Noticias destacadas

‘Pozos de bombeo con SP: selección del equipo’ (Grundfos)

El uso de un equipo que puede bombear agua en exceso, entendido esto con respecto a la capacidad del pozo, puede provocar que este se seque en poco tiempo. Para asegurarnos de que no es el caso, se recomienda realizar controles del nivel freático. Algunos de los problemas resultado de un bombeo excesivo son un funcionamiento en seco y daños en la bomba, la infiltración de agua marina o reacciones químicas producidas dentro del pozo al entrar el oxígeno en contacto con el acuífero seco.
 

Diámetro del pozo y rendimiento

En general, cuanto mayor sea la bomba, mejor es su rendimiento y en un pozo de mayor diámetro, debería ir instalada una bomba de mayor potencia y diámetro. ¿Qué quiere decir esto? Pues que la bomba debe poder introducirse en el pozo, y siempre deberá existir un espacio mínimo definido entre la superficie del motor y el diámetro interno del pozo para garantizar su refrigeración. Dicho de otra forma: cuando hablamos de bombas de 6”, por ejemplo, nos referimos a bombas para un pozo de 6” de diámetro, así que el diámetro real de la bomba es menor.

El motor debe estar centrado dentro del pozo, ya que, si se encuentra en una posición excéntrica, con un lado contra el encofrado, la entrada de agua de forma unilateral a la bomba creará turbulencias y afectará a su rendimiento. Tanto estas turbulencias como la pérdida de carga por fricción que sufre el agua al atravesar el espacio vacío entre el encofrado y el conjunto bomba + motor, disminuirán el rendimiento del equipo.
 

Selección idónea de la bomba, ¿cómo minimizamos los costes operativos?

En función de la construcción, las bombas alcanzan su rendimiento máximo en un margen de caudal relativamente estrecho. Ese es uno de los puntos a verificar: el punto de trabajo con mayor número de horas de funcionamiento, si hay más de uno, debe coincidir con el punto de máximo rendimiento. Veámoslo con un ejemplo:


 

En este caso, el punto de trabajo con mayor número de horas de funcionamiento debería quedar a la derecha dentro de la zona marcada, la parte más plana de la curva de rendimiento.
 

Temperatura del agua y velocidad de refrigeración

Una refrigeración adecuada es la clave de una larga vida útil del motor y en esta refrigeración influye en gran medida la temperatura del agua circundante, ya que, en el caso de estos motores, como veíamos antes, esa refrigeración se realiza con el propio medio en el cual están sumergidos.

La temperatura del líquido debe comprobarse siempre en la hoja de datos del equipo, pero habitualmente esta oscila entre 25 y 60 °C dependiendo del tipo de motor, siendo lo más habitual encontrarla limitada a 40 °C.

Una vez que se asegura el valor de la temperatura del agua, debemos garantizar una velocidad mínima del agua alrededor del motor que garantice un flujo turbulento que refrigere el equipo. Esta velocidad debe ser al menos de 0’15 m/s y se puede asegurar no dejando bajar el caudal por debajo de un valor determinado.

En pozos de gran diámetro puede ser necesaria la instalación de una camisa para aumentar la velocidad hasta el valor mínimo de 0’15 m/s asegurando que el agua recorre toda la longitud el motor, facilitando una adecuada refrigeración. La utilización de una camisa es recomendable también en el caso de pozos profundos, instalación en tanques, altas cargas térmicas como las debidas a altas temperaturas ambientales o por motivos eléctricos (desequilibrios de corriente o sobrecarga), medios agresivos, si hay sedimentos o depósitos o si el agua fluye hacia la bomba desde arriba, limitando así la refrigeración del motor.

Para evitar que el agua hierva al parar la bomba y proteger así el motor, se recomienda instalar la bomba 5 metros por debajo del nivel dinámico del agua del pozo.
 

Motores sumergibles… ¿qué tienen de particular?

En primer lugar, conviene resaltar que los motores sumergibles son ligeramente diferentes a los motores convencionales instalados en seco. Por su propia forma constructiva, diseñados para trabajar bajo el agua dentro de un pozo, son motores muy compactos. Por este mismo motivo, el calor, bien sea por una mala refrigeración o por funcionamiento en seco, es su peor enemigo. Los motores sumergibles son motores de inducción, es decir, el arranque se lleva a cabo mediante una interacción magnética, no hay conexión eléctrica entre estator y rotor, siendo los bobinados del estator completamente estancos.

Pero en cuanto a protecciones, en los motores sumergibles pueden (y deben en la mayoría de los casos) usarse los mismos dispositivos de protección del motor que en los motores de superficie.
Sin entrar en mucho detalle, los motores sumergibles se clasifican en motores encapsulados o rebobinables, que pueden ser en baño de agua o de aceite.

El motor encapsulado cuenta con bobinas dentro de una cápsula hermética inmersa en resina epóxica, por lo que no entran en contacto con el líquido del motor. En el caso del motor rebobinable, las bobinas son accesibles ya que están a la vista, y están en contacto con el líquido pudiendo ser rebobinadas en caso de avería. En general, un motor encapsulado es más robusto, pero son más difíciles de reparar si fuera necesario, ya que hay que cambiar el estator por uno nuevo. Son motores que suelen estar disponibles únicamente para pequeños diámetros. En cuanto a los motores rebobinales, el agua o el aceite hacen de fluido refrigerante. Los que llevan agua, son los más baratos y los que cuentan con una construcción del estátor más sencilla, pero son menos fiables, cualquier daño en el aislamiento de los bobinados, incluso la más mínima grieta, supone un fallo inmediato del motor. Los motores en baño de aceite son potencialmente rebobinales.

Potencialmente porque la función del aceite, de grado alimentario, es eliminar el calor de los bobinados y esa parte está perfectamente sellada con un cierre mecánico, pero si falla el cierre (por la presencia de partículas abrasivas o el desgaste normal) el aceite que también hace de aislante puede fugar permitiendo que, entre agua en el área de los bobinados, provocando el fallo del motor. Es en estos casos cuando se puede rebobinar el motor, recuperándolo para su funcionamiento.

En cuanto a protecciones, la mayoría de los motores monofásicos cuentan con una protección térmica integrada. Si el térmico no está integrado en el bobinado, se debe incorporar en el arrancador, por ejemplo, se puede incluir un PT100 o PT1000 que junto con un dispositivo de lectura pueden dar una medida de la temperatura en continuo.

Algunos motores sumergibles cuentan con dispositivos que miden la temperatura, por ejemplo, el TEMPCON de Grundfos. Es una resistencia NTC integrada cerca del bobinado. La temperatura se transforma en una señal de alta frecuencia que se envía a través del cable de alimentación hasta el panel de control, donde se lee en un convertidor de señales. Este dispositivo de lectura de señales puede hacer también de protección del motor contra marcha en seco, sobrecarga y evitando que afecten al motor las perturbaciones de la red eléctrica, como es el caso del MP 204.