Bombas de Agua: Tipos y Selección

INTRODUCCIÓN

Una bomba de agua es una máquina que transforma energía (eléctrica o de otro tipo) en energía hidráulica. Al hacerlo, genera una presión que permite trasladar un líquido desde un punto de origen hasta un destino, venciendo la gravedad, la fricción de las tuberías y cualquier presión de entrega requerida.

Existen dos grandes principios de funcionamiento:

• Movimiento Centrífugo: Un impulsor giratorio lanza el líquido hacia afuera por fuerza centrífuga, generando velocidad que se convierte en presión. Son las más comunes en uso doméstico e industrial.

• Desplazamiento Positivo: Atrapan un volumen fijo de líquido y lo empujan mecánicamente. Ideales cuando se requiere presión muy alta o caudales precisos (bombas de diafragma, pistón, engranajes).

TIPOS DE BOMBAS DE AGUA

Cada aplicación requiere un tipo particular de bomba. Conocerlas permite tomar la decisión correcta desde el principio. A continuación se describen algunos tipos de bombas comunes:

Centrífuga Monoetapa

Un solo impulsor. Ideal para caudales medianos con presiones moderadas. Amplio uso en sistemas domésticos e industriales sencillos.

Centrífuga Multietapa

Varios impulsores en serie. Genera altas presiones con caudales relativamente bajos. Perfecta para edificios de varios pisos y sistemas hidroneumáticos de alta presión.

Jet

Usa un eyector para elevar agua desde pozos poco profundos (menos de 7 m). Muy usada en viviendas con pozo o cisterna subterránea.

Periférica

Alta presión, bajo caudal. Adecuada para aplicaciones domésticas pequeñas donde el espacio y el costo son factores críticos.

Sumergible

Opera completamente bajo el agua. Ideal para pozos profundos, drenaje de sótanos, bombeo de aguas residuales y piscinas.

Doble Rodete

Mayor eficiencia en caudales altos. Común en sistemas municipales, riego agrícola y aplicaciones industriales de gran escala.

Diafragma

Bombea líquidos con sólidos en suspensión o sustancias agresivas. No tiene sellos mecánicos en contacto con el líquido.

CONCEPTOS CLAVE QUE DEBE CONOCER

CARGA DINÁMICA TOTAL (TDH)

La TDH (Total Dynamic Head) es la carga total que debe vencer el líquido para llegar a un punto específico. Se calcula con la ecuación de Bernoulli:

Se mide en metros de columna de agua (m.c.a.), psi, bar o kPa. Una estimación práctica para instalaciones domésticas sencillas es sumar la altura a vencer más un 10% por pérdidas de fricción, más la presión de entrega requerida.

NPSH – ALTURA NETA POSITIVA DE SUCCIÓN

El NPSH (Net Positive Suction Head) describe la presión mínima disponible en la entrada de la bomba para evitar la cavitación.

• NPSH Requerido: Lo establece el fabricante. Presión mínima que el líquido debe tener al entrar al impulsor.
• NPSH Disponible: Lo calcula el diseñador según la instalación. Depende de: tipo de líquido, temperatura, altitud, altura de succión y pérdidas en aspiración.

    NPSH disponible = Pa – Pv + H_succión – Hf

CAVITACIÓN

Ocurre cuando la presión en la entrada de la bomba cae por debajo de la presión de vapor del líquido, formando burbujas que implosionan violentamente. Produce ruido (como si se bombearan piedras), vibración, pérdida de rendimiento y daño severo al impulsor y la voluta.

CAUDAL Y FACTOR DE SIMULTANEIDAD

El caudal (flujo volumétrico) es la cantidad de líquido que pasa por una sección de tubería por unidad de tiempo. Se expresa en lpm, gpm, m³/h, etc.

En instalaciones con múltiples salidas, no todas funcionan al mismo tiempo. El factor de simultaneidad corrige este exceso estadístico:

    Q = Q_máx / √(N – 1)

Donde:

    Q_máx = suma de caudales de todos los aparatos (lpm)

    N     = número total de aparatos o llaves

 

CURVA DE DESEMPEÑO

Todo fabricante entrega una curva H-Q (presión vs. caudal). A mayor caudal, menor presión. El punto de operación es la intersección entre la curva de la bomba y la curva del sistema. Seleccionar una bomba cuyo punto de operación quede cerca de su zona de mayor eficiencia reduce el consumo eléctrico y alarga la vida útil.

CÓMO SELECCIONAR LA BOMBA CORRECTA

PREGUNTAS QUE DEBE RESPONDER PRIMERO

✓ ¿Cuál es la aplicación? (llenar tanque, presurizar red, drenar aguas residuales, piscina)

✓ ¿Qué tipo de agua se va a bombear? (limpia, residual, con sólidos, agua de mar, caliente)

✓ ¿De dónde viene el agua? (succión positiva desde tanque elevado, o negativa desde pozo)

✓ ¿Cuál es la diferencia de altura entre la fuente y el punto de uso más alto?

✓ ¿Cuánto caudal necesito? (número y tipo de aparatos que van a funcionar)

✓ ¿Qué presión de entrega requiero en los puntos de uso?

✓ ¿Qué energía eléctrica hay disponible? (voltaje, número de fases)

EJEMPLO: BOMBA PARA UNA CASA DE DOS PISOS

Dotación por aparato:

Se busca en catálogo una bomba que, a 13 gpm, entregue al menos 26.6 m de presión.

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