Limpiador automático de piscinas

Los limpiafondos para piscinas evolucionaron a partir de los filtros de agua y los primeros limpiafondos para cisternas . Los precursores de los limpiafondos actuales fueron los limpiafondos para cisternas, desarrollados para limpiar piscinas y cisternas. Las termas eran famosas por sus elaboradas cisternas y proliferaron en los primeros años de Estados Unidos . La Oficina de Patentes y Marcas de Estados Unidos menciona una patente de un limpiafondos para cisternas presentada (aunque nunca concedida) ya en 1798.

En 1883, John E. Pattison de Nueva Orleans solicitó una patente para un "limpiador de cisternas y tanques", y la primera patente descubierta se emitió al año siguiente. ^{[ 1 ]} Este dispositivo barría y raspaba el fondo de la cisterna o el tanque y, mediante una combinación de succión y manipulación de la presión del agua, lograba separar y eliminar los sedimentos sin vaciar el agua. Durante los siguientes 20 años, su invento fue revisado en varias ocasiones. Muchas patentes de limpiadores de piscinas emitidas en la actualidad hacen referencia a algunos de los limpiadores de cisternas como predecesores de su invención.

El primer limpiador de piscinas fue inventado en 1912 por John M. Davison, ciudadano de Pittsburgh , Pensilvania . El 26 de noviembre de 1912, presentó una solicitud de patente ante la Oficina de Patentes y Marcas de los Estados Unidos titulada "Aparato de limpieza para piscinas y similares", que fue emitida el 25 de marzo de 1913. ^{[ 2 ]}

El primer limpiafondos de succión fue inventado por Roy B. Everson de Chicago en 1937 y se llamó "Swimming Pool Cleaner". ^{[ 3 ]}

En 1953, Joseph Eistrup creó otro notable limpiafondos de succión, al que llamó "Limpiador de Piscinas". ^{[ 4 ]} Dos años después, Andrew L. Pansini creó el "Limpiador Automático de Piscinas"; fue el primer limpiafondos verdaderamente automático y Pansini lo promocionó como "eficaz para eliminar la espuma, la suciedad y otras acumulaciones tanto del fondo como de las paredes de una piscina, dispersando la materia extraña en el agua para su posterior eliminación mediante un sistema normal de bomba y filtro de la piscina". ^{[ 5 ]}

El primer robot limpiador de piscinas que utilizaba electricidad fue inventado por Robert B. Myers en 1967. ^{[ 6 ]}

El limpiador de presión lateral fue inventado por Melvyn Lane Henkin en 1972. Se llamaba "Limpiador Automático de Piscinas" y utilizaba tres ruedas para permitir que la máquina "se desplazara bajo el agua siguiendo una trayectoria aleatoria sobre la superficie de la piscina para desalojar los residuos". ^{[ 7 ]} Este diseño se utiliza en el Limpiador de Piscinas Polaris, un limpiador de piscinas de uso común entre los propietarios de piscinas modernas. ^{[ 8 ]}

Independientemente de sus homólogos estadounidenses, Ferdinand Chauvier , un ingeniero hidráulico que emigró a Sudáfrica desde el Congo Belga, introdujo el Kreepy Krauly en Springs , Sudáfrica, en 1974. ^{[ 9 ]}

Este tipo de limpiafondos extrae el agua de la piscina mediante el skimmer o los desagües, la utiliza para desplazarse y aspirar la suciedad, y luego la devuelve filtrada a través de las válvulas de retorno o salida de la piscina. Es el tipo de limpiafondos más económico y popular, y recorre la piscina de forma aleatoria. Generalmente, se conecta mediante una manguera de 3,8 cm (1,5 pulgadas ) a una placa de vacío en el skimmer o a una línea de extracción o aspiración específica en el lateral de la piscina. La succión de la bomba proporciona la fuerza necesaria para que la máquina recorra aleatoriamente el fondo y las paredes de la piscina, extrayendo la suciedad y los residuos a su paso. El primer limpiafondos automático fue de succión.

Los limpiafondos de succión son los más económicos y utilizados. Su precio oscila entre 250 y 650 dólares estadounidenses. Funcionan exclusivamente con la bomba principal de la piscina y utilizan el sistema de filtración para eliminar la suciedad y los residuos del agua. Son ideales para piscinas con cerco o con poca suciedad, como arena . Grandes cantidades de residuos, como hojas y ramas, pueden obstruir fácilmente la unidad o la cesta de la bomba. Estos limpiafondos reducen la succión de la bomba principal, lo que aumenta el consumo eléctrico y requiere un mantenimiento más frecuente de la bomba y el sistema de filtración. Son menos potentes que otros tipos de limpiafondos. ^{[ 12 ]} El mantenimiento y el reemplazo de piezas son mínimos a lo largo del tiempo.

En este diseño, la entrada de agua a la piscina se presuriza aún más mediante una bomba de refuerzo secundaria en la mayoría de los modelos, aunque no en todos. Esta agua a alta presión se utiliza para el desplazamiento y la succión de residuos, aprovechando el efecto Venturi . El limpiafondos recorre la piscina de forma aleatoria. La necesidad de una bomba de refuerzo hace que los limpiafondos de presión sean los más caros en términos de consumo eléctrico.

La presión genera turbulencias en el agua, distribuyendo algunos residuos sobre el fondo y las paredes de la piscina. Parte de estos residuos rebotan en la superficie antes de ser aspirados por el filtro principal a través de las entradas del skimmer. Una porción de la suciedad y los residuos queda atrapada en una bolsa filtrante. Los limpiafondos de presión son más adecuados para eliminar grandes cantidades de residuos, como hojas, bellotas y ramas. El precio de compra de este tipo de limpiafondos oscila entre los 200 y los 700 dólares, más el coste de la bomba de refuerzo, que suele superar los 200 dólares. Algunos modelos más sofisticados pueden costar más de 1000 dólares.

Tanto los limpiafondos de succión como los de presión dependen de la bomba principal y del sistema de filtración de la piscina para eliminar los contaminantes del agua, lo que les impide eliminar partículas más pequeñas que el tamaño de poro del elemento filtrante existente. Dichos elementos pueden ser arena, tierra de diatomeas , zeolita u otros materiales naturales o sintéticos. El tamaño de estas partículas varía desde menos de 5 μm para los filtros de diatomeas hasta más de 50 μm para los filtros de arena.

Estos limpiadores son independientes del sistema principal de filtración y bombeo de la piscina y se alimentan con una fuente de electricidad separada, generalmente en forma de un transformador de fondo que se mantiene al menos a 3 metros (10 pies ) de la piscina. Tienen dos motores internos: uno para aspirar el agua a través de una bolsa de filtro autónoma y expulsar el agua filtrada de vuelta a la piscina, y otro que es un motor de accionamiento conectado a orugas de goma o sintéticas tipo tractor y "cepillos" sujetos con bandas de goma o plástico a un eje metálico. ^{[ 13 ]} Los cepillos, que se asemejan a rodillos de pintura, están ubicados en la parte delantera y trasera de la máquina y ayudan a eliminar las partículas contaminantes del fondo y las paredes de la piscina (en algunos diseños incluso se incluyen los escalones de la piscina), según el tamaño y la configuración. También dirigen las partículas hacia la bolsa de filtro interna . 

Un microchip interno está programado para controlar los motores de accionamiento. El chip hace que la máquina cambie de dirección cuando llega a una pared o a la superficie del agua después de subir por las paredes de la piscina.

Estas máquinas también pueden ser dirigidas por sensores ubicados en las barras de protección que, al entrar en contacto con objetos como una pared, provocan un cambio de dirección, con una pequeña desviación que les permite desplazarse el ancho de una máquina en cada cruce de la piscina. El temporizador de retardo es una característica importante para muchas piscinas, ya que muchas apagan varias bombas de circulación durante la noche para permitir que las partículas en suspensión se depositen en el fondo; después de un par de horas, el limpiafondos inicia su ciclo de limpieza. Este ciclo está configurado para completarse antes de que se vuelvan a encender las bombas. Si bien esta función no es necesaria para una limpieza adecuada de la piscina, ahorra energía y mejora la eficiencia de la limpieza.

Para avanzar, retroceder y sortear paredes y escalones, los robots aspiradores eléctricos se basan en tres principios naturales: la tracción y el movimiento generados por el motor y las orugas, la flotabilidad creada por las amplias zonas internas que se llenan de aire y la fuerza resultante de la alta presión del agua que se expulsa desde la parte superior y que empuja el robot contra el suelo y las paredes. Algunos robots aspiradores eléctricos utilizan cepillos de alcohol polivinílico (PVA), cuya adherencia permite que el robot se fije a paredes, escalones y suelos. Además, es resistente a la suciedad y al aceite, lo que prolonga su vida útil en comparación con el caucho u otros materiales sintéticos.

La combinación de estos tres principios naturales y un interruptor interno de mercurio que indica al microchip que la unidad ha pasado de una posición horizontal a una vertical le permite cambiar de dirección, de ascenso a descenso por la pared, a intervalos preprogramados según la altura media de las paredes de las piscinas. Algunas máquinas incorporan temporizadores que hacen que el robot permanezca en la línea de flotación, donde se acumula más suciedad, para fregar momentáneamente.

Las principales ventajas de estas máquinas son su eficiencia en tiempo, energía y capacidad de limpieza, así como sus bajos costos y requisitos de mantenimiento. La principal desventaja es su precio de compra, que puede oscilar entre $500 y $1500. El sistema de navegación inteligente presente en muchos robots facilita la cobertura de toda la superficie.

El MAHC propuesto no es el primer intento de proponer un código uniforme de salud acuática. La Asociación Estadounidense de Salud Pública (APHA) reconoció los peligros de las instalaciones acuáticas con un mantenimiento inadecuado y formó un comité en 1918 que, durante los siguientes 66 años, emitió once ordenanzas y reglamentos recomendados sobre "Normas para el diseño, la construcción, el equipamiento y el funcionamiento de piscinas y otros lugares de baño públicos". Sin embargo, por diversas razones, ninguna de estas recomendaciones fue adoptada, al menos no formal ni completamente.

La APHA intentó desarrollar un código uniforme de salud acuática, o lo que se ha denominado durante años como se mencionó anteriormente, y publicó informes breves anualmente desde 1920 hasta 1925, a los que simplemente se refería como "Informe del Comité sobre Lugares de Baño". En 1926 publicó su primer informe completo en su revista: "Estándares para el diseño, construcción, equipamiento y operación de piscinas y otros lugares públicos de baño". ^{[ 15 ]} Se publicaron otros doce informes hasta 1981.

Sin embargo, su falta de autoridad se deduce de la descripción cambiante de lo que se limitaba a sus recomendaciones o sugerencias y los propósitos expresados ​​al emitirlas. En 1957, se refirió a su informe como "Práctica recomendada para el diseño, equipamiento y operación de piscinas y otros lugares de baño públicos". ^{[ 16 ]} La AHPA se refirió a su informe en 1964 como "Ordenanza y reglamentos sugeridos que cubren las piscinas públicas", con una versión modificada para "Piscinas privadas" en 1970. Su último informe en 1981 se tituló "Piscinas públicas: reglamentos recomendados para el diseño y la construcción, operación y mantenimiento".

En 1912, casualmente el mismo año en que la Oficina de Patentes y Marcas de los Estados Unidos emitió la primera patente para un limpiador de piscinas, la Sección de Ingeniería Sanitaria de la APHA se reunió en la ciudad de Nueva York para sentar las bases de las primeras recomendaciones de reglamentación para piscinas y spas. Como se informó en el American Journal of Public Health en abril de 1912, se celebró una reunión en La Habana el diciembre anterior. Uno de los temas que se estudiaron en la reunión de Nueva York fue la "Higiene de las piscinas". ^{[ 17 ]}

En 1918, se nombró un comité sobre piscinas en la reunión anual de la APHA en Chicago, y dos años después se nombró un comité similar en la reunión de Washington, D.C. A pesar de sus objetivos declarados y publicados, ninguno se convirtió en ley, ni en uniforme, y mucho menos en de alcance nacional. ^{[ 18 ]}

Ninguna de las normas propuestas incluía más que una mención superficial a la necesidad de limpiar adecuadamente una piscina. Algunas, pero no todas, de estas ordenanzas y reglamentos recomendados se relacionaban con el uso de una aspiradora, aunque el primero que incluía alguna especificidad en 1923 al menos requería cierto nivel de claridad. El informe de 1921, de apenas unas pocas páginas, hacía esta referencia a la necesidad de limpiar la piscina:

La limpieza de la piscina se realiza vaciándola por completo un promedio de dos veces por semana y frotándola con cepillos duros y jabón. Después del cepillado, se enjuaga con una manguera. Una vez abierta la válvula de descarga, se deja correr el agua limpia sobre el fondo de los desagües, etc.

El informe de 1923 del American Journal of Public Health , Sección de Ingeniería Sanitaria de la Asociación Estadounidense de Salud Pública, leído ante la Sección de Ingeniería Sanitaria de la Asociación Estadounidense de Salud Pública en la Quincuagésima Segunda Reunión Anual en Boston, Massachusetts, el 8 de octubre de 1923, un poco más extenso, pero aún muy breve, decía:

Sección 3. Claridad: En todo momento en que la piscina esté en uso, el agua deberá estar lo suficientemente clara como para permitir que un disco negro de seis pulgadas de diámetro sobre un fondo blanco, colocado en el fondo de la piscina en el punto más profundo, sea visible desde ambos lados de la piscina cuando el agua esté en calma.

También decía:

Ninguna piscina podrá abrirse al público hasta que se haya eliminado toda la suciedad visible (no manchas) del fondo y cualquier residuo o materia flotante visible en la superficie. El residuo y la materia flotante pueden contener material infeccioso y deben eliminarse lo antes posible tras su detección.

En 1921 se reconoció que el material infeccioso, es decir, los patógenos , se acumulan en el agua estancada y deben eliminarse.

No fue hasta 1926 que se emitió el primer informe verdadero, que posteriormente se publicó en el Journal of the American Public Health Association . De todos sus informes desde 1920 hasta 1981, el primer informe importante de la APHA en 1926, escrito en forma narrativa al igual que los nueve siguientes hasta 1957, el comité incluyó las disposiciones detalladas relativas a la limpieza de piscinas, el aspirado y las aspiradoras:

E. Limpiador de succión: En opinión del comité, el único método satisfactorio para eliminar la suciedad, el cabello, etc., que se depositan en el fondo de una piscina es mediante un limpiador de succión. Dado que las bombas de circulación suelen accionar estos limpiadores, pueden clasificarse como un complemento del sistema de recirculación. Cuando un limpiador de succión se acciona mediante la bomba de recirculación, se debe proporcionar una compuerta con vástago graduado u otro dispositivo de registro para regular el flujo desde la salida de la piscina y permitir que la bomba funcione con la máxima eficiencia cuando el limpiador de succión esté en uso. Las conexiones de tubería fijas para la conexión del limpiador de succión a la succión de la bomba deben ser de tamaño suficiente para reducir la fricción al mínimo, y el limpiador y todas las conexiones extraíbles deben diseñarse para proporcionar una velocidad máxima en la boquilla de succión.

XXVI Limpieza de la piscina

A. No se permitirá que la suciedad visible en el fondo de una piscina permanezca más de 24 horas. B. Cualquier espuma visible o material flotante en la superficie de una piscina deberá eliminarse dentro de las 24 horas mediante el enjuague u otro medio eficaz.

El informe de 1964 incluía el siguiente texto:

Se deberá proporcionar un sistema de limpieza por vacío. Cuando forme parte integral del sistema de recirculación, se deberán ubicar conexiones suficientes en las paredes de la piscina, al menos a ocho pulgadas por debajo de la línea de flotación y, "La suciedad visible en el fondo de la piscina se deberá eliminar cada 24 horas o con mayor frecuencia según sea necesario. La espuma visible o la materia flotante en la superficie de la piscina se deberá eliminar dentro de las 24 horas mediante enjuague u otro medio eficaz.

Los CDC se fundaron (en 1946), seguidos por el Departamento de Salud, Educación y Bienestar a nivel de gabinete (en 1953), ahora el Departamento de Salud y Servicios Humanos y sus once divisiones operativas, el Cuerpo Nacional de Servicios de Salud (en 1977) y una variedad de organizaciones acuáticas privadas y sin fines de lucro como la Asociación Nacional de Spas y Piscinas (en 1956), ahora la Asociación de Profesionales de Piscinas y Spas y la Fundación Nacional de Piscinas (en 1965).

Diversos estados y jurisdicciones han codificado el requisito de incluir una aspiradora independiente, incluidos los dos estados con el mayor número y concentración de piscinas residenciales y públicas:

California: 2010 Título 24, Parte 2, Vol. 2 Código de Construcción de California . Sección 3140B, Sistemas de limpieza:

Deberá disponerse de un sistema de aspiración capaz de eliminar los sedimentos de todo el fondo de la piscina. El sistema de limpieza, que utiliza agua potable, deberá contar con un dispositivo de protección contra el reflujo homologado, según lo exige el Departamento de Salud Pública de California en las secciones 7601 a 7605.

Florida: Departamento de Salud de Florida, sección 64E-9.007 Requisitos del sistema de recirculación y tratamiento:

(12) Sistema de limpieza: Se deberá proporcionar un sistema de limpieza por vacío portátil o conectado a la red de agua. Todas las bombas de vacío deberán estar equipadas con filtros para pelo y pelusa. No se utilizarán bombas de vacío de recirculación o independientes para fines de aspiración cuando superen los 3 caballos de fuerza. Cuando el sistema esté conectado a la red de agua, las conexiones de vacío deberán ubicarse de manera que permitan limpiar la piscina con una manguera de hasta 50 pies de longitud. Las conexiones de vacío deberán estar montadas a no más de 15 pulgadas por debajo del nivel del agua, al ras con las paredes de la piscina, y deberán contar con una tapa de seguridad con resorte que deberá permanecer colocada en todo momento. Los limpiadores de tipo bolsa que funcionan como eyectores con la presión del suministro de agua potable deben estar protegidos por un interruptor de vacío. Los dispositivos de limpieza no deberán utilizarse mientras la piscina esté abierta a los bañistas.

En 2005, los CDC, en respuesta a la creciente preocupación y al temor a una epidemia causada por el patógeno Cryptosporidium , al igual que la APHA lo hizo en 1912, reunieron a muchos de los principales expertos médicos y científicos de Estados Unidos para estudiar la problemática de la salud acuática. Como resultado, en 2007 comenzaron a consolidar un código uniforme de salud acuática.

Cada segmento de salud y seguridad fue asignado a un comité para su estudio y la elaboración de un módulo propuesto, el cual se sometió a consulta pública antes de su adopción y recomendación a las más de 3200 agencias de salud estatales y locales del país, las cuales promulgan ordenanzas y reglamentos para piscinas, spas y otras instalaciones acuáticas, inspeccionan y supervisan dichas instalaciones y velan por el cumplimiento de los reglamentos. Dado que el objetivo principal del MAHC era responder a la amenaza del Cryptosporidium , el Comité Técnico de Sistemas de Recirculación y Filtración es un área de especial interés.

El profesor asociado James Amburgey de la Universidad de Carolina del Norte en Charlotte realizó numerosas pruebas para evaluar los filtros de piscinas existentes y concluyó que, en la mayoría de los casos, han sido extremadamente ineficaces para eliminar Cryptosporidium . ^{[ 21 ]}