¿Cómo elegir una bomba sumergible?

Las bombas sumergibles o de sumidero son un tipo de bombas de elevación para el bombeo de aguas negras o de achique de zonas inundadas y pueden funcionar como bombas de suministro para el bombeo de agua desde pozos y perforaciones, es decir, tienen un amplio campo de aplicación.

Bomba de achique o de sumidero

La bomba de achique se utiliza en caso de inundaciones. Sus dos características principales son el caudal y el paso granular (el tamaño de los residuos e impurezas que puede aspirar). Hay que tener en cuenta la altura de evacuación. El agua extraída se descarga al sistema de alcantarillado.

Bomba para aguas residuales

La bomba para aguas residuales, al estar sumergida en un colector para la extracción de aguas residuales, debe ofrecer un paso granular ancho y un buen caudal para la evacuación de aguas negras. La altura de evacuación es también un criterio de selección que hay que tener en cuenta. La presión no es relevante.

Bomba de pozo

La bomba de pozo se utiliza para el riego, el suministro de agua potable, etc. El caudal, la presión y la altura de evacuación deben calcularse con precisión para que los dispositivos conectados funcionen correctamente. La profundidad de inmersión también debe valorarse, así como el tamaño de las materias en suspensión (MES) del agua (el paso granular habitual es de agua limpia).

Bomba de perforación

Las bombas sumergibles para pozos de perforación admiten profundidades elevadas de aspiración y se utilizan en las viviendas para suministrar agua no potable a inodoros y lavadoras, el riego del jardín o para un limpiador de alta presión. Son más largas, están hechas de acero inoxidable y admiten una mayor altura de evacuación. La presión y el caudal requeridos deben determinarse con precisión.

Bomba para colector de agua o depósito subterráneo

Una bomba sumergible te permite regar el jardín con un ahorro de agua considerable si se utiliza en el interior de un colector de agua pluvial, exterior o soterrado. También puede utilizarse una bomba de superficie, dada la poca profundidad de aspiración (aunque es más ruidosa). El caudal, la presión y la altura de evacuación deben  determinarse con precisión para que el sistema de riego funcione de forma óptima.

Bomba para estanques y ríos

La bomba sumergible es preferible para bombear el agua de una acequia, un estanque o un arroyo si se desea reducir al mínimo la contaminación acústica. No obstante, hay que valorar la carga del agua (paso granular) y el lugar donde se ubicará la bomba (suelo arcilloso, lodo, etc.). El bombeo del agua de los ríos está regulado y requiere tramitar permisos. Nuevamente, es necesario determinar el caudal, la presión y la altura de evacuación con precisión.

Qué criterios son necesarios para determinar las características de la bomba

Los principales criterios de selección que definirán las características de la bomba son:

• La calidad del agua bombeada, que puede ser limpia (impurezas ≤ 5 mm), cargada (impurezas ≤ 20 mm) o muy cargada (≥ 20 mm);

• la altura de evacuación, es decir, la altura en metros (m) entre la bomba sumergida y el punto de descarga;

• la longitud de la manguera de evacuación que conecta la bomba con el punto de descarga (medida en metros);

• la profundidad de inmersión, correspondiente al nivel máximo de agua (m) que admite la bomba;

• la presión de salida deseada, si la bomba está conectada a equipos que requieren una presión de entrada definida en bares (B) (no es útil para bombas cuyo propósito es vaciar un sótano, por ejemplo);

• el caudal deseado, ya sea para vaciar un sótano o para hacer funcionar cualquier equipo (riego, etc.) expresado en litros/minuto (l/min);

• la temperatura del líquido bombeado, expresada en grados centígrados (°C);

• el nivel mínimo de agua, medido en milímetros (mm), principalmente para las bombas de achique.

Es posible que también tengas que:

• Estimar las pérdidas de carga, en relación con la longitud de la manguera de evacuación (10 m = 1 B);

• calcular la altura manométrica total expresada en MCA (metros de columna de agua): sumar altura de aspiración + altura de extracción + la presión deseada en el punto de vertido (1 bar = 10 m) + pérdidas de presión (ver ejemplo y detalle -a continuación- con Fórmula de cálculo de la altura manométrica total).

La ventaja principal de una bomba sumergible sobre una bomba de superficie o una motobomba es la capacidad de impulsar el agua desde un punto muy bajo (profundidad > 7 m). Al ser totalmente estanca, la bomba sumergible se coloca directamente en el fondo del agua, lo que conlleva varias ventajas:

• Se eliminan los problemas de aspiración en vacío. La presión del agua en torno a la bomba impide que se aspire aire y, por lo tanto, evita la cavitación;

• menos contaminación acústica. Todos los sonidos y vibraciones se ven atenuados por el agua circundante;

• no se sobrecalienta el motor eléctrico. El agua en la que se sumerge la bomba la refrigera mientras está en marcha;

• discreción: es totalmente invisible dentro el pozo o la perforación.

Bombas sumergibles para elevación

Las bombas sumergibles de elevación se utilizan principalmente para evacuar agua de lluvia o aguas residuales. Las bombas más pequeñas se llaman «de sumidero o achique».

Su diseño es sencillo y suelen controlarse mediante un flotador conectado directamente al cuerpo de la bomba para poner en marcha o parar el motor. Según el modelo, la bomba sumergible puede evacuar agua cargada de impurezas. Rueda trituradora

Algunas bombas sumergibles están equipadas con una rueda trituradora capaz de desmenuzar todo lo que pasa a través de la bomba. El objetivo principal de estas bombas sumergibles es vaciar el área donde están ubicadas.

Cuchilla

Algunas bombas de sumidero están equipadas con una cuchilla delante de la boca de aspiración, aún más eficaz que la rueda trituradora. La cuchilla, de eficacia probada, tritura fuera de la bomba todos los residuos que penetran en ella.

Bombas sumergibles de suministro

Las bombas sumergibles de suministro, orientadas al bombeo de pozos, habitualmente se instalan para garantizar el suministro de agua potable. Como su objetivo es presurizar el agua, su diseño es más complejo que el de una bomba de elevación (varias etapas, cuerpo estrecho, filtro de succión).

La mayoría de las bombas sumergibles para el suministro de agua potable tienen un cuerpo de bomba, una o varias ruedas de acero inoxidable y a menudo se combinan con un grupo de presión. El control suele gestionarse mediante sondas externas ala bomba. El objetivo principal de estas bombas es garantizar la continuidad de presión y caudal en una instalación.

Hay que tener en cuenta tres puntos:

• La calidad del agua que se va a bombear.

• la altura de evacuación.

• la profundidad de inmersión y el nivel residual (mínimo de aspiración).

• el caudal deseado.

Naturaleza del agua que se bombeará

Aguas limpias

Si no buscas más que una bomba para regar desde un depósito de recogida de aguas pluviales, una bomba sumergible para aguas limpias es ideal. Su paso granular —o granulometría— es muy bajo (< 5 mm), lo que significa que las impurezas superiores a 5 mm tienden a obstruir la bomba.

Aguas cargadas

Si tienes previsto bombear el agua de una inundación, aguas residuales o cualquier otra agua que pueda contener MES (materias en suspensión), elige una bomba sumergible para aguas cargadas. El paso granular se encuentra, en la mayoría de los casos, entre 10 y 20 mm.

Aguas muy cargadas

Para las aguas muy cargadas, existen bombas específicas de paso granular elevado (> 25 mm). Además, si tienes previsto bombear lodo, aguas residuales muy cargadas (papel, toallitas, etc.) o aguas de inundación en exterior (astillas de madera, etc.), existen bombas equipadas con una rueda trituradora (desmenuzadora) de paso granular muy alto.

Altura de evacuación

La altura de evacuación se expresa en metros. Este dato es muy importante, ya que debes asegurarte de que el agua bombeada llegue hasta el punto de evacuación. La mayoría de los fabricantes de bombas indican, bien la altura de evacuación (diferencia de altura entre la bomba y el punto de descarga), o bien la altura manométrica total (AMT) expresada en metros. La AMT indica la altura de evacuación (m) más la presión en el punto de descarga (1 B = 10 m) y las pérdidas de carga (m), representadas por la presión perdida debido a la fricción del agua a lo largo de las mangueras, codos y empalmes (para facilitar los cálculos, solo se cuenta la longitud de las mangueras).

Profundidad de inmersión y nivel residual

Aunque las bombas de elevación suelen estar bien preparadas, hay que comprobar la profundidad de inmersión. Por otra parte, el nivel residual es muy importante, puesto que indica el agua restante que no podrá evacuar la bomba; en otras palabras, el agua que habrá que eliminar con un cubo o una bomba manual o dejar que se evapore o sea absorbida por el suelo.

Caudal de la bomba y curva de rendimiento

El caudal es la característica clave de una bomba de sumidero, ya que define el tiempo que tardará la bomba en evacuar el agua del área inundada. Se expresa en l/min (litros por minuto) o m3/h (metros cúbicos por hora). El objetivo de una bomba sumergible de elevación no es proporcionar un caudal constante, sino evacuar el agua del lugar donde se ha acumulado. Ten en cuenta la profundidad a la que se encuentra la bomba. Cuanto mayor sea la profundidad, menor será el caudal obtenido en la superficie. Sus datos se pueden consultar en las llamadas curvas de rendimiento (ver imagen).

La presión no es significativa para una bomba sumergible de elevación.

Fórmula de cálculo de la altura manométrica total AMT

La altura manométrica total (AMT) es un criterio esencial para el suministro, ya que en el punto de descarga se requiere presión y caudal. Para averiguar qué AMT necesitas, debes efectuar el siguiente cálculo: altura de evacuación (distancia en metros entre la bomba y la descarga) + presión deseada en el punto de descarga (1 bar equivale a 10 m) + pérdidas de carga (longitud en metros de la manguera de evacuación).*Ejemplo: altura de evacuación = 20 m (entre el fondo del pozo y el WC) + presión deseada = 3 bar (30 m) + pérdidas de presión de 10 m debido a la longitud de las mangueras y los empalmes. Nuestra AMT mínima requerida es, por lo tanto, de 60 m (20 + 30 + 10).

Presión

La presión define la fuerza del agua durante la evacuación en función de la sección de la manguera de la bomba y se expresa en B (bares).

Muchos fabricantes también indican la presión en MCA(metros de columna de agua). 1 B = 10 MCA. La presión está relacionada con el caudal. Es una de las leyes de la hidráulica: con un caudal fijo, la presión aumenta si disminuye la sección de la manguera de evacuación.*Ejemplo: una bomba entregada por el fabricante con una presión útil (en la salida de la bomba) de 6 B o 60 MCA dispone de una altura de evacuación máxima de 60 m.

Caudal

El caudal expresa la cantidad de agua que se bombea en función del tiempo. Para situarte, toma como base de cálculo que 6 m3/h equivalen a 100 l/min. Sin embargo, a la hora de elegir una bomba sumergible, ten en cuenta que el caudal varía dependiendo de la profundidad de aspiración y de la altura de evacuación.

De hecho, para un diámetro de manguera determinado y para una misma bomba sumergible, cuanto mayor sea la diferencia de altura, menor será el caudal. Por el contrario, cuanto más próximos estén los puntos de aspiración y evacuación en términos de altura, mayor será el caudal.

Si tu bomba sumergible está destinada a abastecer a una vivienda, por ejemplo, ten en cuenta que, para cinco personas, necesitas un mínimo de 2 m3/h en el punto de descarga. Debes sumar 0,250 m3/h por cada persona adicional.

Bomba monocelular y bomba multicelular

Cuando una bomba aspira el agua a través de una sola turbina, una especie de rueda de paletas de alimentación eléctrica para bombearla a través de una boquilla, la bomba se denomina monocelular. De este modo, el rendimiento de bombeo está directamente relacionado con la acción de esta única turbina. Si para optimizar el rendimiento de la bomba sumergible, se montan varias turbinas una tras otra, la bomba se denomina multicelular. El agua bombeada gana en velocidad de aspiración y evacuación gracias a la combinación de las ruedas de paletas.

1. Para protegerte contra desactivaciones intempestivas, independientemente del tipo de bomba, recuerda equipar siempre tu canalización de evacuación con una válvula antirretorno.

2. En cuanto a la alimentación eléctrica de tu bomba, asegúrate de que la red a la que la conectes disponga de protección térmica de sobrecarga. De lo contrario, si la rueda se bloquea o la bomba succiona en vacío, quemarás el motor.

3. Es necesario extraer la bomba al menos una vez al año del pozo o aljibe para limpiarla.

4. Comprueba que nada interfiera con la rotación de la rueda, verifica la estanqueidad de los cables eléctricos y prueba las sondas de detección de nivel. Aprovecha la ocasión para desmontar y limpiar las válvulas antirretorno.

5. Si tu bomba se utiliza para elevar aguas residuales cargadas, solicita la intervención de una empresa de pocería que disponga de los permisos requeridos para bombear, limpiar y tratar el agua que pueda causar contaminación.

6. Independientemente del tipo de bomba que elijas, para preservarla debes prestar atención al mantenimiento recomendado por el fabricante. La electricidad y el agua no son muy compatibles.

7. Antes de manipular la bomba, comprueba siempre que esté desconectada la fuente de alimentación. Al realizar pruebas al aire libre, extrema las precauciones para no situar los dedos, la mano o cualquier herramienta cerca de la rueda trituradora.

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