Diseño conceptual de un sistema de bombeo de alta eficiencia, para reemplazo del bombeo existente por motor de combustión para un vivero ubicado en la comuna “Dos Mangas”

Abstract

El agua es un recurso natural vital para la supervivencia de los seres vivos. En el 2020, éste sigue siendo un servicio básico que no abastece a todos los sectores del país; según el INEC en el 2019, en el área rural el agua potable estaba disponible apenas para el 48.5% de toda la población. En la zona rural, existen lugares donde tampoco se cuenta con un sistema de electrificación y debido a esto, pobladores se abastecen de agua por medio de pozos; en muchos casos, extrayendo su agua a través de motores de combustión interna como su única opción. Es necesario poder contar con un sistema eléctrico que pueda abastecer la alimentación de una electrobomba en estas zonas, considerando que éstas son más eficientes y la tarifa eléctrica en este sector es bastante económica: $0.04 ctvs. el kWh, según el pliego tarifario de la empresa eléctrica.

La selección del equipo de bombeo se realizó basada en una inspección de campo donde, en base a parámetros hidráulicos y físicos del subsuelo, se calculó la altura dinámica total (TDH) y el caudal necesario, y posteriormente se escogió la bomba sumergible que cumpla con dichos requerimientos. La potencia de la electrobomba escogida es de 8.87 kW. En base a ello, se determinó que el trasformador de alimentación sea de 15 kVA trifásico y el arranque del motor de tipo directo. El control de marcha y paro automático del sistema se hizo utilizando dos sensores: uno de nivel bajo y otro de nivel alto, para ubicarse a niveles de 20 y 270 m3 de un reservorio elevado en el que depositará el agua extraída para su posterior riego.

Se realizaron los planos de conexión en el software CADe SIMU para el circuito de control y fuerza. Además, se programó en LabVIEW un simulador del llenado y vaciado del reservorio para observar el comportamiento del sistema. El costo de inversión se va a recuperar en segundo año de uso, debido a que el ahorro anual en electricidad es de $780.24 si solo se cambiara la bomba. En este caso, el valor total del sistema eléctrico más la bomba se recuperará en el octavo año de operatividad.