Cómo dimensionar una bomba de agua sumergible para riego

Una bomba de agua sumergible para riego debe suministrar el volumen requerido manteniendo la presión suficiente en el rociador, zona de goteo, pivote o punto de distribución más exigente.La elección de la potencia por sí sola a menudo produce una baja presión, riego irregular, uso excesivo de energía o una bomba que funciona con demasiada frecuencia.

El tamaño correcto conecta tres partes del proyecto: la demanda de riego, la fuente de agua y el sistema de tuberías.El punto de trabajo de la bomba es el caudal requerido por la zona de funcionamiento a la cabeza dinámica total calculada..

Determinar la demanda de riego

Comience con el cultivo, el área de riego, el clima, el suelo, la eficiencia del riego y las horas de funcionamiento permitidas.Convertir esta demanda en un volumen diario o semanal, a continuación, determinar el caudal necesario durante las horas de bombeo disponibles.

La demanda máxima es más importante que el promedio estacional al dimensionar la capacidad. Tenga en cuenta la eficiencia del sistema, las pérdidas de distribución y un margen operativo razonable.porque una bomba de gran tamaño puede crear problemas de control de presión y desperdicio de energía.

Dividir el sistema en zonas

Muchas granjas y paisajes operan una zona de riego a la vez. Agregue los requisitos de flujo de todos los emisores o rociadores en la zona simultánea más grande.utilizar su demanda combinada.

La zonificación puede reducir el tamaño de la bomba y el diámetro de la tubería requeridos, pero aumenta el tiempo de operación.y capacidad de las fuentes de agua.

Una bomba de rociador sumergible también debe cumplir con los requisitos de presión. Las boquillas de rociador necesitan una presión de funcionamiento específica para el radio y la distribución correctos.Los sistemas de goteo funcionan a una presión más baja, pero incluyen pérdidas de filtración y regulación de presión.

Verifique la fuente del agua

Para un pozo, registre el diámetro de la carcasa, la profundidad total, el nivel de agua estática, el nivel de agua de bombeo, el rendimiento del pozo probado, la reducción estacional, la ubicación de la pantalla y el contenido de arena.El caudal de la bomba no debe exceder el rendimiento sostenible del pozoEl bombeo excesivo puede hacer bajar el agua por debajo de la entrada de la bomba, extraer arena o dañar el pozo.

El nivel del agua de bombeo, no el nivel estático, debe utilizarse para los cálculos de la cabeza en el caudal de diseño.

Para un depósito, canal o tanque, registrar los niveles mínimos y máximos de agua, calidad del agua, sedimentos, condiciones de admisión y orientación de la bomba requerida.Una manga de flujo puede ser necesaria para enfriar un motor de pozo profundo instalado en agua abierta o una carcasa de gran tamaño.

Calcular la cabeza dinámica total

La cabeza dinámica total consiste en la elevación vertical, la presión de salida requerida y las pérdidas por fricción.

La elevación vertical es la diferencia de elevación entre el nivel del agua de bombeo y el punto de entrega.Las pérdidas de fricción provienen de toda la longitud del tubo, diámetro, caudal, material, válvulas, filtros, válvulas de frenado, codos y accesorios.

Para los rociadores en terrenos irregulares, incluye la elevación a la zona más alta o hidráulicamente más remota. Para el riego por goteo, incluye filtros, inyectores de fertilizantes, reguladores y pérdidas de válvulas de control.

Los tubos de bajo tamaño pueden consumir una gran parte de la cabeza de la bomba y aumentar el costo de electricidad durante la vida del sistema.

Seleccionar desde la curva de la bomba

Trazar o calcular el caudal requerido y la cabeza dinámica total, y luego seleccionar una bomba cuya curva pase por ese punto.La carga debe situarse normalmente dentro del rango de funcionamiento preferido por el fabricante y cerca de la región de mejor eficiencia..

El caudal máximo se produce en baja cabeza, mientras que la cabeza máxima se produce en poco o ningún caudal. Estas cifras no se pueden combinar.y frecuencia eléctrica.

Compruebe la potencia absorbida en el rango permitido para que el motor no se sobrecargue si cambia la presión del sistema o se operan varias zonas.

Elige el tipo de bomba

Los pozos profundos suelen utilizar una bomba de pozo sumergible de varias etapas.Las bombas sumergibles de mayor diámetro pueden servir a los embalses, las tomas de los ríos y los sistemas de transferencia de flujo alto.

La hidráulica de agua limpia proporciona una buena eficiencia, pero requiere agua con sólidos limitados.y evitar colocar la bomba demasiado cerca del fondo.

Compruebe la refrigeración del motor y la fuente eléctrica

Confirme el voltaje, fase, frecuencia, capacidad del transformador disponible, longitud del cable y método de arranque.longitud, condiciones de arranque y requisitos eléctricos aplicables.

Los motores sumergibles requieren una refrigeración adecuada. Siga los requisitos mínimos de velocidad de flujo y sumersión. Utilice un manguito de flujo cuando el agua no pueda moverse con fiabilidad a lo largo de la carcasa del motor.

Las protecciones pueden incluir sobrecarga, pérdida de fase, sobrevolución y subvolución, funcionamiento en seco, alta temperatura y prevención de arranques frecuentes.Una sonda de nivel del agua o un sensor de nivel del pozo puede detener la bomba antes de que el agua caiga demasiado bajo.

Decida cómo controlar la presión y el flujo

Los sistemas simples pueden utilizar una válvula de control, un tanque de presión y un interruptor de presión.La velocidad variable puede reducir las pérdidas de estrangulamiento, pero la bomba debe mantenerse dentro de su rango de velocidad, caudal y enfriamiento aprobado.

Si las zonas tienen flujos muy diferentes, considere rediseñar los tamaños de las zonas, usar un tanque tampón, usar varias bombas o aplicar un sistema de velocidad variable de ingeniería adecuada.No obligue a una bomba de gran tamaño a funcionar continuamente a un flujo muy bajo.

Protección contra el martillo de agua

Las líneas de riego largas pueden experimentar aumentos de presión cuando las bombas comienzan, se detienen o las válvulas se cierran rápidamente.y los recipientes de oleaje pueden utilizarse dependiendo del sistema.

Instale válvulas adecuadas de liberación de aire y válvulas de vacío en lugares diseñados, con acceso para inspección.

Cuenta de la calidad del agua

La arena usa impulsores, difusores, rodamientos y espacios cerrados. El agua rica en minerales puede formar escamas.Obtener un análisis del agua para fuentes inciertas o difíciles.

La filtración debe coincidir con el equipo de riego. Los emisores por goteo generalmente requieren una filtración más fina que muchos rociadores. Incluyen pérdida de presión del filtro cuando están limpios y en el límite de servicio elegido,No sólo un valor ideal de nuevo filtro.

Estimación del coste de la energía y del ciclo de vida

Comparar la eficiencia de la bomba en el punto de trabajo real, no sólo la eficiencia del motor o una afirmación de eficiencia máxima.El ajuste eficiente del tamaño de las tuberías y la zonación correcta pueden ahorrar tanta energía como la selección de una bomba mejor.

El costo del ciclo de vida también incluye cables, controles, tuberías, instalación, mantenimiento, servicio de pozos y tiempo de inactividad.Una bomba ligeramente más cara puede ser económica si funciona más cerca de la máxima eficiencia y tiene piezas de desgaste fácilmente disponibles.

Instalación y puesta en marcha

Coloque la bomba por encima del fondo del pozo y por debajo del nivel de bombeo más bajo esperado, respetando los límites de presión y el cable.Apoyar correctamente la bomba y la tubería; nunca cuelgue la unidad del cable eléctrico.

Al poner en marcha, comprobar la rotación, la resistencia al aislamiento, el voltaje, la corriente, el caudal, la presión de descarga, el nivel del agua de bombeo y las funciones de control.Registre estos valores como referencia.

Información para la selección

Enviar al proveedor el caudal de zona requerido, la presión requerida del rociador o del goteo, el perfil de elevación, los tamaños y longitudes de las tuberías, los accesorios, las pérdidas de filtro y válvula, los datos de ensayo del pozo, el diámetro de la carcasa,niveles de agua, contenido de arena, análisis de agua, horas de funcionamiento, fuente de alimentación, longitud del cable, método de control y dibujo de instalación.

Conclusión

El tamaño de una bomba de agua sumergible para el riego es un cálculo hidráulico, no una suposición de caballos de fuerza.Seleccionar desde la curva completa de la bombaUn sistema de tamaño adecuado proporciona un riego uniforme, controlando al mismo tiempo el uso de energía y protegiendo la fuente de agua.

Un ejemplo sencillo de tamaño

Supongamos que la zona de riego más grande requiere 40 m3/h y el nivel del agua de bombeo está a 35 m bajo tierra.Si se calcula la tuberíaEn el caso de las bombas de presión, la carga inicial es de 40 m3/h a una altura de 87 m. Una bomba debe seleccionarse cerca de ese punto en su curva, y luego comprobarse la potencia del motor, el diámetro del pozo, la refrigeración,y cambios en el nivel del agua.

Este ejemplo muestra por qué la profundidad del pozo por sí sola no es la cabeza de la bomba.

Preguntas frecuentes

• ¿Cuántos caballos de fuerza se necesitan por hectárea?No existe un valor fijo confiable. La potencia depende del caudal, la cabeza total, la eficiencia, el método de riego, el terreno y las horas de operación.
• ¿Puede una bomba entregar diferentes flujos a diferentes zonas?Sí, con controles adecuadamente diseñados, sin embargo, cada zona debe mantener la bomba dentro de su rango de funcionamiento aceptable.o control de velocidad variable.
• ¿A qué altura debe instalarse la bomba sobre el fondo del pozo?La distancia depende de la construcción del pozo, la posición de la pantalla, el sedimento y las instrucciones del fabricante..
• ¿Por qué la presión del rociador baja con el tiempo?Las causas posibles incluyen disminución del nivel del pozo, filtros obstruidos o boquillas, fugas de tubería, etapas de bomba desgastadas, bajo voltaje o tomas abiertas adicionales.y nivel del agua con datos de referencia.
• ¿Una bomba sumergible con energía solar tiene un tamaño diferente?El mismo deber hidráulico se aplica, pero la energía solar disponible cambia a lo largo del día.y condiciones solares estacionales.