Sistemas de bombeo manual

Dentro de los sistemas de bombeo de agua, podemos utilizar diferentes criterios a la hora de elaborar una clasificación. Se puede establecer un estudio considerando como parámetro de análisis la profundidad o altura de bombeo. También podríamos ordenar estos sistemas en función de las características de la población abastecida (economía, desarrollo tecnológico, geografía del terreno) o de la demanda de agua requerida (Grey D. 1984). Sin excluir todas estas posibilidades, vamos a considerar una clasificación centrada en los diferentes principios mecánicos que caracterizan las tecnologías de bombeo manual, que nos sirva además de introducción a un estudio técnico más exhaustivo que ha de estar centrado en situar al bombeo manual y que desarrollaremos más detalladamente en el siguiente punto de este capítulo. De esta manera podremos evaluar cuales van a ser las posibilidades de la bomba manual y dentro de que campos tecnológicos se encuentra.

3.1.2.1 Elevación directa

La elevación directa es sin duda la tecnología más antigua dentro del abastecimiento de agua y se emplea tanto en el bombeo de aguas superficiales como de aguas subterráneas. Dentro de este segundo campo, existen numerosos dispositivos que podríamos incluir, los más numerosos son los mecanismos de cuerda y cubo tradicionales basados en un pozo que accede hasta aguas subterráneas, y desde el cual se retira agua a través de la elevación de un cubo mediante una cuerda con o sin polea empleando la potencia humana o animal. Además encontramos otros métodos también ya tradicionales, como la noria de cangilones. Esta noria posee pequeños recipientes de metal fijados a una cadena sin fin vertical que gira en torno a poleas de modo que los cangilones se llenan en el fondo del pozo y suben para vaciarse en el surtidor después de pasar por la polea superior.

Dentro de estos mecanismos tradicionales merece la pena resaltar el uso de la noria de discos y su evolución en nuestros días hasta ser una de las bombas manuales con más proyección y posibilidades en amplias zonas del mundo menos desarrollado, sobre todo en América latina donde se la conoce como bomba de mecate. Esta bomba que podemos observar en la figura 3.1.1, está basada en la elevación de agua a través del empleo de un sistema de polea que actúa directamente sobre unos discos en una dirección que conduce el agua por medio de un tubo vertical parcialmente sumergido, por el que mecánicamente se eleva el agua retenida en los discos hasta el surtidor. La cuerda asciende por este tubo de subida, pasa por la polea motriz y baja libre hasta la fuente de agua. En la parte inferior se coloca una guía que facilita la entrada de la soga. Al accionar la polea motriz los pistones

que ascienden por dentro de la tubería comienzan a empujar la columna de agua hacia arriba y a succionar por debajo. Existen numerosos modelos y variantes. Debido a su trascendencia y calado la analizaremos más profundamente en el capítulo 3.3.3.

Capítulo 3. Bombas manuales de agua

Todos estos sistemas basados en la elevación directa no solo pueden ser accionados de manera manual. En muchas ocasiones estos mecanismos se acompañan por un motor de gasolina, o eléctrico, o por un molino de viento que se encargan de accionar el sistema. En el capitulo siguiente aunque se comenten estas posibilidades, nos centraremos en el estudio de la parte de estos sistemas basados en el uso de la potencia humana, por los motivos antes citados de simplicidad de manejo y mantenimiento y la reducción de los costes de la instalación.

3.1.2.2 Desplazamiento

Este mecanismo esta basado en el principio de incompresibilidad del agua, a partir de ahí se han desarrollado distintos tipos, siempre dentro del ámbito de las bombas volumétricas. Dentro del bombeo manual el que ha alcanzado una mayor evolución y diversificación, ha sido el basado en un émbolo o pistón dotado de una válvula que se desplaza verticalmente arriba y abajo característico en las bombas recíprocas tanto en las de succión, que observamos en la figura 3.1.2, como en las aspirantes para pozos profundos. Este tipo de bombas las estudiaremos en el apartado 3.3.2 y como hemos comentado constituyen sin duda tanto el modelo principal dentro de las bombas manuales tanto en cantidad como en variedad.

Figura 3.1.2 Bomba manual de succión

Aparte de las bombas de pistón existen otras bombas manuales basadas en el mecanismo del desplazamiento. Las bombas de diafragma, que veremos en el apartado 3.3.4 están fundamentadas, en el movimiento de vaivén de una membrana elástica que facilita la entrada y salida del agua. También estudiaremos las bombas de cavidad progresiva, que emplean un mecanismo basado en un rotor helicoidal que se mueve dentro de un estator también helicoidal.

Como sucedía para las bombas basadas en la elevación directa, las bombas de desplazamiento que acabamos de reseñar pueden ser accionadas además, con mecanismos como molinos o motores. Nosotros centraremos nuestro estudio en las construidas para el empleo de la potencia humana. El mecanismo que emplea una elevación directa junto al que usa el desplazamiento constituyen la base de las tecnologías de las bombas manuales que están siendo revisadas en este informe, y por lo tanto será en la tercera parte de este capítulo 3.3, cuando entremos a detallar los mecanismos precisos de funcionamiento de cada modelo y a analizar su comportamiento tecnológico. De todas formas a continuación describiremos muy por encima otros mecanismos empleados dentro del bombeo de agua, con ello solo queremos introducir una comparación que nos sea útil en nuestro objetivo de situar la trascendencia de estas tecnologías en el ámbito rural de los países con menos recursos y mayores necesidades.