BOMBAS
Y
GRUPOS
DE
SOBREELEVACIÓN
O
GRUPOS
DE
PRESIÓN
BOMBAS
L
as
bombas
son
elementos
mecánicos
trascendentes
en
las
instalaciones
de
agua,
ya
que
se
encuentran
presentes
en
todos
los
episodios
del
transporte
de
agua,
desde
la
captación
hasta
la
evacuación.
Las
bombas
transforman
la
energía
mecánica
en
energía
hidráulica
y
se
utilizan
únicamente
para
fluidos
no
compresibles.
Cuando
una
bomba
se
aplica
a
fluidos
BREVE HISTORIA DE LAS BOMBAS
La
primera
bomba
conocida
fue
descrita
por
Arquímedes
en
el
siglo
III
A.C.
y
es
llamada:
El
Tornillo
de
Arquímedes
BREVE HISTORIA DE LAS BOMBAS
A
través
de
los
siglos
se
fueron
modificando
hasta
llegar
a
las
bombas
de
palanca
basadas
en
los
principios
aspirante
‐
impelente.
Estas
bombas
son
BREVE HISTORIA DE LAS BOMBAS
Aclaración:
“LAS
BOMBAS
NO
PROPORCIONAN
PRESIÓN”
Las
bombas
proporcionan
caudal,
transportan
un
volumen
de
agua
(m
3ó
litro)
en
la
unidad
de
tiempo
(segundo).
Cuando
este
caudal
se
introduce
en
una
canalización
y
le
obstruimos
parcial
o
totalmente
la
salida,
aparece
la
presión,
pero,
“como
un
fenómeno
ocasionado
por
el
propio
circuito,
no
por
la
bomba”.
La
presión
es
consecuencia
de
la
resistencia
que
oponemos
al
TIPOS
DE
BOMBAS
Aunque
existen
muchos
tipos
de
bombas,
la
división
que
vamos
a
hacer
será
atendiendo
al
principio
de
funcionamiento
en
el
que
se
basan:
• Bombas
de
desplazamiento
positivo
o
volumétricas.
TIPOS
DE
BOMBAS
Bombas
desplazamiento
positivo
En
este
tipo
de
bombas,
en
cada
ciclo,
el
órgano
propulsor
genera
un
volumen
dado
o
cilindrada,
de
ahí
el
nombre
de
“volumétricas”.
Estas
bombas
se
utilizan
en
sectores
de
la
industria
TIPOS
DE
BOMBAS
Bombas
centrífugas
Estas
bombas
general
el
caudal
por
la
velocidad
que
adquieren
los
fluidos
al
verse
sometidos
a
la
fuerza
centrífuga
que
les
infiere
un
impulsor
(rodete)
dentro
TIPOS
DE
BOMBAS
Bombas
centrífugas
Las
bombas
centrífugas
tienen
un
uso
muy
extenso
en
la
industria
del
agua
ya
que
son
adecuadas
para
casi
TIPOS
DE
BOMBAS
Bombas
centrífugas
Las
más
comunes
son
las
que
están
construidas
con
un
solo
rodete
y
abarcan
capacidades
hasta
los
500
TIPOS
DE
BOMBAS
Bombas
centrífugas
Estas
bombas
se
suelen
montar
horizontales,
pero
también
pueden
estar
verticales
y
para
alcanzar
mayores
alturas
se
fabrican
disponiendo
varios
rodetes
sucesivos
en
una
misma
BOMBAS
CENTRÍFUGAS
PRINCIPALES
CARACTERÍSTICAS:
• No tienen órganos articulados y los mecanismos de acoplamiento son muy
sencillos.
• La impulsión eléctrica es muy sencilla.
• El volumen entregado es constante y no se requiere elemento regulador. • Se adaptan a muchas circunstancias.
• Cuestan cuatro veces menos que una bomba de émbolo equivalente.
• El espacio requerido es la octava parte de una bomba de émbolo equivalente y el
peso mucho más bajo, por lo que la cimentación también lo es.
• El mantenimiento es muy reducido con respecto a otro tipo de bombas.
• Uno de los pocos inconvenientes de estas bombas es la necesidad del cebado
BOMBAS
CENTRÍFUGAS
FUNCIONAMIENTO:
Las bombas centrífugas mueven un cierto volumen de líquido entre dos
niveles mediante la transformación de trabajo mecánico en hidráulico.
Constan de:
BOMBAS
CENTRÍFUGAS
FUNCIONAMIENTO:
2. El impulsor o rodete, formado por una serie de álabes que giran dentro de una carcasa circular. Los álabes del rodete someten a las partículas del líquido a un movimiento de rotación muy rápido, siendo proyectadas hacia el exterior por la fuerza centrífuga, de forma que abandonan el rodete hacia la voluta a gran velocidad, transformándose la velocidad en presión.
BOMBAS
CENTRÍFUGAS
FUNCIONAMIENTO:
3. La carcasa (voluta) está dispuesta en forma de caracol. En algunas bombas existe, a la salida del rodete, una directriz de álabes que guía el líquido
antes de introducirlo en la voluta.
La voluta recoge el líquido a gran velocidad, cambia su dirección y lo encamina hacia la brida de impulsión.
BOMBAS
CENTRÍFUGAS
FUNCIONAMIENTO:
BOMBAS
CENTRÍFUGAS
ESTRUCTURA
DE
LAS
BOMBAS:
Las
bombas
cuyo
cuerpo
está
separado
del
motor
de
BOMBAS
CENTRÍFUGAS
ESTRUCTURA
DE
LAS
BOMBAS:
Las bombas donde el motor de
accionamiento y el cuerpo de la bomba
forman un solo conjunto compacto se
les llama de rotor húmedo.
A este grupo pertenecen los llamados
circuladores o recirculadores. Reciben
este nombre porque se utilizan como
elementos de ayuda para la circulación
de un fluido caloportador en circuitos
cerrados de calefacción, energía solar
BOMBAS
CENTRÍFUGAS
BOMBAS
MÚLTIPLES:
Actualmente se utilizan mucho las llamadas
bombas multifase, multietapa o multicelulares,
debido a su gran rendimiento y su relativo poco
volumen.
Consisten en colocar sucesivos rodetes en un
mismo cuerpo de bomba (carcasa) de forma que
el volumen de salida del primero se introduce en
el de entrada del segundo y así sucesivamente.
Al estar los rodetes en serie, la altura
manométrica final será la consecuencia de sumar
la de todos los rodetes, aunque el caudal será el
del último rodete.
BOMBAS
CENTRÍFUGAS
MONTAJE
DE
BOMBAS:
Es muy habitual en instalaciones hidrosanitarias de edificación, encontrarse con
grupos de bombas conectadas en serie y/o paralelo, trabajando al mismo
BOMBAS
CENTRÍFUGAS
MONTAJE
DE
BOMBAS
EN
SERIE:
• Las bombas trabajan las dos al mismo
tiempo.
• Este montaje se utiliza en instalaciones
para alcanzar altas presiones.
• La primera bomba da el caudal, mientras
que la segunda bomba otorga la presión a
la instalación.
• Las bombas de alta presión necesitan un
NPSH muy alto, por lo que necesitan
trabajar en carga o con presión en la
aspiración.
BOMBAS
CENTRÍFUGAS
MONTAJE
DE
BOMBAS
EN
PARALELO:
Las instalaciones en paralelo
normalmente se hacen para poder tener
grandes caudales con fiabilidad, si
instalamos una bomba sola de gran
caudal, en caso de avería toda la
instalación queda parada, en cambio, si
instalamos varias bombas menores, en
caso de que alguna falle, la instalación
puede seguir funcionando con menor
caudal. Otra de las ventajas de estas
instalaciones es que pueden reducir el
consumo, con el consiguiente ahorro.
BOMBAS
CENTRÍFUGAS
GRUPOS
DE
SOBREELEVACIÓN
Los grupos de sobreelevación,
también llamados grupos de
presión, son los elementos
encargados de proporcionar caudal
de agua cuando la red no es capaz
de hacerlo por sí misma.
Estos grupos se instalarán (CTE HS 4 ‐.2.2.) siempre que en los puntos de
consumo no exista una presión
mínima de:
a) 100 kPa para grifos comunes. b) 150 kPa para calentadores. La comunidad de Madrid, por
ejemplo, exige colocar un grupo de
presión en los edificios a partir de
dos alturas, excepto en viviendas
GRUPOS
DE
PRESIÓN
(HS4‐3.2.1.5.)
El sistema de sobreelevación debe diseñarse de tal manera que se pueda suministrar a zonas
del edificio alimentables con presión de red, sin necesidad de la puesta en marcha del
grupo.
El grupo de presión debe ser de alguno de los dos tipos siguientes: 1) Convencional, que contará con:
• Depósito auxiliar de alimentación, que evite la toma de agua directa por el equipo de
bombeo.
• Equipo de bombeo, compuesto, como mínimo, de dos bombas de iguales prestaciones y
funcionamiento alterno, montadas en paralelo.
• Depósitos de presión con membrana, conectados a dispositivos suficientes de valoración
de los parámetros de presión de la instalación, para su puesta en marcha y parada
automáticas.
2) De accionamiento regulable, también llamados de caudal variable, que podrá
prescindir del depósito auxiliar de alimentación y contará con un variador de frecuencia
que accionará las bombas manteniendo constante la presión de salida,
independientemente del caudal solicitado o disponible. Una de las bombas mantendrá la
GRUPOS
DE
PRESIÓN
(GRUPOS CONVENCIONALES)Los grupos de elevación de tipo convencional están constituidos por un depósito
auxiliar de alimentación o aljibe donde se acumula agua en una cantidad
proporcional al caudal simultáneo(1) máximo a suministrar y el tiempo de
utilización, según la expresión:
(1) El caudal simultáneo máximo es el caudal que, en una hora punta de máximo consumo, se está utilizando
simultáneamente por todos los abonados de un edificio o suministro cualquiera.
GRUPOS
DE
PRESIÓN
(GRUPOS CONVENCIONALES)Este depósito es necesario ya que las bombas no pueden conectarse directamente
a las tuberías dé suministro porque cuando entran en funcionamiento producen
una succión importante que expone a la red al fenómeno de los retornos de
aguas utilizadas y además desestabiliza el abastecimiento a otros usuarios de la
misma.
El depósito mantiene un nivel máximo gobernado por algún sistema de regulación
como una boya o una válvula pilotada por sonda de nivel.
A continuación, tienen un equipo de bombeo compuesto por dos bombas, como
mínimo, como establece la norma.
Y por último un depósito de presión conectado, en paralelo, con el colector de
salida de bombas con un dispositivo electromecánico de control de puesta en
marcha y parada de las bombas utilizando la presión como señal de activación,
llamado presostato.
El depósito de presión tiene el cometido de estabilizar la presión reinante en el
circuito de salida, que es el que abastece a los abonados, para evitar arranques
GRUPOS
DE
PRESIÓN
(GRUPOS CONVENCIONALES)Este depósito es necesario ya que las bombas no pueden conectarse directamente
a las tuberías dé suministro porque cuando entran en funcionamiento producen
una succión importante que expone a la red al fenómeno de los retornos de
aguas utilizadas y además desestabiliza el abastecimiento a otros usuarios de la
misma.
El depósito mantiene un nivel máximo gobernado por algún sistema de regulación
como una boya o una válvula pilotada por sonda de nivel.
A continuación, tienen un equipo de bombeo compuesto por dos bombas, como
mínimo, como establece la norma.
Y por último un depósito de presión conectado, en paralelo, con el colector de
salida de bombas con un dispositivo electromecánico de control de puesta en
marcha y parada de las bombas utilizando la presión como señal de activación.
Normalmente este dispositivo está compuesto por dos presostatos, uno de
máxima y otro de mínima.
El depósito de presión tiene el cometido de estabilizar la presión reinante en el
circuito de salida, que es el que abastece a los abonados, para evitar arranques
GRUPOS
DE
PRESIÓN
(GRUPOS CONVENCIONALES)FUNCIONAMIENTO GRUPO CONVENCIONAL:
El grupo siempre está instalado en by‐pas con el tubo de alimentación del edificio
porque siempre que haya presión de red debe prevalecer ésta para ahorrar
energía.
Cuando el valor de la presión en la red disminuya hasta un valor mínimo
establecido, será cuando un dispositivo instalado en el tubo de alimentación
detecte esta situación y ponga las bombas en marcha.
Para evitar las fluctuaciones que se producirían en la red con el arranque y parada
de las bombas, colocamos un depósito de membrana (vaso de expansión) con el
que conseguiremos una presión constante en los puntos de consumo.
El sistema, además, está dotado de un dispositivo que pone el grupo en servicio
diariamente (aunque haya suficiente presión en la red) para evitar que el agua
del depósito se quede estancada.
En la comunidad de Madrid, está establecido que el grupo debe entrar en
GRUPOS
DE
PRESIÓN
(GRUPOS REGULABLES)FUNCIONAMIENTO GRUPO REGULABLE:
En estos grupos se puede prescindir del depósito auxiliar y a diferencia del anterior
aquí se instala un variador de frecuencia (dispositivo electrónico que tiene la
capacidad de proporcionar una corriente regulada a las bombas para hacerlas
girar a velocidad variable) que recibe la señal de un transductor (detector de
presión).
Cuando la presión del circuito de suministro fluctúa, este variador en consonancia
con la señal de presión reinante recibida proporciona una corriente que
determina la velocidad requerida para esa situación en las bombas,
consiguiendo prácticamente restaurar el caudal que se está utilizando en cada
momento y por tanto manteniendo la presión estable o armonizada
continuamente. Es decir que mantienen la presión independientemente del
caudal solicitado. También equipan un depósito de presión para obtener mayor
estabilidad, pero de tamaño muy reducido en comparación con los grupos
GRUPOS
DE
PRESIÓN
(GRUPOS REGULABLES)VENTAJAS QUE HACEN ACONSEJABLE UN GRUPO DE PRESIÓN REGULABLE:
• Se elimina el depósito de acumulación previo y se reduce considerablemente o se elimina el
depósito de presión posterior (vaso expansión). • Se suprimen los golpes de ariete.
• El caudal bombeado es proporcional a la demanda de los usuarios.
• Se mantiene una regularidad constante en la presión del agua, lo que incrementa la calidad del
suministro.
• Se mejora el rendimiento global del equipo, reduciendo la posibilidad de averías y prolongando la
vida útil de cada uno de los componentes. • Se consigue un mayor ahorro de energía.
