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Ecuaciones de la bomba
Las bombas hidráulicas de ariete utilizan la presión del agua descendente para bombear el agua mucho más arriba de lo que empezó, sin necesidad de otra potencia. Una caída de 20 pies es suficiente para empujar el agua 150 pies por encima de la fuente o más. O tan sólo una caída de 2 pies entre la fuente de agua y la bomba, con un caudal de 1 a 3 galones por minuto, es suficiente para bombear agua 20 pies más arriba de la fuente, hasta 4.000 galones por día, según el modelo.
Esto no es magia moderna — las bombas de ariete se inventaron hace más de 300 años. Una variación más reciente es la bomba High Lifter, que utiliza diferentes principios para hacer lo mismo. Las bombas de ariete son ruidosas, las High Lifter son silenciosas y pueden trabajar con menos agua, pero el agua tiene que estar limpia y sin arenilla, mientras que la bomba de ariete no es tan exigente.
Estas bombas pueden ser caras. La revista Home Power ha publicado varios buenos artículos sobre las bombas, incluyendo diseños e instrucciones para una bomba de ariete barata que puedes construir tú mismo usando materiales de la tienda y un extintor reciclado. Ver: Hydraulic Ram Pump — adaptado de “A Manual for Constructing and Operating a Hydraulic Ram Pump” por Kurt Janke & Louise Finger, “Homebrew”, Home Power #41, Junio / Julio 1994. Los números atrasados digitales se pueden comprar en línea:
Calculadora de la cabeza de la bomba
Para los preparadores, agricultores y otras personas que se alejan de la red, la bomba de agua High Lifter puede ser una parte esencial de su sistema de agua. Es una bomba de agua que funciona sin electricidad. Sin embargo, toda bomba necesita una fuente de energía para funcionar. Muchas bombas utilizan gasolina o electricidad para hacer funcionar un motor que alimenta la cabeza de la bomba. La bomba de High Lifter es alimentada simplemente por la presión del agua y no utiliza combustible, electricidad, viento o energía solar.
El High Lifter es un multiplicador de la presión del agua. Utiliza una gran cantidad de agua a baja presión para bombear una menor cantidad de agua a alta presión. ¿Cuánta agua bombea el High Lifter y qué altura alcanza?
El High Lifter de 2″ está diseñado para suministrar agua a los preparadores, agricultores, ganaderos y jardineros, y para cualquier aplicación fuera de la red. El rendimiento depende de la caída, la elevación y el flujo; el promedio es de 400-800 galones por día (GPD) y el máximo es de 750-1.500 GPD. El High Lifter es capaz de una elevación total de 1000 pies si la presión de entrada es de 60 psi. Puede funcionar con tan sólo 13 psi, pero cuanta más presión se le dé, más alto bombeará.¿Cómo se compara el High Lifter con las bombas de ariete?
Se necesita una bomba para elevar el agua a una altura de 2,5 m
Las necesidades de potencia de un sistema de bombeo pueden calcularse para una instalación de bombeo determinada. La potencia de un sistema de bombeo puede clasificarse en cuatro clases: (i) Potencia del agua (WP), (ii) Potencia del eje (SP), (iii) Potencia del freno (BP) y (iv) Potencia de entrada (IP). Se describen en las subsecciones siguientes.26.1.1 Potencia del agua
La potencia hidráulica es la potencia teórica necesaria para el bombeo. Es la potencia que necesita una bomba para elevar una determinada cantidad de agua en una unidad de tiempo, suponiendo que no hay pérdidas de potencia en la bomba. La potencia hidráulica (WP) de una bomba puede calcularse mediante la siguiente ecuación:
Donde, es el rendimiento global de la bomba (en fracción) y el resto de los símbolos tienen el mismo significado definido anteriormente. Si se utilizan las unidades del SI de γ, Q y H, la unidad de SP será en vatios (W).
Es la potencia real que debe suministrar el motor principal (motor o motor eléctrico) para accionar una bomba. Cuando hay un accionamiento directo del motor o del motor eléctrico a la bomba, la potencia de frenado es igual a la potencia en el eje. En este caso, se supone que el rendimiento del accionamiento es del 100%. Sin embargo, si se utilizan correas u otros accionamientos indirectos para hacer funcionar una bomba, es necesario calcular la potencia de frenado (PB). La potencia de frenado (PB) puede calcularse como:
Caudal másico de la bomba
Introduzca el caudal, la densidad del fluido (disponible en la parte inferior), la gravedad, la altura y el rendimiento de la bomba. A continuación, pulse el botón calcular para obtener la potencia de la bomba, la potencia del motor. Además, puede cambiar la unidad de potencia de kW a HP.
La potencia de la bomba P(kW) en kilovatios es igual al producto del caudal q(m3/hr) en metros cúbicos por hora, la densidad del fluido ρ(kg/m3) en kilogramos por metro cúbico, la gravedad g en m2/s, la altura diferencial de la bomba h(m) en metros y la presión diferencial p(Pa) en Pascales o N/m2 dividida por 36.00.000.