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FLOWMAN


ADVANCED PUMP TECHNOLOGIES

Edition 04 : 14 March, 2002

SOLAR SPRING SOLAR SUBMERSIBLE PUMPS


ACKNOWLEDGMENT

Glosario de Términos de Bombeo Solar de Agua

Cortesía de Dankoff Solar Products, Inc.

Electricidad Básica

CA - Corriente alterna, la forma estándar de corriente eléctrica suministrada por la red de distribución y por casi todos los generadores (basados en combustibles fósiles). La polaridad (y por lo mismo la dirección de la corriente) alterna. Los voltajes estándares para bombas de agua pequeñas son 115V y 230V. Los estándares varían en diferentes países. Vea Inversor.

CD - Corriente directa, el tipo de energía producida por paneles fotovoltaicos y baterías de almacenaje. La corriente fluye en una dirección y la polaridad está fija, defínala como positiva (+) y negativa (-). El voltaje nominal del sistema puede ser cualquier valor entre 12 y 180V. Vea Voltaje Nominal.

Corriente - La unidad a la cual la electricidad fluye a través de un circuito, para transferir energía. Mídala en Amperes, comúnmente denotados como Amp. Analogía: el flujo de agua en una tubería de agua.

Eficiencia - El porcentaje entre potencia y tiempo, medido en watt-hora. 1000 watt-horas = 1 Kilowatt-hora (abreviatura: KWH).
Variación: el producto de corriente y tiempo es Ampere-hora, también llamados Amp-horas (abreviatura: AH). 1000 watts consumidos por hora = 1 KWH. Vea Potencia.

Convertidor - Un dispositivo electrónico para corriente CD que amplifica voltaje y reduce la corriente proporcionalmente (o viceversa). Analogía eléctrica aplicada para CA: Ver Transformador.
Analogía mecánica: caja de cambios.

Inversor - Un dispositivo electrónico que convierte bajo voltaje CD a alto voltaje CA. En sistemas solares eléctricos, un inversor puede alimentarse con voltajes de 12, 24 o 48 V CD, y convertirlos a 115 o 230 volts CA, el voltaje de alimentación doméstico convencional.

Potencia - La tasa a la cual el trabajo es hecho. Es el producto de voltaje por corriente, medido en Watts. 1000 Watts = 1 Kilowatt. Un motor eléctrico requiere aproximadamente 1 kilowatt por caballo de fuerza HP (despúes de pérdidas típicas de eficiencia). 1 Kilowatt = 1 Kilowatt-Hora (KWH).

Transformador - Un dispositivo eléctrico que incrementa el voltaje y disminuye la corriente proporcionalmente (o viceversa). Los transformadores trabajan solamente con CA. Para CD, vea Convertidor.
Analogía mecánica: caja de cambios o bandas mecánicas.

Sistema de Distribución - Sistema de distribución eléctrica comercial.
Sinónimo: Líneas principales.

Voltaje - La medida potencial eléctrico.
Analogía: presión en una tubería.

Caída de potencial (voltaje) - Pérdida de voltaje (presión eléctrica) causada por la resistencia en un cable o dispositivo eléctrico. Un calibre adecuado del cable minimizará las pérdidas de potencial, especialmente en distancias largas. Las pérdidas de potencial están determinadas por 4 factores: calibre del cable, corriente (Amps), voltaje, y longitud del cable. Se determina mediante tablas para determinar el calibre del cable o fórmulas disponibles en varios textos de referencia. Se expresa como un porcentaje.
Analogía hidraúlica: pérdidas por fricción en una tubería.

Voltaje Nominal - Una manera de expresar que cierto rango de voltaje es estándar. Ejemplo: Un sistema de "12 V nominales" puede operar en el rango de 11 a 15 volts. Lo llamamos "12 V" por simplificidad.

Electricidad Solar

Fotovoltaico - El fenómeno de convertir luz a potencia eléctrica.
Foto = luz, Volt = electricidad. Abreviatura: FV.

FV - La abreviatura común para fotovoltaico.

Arreglo FV - Un grupo de módulos FV (fotovoltaicos, también llamados paneles) ensamblados y conectados para producir el voltaje y potencia requerido.

Arreglo FV-directo - El uso directo de un arreglo fotovoltaico para consumo de energía eléctrica, sin usar baterías de recarga para almacenaje o estabilización. La mayoría de las bombas solares de agua trabajan de esta manera, usando un tanque para almacenar agua.

Celda FV - El dispositivo individual fotovoltaico. Los módulos FV más comunes están hechos de 33 a 36 celdas de silicón cada una produciendo 1/2 volt.

Módulo FV - Un ensamble de celdas FV encapsuladas en una unidad hermética. Comúnmente llamado un "panel FV". Vea Arreglo FV.

Rastreador Solar - Un soporte para montaje de un arreglo FV que automáticamente se orienta para seguir el recorrido diario del sol a través del cielo. Un "arreglo rastreador" producirá mayor energía durante el curso del día, que un "arreglo fijo" (sin rastreador) particularmente durante los días largos del verano.

Voltaje de Circuito Abierto - El voltaje de un módulo FV o arreglo sin carga (cuando está desconectado). Un módulo FV de "12 V nominales" producirá alrededor de 20 volts en circuito abierto. Abreviatura:

Voc.Voltaje de Potencia Pico - El voltaje al cual un módulo fotovoltaico o arreglo transfiere la mayor potencia (watts). Un módulo FV de "12 V nominales" tendrá típicamente un voltaje de potencia pico de alrededor de 17 volts. Una bomba solar FV de arreglo-directo alcanzará este voltaje en condiciones de sol pleno. En un arreglo de voltaje mayor, será un múltiplo de este voltaje. Abreviatura: Vpp.

Bombas y Partes Relacionadas

Bomba de Empuje - Una bomba de superficie usada para incrementar la presión en un ducto de agua, o drenar un tanque de almacenamiento y presurizar un sistema de agua. Vea Bomba de Superficie.

Bomba Centrífuga - Un mecanismo de bombeo que hace girar el agua a través de un "impulsor". El agua es empujada por fuerza centrífuga. Vea también Multi-etapa.

Válvula de Chequeo - Una válvula que permite el flujo de agua en una dirección pero no en el sentido contrario.

Bomba de Diafragma - Un tipo de bomba en la cual el agua es drenada adentro y forzada hacia afuera de una o más cámaras, por un diafragma flexible. Válvulas de chequeo permiten entrar y salir el agua de cada cámara.

Válvula de Pie - Una válvula de chequeo colocada en la fuente de agua abajo de la superficie de bombeo. Evita que el agua regrese abajo por el ducto y se pierda la "carga" primaria. Vea válvula de chequeo y Carga.

Bomba de Desplazamiento Positivo - Un mecanismo que encierra el agua en una cámara, luego la expulsa al reducir el volumen de la cámara.
Ejemplos: pistones (incluyendo la bomba de barrilete), diafragma, veleta rotatoria. Usada para bajos volúmenes y altos levantamientos.
Contraste con "centrífuga".
Sinónimos: bomba volumétrica, bomba de fuerza.

Impulsor - Vea Bomba Centrífuga.

Bomba Jet - Una bomba centrífuga montada en la superficie que usa un "eyector" (venturi), el eyector se encuentra abajo en el pozo, para asistir a la bomba en sobreponerse de las limitaciones de la succión (una parte del agua baja de nuevo al pozo). Las bombas jet no son energético-eficientes.

Centrifugal Multi-etapa - Una bomba centrífuga con más de un impulsor y cámara, puestos en secuencia para producir una mayor presión. Las bombas sumergibles para pozos profundos convencionales CA y bombas sumergibles solares de alta potencia trabajan de esta manera.

Carga - El proceso de llenar manualmente el ducto de succión y entrada de una bomba de superficie. Cargar es generalmente necesario cuando una bomba debe ser colocada por encima de la fuente de agua. Una bomba autocargable es capaz de succionar aire en orden de cargarse (prepararse) a sí misma, al menos en teoría. Vea Válvula de Pie.

Atenuador de Pulsación - Un dispositivo que absorbe y disminuye las pulsaciones en el flujo producidas por una bomba de diafragma o pistón. Consiste de una cámara con aire atrapado en ella.

Bomba de Barrilete - Una bomba de pistón de pozo profundo. El pistón y cilindro están sumergidos en el agua del pozo y actúan con un vástago adentro del ducto de agua impulsado por un motor en la superficie. éste es un sistema antiguo todavía en uso para pozos extremadamente profundos, incluyendo bombas solares para profundidades incluso de 1000 pies.

Bomba de Pistón Sellado - Un tipo de bomba en la cual el agua es jalada y expulsada de una cámara por un mecanismo de pistón. Los pistones tienen un ataque muy corto, permitiendo el uso de empaques flexibles que mantienen el agua afuera del mecanismo del pistón. Válvulas de chequeo dejan entrar y salir el agua de la cámara.

Bomba Sumergible - Una combinación de motor/bomba diseñada para ser colocada completamente abajo de la superficie del agua.

Bomba de Superficie - Una bomba que no es sumergible. Debe ser colocada a no más de 20 pies arriba de la superficie del agua en el pozo. Vea Cargar (Excepción: vea Bomba Jet).

Bomba de Veleta - (Veleta rotatoria) Un mecanismo de desplazamiento positivo usado para bombas de bajos volúmenes y altos levantamientos, y bombas de empuje. Son durables y eficientes, pero requieren de agua limpia filtrada debido a su mecanismo de precisión.

Componentes de Bombas Solares

Motor CD, tipo escobilla - El motor CD tradicional, en el cual pequeños bloques de carbón llamados "escobillas" conducen corriente a la parte rotatoria del motor. Se usan en bombas CD de superficie y también en bombas sumergibles de diafragma. Las escobillas naturalmente se desgastan despúes de años de uso, y pueden ser fácilmente reemplazadas.

Motor CD, sin escobillas - Motor de alta tecnología usado en bombas sumergibles del tipo centrífugas. El motor es llenado con aceite, para mantener el agua afuera. Un sistema electrónico se usa para alternar de manera precisa la corriente, produciendo así la rotación del motor.

Motor CD, magneto permanente - Todas las bombas solares CD usan éste tipo de motor en alguna forma. Siendo un motor de velocidad variable por naturaleza, el voltaje reducido (poco sol) produce proporcionalmente velocidad reducida, sin causar daños al motor. Contraste: motor de inducción.

Motor de Inducción (CA) - El tipo de motor eléctrico usado en bombas de agua convencionales CA. Requiere de un alto flujo de corriente para arrancar y una alimentación estable de voltaje, siendo esto un reto para funcionar alimentada por un sistema eléctrico solar. Vea Inversor.

Impulsor de Corriente Lineal - Vea Controlador de la Bomba. Nota: a pesar de que éste término se ha vuelto genérico, su abreviatura "LCB" es una marca registrada de Bobier Electronics.

Controlador de la Bomba - Un dispositivo electrónico que regula el voltaje y corriente de un arreglo FV para cubrir las necesidades de una bomba de arreglo-directo. Permite arrancar a la bomba y funcionar bajo condiciones bajas de sol sin parar.
Analogía eléctrica: transformador variable.
Analogía mecánica: transmisión automática.
Vea Impulsor de Corriente Lineal.

Componentes de Pozos de Agua

Ojo de agua - Sinónimo de pozo de agua.

Foso - Tubo de plástico o acero que está permanentemente insertado en el pozo despúes de perforado. Su tamaño está especificado de acuerdo a su diámetro interior.

Conector de Cable - Una unión en un cable eléctrico. Una conexión sumergible debe realizarse usando los materiales especiales disponibles en un estuche.

Ducto (de Carga) - La tubería que transporta el agua desde una bomba en el pozo hasta arriba en la superficie.

Perforaciones - Ranuras hechas en el foso del pozo que permiten a la humedad (agua) de la tierra penetrar. Pueden localizarse en más de un nivel, coincidiendo en la dirección del flujo del agua.

Adaptor (para pozos) sin Entrada - Un conector especial de ducto que se ajusta sobre el foso del pozo bajo tierra. Permite al ducto penetrar horizontalmente al foso de tal manera que la tubería no se exponga en la superficie donde puede congelarse. La bomba puede ser instalada y removida sin mayor necesidad que excavar alrededor del foso. Esto se hace usando ducto roscado de 1 pulgada como agarradera.

Cuerda de Seguridad - Cuerda de plástico usada para suspender la bomba, principalmente en caso de ruptura del ducto.

Cable Sumergible - Cable eléctrico diseñado para inmersión en pozos. El calibre (en E.U.) está especificado por American Wire Gauge (AWG), donde un número grande indica un cable más delgado. La especificación "dos líneas (conductores) mas tierra" indicará tres líneas (conductores) en el cable. Se conecta a la bomba mediante conectores.

Tapa del Pozo - Plato superior del foso del pozo que provee un sello sanitario y soporte del ducto de agua y bomba.
Alternativa: Vea Adaptador para pozos Sin Entrada.

Características de los Pozos de Agua

Bitácora del Excavador - La forma escrita en la cual las características del pozo son registradas por el excavador del pozo. En muchos estados, es una obligación legal registrar todos los pozos de agua y enviar una copia de la bitácora a una oficina estatal. Esto proporciona datos hidrológicos y resultados de las pruebas del desempeño del pozo al público y al dueño del pozo.

Calamiento - Disminución del nivel de agua en un pozo debido al bombeo.

Tasa de Recuperación - Tasa a la cual el agua subterránea llena el foso despúes que el nivel ha sido calado. éste es el término usado para especificar la producción del pozo.

Nivel Estático del Agua - Profundidad hasta la superficie del agua en un pozo bajo condiciones estáticas (sim bombeo). Puede variar de acuerdo al cambio de estaciones o disminuir debido a agotamiento.

Cabeza del Pozo - Lo alto del pozo, al nivel del suelo.

Ingeniería de Sistemas de Bombas

Pérdida por Fricción - La pérdida de presión debida al flujo de agua en una tubería. Está determinada por 3 factores: tamaño del ducto (diámetro interno), tasa de flujo(gasto), y longitud del ducto. Se determina consultando una tabla de pérdidas por fricción en un libro de Ingeniería de referencia o de un distribuidor de bombas. Se expresa en PSI o pies (equivalente adicional pies de bombeo).

Cabeza - Vea sinónimo: Levantamiento Vertical.

Levante de Succión - Aplicada a bombas de superficie: distancia vertical desde la superficie del agua en la fuente, hasta una bomba colocada sobre la superficie (la bomba colocada arriba). Esta distancia está limitada por la Física a alrededor de 20 pies a nivel del mar (sustraya 1 pie por cada 1000 pies de altura) y debe ser minimizada para mejores resultados.

Sumersión - Aplicable a bombas sumergibles: distancia abajo del nivel estático del agua, a la cual la bomba está colocada.
Sinónimo: nivel de inmersión.

Levantamiento Dinámico Total - Levantamiento vertical + pérdida por fricción en el ducto (vea Pérdida por fricción).

Levantamiento Vertical - La distancia vertical que el agua es bombeada. ésta determina la presión contra la cual la bomba trabaja. Levantamiento vertical total = levantamiento vertical desde la superficie del agua hasta la descarga en el tanque + presión de descarga (en un sistema presurizado). Sinónimo: cabeza est'atica. Nota: la distancia horizontal NO se añade al levantamiento vertical, excepto en términos de pérdidas por fricción en el ducto. TAMPOCO se suma el volumen (peso) del agua contenida en el ducto o tanque. La sumersión de la bomba NO se suma al levantamiento vertical en el caso de una bomba tipo centrífuga. En el caso de una bomba de desplazamiento positivo, podría añadir algo al levantamiento.

Distribución del Agua

Presión de Inicio y Presión de Paro - Vea switch de presión.

Flujo de Gravedad - El uso de la gravedad para producir presión y flujo de agua. Un tanque de almacenamiento se eleva por encima del punto de uso, de tal manera que el agua fluya sin requerir bombeo. Una bomba de empuje puede ser usada para aumentar la presión. 2.3 pies verticales = 1 PSI. Vea Presión.

Cabeza - Vea Levantamiento Vertical y Levantamiento Dinámico Total.
En distribución de agua, sinónimo: caída vertical.

Descarga abierta - El llenado de un recipiente de agua que no está sellado para retener presión. Ejemplos: tanque de almacenamiento, poza, canal de irrigación. Contraste: tanque de presión.

Presión - La cantidad de fuerza aplicada por el agua ya sea forzada por una bomba, o por la gravedad. Medida en libras por pulgada cuadrada (PSI). PSI = levantamiento (caída) vertical en pies / 2.31.

Switch de Presión - Un switch eléctrico activado por la presión en un tanque de presión. Cuando la presión baja menor que la presión de inicio activa una bomba. En el punto alto de presión de paro apaga la bomba.

Tanque de Presión - Un tanque completamente cerrado con aire adentro. Cuando el agua es forzada adentro, el aire se comprime. El agua almacenada puede ser liberada cuando la bomba ha parado. La mayoría de los tanques de presión contienen un recubrimiento de caucho para capturar el aire. Si es así, sinónimo: tanque de aire cautivo.
Precarga de un Tanque de Presión - La presión del aire comprimido almacenado en un tanque de aire cautivo. Una medición debe ser realizada con una válvula de presión de aire calibrada con la presión del agua en cero. La presión del aire debe ser ajustada entonces a 3 PSI menor que la presión de inicio (vea Switch de Presión). Si la precarga no es ajustada adecuadamente, entonces el tanque no trabajará a su máxima capacidad, y la bomba será arrancada y parada más frecuentemente.


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