Dimensionamiento de bombas para aplicaciones de agua subterránea

DIMENSIONAMIENTO DE BOMBAS PARA APLICACIONES DE AGUA SUBTERRÁNEA

Aprende a dimensionar las bombas sumergibles para lograr que ofrezcan un rendimiento óptimo en los pozos y alargar su vida útil. 

En este módulo aprenderás a dimensionar las bombas sumergibles para que ofrezcan un rendimiento óptimo en los pozos.

También trataremos brevemente otros desafíos que debes tener en cuenta para aumentar la eficiencia de la instalación y garantizar una vida útil larga y sin problemas. Lo primero que hay que definir al dimensionar una bomba es la capacidad.

El especificador calcula la demanda máxima de agua en el período de mayor consumo y proporciona esa cifra. Luego, el perforador de pozos comprueba cuánta agua puede suministrar el pozo, un dato importante para evitar un bombeo excesivo.

El siguiente paso es estimar la presión, o altura, requerida de la bomba. Aquí hay que tener en cuenta cuatro parámetros: la presión requerida en el sistema de suministro de agua, las pérdidas por fricción en el sistema, la altura de elevación y, por último, el descenso del nivel freático.

El descenso del nivel freático es la diferencia entre el nivel estático y el nivel dinámico del agua, que es la profundidad del agua cuando la bomba está funcionando.

Cuanto mayor sea dicho descenso durante el funcionamiento de la bomba, más presión será necesaria para elevar el agua subterránea hasta la superficie. Veamos un ejemplo para ilustrar cómo se calcula la presión.

Supongamos que el sistema de suministro de agua requiere una presión de 3 bar, o 30 m de altura, las pérdidas por fricción son de 2,5 bar, o 25 m de altura, la altura de elevación es de 50 m y, por último, el descenso del nivel freático es de 5 m.

La presión total que la bomba debe entregar es la suma de los 4 elementos, es decir, 110 m u 11 bar. Si se van a usar varias bombas en un campo de pozos, un área con más de un pozo, es importante también tener en cuenta que es probable que el descenso del nivel freático sea aún mayor si las bombas funcionan al mismo tiempo.

Esto significa que la bomba probablemente necesitará más presión para ofrecer la capacidad necesaria. Las consecuencias de las bombas mal dimensionadas son bastante tangibles.

Una bomba infradimensionada ofrecerá menor caudal o presión, por lo que no podrá alcanzar la capacidad requerida por hora o la altura necesaria. Por otro lado, una bomba sobredimensionada reducirá la eficiencia energética y supondrá unos costes de funcionamiento innecesariamente altos.

Por último, echemos un vistazo a algunos otros parámetros que vale la pena tener en cuenta antes de seleccionar una bomba sumergible. Las bombas sumergibles están disponibles en tres calidades de acero inoxidable.

La elección dependerá de lo corrosiva que sea el agua. Cuanto más agresiva sea, mayor deberá ser la calidad del acero inoxidable. El motor se refrigera mediante el agua del pozo. Si la temperatura ambiente del agua sobrepasa un límite determinado, será necesario reducir la potencia del motor.

La solución más habitual es usar un motor más grande con más reserva de potencia. Las fluctuaciones del suministro eléctrico, como subtensiones, sobretensiones o desequilibrio de fase, pueden dañar el motor.

Con una unidad de protección del motor, puedes proteger de manera eficiente la instalación de estas amenazas externas y asegurarte de que la bomba funcione de forma fiable en todo momento.

Y, por último, resulta rentable elegir un cable impermeable para las instalaciones sumergibles. Si el agua penetra en el cable, provocará daños irreparables en él y obligará a sacar la bomba entera del pozo para instalar un cable nuevo. Dado que esto resulta costoso, es mucho mejor tenerlo todo bajo control para evitar errores.

Así pues, para garantizar un rendimiento óptimo, una larga vida útil y unos costes de funcionamiento atractivos: dimensiona la bomba correctamente, elige una bomba de un material apropiado para la calidad del agua, protege la bomba de amenazas externas, y elige un cable impermeable.