Como obtener bombeo de agua sin costos

16/10/2008

Uno de los factores que disminuye la actividad productiva del sector rural chileno es que los sistemas de bombeo de agua convencionales (moto-bomba eléctrica o combustibles fósiles) poseen un alto costo de funcionamiento (costo de combustibles o electricidad) en comparación con los escasos recursos económicos con los que cuentan los campesinos. El presente trabajo muestra el impacto producido por la implementación tecnológica de las Ecobombas (EB). Las EB son 3 equipos de bombeo de agua que utilizan energía hidráulica para funcionan de manera automática y constante sin consumir combustibles o electricidad, son de bajo costo en comparación con moto-bombas Diesel o Eléctricas, son de fácil instalación (realizable por su propio dueño) y de mínima mantención (con un costo anual menor al 5% del costo del equipo).
Las etapas desarrolladas para la investigación y desarrollo de EB comprendieron el diseño conceptual, diseño de ingeniería, construcción de modelos y ensayos de laboratorio, construcción de prototipos, pruebas de campo, análisis de resultados, ajustes de diseño y transferencia de tecnología a pequeños talleres.
La experiencia concluye con el trabajo en comunidades rurales y la implementación de proyectos piloto donde se obtuvo como resultado el mejoramiento de la calidad de vida y el desarrollo productivo de las personas involucradas en el proyecto.

EL BOMBEO HIDRÁULICO.

El bombeo de agua y la energía renovable son socios naturalmente compatibles que pueden crear soluciones económicas para cualquier aplicación remota de bombeo y transporte de agua.
Los sistemas hidráulicos de bombeo de agua son equipos que pueden abastecer de agua a pequeños poblados para el consumo familiar o riego. La fuerza que mueve el equipo de bombeo puede ser un arroyo, un canal u otra forma de agua corriente que pueda suministrar la energía suficiente para bombear agua a alturas superiores.
1. Funcionamiento del sistema.
Los equipos utilizados para bombeo de agua sin gasto de energía eléctrica o combustible (convencional), utilizan la propia energía del estero, río o vertiente para ser accionados.
La configuración básica de estos sistemas de bombeo mediante energía hidráulica consta de los siguientes componentes:

1) Represa de desviación o cámara de carga.
2) Tubería de carga.
3) Equipo de bombeo.
4) Tubería de alimentación.
5) Estanque de acumulación.

En la Figura 1 se muestra un esquema típico de bombeo mediante energía hidráulica. A partir de una represa, generalmente de construcción semi-permanente, se desvía parte del volumen de agua que surte la vertiente. El agua ingresa a la tubería de carga y es conducida hacia la casa de maquinas en cuyo interior se encuentra el sistema de bombeo. Este mecanismo, impulsado por la energía hidráulica, bombea agua a través de la tubería de alimentación hacia el estanque acumulador. El volumen de agua que no es bombeado vuelve a su lecho original a través de un canal de retorno.
Dentro del bombeo hidráulico, los sistemas más eficientes y utilizados son la bomba de ariete, río -bomba y turbo-bomba. Figura 1. Instalaciones de equipos de bombeo hidráulico sin gasto de energía convencional; Bomba de ariete (A), Ríobomba (B), Turbo-bomba (C).



2. Criterios para la selección de un sistema de bombeo hidráulico.
Para la elección del tipo y tamaño de bomba hidráulica adecuado deben considerarse los siguientes parámetros:
- Caudal de agua disponible del estero, río o vertiente a utilizar, en litros por segundo.
- Altura de caída vertical máxima o salto hidráulico:
Distancia desde donde se captara el agua hasta donde se ubicara el equipo de bombeo, medida en metros.
- Altura de bombeo: Diferencia de altura vertical entre el equipo de bombeo y el estanque de almacenamiento o punto del uso, en metros.
- Distancia de bombeo: Recorrido que realizará el agua bombeada desde el equipo de bombeo hasta el estanque de almacenamiento, medida en metros.
- Demanda de agua para el riego: agua requerida en litros por día para su uso productivo.

3. Descripción del recurso hidráulico.

Para obtener información acerca del potencial que puede aportar el recurso es necesario medir el caudal disponible y la altura de caída aprovechable, es decir, realizar un estudio del estero, canal o río del que disponemos.
3.1. Caudal de agua disponible del estero, río o vertiente a utilizar.
Esta medición debe realizarse preferentemente en verano (Febrero, Marzo) o cuando el recurso hidráulico sea el mínimo estacional conocido, ya que es de gran importancia conocer con alguna seguridad el caudal del recurso, para poder planificar la superficie a regar, especialmente en los meses de máximo consumo.
La forma más sencilla de calcular caudales pequeños es la medición directa del tiempo que se tarda en llenar un recipiente de volumen conocido.

La corriente se desvía hacia un canal o cañería que descarga en un recipiente adecuado y el tiempo que demora su llenado se mide por medio de un cronómetro. Esta operación puede repetirse varias veces y se promedia, con el fin de asegurar una mayor exactitud (Hudson, 1997). Por lo tanto, dividiendo el volumen de agua recogido en el recipiente por el tiempo (en segundos) que demoró en llenarse, se obtiene el caudal en litros por segundo.
Para los caudales de más de 4 l/s, es adecuado un recipiente de 10 litros de capacidad que se llenará en 2½ segundos.

Para caudales mayores, un recipiente de 20 litros puede servir para corrientes de hasta 50 l/s. Figura 2. Medición de caudales utilizando un recipiente y un cronómetro (Osorio et al.,1994).
Para medir caudales mayores (máximo 300 litros/segundo), en canales abiertos de ancho reducido respecto a su profundidad, se puede utilizar el método del Vertedero. Los dos tipos más comunes son el vertedero triangular (con escotadura en V) y el vertedero rectangular. Teniendo en cuenta, que el caudal disponible a utilizar es pequeño para este tipo de proyectos, únicamente, se citará a continuación el método del vertedero triangular, ya que son los de mayor precisión para caudales menores a 110 l/s.

Fuente : Gea
Fuente: gea.usm.cl/archivos/inv_bombeosinconstosGEA.pdf

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