ENERGIA Y AGUA: XEA 4.3 Tipología de bombas (3. Equipos elevadores de presión)
Tema 4.3 Tipología de bombas (3. Equipos elevadores de presión)
1.Bombas de desplazamiento positivo
2.Bombas roto-dinámicas
3.Equipos elevadores de presión
3. Equipos elevadores de presión
Este tipo de equipos se utiliza para lograr un suministro de agua con valores de presión comprendidos entre los exigidos por la normativa, es decir se usan para aumentar la presión en aquellos edificios en los que la presión de la red pública de agua no es suficiente para garantizar que la presión del agua en la vivienda supere el mínimo exigido por el CTE
- Bomba con hidrosfera
- Grupos de presión o hidrocompresores
Cuando el caudal o la presión de red no son suficientes es necesario instalar un grupo elevador de presión.
Estos elementos se componen de una bomba centrífuga que manda el agua hacia la instalación y llena a la vez un pequeño depósito metálico con una membrana en su interior que separa el agua de una pequeña cámara de aire en la que éste se comprime.
El arranque y parada del motor se realiza con un presostato regulable
Bomba con Hidrosfera
Ventajas: que no requieren una gran inversión ni demasiado espacio para su instalación,
Inconveniente: debido a la pequeña capacidad de la hidrosfera, la bomba arranca y para con bastante frecuencia; además se producen cambios sensibles en el caudal y en la presión en funcióndel número de grifos abiertos.
La hidrosfera y el presostato se pueden sustituir por un control electrónico, de ese modo se evitan las variaciones de presión en el suministro, aunque la bomba arrancará y parará cada vez que se solicite agua.
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Grupos de presión o hidrocompresores
Cuando se necesitan caudales y/o presiones elevadas se debe recurrir al uso de grupos de presión que, aunque tienen varios puntos en común con las bombas descritas anteriormente, aportan nuevas soluciones.
Un grupo de presión o hidrocompresor, está compuesto básicamente por un tanque hermético que contiene aire y agua, suministrada ésta última por una o más bombas.
comprimir el aire --> presión al agua.
Bomba + presostato --> podría suministrar directamente el agua a la presión requerida sin tanque --> Bomba tendría que arrancar más veces --> menor duración parte eléctrica.
Partes:
- depósito auxiliar de alimentación o de reserva, que evite la toma de agua directa del tubo de alimentación, 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, conectados a dispositivos suficientes de valoración de los parámetros de presión de la instalación, para su puesta en marcha y parada automáticas. También se conocen con el nombre de autoclaves. Incluirán un presostato con interruptor que controlará la puesta en funcionamiento o parada del equipo de bombeo según el límite de la presión.
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El funcionamiento del grupo es el siguiente:
Suponiendo que la salida del tanque está cerrada, y poniendo en funcionamiento las bombas, el tanque se va llenando de agua y comprimiendo el aire que se encuentra en su interior; cuando alcanza un determinado nivel, la presión a que está el aire de la parte superior (Pmin) del tanque es tal, que si en ese instante se abre el grifo más desfavorable de la instalación, el agua saldría por él perfectamente; a partir de este momento, si la bomba sigue funcionando, va aumentando la presión, puesto que al ir reduciendo el volumen, el aire estará más comprimido hasta alcanzar la presión máxima (Pmax.), en cuyo momento, el presostato (interruptor de presión), cortara el suministro de energía a las bombas y se pararán.
Sí en estas circunstancias se va produciendo el consumo en los grifos de la instalación, la presión está asegurada, y caso de ir bajando el nivel, está asegurada hasta el valor (Pmin), al llegar a este valor el presostato vuelve a poner en funcionamiento las bombas y el ciclo se repite. Por tanto, el volumen que se encuentra entre los valores de presión mínima y presión máxima será el volumen útil de utilización o de reserva del grupo hidroneumático.
El tanque de presión puede ser de tres tipos:
A. Que no exista una compresión adicional al propio aire en el interior del tanque, o lo que es lo mismo sin compresor.
B. Que exista un compresor que aumente la presión en el interior de tanque y por tanto pueda disminuir su volumen.
C. Que exista una membrana interior que separe el aire del agua y por tanto también exista una presión adicional. Este tipo es que se está exigiendo tras los cambios realizados en la normativa.
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Figura superior: Esquema con las partes de un grupo de sobre-elevación convencional.
Figura: Esquema de un grupo de sobre-elevación convencional con tanque de presión de membrana.
Grupo de presión de accionamiento regulable.
Como ya vimos, estos sistemas también llamados de caudal variable, podrán 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.
SISTEMAS DE SOBRE-ELEVACIÓN:
DEPÓSITO ELEVADO:
En desuso en edificios y viviendas particulares.
Los depósitos deberán ir colocados mas altos que el primer grifo, se fabrican de chapa de acero o de hormigón, o bien prefabricados (fibrocemento, metálicos, resina con fibra de vidrio, etc.) Su disposición necesita de elementos estructurales portantes (ya que hay que tener en cuenta que un m3 de agua equivale a una tonelada).
En la figura siguiente, mecanismo de accionamiento para el llenado del depósito elevado.
Funcionamiento:
Mientras el flotador está abajo, con poco nivel de agua, el contactor está accionado a través del contacto NA y el relé. Este relé acciona los tres contactos principales de un contactor que manda un motor trifásico.
Al alcanzar el liquido el nivel máximo, el flotador ascenderá, descendiendo la pesa, de modo que un final de carrera desconectará el contacto auxiliar del relé del contactor.
Figura superior: Esquema en alzado de abastecimiento en un edificio con depósito elevado.
