Richard Sun
20 años de experiencia en la fabricación de bombas
¿Qué es una bomba de riego?
Una bomba de riego es un tipo de bomba que transporta agua para regar los cultivos. El motor principal de esta bomba es un motor eléctrico o un motor diésel. El motor proporciona la energía necesaria para transportar el agua desde su origen hasta el destino deseado. Esta bomba funciona mediante un movimiento rotatorio o alternativo. Este movimiento crea un estado de baja presión conocido comúnmente como vacío. Con el vacío, el fluido se ve forzado a desplazarse desde su almacenamiento/fuente hasta la bomba. Debido al movimiento de las piezas internas, el agua adquiere energía cinética y de presión que le permite desplazarse hasta el destino deseado.
¿Cómo funciona una bomba de riego?
Las bombas de riego son bombas centrífugas. Como su nombre indica, estas bombas funcionan mediante el uso de la fuerza centrífuga. Las piezas principales de la bomba son el motor, el eje, el acoplamiento, el impulsor y la carcasa. El motor proporciona potencia de rotación al eje. El impulsor suele estar montado en el eje. De este modo, la rotación del eje provoca la rotación del impulsor. Debido a la rotación del impulsor, se crea un vacío en el interior de la bomba que hace que el agua sea aspirada desde su origen hacia el interior de la bomba. Cuando el agua entra en la bomba, y debido a la rotación del impulsor, adquiere más energía cinética y pasa a la carcasa. Dentro de la carcasa, la velocidad del agua (energía cinética) se reduce, mientras que la energía de presión aumenta. La energía de presión garantiza que el agua tenga la energía necesaria para fluir hasta el destino requerido. Este tipo de bomba es adecuado para todo tipo de riego, como el riego por aspersión, lateral, por pivote central y por surcos. La figura siguiente muestra los componentes de una bomba de riego centrífuga y su mecanismo de funcionamiento.
Figura: Funcionamiento de la bomba centrífuga (https://medium.com/@marinerspoint/centrifugal-pump-parts-working-and-diagram-98d19e7e9d12)
Tipos de bombas de riego
Existen varios tipos de bombas centrífugas de riego diseñadas para su uso en el riego de cultivos. Se describen a continuación:
Bomba de riego monobloque
Esta máquina no tiene el acoplamiento habitual en otras bombas. Un solo eje conecta el motor eléctrico y el impulsor. El uso de este diseño ayuda a reducir el coste de la bomba. También garantiza un menor derroche de energía asociado al uso de un acoplamiento en otras bombas. La característica principal de este dispositivo es que los puertos de succión y descarga están orientados en ángulo recto entre sí. Es una bomba muy común en el mercado.
Ventajas
- Diseño sencillo que facilita la reparación, la limpieza y el mantenimiento.
- Tamaño reducido en comparación con otras bombas.
- Menor desperdicio de energía al no tener acoplamiento respecto a otras bombas.
- Es más barata que otras bombas centrífugas de riego.
- Versátil en tamaño para adaptarse a diferentes caudales y cabezales.
- Fácil de instalar.
- Gran caudal.
- Alta eficacia.
- Alta fiabilidad gracias a su magnífico diseño.
- Rentable
Desventajas
- Necesita imprimación antes de su uso.
- La flexibilidad es limitada, ya que la bomba y el motor están conectados a través de un eje.
- Puede sufrir sobrecalentamiento, especialmente si se utiliza por encima de su capacidad.
- Es propenso a la cavitación.
- Utiliza un solo impulsor.
Bomba de riego autocebante
Esta bomba es especial porque se ceba sola antes de que comience el proceso normal de bombeo. De este modo, el operario no tiene que añadir agua manualmente en el interior de la bomba para realizar el cebado normal, algo habitual en otras bombas. Cuando la bomba se pone en marcha, su impulsor gira, creando un vacío. De este modo, el agua se introduce en la bomba. El agua se mezcla con el aire del interior de la bomba. Como el aire tiene baja densidad, se eleva por encima del agua. La mezcla de aire y agua asciende por la bomba hacia el orificio de salida, donde el aire de la parte superior se descarga y el agua vuelve al depósito de la bomba. A continuación, el agua se mezcla con el aire restante y vuelve a subir. El proceso se repite hasta que se elimina todo el aire, y entonces comienza el bombeo normal de agua.
Figura: Bomba autocebante extrayendo aire
Fuente: https://www.northridgepumps.com/article-89_what-are-self-priming-pumps
Ventajas
- Capacidad para cebarse.
- Tamaño versátil para adaptarse a distintos cabezales y caudales.
- Caudales elevados.
- Bajos costes de mantenimiento.
- Fácil instalación y reparación.
- El cebado dura menos de un minuto.
- Fácil de manejar.
- Puede tratar agua con sólidos en suspensión.
- Gran fiabilidad y durabilidad.
- Diseño compacto y sencillo.
- Resistente a la corrosión.
Desventajas
- Necesita imprimación cuando es nueva o después de permanecer mucho tiempo sin usarse.
- El rendimiento es relativamente inferior al de otras bombas.
- Coste inicial relativamente elevado.
Bomba de riego sumergible
Esta bomba, como su nombre indica, funciona sumergida en el agua que se bombea. Es adecuada para bombear agua de pozos, depósitos subterráneos profundos y casos similares. El fabricante diseña la bomba con un cuerpo herméticamente sellado para garantizar que no entre ni una sola gota de agua. La entrada de agua en el interior de la bomba dañaría el motor de la bomba y otros componentes eléctricos, dejando la bomba inoperativa. La bomba está diseñada con un cable de alimentación que transmite la energía desde la toma de corriente hasta la bomba. Además, la bomba cuenta con un sistema de control que permite al usuario encenderla y apagarla sin necesidad de sacarla de las profundidades subterráneas.
Ventajas
- Funciona sumergido en el agua.
- No permite la permeación del agua.
- Se maneja sumergido en el agua.
- Tiene una larga vida útil.
- Altamente fiable y rentable.
- Es autocebante.
- Alta eficacia.
- Gran caudal y altura de bombeo.
- Tamaño versátil.
- Resistencia a la corrosión.
- Diseño compacto y sencillo.
Desventajas
- Coste inicial elevado en comparación con otras bombas de la misma capacidad.
- La inspección, la reparación y el mantenimiento son todo un reto.
- Es propenso a la cavitación.
Bomba de riego de carcasa partida
Bomba de riego de carcasa partida
Esta bomba se compone de dos cámaras de carcasa. Las dos cámaras se conectan entre sí mediante pernos y tuercas. Algunos diseños tienen dos bocas de aspiración, lo que permite una aspiración doble y, por tanto, un caudal elevado. Estas bombas están fabricadas con materiales metálicos resistentes que garantizan la seguridad contra la alta presión y la corrosión. Existen dos tipos: el tipo vertical y el tipo. Las de tipo vertical ocupan menos espacio que las horizontales de la misma capacidad. Este dispositivo es adecuado cuando se necesita alta presión. El tipo horizontal es el más común de los dos tipos. Es adecuado cuando se necesita agua a presión constante y largas horas de trabajo.
Figura: Bomba de riego de cámara partida
Ventajas
- Alta fiabilidad en comparación con la mayoría de las bombas.
- Grandes caudales de 3500 m3/hr
- Capacidad para trabajar durante muchas horas sin sobrecalentarse.
- Doble capacidad de aspiración.
- Fácil de montar y desmontar.
- Resistente a la corrosión.
- Capacidad para soportar altas presiones.
- Gran durabilidad y fiabilidad.
- Disponible en simple o doble aspiración.
- Fácil acceso a los componentes internos.
- Fácil instalación, reparación y mantenimiento
- Disponible en varios tamaños.
- Resistente a la corrosión.
- Alta eficacia.
Desventajas
- Muy caro en comparación con otras bombas.
- Poca flexibilidad relativa.
- De gran tamaño y, por tanto, de gran peso.
- Necesita imprimación.
- Propenso a la cavitación.
Bomba de riego solar
Se trata de un tipo especial de bomba que funciona con energía solar. La bomba utiliza paneles solares fotovoltaicos (FV) que recogen la energía solar y la transmiten a la bomba. La bomba consta de paneles solares, un regulador de carga, disyuntores/fusibles y cables eléctricos. La bomba funciona de forma similar a otras bombas centrífugas, en las que gira el impulsor cuando se enciende y, de este modo, procede a generar presión y energía cinética responsable de transportar el agua al lugar requerido. Esta bomba es aplicable en casi todos los tipos de riego, como el riego por surcos, el riego por terrazas, el riego por aspersión, el riego por pivote central y el riego lateral.
Figura: Bomba solar para riego (https://www.jesaton.co.ke/solar-water-pumping-systems-installation-in-kenya/).
Ventajas
- Fácil de reparar y mantener.
- Respetuoso con el medio ambiente.
- Adecuado para zonas remotas.
- Fácil instalación.
- Altamente fiable.
- Larga vida útil.
- Requiere poco mantenimiento.
- Portátil.
- Sin gastos de combustible.
- Se necesita poca mano de obra.
Desventajas
- Costes iniciales elevados.
- No puede funcionar de noche ni con tiempo nublado.
Bomba de riego diésel
Se trata de una bomba accionada por un motor diésel. La bomba y el motor se montan juntos como una unidad. Es adecuada para su uso cuando la fuente de agua está lejos de la red eléctrica. La rotación del cigüeñal del motor ayuda a girar el eje de la bomba y así el impulsor gira permitiendo el flujo del fluido. Esta bomba puede utilizarse para el riego por aspersión, lateral y de pivote central.
Figura: Bomba de riego diésel (https://www.purityfire.com/gasoline-diesel-pump/portable-2-inch-3-inch-irrigation-diesel.html ).
Ventajas
- Altamente portátil.
- Adecuado para su uso en zonas remotas.
- Tamaño versátil.
- Larga vida útil.
- Amplia gama de caudales y alturas.
- Fácil de instalar y reparar.
Desventajas
- Caro de mantener y operar.
- Alto consumo de energía.
- Necesita imprimación.
- Pesada en comparación con otras bombas.
Pasos para elegir la bomba de riego adecuada
Determinar las necesidades de agua
Hay varios factores a tener en cuenta en este primer paso. Entre ellos:
- Volumen de agua. La pregunta que hay que responder aquí es: "¿Cuánta agua se necesita al día?".
- A continuación, determine la fuente de agua. Por ejemplo, si el agua procede de un pozo profundo, lo mejor es una bomba sumergible. Si el agua procede de un pozo poco profundo o de un río, una bomba monobloc, una bomba de cámara partida o una bomba autocebante serán adecuadas.
- Capacidad y tamaño de la bomba. En función del volumen de agua necesario al día, calcula el tamaño y la capacidad de la bomba. Si no está seguro de cómo hacer el cálculo, puede consultar a expertos en bombas que, basándose en las necesidades diarias de agua, le darán una variedad de bombas que le servirán mejor. Seleccione la que más le convenga.
- Mantenimiento y durabilidad. El experto en bombas le dará opciones de bombas, pero asegúrese de elegir la que esté fabricada con materiales resistentes. Esto garantizará su resistencia a la corrosión. Además, seleccione la que no falle con demasiada frecuencia, ya que acabaría vaciando sus bolsillos con reparaciones y mantenimiento frecuentes.
- Presupuesto. En este caso, intente comparar las distintas opciones de bombas y sus precios. Tenga en cuenta también los gastos de instalación, el consumo de energía y los costes de mantenimiento. En conclusión, seleccione una bomba que se ajuste a su presupuesto, pero asegúrese de que cumple sus requisitos de bombeo.
Dimensione correctamente la bomba.
Para elegir la mejor bomba de riego, hay que tener en cuenta factores como la presión y el caudal. Esto garantizará que la bomba se adapte a sus necesidades de suministro de agua. Para ello, calcule el tamaño óptimo de la bomba en función del rango de alturas, caudales y condiciones de funcionamiento. Si selecciona la bomba correctamente, obtendrá la que satisfaga eficazmente sus necesidades diarias de agua sin rendir por debajo de su capacidad ni sobrecargarse. Además, una bomba del tamaño adecuado será barata de utilizar, ya que no se averiará con frecuencia. Tampoco consumirá demasiada energía. Hay cuatro factores clave que le ayudarán a seleccionar una bomba de riego ideal:
- Presión y caudal. El caudal se refiere al volumen de agua necesario en un determinado periodo de tiempo. Se mide en términos de m3/hora, litros por minuto (LPM) o galones por minuto (gpm). ¿Cuánta agua necesita en una hora? Asegúrese de que las demandas de caudal y presión coinciden con la bomba que va a adquirir.
- Tamaño de la entrada/salida. Asegúrese de que la bomba coincide con el tamaño del sistema de bombeo, es decir, asegúrese de que los puertos de entrada y salida coinciden con los tamaños de las tuberías para una transferencia eficaz del agua. Además, esto garantizará que las tuberías y válvulas no tengan fugas debido a un exceso de presión.
- Altura vertical (Rango de altura). ¿Cuál es la distancia vertical a la que la bomba elevará el agua? Se trata de un factor muy importante que garantizará que la bomba de riego pueda elevar eficazmente el agua desde su origen.
- Distancia horizontal de bombeo. Este factor, junto con la altura vertical, afecta significativamente a la capacidad de su bomba para transferir agua al destino específico.
Especificaciones de la bomba
- Caudal de descarga. También se conoce como caudal. Cuanto mayor sea el caudal, más rápido será el bombeo, y viceversa. Asegúrese de que el caudal de descarga coincide con el caudal que necesita. Esto también está relacionado con la cantidad de agua que necesitas al día.
- Demanda de potencia. Es la potencia que necesitará la bomba para funcionar. Se mide en caballos de potencia (CV) o kilovatios (kW). La demanda de potencia depende de la altura total y del caudal de descarga. Cuanto mayores sean la altura y el caudal, más potencia se utilizará y, por tanto, mayor será el coste energético.
- Nivel de ruido. Seleccione una bomba diseñada para reducir el ruido. Esto es necesario sobre todo cuando la bomba se instala cerca de edificios residenciales. Así se evitará molestar a los vecinos.
- Materiales de construcción. Compruebe qué materiales se han utilizado para fabricar su bomba. En este caso, es aconsejable elegir una bomba fabricada con materiales resistentes a la corrosión. Puede ser acero o termoplásticos de alta calidad. Al seleccionar una bomba con tales materiales, hará que dure décadas.
Comprobar la garantía de la bomba
Comprueba la garantía de la bomba antes de comprarla. La garantía demuestra que la empresa está segura de haberle vendido un producto perfecto. De nuevo, si la bomba tuviera algún defecto durante la fabricación, significaría que el fabricante estará dispuesto a cambiar la bomba defectuosa por una nueva y buena.
Factores a tener en cuenta al elegir un sistema de riego
Tipo de suelo
El tipo de suelo afecta considerablemente al método de riego empleado, así como a los tiempos de riego. Los suelos arcillosos compactos son capaces de retener la humedad durante mucho tiempo en comparación con los suelos arenosos, por lo que necesitan una menor tasa de aplicación de agua. Por otro lado, los suelos arenosos necesitan un suministro frecuente de agua para garantizar la humedad en las raíces.
Topografía del terreno
Los sistemas de pivote central y de rodillos no deben utilizarse en terrenos muy inclinados o accidentados. Un sistema de goteo funcionaría mejor si los laterales discurrieran por líneas topográficas.
Patrones meteorológicos locales
El riego por goteo funcionaría bien en casos de vientos fuertes y también en zonas áridas con poca humedad. Sin embargo, en estos casos, los aspersores no funcionarían bien, ya que las pérdidas de agua serían extremadamente elevadas.
Tipos de cultivos
Los goteros y aspersores requieren una inversión elevada. Por ello, se recomienda utilizarlos en cultivos de alto valor, como frutales, frutas pequeñas y hortalizas, en lugar de en cultivos como la soja y el trigo.
Calidad del agua
Los sistemas de riego por goteo necesitan algún tipo de filtración. También los sistemas aéreos, como los aspersores, necesitan a veces filtración. Analice el agua para comprobar la presencia de patógenos transmitidos por el agua. Según el método de riego y los cultivos utilizados, podría ser necesario inyectar cloro. Otro problema del agua son los minerales disueltos y el hierro soluble.