A lo largo de cientos de proyectos de rejillas Coanda en energía hidroeléctrica, abastecimiento municipal de agua, riego e innivación, el equipo de ingeniería de ADENCO ha revisado miles de especificaciones de rejillas de toma. Vemos repetirse los mismos errores y las mismas consecuencias costosas en obra.
No se trata de errores teóricos. Cada uno procede de proyectos reales en los que una especificación incompleta o incorrecta provocó una reducción del rendimiento, un fallo prematuro, un incumplimiento normativo o la sustitución completa de la rejilla. Cada error descrito aquí le ha costado a un propietario de proyecto dinero real y meses de retraso en el calendario.
Esta guía documenta los cinco errores de especificación más habituales, explica por qué se producen, muestra qué ocurrió en obra como consecuencia y ofrece la solución técnica.
Error n.º 1: Especificar un grado de acero inoxidable inadecuado para la química del agua
El error
El ingeniero especifica acero inoxidable AISI 304 porque es la opción por defecto y de menor coste: sin analizar el contenido de cloruros, el pH ni el rango de temperatura del agua bruta. Como alternativa, el ingeniero sobredimensiona la especificación con 316L o dúplex para una aplicación de agua dulce limpia, añadiendo un 30–80 % al coste de material de forma innecesaria.
Por qué ocurre
La selección de materiales se trata a menudo como una partida rutinaria de compras y no como una decisión de ingeniería. Con frecuencia, las especificaciones copian el texto estándar de especificaciones de proyectos anteriores en emplazamientos distintos con una química del agua distinta. Y como el fallo por corrosión tarda meses o años en manifestarse, sus consecuencias son invisibles durante la puesta en marcha.
Lo que hemos visto en obra
Una rejilla Coanda especificada en acero inoxidable 304 se instaló en una toma costera donde el agua bruta contenía entre 400 y 600 ppm de cloruros. En 18 meses apareció corrosión por picaduras en los puntos de rendija alrededor de las uniones de las barras de soporte. En tres años, varios alambres en cuña se habían corroído por completo, creando ranuras entre 3 y 4 veces más anchas que el ancho de diseño, lo que dejó la rejilla inservible para la exclusión de peces y la eliminación de sedimentos. Fue necesario sustituir el panel de rejilla completo.
El acero inoxidable 304 es susceptible a la corrosión por picaduras con concentraciones de cloruros de tan solo 200 ppm, con una temperatura crítica de picadura (CPT) de aproximadamente 40 °C a 300 ppm de cloruros. El 316L, con su contenido de molibdeno del 2–3 %, tolera hasta 500 ppm de cloruros a una CPT de 70 °C [1][2]. En entornos de agua de mar o salobre, incluso el 316L puede ser insuficiente: conviene evaluar el dúplex 2205 o el superaustenítico 904L.
La solución
Incluya los datos de la química del agua en su especificación. Como mínimo, indique:
- Concentración de cloruros (ppm): rango anual, no solo la media
- Temperatura del agua: rango estacional, en especial el máximo
- Rango de pH
- Si la toma opera en zona estuarina o de marea (fluctuación de la salinidad)
Regla general de selección: 304 para agua dulce limpia (<200 ppm de cloruros), 316L para agua salobre (200–1.000 ppm), grados dúplex o superdúplex por encima de 1.000 ppm. Para el árbol de decisión completo de grados con valores PREN (índice de resistencia a picaduras), datos de temperatura crítica de picadura y una matriz de decisión según la química del agua, véase: Acero inoxidable 304 frente a 316 para rejillas de toma de agua.
En caso de duda, envíe un análisis de una muestra de agua al fabricante de la rejilla. El coste de mejorar el material es una fracción del coste de una sustitución prematura.
Error n.º 2: Ignorar la carga disponible en el diseño hidráulico
El error
La especificación indica el caudal requerido y el ancho de ranura, pero omite la carga hidráulica disponible: la diferencia de cota entre la lámina de agua en la cresta del azud y la tubería de salida o la cámara de recogida. O, peor aún, la especificación da por supuesto que la carga hidráulica disponible es «suficiente» sin haberla medido.
Por qué ocurre
Muchos ingenieros están habituados a especificar sistemas de toma con bombeo, en los que la pérdida de carga a través de la rejilla es una consideración menor: unos cientos de milímetros que absorbe una mayor potencia de bombeo. Las rejillas Coanda son dispositivos por gravedad, sin bomba que compense. Si la carga hidráulica disponible es insuficiente, la rejilla sencillamente no entrega el caudal de diseño.
Lo que hemos visto en obra
Un proyecto de energía hidroeléctrica especificó una rejilla Coanda con ranuras de 1,0 mm para entregar 200 l/s. La especificación indicaba el caudal y el ancho de ranura, pero no incluía la carga hidráulica disponible. El levantamiento en obra reveló después que solo había 350 mm de diferencia de cota entre la cresta del azud y la conexión de la tubería. La Guía de Diseño Coanda del US Bureau of Reclamation (USBR) (Wahl, 2003, informe R-2003-03) indica de 0,45 a 1,3 m de carga hidráulica como rango habitual, con 450 mm como mínimo absoluto [3][4]; las rejillas estándar de ADENCO emplean alturas de caída de 450, 700 y 1.270 mm, y las rejillas a medida pueden ir más allá. La rejilla se instaló, pero con 350 mm de carga hidráulica solo entregó el 55 % del caudal de diseño. El proyecto exigió o bien una modificación del azud (elevar la cresta) o bien un rediseño para aceptar una capacidad reducida: dos cambios caros a mitad de obra.
La solución
Incluya siempre en su especificación:
- Carga bruta disponible: diferencia de cota medida desde la lámina de agua normal en la cresta del azud hasta el eje de la tubería de salida.
- Carga mínima de funcionamiento: la condición de nivel de agua más bajo con la que la rejilla todavía debe entregar un caudal aceptable.
- Nivel de avenida: nivel de agua máximo para verificar que la rejilla y las estructuras de hormigón (azud, cámara de recogida, bypass) no se desbordan ni sufren daños durante episodios extremos.
El programa informático de diseño de rejillas Coanda del USBR [5] calcula la relación entre la carga hidráulica, las dimensiones de la rejilla y la capacidad de caudal. Facilite los datos de carga hidráulica y deje que el fabricante optimice la geometría de la rejilla: no dé por supuesto que unas dimensiones estándar funcionarán con su carga hidráulica disponible concreta.
Error n.º 3: Dimensionar la rejilla para el caudal medio en lugar del caudal de diseño
El error
La especificación utiliza la demanda de caudal media anual para dimensionar la rejilla, en lugar del caudal de diseño punta. La rejilla aporta agua suficiente la mayor parte del año, pero queda infradimensionada durante el periodo crítico de alta demanda: justo cuando se necesita la máxima capacidad.
Por qué ocurre
A veces los ingenieros utilizan datos de captación (extracción) media de agua procedentes de estudios de balance hídrico en lugar de la demanda instantánea punta del diseño hidráulico. En proyectos de riego, la diferencia entre la demanda media y la punta puede ser de 3 a 5 veces. En energía hidroeléctrica, la cifra que debe emplearse para el dimensionamiento es el caudal de diseño de la turbina, no el caudal medio del río.
Lo que hemos visto en obra
Un proyecto de riego especificó una rejilla Coanda a partir de una demanda estacional media de agua de 80 l/s. La demanda punta real durante el riego de pleno verano era de 250 l/s. La rejilla entregó el caudal requerido de abril a mayo y después se convirtió en un cuello de botella de junio a agosto: justo cuando los cultivos necesitaban más agua. El proyecto tuvo que añadir un segundo panel de rejilla, lo que exigió estructuras de hormigón adicionales, una cámara de recogida más ancha y una interrupción del suministro de riego para las obras durante la temporada de crecimiento.
Una rejilla Coanda típica capta aproximadamente 140 l/s por metro de ancho de azud con la geometría de referencia del USBR [4][6], la referencia genérica del sector; las series propias de ADENCO tienen una capacidad de 35, 67 y 150 l/s por metro de ancho para las ADENCO-45, ADENCO-70 y ADENCO-127. Sea cual sea la cifra que utilice para el dimensionamiento, debe aplicarse al caudal instantáneo máximo que la rejilla debe captar, no al medio.
La solución
Especifique estos parámetros de caudal:
| Parámetro | Qué debe indicarse | Por qué importa |
|---|---|---|
| Caudal de diseño (Qdiseño) | Caudal instantáneo máximo requerido | La rejilla debe suministrarlo con la carga hidráulica mínima de servicio |
| Caudal mínimo de servicio (Qmín) | Caudal más bajo al que la rejilla debe funcionar | Garantiza que se mantengan el efecto Coanda y la autolimpieza |
| Caudal de bypass | Caudal que circula por encima de la rejilla sin atravesar las ranuras | Debe devolverse al cauce; condiciona el diseño del canal de bypass |
Incluya un factor de seguridad. ADENCO dimensiona a 1,3 × el caudal de diseño en aplicaciones estándar y a 1,5 × en las críticas (suministro de agua único, cumplimiento de la protección de peces, clima frío). El margen cubre la obstrucción parcial durante episodios extremos de residuos flotantes, los efectos de la tensión superficial en agua fría [7] y el desgaste a largo plazo que ensancha las ranuras.
Error n.º 4: No tener en cuenta las condiciones de clima frío
El error
La especificación no menciona el rango de temperatura de servicio ni las condiciones de hielo: ni siquiera en emplazamientos donde las temperaturas invernales bajan habitualmente de cero. No se incluyen medidas antihielo ni se especifica ninguna estrategia frente al hielo frazil (pequeños cristales de hielo arrastrados por el agua en movimiento).
Por qué ocurre
Las rejillas de toma se especifican a menudo durante trabajos de diseño realizados con buen tiempo. El ingeniero visita el emplazamiento en verano, ve un cauce de corriente suave y diseña en consecuencia. Las condiciones invernales (formación de hielo frazil, agua sobreenfriada, formación de hielo atmosférico) no son visibles durante la visita y resultan fáciles de pasar por alto en la fase de diseño.
Lo que hemos visto en obra
Se instaló una rejilla Coanda para una central minihidráulica en un emplazamiento alpino a 1.800 metros de altitud. La especificación no mencionaba las condiciones de hielo. Durante el primer invierno, el agua sobreenfriada formó cristales de hielo frazil que se adhirieron a las superficies de alambre en cuña. En cuestión de horas, toda la rejilla quedó bloqueada. La turbina se detuvo por falta de caudal y el técnico del emplazamiento tuvo que retirar el hielo de la rejilla a mano: sobre una estructura de azud empinada y helada, en invierno, en un punto remoto de montaña.
La investigación sobre el comportamiento de las rejillas Coanda en climas fríos [8] ha documentado dos mecanismos distintos de obstrucción por hielo: la adherencia de hielo frazil a las superficies de alambre en cuña a partir de agua sobreenfriada y la acumulación de hielo atmosférico por salpicaduras que se congelan y por la temperatura del aire ambiente. Ambos pueden bloquear una rejilla por completo en cuestión de horas.
La prevención del bloqueo de las tomas de agua por hielo durante episodios de sobreenfriamiento es un tema ampliamente estudiado [9] y existen soluciones, pero deben especificarse en la fase de diseño, no incorporarse tras la primera helada.
La solución
En cualquier emplazamiento donde la temperatura del agua pueda bajar de 4 °C o la del aire baje de 0 °C, incluya en su especificación:
- Rango de temperatura de servicio: temperatura mínima y máxima del agua, temperatura mínima del aire.
- Evaluación de las condiciones de hielo: riesgo de hielo frazil (agua sobreenfriada en tramos fluviales turbulentos), hielo superficial, formación de hielo atmosférico.
- Requisitos antihielo: especificar si se requieren paneles de rejilla calefactados, recirculación de agua caliente, sistemas de burbujas de aire o los sistemas antihielo propios de ADENCO.
- Bypass de emergencia: especificar una vía de agua alternativa por si la rejilla principal queda bloqueada por hielo durante episodios extremos.
Incluir medidas para clima frío en la fase de especificación añade un 15–30 % al coste de la rejilla. Añadirlas tras la primera parada invernal cuesta normalmente 3–5 veces esa cantidad, más los ingresos perdidos durante la parada.
Error n.º 5: Omitir los requisitos de protección de peces en la especificación
El error
La especificación cubre el comportamiento hidráulico (caudal, pérdida de carga, ancho de ranura), pero no menciona la normativa de protección de peces, las especies objetivo, los estadios vitales presentes en el emplazamiento de la toma ni la velocidad de aproximación máxima admisible.
Por qué ocurre
La normativa sobre cribado de peces está fragmentada entre múltiples organismos, jurisdicciones y reglas específicas por especie. Un ingeniero que diseña la toma de agua de una central hidroeléctrica puede desconocer las Eels Regulations 2009 del Reino Unido [10], los requisitos de la Section 316(b) de EE. UU. [11] o las normas de cribado de la cuenca Murray-Darling en Australia [12]. El diseño hidráulico se completa primero; los requisitos normativos se descubren después: a menudo durante la tramitación del permiso, cuando rediseñar resulta caro.
Lo que hemos visto en obra
Un proyecto hidroeléctrico europeo especificó una rejilla Coanda con ranuras de 2,0 mm, optimizada para la máxima capacidad de caudal. La rejilla se fabricó, se entregó y se instaló parcialmente. Durante la revisión del permiso ambiental, la autoridad reguladora determinó que la toma se situaba en un tramo de río con requisitos de protección de la anguila, donde se aplica un ancho de ranura máximo de 1,0 mm en virtud de la transposición nacional de la Directiva Marco del Agua de la UE. Los paneles de rejilla de 2,0 mm tuvieron que desecharse y sustituirse por paneles de 1,0 mm: duplicando el coste de adquisición de la rejilla y retrasando el proyecto cuatro meses.
Este escenario es evitable. La normativa de cribado de peces existe prácticamente en todos los países desarrollados y se aplica a la mayoría de tipos de captación de agua, no solo a las centrales eléctricas. La tendencia normativa en todas las jurisdicciones apunta a requisitos más estrictos, anchos de ranura más estrechos y velocidades de aproximación más bajas [13].
La solución
Antes de cerrar cualquier especificación de rejilla de toma, responda a estas preguntas:
- ¿Qué especies de peces hay en el emplazamiento de la toma? Consulte a la autoridad ambiental local o al organismo de pesca los censos de especies y las designaciones de hábitat crítico.
- ¿Qué estadios vitales están presentes durante la temporada de operación? Huevos, larvas, alevines (peces recién eclosionados), juveniles y adultos tienen requisitos de cribado distintos. El estadio vital más pequeño determina el ancho de ranura.
- ¿Qué normativa se aplica? Identifique toda la normativa aplicable: federal, estatal/provincial y local. En el Reino Unido, consulte tanto la guía general de cribado de la Environment Agency (EA) como las Eels Regulations. En EE. UU., consulte tanto la 316(b) federal como las normas estatales de cribado de peces.
- ¿Cuál es la velocidad de aproximación máxima? Especifíquela en el diseño de la rejilla junto con el caudal. En las rejillas Coanda, la velocidad de aproximación desde la masa de agua es prácticamente nula (alimentación por gravedad, sin succión), pero la autoridad reguladora puede exigir igualmente documentación.
- Incluya las referencias normativas en su especificación. Indique la normativa concreta, el ancho de ranura máximo exigido y la velocidad de aproximación máxima exigida. Esto proporciona al fabricante objetivos de cumplimiento claros.
Recomendación de ADENCO: cuando coexisten varias especies con requisitos de cribado distintos, especifique el ancho de ranura más pequeño (y más seguro) exigido por cualquiera de ellas: normalmente 1,0 mm en emplazamientos con larvas de peces o con sensibilidad de anguilas. La USBR Coanda Design Guide (Wahl, 2003, informe R-2003-03) [3] muestra que, con pendientes de rejilla suaves, la capacidad disminuye a medida que se estrecha la ranura, de modo que una ranura más estrecha supone más ancho de rejilla para el mismo caudal: tenga esto en cuenta al especificar 1,0 mm en lugar de 2,0 mm.
Evite estos errores: utilice una lista de comprobación de especificación completa
Todos los errores descritos en este artículo tienen la misma causa raíz: información que falta en la especificación original. Si se hubiera incluido la química del agua, la calidad del material habría sido la correcta. Si se hubiera facilitado la medición de la carga hidráulica, el problema de viabilidad hidráulica se habría detectado en la fase de diseño.
ADENCO ha desarrollado una lista de comprobación de especificación completa, de 15 parámetros, que abarca todos los datos necesarios para diseñar, ofertar y fabricar una rejilla de toma Coanda, incluidos los parámetros que se omiten con más frecuencia. Para consultar la lista completa junto con una plantilla de RFQ lista para usar, véase: Cómo especificar una rejilla de toma Coanda para su próximo proyecto.
Preguntas frecuentes
¿Cómo sé si mi especificación de rejilla Coanda está incompleta?
Cinco señales de alerta indican una laguna en la especificación: (1) no hay datos de cloruros ni de pH del agua bruta, (2) no hay medición de la carga hidráulica disponible, (3) el caudal se indica como "medio" en lugar de como demanda punta, (4) no se menciona el rango de temperatura de servicio ni la protección contra la formación de hielo, y (5) no se hace referencia a la normativa de protección de peces aunque la toma esté en un curso de agua natural. Si falta alguno de estos puntos, la especificación dará lugar a rondas de preguntas por parte del fabricante que retrasarán su proyecto. Para una lista de comprobación completa de 15 parámetros, véase: Cómo especificar una rejilla de toma Coanda.
¿Cuál es el error de especificación más habitual en las rejillas Coanda?
El error más costoso es especificar una calidad de acero inoxidable inadecuada para la química del agua. Emplear acero inoxidable 304 en aguas con niveles de cloruros por encima de 200 ppm provoca corrosión por picaduras y el fallo de la rejilla en un plazo de 2–5 años. Para consultar el árbol de decisión completo de selección de materiales, con los valores PREN (índice de resistencia a picaduras) y los umbrales de cloruros de las seis calidades, véase: 304 frente a 316: acero inoxidable para rejillas de toma de agua.
¿Cómo determino el ancho de ranura adecuado para mi rejilla Coanda?
El ancho de ranura lo determina el organismo o la partícula más pequeña que se deba excluir: no la capacidad de caudal. Compruebe primero la normativa de protección de peces aplicable: máximo de 1,0 mm en emplazamientos con larvas de peces o sensibles por la presencia de anguilas, y 1,0–1,5 mm para el cribado general de residuos flotantes. Para la guía completa de selección del ancho de ranura, con recomendaciones específicas por aplicación, consulte: La guía del ingeniero para el diseño de rejillas Coanda.
¿Cuánta carga hidráulica necesita una rejilla Coanda?
Una rejilla Coanda requiere un mínimo de unos 450 mm de carga hidráulica disponible (la altura de caída del modelo de rejilla estándar más pequeño) entre la cresta del azud y la tubería de salida. Las rejillas estándar de ADENCO tienen alturas de caída de 450, 700 y 1.270 mm, y pueden fabricarse rejillas a medida con una caída mayor; la carga necesaria en su emplazamiento depende de la longitud de la rejilla, del ancho de ranura y del caudal de diseño. Si su emplazamiento dispone de menos de 450 mm de carga hidráulica, es posible que una rejilla Coanda no sea la tecnología adecuada: considere en su lugar una malla de alambre en cuña pasiva o una rejilla de tambor con bombeo.
¿Puede ADENCO revisar mi especificación antes de la fabricación?
Sí. ADENCO ofrece una revisión gratuita por un ingeniero de las especificaciones de rejillas de toma antes de la oferta. Nuestro equipo señalará los parámetros que falten, identificará posibles problemas de diseño y recomendará optimizaciones basadas en la metodología de diseño del USBR. Esta revisión ha detectado todos los tipos de error descritos en este artículo antes del inicio de la fabricación. Envíe su especificación para revisión.
Referencias
-
"Susceptibility of Type 304/304L and 316/316L Austenitic Stainless Steels to Chlorides in Cooling Water." Digital Refining. Consultado en abril de 2026, en https://www.digitalrefining.com/article/1002873/
-
British Stainless Steel Association. "Selection of 316, 304, and 303 Types of Stainless Steels for Seawater Applications." Consultado en abril de 2026, en https://bssa.org.uk/bssa_articles/selection-of-316-304-and-303-types-of-stainless-steels-for-seawater-applications/
-
Wahl, T.L. (2003). Design Guidance for Coanda-Effect Screens. U.S. Bureau of Reclamation, Informe de investigación R-2003-03. Denver, CO.
-
"The Coanda Effect." International Water Power & Dam Construction. Consultado en abril de 2026, en https://www.waterpowermagazine.com/analysis/the-coanda-effect/
-
USBR. "Coanda-Effect Screens Software & Design Tools." Consultado en abril de 2026, en https://usbr.gov/tsc/techreferences/computer%20software/software/coanda/
-
Wahl, T.L. (2001). "Hydraulic Performance of Coanda-Effect Screens." Journal of Hydraulic Engineering, vol. 127, n.º 6, pp. 480–488. ASCE.
-
Wahl, T.L. et al. (2021). "Surface Tension Effects on Discharge Capacity of Coanda-Effect Screens." Journal of Hydraulic Engineering, vol. 147, n.º 8. ASCE.
-
Gebre, S. et al. (2014). "Performance of Coanda-Effect Screens in a Cold Climate." Journal of Cold Regions Engineering, vol. 28, n.º 4. ASCE.
-
Daly, S.F. et al. (2023). "Prevention of Water Intake Blockage by Ice during Supercooling Events." Journal of Cold Regions Engineering, vol. 37, n.º 1. ASCE.
-
UK Environment Agency. "Screening at Intakes and Outfalls: Measures to Protect Eel." https://assets.publishing.service.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/1097095/Withdrawn-Screening-at-intakes-and-outfalls-measures-to-protect-eel.pdf
-
U.S. EPA. (2014). "Final Regulations for Cooling Water Intake Structures at Existing Facilities." Federal Register, 79 FR 48300.
-
Baumgartner, L. et al. (2025). "Protecting Larval Fish at Water Intakes." Biology Open, vol. 14, n.º 12. PMC12755069.
-
Meister, J. et al. (2026). "Barriers for Fish Guidance: A Systematic Review." MDPI Water, vol. 18, n.º 2, 225.
Publicado por ADENCO: Advanced Engineering Coanda Intake Screens. Con cientos de proyectos ejecutados en todo el mundo, el equipo de ingeniería de ADENCO revisa cada especificación para evitar estos errores antes de que comience la fabricación. Envíe su especificación para una revisión gratuita por un ingeniero.