Escrito por: Ing. Ricardo Hernández Villaseñor
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Como seleccionar una bomba.
En los sistemas de riego localizado, para mover el agua de un punto inicial a otro a través de las tuberías se necesita de la ayuda de las bombas para Riego, estas habitualmente funcionan a base de electricidad y/o combustible, produciendo la energía suficiente para que se realice el riego.
Existen diversas formas de realizar el riego en un cultivo, la manera más básica es hacerlo por gravedad o también conocido como riego rodado, aprovechando la pendiente del terreno. Sin embargo, con esta técnica hay grandes desperdicios de agua y el riego es muy irregular, no cubriendo la demanda del cultivo, reduciendo el rendimiento y por lo tanto las ganancias. Por ello la importancia de utilizar bombas de agua para mejorar la eficiencia del riego.
Como ya lo mencionamos, el rol de una bomba es el aporte de energía para impulsar el líquido (energía transformada en caudal y altura de elevación).
Como se clasifican las bombas.
Existen varias formas de clasificación, pero principalmente se pueden dividir en dos grandes grupos:
1. Bombas volumétricas o de desplazamiento positivo.
Entre las que se encuentran, por ejemplo, las alternativas, rotativas y las neumáticas, en pocas palabras son bombas de pistón, cuyo funcionamiento básico consiste en recorrer un cilindro con un vástago.
2. Bombas dinámicas o de energía cinética.
Consisten en un rodete o rotor que gira acoplado al motor. Entre ellas se sitúan las regenerativas, las especiales, las bombas periféricas o de turbina y una de las más importantes “las centrífugas”, siendo estas dos últimas de las más utilizadas para los sistemas de riego.
¿Qué es una bomba centrífuga?
Es un sistema mecánico cuyo funcionamiento inicia con el giro del rodete (rueda con paletas) la cual succiona el agua dentro de una cámara hermética dotada de entrada y salida (voluta) en donde se expulsa a presión, para moverse dentro del sistema de riego.
Parámetros para hacer la selección de una bomba.
Curvas Características para seleccionar una bomba.
Las curvas de las bombas son representaciones gráficas que relacionan la presión, el caudal y el rendimiento de las mismas, en algunos casos se agrega información sobre la potencia requerida y la altura de succión.
Curva Presión-Caudal.
En esta curva se representa en las ordenadas, la presión total que genera la bomba y en el eje de las abscisas el gasto. Las unidades de presión generalmente aparecen en metros de columna de agua (mca), libra por pulgada² (psi) y los caudales en litros por minuto (L/min), galones por minuto (GPM) y metros cúbicos por minuto (m³/min). Esta curva tiene pendiente negativa, indicando la relación inversa que existe entre presión y caudal. Estas curvas se presentan para diferentes diámetros del impulsor.
En la anterior gráfica se señala lo siguientes:
1. Altura y presión a la que trabajan la bomba.
2. Gasto en litros o galones por minuto.
3. Eficiencia de la bomba.
4. Potencia al freno.
5. Aspiración de la bomba.
Curva Gasto-Potencia.
Esta curva muestra la relación entre el caudal bombeado y la potencia consumida por la bomba. La potencia es menor cuando el caudal es mínimo o nulo, lo que ocurre al cerrar la válvula de salida. En grandes sistemas de bombeo, para reducir el consumo de energía, los equipos inician su operación con las válvulas cerradas y se abren gradualmente para evitar sobrecargas y mejorar la eficiencia.
Curvas de Eficiencia.
Las curvas de eficiencia suelen superponerse a las curvas de caudal-potencia de forma natural. Esta curva es fundamental, ya que una mayor eficiencia implica un menor consumo de combustible o energía eléctrica para lograr el mismo rendimiento, optimizando así el funcionamiento.
Los conceptos de las curvas mencionadas ayudan a determinar la capacidad bomba, ya que muestran el caudal máximo, las presiones y la eficiencia, lo que permite reducir costos. Generalmente, se consideran pérdidas y otros factores relacionados con el diseño del sistema.
En este caso, nos centraremos únicamente en el número de emisores (goteros, cintilla, aspersores y nebulizadores), el caudal que requiere y la presión de funcionamiento. Esto se debe a que son sistemas pequeños con requerimientos mínimos.
Un ejemplo de esto sería:
Un nebulizador tiene un caudal de 3 galones por minuto (GPH). Recordemos que 1 galón equivale a 3.8 litros, por lo que 3 galones corresponden a 11,4 litros por hora.
Si necesitamos 50 nebulizadores, el caudal total requerido sería de 19 litros por minuto. Esto implica una demanda de 9,5 litros por minuto (l/min), con un volumen de 1 litro por nebulizador. Si los nebulizadores funcionan durante 6 minutos, se necesitará un volumen total de 50 litros.
Por lo tanto, debemos contar con un equipo capaz de mover este volumen y proporcionar la presión necesaria. Esta selección se puede realizar utilizando las gráficas correspondientes y, posteriormente, aplicando una fórmula para una fórmula para realizar una buena selección de una bomba.
En la anterior gráfica se hace una intercepción, partiendo del gasto que ocupamos para poder determinar las Bombas para riego que serán necesarias.
Como se muestra en la gráfica, con el dato generado anteriormente y la intercepción, que se presenta en el gráfico con líneas punteadas, nos arroja la capacidad de la bomba que necesitamos.
El proveedor te debe mostrar las gráficas presentadas anteriormente, esta es la forma más sencilla de seleccionar una bomba.
La otra forma es determinarlo mediante la siguiente fórmula:
La altura manométrica (H) se determina considerando las pérdidas de carga. En este caso, utilizaremos la altura al nivel del mar como referencia. Por ejemplo, si la altura es de 2,700 metros, la altura a vencer sería de 7 metros. La eficiencia de la bomba se obtiene de las especificaciones del fabricante; para este caso, asumiremos una eficiencia del 60%.
Este resultado nos indica la capacidad de la bomba requerida para nuestro sistema. Gracias a esta información, sabemos que una bomba de 1/4 de caballo de fuerza, es suficiente para realizar el riego de manera efectiva.
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