todos los componentes y subsistemas necesarios para proporcionar un caudal presurizado, incluidas bombas, válvulas, tuberías dentro de la estación, controles, energía de reserva/respaldo (si se desea) e instrumentación. Las estaciones de bombeo no incluyen necesariamente la fuente de generación de energía para el bombeo.
Las estaciones de bombeo de agua limpia están disponibles en diferentes escalas y niveles de complejidad y pueden formar parte de un elemento de tratamiento de agua, como la desinfección y el almacenamiento intermedio.

Consideraciones de diseño

Las consideraciones más importantes en el diseño para las estaciones de bombeo son el caudal necesario y la presión de descarga requerida. Estos se determinan mediante un análisis detallado de la población y la geografía a la que se presta servicio, la capacidad de la planta de tratamiento, la capacidad de almacenamiento, los tiempos de bombeo y la hidráulica de los sistemas. En el caso de estaciones de bombeo pequeñas, los caudales pueden estimarse rápidamente utilizando las directrices y las presiones de descarga del Manual Esfera que se determinan por la elevación del agua en un depósito de almacenamiento junto con las pérdidas de energía en las tuberías de descarga (véase A.8 ). Para sistemas más grandes y complejo se requiere un análisis de ingeniería detallado. Otras consideraciones de diseño son las características del líquido bombeado, la presión, las condiciones aguas arriba de la estación de bombeo, la exposición ambiental, la interoperabilidad de los componentes y las posibilidades de mantenimiento. Con la excepción de los sistemas temporales pequeños, el diseño de ingeniería detallado es fundamental, en especial para los sistemas permanentes y semipermanentes que se deben diseñar junto con el resto de la red del sistema.

Materiales

Las estaciones de bombeo pequeñas (sistemas montados en patines) se pueden prefabricar y enviar al sitio listas para trabajar.
En contextos de emergencias agudas, los sistemas sencillos se hacen de elementos fácilmente disponibles a nivel local o de elementos preempaquetados estándar que existen en las tiendas de los principales proveedores de emergencia WASH. Los sistemas más grandes deben analizarse con base en cada componente para determinar los materiales y tipos de componentes adecuados. Conforme las capacidades y las presiones aumentan, se deben tomar en cuenta distintos tipos de bombas, ya que los efectos del escalado son más prominentes en el diseño de los componentes. Por ejemplo, las fuerzas y reacciones en los cojinetes de la bomba se vuelven más cruciales conforme la bomba escala a caudales y presiones mayores.

Aplicabilidad

Las estaciones de bombeo forman parte de muchos sistemas de agua bien gestionados para vecindarios o municipios. Las grandes estaciones de bombeo requieren de un tiempo considerable para su diseño y construcción, por lo que son más aplicables en contextos de recuperación o posteriores a catástrofes. Los pequeños sistemas de bombeo montados sobre patines pueden ayudar a suministrar agua potable en las respuestas inmediatas a las catástrofes y en todas las etapas posteriores de respuesta. Cuando el acceso a la energía eléctrica es limitado, las estaciones de bombeo pueden configurarse con energía suplementaria, por ejemplo de pequeños generadores de motor. Algunas estaciones de bombeo también se pueden ofrecer en paquetes para ser accionadas por motores, lo que permite directamente el despliegue rápido del sistema en una catástrofe natural en la que el restablecimiento de la electricidad puede tardar de varias semanas a meses. El tipo de bombas utilizadas puede variar dependiendo de las características de la fuente de agua (la ubicación por encima o por debajo de la elevación de la estación de bombeo, la turbiedad o la composición química). Por ejemplo, si la fuente de agua disponible es un acuífero, puede ser necesaria una bomba sumergible para llevar el agua al nivel del suelo. En este caso, factores como la profundidad del agua, la cantidad de caudal y el tamaño del pozo requerirán un diseño de bomba a la medida, lo que será un factor limitante para poder utilizar diseños estándar montados sobre patines. Por lo tanto, cada estación de bombeo debe diseñarse en función de las necesidades individuales. Para los sistemas de agua limpia, el tipo de bomba y la instalación pueden ajustarse a un nivel específico. En función de los requisitos de capacidad y presión, pueden alquilarse estaciones de bombeo completas según la disponibilidad local. Los diseños personalizados suelen tardar entre 20 y 24 semanas para la adquisición y montaje de los equipos.

Operación y mantenimiento

Las grandes estaciones de bombeo requieren de una operación y un mantenimiento más intensivos y especializados. Todos los componentes mecánicos y de desgaste requieren un mantenimiento regular. La operación de las grandes estaciones de bombeo puede ser compleja y requerir sistemas de control específicos. Debe preverse un tiempo suficiente para la instalación y la O&M en función de la complejidad del sistema instalado. Si las bombas instaladas no están diseñadas para utilizarse con otros fluidos además de agua limpia, las estaciones de bombeo podrían sufrir un desgaste excesivo de los componentes, sobrecargas eléctricas y bloqueos.

Salud y seguridad

Deben tomarse precauciones de seguridad en torno a cualquier equipo electromecánico. Los peligros asociados a las estaciones de bombeo pueden incluir el riesgo de descarga eléctrica, equipos giratorios, aguas abiertas y caudal presurizado.

Costos

Los costos de las estaciones de bombeo completas son elevados y están estrechamente relacionados con la capacidad y los materiales de construcción.

Consideraciones medioambientales y sociales

Los usuarios finales de un sistema de suministro de agua no suelen interactuar con una estación de bombeo. Hay que tener en cuenta la complejidad de O&M del sistema, aunque siempre se necesita personal entrenado y capacitado. Los motores eléctricos, de gasolina o diésel, se utilizan habitualmente como fuentes de energía en las estaciones de bombeo. Desde el punto de vista medioambiental, el motor eléctrico es la fuente de energía preferida por su limpieza, su nivel de ruido relativamente bajo y sus menores emisiones contaminantes. Una bomba eléctrica también puede funcionar con energía solar.