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TRANSFORMACIÓN DE ENERGIA

"DISEÑO PRELIMINAR DE UN SISTEMA EÓLICO PARA BOMBEO DE

AGUA POTABLE EN ZONAS RURALES"

ALUMNOS:

AVILA LEZAMA SERGIO RAMSES

RAMIREZ SALAZAR DANIEL JEYSSON

DOCENTE:

MERA ANDIA JOSE

LIMA - PERÚ

2015

Índice


ÍNDICE

1. INTRODUCCIÓN 1

2. MARCO TEÓRICO 1

3. DESCRIPCIÓN TÉCNICA DE LA TECONOLOGÍA 2

4. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 4

4.1 PARAMETROS 4

5. INFORMACIÓN DEL LUGAR DE TRABAJO 4

6. MATERIALES 5

6.1 ROTOR EÓLICO 5

6.2 TRANSMISIÓN 6

6.3 SISTEMA DE SEGURIDAD 6

6.4 SISTEMA DE BOMBEO (BOMBA) 7

6.5 TORRE DE LA AEROBOMBA 8

6.6 BOMBA MANUAL 8

6.7 TANQUE DE ALMACENAMIENTO 9

6.8 TORRE DE AIREACIÓN Y FILTRO 10

7. DIMENSIONAMIENTO Y CÁLCULOS 10

7.1 POTENCIA DE BOMBEO 11

7.2 DIÁMETRO DEL ROTOR 11

7.3 CURVA DE POTENCIA 13

7.4 RPM DEL ROTOR 14

7.5 ASPA DEL ROTOR 15

7.6 NUMERO DE ASPAS 15

7.7 VELETA DE ORIENTACIÓN 16

7.8 TORRE DE LA AEROBOMBA 17

7.9 CIMENTACIÓN 20

7.10 CALCULO DE LA BOMBA 21

8. CONSIDERACIONES 21

8.1 CONDICIONES DE BOMBEO 22

8.2 POTENCIAL EÓLICO 22

8.3 CONDICIONES TOPOGRÁFICAS 22

9. COSTOS 23

10. INSTALACIÓN DE LA AEROBOMBA 24

10.1 DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA AEROBOMBA 24

10.2 CARACTERÍSTICAS DE LA INSTALACIÓN 24

10.3 PASOS PARA LA INSTALACIÓN 25

10.4 INSTALACIÓN TERMINADA 26

11. ANEXOS 27

11.1 PLANOS (AUTOCAD) 27

11.2 FICHA TECNICA DE LA AERBOMBA SELECCIONADA 30

11.3 OTRAS ALTERNATIVAS DE AEROBOMBAS (FICHAS TECNICAS): 31

11.4 OTRAS FICHAS TÉCNICAS 34

Sistema Eólico para bombeo de agua potable en zonas rurales Pág. 1


1. INTRODUCCIÓN

Este proyecto tiene su origen en la necesidad de abastecimiento de agua, necesaria para la vida y el

desarrollo humano. A pesar de que en los países del primer mundo, este abastecimiento pueda ser algo

cotidiano a lo que apenas se le presta importancia, ya que prácticamente toda la población tiene acceso a

canalizaciones de agua, esto no es tan frecuente en países en vías de desarrollo o directamente, en los no

desarrollados.

En los países en vías de desarrollo, hay muchas probabilidades de poder tener acceso a agua corriente en

las ciudades o en la capital de país. El problema surge cuando la población que necesita agua se encuentra

aislada, lejos de los principales núcleos urbanos, que pudieran servir de soporte. En estas zonas por norma

general, cualquier tarea que se lleve a cabo requiere más recursos, ya que supone grandes

desplazamientos de personas y material. Unido a todo esto anterior, si la comunidad que vive en la

localidad resulta que dispone de pocos recursos, encuentra con más dificultad solución a sus problemas.

Éste es un escenario llamado “Comunidad rural aislada”, que, como se ha dicho anteriormente, supone

una disponibilidad escasa de recursos y un acceso difícil hasta el enclave.

De esta forma, nace este proyecto que a continuación se explicará. Se buscará una comunidad que

necesite un proyecto semejante, de tal modo que se hará lo más realista posible para poder tener una

posterior aplicación, y se tratará de analizar de qué recursos se dispone (régimen de viento y

disponibilidad de agua) para, a continuación, sabiendo qué consumo se precisa, diseñar una bomba eólica

capaz de aprovisionar de agua a la comunidad en una zona donde llevar una canalización sería

completamente inviable.

2. MARCO TEÓRICO

La energía eólica o la energía del aire en movimiento en forma de viento han sido utilizadas por cientos de

años tanto para aplicaciones mecánicas como para la navegación en barcos. Históricamente se le atribuye,

al uso de molinos de viento y molinos de agua, el desarrollo agrícola europeo desde el siglo XII hasta

finales del siglo XIX. Primordialmente los equipos eólicos eran utilizados en la molienda de granos y en el

movimiento y bombeo de agua. Recientes desarrollos tecnológicos han permitido un uso amplio de la

energía eólica en sistemas de generación de electricidad de gran tamaño sobre todo en países

desarrollados, por el contrario en países en vías de desarrollo se ha dado uso amplio de esta energía para

fines agrícolas, esencialmente, en labores de bombeo de agua.

En particular los molinos de viento mecánicos para bombeo de agua (o mejor conocidos como

aerobombas) son utilizados para una variedad de aplicaciones como en el suministro de agua limpia para

fines domésticos, para suministro de agua para ganado, labores de irrigación, drenaje, movimiento de

agua en granjas piscícolas, entre otras. Las aerobombas extraen la energía del viento a través de un rotor

y convierte su movimiento rotacional en acción mecánica con algún mecanismo que permite mover una

bomba y así producir la acción de bombeo. Es por esto que existen diversas alternativas de disposición de

elementos mecánicos para bombear agua con la energía de los vientos, como se verá más adelante.

Esencialmente, una instalación de aerobombeo consiste de: rotor, torre, un sistema de transmisión de

movimiento, la bomba misma, un sistema de tuberías para el movimiento de agua y cuando se requiera un

tanque de almacenamiento.

Dependiendo de la aplicación y de la disponibilidad tecnológica, diferentes tipos de sistemas de

aerobombeo se han desarrollado. La elección del tipo de bombas es bastante amplia y se han realizado

diseños con bombas de pistón, bombas centrífugas, de tornillo, de ascenso de aire, de mecate, etc.;

indudablemente que cualquier combinación depende de la fuente de agua disponible. El tamaño de las

aerobombas de acción mecánica directa puede estar entre 1 hasta 8 metros de diámetro del rotor, y

dependiendo de la altura de bombeo (cabeza hidráulica) y de las velocidades promedios del viento, la



potencia hidráulica promedio puede estar entre unos cuantos vatios hasta cerca de 1 kW. Para demandas

hidráulicas mayores se pueden utilizar sistemas eólicos-eléctricos de bombeo, los cuales permiten generar

electricidad y a través de una transmisión eléctrica se maneja un motor eléctrico con su respectiva bomba.

En el mercado internacional se encuentran disponibles estos sistemas para aplicaciones típicas con

demandas hasta de 10 kW. Sin embargo, sistemas de mayor potencia pueden ser también utilizados. En la

actualidad, existen más de un millón de instalaciones de aerobombas en operación alrededor del mundo,

primordialmente en países como la India, China, Brasil, Nicaragua, Colombia, Botswana, Kenia, Zimbabwe,

Sudáfrica, Australia, entre otros; en los cuales se han realizado desarrollos tecnológicos locales

interesantes y el uso de esta alternativa energética ha sido amplio en los años más recientes.

3. DESCRIPCIÓN TÉCNICA DE LA TECONOLOGÍA

La tecnología de aerobombeo ha sido materia de estudio y desarrollo de algunas soluciones interesantes,

particularmente desde 1980 donde algunas soluciones son realidades comerciales y disponibles en el

mercado. Sobra mencionar que equipos tradicionales de aerobombeo directo como los molinos multipala

americanos, han tenido poco desarrollo en años recientes, ya que estos equipos han demostrado su

viabilidad y robustez desde principios del siglo XX.

El tipo de solución técnica al problema de aerobombeo depende de la disponibilidad del recurso hidráulico,

ya que su localización determina la estrategia de bombeo. En este sentido se distinguen dos situaciones

prácticas, a saber: aerobombeo directo y aerobombeo remoto.

La primera situación de bombeo ocurre cuando la fuente de agua es un pozo o aljibe y la solución de

aerobombeo es la aplicación de bombeo directo en el cual el molino se coloca directamente sobre la fuente

de agua. Este tipo de instalación es la más común de las aplicaciones de aerobombeo. (Ver Figura 1).

Una variante de esta aplicación puede ser cuando la bomba está extrayendo agua de un río y la bomba

hidráulica puede ser localizada en la base de la torre y la acción de bombeo de realiza lateralmente.

La Figura 2 resume estos tipos de instalaciones.

Figura 1



Figura 2

La segunda opción, la de aerobombeo remoto, consiste en el tipo de solución, en la cual la fuente de agua

se encuentra apartada de la posible localización de la torre de la aerobomba. Esta situación es típica de

regiones montañosas en las cuales el recurso eólico tiene mayor intensidad en la cima de las montañas y

la fuente de agua es un río, un pozo o aljibe que se encuentra a gran distancia, tanto lateral como vertical.

Dependiendo del tipo de instalación, sea directa o de bombeo remoto, se han desarrollado esquemas de

bombeo en la cual se incluyen transmisiones de movimiento de diversas formas. Por lo tanto cada solución

determina el tipo de bomba hidráulica que se puede utilizar.



4. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Actualmente en la región de Moquegua se desea abastecer con agua potable a comunidades rurales

existentes y también a pequeños sectores agricultores, abasteciendo el consumo de agua para el sistema

de riego. Ya que estos lugares no cuentan con la suficiente reserva de agua y para solucionar este

problema deben transportarse para traer agua, para solucionar estos inconvenientes se utilizara el uso de

molinos de viento para el bombeo de agua, es decir que se utilizara la energía eólica captada por las palas

del rotor del molino para ser transformadas en energía mecánica, esta se encargara de bombear el agua

desde pozos subterráneos.

4.1 PARAMETROS

Para determinar la cantidad de agua requerida y que debe suministrar la aerobomba se puede basarse en

los siguientes parámetros:

1- Actividades domesticas: Se sabe que el consumo de agua diario por persona puede variar entre los 20L

y 40L.

2- Actividades ganaderas: El consumo de agua diario mínimo de caballos y reces pequeñas puede variar

entre los 20L y 40L por cabeza, para vacas lecheras y reces grandes el consumo puede llegar hasta los

100L por cabeza. Para ovejas, cabras y cerdos el consumo diario puede estar entre 1L y 10L de agua por

cabeza.

3- Actividades agrícolas: Para este tipo de actividades el consumo de agua está en función del tipo de

cultivo y de los niveles de evapotranspiración del lugar. Esta información se puede conseguir en manuales

de riego agrícola.

Por lo que finalmente se estimo que la cantidad total en litros para abastecer a la población entera seria

aproximadamente 25,000 litros diarios (o 25 m3).

5. INFORMACIÓN DEL LUGAR DE TRABAJO

Considerando los puntos anteriormente mencionados, finalmente mediante una recolección de datos en la

población Moqueguana se obtuvo lo siguiente:

Características de lugar de emplazamiento:

Velocidad Media del viento 3,5 m/s

Velocidad Máxima del viento 7,5 m/s

Temperatura ambiente promedio 10 ºC

Altura sobre el nivel del mar 1448 m

Caudal de agua 0,208 L/s

Altura de bombeo 40 m

Fuente de agua Río Huaracane (Moquegua)



En la siguiente tabla (POWER GUIDE 1994) se indica las posibilidades de uso de la energía eólica, con

base a valores promedios de velocidad de viento anual:

Promedio Anual de

Velocidad de viento a

10 metros de altura

Posibilidad de Uso de Energía Eólica

Menor a 3 m/s

Usualmente no es viable, a menos que existan

circunstancias especiales para una mejor

evaluación.

3 - 4 m/s

Puede ser una buena opción para

equipos de aerobombeo, poco viable

para aerogeneración eléctrica.

4 - 5 m/s

Aerobombas son competitivas

económicamente a los equipos

Diesel, bombeo aero-eléctrico es viable.

Más de 5 m/s Viable para aerobombeo y aerogeneración

eléctrica.

Más de 6 m/s

Viable para aerobombeo, aerogeneración con

sistemas autónomos y para sistemas

conectados a la red eléctrica.

Nuestro proyecto se encontraría en los rangos de (3 - 4 m/s) y (4 - 5 m/s) guiándonos de nuestros datos

de velocidad media y máxima, por lo que es recomendable su implementación. No se considero relevante

la velocidad máxima del viento ya que por ser la máxima puede darse el caso que esta disminuya porque

la velocidad del viento en el área no es muy constante, aun así es recomendable y también se implemento

materiales es caso de baja velocidad del viento.

6. MATERIALES

Ahora procederemos a describir de manera general los materiales:

6.1 ROTOR EÓLICO

El componente principal es nuestro rotor eólico, el cual extrae la energía cinética del viento y la convierte

en energía rotacional. La energía rotacional mecánica en el eje del rotor eólico es convertida en un

movimiento oscilatorio ascendente-descendente a través de la transmisión para mover la bomba de pistón

(Esta puede tener una caja de reducción de velocidad generalmente como sistema de seguridad ante

condiciones extremas de velocidad de viento).

Rotor Eólico



6.2 TRANSMISIÓN

Como se mencionó antes, la transmisión en una aerobomba es aquella que toma el movimiento giratorio

del eje del rotor y la convierte en un movimiento lineal de ascenso y descenso para pulsar la bomba de

pistón. Generalmente estas cajas reductoras constan de dos pares de engranes para homogeneizar las

cargas en el mecanismo de biela – manivela y de un sistema de lubricación evitando así el desgaste y

corrosión de sus elementos.

Transmisión

6.3 SISTEMA DE SEGURIDAD

Los sistemas eólicos poseen un sistema de seguridad para protegerlo de incrementos inadecuados de

velocidad, este sistema va asociado con el sistema de orientación, consiste de una veleta ubicada en la

parte posterior del rotor, el cual a funcionar a bajas velocidades el rotor se encuentra orientado

adecuadamente, mientras al existir un incremento de la velocidad del viento el rotor es desorientado,

disminuyendo la velocidad de rotación.

Sistema de seguridad



6.4 SISTEMA DE BOMBEO (BOMBA)

Para sistemas de aerobombeo mecánico se utiliza una bomba de desplazamiento positivo reciprocante de

simple efecto construida de acero inoxidable. Esta bomba generalmente posee varios tamaños,

dependiendo del tipo de molino y cabeza o altura de bombeo.

Las aplicaciones típicas de aerobombeo van desde pocos metros hasta 200 metros de altura neta de

bombeo dependiendo de la profundidad del pozo de agua.

La bomba utiliza un movimiento alternante de subida y bajada, movimiento que es suministrado por el

sistema de transmisión, el cual generalmente se encuentra en la parte superior de la torre de la

aerobomba. El movimiento oscilante es provisto por un sistema de biela - manivela que van generalmente

acopladas a la caja de reducción de velocidad.

En la bomba de émbolo de simple efecto el líquido (en la figura siguiente), se impulsa únicamente durante

media vuelta de la manivela, por cuanto en la segunda media vuelta, el líquido se aspira existiendo en

consecuencia una gran irregularidad en el suministro de líquido.

Sistema de bombeo - Bomba



6.5 TORRE DE LA AEROBOMBA

Este elemento ayuda a maximizar la eficiencia de la energía del viento, debido a que eleva al rotor a una

altura en la cual descarta algún tipo de obstáculos y aprovecha una mayor velocidad de viento, son

construidas por lo general de 10 metros de altura por encima de los obstáculos o desde el terreno sin

rugosidad.

El tipo de torre más común utilizada para las aerobombas es el de celosías las cuales parten de bases

triangulares o cuadradas y armadas en forma de estructura, que garantizan una mayor firmeza y

resistencia. Todos los elementos que conforman esta estructura metálica son galvanizados y están sujetos

mediante tornillos, lo que facilita el armado y desarmado de la misma.

Torre

6.6 BOMBA MANUAL

Esto está referido a un plan de contingencia, en caso de que la velocidad del viento sea insuficiente (lenta)

para que la aerobomba pueda operar, normalmente esto sucede durante un lapso de tiempo corto, para

ello se cuenta con una bomba manual. Una bomba manual es una bomba hidráulica, que usa la fuerza

humana y la ventaja mecánica para mover los líquidos o el aire de un lugar a otro. Son ampliamente

utilizadas en todos los países del mundo para una variedad de aplicaciones industriales, marinas, y riego.

Hay muchos diferentes tipos de bomba de mano disponibles, que operan principalmente mediante un

pistón, un diafragma o un principio de paletas rotativas con una válvula anti retorno a la entrada y uno o

más agujeros de salida en la cámara de operación en direcciones opuestas. La mayoría de las bombas

manuales tienen émbolos o pistones alternativos, y son de desplazamiento positivo.



6.7 TANQUE DE ALMACENAMIENTO

Su propósito es del almacenar agua en una torre elevada para ser suministrada, para así también permitir

un flujo y una presión de salida constante.



6.8 TORRE DE AIREACIÓN Y FILTRO

Su propósito es la aireación del agua para el suministro de agua potable, permite reducir el contenido de

hierro presente en el agua mediante oxidación directa por contacto del fluido con el oxígeno del ambiente,

hierro que es muy usual encontrar en el agua subterránea. Se recomienda usar en conjunto con filtro de

línea posterior en tubería para eliminar el oxido de hierro formado.

La función de filtro para el suministro de agua potable, permite reducir el contenido de oxido de hierro y

partículas sólidas presentes en el agua mediante fieltro. Se recomienda usar en conjunto con sistema de

aireación previo para producir el oxido de hierro a filtrar.

7. DIMENSIONAMIENTO Y CÁLCULOS

Utilizando nuestros datos anteriormente mencionados:

Características de lugar de emplazamiento:

Velocidad Media del viento 3,5 m/s

Velocidad Máxima del viento 7,5 m/s

Temperatura ambiente promedio 10 ºC

Altura sobre el nivel del mar 1448 m

Caudal de agua 0,208 L/s

Altura de elevación 40 m



7.1 POTENCIA DE BOMBEO

La potencia de bombeo viene dada por la siguiente ecuación:

Donde:

Los datos para la ecuación son:

Remplazando tenemos que la potencia de bombeo es:

7.2 DIÁMETRO DEL ROTOR

Para obtener el diámetro del rotor igualamos la ecuación de la potencia de bombeo con la ecuación de la

potencia de un molino de viento.

La potencia de un molino multipala viene dada por la siguiente ecuación:

Donde:

La densidad del aire viene dada por la siguiente ecuación:



Donde:

Remplazando los datos en la ecuación tenemos que la densidad del aire en el lugar del emplazamiento es:

El rendimiento aerodinámico de un molino multipala se relaciona directamente con su velocidad específica.

Este factor lo obtenemos de acuerdo a la figura y tabla.

Velocidad especifica de diseño

Rendimiento Aerodinámico para molinos de viento

Así para una velocidad específica de 1, el rendimiento aerodinámico alcanza un valor máximo de 0,29.



Remplazando el valor de la densidad del aire así como el rendimiento aerodinámico del molino multipala se

obtiene la ecuación siguiente la cual está en función del área del rotor.

Igualando la ecuación, obtenemos el diámetro del rotor, esto se presenta a continuación.

7.3 CURVA DE POTENCIA

Como ya se tiene el diámetro del rotor se puede graficar la curva de potencia del molino multipala en

función de la velocidad del viento para el intervalo de diseño, esto es desde 3m/s a 7,5m/s. Esto se puede

apreciar en la figura.

Curva de potencia



7.4 RPM DEL ROTOR

La velocidad de giro del rotor para la velocidad media del viento o velocidad de diseño se determina

mediante la ecuación.

Donde:

Remplazando datos tenemos que la velocidad de giro es:

En la figura se puede ver como varía la velocidad del rotor en función de la velocidad del viento para el

intervalo de 3m/s a 7,5m/s.



7.5 ASPA DEL ROTOR

La elección del perfil para las aspas del rotor se realiza de acuerdo a la tabla.

Perfiles de aspa para molinos de viento

El perfil de aspa para nuestro molino va a ser del tipo lámina curvada con un 10% de curvatura.

Las características del perfil seleccionado de acuerdo a la tabla son las siguientes:

7.6 NUMERO DE ASPAS

El número de aspas del rotor está en función de la velocidad especifica de diseño que en este caso es de

uno (TSR = 1 = λ). En la tabla se puede ver como se relaciona el número de palas del rotor con la

velocidad especifica de diseño también llamada celeridad.

Número de aspas para molinos de viento

De acuerdo a la tabla, para una celeridad de 1 y solidez del rotor del 75%,

podemos elegir entre 6 y 24 alabes. Se opta por 16 alabes.

En la siguiente figura se presenta la solidez del rotor de una máquina eólica en función de la velocidad

específica de diseño.



Solidez de una maquina eólica

7.7 VELETA DE ORIENTACIÓN

La veleta de orientación es la encargada de mantener al rotor siempre frente al viento para que este

pueda convertir la energía cinética del viento en energía mecánica. El proceso de cálculo se muestra a

continuación.

Centro de giro de la tornamesa:

El centro de giro de la tornamesa está dado por las ecuaciones:

Donde:

Tornamesa



Remplazando datos en las ecuaciones se tiene:

7.8 TORRE DE LA AEROBOMBA

La torre es la columna vertebral de la aerobomba ya que en ella se alojan los mecanismos que conforman

la góndola esto es, rotor, reductor de velocidad, veleta orientadora, vástago de impulsión de la bomba,

etc. La disposición de fuerzas que actúan en la torre se muestra en la figura.

Fuerzas actuantes en la torre

Fuerza del viento en las palas:

La magnitud de la fuerza del viento en las palas se determina mediante la ecuación:

Donde:

Reemplazando datos en la ecuación, la fuerza del viento en las palas es:



Fuerza del viento en la torre:

La magnitud de la fuerza del viento en la torre se determina mediante la ecuación:

Donde:

Remplazando datos en la ecuación, la fuerza del viento en la torre es:

Peso del rotor:

El peso del rotor viene dado por la ecuación:

Donde:

Remplazando datos en la ecuación, la fuerza del viento en la torre es:

Peso del reductor de velocidad:

El peso del reductor de velocidad viene dado por la ecuación:



Donde:

Remplazando datos en la ecuación, el peso del reductor es:

Dimensiones de los elementos de la torre:

Como ya sabemos la magnitud de las fuerzas que actúan en la torre podemos obtener el valor total de la

carga horizontal y vertical en torre mediante las ecuaciones:

Donde:

Remplazando datos en las ecuaciones, se tiene que:

Con esto las condiciones de diseño para la torre serían:

Altura de la torre: 10m

Velocidad máxima del viento: 15m/s

Fuerza horizontal total: 213,629kg

Material de construcción: Acero estructural

Numero de módulos: Cinco



7.9 CIMENTACIÓN

El cálculo de la cimentación en este caso corresponde al cálculo de las zapatas para la sujeción de la torre.

Las dimensiones que se calculan para las zapatas son el alto y el lado de apoyo, ya que se trata de un

cubo de hormigón cuya sección de apoyo es cuadrada, las ecuaciones permiten obtener las dimensiones

de la zapata.

Donde:

Remplazando datos en la ecuación, se tiene que el alto y el ancho de la zapata son:

La altura de empotramiento del perno en la zapata para la sujeción de la torre viene dado por la ecuación:

Donde:

l = Altura de empotramiento del perno en la zapata.

Remplazando datos en la ecuación la altura de empotramiento del perno en la zapata es:

Zapatas



7.10 CALCULO DE LA BOMBA

La bomba que se va a utilizar en este caso es una bomba de émbolo.

Diámetro del émbolo:

El diámetro del émbolo se determina mediante la ecuación:

Donde:

Remplazando datos en la ecuación, el diámetro del émbolo de la bomba es:

8. CONSIDERACIONES

La selección de un equipo de aerobombeo, puede ser fácilmente hecha con el diagrama de

selección de equipos JOBER; simplemente identificando los tres puntos críticos A, B, y C, que se

muestran en cada una de las gráficas del diagrama:

A continuación se presenta el procedimiento de manejo del diagrama a manera de ejemplo.

De nuestro proyecto y para ejemplo, las condiciones del lugar de emplazamiento son las siguientes:

Cantidad de agua requerida por día Q = 25 m3

Altura de bombeo o cabeza total H = 12 m

Velocidad de viento promedio V = 3.51 m/s

Altura promedio de los obstáculos cercanos h = 6 m

http://www.molinosjober.com/diagramadeseleccion.htm#diagrama

http://www.molinosjober.com/diagramadeseleccion.htm#diagrama

http://www.molinosjober.com/seleccion.htm#caudal

http://www.molinosjober.com/seleccion.htm#presion

http://www.molinosjober.com/seleccion.htm#viento

http://www.molinosjober.com/seleccion.htm#obstaculos



8.1 CONDICIONES DE BOMBEO

Identificar la cantidad de agua requerida por día y la altura de bombeo, de donde se encuentra el punto

crítico A, para este caso:

• Cantidad de agua requerida Q = 25 m3

• Altura de bombeo H = 12 m

Dando como resultado lo siguiente:

• Energía Hidráulica diaria EH = 300 m4

• Diámetro de la bomba DB = 3”

8.2 POTENCIAL EÓLICO

Identificar por experiencia, o por mapas de vientos, la velocidad de viento aproximada de la región o zona

de implantación del equipo. Al unir el punto crítico A con la curva de velocidad de viento escogida, se

encuentra el punto crítico B, para este caso:

• Velocidad de viento promedio V = 3.51 m/s

• Punto crítico A, es decir, Energía Hidráulica diaria EH = 300 m4

Por lo que:

• Diámetro de rotor, aproximación por límite superior, DR = 3.5 m

8.3 CONDICIONES TOPOGRÁFICAS

Identificar la altura aproximada de la torre del equipo. Al unir el punto crítico B con la altura mayor de los

obstáculos presentes en el lugar de emplazamiento, se encuentra el punto crítico C, para este caso:

• Altura de los obstáculos h = 6 m

• Punto crítico B, es decir, Diámetro del rotor D R = 3.5 m

Diagrama de selección:



9. COSTOS

Aerobomba S/. 5131.42

Instalación (Obra civil)

(Con costo: S/. 5131.42)

S/.359.2

Operación y Mantenimiento por año

(Con costo: S/. 5131.42)

S/.256.57

Tanque de Almacenamiento S/. 1282.86

Torre de Aireación S/. 431.04

Filtro S/. 102.63

TOTAL S/.7563.71

Determinando el valor anual que para una tasa de interés de un 10% y una vida útil estimada del sistema

de aproximadamente 20 años, el costo anual seria de aproximadamente S/.256.57 incluyendo operación y

mantenimiento, tomando en cuenta el costo de la aerobomba. Teniendo en cuenta que la cantidad

promedio de agua bombeada se considerara a partir de los parámetros iniciales, teniendo finalmente

aproximadamente 25,000 litros por bombear diariamente, también se debe tener en consideración que el

tiempo de trabajo de la aerobomba sera entre 10 y 15 horas diarias por lo que el costo estimado por

metro cúbico de agua bombeada será aproximadamente de S/. 0.50.



10. INSTALACIÓN DE LA AEROBOMBA

10.1 DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA AEROBOMBA

10.2 CARACTERÍSTICAS DE LA INSTALACIÓN

- Debe ser realizada de una forma tal que el rotor capte la mayor cantidad de viento

posible.

- El Aerogenerador debe operar con los vientos predominantes e intensos, evitando

obstáculos que desvíen o alteren el curso del viento.

- El Aerogenerador debe quedar instalado por encima de las obstrucciones.



10.3 PASOS PARA LA INSTALACIÓN

Paso 1: Verificar las medidas del Rotor.

Paso 2: Preparación de la Tornamesa.

Paso 3: Preparación de la Torre.

Paso 4: Instalación de la Bomba.

Paso 5: Colocación de la Tornamesa.

Paso 6: Levantamiento de la Torre.

Paso 7: Colocación de Aspas.

Paso 8: Colocación de la Veleta en la Tornamesa.

Paso 9: Alineación de la Transmisión.

Paso 10: Para terminar la instalación se cimentan las patas.



10.4 INSTALACIÓN TERMINADA



11. ANEXOS

11.1 PLANOS (AUTOCAD)



11.2 FICHA TECNICA DE LA AERBOMBA SELECCIONADA



11.3 OTRAS ALTERNATIVAS DE AEROBOMBAS (FICHAS TECNICAS):



11.4 OTRAS FICHAS TÉCNICAS



CONTENIDO COMPLETO DENTRO DE LA CARPETA DE ARCHIVOS (PDF)

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