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Bombas y sistemas de pozos de agua

octubre 3, 2021

Si vive en un pueblo o ciudad, probablemente no le dé mucha importancia a cómo llega a su casa el agua que usa cada día. Incluso las aldeas pequeñas a menudo proporcionan una red de tuberías de suministro que transportan agua a cada hogar del vecindario. Todo lo que necesita saber es cómo abrir el grifo del fregadero.

Muévase unos kilómetros fuera de la ciudad y la imagen puede cambiar. Si bien el funcionamiento interno sigue siendo, afortunadamente, invisible, su suministro de agua es independiente del del vecino en el camino. Cada hogar tiene su propio pozo del que sacar agua. Más que eso, cada hogar tiene su propio sistema electromecánico para llevar el agua del pozo a la casa. En el corazón de cada sistema hay una bomba, y los tipos más comunes son las bombas de chorro y las bombas sumergibles.

Tipos de pozo

En muchas áreas del país, encontrar agua potable es tan fácil como sacar una pala y cavar un hoyo en el suelo. De acuerdo, tal vez «fácil» no es la palabra correcta, pero donde sea que el nivel freático esté solo a varios pies por debajo de la superficie del suelo, es posible que parte de la batalla ya haya terminado. En una situación de pozo tan poco profundo, levantar el agua hasta la casa será un poco más fácil, aunque solo sea porque la distancia que tiene que recorrer es modesta.

Si su área no tiene un nivel freático alto, o si carece de un suministro estable de agua potable cerca de la superficie, debe cavar más profundo para lograr el mismo resultado. Y debido a que un pozo profundo significa que el agua debe elevarse más, las estrategias para moverla cambian.

Bombas para pozos poco profundos

En estos días, la bomba más común para un pozo poco profundo es una bomba de chorro. Las bombas de chorro se montan encima del pozo, ya sea en la casa o en una casa de pozo, y extraen el agua del pozo a través de succión (consulte el diagrama del sistema de bomba de chorro de una sola gota en la página siguiente). Debido a que la succión está involucrada, la presión atmosférica es lo que realmente está haciendo el trabajo. Piense en el sistema como una pajita larga. A medida que succiona la pajita, crea un vacío en la pajita sobre el agua. Una vez que el vacío está allí, el peso del aire, o la presión atmosférica, empuja el agua hacia arriba por la pajilla. En consecuencia, la altura a la que puede levantar el agua con una bomba de chorro de pozo poco profundo se relaciona con el peso del aire. Si bien la presión del aire varía con la elevación, es común limitar la profundidad de un pozo poco profundo operado por bomba de chorro a aproximadamente 25 pies.

Las bombas de chorro crean succión de una manera bastante novedosa. La bomba es accionada por un motor eléctrico que impulsa un impulsor o bomba centrífuga. El impulsor mueve agua, llamada agua de impulsión, desde el pozo a través de un orificio estrecho, o chorro, montado en la carcasa frente al impulsor. Esta constricción en el chorro hace que aumente la velocidad del agua en movimiento, al igual que la boquilla de una manguera de jardín. A medida que el agua sale del chorro, se crea un vacío parcial que succiona agua adicional del pozo. Directamente detrás del chorro hay un tubo Venturi que aumenta de diámetro. Su función es ralentizar el agua y aumentar la presión. El agua bombeada, agua nueva que se extrae del pozo por la succión en el chorro, luego se combina con el agua impulsada para descargarse en el sistema de plomería a alta presión.

Debido a que las bombas de chorro para pozos poco profundos usan agua para extraer agua, generalmente deben cebarse, llenarse con agua, antes de que funcionen. Para evitar que el agua en la bomba y el sistema de plomería fluya de regreso al pozo, se instala una válvula de retención de una vía en la línea de alimentación a la bomba.

Rompiendo la barrera de la profundidad

Desafortunadamente, es posible que tenga que ir un poco más profundo de 25 pies para su agua. Sorprendentemente, todavía puedes hacerlo con una bomba de chorro. Simplemente implica separar el chorro del motor y la carcasa del impulsor y colocar el conjunto del chorro en el agua (consulte el diagrama del sistema de bomba de chorro de doble gota). En una configuración típica de bomba de chorro de pozo profundo, una tubería montada en la carcasa del impulsor impulsa el agua hacia el cuerpo del chorro que se encuentra a unos 10 a 20 pies por debajo del nivel mínimo de agua del pozo. Una segunda tubería conecta el lado de salida del cuerpo del chorro de regreso a la bomba.

En el chorro, el aumento en la velocidad del agua crea un vacío parcial que atrae agua de pozo estancada hacia la segunda tubería y luego hacia la bomba y el sistema de plomería. Las bombas de chorro de pozo profundo utilizan tanto la succión en el chorro para llevar agua al sistema como la presión aplicada por el impulsor para levantar el agua.

Para evitar el bombeo excesivo del pozo, una instalación de bomba de chorro de pozo profundo puede incluir un tubo de escape de 35 pies de largo. Está conectado al extremo de admisión de la carcasa del chorro y se extiende hacia el interior del pozo. Si el nivel del agua desciende por debajo del nivel de la carcasa del chorro, la bomba funciona de la misma manera que lo hace una bomba para pozos poco profundos. Mientras el caudal desciende, habrá agua disponible hasta que el nivel descienda por debajo de unos 25 pies desde la carcasa del chorro, el límite para una bomba poco profunda. El tubo de escape de 35 pies de largo asegura efectivamente que el pozo nunca se bombeará. Por supuesto, la altura del chorro sobre el nivel del agua afecta el rendimiento. Cuanto más lejos está, menos eficiente se vuelve el bombeo.

Al igual que los sistemas de pozos poco profundos, una bomba de chorro en un sistema de pozo profundo necesita estar cebada para funcionar. Una válvula de pie en la parte inferior de la tubería del pozo evita que el agua se drene de las tuberías y la bomba. Las bombas de chorro que tienen dos o más impulsores se denominan bombas multietapa.

Moviéndose a la fuente

Si bien una bomba de chorro puede manejar de manera confiable un pozo de varios cientos de pies de profundidad, una solución más efectiva es mover la bomba hacia el pozo para que, en lugar de levantar el agua, la empuje hacia arriba. Una bomba sumergible típica se caracteriza por una forma cilíndrica larga que encaja dentro de la carcasa del pozo. La mitad inferior está formada por un motor de bomba sellado que está conectado a la fuente de energía aérea y controlado por cables. La mitad real de la bomba de la unidad está compuesta por una serie de impulsores apilados, cada uno separado por un difusor, que impulsa el agua por la tubería hasta el sistema de plomería.

En las instalaciones modernas, el revestimiento del pozo fuera de la casa está conectado al sistema de plomería mediante una tubería que corre por debajo del suelo hasta el sótano (consulte el diagrama del Sistema de bomba sumergible). Esta tubería horizontal se une a la tubería del pozo en un conector llamado adaptador sin fosa. La función del adaptador es permitir el acceso a la bomba y la tubería del pozo a través de la parte superior del revestimiento del pozo, mientras conduce el agua desde la bomba al sistema de tuberías.

Si bien las bombas sumergibles son más eficientes que las bombas de chorro a la hora de suministrar más agua para un motor del mismo tamaño, los problemas de la bomba o del motor requerirán sacar la unidad del revestimiento del pozo, un trabajo que es mejor dejarlo en manos de un profesional. Sin embargo, los sumergibles son conocidos por su confiabilidad y, a menudo, cumplen su función de 20 a 25 años sin servicio. Las bombas sumergibles también se pueden utilizar en pozos poco profundos. Sin embargo, el limo, la arena, las algas y otros contaminantes pueden acortar la vida útil de la bomba.

Elementos comunes

Independientemente del tipo de sistema que tenga, los componentes del lado de salida de todas las bombas son similares.

Las bombas no están diseñadas para funcionar continuamente y no se encienden cada vez que abre un grifo o descarga el inodoro. Para proporcionar una presión de agua constante en los accesorios, la bomba primero mueve el agua a un tanque de almacenamiento. Dentro de un tanque moderno hay una vejiga de aire que se comprime a medida que se bombea el agua. La presión en el tanque es lo que mueve el agua a través del sistema de plomería del hogar.

Cuando la presión alcanza un nivel preestablecido, que puede oscilar entre 40 y 60 psi, un interruptor detiene la bomba. A medida que se usa agua en el hogar, la presión comienza a disminuir hasta que, después de una caída de aproximadamente 20 psi, el interruptor enciende la bomba y se repite el ciclo. Encontrará el manómetro montado en el tanque con cables que conducen al interruptor que controla la bomba.

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