COMPONENTES PRINCIPALES DE UN SISTEMA DE BOMBEO CARGA ESTATICA Y DINAMICA

COMPONENTES PRINCIPALES DE UN SISTEMA DE BOMBEO CARGA ESTATICA Y DINAMICA
Hidráulica del sistema de bombeo
Antes de determinar el tamaño de un sistema de bombeo de agua, es necesario entender los conceptos básicos que describen las condiciones hidráulicas de una obra. Como se mostró anteriormente, el tamaño del sistema está en relación directa con el producto de la Carga Dinámica Total (CDT)y el volumen diario necesario. Este producto se conoce como ciclo hidráulico. La carga dinámica total es la suma de la carga estática (CE) y la carga dinámica (CD):
CDT = CE + CD = Nivel estático + abatimiento + altura de la descarga + fricción
Carga estática
La primera parte, la carga estática, puede obtenerse con mediciones directas. Se trata de la distancia vertical que el agua sedesplaza desde el nivel de abatimiento del pozo hasta la altura en que se descarga el agua. La carga estática es entonces la suma del abatimiento, el nivel estático y la altura de la descarga. Todos los pozos experimentan el fenómeno de abatimiento cuando se bombea agua. Es la distancia que baja el nivel del agua debido a la constante extracción de agua. La Figura 16 muestra estos componenteshidráulicos que conforman la carga estática.

Figura 16. Principales componentes hidráulicos de un sistema de bombeo de agua
Carga dinámica (Fricción)
La carga dinámica, es el incremento en la presión causado por la resistencia al flujo al agua debido a la rugosidad de las tuberías y componentes como codos y válvulas. Esta rugosidad depende del material usado en la fabricación de las tuberías.Los tubos de acero producen una fricción diferente a la de los tubos de plástico PVC de similar tamaño. Además, el diámetro de los tubos influye en la fricción. Mientras más estrechos, mayor resistencia producida.
Para calcular la carga dinámica, es necesario encontrar la distancia que recorre el agua desde el punto en que el agua entra a la bomba hasta el punto de descarga, incluyendo lasdistancias horizontales, así como el material de la línea de conducción y su diámetro. Con esta información se puede estimar la carga dinámica de varias maneras.
Valor por omisión

La carga dinámica es aproximadamente el 2% de la distancia de recorrido del agua. Por lo general el resultado es una estimación conservadora si se asume que los sistemas de bombeo solar típicos tienen flujos de menosde 1 L/s y las bombas recomendadas se conectan a tuberías de diámetro amplio.

Tablas de fricción

Existen tablas publicadas por fabricantes que indican el porcentaje de fricción que debe añadirse en base al caudal, diámetro y material de las tuberías. Esta guía incluye en el Apéndice unas tablas de fricción para tuberías de plástico PVC y acero galvanizado. Estas tablas proporcionan unvalor más cercano a la fricción verdadera.

Fórmula de Manning

Este es un método matemático que se puede realizar fácilmente con una calculadora de bolsillo. La fórmula de Manning se expresa así:
Hf = k × L × Q2
Donde:
Hf: es el incremento en la presión causada por la fricción y expresada en distancia lineal (m).
k: es una constante empírica con unidades de (m3/s)-2
L: es la distanciatotal recorrida por el agua por las tuberías. Su unidad es metros (m).
Q: es el flujo expresado en metros cúbicos por segundo (m3/s).
La constante k se obtuvo después de experimentar con varios materiales y tamaños de tuberías. La Tabla 3 proporciona estos valores de k en (m3/s)-2 para tuberías de plástico PVC y acero galvanizado.
Tabla 3. Valores de la constante k usado en la fórmula deManning



Material Diámetro en pulgadas
0.5 0.75 1 1.5 2
PVC 9,544,491 1,261,034 291,815 31,282 7,236
Galvanizado 19,909,642 2,631,046 608,849 65,263 15,097



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