INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE CALKINÍ EN EL ESTADO DE CAMPECHE

INGENIERÍA MECATRÓNICA

AUTOMATIZACIÓN DE BOMBA DE AGUA PARA USO DOMÉSTICO

TALLER DE INVESTIGACION 1

ROCHA CARBAJAL JAIRO ALAIN

LOPEZ GARCIA HUGO ENRIQUE

RODRIGUEZ PEREZ JOSSE ALBERTO

Calkiní, Campeche, México, 2012

CONTENIDO

LISTA DE ABREVIATURAS

ABA Automatización de Bombas de Agua ABA-RRL Automatización de Bombas de Agua – RochaRodriguezLópezABA Automático de Bombeo de Agua

LISTA DE TABLAS

Tabla 1 Cronograma de InvestigaciónTabla 2 Ejemplo de Presión en Presostato

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 Sistema ABAFigura 1.1 Sistema ABA, CisternaFigura 1.2 Sistema ABA, TinacoFigura 2 Presostato

RESUMEN

El proyecto de Automatizar las bombas de agua es un proyecto ambicioso pero factible, podemos implementar este sistema a los ya diseñados para no invertir tiempo y dinero, tanto los innovadoreso consumidores. La idea es adaptar nuestra Automatización a los diseños de la nueva era. Nuestra visión, innovar, mejorar y sustentar el uso adecuado de nuestro proyecto para el aprovechamiento del 100% del Agua. Evitar el desperdicio innecesario y usar materiales que evitan el desgaste y por ende el mantenimiento del sistema, como el sarro o “verdín” que suele acumularse en algunos casos particulares, por lo tanto, siempre se contara con agua en las máximas condiciones para evitar enfermedades por contaminación de materiales o de las mismas condiciones salubres. Diseñar, automatizar e implementar las nuevas bombas, minimizar el mantenimiento y aprovechar el buen uso del recurso más importante. Buscamos reducir la interacción con el hombre, basta con encender la bomba y esta trabajara por si sola, detectando los niveles de agua para poder transportarla al tinaco. Nuestras bombas serán adaptadas a los sistemas que ya conocemos, una cisterna y un tinaco, almacenará agua, controlarla para su fácil manipulamiento. Implementaremos sensores para que la bomba detecte el nivel de agua y esta

pueda ser canalizada de manera AUTOMATICA al Tinaco, que generalmente se encuentra en otro nivel. Nuestra prioridad es cuidar y sustentar el uso del agua. Usar materiales adecuados para evitar su desgaste por el agua o contaminarla.

INTRODUCCION

Pensar en la automatización de un sistema de Cisterna/Tinaco nos seria de utilidad para cuando detecte la existencia de agua se encienda solo y cuando llegue a determinada presión se apague.

Implementaremos el uso del “Presostato”, este dispositivo lo usaríamos para que nos avise cuando hay o no hay presión (agua), para que el sistema no trabaje en seco y no desgaste o queme el motor, el cual también nos indicara el nivel del agua.

El presostato cumple una segunda función, la esencial en la implementación que esta pensada en este proyecto. Contara con un interruptor que se encarga del encendido y apagado de la bomba.

No se encenderá directamente, este pasara en contacto con el sensor del tanque que si este, está vacio cerrara el circuito y permite energizar la bobina del contactor y enclavarlo para que encienda la bomba.

Una vez que el tanque se llena, el contactor se abre y desenergiza la bobina del conductor, por ende, para encender la bomba.

Una vez cumplido con el objetivo primordial de este proyecto, (Automatización del sistema Bomba Cisterna/Tinaco) se puede adaptar a los principales diagramas diseñados. Solo adaptamos nuestro sistema a los ya fabricados. Implementar nuestro sistema económico buscando reducir los costos de energía, agua y mantenimiento.

ANTECEDENTES

Capitulo 1

Historia de la Bomba de Agua

Las bombas de agua han existido desde el año 3000 A.C. Las primeras bombas se hicieron con ruedas de agua y rampas y usaban animales para darles la energía necesaria para mover las ruedas. Las bombas modernas

incluyen una bomba centrífuga, una de flujo axial, una de chorro y una electromagnética.

Mesopotámicos

Los mesopotámicos fueron los responsables de crear la primera bomba, alrededor del año 3000 A.C. Usaron una palanca de madera al lado del banco de agua, con un contrapeso en un extremo y un balde en el otro. Cuando la palanca se empujaba hacia abajo, el contrapeso subía el balde y se vaciaba en una batea.

500 A.C.

Se inventaron tres bombas alrededor del año 500 A.C. Entre ellas una noria con ollas atadas, una noria con compartimentos para el agua, y una cadena de baldes, que era una línea que pasaba por encima de una polea con baldes pegados a ella.

Capitulo 2

Funcionamiento de Bomba de Agua tradicional

Una bomba hidráulica es una máquina generadora que transforma la energía (generalmente energía mecánica) con la que es accionada en energía hidráulica del fluido incompresible que mueve. El fluido incompresible puede ser líquido o una mezcla de líquidos y sólidos como puede ser el hormigón antes de fraguar o la pasta de papel. Al incrementar la energía del fluido, se aumenta su presión, su velocidad o su altura, todas ellas relacionadas según el principio de Bernoulli. En general, una bomba se utiliza para incrementar la presión de un líquido añadiendo energía al sistema hidráulico, para mover el fluido de una zona de menor presión o altitud a otra de mayor presión o altitud.

Existe una ambigüedad en la utilización del término bomba, ya que generalmente es utilizado para referirse a las máquinas de fluido que transfieren energía, o bombean fluidos incompresibles, y por lo tanto no alteran la densidad de su fluido de trabajo, a diferencia de otras máquinas como lo son los compresores, cuyo campo de aplicación es la neumática y no la hidráulica. Pero también es común encontrar el término bomba para referirse a máquinas que bombean otro tipo de fluidos, así como lo son las bombas de vacío o las bombas de aire.

PREGUNTAS DE INVESTIGACIÓN

¿Qué efecto positivo tendrá el uso del sistema ABA sobre los consumidores?

¿Cuál es la probabilidad de que el público acepte este nuevo sistema?

¿Cómo se diferencia el sistema ABA del sistema tradicional de Bombeo de Agua?

JUSTIFICACIÓN

Se hace la innovación de la tradicional bomba de agua, por que el uso común tenía ciertas irregularidades. Con este proyecto se busca eliminar el 90% de las irregularidades y optimizar el uso los recursos como son el agua, la energía eléctrica. Será importante para el consumidor el uso del sistema ABA, ya que le proporcionará un ahorro económico en los puntos: Energía Eléctrica y Mantenimiento.

OBJETIVO GENERAL

Optimizar los recursos necesarios para el correcto funcionamiento de la bomba ABA usando el mínimo esfuerzo humano.

Objetivos específicos

Diseñar el sistema ABA, económico y sencillo como innovación al sistema tradicional de bobeo hidráulico.

Ahorrar energía eléctrica, agua y mantenimiento con el sistema ABA en una vivienda común.

Convencer al público en usar nuestro producto, ya que es sencillo, económico, eficaz, y a la vez ahorrador.

HIPÓTESIS

En clakini se quiere implementar un nuevo sistema de bombeo de agua llamado ABA que consta de automatizar de forma muy económica dicho bombeo. En esta

región se toma una muestra de 200 habitantes con sistema de bombeo tradicional.

Se desea saber si al menos el 90% de ellos deciden adquirir el nuevo producto. De lo contrario si dira que los clientes ignoran los beneficios positivos del sistema

ABA

H0 ≥ 180

H1 < 180

Si H0 ≥ 180 la hipótesis alterna se rechaza y se dice que el producto obtuvo una buena aceptación por parte de los encuestados y desean adquirirlo.

Si H1 < 180 se dice que el proyecto no tiene u buen futuro en esta comunidad.

MARCO TEÓRICO

Tenemos muy pocas teorías con respecto a las bombas de agua tradicionales, no hay muchos temas relaciones con este nuevo sistema, esto, basados en una

búsqueda de fuentes primarias.

Actualmente podemos decir que todos usan lo más económico para el sistema de bombeo domestico, sin embargo las fallas por sistema mecánico siempre están

presentes. Para ellos buscamos

LISTA DE MATERIALES

- Bomba de 1hp.

- Tubos de PVC

- Pesostatos(Fig. 1)

- Cables Duplex #12

- Pichancha

- Poliductos

MÉTODOS

Se piensa usar los poliductos para transportar el agua de la cisterna al tinaco, y poder evitar el rompimiento de los mismos a causa de accidentes humanos o negligencias. Se integrara un presostato para poder medir la presión dentro de la cisterna y el tinaco. La instalación del sistema puede variar dependiendo de la vivienda

RESULTADOS

Un sistema innovador, sencillo y económico, que permitirá el consumidor maximizar el uso de los recursos de necesidad básica como son el agua y la electricidad, así mismo el mantenimiento por futuras fallas por negligencia.

Comparando con el sistema tradicional, resulta menos económico a corto plazo, sin embargo si tenemos en cuenta que las consecuencias por no contar con suficiente agua dentro de la cisterna y el motor trabajando se puede tener un falla potencial, en el motor. Entonces usando el presostato podemos obtener 3 beneficios, evitar el posible mantenimiento al motor por trabajo en seco, ahorro potencial de agua y electricidad.

Diseño

Sistema ABA ( Automático de Bombas de Agua )

IMAGEN

Figura 1

DISCUSIÓN

Se buscaron en revistas científicas, sitios web, tesis entre muchas fuentes primarias sobre proyectos de bomba de agua, ninguno similar a este sistema. Tenemos un único proyecto y el primer diseño del prototipo, el cual queda a discusión sobre futuras modificaciones de dicha empresa o externas a ellas.

CONCLUSIÓN

El sistema ABA puede tener una gran aceptación por parte de la comunidad clakiniense al referirse al consumo menor de energía eléctrica, agua y mantenimiento en términos monetarios.

La automatización de Bombas de Agua (ABA) cumple si objetivo, en teoría, de trasladar agua de manera eficiente y reduciendo a largo plazo los gatos innecesarios de mantenimiento por negligencia.

Podemos Citar que el presupuesto para la instalación del sistema ABA es muy económico, sin embargo, puede variar mucho o poco dependiendo de la viviendo en donde se desea instalar.

Se recomienda el uso de un solo sistema ABA para una cisterna y un tinaco convencional. Ya que está diseñado para uso domestico básico.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

Ninguna. Todo el proyecto fue una pequeña innovación basado en una idea pura, con respecto a un sistema tradicional de bombeo de agua.