RESULTADOS DE LOS ENSAYOS CROQUIS DE LA BOMBA NEUMÁTICA SIMPLE Universidad Nacional de San Luis Facultad de Ingeniería y Ciencias Económico Sociales Laboratorio de Energías Alternativas Avda. 25 de Mayo 384 7530 Villa Mercedes - San Luis - Argentina Fax: 054 2657 434545 - e-mail: rodrigo@fices.unsl.edu.ar – http://www.fices.unsl.edu.ar/lea ENSAYOS DE UNA BOMBA DE AIRE COMPRIMIDO PARA EXTRACCION DE AGUA A 15m DE PROFUNDIDAD RODRIGO Víctor, Pablo CASTRO, Diego CALDERÓN, Lucas RODRIGO, Pablo ZUPANC RESUMEN En la zona de Villa Mercedes (San Luis), generalmente el trabajador rural se dedica a los cultivos extensivos y a la ganadería, requiriendo para ello y sus propios habitantes extraer aguas subterráneas a distintas profundidades. Las napas de agua generalmente se encuentran a profundidades mayores a 15 metros en promedio. Los actuales procedimientos empleados, bombas para la extracción sumergidas en la perforación, cilindros con pistones y juntas de cuero, varillas extremadamente largas, etc., tienen importantes desventajas que se visualizan a la hora de efectuar su reparación y/o mantenimiento. El costo de esto es elevado y trae aparejado numerosos casos de abandono de la instalación y de la actividad. Por todo esto se pensó desarrollar un dispositivo que no tuviera partes móviles para que los costos de mantenimiento y reparación se vean notablemente reducidos, permitiendo además que el encargado de la reparación o mantenimiento sea el mismo obrero rural. Este trabajo se funda principalmente sobre el estudio de una bomba de aire comprimido o neumática, cuyo principio de funcionamiento es generar una presión mayor (que la presión atmosférica de la superficie terrestre) en la cámara o cilindro introducido dentro del agua, para que la misma sea elevada o desalojada a la altura requerida. La producción de aire comprimido, se logra a través de energía solar y/o eólica, almacenándose dentro del tanque de deposito de aire comprimido. El objetivo es la determinación de los parámetros de funcionamiento y curvas características del Dispositivo de Aire Comprimido. Para ello se prueba una bomba con cilindro de bronce, a 15 metros de profundidad. RESULTADOS DE LOS ENSAYOS Ensayo a 2 kg/cm2 y 15m de profundidad Ensayo a 3 kg/cm2 y 15m de profundidad REFERENCIAS: fuente de aire comprimido. (2) salida de agua. (3) electroválvula ab. (4) nivel de agua. (5) cámara. (6) válvula de retención tr1. (7) válvula de retención tr2. (8) nivel del suelo. (9) perforación. (10) controlador de tiempos. Ensayo a 4 kg/cm2 y 15m de profundidad Curvas de caudal vs. tiempo de carga y descarga de cilindro CROQUIS DE LA BOMBA NEUMÁTICA SIMPLE Energía consumida por litro extraído vs. tiempo de carga y descarga de cilindro Conclusiones Todos estos resultados obtenidos, tanto de caudal como de energía consumida por litro de agua extraída, son útiles y necesarios para poder diseñar nuestra fuente de generación de aire comprimido ya sea a través de energía solar como así también de energía eólica. Por ejemplo, como en el caso del LEA en la FICES - UNSL, se cuenta con cuatro paneles solares, con los cuales se puede acumular 480 W-hora. Si se supone un día de invierno con aproximadamente 7 horas de luz solar aprovechable, se acumularán 3360 Watt. Con esta energía y con el uso de las tablas y curvas se podrá obtener, para una presión determinada, el caudal de agua que se puede extraer por día; para 392,4 KPa o 4 Kg/cm2, tiempo 0,8seg , caudal 1503 litros/hora, consumo 0,732 W-h/litro (datos obtenidos de la tabla 3), se extraerán por día 4590 litros de agua y la bomba estará funcionando 3 horas. Se ha logrado caudales de agua muy aproximados a lo que extrae un molino cuyo cilindro sea de 2 ½ pulgadas y con viento relativamente constante, con la ventaja que en este caso, se puede acumular la energía solar y eólica a través de la energía eléctrica con acumuladores, y extraer agua con esta energía cuando más se lo requiera. Se vuelve hacer hincapié en el hecho de la simplicidad, del bajo costo de instalación y del bajo mantenimiento del sistema en su totalidad