instalación de una bomba para suministro de agua para riego
Anuncio
ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA (ICAI) GRADO EN INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA ESPECIALIDAD MECÁNICA INSTALACIÓN DE UNA BOMBA PARA SUMINISTRO DE AGUA PARA RIEGO EN MADRID Autor: Ricardo De Ramón Martínez-Cañavate Director: Iñigo Sanz Fernández Madrid Agosto 2016 ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA (ICAI) GRADO EN INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA ESPECIALIDAD MECÁNICA INSTALACIÓN DE UNA BOMBA PARA SUMINISTRO DE AGUA PARA RIEGO EN MADRID Autor: Ricardo De Ramón Martínez-Cañavate Director: Iñigo Sanz Fernández Madrid Agosto 2016 INSTALACIÓN DE UNA BOMBA PARA SUMINISTRO DE AGUA PARA RIEGO EN MADRID Autor: Ricardo De Ramón Director: Iñigo Sanz Entidad colaboradora: ICAI- Universidad Pontificia de Comillas RESUMEN DEL PROYECTO Introducción: El objetivo de este proyecto es la instalación de las bombas hidráulicas que suministre agua para riego en la urbanización Las Palomas, Madrid. Para ello se ha hecho en primer lugar un estudio sobre la instalación y el pozo de bombeo ya existentes para luego seleccionar las bombas que mejor satisfagan a las necesidades de nuestra comunidad. Otro de los objetivos es agrandar el pozo, ya que debido a la sequia se está quedando seco y debemos ir más profundo para sacar agua. El depósito intermedio también lo cambiaremos por uno más grande y con más capacidad para únicamente tener más capacidad de stock. Diseño de la estación de bombeo: En nuestra instalación hay dos bombas, una correspondiente al pozo y otra al depósito. La primera bombea agua del pozo al depósito y la segunda del depósito a las casas. Al agrandar el pozo y la recién incorporación de los nuevos vecinos modifica el punto de funcionamiento de las bombas, por lo que después de calcular los nuevos puntos de funcionamiento, seleccionaremos mediante catálogos y mediante el programa ABSEL, las bombas que mejor se adapten. Las bombas seleccionadas son: - E4XP40/30 para la bomba del pozo - NB40/32-20C para la bomba del depósito Es necesario hacer un segundo acercamiento, ya que puede que debido a las pérdidas de carga las bombas no lleguen a trabajar en su punto optimo perdiendo mucho dinero. El cálculo de pérdidas de carga se hace mediante el programa ABSEL, y comprobamos que las bombas seleccionadas cumplen los requisitos aun teniendo las pérdidas de carga. A continuación, se ha procedido a calcular las dimensiones del pozo con el programa PSD y a la selección de las válvulas y las tuberías. Hemos querido trabajar con energías limpias es por eso que alimentamos la bomba del pozo con energía solar mediante placas solares. Presupuesto: El presupuesto industrial de este proyecto se va a basar en el método LCC ("Life Cycle Cost"), también conocido como estudio del coste del ciclo de vida que incluye costes como el de la compra, funcionamiento, mantenimiento y retirada de la instalación. El presupuesto del proyecto según el método LCC será de: 70 448,084€ setenta mil cuatrocientos cuarenta y ocho euros. DESIGN OF A PUMPING STATION TO SUPPLY WATER FOR IRRIGATION IN MADRID Autor: Ricardo De Ramón Director: Iñigo Sanz Entidad colaboradora: ICAI- Universidad Pontificia de Comillas PROJECT SUMMARY: Introduction: The aim of this project is related with the installation of a hydraulic pump that will supply water for irrigation to a community of neighbors in Madrid, Spain. It is based on previous studies of the current pumping station so that we are able to choose which pumps fits best with ours sources and requirements. Another objective is to get bigger the sump, because as due to drought is running dry and we must go deeper to get water. We also want to change the intermediate tank for one bigger, with the objective to have more capacity of stock. Design of the pumping station: In our installation there are two pumps, one for the sump and another to the tank. The first pumped water from the sump to the intermediate tank and the second it pumps from the tank to the houses. The newly incorporation of the new neighbors modifies the operating point of the pumps, so after calculating the new operating points, we select, through catalogs and through the ABSEL program, the pumps that fits best. The pumps selected are: - E4XP40/30 - NB40/32-20C It is necessary to make a second approach because due to losses that could take place in the installation, maybe the pumps may not reach their optimum point of work. The calculation of losses is done by ABSEL program, and after check it, we can say that the selected pumps fulfill all the requirements. Then we proceeded to calculate the dimensions of the sump with the PSD program and the selection of valves and pipes. Budget: General budget is based on the LCC (Life Cycle Costs) study of the pumps which includes purchase, running the machinery, its maintenance as well as the retirement of all the equipment. Total budget of the whole installation adds up to 70 448,084€ ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA (ICAI) GRADO EN INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA ESPECIALIDAD MECÁNICA INSTALACIÓN DE UNA BOMBA PARA SUMINISTRO DE AGUA PARA RIEGO EN MADRID Autor: Ricardo De Ramón Martínez-Cañavate Director: Iñigo Sanz Fernández Madrid Agosto 2016 PARTES DE LAS QUE CONSTA EL PROYECTO: DOCUMENTO I: MEMORIA DESCRIPTIVA 1. Introducción 2.Estado del arte 3.Estudio de partida DOCUMENTO II: CÁLCULOS Y SELECCIÓN 1. Cálculo de los parámetros de diseño 2.Seleccion de bombas 3.Seleccion de válvulas 4.Seleccion de tuberías 5.Pozo de bombeo 6.Calculo de pérdidas de carga 7.Sistema eléctrico 8.Plan de mantenimiento DOCUMENTO III: PLANOS DOCUMENTO IV: PRESUPUESTO DOCUMENTO V: ANEXOS 1 DOCUMENTO I: MEMORIA DESCRIPTIVA 2 Tabla de contenido 1. Introducción .............................................................................................................................. 4 1.1. Descripción y objetivos del proyecto ................................................................................. 4 1.2. Motivación del autor .......................................................................................................... 4 2. Estado del arte .......................................................................................................................... 5 2.1 Introducción técnica teórica ............................................................................................... 5 2.1.1 Definición bomba hidráulica ........................................................................................ 5 2.1.2 Clasificación de bombas ............................................................................................... 6 2.1.3 Tipos de instalación .................................................................................................... 10 2.1.4 Válvulas ...................................................................................................................... 11 2.1.5 Energía solar y bombas solares .................................................................................. 12 2.2 Lugar geográfico e hidrología ............................................................................................ 14 2.3 Pluviometría ...................................................................................................................... 16 2.3 Materiales acuíferos .......................................................................................................... 17 2.4Estudio de partida .............................................................................................................. 22 2.4.1Estación de bombeo existente .................................................................................... 22 2.4.2Establecimiento a abastecer ....................................................................................... 27 2.4.3Fuente de energía actual............................................................................................. 28 2.4.4 Acciones a plantear .................................................................................................... 28 3 1. Introducción 1.1. Descripción y objetivos del proyecto Este proyecto consiste en la remodelación de la estación de bombeo de la urbanización, Las Palomas, Madrid. Esta estación suministra agua para la piscina y para el riego, tanto comunitario como personal. Esta comunidad está compuesta por un total de 24 viviendas unifamiliares y unos 8oo m2 de jardín compuesto por la mayor parte por césped y numerosos antiguos árboles de los cuales chopos blancos también llamados álamos, pinos, prunos... La gran mayoría de las casas tienen un jardín personal que dan al jardín de la comunidad. Además, la comunidad posee unas instalaciones como lo son: la piscina, la pista de tenis y la pista de baloncesto. Durante los últimos años la demanda de agua ha aumentado debido a la incorporación de nuevas casas, una renovación de la piscina y el periodo de sequía que atravesamos. El pozo se ha secado y el punto de funcionamiento de las bombas ha variado por lo que es necesario remplazar las antiguas bombas e instalar unas nuevas con el punto de funcionamiento modificado. Para llevar a cabo todas estas reformas procederemos a un estudio de la instalación y pozos de bombeo ya existentes para posteriormente seleccionar la bomba más adecuada a las necesidades y recursos de este grupo de vecinos. Finalmente se presentará un presupuesto a los vecinos. El presupuesto se realizará a partir del modelo LCC "Life Cycle Cost", también conocido como el Coste del Ciclo de Vida, este presupuesto tiene en cuenta todos los costes de la instalación para un periodo de tiempo escogido, escogeremos 15 años. Empezando por los costes iniciales, pasando por los costes de su utilización (energético, roturas, mantenimiento) y finalizando por los costes de su retirada. 1.2. Motivación del autor Una de mis asignaturas favoritas de la carrera fue Mecánica de Fluidos por lo que me no me importaba trabajar con tuberías y fluidos, lo que me decidió hacer este proyecto fue otra asignatura, Turbo máquinas, asignatura que me apasionó. Escogí la urbanización de Las Palomas porque nuestro director nos dijo que un bonito proyecto era coger una bomba antigua y reemplazarla, las bombas de la urbanización tenían más de 12 años por lo que fue ideal para hacer este caso además de que viví ahí y tuve acceso a bastante información útil. Otro punto que me gustó fue que fui capaz de meter las energías limpias en este proyecto, la energía solar. 4 2. Estado del arte 2.1 Introducción técnica teórica 2.1.1 Definición bomba hidráulica Una bomba es una máquina de fluido generadora (da energía al fluido) en donde hay un intercambio de energía entre su órgano mecánico (rodete) y el fluido. Las bombas son máquinas generadoras por lo que da energía al fluido. Las llamadas máquinas motoras son las que el fluido da energía al complejo, por ejemplo, una turbina. Otro punto muy importante cuando trabajamos con este tipo de máquinas generadoras es que consideramos que la densidad se mantiene constante, esto se debe a que los saltos de temperatura y presión no son suficientes para considerar importante la fluctuación de la densidad del fluido, esto viene a ser lo mismo a que el fluido con el que trabajamos es incompresible. Si el fluido con el que trabajamos es incompresible se clasificara la maquina como maquina hidráulica. Las maquinas en las cuales el fluido sí que sufre saltos cualitativos de temperatura y presión son las llamadas maquinas térmicas, como ya veremos más adelante. La bomba transmite la energía mecánica recibida por el motor y la transmite al fluido mediante su rodete. Por lo que el fluido incrementara su energía, esto según el principio de Bernouilli se puede traducir como un aumento de presión, velocidad o altura. El principio de Bernouilli dicta que un fluido ideal (es decir no hay ni viscosidad ni rozamiento) circulando a lo largo de una corriente de agua posee una energía que permanece constante a lo largo de su recorrido. Gracias a esta ecuación podremos calcular las pérdidas del fluido en una instalación. Las pérdidas de un fluido son a causa de los rozamientos que son de dos tipos las primarias y las secundarias. Las perdidas primarias son debidas a la viscosidad, a un rozamiento entre fluido y fluido, en cambio las perdidas secundarias son del tipo mecánico, ya que aparecen donde hay cambios de velocidad como en la entrada y salida de depósitos o estrechamientos y ensanchamientos en las que la capa tiende a desprenderse. Ahora que ya sabemos que es una bomba, clasifiquémoslas. 5 2.1.2 Clasificación de bombas Hay diversas formas de clasificar las bombas. Una de las más utilizadas es seguir como criterio su principio de funcionamiento. Clasificación de las máquinas de fluido Apuntes de Turbomáquinas nota: Máquinas térmicas: el fluido evoluciona de forma compresible Máquinas hidráulicas: el fluido evoluciona de forma incompresible Máquinas generadoras: transforman la energía mecánica en energía de fluido Máquinas motoras: transforman la energía de fluido en energía mecánica Máquinas de desplazamiento positivo (o volumétricas): se rigen por el principio de desplazamiento positivo Turbo máquinas: se rigen por la Ecuación de Euler Las llamadas de desplazamiento positivo o roto estáticas se rigen por el principio de desplazamiento positivo según el cual el caudal está relacionado con el ritmo de 6 variación de su cámara interna. En cambio, las bombas llamadas turbo máquinas o roto dinámicas funcionan según la ecuación de Euler, la cual se basa en la variación del momento cinético que experimenta el fluido por el paso por la máquina. Desde un punto de vista más general podemos observar que las máquinas entregan energía al fluido, entonces ¿en qué se diferencia una bomba de desplazamiento positivo y una turbomaquina? Las características constructivas y de funcionamiento interno son muy diferentes como observaremos más adelante, pero también su campo de aplicación. Las máquinas dichas volumétricas (que hacen variar su cámara) se suelen utilizar como accionamiento hidráulico en dispositivos o maquinaria pesada como puede ser una prensa, una excavadora o un puente levadizo, es decir cualquier tecnología oleo hidráulica. Además, estas máquinas también funcionan muy bien en sistemas de lubricación forzada (el aceite es conducido por canalizaciones a las zonas que hay que lubricar). En cambio, el campo de aplicación de las turbomáquinas (generadoras) está más centrado en el transporte y recirculación de fluidos. Por lo que la duda que asalta es si comparten algún campo de aplicación, la respuesta es sí, solamente en las denominadas transmisiones hidrodinámicos (embragues y convertidores de par). A continuación, un gráfico que muestra de forma intuitiva cada uno de los campos de aplicación, en el cual se puede apreciar que las maquinas volumétricas pueden llegar a trabajar con más variación de presión, pero no con tanto caudal como las turbo máquinas. Comportamiento de las máquinas de fluido según presión y caudal Apuntes de Turbomáquinas Una vez bien diferenciado las maquinas volumétricas de las turbomáquinas, hay que distinguir distintas sub-categorías. 7 Las máquinas volumétricas o de desplazamiento positivo se dividen en dos categorías: • Bombas de desplazamiento positivo alternativas: desplazan el líquido por la acción de un embolo o pistón con movimiento rectilíneo alternativo. Bomba de desplazamiento positivo alternativa http://html.rincondelvago.com/ • Bombas de desplazamiento positivo rotativas: el desplazamiento se logra por el movimiento de rotación de los elementos de la bomba. La variación del volumen de las cámaras internas puede tener lugar solo en determinados tramos del giro del eje o desarrollarse durante todo el ciclo de trabajo. Bombas de desplazamiento positivo rotativas http://www.ingenierocivilinfo.com/ Cuando hablamos de las turbomáquinas estas se pueden clasificar según distintos criterios, como lo son la dirección del flujo en el rodete, por el número de 8 escalonamientos, por el número de flujos, según la posición de su eje o según la presión a la que trabajen. Veamos los distintos subgrupos: • Según la dirección de flujo en el rodete: - Radiales: El fluido sigue una trayectoria perpendicular al eje del rodete impulsor. - Axiales: El fluido pasa por los álabes siguiendo una trayectoria contenida en un cilindro. - Diagonales: El fluido realiza una trayectoria en una dirección combinación de las anteriores, es decir, en un cono coaxial al eje del rodete. • Según el número de escalonamientos: - Simples: Tienen un solo escalonamiento. - Compuestas: Tienen múltiples escalonamientos. • Según el número de flujos: - De simple aspiración: Un solo flujo. - De doble aspiración: Dos flujos. • Según la posición del eje: - Eje vertical - Eje horizontal - Eje inclinado • Según la altura o presión suministrada: - Baja presión: 20-25 mca - Media presión: 25-60 mca - Alta presión: >60 mca Nuestro proyecto es sobre una instalación de bombeo por lo que la bomba será seguramente una bomba rotodinámica, veamos los elementos constitutivos de estas bombas. Los elementos principales son: -el rodete: órgano intercambiador de energía 9 -sistema difusor: colector del fluido a la salda del rodete para su conducción hasta la salida de la bomba. Transforma energía cinética en energía de presión, puede ser una caja espiral o una corona directriz o un cono difusor o una combinación de las anteriores. -carcasa: barrera de presión y soporte estructural de la máquina -sistema de estanqueidad: son los elementos para la estanqueidad de la barrera de presión, como lo son los retenes, los prensaestopas y los cierres (laberinticos o mecánicos) -cojinetes: soportes del eje - bridas de entrada y salida: conexiones de la bomba a las tuberías de admisión e impulsión respectivamente. En la siguiente imagen se ve representado claramente los distintos elementos citados anteriormente: Distintos elementos de una bomba Apuntes de Turbomáquinas 2.1.3 Tipos de instalación Las bombas pueden estar sumergidas o no, por lo que según su instalación las llamaremos sumergibles o secas. Las bombas en seco no están sumergidas en el 10 líquido a impulsar, están instaladas cerca del sumidero por eso disponen de un tubo de aspiración más o menos largo entre la bomba y el pozo colector. En cambio, las bombas sumergibles como su propio nombre indican están sumergidas en el líquido a impulsar. Veamos las ventajas de cada instalación para poder así decidir más tarde como instalar nuestras bombas: La diferencia que salta a la vista es que las bombas sumergibles tienen la mayoría de sus componentes sumergidos dentro del pozo y las bombas secas las tienen fuera del pozo, esto requerirá de un espacio mayor para el montaje de la bomba en seco (que muchas veces no se tiene). Pero a la hora de una reparación u operaciones de mantenimiento es mucho más práctico tener la bomba al alcance en vez de tener que sacarla del pozo, en este caso las bombas en seco son mucho más pragmáticas. Otro problema que surge de las bombas en seco es la seguridad, especialmente si hay niños alrededor, por lo que las bombas sumergibles son opciones más seguras ya que todas sus partes potencialmente peligrosas están sumergidas en el pozo y no hay riesgo de que los niños se acerquen y se hieran a sí mismo. Al estar en una urbanización con niños y la bomba estando el jardín este apartado es fundamental para decidirnos por un tipo de instalación. Otro punto a favor de las bombas sumergibles es el nivel de ruido que generan, esto se debe a que las bombas en seco son más propensas a obstruirse, además de que el sonido del motor de la bomba es amortiguado por las paredes del pozo. La eficiencia se suele inclinar hacia las bombas sumergibles, estas bombas detectan más fácilmente y más rápidamente la presencia de agua que las bombas en seco que tendrán que esperar a un nivel crítico para poder empezar a bombear. Además de que las bombas sumergibles pueden proporcionar mucha más fuerza de bombeo pues no depende de la presión atmosférica para bombear el líquido, 2.1.4 Válvulas Para hacer funcionar cualquier actuador, ya sea cilindro, motor o actuador de giro, no sólo debe controlarse el estado de marcha-paro y el sentido de marcha durante el funcionamiento, sino que en ocasiones es preciso controlar el esfuerzo máximo (par en máquinas rotativas y fuerza en máquinas lineales) que desarrolla durante el trabajo y también la velocidad de movimiento (traslación en cilindros o rotación en máquinas rotativas). Pero el control del esfuerzo y la velocidad no se realiza directamente sino a través de variables hidráulicas relacionadas con ellas, como son la presión y el caudal. Estas funciones son encomendadas a las válvulas. Atendiendo a la función que realizan las válvulas, se distinguen los siguientes tipos: 11 • Válvulas de control de dirección: también llamadas selectoras, son elementos que permiten controlar la dirección del fluido. -Válvulas anti-retorno: impiden el retorno del fluido, solo hay una dirección -Válvulas distribuidoras: distribuyen caudal • Válvulas de control de presión: -Válvulas de presión máxima: son dispositivos normalmente cerrados que limitan la presión máxima de entrada a un valor establecido denominado consigna o tarado - Válvulas reductoras de presión: las válvulas reductoras de presión son dispositivos de control normalmente abiertos que limitan la presión máxima de salida al tarado • Válvulas de control de caudal: las válvulas de control de caudal compensadas en presión son dispositivos de control, normalmente abiertos que limitan el caudal máximo al tarado -Estranguladores - Válvulas de control de caudal compensadas en presión En nuestra instalación dispondremos de unas válvulas anti-retorno y unas válvulas de cierre. Las válvulas anti-retorno las utilizaremos como válvulas de seguridad ya que una de las funciones que tiene es proteger a la bomba de los posibles golpes de arietes, esto ocurre cuando se cierra bruscamente una válvula o un grifo. Las válvulas de cierre sirven únicamente en parar el flujo del agua y así poder realizar tareas de mantenimiento de la bomba o de la tubería. 2.1.5 Energía solar y bombas solares Las bombas solares están diseñadas para proporcionar un suministro de agua basado en la energía del sol tanto para lugares remotos, donde no se dispone de red eléctrica, como para instalaciones que sí disponen, pero en las que se ofrece una alternativa económica y ecológica. El sistema está compuesto de los siguientes elementos: 12 • • • bomba sumergida cuadro eléctrico de control conjunto de paneles solares El principio de funcionamiento es muy sencillo. Los paneles solares captan la energía del sol y la convierten en tensión de corriente continua que es aplicado al variador de velocidad. Este variador genera una tensión alterna trifásica que es aplicada al complejo sumergido para su funcionamiento. Uno de los inconvenientes es que la tensión generada por los paneles depende de la cantidad de radiación recibida, por lo que a su vez dependerá de la época del año al igual que del estado de la atmosfera. El variador mide la tensión recibida y ajusta la velocidad del complejo bomba-motor para adaptarse a la potencia recibida de los paneles solares para así aprovechar al máximo la radiación disponible. Esto se consigue escogiendo un control de tensión/frecuencia con el que aumentaremos el tiempo explotable de bombeo a lo largo del día, por lo que su rendimiento también se verá aumentado. Funciona de la siguiente manera, cuando los paneles reciban baja radiación (primeros y últimos rayos de sol o día nublado), el control tensión/frecuencia disminuirá la frecuencia de salida por lo que el par de la bomba disminuye y entonces permite la rotación del motor y en consecuencia el bombeo del agua. Con esta instalación seremos capaces de seguir bombeando con radiaciones bajas, en cambio si la radiación es nula (noche) o insuficiente la bomba se para y arrancara cuando haya radiación. 13 Variación diaria de las prestaciones según potencia en las placas solares Catálogo solar de Caprari 2.2 Lugar geográfico e hidrología Según el art 16 del boe, la definición de cuenca hidrográfica es la siguiente: “A los efectos de la presente ley, se entiende por cuenca hidrográfica el territorio en que las aguas fluyen al mar a través de una red de cauces secundarios que convergen en un cauce principal único. La cuenca hidrográfica, como unidad de gestión del recurso, se considera indivisible.” España se divide en varias demarcaciones hidrográficas, entendiendo como demarcación hidrográfica una zona terrestre y marina compuesta por una o varias cuencas hidrográficas vecinas y las aguas de transición, subterráneas y costeras asociadas a dichas cuencas según el Real Decreto 125/2007 del 2 de febrero. Por lo que España se organizara de la siguiente manera: Demarcaciones hidrográficas de España http://www.iagua.es/ 14 Si enumeramos las 18 demarcaciones: -demarcación hidrográfica de Galicia-Costa - demarcación hidrográfica de las Cuencas internas del País Vasco - demarcación hidrográfica de las Cuencas internas de Cataluña - demarcación hidrográfica de las Cuencas atlánticas de Andalucía - demarcación hidrográfica de las Cuencas mediterráneas de Andalucía -demarcación hidrográfica de las Islas baleares -demarcación hidrográfica de las Islas canarias - demarcación hidrográfica del Guadalquivir - demarcación hidrográfica del Segura - demarcación hidrográfica del Júcar - demarcación hidrográfica del Miño-Lima -demarcación hidrográfica del Cantábrico - demarcación hidrográfica del Duero - demarcación hidrográfica del Tajo - demarcación hidrográfica Guadiana - demarcación hidrográfica Ebro - demarcación hidrográfica Ceuta - demarcación hidrográfica de Melilla Como se puede observar Madrid pertenece a la demarcación del Tajo por lo que el pliegue de condiciones pertenecerá a esta demarcación. La demarcación del Tajo se extiende tanto en Portugal como en España y comprende 12 provincias españolas. La población asciende a un total de 7.883.089 habitantes que se reparten de la siguiente manera según la tabla: 15 Tabla de distribución provincial de la población en la demarcación del Tajo http://www.chtajo.es/ La población es un factor muy importante a la hora de determinar la explotación de las aguas subterráneas, observamos que en Madrid está la gran mayoría de la población por lo que esa zona será la más explotada. 2.3 Pluviometría La cuenca tiene una pluviometría media de 648 mm, distribuyéndose de manera estacional (máximos en primavera y otoño) y con una marcada distribución en función de la altitud. Desde el punto de vista pluviométrico el factor de la altitud resulta determinante. Los valores medios anuales más altos corresponden a los bordes montañosos por lo contrario en la depresión central los niveles de pluviometría son más bajos. Esta situación conduce al desequilibrio general entre las áreas generadoras de recursos y las que lo demandan. Además, estos últimos años estamos en una época de sequía, por lo que tanto el recurso mismo como su explotación son claves para un desarrollo equitativo. 16 Pluviometría de la demarcación del Tajo http://www.chtajo.es/ 2.3 Materiales acuíferos Hay distintos tipos de materiales acuíferos que se clasifican según como dejen pasar el agua y si la almacena o no. Todas son formaciones porosas por lo que veamos de uno en uno como se distinguen. El acuífero es aquel que deja pasar el agua y además la almacena. El acuitardo se asemeja al acuífero, pero en un grado menor, con esto quiero decir que almacena el agua, pero el paso del agua es mucho más lento. El acuicludo y el acuifugo no deja pasar el agua, la diferencia es que el acuicludo almacena el agua y el acuifugo no. En nuestro caso de estudio, sabemos que estamos trabajando con un acuífero, veamos los distintos tipos de acuíferos. Tipo de acuíferos El tipo de acuífero es muy importante ya que según su naturaleza tendrá más o menos capacidad de regeneración, por lo que es importante identificarlos y clasificarlos. 17 • Acuíferos libres Los acuíferos libres son también llamados no confinados o freáticos. En este tipo de acuífero existe una superficie real y libre del agua que está en contacto con el aire y por lo tanto está a presión atmosférica. Podemos deducir por lo tanto que la superficie piezométrica y el límite de saturación del acuífero libre coinciden. Este límite no es siempre el mismo, de hecho, es bastante sensible a las épocas lluviosas y secas. Acuífero libre o freático http://es.slideshare.net/marcotonyy/tipologia-de-los-acuiferos • Acuíferos confinados Los confinados se dice que están a presión o en carga. Es decir, el agua está sometida a una presión superior a la atmosférica ocupando así la totalidad de los huecos de la formación geológica, saturándola totalmente, por lo que no existe zona no saturada. Si perforamos, el nivel de agua asciende hasta situarse en una determinada posición que coincide con el nivel de saturación del 18 acuífero en el área de recarga. Ejemplo de un acuífero confinado http://es.slideshare.net/marcotonyy/tipologia-de-los-acuiferos • Acuíferos semiconfinados Estos acuíferos están compuestos por un muro y/o un techo semipermeable, llamados acuitardos y permiten la filtración vertical del agua, por lo que su nivel también depende de sus recargas y filtraciones. Un mismo acuífero puede ser libre, cautivo y semicautivo según en el sector en el que te sitúes. 19 Acuíferos semiconfinados http://es.slideshare.net/raulcc1950/acuiferos-de-mexico • Acuíferos colgados Se producen ocasionalmente cuando, por efecto de una fuerte recarga, asciende el nivel freático quedando retenida una porción de agua por un nivel inferior impermeable. 20 Acuíferos colgados http://trabajos-ing-agronomica.blogspot.com.es/2014/11/agua-subterranea-yacuiferos.html Se empezó a hablar de acuíferos con el fin de intentar calcular la capacidad de regeneración de nuestro acuífero, pero muchos datos no eran calculables debido a falta de otros muchos datos, asique nos conformaremos con no sobrepasar el límite de caudal explotable que viene determinado para cada zona, ya que el caudal de explotación también depende de las horas de funcionamiento de las bombas y de la proximidad de otros pozos… 21 2.4Estudio de partida 2.4.1Estación de bombeo existente Esquema de la instalación de la urbanización Las Palomas La instalación existente está compuesta principalmente por un sondeo, un depósito y las distintas acometidas. • Depósito El depósito tiene una capacidad de 5000 litros y queremos aumentarla para tener más capacidad de stock. • Pozo El pozo es de 50 metros, y debido a que se está quedando seco queremos ampliarlo. Para ello se procede a hacer un sondeo para ver el corte litográfico y determinar la profundidad del pozo. • Bombas En la arqueta de sondeo está instalada una bomba CAPRARI modelo E4XP40/17 y un motor MCH43. Esta bomba bombea el agua tanto al depósito como a la acometida de la piscina y fue instalada en el año 2002.Es una electrobomba sumergida multicelular de elevada eficiencia. 22 Es compacta e inoxidable, conjuga buena potencia con excelente fiabilidad. Modelo de bomba Caprari E4XP40/17 Catálogo de Caprari Las características de esta bomba también denominada bomba lápiz son las siguientes: Q=2,3l/s H=62m DN= 2´´ Es importante destacar que tiene de diámetro 2´´, como ya veremos más adelante, la bomba que la sustituirá tendrá el mismo diámetro por lo que podremos ahorrarnos unos metros de tubería. 23 Datos de la bomba Caprari E4XP40/17 Catálogo Caprari En el depósito cuya capacidad es de 5000 litros, está instalada un grupo de presión compuesto por dos bombas de marca CAPRARI y de modelo E6XD25/10 con un motor MCH43 para impulsar el agua del depósito a la acometida general. Pero hay una de las bombas que no está instalada, ya que la opción de instalar las dos no pudo ser viable debido a falta de liquidez. Le mostramos a continuación los distintos puntos de funcionamiento de la bomba E6XD25/10 Puntos de funcionamiento de la bomba Caprari E6XD25/10 24 Y tiene estas características: Dimensiones de la bomba Caprari E6XD25/10 Catálogo Caprari 25 Y presenta una curva de funcionamiento: Curva de funcionamiento de la bomba Caprari E6XD25/10 Catálogo Caprari 26 2.4.2Establecimiento a abastecer El establecimiento que queremos abastecer es nuestra urbanización de Las Palomas. Es un complejo residencial donde habitan durante todo el año varias familias. La urbanización posee una espectacular piscina de dimensiones 25mx12m, una imponente pista de tenis y un sublime campo de baloncesto. Debido a estas fantásticas instalaciones, un conjunto de vecinos ha pedido unirse a la gran comunidad para poder disfrutar de sus beneficios. Una ventaja es poder explotar el pozo de sondeo para su riego doméstico. Esto influye en la selección de nuestra bomba debido a que tiene que suministrar un caudal adicional para las nuevas casas, modificando el punto de funcionamiento de las bombas del depósito, quedando la antigua bomba obsoleta. Para el cálculo del caudal adicional, se utilizará el cuaderno de i+D de Canal de Isabel II, que tiene en cuenta varios factores claves en el uso exterior de agua, como son el tipo de riego, existencia de césped, piscina particular... Otra consideración a tener en cuenta a la hora de calcular el caudal necesario es el tipo de vegetación que se tiene en la parcela, teniendo en cuenta las distintas plantas y árboles. Es por ello que se hace un mapa con los distintos tipos de árboles. Esta consideración ya se tuvo en cuenta para seleccionar la bomba antigua y como no hay ninguna modificación en este aspecto, daremos por hecho que la antigua bomba cubre las necesidades de la flora. Por lo tanto, el objetivo de nuestro proyecto será instalar una bomba de agua que abastezca todas las necesidades de esta comunidad. 27 Urb. Las Palomas 2.4.3Fuente de energía actual La energía que se utilizaba para el accionamiento de estas bombas era la eléctrica, pero utilizaremos energía solar para alimentar a una de estas bombas, en concreto la del pozo. Esto viene detallado más adelante. 2.4.4 Acciones a plantear La primera decisión a tomar será profundizar el pozo de sondeo. Para ello tendremos que recurrir a una perforación (en este caso de circulación inversa), una vez que hayamos analizado las muestras del corte litológico, podremos decidir a qué altura fijar nuestro pozo. Hay que tener en cuenta las formaciones del suelo, para que nuestro pozo tenga una buena capacidad de regeneración. Una vez determinado las distintas zonas, procederemos a calcular las pérdidas de carga que presenta dicho pozo para verificar que nuestra bomba sigue pudiendo responder. Procederemos más tarde a cambiar el depósito de 5000 L al de 30 000L, para ello también necesitaremos maquinaria pesada y varios operarios. Se procede de la misma manera, calculando las pérdidas de carga para ver si nuestra bomba sigue siendo óptima. 28 A continuación, instalaremos las 3 bombas con todo el cableado necesario, las dos del depósito y la del pozo. La segunda bomba en el depósito se instala para asegurarnos el buen funcionamiento de la instalación en caso de rotura de la primera. Los paneles solares se instalarán en los tejados de algunas casas en los que la radiación sea óptima. 29 30 DOCUMENTO II: CÁLCULO Y SELECCIÓN 1 Contenido 1.Diseño de la estación de bombeo .............................................................................................. 3 1.1 Determinación de los parámetros de diseño ...................................................................... 3 1.1.1 Altura efectiva y caudal de la bomba de sondeo ......................................................... 3 1.1.2 Altura efectiva y caudal de la bomba del depósito. ..................................................... 6 1.2 Selección de bombas ........................................................................................................... 9 1.3 Selección de válvulas ......................................................................................................... 13 1.4 Tuberías ............................................................................................................................. 15 1.4.1 Selección del material ................................................................................................ 15 1.5 Diseño del pozo (PSD) ....................................................................................................... 16 1.5.1 Depósito ..................................................................................................................... 16 1.5.2 Pozo ............................................................................................................................ 17 1.6 Pérdidas de carga .............................................................................................................. 17 1.6.1 Pérdidas de carga primaria......................................................................................... 18 1.6.2 Pérdidas de carga secundarias ................................................................................... 18 1.6.3 Cálculo de las pérdidas de carga totales .................................................................... 19 1.7 Sistema eléctrico ............................................................................................................... 21 1.8 Plan de mantenimiento ..................................................................................................... 24 1.9 Presupuesto ...................................................................................................................... 25 2 1.Diseño de la estación de bombeo 1.1 Determinación de los parámetros de diseño 1.1.1 Altura efectiva y caudal de la bomba de sondeo • Bomba del sondeo La altura de diseño para la bomba del sondeo será la altura del pozo, posteriormente se calcularán las pérdidas de carga de la instalación para verificar que la bomba seleccionada sea capaz de alcanzar la altura deseada. Por lo que el primer paso será determinar la nueva altura de nuestro pozo. Para ello realizamos una captación de las aguas subterráneas para escoger la altura optima a partir del corte litológico. El sistema utilizado para la captación fue el de rotación con circulación inversa de lodos. Se trata principalmente de una broca que va taladrando el suelo y se dice circulación inversa porque el fluido de perforación y el detritus se eleva a la superficie por el interior del varillaje hasta una balsa de lodos. En este depósito, el lodo se recupera para volver a introducirlo en la perforación por el espacio anular comprendido entre el varillaje y la perforación. Perforación por rotación con circulación inversa http://www.massenzarigs.it/es/contenuti/141/perforaci%C3%B3n-mediantecirculaci%C3%B3n-inversa.html 3 Se llegó a una profundidad de 145 metros para poder contemplar todas las opciones posibles. El resultado de la captación es el siguiente: Resultado del sondeo Empresa GEA Observamos que hay varios tipos de formaciones: arenas, arcillas arenosas, arcillas verdes y calizas. Determinamos de esta manera la profundidad de nuestro pozo. Buscamos una profundidad en la que tenga varios pasos con rocas permeables y que como base tenga una formación poca permeable. Una altura que corresponde con estos requisitos es 120 m; tiene 5 metros de arcilla (120-125) como base y varios sitios en las que las formaciones son más permeables. En estas zonas de alta permeabilidad procederemos a poner tuberías de filtro de puentecillo. 4 Filtros de puentecillo http://www.metalurgicasgomeca.com/tuberia-filtro/ Las tuberías de filtro de puentecillo son unas tuberías especiales que permiten la circulación de aguas subterráneas, su objetivo primordial es permitir la libre circulación del agua hacia el pozo con el mínimo posible de rozamiento para evitar pérdidas de carga parásitas que tan negativamente inciden el coste de explotación de los sondeos. Los descensos provocados por pérdidas de carga derivados de una mala elección de filtros y macizos de gravas pueden llegar a ser superiores que los producidos en el acuífero. Por lo que los sitios en los que instalaremos estos filtros de puentecillo son los tramos en los que los estratos presenten mejor permeabilidad y transitividad del acuífero: 26-31 metros 37-39 metros 46-51 metros 69.5-70 metros 101-103 metros Por último, tener en cuenta que la bomba hay que situarla frente a un tramo de tubería ciega, nunca frente a un filtro. Una vez la instalación finalizada se suele proceder primero con una limpieza con aire comprimido y luego realizar el aforo del sondeo (capacidad del acuífero y su capacidad de recuperación), pero estimamos que no es necesario realizarlo ya que observamos que el caudal es superior a 5l/s, caudal suficiente para nuestra instalación y que no sobrepasa la capacidad del acuífero. 5 Por lo que nuestro nuevo punto de funcionamiento para la bomba del sondeo será: H=120 m Q=8600l/h 1.1.2 Altura efectiva y caudal de la bomba del depósito. Estas bombas tienen que responder a las necesidades de caudal de toda la urbanización. Debido a la incorporación de nuevas casas, el punto de funcionamiento de las bombas se verá afectadas, procedamos a calcular el nuevo caudal requerido por la urbanización. El punto de funcionamiento de la antigua bomba era 6500l/h y 75 m. Este punto de funcionamiento responde a las necesidades del jardín comunitario y de todas las casas, por lo que para calcular el nuevo caudal bastara con sumar al caudal antiguo al caudal de las nuevas casas. Para ello recurrimos al cuaderno de i+D de Canal de Isabel II titulado " Microcomponentes y factores explicativos del consumo doméstico de agua en la Comunidad de Madrid". Este estudio se ha desarrollado en una muestra de más de 4000 encuestas y se han monitorizado casi unas 1000 viviendas, por lo que consideramos que la muestra es lo suficientemente grande y que nuestras viviendas entran en ese muestreo. En el trabajo se procedió a estudiar los distintos consumos de un hábitat como lo son el uso de electrodomésticos, duchas, grifos... y los distintos factores explicativos de uso; nivel de vida, viviendas plurifamiliares, existencia de césped... Una de las conclusiones de los resultados obtenidos es que las variables que más discriminan el consumo son: la presencia de jardín propio, la ocupación, el equipamiento de la vivienda y el nivel de renta. Procedamos a calcularlo: El consumo por vivienda día de agua para uso exterior es de: Q=171,4l/viv/dia es decir: = 7,141 /ℎ 6 • Jardín La presencia de jardín propio o parcela aumenta el consumo en al menos un 84 por ciento. Las cuatros casas tienen parcela propia, por lo que tendremos en cuenta este incremento. = 5,998 /ℎ • Piscina Al igual que ocurre con los jardines, la presencia de piscina aumenta el consumo de agua en un 130 por ciento. La capacidad y antigüedad de la piscina también influye directamente en el consumo de agua. La presencia de sistema de depuración y de duchas aumenta el consumo. = 9,283 /ℎ • Césped Por otro lado, la presencia de césped resulta determinante: los jardines con césped implican un 69 por ciento más de consumo que los que no lo tienen. = 4,927 /ℎ • Fugas Las fugas las consideramos constantes con un valor de 36l/viv/dia. 7 = 1,5 /ℎ Resumiéndolo todo en la siguiente tabla nos queda Incrementos de consumo General Piscina (+130%) Cesped (+69%) Jardin (84%) Fugas Consumo (l/h) Casa 1 Casa 2 Casa 3 Casa 4 7,141 9,283 4,927 5,998 1,5 Vivienda Casa 1 Consumo por vivienda (l/h) Consumo total extra (l/h) Punto de funcionamiento (l/h) 23,92 85,904 6585,904 Casa 2 Casa 3 Casa 4 19,566 13,568 28,85 Hay que tener en cuenta las cotas: Urb. Las Palomas 8 Al estar todas las casas por debajo de la cota de la bomba no necesitaremos más presión para las bombas del depósito. El punto de funcionamiento será entonces: Q=6500l/h+85,9033l/h=6585,90l/h H=75m 1.2 Selección de bombas 1.2.1 Bomba del deposito Para seleccionar el modelo de la bomba que se pretende instalar en el depósito recurriremos al software ABS (ABSEL). Los datos requeridos por el programa son tanto el caudal como la altura efectiva, al igual que la calidad del agua. Introduciendo el punto de funcionamiento: Q=6,585m^3/h H=75 m El programa nos proporciona una selección de las bombas que mejor responden a ese punto de funcionamiento de todo un catálogo que tiene el programa. Captura de pantalla del programa ABSEL El pH va variando ligeramente según el año, cogemos como valor medio 7. Introduciendo el punto de funcionamiento de la bomba del depósito en las unidades demandadas, nos queda esta tabla con las siguientes recomendaciones: 9 Recomendaciones de ABSEL Cogemos la NB40/32-20C, que tiene como características: Modelo de bomba ABS NB40/32-20C Catálogo de ABS: http://vulver.com.ua/pdf/NB.pdf 10 Dimensiones de la bomba NB40/32-20C ABSEL Las bombas de la serie NB ofrecen altos rendimientos y una generosa resistencia a la corrosión lo que garantiza un bombeo sin problemas y minimiza los costes de funcionamiento. El precio de la bomba alcanza los: • 6.500€ 1.2.1 Bomba del pozo Para la selección de la bomba del sondeo, hemos cogido el catálogo de Caprari, y mediante la ayuda de una tabla he escogido la bomba que mejor satisfaga a la demanda. Punto de funcionamiento: Q=8600l/h (2,4 l/s) a 120 metros Catálogo solar de Caprari http://www.bombascaprari.es/cmsweb/upl/doc//PDF_prodotto/bombas/CATALOGO%20SOLAR%2005-2012.PDF Solución: E4XP 40/30 11 Dimensiones de la bomba Caprari E4XP 40/30 Catálogo Caprari Su diámetro nominal coincide con el diámetro nominal de la anterior bomba, por lo que podremos utilizar las tuberías, solo necesitaremos nuevas tuberías para el tramo que perforemos. Hay que tener cuidado ya que tendremos tubería y filtros de puentecillo. 12 • Motores Catálogo de bombas disponibles Catálogo Caprari 1.3 Selección de válvulas Como ya hemos enunciado anteriormente, escogeremos dos válvulas por cada bomba: una de anti retorno y otra de cierre. Recordamos que las de anti retorno protegían nuestra bomba de posibles golpes de arietes y la de cierre cortaban el flujo de agua a través de la instalación. Las válvulas hay que seleccionarlas según el diámetro de la tubería, las válvulas de cierre las instalaremos antes de la bomba por lo que habrá que escoger una tubería del diámetro de la bomba. En cambio, para el caso de la válvula anti retorno se suelen poner en los tramos en los que ya se ha producido el ensanchamiento para reducir las pérdidas de carga en las tuberías Para este criterio hemos tenido en cuenta lo siguiente, por un lado, las pérdidas son mayores en las tuberías de menor sección esto es debido a que las perdidas primarias son proporcionales al cuadrado de la velocidad, sabemos que el caudal va a ser el mismo por lo que cuanto más pequeña sea la sección más grande será la velocidad. Otra cosa en tener en cuenta es que el coste de las válvulas aumenta exponencialmente a medida que el diámetro aumenta. 13 • Bomba depósito NB40/32-20C Dicho esto, para la NB40/32-20C, hemos seleccionado para las válvulas de seguridad/anti-retorno, dos válvulas de doble clapeta, con un coste de 58€ cada una. Válvula de doble clapeta Catálogo AVK Para las válvulas de cierre hemos escogido dos válvulas de mariposa de junta estándar, con un coste de 71€ cada una. Válvula de mariposa con junta estándar Catálogo AVK • Bomba sondeo E4XP40/30 Para la E4XP40/30, la bomba del sondeo, utilizaremos la válvula de doble clapeta, que sirve de válvula de seguridad. No tendría sentido usar una válvula de accionamiento manual, ya que esta bomba está sumergida. Su coste será de 80€. 14 1.4 Tuberías En este apartado nos centraremos en determinar el material de las tuberías adecuado de toda una lista de materiales y en calcular los metros necesarios de tubería para nuestra obra. 1.4.1 Selección del material A la hora de seleccionar el material tenemos muchas opciones, los materiales más utilizados para los sistemas de abastecimiento de agua son la fundición gris, el acero dúctil, FG, PE, PVC, PP, PRFV (poliéster reforzado con fibra de vidrio) y también las hay de acero con hormigón. Cada material tiene sus propiedades, por lo que supondrá una serie de ventajas y desventajas. Para elegir nuestro material vamos a fijarnos en tres aspectos: transportabilidad, durabilidad, fugas y precio El acero con hormigón respeta dos de las tres condiciones, es un material durable y resistente en el cual las fugas son mínimas, pero es muy caro y muy pesado, esto se transmitirá en un mayor coste inicial y de transporte, por lo que nos inclinaremos por otros materiales. Los plásticos son muy utilizados para las tuberías de abastecimiento ya que no se corroe como el hierro y son muy ligeros (reduce el coste de instalación y transporte). Aunque hay que añadir que un material con muy buenas propiedades es el cobre ya que iguala o supera a muchos plásticos (resiste más temperatura que los plásticos y es un material más duro y más tenaz) y hierros tratados, pero su inconveniente es que es mucho más caro que el plástico. Por lo que escogemos el plástico como material base, el inconveniente del plástico es que tanto su fabricación como reciclaje puede llegar a ser peligrosos para el medioambiente por la emisión de ciertos contaminantes, pero es un inconveniente secundario. El material escogido es el HPDE ya que tiene todas las propiedades del plástico y además es tiene una propiedad en la que se distingue que es que tiene pocas fugas. 15 1.5 Diseño del pozo (PSD) Para dimensionar el espacio de bombeo utilizamos el software PSD que a partir de un caudal de bombeo conocido y del modelo de la bomba seleccionado (o de una bomba de una potencia similar) nos devuelve las distancias mínimas que tiene que respetar nuestro pozo de bombeo, ya que la succión creerá turbulencias y además hay calor debido al complejo motor bomba por lo que habrá que protegerlas, el PSD te da las distancias mínimas de seguridad. A continuación, se muestra el volumen calculado con el Software mencionado anteriormente, así como las vistas de alzado y perfil del pozo de bombeo. El programa PSD no tiene tantos modelos de bombas como el ABSEL por lo que para tener unas medidas de referencia cogeremos una bomba de misma potencia. 1.5.1 Depósito Depósito diseñado por el PSD El programa te da las distancias mínimas, al ser un depósito de gran capacidad, estas medidas nos servirán de referencia a la hora de montar las bombas en el depósito. No nos preocupa que nuestro deposito lo respete ya que es un depósito de 30 m^3 16 1.5.2 Pozo Depósito diseñado por el PSD La perforación es de un diámetro de 450 mm, hay que tener en cuenta que nuestra bomba no salía en la lista del programa PSD, por eso hemos cogido una de potencia similar. La perforación es correcta, y nuestra bomba puede entrar perfectamente al tener un diámetro de 5 cm. 1.6 Pérdidas de carga Las denominadas pérdidas de carga suceden cuando un fluido es transportado por una tubería, la tubería al tener rugosidad crea una fricción con el fluido y otra entre fluidofluido, esto genera una pérdida de presión del fluido. Podemos entonces dividir las perdidas en dos tipos: -primarias -secundarias 17 1.6.1 Pérdidas de carga primaria Estas pérdidas son constantes si la tubería tiene diámetro y rugosidad constante, las propiedades del fluido no varían al igual que su velocidad tampoco puede variar. Según nos enseñaron en la asignatura de Mecánica de Fluidos para calcular estas pérdidas tenemos dos ecuaciones: Ecuación de Colebrook-White !," = −2 log( siendo el número de Reynolds: ,- = ( 2,51 + ) 3,7 ∗ * ,- ∗ !," /∗0∗1 2 Con estas dos ecuaciones podemos calcular aproximadamente el valor de f, una vez calculado solo nos queda reemplazarlo por su valor en la ecuación de Darcy y tendremos el valor de hf que corresponde a la altura que se pierde en metros debido a las pérdidas de carga primarias. Ecuación de Darcy ℎ = 3 ∗ * ∗ 45 26 1.6.2 Pérdidas de carga secundarias Estas pérdidas se deben a pérdidas de presión en partes concretas de la tubería, por ejemplo, ensanchamientos, cambios de dirección, válvulas ... Estas pérdidas se miden experimentalmente, por lo que tendremos un valor aproximado. Se calculan con la siguiente fórmula, siendo k el parámetro asociado a cada fenómeno de cambio. ℎ7 = 45 89 26 18 Algunos de los accesorios típicos son: Accesorios típicos http://slideplayer.es/slide/4987294/ 1.6.3 Cálculo de las pérdidas de carga totales Una vez definidas lo que son las pérdidas de carga y una vez seleccionada la bomba se procede al cálculo de pérdidas de carga de la instalación. Para ello recurrimos al software ABSEL, a través del cual podemos obtener las pérdidas desde la impulsión de la bomba hasta el depósito. • Pérdidas en el pozo Habrá que tener en cuenta tanto los tramos de tubería como los filtros de puentecillo. Tenemos estos tramos: 26-31 metros 37-39 metros 46-51 metros 69.5-70 metros 101-103 metros Esto son 14,5 metros de filtro de puentecillo, por lo que el resto será tubería. El conducto que va desde la bomba hasta el depósito asciende 120 metros, se topa con un codo y las dos válvulas y para llegar al depósito recorre 3 metros horizontalmente. Simularemos los filtros de puentecillo con una tubería de mismo diámetro y con coeficiente de rugosidad del 0,5 Metiendo esto en el ABSEL nos da unas pérdidas de carga de 4,51m, consiguiendo una altura de impulsión total de: 124,51m. Al verificar si nuestra bomba es capaz de satisfacer, vemos que sí que es capaz ya que su punto de funcionamiento es H=125 y Q=2,4l/s y nuestro pozo es de 120 m así que no habrá problema, de hecho, las perdidas nos vienen muy bien ya que aproxima el punto de trabajo al punto de funcionamiento óptimo. 19 20 • Pérdidas del depósito En este caso, tenemos varias ramas en paralelo que se van bifurcando. Para calcular estas pérdidas nos pondremos en el caso más desfavorable. Nos pondremos en la casa más alejada y con más altura. Por lo que el fluido tendrá estas pérdidas: Aun poniéndonos en el caso más extremo (hemos considerado que todo el caudal va por la misma tubería, eso ocasiona muchas más pérdidas) solo hay unas pérdidas de carga de 3 metros, por lo que la bomba seguirá funcionando correctamente (comprobado en ABSEL). 1.7 Sistema eléctrico Las bombas funcionarán gracias a la energía solar captada por los paneles solares de la instalación fotovoltaica detallada anteriormente y será convertida en energía eléctrica. El principio de funcionamiento es muy sencillo. Los paneles solares captan la energía del sol y la convierten en tensión de corriente continua que es aplicado al variador de velocidad. Este variador genera una tensión alterna trifásica que es aplicada al complejo sumergido para su funcionamiento. 21 Uno de los inconvenientes es que la tensión generada por los paneles depende de la cantidad de radiación recibida, por lo que a su vez dependerá de la época del año al igual que del estado de la atmosfera. El variador mide la tensión recibida y ajusta la velocidad del complejo bomba-motor para adaptarse a la potencia recibida de los paneles solares para así aprovechar al máximo la radiación disponible. Esto se consigue escogiendo un control de tensión/frecuencia con el que aumentaremos el tiempo explotable de bombeo a lo largo del día, por lo que su rendimiento también se verá aumentado. Funciona de la siguiente manera, cuando los paneles reciban baja radiación (primeros y últimos rayos de sol o día nublado), el control tensión/frecuencia disminuirá la frecuencia de salida por lo que el par de la bomba disminuye y entonces permite la rotación del motor y en consecuencia el bombeo del agua. Con esta instalación seremos capaces de seguir bombeando con radiaciones bajas, en cambio si la radiación es nula (noche) o insuficiente la bomba se para y arrancara cuando haya radiación. El grado de incidencia de luz solar dependerá de la inclinación de los paneles, así como del lugar donde son instalados, su orientación y otros varios factores. La comunidad se ha interesado en la instalación de un seguidor solar, es una instalación que modifica la orientación e inclinación de los paneles solares para conseguir una óptima absorción de la energía solar, este seguidor llega a aumentar la eficiencia de estos paneles hasta un 20/30 por ciento. Las siguientes ventajas del seguidor son las siguientes: -mayor eficiencia de la instalación ya que se incrementa el tiempo de funcionamiento del bombeo con un aumento considerable de la cantidad de potencia útil entregada. -posibilidad de utilizar el bombeo en cualquier tipo de instalación que demande las máximas exigencias de caudal y presión -disminución del plazo de amortización. En lo que respecta a los elementos que conforman este tipo de instalación, para cada situación se definirá la solución más idónea con el fin de determinar el número de paneles solares necesarios, así como la estructura de soporte de los paneles correspondiente. Siguiendo la máxima de sacar el mayor provecho y rendimiento a los paneles solares, para este tipo de instalación sólo se utilizarán combinaciones de paneles de 185 y 280 Wp 22 Características de las placas solares Catálogo solar Caprari Al necesitar 4Kw de potencia acudiremos a la solución de colocar 15+15 placas de TSM185. El cuadro eléctrico para bombeo directo de agua del sistema E4XP solar consta de un armario metálico de chapa de acero con acabado de pintura gris con grado de protección IP44, rejillas de ventilación para facilitar la refrigeración del equipo, un variador de frecuencia que asegura el suministro eléctrico al motor de la bomba en corriente alterna trifásica (380V para nuestro motor), conjunto de protecciones para garantizar la seguridad de la maniobra de la máquina. La estructura soporte está fabricada con perfiles de aluminio que ayuda a reducir las cargas que soporta la cubierta, que garantiza una protección eficaz contra las inclemencias climatológicas y, por tanto, una mayor duración y un menos mantenimiento. La instalación está compuesta por los siguientes elementos principales son: - 30 módulos fotovoltaicos A-280 de 280 Wp (ATERSA) (40 m^2) - estructura de soporte -cuadro eléctrico - cableado, material eléctrico y equipos de protección y mando -control tensión/frecuencia 23 1.8 Plan de mantenimiento Normalmente las empresas definen dos tipos de mantenimiento: el mantenimiento preventivo y el mantenimiento correctivo. El mantenimiento preventivo consiste en una revisión de la instalación cada x tiempo. En estas revisiones se comprueba los distintos sensores (vibración, temperatura, intensidad, tensión y potencia), el sentido de giro tanto de la bomba como el del motor y hacer una inspección visual, pero al estar la bomba sumergida, se procederá únicamente a la lectura de los distintos sensores. Esta verificación la puede hacer un operario de la empresa de la bomba o una persona que haya recibido el curso ofrecido por la empresa para poder proceder a la inspección. En caso de alguna anomalía, el inspector deberá comunicárselo a la comunidad y a la empresa para proceder a un análisis más exhausto. El mantenimiento correctivo es un poco más elaborado por lo que se necesitara de un operario más capacitado. Este mantenimiento consiste en desinstalar la bomba en la que se ha detectado la anomalía y proceder a su reparación. Si la revisión la ha hecho una persona que ha recibido el curso, se podrá recurrir a trucos que el operador conoce, por ejemplo, si algo se ha quedado enredado en el eje de la bomba y no le permite girar, el operario puede cambiar el sentido de giro y así desenredarlo. Si el operario detecta una anomalía critica, se tendrá que desinstalar la bomba para repararla. Normalmente se alquilan bombas para el tiempo de reparación de la bomba para no dejar a la comunidad sin agua. 24 1.9 Presupuesto En relación con el presupuesto industrial de este proyecto nos vamos a basar en el estudio LCC (Life Cycle Costs) de la bomba, también conocido como estudio del Coste del Ciclo de Vida. Principio del LCC "El coste de ciclo de vida en las bombas" Iñigo Sanz Este presupuesto contiene varios costes que vienen detallados en el DOCUMENTO IV: PRESUPUESTO. El presupuesto del proyecto según el método LCC será de: 70 448,084€ setenta mil cuatrocientos cuarenta y ocho euros 25 DOCUMENTO III: Planos E4-6 Cod. 996391A/05-16-copyright © 2013 Caprari S.p.A - All Rights Reserved Construcción bomba y materiales Konstruktion der Pumpe und Werkstoffe Costruzione pompa e materiali Pos. Numero Materials 1 Cuerpo valvula Acero inox Bezeichnung E6XD E6XPD Werkstoffe Ventil körper Rostfreier edelstahl Nomenclatura Materiale Corpo valvola Acciaio inox 2 Clapeta Acero inox Konusventil Rostfreier edelstahl Clapet Acciaio inox 3 Eje bomba Acero inox Pumpenwelle Rostfreier edelstahl Albero Acciaio inox 4 Buje eje Acero inox Wellenbuchse Rostfreier edelstahl Bussola albero Acciaio inox 5 Cojinete goma eje bomba Goma Lagerbuchse Gummi Cuscinetto albero Gomma 6 Rodete Tecnopolímero Laufrad Technopolymer Girante Tecnopolimero 7 Difusor Tecnopolímero Verteiler Technopolymer Diffusore Tecnopolimero 9 Carcasa exterior Acero inox Stufengehäuse Rostfreier edelstahl Mantello Acciaio inox 10 Protector cable Acero inox Kabeltülle Rostfreier edelstahl Tegolo protezione cavi Acciaio inox 11 Acoplamiento rigido Acero inox Kupplung Rostfreier edelstahl Giunto rigido Acciaio inox 12 Soporte aspiracion Acero inox Deckel Rostfreier edelstahl Supporto aspirazione Acciaio inox 13 Rejilla Acero inox Sieb Rostfreier edelstahl Succheruola Acciaio inox 15 Defender® - Defender® - Defender® - Tornillería inoxidable. Schrauben aus rostfreiem Edelstahl Bulloneria in acciaio inox 5 E4XP15/13 MC405M DN A Monofásico Trifásico Einphasig Dreiphasig Monofase Trifase B C B C Peso - Gewicht - Peso (kg) Bomba Pumpe Pompa (mm) MC405 E4XP15/19 MC4075M MC4075 478 340 818 320 798 4,6 598 340 938 340 Motor - Motor Motore Equipo - Gruppe Gruppo Monofásico Einphasig Monofase Trifásico Dreiphasig Trifase Monofásico Einphasig Monofase Trifásico Dreiphasig Trifase 8,1 7,4 12,7 12,0 A 938 5,7 9,2 8,0 14,9 13,7 G 14” 765,5 360 1125,5 340 1105,5 7,0 10,3 8,8 17,3 15,8 E4XP15/39 MCH415M MCH415 1025,5 450 1475,5 420 1445,5 9,3 11,4 10,1 20,7 19,4 1,5 E4XP15/50 MCK42M 1245,5 475 1720,5 447 1692,5 11,4 14,6 10,8 26,0 22,2 2 E4XP15/26 MC41M MC41 MCK42 1 3 E4XP20/9 MC405M MC405 398 340 738 320 718 4,0 E4XP20/14 MC4075M MC4075 498 340 838 340 838 E4XP20/19 MC41M 598 360 958 340 938 MC41 E4XP20/29 MCH415M MCH415 G 14” 825,5 450 1275,5 420 1245,5 8,1 7,4 12,1 11,4 4,8 9,2 8,0 14,0 12,8 5,7 10,3 8,8 16,0 14,5 5 7,9 11,4 10,1 19,3 18,0 6 E4XP20/38 MCH42M MCH42 1005,5 475 1480,5 447 1452,5 9,1 12,8 10,8 21,9 19,9 E4XP20/50 MCK43M MCK43 1245,5 580 1825,5 475 1720,5 11,2 17,4 12,5 28,6 23,7 E4XP20/57 MCK43M MCK43 1413 580 1993 475 1888 12,6 17,4 12,5 30,0 25,1 E4XP20/66 MCR44 1593 - 520 2113 14,1 - 18,0 - 32,1 MC405 338 340 678 320 658 3,5 8,1 7,4 11,6 10,9 398 340 738 340 738 4,0 9,2 8,0 13,2 12,0 458 360 818 340 798 4,5 10,3 8,8 14,8 13,3 578 450 1028 420 998 5,4 11,4 10,1 16,8 15,5 - - 4 7 8 9 10 E4XP25/6 MC405M E4XP25/9 MC4075M MC4075 E4XP25/12 MC41M MC41 E4XP25/18 MCH415M MCH415 E4XP25/25 MCH42M MCH42 745,5 475 1220,5 447 1192,5 6,8 12,8 10,8 19,6 17,6 E4XP25/31 MCK43M MCK43 G 14” 865,5 580 1445,5 475 1340,5 7,8 17,4 12,5 25,2 20,3 E4XP25/37 MCK43M MCK43 985,5 580 1565,5 475 1460,5 8,8 17,4 12,5 26,2 21,3 E4XP25/43 MCR44 1105,5 520 1625,5 9,7 - 18,0 - 27,7 - - - 11 12 13 14 15 E4XP25/50 - MCR44 1245,5 - - 520 1765,5 11,0 - 18,0 - 29,0 16 E4XP25/57 - MCR455 1413 - - 590 2003 12,2 - 21,4 - 33,6 17 E4XP25/66 - MCR455 1593 - - 590 2183 14,1 - 21,4 - 35,5 E4XP30/5 MC405M E4XP30/8 MC4075M MC4075 E4XP30/11 MC41M MC405 MC41 E4XP30/16 MCH415M MCH415 343 340 683 320 663 2,8 8,1 7,4 10,9 10,2 418 340 758 340 758 4,0 9,2 8,0 13,2 12,0 493 360 853 340 833 4,5 10,3 8,8 14,8 13,3 618 450 1068 420 1038 5,5 11,4 10,1 16,9 15,6 E4XP30/21 MCH42M MCH42 G 14” 770,5 475 1245,5 447 1217,5 6,7 12,8 10,8 19,5 17,5 E4XP30/32 MCK43M MCK43 1045,5 580 1625,5 475 1520,5 8,7 17,4 12,5 26,1 21,2 E4XP30/43 - MCR44 1348 - - 520 1868 11,1 - 18,0 - 29,1 E4XP30/51 - MCR455 1548 - - 590 2138 12,7 - 21,4 - 34,1 E4XP30/57 - MCR455 1698 - - 590 2288 13,9 - 21,4 - 35,3 E4XP35/5 MC4075M MC4075 368 340 708 340 708 3,6 9,2 8,0 12,8 11,6 E4XP35/7 MC41M 428 360 788 340 768 4,0 10,3 8,8 14,3 12,8 E4XP35/10 MCH415M MCH415 518 450 968 420 938 4,7 11,4 10,1 16,1 14,8 E4XP35/14 MCH42M MCH42 638 475 1113 447 1085 5,5 12,8 10,8 18,3 16,3 E4XP35/20 MCH43M MCH43 G 14” 845,5 580 1425,5 475 1320,5 7,1 17,4 12,5 24,5 19,6 E4XP35/27 - MCH44 1055,5 - - 515 1570,5 8,5 - 15,0 - 23,5 E4XP35/36 - MCR455 1353 - - 590 1943 10,7 - 21,4 - 32,1 E4XP35/44 - MCR475 1593 - - 685 2278 12,3 - 24,5 - 36,8 E4XP35/50 - MCR475 1800,5 - - 685 2485,5 14,0 - 24,5 - 38,5 360 803 340 MC41 E4XP40/6 MC41M E4XP40/9 MCH415M MCH415 MC41 783 4,0 10,3 8,8 14,3 12,8 555,5 450 1005,5 420 975,5 4,9 11,4 10,1 16,3 15,0 443 E4XP40/12 MCH42M MCH42 668 475 1143 447 1115 5,6 12,8 10,8 18,4 16,4 E4XP40/17 MCH43M MCH43 883 580 1463 475 1358 7,1 17,4 12,5 24,5 19,6 E4XP40/23 - MCH44 1118 - - 515 1633 8,7 - 15,0 - 23,7 E4XP40/30 - MCH455 1398 - - 540 1938 10,8 - 18,3 - 29,1 E4XP40/36 - MCR475 1623 - - 685 2308 12,5 - 24,5 - 37,0 E4XP40/42 - MCR475 1875,5 - - 685 2560,5 14,1 - 24,5 - 38,6 E4XP40/48 - MCR410 2100,5 - - 770 2870,5 15,7 - 28,5 - 44,2 E4XP40/56 - MCR410 2400,5 - - 770 3170,5 17,8 - 28,5 - 46,3 E4XP50/6 MCH415M MCH415 473 450 923 420 893 4,3 11,4 10,1 15,7 14,4 E4XP50/8 MCH42M MCH42 558 475 1033 447 1005 4,9 12,8 10,8 17,7 15,7 E4XP50/12 MCH43M MCH43 755,5 580 1335,5 475 1230,5 6,3 17,4 12,5 23,7 18,8 E4XP50/16 - MCH44 925,5 - - 515 1440,5 7,6 - 15,0 - 22,6 E4XP50/22 - MCH455 1180,5 - - 540 1720,5 9,5 - 18,3 - 27,8 E4XP50/30 - MCR475 1548 - - 685 2233 12,2 - 24,5 - 36,7 E4XP50/40 - MCR410 2000,5 - - 770 2770,5 15,5 - 28,5 - 44,0 G 2” G 2” 18 Monofásico - Einphasig Monofase Tensión Spannung Tensione Motor tipo Motortyp Tipo Motore Bomba tipo Pumpetyp Tipo Pompa Monofásico Trifásico Einphasig Dreiphasig Monofase Trifase Tabla selección del cable Kabellänge Tabella selezione cavi Corriente nominal Nennstrom Corrente nominale Dimensiones máximas y pesos Abmessungen und Gewichte Dimensioni di ingombro e pesi V 230 400 230 400 230 400 230 400 230 400 230 400 230 400 230 400 230 400 230 400 230 400 230 400 230 400 230 400 230 400 230 400 230 400 230 400 230 400 Trifásico - Dreiphasig Trifase Cables de sección - Kabelquerschnitt - Cavi di sezione 3 (4) x .... S [mm2] 1,5 2,5 4 6 10 1,5 2,5 4 6 10 16 Longitud máx .... - Max Länge .... - Lunghezza massima .... [m] 727 362 241 181 302 121 201 322 91 151 241 362 72 121 193 290 483 60 101 161 241 402 52 86 138 207 345 45 75 121 181 302 40 67 107 161 268 36 60 97 145 241 33 55 88 132 220 30 50 80 121 201 27 46 74 111 186 25 43 69 103 172 23 40 64 97 161 37 60 90 151 484 209 363 139 242 104 182 84 145 70 121 60 104 52 91 46 81 42 72 38 66 34 60 32 55 29 51 27 47 348 606 232 404 174 303 139 242 116 202 99 173 87 151 77 135 70 121 63 110 58 101 53 93 50 86 46 80 43 75 40 70 38 66 557 371 646 279 484 223 388 186 323 159 277 139 242 124 215 111 194 101 176 93 161 86 149 80 138 74 129 70 121 65 114 62 107 334 581 279 484 239 415 209 363 186 323 167 291 152 264 139 242 129 224 119 208 111 194 104 182 98 171 93 161 348 606 310 538 279 484 253 440 232 404 214 373 199 346 186 323 174 303 164 285 155 269 646 596 318 554 297 517 279 484 262 456 248 431 Las longitudes de los cables se refieren a cos j = 0,8 y caída de tensión del 3% (ver Tab. 4). Die Länge der Kabel bezieht sich auf cos j = 0,8 und zulässigen Spannungsabfall von 3% (siehe Tab. 4). Le lunghezze dei cavi sono riferite a cos φ = 0,8 e caduta di tensione del 3% (vedi Tab. 4). El cuarto conductor es de protección - Der vierte Leiter ist als Schutz - N.B. Il quarto conduttore è di protezione. Construcción NB, NBE, NK, NKE Plano seccionado NB Detalle A Eje con mangueta de 2 componentes TM03 6014 4106 Eje con mangueta Fig. 3 Plano seccionado NB Bomba en fundición Componente Versión A Impulsor en fundición Versión B Impulsor en bronce 1a Soporte motor EN-GJL-250 EN-GJL-250 EN-GJL-250 6 Alojamiento de la bomba EN-GJL-250 EN-GJL-250 EN-GJL-250 7 Protección del acoplamiento 17 Conector para el purgador 20 Conector 45 Anillo de desgaste 45b Anillo de desgaste 49 Impulsor 51 Eje con mangueta de 2 componentes Pos. 51 a 20 Versión S Impulsor en acero inoxidable 1.4016/AISI 430 1.4016/AISI 430 1.4016/AISI 430 2.0401/CuZn44Pb2 2.0401/CuZn44Pb2 2.0401/CuZn44Pb2 ISO898 8.8 en acero al carbono ISO898 8.8 en acero al carbono ISO898 8.8 en acero al carbono CuSn10 CuSn10 CuSn10 CuSn10 CuSn10 CuSn10 EN-GJL-200 CuSn10 1.4408/CF8M 1.4021+1.0301/AISI 420+ Acero al carbono 10 1.4021+1.0301/AISI 420+ Acero al carbono 10 1.4301+1.0301/AISI 304+ Acero al carbono C10 Eje con mangueta 1.4301/AISI 420 1.4301/AISI 420 1.4401/AISI 316 66 Arandela 1.4301/AISI 304 1.4301/AISI 304 1.4401/AISI 316 66a Arandela flexible 1.4301/AISI 304 1.4301/AISI 304 1.4401/AISI 316 67 Tuerca impulsor 1.4301/AISI 304 1.4301/AISI 304 1.4401/AISI 316 72a Junta tórica EPDM o FKM EPDM o FKM EPDM o FKM 77 Tapa EN-GJL-250 EN-GJL-250 EN-GJL-250 105 Cierre Burgmann 1.4401/AISI 316 Burgmann 1.4401/AISI 316 Burgmann 1.4401/AISI 316 DOCUMENTO IV: PRESUPUESTO 1 Contenido 1. Coste inicial ........................................................................................................................... 7 2. Coste de instalación .............................................................................................................. 9 3. Coste energético ................................................................................................................. 10 4. Coste de operación ............................................................................................................. 11 5. Coste de mantenimiento y tiempo de avería...................................................................... 11 6. Coste de retirada ................................................................................................................. 12 7. Presupuesto final ................................................................................................................ 13 2 Para elaborar nuestro presupuesto, procederemos a calcular el Coste del Ciclo de Vida de la instalación, que incluye, como vamos a explicar, todos los costes que tiene una bomba desde su instalación hasta su retirada. El coste del ciclo de vida se puede resumir mediante la siguiente formula desarrollada por Iñigo Sanz Fernández: = + + + + + + + Siendo • • • • • • • • Ck: coste inicial Cin: coste de la instalación y puesta en marcha Ce: costes energéticos Co: coste de operación Cm: coste de mantenimiento Cs: coste por avería Camb: coste medioambiental Cd: coste de retirada Como observamos, el coste de la instalación no son únicamente el coste del material y la energía, sino que también hay que estimar ciertos posibles costes, una comparación muy acertada sacada del artículo de Iñigo Sanz es que compara el coste del ciclo de vida de la bomba con un iceberg, es muy sabido que la mayor parte de un iceberg se encuentra sumergida. Esto mismo pasa con los costes de la bomba, que una vez adquirida e instalada creemos que la mayor parte del coste esta pagado, pero en realidad es solo una pequeña parte del Coste Total del Ciclo de Vida, ya que los costes tanto energéticos como mantenimiento se esconden sumergidos y representan una gran parte del Coste Total del Ciclo de Vida de la instalación. La distribución de los costes es la siguiente según el artículo para una bomba trabajando con aguas residuales, en nuestro caso es una bomba de bombeo de agua limpia, pero los costes son muy similares y el gráfico es solo para tener un orden de magnitud de los costes. 3 Distribución de los costes "El coste de ciclo de vida en las bombas" Iñigo Sanz Observamos que los costes principales son la inversión y la energía, suponiendo el 65% del Coste Total, por lo que viene de cajón que, si queremos ahorrar, habrá que meter mano a ese porcentaje reduciéndolo lo más posible. En el tema del coste inicial de la bomba poco podemos hacer ya que los precios vienen fijados por los fabricantes y el mercado. El porcentaje del coste de la energía, ira variando de un país a otro, pero en España tiene un especial valor ya que la energía en España es la más cara de Europa, por eso hemos decidido continuar con la energía solar para la bomba del sondeo para poder disminuir al máximo el coste total. Veamos con más detalle los distintos costes para poder seccionar adecuadamente el coste total. • El coste inicial corresponde al coste del diseño del sistema, de selección de bombas, de los equipos auxiliares, de los materiales constructivos y de los costes de administración. En este apartado se puede ahorrar mucho dinero si tenemos claro algunos puntos, como lo es la función del proyecto y su duración, esto influenciara en el material ya que un material de calidad superior supone un coste inicial mayor pero un coste de mantenimiento o de reparación menor. Otro punto a considerar será el diámetro de la tubería como ya hemos enunciado en otros apartados, para un diámetro de tubería menor, menor será el coste inicial, pero esto repercutirá en la elección de la bomba ya que se necesitará de una bomba de mayor potencia por lo que repercutirá en el coste de energía. Tener un buen y acertado diseño de tu instalación también reducirá el coste de instalación y el de mantenimiento. 4 • El coste de instalación representa los costes referidos a la instalación y puesta en marcha del equipo, tanto de las bombas como de los motores. Este coste incluye la cimentación, la conexión de los tubos y de los sistemas eléctricos y auxiliares, la puesta punto y el rodaje. • El coste energético se refiere al consumo de energía durante los años de vida útil o años estimados. Como el uso de la bomba es diario el coste energético es muy elevado además de que estamos en España y la energía está muy cara, es uno de los costes predominantes a tener en cuenta. • El coste de operación son los costes afines a la operación del sistema de bombeo, es decir son los costes referidos a la supervisión de la instalación durante su ciclo de vida, por lo que según el diseño de la instalación necesitara más o menos revisiones esto va relacionado con lo automatizado que esta la instalación, sus horas de funcionamiento y del líquido bombeado. • El coste de mantenimiento es el coste que más se ve influenciado por las decisiones tomadas al principio del proyecto, desde la calidad de los materiales hasta la accesibilidad al complejo motor-bomba pueden marcar la diferencia entre un mantenimiento preventivo simple y barato a un mantenimiento más complejo y mucho más caro. En algunos casos el diseño de la instalación se hace con una sola bomba por lo que para hacer el mantenimiento se requiere hacer una parada de la instalación. Al igual que si la bomba o el motor están dañados habrá que parar la instalación para cambiar la bomba, pero no se suele comprar una nueva, se repara la antigua y mientras se repara se alquila una bomba para no tener toda la instalación parada durante toda la reparación (normalmente se suelen planear estos mantenimientos preventivos para minimizar costes). En el caso de tener dos bombas en paralelo, este coste de alquilar una segunda bomba se omite, ya que para unos días la instalación podría funcionar con solo una bomba. Es por eso que el servicio post-venta y mantenimiento es unos de los factores que encabezan la lista de parámetros en la evaluación previa a la adquisición de nuevas máquinas. 5 Factores que importan al cliente Apuntes de Fabricación • • • El coste por avería es el coste de oportunidad de poder seguir produciendo durante el tiempo de reparación de la bomba, es decir que los costes de mantenimiento es el coste de la avería en sí y en los costes por avería es el coste de oportunidad, las consecuencias de la rotura. Los costes ambientales son los costes que se producen en la naturaleza por acción contaminadora de la instalación. Los productos contaminantes suelen ser o la sustancia bombeada, que no es el caso, o por los líquidos refrigerantes o por los lubricantes o cualquier sustancia contaminadora. Los costes de retirada son los costes que engloba los costes de cierre de la instalación, su completa retirada y la reparación medioambiental en el caso de que hubiera alguna contaminación. El objetivo de meter este coste es el de ser conscientes del impacto que haya podido causar nuestra instalación, pero nosotros haremos un estudio de la sostenibilidad del proyecto para tener una visión mucho más amplia sobre la sostenibilidad de nuestro proyecto. Una vez aclarado los distintos costes que tenemos que contabilizar, haremos un presupuesto sobre nuestra instalación. 6 1. Coste inicial • bombas - NB40/32-20C x2=6500x2=13 000 € - E4XP 40/30 cuesta 2400€ • tuberías calcular los metros de tubería tubería pozo-deposito de los 70 metros de tubería DN 50 -67,5m de tubería HPDE=531,09€ -7,5 m de filtro de puentecillo=75€ tubería deposito- casas Las mismas porque como ya dijimos hacemos un ensanchamiento después de instalar la valvulares para reducir las pérdidas secundarias. Pero necesitaremos metros de tuberías de DN 32 para instalar la válvula de cierre y otros tantos metros para instalar la válvula de seguridad. Hay que tener en cuenta que hay dos instaladas por lo que estimamos que con 4 metros de tubería DN 32 y otros 4 metros de DN 40 serán suficientes. Sabemos que el HPDE cuesta 7,868€/m -4 metros DN 32= 31,472€ -4 metros DN 40=31,472€ La red de distribución no se tocará ya que esta ensanchada para reducir perdidas, pero lo que si necesitaremos será un ensanchamiento de DN 40 al diámetro de la red (el anterior no nos vale), que resulta ser desconocido. -ensanchamiento 15€ • cuadros eléctricos Nuestro director me indico el precio de un cuadro eléctrico para una bomba de 4kW: -4 kW TLB 3000 euros Cada bomba necesita un cuadro eléctrico, por lo que tendremos que coger 3; -cuadros eléctricos= 12000€ 7 • válvulas Dos válvulas de doble clapeta, con un coste de 58€ cada una Válvula de doble clapeta Catálogo AVK Para las válvulas de cierre hemos escogido dos válvulas de mariposa de junta estándar, con un coste de 71€ cada una. Válvula de mariposa con junta estándar Catálogo AVK -2válvulas de cierre= 142€ -3 válvulas de doble clapeta=174€ • Depósito El depósito será de poliéster por lo que costará 4500€ • placas Estimaremos un coste de 5200 euros. 1m^2--> 130€, por lo que 40m^2 serán 5200€ aproximadamente 8 Resumiéndolo en una tabla: Coste inicial NB40/32-20C NB40/32-20C E4XP40/30 Tuberias Ensanchamiento Cuadros electricos Válvulas Deposito Placas Total € 13000 13000 2400 669,034 15 12000 316 4500 5200 51100,034 2. Coste de instalación En este apartado haremos una valoración de lo que cuesta instalar todos los aparatos. Normalmente suele ser la compañía que entrega la bomba que debe ocuparse de su instalación al igual que ocurre con el mantenimiento preventivo. Pero en el caso del pozo de sondeo se suele subcontratar a una empresa con acceso a perforadoras y material específico. Por lo que el paso a seguir seria retirar la bomba y la tubería, luego proceder a la perforación, después instalar la bomba del pozo con sus filtros de puentecillo y sus metros de tubería para luego limpiarlo con aire comprimido. Para perforar, utilizamos el método de la circulación inversa por lo que será necesario un embalse para los lodos retirados. Los salarios de la gente involucrada son los siguientes: Sueldo Bruto mensual €/hora horas de trabajo por bomba albañil 1.592 € 10 € 16 electricista 1.945 € 12 € 8 soldador 1.366 € 9€ 8 perforador 2.020 € 13 € 8 478 € 292 € 205 € 101 € 1.075 € Por lo tanto, el coste de contratación será de 1075€ 9 BOMBA POZO SONDEO servicio de grúa de 40toneladas y desplazamiento de la misma (8 horas de servicio) ...................1050 € horas de mano de 3 oficiales......... 150x8=1200€ desplazamiento........47,50 € TOTAL: 2297,5€ EDUARDO VIÑAS GAY Coste de instalación albañil electricista soldador perforador servicio grua 3 oficiales de grua desplazamiento TOTAL € 478 292 205 101 1050 1200 47,5 3373,5 3. Coste energético Como ya hemos mencionado, en el Coste Total del Ciclo de Vida, el coste energético es uno de los predominantes ya que estimamos este presupuesto a 15 años vista, como la anterior bomba. Veamos cuánto vale este coste. 10 De 2004 a 2014 ha habido un aumento de 0,05 a 0,12, esto se podría traducir en un aumento de 0,007 por año. Es decir, se esperará en los siguientes 15 años un aumento de 0,105. Por lo que si el kW/h esta ahora mismo a 0.11610 €/kWh, en 15 años, estará a 0,2211 €/kwh. La bomba del depósito suele bombear de media unas 600 horas por año (2 hora al día, una por la mañana y otra por la noche) y la del sondeo funcionara con energía solar, pero puede que se necesite agua y no haya sol, por ello le sumamos 100 horas. Nos queda entonces 700 horas por año de bombeo a un precio de 0,2211€/kWh. El precio del coste energético será de 2321,55€ en los 15 años venideros. Coste energetico Horas de funcionamiento en un año Coste del KW/h Total 700 0,2211 2321,55 4. Coste de operación Sera el coste de la supervisión, es decir de los controles preventivos. Mandaremos a un técnico dos veces al año a supervisar la instalación. Estimamos que el coste por hora del técnico es de 10€/h, y necesitara media jornada para verificar la instalación. Esto dará de un coste de 80 euros por año, que en 15 años son 1200 euros. Coste de operación € Inspecciones por año Sueldo del operador (€/h) Duracion de inspeccion (h) Total 2 10 4 80 5. Coste de mantenimiento y tiempo de avería En los costes de mantenimiento se pueden producir dos situaciones: aquellas en las que tenemos bomba que reparar y aquellas en las que no. Ambas situaciones generan unos costes y en el caso de no tener bomba que reparar hay que añadir varios costes como lo son la reinstalación de la bomba nueva. 11 Para el mantenimiento preventivo se fijará un coste fijo para las labores de mantenimiento relativamente sencillas y que no requieran del traslado de la bomba. Para los costes correctivos se va a estimar que por lo menos una vez en los 15 años habrá una rotura critica en una de las bombas de la instalación y por lo tanto se necesitará el reemplazo de dicha bomba. En los casos que se requiera llevar la bomba al taller y no haya bomba secundaria, se alquilara una bomba... El coste de alquiler es de 150€/bomba por semana y las reparaciones suelen durar 10 semanas. E4XP40/30 coste de alquiler €coste de bomba+transporte € coste de reinstalacion €total € 1500 7000 1075 9575 La bomba del depósito tiene una bomba secundaria, por lo que si se tendremos la opción de no alquilar ninguna bomba. Coste de mantenimiento € coste de alquiler coste bomba+transporte coste de reinstalación TOTAL rompe 1500 7000 1075 9575 6. Coste de retirada Este coste incluye el coste de desmantelamiento de la instalación y transporte de los elementos retirados, por lo que el coste de retirada se estimara como el precio por el transporte de dichos elementos. Incluirá el coste del camión para retirar las bombas y el de mano de obra. Coste de retirada de la bomba de sondeo: servicio de grúa de 40toneladas y desplazamiento de la misma (8 horas de servicio) ...................1050 € horas de mano de 3 oficiales......... 150x8=1200€ desplazamiento........47,50 € TOTAL: 2297,5€ Coste de retirada de las bombas del depósito: -1200€ de mano de obra -desplazamiento deposito bombas 500€ TOTAL 1700€ 12 El coste de retirada será de 4000 € aproximadamente. Coste de retirada € servicio grua obra de mano de 3 oficiales desplazamiento obra de mano de 3 oficiales desplazamiento TOTAL 1050 1200 47,5 1200 500 3.998 € 7. Presupuesto final Costes € Coste inicial 51100,034 Coste de instalacion 3373,5 Coste energetico 2321,55 Coste operación 80 Coste de mantenimiento y averia 9575 Coste de retirada 3998 Total 70448,084 El presupuesto del proyecto según el método LCC será de: 70 448,084€ setenta mil cuatrocientos cuarenta y ocho euros 13 DOCUMENTO V: Bibliografía • http://www.ehowenespanol.com/ventajas-bombas-sumergibles-lista_383511/ • www.iagua.es • www.sulzer.com • http://victoryepes.blogs.upv.es/2013/09/26/perforacion-a-rotacion-porcirculacion-inversa/ • http://www.agua.uji.es/pdf/leccionRH25.pdf • http://www.salvadorescoda.com/tarifas/Valvuleria_Agua_Tarifa_PVP_Salvador Escoda.pdf • https://www.google.es/search?q=perdidas+de+carga+secundarias&espv=2&bi w=1242&bih=606&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwi4ydTJybOAhXPERQKHQu7D74Q_AUIBigB#tbm=isch&q=elementos+que+producen+car gas+secundarias+mecanica+de+fluidos&imgrc=eQMZ3dXyIHCUXM%3A • “Apuntes de diseño y fabricación integrados” Mariano Jiménez • “Apuntes de Turbomáquinas” Alexis Cantizano • “Apuntes de Mecánica de Fluidos” Alexis Cantizano • “El coste de ciclo de vida de una bomba” Iñigo Sanz Fernández • “Instalación de una bomba para suministro de agua potable en Benín” Marta Jiménez DOCUMENTO VI: Anexos NB 40/32-20 C - H/ m 100 90 Rend. 41% 80 211 190 170 150 130 1 Normas de referencia ISO 9906 Gr 2 0,9 0,8 0,7 70 36,8% 60 0,6 34,6% 50 40 0,5 0,4 30,7% 30 0,3 25,3% 0,2 20 0,1 10 0 P₂ / kW ∆p / MPa ▕◄ Area de aplicación ►▏ Altura de impulsión 0 8 6 4 2 Potencia en el eje P2 0 NPSH / m 8 6 4 2 Valores NPSH 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 Q / m³/h 31/08/2016 Punto de diseño Caudal Rendimiento NPSH Temperatura N° de bombas Datos de la bomba Tipo Serie N° de paletas Paso de sólidos Boca impulsión Datos del motor Tensión nominal Potencia nominal P2 Nº de polos Factor de potencia Corriente de arranque Par de arranque Clase de aislamiento 20 °C 1 NB 40/32-20 C NB 5 11,6 x 6 mm DN32 Altura Potencia absorbida Fluido Tipo de instalación Agua Bomba simple Marca Rodete Diámetro de rodete Boca aspiración ABS Closed multivane impeller 211 mm DN40 Frecuencia Régimen nominal Rendimiento Corriente nominal Par nominal Grado de protección Sulzer reserv es the right to change any data and dimensions without prior notice and can not be held responsible f or the use of inf ormation contained in this sof tware. Spaix® 4, Versión 4.0.23 - 2013/11/26 (Build 195) Versión de datosDec-2012 Nº curva Curva de performance bomba Curva de referencia NB 40/32-20 C 11998-1 Boca impulsión Frecuencia DN32 60 Hz Fecha 31/08/2016 Densidad Viscosidad Normas de referencia Velocidad nominal 998,3 kg/m³ 1,005 mm²/s ISO 9906 Gr 2 3480 1/min Caudal Altura Potencia nominal Rendimiento hidráulico NPSH - H/ m 105 100 95 211 190 170 150 130 90 ∆p / MPa 1,05 1 0,95 0,9 0,85 85 Rend. 41% 80 0,8 0,75 75 0,7 70 0,65 65 36,8% 60 0,6 55 0,55 50 0,5 34,6% 0,45 45 0,4 40 30,7% 35 0,35 0,3 30 25,3% 25 0,25 20 0,2 15 0,15 10 0,1 5 0 P₂ / kW 0,05 ▕◄ Area de aplicación ►▏ Altura de impulsión 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Potencia en el eje P2 0 NPSH / m 8 7 6 5 4 3 2 1 Valores NPSH 0 0 1 2 3 Diámetro de rodete 211 mm 4 5 6 7 N° de paletas 5 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Q / m³/h Rodete 139375 Diámetro cuerpos sólidos Revisión 11,6 x 6 mm 40/32-20 Closed multivane impeller Sulzer reserv es the right to change any data and dimensions without prior notice and can not be held responsible f or the use of inf ormation contained in this sof tware. Spaix® 4, Versión 4.0.23 - 2013/11/26 (Build 195) Versión de datosDec-2012 s o l a r BOMBAS CAPRARI, S.A. 05/12 E4XP solar Electrobombas sumergidas de 4” Más pequeñas, más potentes, más robustas. La serie E4XP encierra, en los pocos centímetros que abarca su volumen, las mejores prestaciones que se pueden exigir a una bomba sumergida. La disponibilidad de una amplia gama garantiza una total cobertura de todas las necesidades colocándose en el vértice de su categoría para cada demanda de caudal. El nuevo proyecto hidráulico ofrece elevadas prestaciones y permite optimizar las dimensiones para el empleo de las E4XP en cualquier circunstancia. Además, la estructura constructiva y la dotación de soluciones conceptuales únicas en el sector garantizan una resistencia sin igual al desgaste y a la corrosión. Protección contra el desgaste por arenas. Para garantizar una larga duración en las zonas con alta densidad de arena, se han adoptado para la serie E4XP, además de los materiales de alta resistencia, soluciones únicas a la vanguardia de este tipo de productos: ● Soporte del eje y soportes intermedios para las bombas de mayor longitud, con cojinetes con casquillo cromado y anti-arena. ● Cuerpo difusor y disco intermedio de acero inox. ● Segmentos metálicos en correspondencia con cada rodete de acero inox. ● Casquillo de arrastre de rodete de mayor sección. ● Válvula de retención hidrodinámica protegida contra la entrada de arena. ● Contenido máximo de sustancias sólidas: 150 g/m³. Características innovadoras Características constructivas ( 1 ) Etapas hidráulicas Bomba Un cuidadoso diseño, la elección de los mejores y más fiables materiales y una ejecución de altísimo nivel garantizan potencia, máximas prestaciones y fiabilidad sin parangón. ● Cuerpos de aspiración e impulsión en fusión de acero inox. ( 2 ) Soporte de aspiración y cuerpo de válvula en fusión de acero inoxidable. Las bombas E4XP, únicas por sus características, emplean componentes estructurales en fusión de acero inoxidable particularmente para el soporte de aspiración y el cuerpo de válvula de retención, con el fin de garantizar una gran fiabilidad incluso en las condiciones de servicio más críticas, como es el bombeo de aguas agresivas y/o abrasivas. ( 3 ) Sistema de cierre “EASY CHECK” ● Camisa externa de acero inox. ● Eje en acero inox hexagonal. ● Casquillo de protección del eje en fusión de acero inox cromado. ● Rodetes de Lexán. ● Difusores de resina termoplástica con cuerpo difusor y disco intermedio en cada estadio de acero inox. ● Junta de transmisión en acero inox. ● Canaleta de protección de los cables y boca de succión de acero inox. ● Válvula de retención con muelle. Motor ● En baño de aceite. La unión entre el cuerpo de válvula y la camisa externa se realiza mediante un sistema innovador de roscado “EASYCHECK” cuyo particular perfil (acanalado) y cuya protección contra la entrada de arena garantizan una elevada fiabilidad evitando, principalmente, el bloqueo del cuerpo de válvula y de la hidráulica interna. ● Soporte superior protegido por tapa en acero inox. ● Eje en acero inox. ● Camisa externa en acero inox. ● Cierre sobre el eje: ( 4 ) Protector galvánico “DEFENDER”. ● Cojinetes de bolas en acero - Externo: labial de goma. - Interno: mecánico cerámica/grafito. Todas las E4XP cuentan con el protector galvánico “DEFENDER” situado en la zona de acoplamiento bomba/motor. Realiza la función de ánodo de sacrificio con objeto de proteger tanto a la bomba como al motor de la corrosión y de las corrientes galvánicas. Esta solución, absolutamente innovadora, ha sido patentada internacionalmente Pág. 1 E4XP solar Electrobombas sumergidas de 4” Características de funcionamiento a 2 polos / 50 Hz POTENCIA MOTOR TIPO Trifásico kW CV l/s 0 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,8 2 2,2 2,4 2,6 2,8 3 3,2 3,4 3,6 3,8 4 5 6,5 m³/h 0 0,36 0,54 0,72 0,90 1,08 1,26 1,44 1,62 1,80 2,16 2,52 2,88 3,24 3,6 3,96 4,32 4,68 5,04 5,40 5,8 6,5 7,2 7,9 8,6 9,4 10,1 10,8 11,5 12,2 13 13,7 14,4 18 23,4 l/min 0 6 9 12 15 18 21 24 27 30 36 42 48 54 60 66 72 78 84 90 96 108 120 132 144 156 168 180 192 204 216 228 240 300 390 ALTURA MANOMÉTRICA (m) 0,37 0,50 77 72 68,5 64,5 58,5 52,5 45 36,5 26 E4XP15/19+MC4075 0,55 0,75 114 107 102 96,5 88,5 79 68 54,5 39,5 E4XP15/26+MC41 0,75 1,00 155 146 140 131 120 107 92,5 75 54 E4XP15/39+MCH415 1,10 1,50 235 220 210 197 180 162 140 113 81,5 E4XP15/50+MCK42 1,50 2,00 301 284 271 254 234 210 181 146 107 2 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,7 2,9 NPSH (m) E4XP20/9+MC405 0,37 0,50 54 51 50 48 46 43,5 41 38 35 28 19,5 E4XP20/14+MC4075 0,55 0,75 85 80,5 78,5 75,5 72,5 68,7 65 60,2 55,5 45 31,5 E4XP20/19+MC41 0,75 1,00 114 109 106 102,5 99 93,7 88,5 82 75,5 60 42 E4XP20/29+MCH415 1,10 1,50 176 167 163 157 151 142,5 134 124 114 91 63 E4XP20/38+MCH42 1,50 2,00 230 220 213 205 197 186,5 176 163,5 151 120 84 E4XP20/50+MCK43 2,20 3,00 309 294 286 275 264 249,5 235 218 201 161 115 E4XP20/57+MCK43 2,20 3,00 350 329 320 306,5 293 277,5 262 242,5 223 177 123 E4XP20/66+MCR44 3,00 4,00 405 387 379 365,5 352 334 316 292,5 269 215 152 2,2 2,2 2,2 2,2 2,3 2,3 2,4 2,4 2,6 2,8 NPSH (m) E4XP25/6+MC405 0,37 0,50 37 36,5 36 35,5 35 34,5 33,7 33 31 28,5 26 22,5 19 14,5 E4XP25/9+MC4075 0,55 0,75 55,5 55 54,5 54 53 52 51 50 47 44 40 35 29,5 23 E4XP25/12+MC41 0,75 1,00 75 74 73,2 72,5 71,2 70 68,5 67 63,5 59 53,5 47,5 40 31,5 E4XP25/18+MCH415 1,10 1,50 112 111 110 109 107 105 103 101 94,5 89 79 70 58,8 46,5 E4XP25/25+MCH42 1,50 2,00 153 152 151 150 148 146 143 140 133 124 112 97,5 81,5 65 E4XP25/31+MCK43 2,20 3,00 191 189 187,5 186 183,5 181 177,5 174 165 153 140 124 104 82 E4XP25/37+MCK43 2,20 3,00 225 223 221 219 215,5 212 208 204 193 180 161 140 117 E4XP25/43+MCK44 3,00 4,00 277 268 264,5 261 257 253 248 243 229 213 193 170 E4XP25/50+MCK44 3,00 4,00 306 304 301 298 293 288 281,5 275 259 240 218 E4XP25/57+MCK455 4,00 5,50 370 360 355,5 351 345,5 340 333,5 327 311 290 E4XP25/66+MCR455 4,00 5,50 424 411 405 399 392 385 376 367 346 2,2 2,2 2,2 2,3 2,3 2,3 2,3 NPSH (m) Potencia Nominal Tipo Motor Corriente nominal (A) A plena carga En vacío Sección cable Máx. 4x1,5 mm² arranques hora Longitud kW CV 230 V 400 V Nº ( m) MC405 0,37 0,50 2,08 - 1,30 - 20 1,5 MC4075 0,55 0,75 2,94 - 2,08 - 20 1,5 MC41 0,75 1,00 3,64 - 2,08 - 20 1,5 93 MCH415 1,10 1,50 5,20 - 3,46 - 20 1,5 143 114 MCH42 1,50 2,00 7,10 4,1 5,54 3,2 20 1,5 192 161 125 MCH43 2,20 3,00 9,35 5,4 6,41 3,7 20 2 263 233 199 158 MCH44 3,00 4,00 12,47 7,2 8,66 5,0 20 2 321 290 253 212 166 MCH455 4,00 5,50 17,32 10,0 12,99 7,5 15 2 2,4 2,5 2,6 2,8 3 3,3 MCK42 1,50 2,00 7,10 4,1 5,54 3,2 20 1,5 MCK43 2,20 3,00 9,35 5,4 6,41 3,7 20 2 MCR4/MCK4 4 3,00 4,00 12,47 7,2 8,66 5,0 20 2 MCR4/MCK4 55 4,00 5,50 - 10 - 7,5 15 2 Trifásico E4XP15/13+MC405 230 V 400 V E4XP30/5+MC405 0,37 0,50 32 28 27,5 26,5 25,5 24,5 23 21,2 19,5 17,5 15,5 13 E4XP30/8+MC4075 0,55 0,75 51 45,5 44,5 43 41,5 39,5 37,5 34,7 32 28,5 25,5 21,5 E4XP30/11+MC41 0,75 1,00 69,5 62 60 58 56 53,5 50,5 46,7 43 38,5 34 29 E4XP30/16+MCH415 1,10 1,50 103 91,5 89 86 83 79,5 75 69,5 64 58 51 43,5 MCK475 5,50 7,50 - 12,7 - 7,9 15 2 E4XP30/21+MCH42 1,50 2,00 135 120 117 114 111 105 100 92,2 84,5 76 66,5 56,5 MCK410 7,50 10,00 - 18 - 12,7 15 2 E4XP30/32+MCK43 2,20 3,00 204 180 175 168 162 154 145 133,5 122 109 96 82 E4XP30/43+MCK44 3,00 4,00 277 248 243 235 226 214 203 189 173 156 137 117 E4XP30/51+MCK455 4,00 5,50 332 301 293 285 274 262 247 229 211 190 167 143 E4XP30/57+MCR455 4,00 5,50 369 329 321 311 300 280 270 249,5 229 205,5 181 156 2,4 2,4 2,5 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3 3,2 3,5 NPSH (m) E4XP35/5+MC4075 0,55 0,75 33 29,5 29 28,5 28 27 26 25 23,5 20,5 E4XP35/7+MC41 0,75 1,00 46 41 40,5 39,7 39 37,5 36 34,5 32,5 28,5 23 E4XP35/10+MCH415 1,10 1,50 66 59,5 58,5 57,2 56 54,2 52,5 52,5 47 41 33,5 E4XP35/14+MCH42 1,50 2,00 92 83 81,5 79,7 78 75,5 73 69,5 65,5 56,5 45,5 E4XP35/20+MCH43 2,20 3,00 134 119 117 114 111 107,5 104 98,5 93,5 80,5 65,5 E4XP35/27+MCH44 3,00 4,00 178 161 159 155,5 152 147 142 135 128 112 91 E4XP35/36+MCK455 4,00 5,50 239 217 213 208,5 204 197 190 181 172 149 122 E4XP35/44+MCK475 5,50 7,50 293 266 261 255,5 250 242,5 235 224 211 184 152 E4XP35/50+MCK475 5,50 7,50 317 298 293 287 281 271,5 262 250 237 204 164 2,3 2,3 2,4 2,4 2,5 2,5 2,6 2,8 3 3,4 NPSH (m) 16,5 E4XP40/6+MC41 0,75 1,00 37 31,5 31 30,5 30 29,5 28 26 23,5 21 18 15,5 12,5 E4XP40/9+MCH415 1,10 1,50 56 47 46,2 45,5 44,7 44 41,5 38,5 35 30,5 26,5 22,5 18,5 E4XP40/12+MCH42 1,50 2,00 75 63 62,2 61,5 60,2 59 55 52 47,5 42,5 37 31 25 E4XP40/17+MCH43 2,20 3,00 108 92 90,5 89 87 85 80 75 69 62 54,5 46 37 E4XP40/23+MCH44 3,00 4,00 145 125 123 121 119 117 110 103 95 85 74,5 63 51,5 E4XP40/30+MCH455 4,00 5,50 191 164 162 160 157 154 146 136 125 112 98 83,5 70 E4XP40/36+MCK475 5,50 7,50 230 197 194 191 187,5 184 176 165 152 137 120 103 84,5 E4XP40/42+MCK475 5,50 7,50 265 228 224,5 221 216,5 212 201 187 172 155 135 115 93,5 E4XP40/48+MCK410 7,50 10,00 307 263 259,5 256 251,5 247 236 221 204 183 160 137 113 E4XP40/56+MCK410 7,50 10,00 356 306 301,5 297 291 285 270 252 230 206 181 152 125 2,2 2,2 2,2 2,3 2,3 2,3 2,4 2,5 2,8 3,1 3,6 4,2 NPSH (m) E4XP50/6+MCH415 1,10 1,50 39,5 33,5 33,2 33 32 31 29,5 28 26,5 25 23 21 19,2 17,5 15 E4XP50/8+MCH42 1,50 2,00 53 45 44,2 43,5 42 40,5 39 37 35 33 30,5 28 25,5 23 20 E4XP50/12+MCH43 2,20 3,00 80 67 66 65 63 60 58 55 52 49 45,5 42 38,2 34,5 30 E4XP50/16+MCH44 3,00 4,00 106 91 89,2 87,5 85 82 79 74 70 66 61 56 52 48 41 E4XP50/22+MCH455 4,00 5,50 145 123 121,2 119,5 116 112 107 101 95,5 90 82,5 75 68 61 55 E4XP50/30+MCK475 5,50 7,50 198,5 169 166 163 158,5 153 148 140 132 124 115 106 96,5 87 77 E4XP50/40+MCK410 7,50 10,00 264,5 224 220 217 212 206,5 197 185 175 165 152,5 140 128,5 117 101 2,1 2,1 2,1 2,3 2,3 2,4 2,6 2,9 2,9 3,4 3,4 4 4 4,5 E4XP60/5+MCH42 1,50 2,00 27 25,5 25,2 25 24,5 24 23,5 23 22,5 22 21 20 14,5 8 E4XP60/7+MCH43 2,20 3,00 39 36 35,7 35,5 35 34,5 34 33,5 32,2 31 29,5 28 21 12 E4XP60/10+MCH44 3,00 4,00 55 51 50,7 50,5 50 49,5 49 48 47 46 43,7 41,5 31 18,5 E4XP60/13+MCH455 4,00 5,50 72 67 66,5 66 65 64,5 64 63 61,5 60 57,5 55 41 25 E4XP60/18+MCK475 5,50 7,50 99 93 92,5 92 90 89,5 88 86 83,5 81 78 75 56 35 E4XP60/25+MCK410 7,50 10,00 137 128 127 126 124 123 120 118 114 110 106 102 78 48 3,1 3,3 3,5 3,6 3,7 4 4,1 4,2 4,4 4,6 4,9 6,3 8,4 NPSH (m) NPSH (m) Parte de la curva de mayor rendimiento, donde tanto el motor como la bomba funcionan óptimamente. La vida útil de la electrobomba es mayor. NPSH: Mínima lámina de agua, necesaria por encima de la bomba, para evitar problemas de cavitación. Como regla general para esta aplicación, para una presión de trabajo determinada, se ha de seleccionar una bomba cuyo punto de operación Q – H (caudal – altura) a frecuencia nominal se sitúe a la derecha del punto de máximo rendimiento. Con ello se obtiene, tanto operando a la frecuencia nominal del motor ( con menores rendimientos) como a frecuencias más bajas ( con mayores rendimientos), un incremento del rendimiento medio diario del sistema de bombeo. Pág. 2 E4XP solar Electrobombas sumergidas de 4” Dimensiones y pesos Peso [Kg] Potencia motor Tipo motor Trifásico Tipo bomba DN Trifásico kW CV A B Bomba Motor Grupo C [mm] E4XP15/13 MC405 0,37 0,50 468 370 838 4,4 7,4 11,8 E4XP15/19 MC4075 0,55 0,75 588 390 978 5,2 8,4 13,6 E4XP15/26 MC41 0,75 1,00 756 420 1176 6,5 9,4 15,9 E4XP15/39 MCH415 1,10 1,50 1016 450 1466 8,5 10,7 19,2 E4XP15/50 MCK42 1,50 2,00 1236 490 1726 13,7 12,4 26,1 E4XP20/9 MC405 0,37 0,50 388 370 758 3,7 7,4 11,1 E4XP20/14 MC4075 0,55 0,75 488 390 878 4,5 8,4 12,9 E4XP20/19 MC41 0,75 1,00 588 420 1008 5,2 9,4 14,6 E4XP20/29 MCH415 1,10 1,50 816 450 1266 7 10,7 17,7 E4XP20/38 MCH42 1,50 2,00 996 490 1486 8,2 12,4 20,6 E4XP20/50 MCK43 2,20 3,00 1236 560 1796 10,3 15,2 25,5 E4XP20/57 MCK43 2,20 3,00 1403 560 1963 13,7 15,2 28,9 E4XP20/66 MCR44 3,00 4,00 1583 560 2143 15,2 18 33,2 E4XP25/6 MC405 0,37 0,50 328 370 698 3,2 7,4 10,6 E4XP25/9 MC4075 0,55 0,75 388 390 778 3,7 8,4 12,1 E4XP25/12 MC41 0,75 1,00 448 420 868 4,2 9,4 13,6 E4XP25/18 MCH415 1,10 1,50 568 450 1018 5,1 10,7 15,8 E4XP25/25 MCH42 1,50 2,00 735 490 1225 6,3 12,4 18,6 E4XP25/31 MCK43 2,20 3,00 855 560 1415 7,3 15,2 23,1 E4XP25/37 MCK43 2,20 3,00 975 560 1535 8,2 15,2 23,3 E4XP25/43 MCK44 3,00 4,00 1095 560 1655 9,2 18 27,2 E4XP25/50 MCK44 3,00 4,00 1235 560 1795 10,3 18 28,3 E4XP25/57 MCK455 4,00 5,50 1403 630 2033 13,7 21,4 35,1 E4XP25/66 MCR455 4,00 5,50 1583 660 2213 15 21,4 36,4 E4XP30/5 MC405 0,37 0,50 333 370 703 3,2 7,4 10,6 E4XP30/8 MC4075 0,55 0,75 408 390 798 3,9 8,4 12,3 E4XP30/11 MC41 0,75 1,00 483 420 903 4,6 9,4 14 E4XP30/16 MCH415 1,10 1,50 608 450 1058 5,6 10,7 16,3 E4XP30/21 MCH42 1,50 2,00 761 490 1251 7 12,4 19,4 E4XP30/32 MCK43 2,20 3,00 1036 560 1596 9,2 15,2 24,4 E4XP30/43 MCK44 3,00 4,00 1338 560 1898 11,8 18 29,8 E4XP30/51 MCK455 4,00 5,50 1538 630 2168 13,5 21,4 34,9 E4XP30/57 MCR455 4,00 5,50 1688 630 2318 14,9 22 36,9 E4XP35/5 MC4075 0,55 0,75 358 390 748 3,4 8,4 11,8 E4XP35/7 MC41 0,75 1,00 418 420 838 4 9,4 13,4 E4XP35/10 MCH415 1,10 1,50 508 450 958 4,8 10,7 15,5 E4XP35/14 MCH42 1,50 2,00 628 490 1118 5,8 12,4 18,2 E4XP35/20 MCH43 2,20 3,00 836 560 1396 7,6 14,6 22,2 E4XP35/27 MCH44 3,00 4,00 1046 560 1606 9,3 16,1 25,4 E4XP35/36 MCK455 4,00 5,50 1343 630 1973 11,9 21,4 33,3 E4XP35/44 MCK475 5,50 7,50 1583 700 2283 13,9 24,5 38,4 E4XP35/50 MCK475 5,50 7,50 1791 700 2491 15,7 24,5 40,2 E4XP40/6 MC41 0,75 1,00 443 420 863 4,2 9,4 13,6 E4XP40/9 MCH415 1,10 1,50 555 450 1005 5,1 10,7 15,8 E4XP40/12 MCH42 1,50 2,00 668 490 1158 6 12,4 18,4 E4XP40/17 MCH43 2,20 3,00 883 560 1443 7,9 14,6 22,5 E4XP40/23 MCH44 3,00 4,00 1108 560 1668 9,8 16,1 25,9 E4XP40/30 MCH455 4,00 5,50 1398 660 2058 12,2 21,4 33,6 E4XP40/36 MCK475 5,50 7,50 1623 700 2323 14,1 24,5 38,6 E4XP40/42 MCK475 5,50 7,50 1875 700 2575 16,3 24,5 40,8 E4XP40/48 MCK410 7,50 10,00 2100 780 2880 18,2 28,2 46,4 E4XP40/56 MCK410 7,50 10,00 2400 780 3180 20,7 28,2 48,9 E4XP50/6 MCH415 1,10 1,50 473 450 923 4,4 10,7 15,1 E4XP50/8 MCH42 1,50 2,00 558 490 1048 5,1 12,4 17,5 E4XP50/12 MCH43 2,20 3,00 755 560 1315 6,8 14,6 21,4 E4XP50/16 MCH44 3,00 4,00 925 560 1485 8,2 16,1 24,3 E4XP50/22 MCH455 4,00 5,50 1180 660 1840 10,4 21,4 31,8 E4XP50/30 MCK475 5,50 7,50 1548 700 2248 13,5 24,5 38 E4XP50/40 MCK410 7,50 10,00 2000 780 2780 17,3 28,2 45,5 E4XP60/5 MCH42 1,50 2,00 558 490 1048 5,1 12,4 17,5 E4XP60/7 MCH43 2,20 3,00 694 560 1254 6,3 14,6 20,9 E4XP60/10 MCH44 3,00 4,00 926 560 1486 8,6 16,1 24,7 E4XP60/13 MCH455 4,00 5,50 1130 630 1760 10,3 21,4 31,7 E4XP60/18 MCK475 5,50 7,50 1497 700 2197 13,4 24,5 37,9 E4XP60/25 MCK410 7,50 10,00 2000 780 2780 17,7 28,2 45,9 G 1¼” G 1¼” G 1¼” G 1¼” G 1¼” G 2” G 2” G 2” Pág. 3 E4XP solar Descripción del producto El sistema E4XP solar está diseñado para proporcionar un suministro de agua basado en la energía del sol tanto para lugares remotos, donde no se dispone de red eléctrica, como para instalaciones que sí disponen de ésta pero en las que se ofrece una alternativa económica/ecológica. El kit está compuesto de los siguientes elementos: · Electrobomba sumergida serie E4XP · Cuadro eléctrico de control · Conjunto paneles solares Principio de funcionamiento: Los paneles solares captan la energía irradiada por el sol y la convierten en un voltaje de corriente continua que es aplicado a la entrada del variador de velocidad. Este último genera una tensión alterna trifásica de 230 ó 380V (según placa del motor) que será aplicada a la electrobomba sumergida para su funcionamiento. El uso del variador con salida 230 Vac / 380 Vac nos permite utilizar motores estándar trifásicos. Ratio potencia [%] La tensión generada por los paneles depende de la cantidad de radiación recibida, la cual depende a su vez de la época del año, del estado de la atmósfera, etc. El variador mide esta tensión y ajusta la velocidad de la electrobomba para adaptarse a la potencia entregada en cada momento por los paneles solares, obteniendo así el máximo aprovechamiento de la radiación disponible. Todo esto se consigue seleccionando un control tensión/frecuencia de par cuadrático, el cual incrementa el tiempo de bombeo a lo largo del día, con el consiguiente aumento del rendimiento diario del sistema. A bajas potencias de entrada (correspondientes a bajos niveles de radiación solar) se disminuye la frecuencia de salida. El par de la bomba disminuye permitiendo la rotación del motor, y en consecuencia, el bombeo de agua. La ventaja de este tipo de instalación es que con poca radiación solar (por ejemplo, al amanecer o atardecer) el sistema es capaz de hacer funcionar la bomba en un porcentaje de prestaciones proporcional a esas condiciones. Si la cantidad de radiación no es suficiente (por ejemplo por la noche), la bomba se parará automáticamente y volverá a arrancar cuando haya radiación. Tensión de los paneles solares: El máximo rendimiento de la electrobomba se consigue para una tensión generada por los paneles de al menos Para conseguir esta tensión será necesario conectar en serie un número de paneles tal que: 2 2 Voltaje motor. Voltaje motor nº paneles = Tensión panel Por ejemplo, para paneles de 35V y motor de 220V habrá que conectar en serie: 2 220 / 35 = 9 paneles. En la conexión serie, el positivo de cada panel se conecta al negativo del siguiente, quedando el negativo del primer panel y el positivo del último para conectar al cuadro eléctrico. Características del motor: El motor de la electrobomba debe ser trifásico para una tensión nominal de 220/380V y 50 Hz. Su potencia debe estar acorde con la parte hidráulica montada y con la potencia del cuadro eléctrico y de los paneles solares. Pág. 4 E4XP solar Metodología de cálculo Con el objetivo de asegurar un correcto funcionamiento del sistema hay que realizar un diseño óptimo de la instalación, para lo cual se ha establecido la siguiente metodología de cálculo para la selección de los distintos sistemas de bombeo fotovoltaico. 1. 2. 3. Datos de la ubicación geográfica (continente, país, localidad), especificando la localización mediante coordenadas (latitud y longitud). Seleccionar los datos de insolación para cada mes (media diaria de la insolación). La insolación corresponde al valor acumulado de la irradiación en un tiempo dado. El tiempo se mide en horas [h] y la insolación en vatios hora por metro 2 cuadrado [Wh/m ]. La cantidad de energía recibida del sol y la demanda de energía diaria son dos puntos clave a tener en cuenta. Para el cálculo de producción, el concepto de HSP (horas de sol pico) establece una relación entre la cantidad de energía recibida del sol y la cantidad de energía proporcionada por el módulo solar fotovoltaico bajo una intensidad de radiación solar de 1000 W/m2. Requerimiento de agua diaria en distintas estaciones del año. Este paso es muy importante, de manera que previo a determinar la potencia del sistema fotovoltaico y el tipo de bomba a emplear, es necesario conocer las necesidades diarias de agua y ciertos valores relacionados a las condiciones hidráulicas del propio bombeo. La potencia del generador fotovoltaico (paneles solares) estará en función del producto de la Carga Dinámica Total (CDT) y el volumen de agua diario necesario. La Carga Dinámica Total (CDT) es la suma de la Carga Estática (CE) y la Carga Dinámica (CD), de acuerdo con: CDT = CE + CD = (Nivel estático + Altura de descarga) + (Nivel dinámico + Rozamiento) 4. 5. Elección de los módulos fotovoltaicos. El número de placas que se deben conectar en serie depende de la potencia del motor que se quiere alimentar, y de las características eléctricas del modelo de placa seleccionado. Específicamente se deben cumplir las siguientes condiciones: La tensión total en carga debe ser aproximadamente 315 V. La tensión total en vacío no debe ser superior a 400 V. La potencia total en carga debe ser al menos el doble de la del motor. Determinación del ángulo de mayor insolación, inclinación del panel de acuerdo con los datos de insolación (ángulos óptimos para cada mes) Todos estos cálculos serán realizados por el Departamento Técnico de BOMBAS CAPRARI, S.A., ya que el cliente sólo tiene que indicar los datos de servicio, es decir, caudal y altura. Pág. 5 Aplicaciones E4XP solar Las aplicaciones a las cuales está enfocado este tipo de instalación fotovoltaica es el sistema de bombeo de agua autónomo, tanto para uso doméstico como agrícola. Dentro de ese grupo de aplicaciones, las más representativas para el uso del sistema E4XP solar serían: 1. 2. Extracción de aguas subterráneas para consumo humano. Extracción de aguas subterráneas para aplicaciones agrícolas y/o ganaderas. Para ello BOMBAS CAPRARI, S.A. ha desarrollado varias opciones de sistemas de bombeo a utilizar en zonas sin red eléctrica basados en generadores fotovoltaicos. En todos los casos, se trata de sistemas de bombeo que presentan una fiabilidad eléctrica muy elevada, llegando a tener un funcionamiento totalmente automatizado. Este tipo de bombeo es especialmente útil para demandas medias de agua, y para necesidades agrícolas y/o ganaderas moderadas. E4XP solar bombeo directo. Este sistema permite utilizar un generador fotovoltaico para alimentar un grupo de bombeo de agua. El conjunto bomba/motor sólo funciona en el caso de recibir los paneles radiación solar. Si la aplicación lo demanda, el sistema de acumulación se compone de un depósito convencional en el que se almacena la cantidad de agua necesaria para los periodos sin radiación solar. E4XP solar con generador como fuente de energía alternativa. Siguiendo la misma filosofía que el bombeo directo, se añade un elemento más que asegura el suministro de agua en cualquier momento en que se produzca una demanda. Cuando los paneles fotovoltaicos no son capaces de suministrar la potencia adecuada a la demanda de potencia del motor eléctrico de la bomba, se conectará mediante conmutación manual un generador que podrá ser de gasolina o diesel (bajo pedido se puede suministrar el equipo con conmutación automática). E4XP solar con sistema de acumulación de baterías. En instalaciones aisladas, en ocasiones se plantea la necesidad, en horario nocturno, de disponer de suministro eléctrico para alumbrado y/o receptores de baja potencia, para lo cual disponemos de equipos con sistema de acumulación mediante baterías. En todos los casos, el cuadro eléctrico además de incluir un variador de velocidad, dispone de sonda de nivel para el pozo y sonda de nivel para el depósito de almacenamiento de agua. Esto quiere decir que la bomba no va a trabajar bajo ningún concepto en seco, y a su vez, cuando el nivel del depósito alcance un mínimo predeterminado, la sonda de nivel instalada en su interior dará orden de marcha, y una vez que se haya llenado, esa misma sonda efectuará la correspondiente orden de paro del equipo de bombeo. Ventajas de E4XP solar. Las ventajas de este sistema E4XP solar se pueden enumerar como sigue: - - Disponibilidad de un amplio espectro de electrobombas en cuanto a potencias, caudal y altura. Elevado grado de fiabilidad. Elementos de un alto grado de rendimiento. Fácil instalación. Mantenimiento sencillo, enfocado a la limpieza periódica de los paneles fotovoltaicos, así como la revisión de las condiciones de trabajo del resto de los equipos e inspección visual de la estructura soporte de los paneles. En el caso del sistema E4XP solar con generador, gran versatilidad en lo concerniente al suministro de energía propiamente dicho. El generador fotovoltaico es un sistema modular que puede aumentar de tamaño, colocando nuevos paneles, si es preciso captar más energía solar para otros usos (por ejemplo, para un grupo de presión que necesita bombear agua desde el depósito de almacenamiento a otro punto situado a mayor altura en un punto alejado). Los paneles solares no tienen partes mecánicas en movimiento, ni sometidas a desgaste. Desde un punto de vista medioambiental son totalmente silenciosos. La elevada vida útil de los paneles fotovoltaicos, los cuales suponen como mínimo el 50% del valor de la instalación. Además, y como complemento de todo lo enumerado anteriormente, para la bomba sumergida de 4” disponemos del producto SUB-FLEX, consistente en tubería flexible autoportante de poliuretano con refuerzo textil – poliamida de alta tenacidad, lo cual facilita el montaje puesto que permite la instalación en un solo tramo de la bomba en el interior del pozo. Se trata de una solución de enorme versatilidad, que reduce la mano de obra y los medios mecánicos necesarios a la hora de instalar. SUB-FLEX es un producto certificado para agua potable, según NFS61. Para más información, dirigirse a nuestro Departamento Comercial. Pág. 6 E4XP solar Módulos fotovoltaicos BOMBAS CAPRARI, S.A. comercializa módulos fotovoltaicos de potencias 50 – 80 – 185 – 280 WP con las correspondientes estructuras de soporte fabricadas en aleación de aluminio 6063, de fácil montaje y mantenimiento mínimo, óptimas para ambientes rurales e industriales, y con buen comportamiento en ambientes marinos. El rango de regulación de los paneles es de 10º a 70º. Módulos fotovoltaicos Descripción Referencia TSM50M36 TSM80M36 TSM185M72 TSM280M72 MÁXIMA POTENCIA ( WP - Watios Pico ) 50 WP 80 WP 185 WP 280 WP INTENSIDAD DE CORTOCIRCUITO (ISC) 3,05 A 4,98 A 5,8 A 7,98 A CORRIENTE MÁXIMA DE LA PLACA (IMP) 2,86 A 4,54 A 5,09 A 7,63 A VOLTAJE EN VACIO (VOC) 21,5 V 21,88 V 44,6 V 43,78 V VOLTAJE A PLENA CARGA (VMP) 17,5 V 17,64 V 36,3 V 36,72 V DC 1000 V DC 1000 V DC 1000 V DC 1000 V ± 3% ± 3% ± 3% ± 3% 44,4 ± 2ºC 44,4 ± 2ºC 44,4 ± 2ºC 45 ± 2ºC 6,5 Kg 8,2 Kg 15,5 Kg 23 Kg 810 x 545 x 35 mm 1.205 x 545 x 35 mm 1.580 x 808 x 50 mm 1.965 x 992 x 50 mm 125 x 75 Monocristalino 125 x 125 Monocristalino 125 x 125 Monocristalino 156 x 156 Monocristalino VOLTAJE MÁXIMO TOTAL TOLERANCIA TEMPERATURA DE TRABAJO DE LA CÉLULA PESO DIMENSIONES TECNOLOGÍA DE LA CÉLULA Pág. 7 E4XP solar Cuadro eléctrico (sin sistema de acumulación por baterías) El cuadro eléctrico para bombeo directo de agua del sistema E4XP solar consta de un armario metálico de chapa de acero con acabado de pintura gris con grado de protección IP44, rejillas de ventilación para facilitar la refrigeración del equipo, un variador de frecuencia que asegura el suministro eléctrico al motor de la bomba en corriente alterna trifásica (230 ó 380V según modelo de motor), conjunto de protecciones para garantizar la seguridad de la maniobra de la máquina, y las señales de entrada para las sondas de nivel del pozo y el depósito, respectivamente. La gama de potencias va de 0,37 a 7,5 kW. Potencia [kW] Descripción 0,37 0,55 0,75 Cuadro 1,1 1,5 XPS022 2,2 3,0 4,0 5,5 7,5 XPS032 XPS042 - - - Modelo de placa TSM50 TSM50 TSM80 TSM185 TSM280 TSM185 TSM280 - - - Tensión [V] 3 ˜ 230 3 ˜ 230 3 ˜ 230 3 ˜ 230 3 ˜ 230 3 ˜ 230 3 ˜ 230 - - - 18 18 18 9 9 9+9 9+9 - - - Superficie placas [m ] 8 8 12 12 18 24 36 - - - Estructuras de soporte necesarias 6 6 6 3 3 6 6 - - - Cuadro - - - XPS033 XPS043 XPS053 XPS073 XPS103 Modelo de placa - - - TSM50 TSM80 TSM185 TSM280 TSM185 TSM280 TSM280 Tensión [V] - - - 3 ˜ 380 3 ˜ 380 3 ˜ 380 3 ˜ 380 3 ˜ 380 3 ˜ 380 3 ˜ 380 Combinación de placas - - - 30 30 15 15 15 + 15 15+15 15+15+15 Cuadro de interconexión de placas - - - - - - - XPSIC2 XPSIC2 XPSIC3 Superficie placas [m ] - - - 13 20 20 30 40 60 90 Estructuras de soporte necesarias - - - 10 10 5 5 10 10 15 Combinación de placas 2 2 Opciones Varistores (sólo 230V) XPS023 Entrada paneles / Salida motor Cuadro eléctrico (con sistema de acumulación por baterías) El cuadro eléctrico con sistema de acumulación mediante baterías contiene los mismos elementos que el anterior, sólo que añade un regulador de carga y un inversor senoidal, además de las baterías que correspondan para cada caso. Sólo acumula energía para conectar receptores de corriente alterna monofásica (230Vac), tales como bombillas, pequeños electrodomésticos, pero en ningún caso para funcionamiento del motor de la bomba. La gama de potencias es de 0,8 y 1,5 kW. Potencia [W] Descripción Cuadro Modelo de placa Combinación de placas Tensión [V] Regulador de carga Inversor senoidal Baterías 2 Superficie placas [m ] Estructuras de soporte necesarias Máxima potencia motor bomba [kW] 800 1.500 XPSBAT800 XPSBAT1500 TSM185 TSM280 6 8 24Vcc / 230Vac 48Vcc / 230Vac 50A / 24Vcc 50A / 48Vcc 800W / 24Vcc / 230Vac / 50Hz (60Hz) 1800W / 48Vcc / 230Vac / 50Hz (60Hz) 12V / 130Ah (2 uds.) 12V / 130Ah (4 uds.) 7,5 16 2 3 0,55 1,1 Pág. 8 Algunas referencias E4XP solar TÚNEZ CUBA ANGOLA Pág. 9 Bombeo directo con seguidor solar E4XP solar Con el fin de mejorar las prestaciones del bombeo solar directo, hemos desarrollado un sistema de seguimiento del sol. De esta manera además de poder regular el ángulo de inclinación respecto a la horizontal de los paneles estos también puedan girar sobre un eje central mediante un actuador lineal, permitiendo así un seguimiento de 90º del ángulo Este – Oeste. Esta solución permite seguir la trayectoria del sol desde el amanecer hasta el atardecer, consiguiendo aumentar la eficiencia de los paneles solares entre 20 y un 30%. Lógicamente, cuanto más nos acerquemos al ecuador, mayor será la eficiencia obtenida. Se trata de un sistema de seguimiento diseñado para un montaje modular y ampliable, de gran simplicidad, con el que conseguimos las siguientes ventajas: mayor eficiencia de la instalación ya que se incrementa el tiempo de funcionamiento del bombeo con un aumento considerable de la cantidad de potencia útil entregada. posibilidad de utilizar el bombeo en cualquier tipo de instalación que demande las máximas exigencias de caudal y presión. Más concretamente, instalaciones de riego por aspersión en las cuales mantener una presión constante a lo largo del día es condición indispensable para un adecuado funcionamiento de los elementos de riego (aspersores, pivots …) disminución del plazo de amortización. En lo que respecta a los elementos que conforman este tipo de instalación, para cada situación se definirá la solución más idónea con el fin de determinar el número de paneles solares necesarios, así como la estructura de soporte de los paneles correspondiente. Siguiendo la máxima de sacar el mayor provecho y rendimiento a los paneles solares, para este tipo de instalación sólo se utilizarán combinaciones de paneles de 185 y 280 Wp. Pág. 10 E4XP solar Red comercial [ CENTRAL ] [ DELEGACIONES ] BOMBAS CAPRARI, S.A. ( CENTRAL ) C/ Federico Chueca, 5 – Pol. Ind. Santa Rosa 28806 ALCALÁ DE HENARES ( Madrid ) 918 895 861 – 918 891 187 [email protected] DELEGACIÓN CAPRARI ANDALUCIA ORIENTAL C/ Antonio Huertas Remigio, nave 26 – Pol. Ind. La Paz 18200 MARACENA ( Granada ) 958 411 210 – 958 411 274 [email protected] DELEGACIÓN CAPRARI CASTILLA Y LEÓN C/ Pirita, 7 – 9, planta 1ª, Letra B – Pol. Ind. San Cristóbal 47012 VALLADOLID 983 361 859 – 983 361 860 [email protected] DELEGACIÓN CAPRARI CATALUÑA 08029 BARCELONA 936 623 662 – 936 623 481 [email protected] DELEGACIÓN CAPRARI CENTRO C/ Federico Chueca, 5 – Pol. Ind. Santa Rosa 28806 ALCALÁ DE HENARES ( Madrid ) 918 895 861 – 918 891 187 [email protected] DELEGACIÓN CAPRARI GALICIA 15009 LA CORUÑA 607 958 513 – 918 259 184 [email protected] DELEGACIÓN CAPRARI MURCIA - ALICANTE 30720 SANTIAGO DE LA RIBERA ( Murcia ) 968 335 575 – 968 335 576/ 968 236 093 – 968 236 198 [email protected] DELEGACIÓN CAPRARI VALENCIA 46017 VALENCIA 961 272 730– 961 270 658 [email protected] [ AGENCIAS ] EUSEBIO CANO, S.L. C/ XIII, parcela 44A – Pol. Ind. de Manzanares 13200 MANZANARES ( Ciudad Real ) 926 610 968 – 926 612 892 [email protected] ITÁLICA DE BOMBAS, S.L. – ANDALUCÍA OCCIDENTAL Ctra. Olivares – Sanlúcar La Mayor, 25 41804 OLIVARES ( Sevilla ) 954 710 077 – 954 110 343 [email protected] JAYRA HIDRÁULICA, S.L. C/ Ramón Power, 42, Local 1 28043 MADRID 917 590 609 – 917 599 708 [email protected] TÉCNICAS Y SUMINISTROS TMAG, S.L. Avda. de Burgos, 80 39600 REVILLA DE CAMARGO ( Cantabria ) 618 297 381 – 942 258 409 [email protected] [ DISTRIBUIDORES ] EXPORTACIÓN ALMERÍA – GRANADA – JAÉN – MÁLAGA BURGOS NORTE – LEÓN – PALENCIA – SALAMANCA VALLADOLID – ZAMORA BARCELONA – GERONA – LÉRIDA – TARRAGONA ÁVILA – BURGOS SUR – CUENCA – GUADALAJARA – MADRID LA RIOJA – TOLEDO – SEGOVIA – SORIA LA CORUÑA – LUGO – ORENSE - PONTEVEDRA ALICANTE – MURCIA CASTELLÓN – VALENCIA BALEARES ALBACETE – CIUDAD REAL – CUENCA – TOLEDO BADAJOZ – CÁCERES CÁDIZ – CÓRDOBA – HUELVA – SEVILLA ISLAS CANARIAS ÁVILA – BURGOS SUR – CUENCA – GUADALAJARA – MADRID LA RIOJA – TOLEDO – SEGOVIA – SORIA ASTURIAS – CANTABRIA GRUPO ANSAREO AEB, S.L. Pol. Ind. Granada, Pabellón M-1 48530 ORTUELLA ( Vizcaya ) 946 354 706 – 946 354 828 [email protected] ÁLAVA – GUIPÚZCOA – VIZCAYA NAVARRA REMAGUA, S.L. C/ Brazal Almotilla, nave 23 50410 QUARTE DE HUERVA ( Zaragoza ) 976 751 268 – 976 750 884 [email protected] HUESCA – TERUEL – ZARAGOZA UNIÓN DE SONDEOS, S.L. Ctra. N-340, Km. 18 – Barrio Nuevo 11149 CONIL DE LA FRONTERA ( Cádiz ) 956 445 775 – 956 445 564 [email protected] CÁDIZ Pág. 11 E4XP s o l a r B O M B A S C A P R A R I , S. A. C/ Federico Chueca, 5 - Pol. Ind. Santa Rosa 28806 ALCALÁ DE HENARES (Madrid) - ESPAÑA Apdo. de Correos 128 – 28800 Tel: +34 918 887 653 - Fax: +34 918 891 187 [email protected] - www.caprari.com Los datos contenidos en este catálogo podrán ser modificados sin previo aviso. . EXTRA PERFORMANCES E4XP15/13 MC405M DN A Monofásico Trifásico Einphasig Dreiphasig Monofase Trifase B C B C Peso - Gewicht - Peso (kg) Bomba Pumpe Pompa (mm) MC405 E4XP15/19 MC4075M MC4075 478 340 818 320 798 4,6 598 340 938 340 Motor - Motor Motore Equipo - Gruppe Gruppo Monofásico Einphasig Monofase Trifásico Dreiphasig Trifase Monofásico Einphasig Monofase Trifásico Dreiphasig Trifase 8,1 7,4 12,7 12,0 A 938 5,7 9,2 8,0 14,9 13,7 G 14” 765,5 360 1125,5 340 1105,5 7,0 10,3 8,8 17,3 15,8 E4XP15/39 MCH415M MCH415 1025,5 450 1475,5 420 1445,5 9,3 11,4 10,1 20,7 19,4 1,5 E4XP15/50 MCK42M 1245,5 475 1720,5 447 1692,5 11,4 14,6 10,8 26,0 22,2 2 E4XP15/26 MC41M MC41 MCK42 1 3 E4XP20/9 MC405M MC405 398 340 738 320 718 4,0 E4XP20/14 MC4075M MC4075 498 340 838 340 838 E4XP20/19 MC41M 598 360 958 340 938 MC41 E4XP20/29 MCH415M MCH415 G 14” 825,5 450 1275,5 420 1245,5 8,1 7,4 12,1 11,4 4,8 9,2 8,0 14,0 12,8 5,7 10,3 8,8 16,0 14,5 5 7,9 11,4 10,1 19,3 18,0 6 E4XP20/38 MCH42M MCH42 1005,5 475 1480,5 447 1452,5 9,1 12,8 10,8 21,9 19,9 E4XP20/50 MCK43M MCK43 1245,5 580 1825,5 475 1720,5 11,2 17,4 12,5 28,6 23,7 E4XP20/57 MCK43M MCK43 1413 580 1993 475 1888 12,6 17,4 12,5 30,0 25,1 E4XP20/66 MCR44 1593 - 520 2113 14,1 - 18,0 - 32,1 MC405 338 340 678 320 658 3,5 8,1 7,4 11,6 10,9 398 340 738 340 738 4,0 9,2 8,0 13,2 12,0 458 360 818 340 798 4,5 10,3 8,8 14,8 13,3 578 450 1028 420 998 5,4 11,4 10,1 16,8 15,5 - - 4 7 8 9 10 E4XP25/6 MC405M E4XP25/9 MC4075M MC4075 E4XP25/12 MC41M MC41 E4XP25/18 MCH415M MCH415 E4XP25/25 MCH42M MCH42 745,5 475 1220,5 447 1192,5 6,8 12,8 10,8 19,6 17,6 E4XP25/31 MCK43M MCK43 G 14” 865,5 580 1445,5 475 1340,5 7,8 17,4 12,5 25,2 20,3 E4XP25/37 MCK43M MCK43 985,5 580 1565,5 475 1460,5 8,8 17,4 12,5 26,2 21,3 E4XP25/43 MCR44 1105,5 520 1625,5 9,7 - 18,0 - 27,7 - - - 11 12 13 14 15 E4XP25/50 - MCR44 1245,5 - - 520 1765,5 11,0 - 18,0 - 29,0 16 E4XP25/57 - MCR455 1413 - - 590 2003 12,2 - 21,4 - 33,6 17 E4XP25/66 - MCR455 1593 - - 590 2183 14,1 - 21,4 - 35,5 E4XP30/5 MC405M E4XP30/8 MC4075M MC4075 E4XP30/11 MC41M MC405 MC41 E4XP30/16 MCH415M MCH415 343 340 683 320 663 2,8 8,1 7,4 10,9 10,2 418 340 758 340 758 4,0 9,2 8,0 13,2 12,0 493 360 853 340 833 4,5 10,3 8,8 14,8 13,3 618 450 1068 420 1038 5,5 11,4 10,1 16,9 15,6 E4XP30/21 MCH42M MCH42 G 14” 770,5 475 1245,5 447 1217,5 6,7 12,8 10,8 19,5 17,5 E4XP30/32 MCK43M MCK43 1045,5 580 1625,5 475 1520,5 8,7 17,4 12,5 26,1 21,2 E4XP30/43 - MCR44 1348 - - 520 1868 11,1 - 18,0 - 29,1 E4XP30/51 - MCR455 1548 - - 590 2138 12,7 - 21,4 - 34,1 E4XP30/57 - MCR455 1698 - - 590 2288 13,9 - 21,4 - 35,3 E4XP35/5 MC4075M MC4075 368 340 708 340 708 3,6 9,2 8,0 12,8 11,6 E4XP35/7 MC41M 428 360 788 340 768 4,0 10,3 8,8 14,3 12,8 E4XP35/10 MCH415M MCH415 518 450 968 420 938 4,7 11,4 10,1 16,1 14,8 E4XP35/14 MCH42M MCH42 638 475 1113 447 1085 5,5 12,8 10,8 18,3 16,3 E4XP35/20 MCH43M MCH43 G 14” 845,5 580 1425,5 475 1320,5 7,1 17,4 12,5 24,5 19,6 E4XP35/27 - MCH44 1055,5 - - 515 1570,5 8,5 - 15,0 - 23,5 E4XP35/36 - MCR455 1353 - - 590 1943 10,7 - 21,4 - 32,1 E4XP35/44 - MCR475 1593 - - 685 2278 12,3 - 24,5 - 36,8 E4XP35/50 - MCR475 1800,5 - - 685 2485,5 14,0 - 24,5 - 38,5 360 803 340 MC41 E4XP40/6 MC41M E4XP40/9 MCH415M MCH415 MC41 783 4,0 10,3 8,8 14,3 12,8 555,5 450 1005,5 420 975,5 4,9 11,4 10,1 16,3 15,0 443 E4XP40/12 MCH42M MCH42 668 475 1143 447 1115 5,6 12,8 10,8 18,4 16,4 E4XP40/17 MCH43M MCH43 883 580 1463 475 1358 7,1 17,4 12,5 24,5 19,6 E4XP40/23 - MCH44 1118 - - 515 1633 8,7 - 15,0 - 23,7 E4XP40/30 - MCH455 1398 - - 540 1938 10,8 - 18,3 - 29,1 E4XP40/36 - MCR475 1623 - - 685 2308 12,5 - 24,5 - 37,0 E4XP40/42 - MCR475 1875,5 - - 685 2560,5 14,1 - 24,5 - 38,6 E4XP40/48 - MCR410 2100,5 - - 770 2870,5 15,7 - 28,5 - 44,2 E4XP40/56 - MCR410 2400,5 - - 770 3170,5 17,8 - 28,5 - 46,3 E4XP50/6 MCH415M MCH415 473 450 923 420 893 4,3 11,4 10,1 15,7 14,4 E4XP50/8 MCH42M MCH42 558 475 1033 447 1005 4,9 12,8 10,8 17,7 15,7 E4XP50/12 MCH43M MCH43 755,5 580 1335,5 475 1230,5 6,3 17,4 12,5 23,7 18,8 E4XP50/16 - MCH44 925,5 - - 515 1440,5 7,6 - 15,0 - 22,6 E4XP50/22 - MCH455 1180,5 - - 540 1720,5 9,5 - 18,3 - 27,8 E4XP50/30 - MCR475 1548 - - 685 2233 12,2 - 24,5 - 36,7 E4XP50/40 - MCR410 2000,5 - - 770 2770,5 15,5 - 28,5 - 44,0 G 2” G 2” 18 Monofásico - Einphasig Monofase Tensión Spannung Tensione Motor tipo Motortyp Tipo Motore Bomba tipo Pumpetyp Tipo Pompa Monofásico Trifásico Einphasig Dreiphasig Monofase Trifase Tabla selección del cable Kabellänge Tabella selezione cavi Corriente nominal Nennstrom Corrente nominale Dimensiones máximas y pesos Abmessungen und Gewichte Dimensioni di ingombro e pesi V 230 400 230 400 230 400 230 400 230 400 230 400 230 400 230 400 230 400 230 400 230 400 230 400 230 400 230 400 230 400 230 400 230 400 230 400 230 400 Trifásico - Dreiphasig Trifase Cables de sección - Kabelquerschnitt - Cavi di sezione 3 (4) x .... S [mm2] 1,5 2,5 4 6 10 1,5 2,5 4 6 10 16 Longitud máx .... - Max Länge .... - Lunghezza massima .... [m] 727 362 241 181 302 121 201 322 91 151 241 362 72 121 193 290 483 60 101 161 241 402 52 86 138 207 345 45 75 121 181 302 40 67 107 161 268 36 60 97 145 241 33 55 88 132 220 30 50 80 121 201 27 46 74 111 186 25 43 69 103 172 23 40 64 97 161 37 60 90 151 484 209 363 139 242 104 182 84 145 70 121 60 104 52 91 46 81 42 72 38 66 34 60 32 55 29 51 27 47 348 606 232 404 174 303 139 242 116 202 99 173 87 151 77 135 70 121 63 110 58 101 53 93 50 86 46 80 43 75 40 70 38 66 557 371 646 279 484 223 388 186 323 159 277 139 242 124 215 111 194 101 176 93 161 86 149 80 138 74 129 70 121 65 114 62 107 334 581 279 484 239 415 209 363 186 323 167 291 152 264 139 242 129 224 119 208 111 194 104 182 98 171 93 161 348 606 310 538 279 484 253 440 232 404 214 373 199 346 186 323 174 303 164 285 155 269 646 596 318 554 297 517 279 484 262 456 248 431 Las longitudes de los cables se refieren a cos j = 0,8 y caída de tensión del 3% (ver Tab. 4). Die Länge der Kabel bezieht sich auf cos j = 0,8 und zulässigen Spannungsabfall von 3% (siehe Tab. 4). Le lunghezze dei cavi sono riferite a cos φ = 0,8 e caduta di tensione del 3% (vedi Tab. 4). El cuarto conductor es de protección - Der vierte Leiter ist als Schutz - N.B. Il quarto conduttore è di protezione. Características de funcionamiento a 2 Polos/50 Hz Betriebsdaten 2 Polen/50 Hz Caratteristiche di funzionamento 2 Poli/50 Hz Tipo - Typ - Tipo Monofásico Einphasig Monofase Trifásico Dreiphasig Trifase Instalación horizontal Horizontale Installation Installazione orizzontale l/s 0 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 m3/h 0 0,36 0,54 0,72 0,90 1,08 1,26 1,44 1,62 1,80 2,16 2,52 2,88 3,24 3,6 l/min 0 6 9 12 15 18 21 24 27 30 36 42 48 54 60 77 72 68,5 64,5 58,5 52,5 45 36,5 26 39,5 ALTUR E4XP15/13+MC405M E4XP15/13+MC405 E4XP15/19+MC4075M E4XP15/19+MC4075 si 114 107 102 96,5 88,5 79 68 54,5 E4XP15/26+MC41M E4XP15/26+MC41 ya 155 146 140 131 120 107 92,5 75 54 E4XP15/39+MCH415M E4XP15/39+MCH415 si 235 220 210 197 180 162 140 113 81,5 E4XP15/50+MCK42M E4XP15/50+MCK42 301 284 271 254 234 210 181 146 107 2 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,7 2,9 NPSH (m) E4XP20/9+MC405M E4XP20/9+MC405 54 51 50 48 46 43,5 41 38 35 28 19,5 E4XP20/14+MC4075M E4XP20/14+MC4075 85 80,5 78,5 75,5 72,5 68,7 65 60,2 55,5 45 31,5 E4XP20/19+MC41M E4XP20/19+MC41 114 109 106 102,5 99 93,7 88,5 82 75,5 60 42 E4XP20/29+MCH415M E4XP20/29+MCH415 176 167 163 157 151 142,5 134 124 114 91 63 E4XP20/38+MCH42M E4XP20/38+MCH42 230 220 213 205 197 186,5 176 163,5 151 120 84 E4XP20/50+MCK43M E4XP20/50+MCK43 309 294 286 275 264 249,5 235 218 201 161 115 E4XP20/57+MCK43M E4XP20/57+MCK43 350 329 320 306,5 293 277,5 262 242,5 223 177 123 E4XP20/66+MCR44 405 387 379 365,5 352 334 316 292,5 269 215 152 2,2 2,2 2,2 2,2 2,3 2,3 2,4 2,4 2,6 2,8 si ya si NPSH (m) E4XP25/6+MC405M E4XP25/6+MC405 37 36,5 36 35,5 35 34,5 33,7 33 31 28,5 26 22,5 19 E4XP25/9+MC4075M E4XP25/9+MC4075 55,5 55 54,5 54 53 52 51 50 47 44 40 35 29,5 E4XP25/12+MC41M E4XP25/12+MC41 75 74 73,2 72,5 71,2 70 68,5 67 63,5 59 53,5 47,5 40 E4XP25/18+MCH415M E4XP25/18+MCH415 112 111 110 109 107 105 103 101 94,5 89 79 70 58,8 E4XP25/25+MCH42M E4XP25/25+MCH42 si 153 152 151 150 148 146 143 140 133 124 112 97,5 81,5 E4XP25/31+MCK43M E4XP25/31+MCK43 ya 191 189 187,5 186 183,5 181 177,5 174 165 153 140 124 104 E4XP25/37+MCK43M E4XP25/37+MCK43 si 225 223 221 219 215,5 212 208 204 193 180 161 140 117 E4XP25/43+MCR44 277 268 264,5 261 257 253 248 243 229 213 193 170 143 E4XP25/50+MCR44 306 304 301 298 293 288 281,5 275 259 240 218 192 161 E4XP25/57+MCR455 370 360 355,5 351 345,5 340 333,5 327 311 290 263 233 199 E4XP25/66+MCR455 424 411 405 399 392 385 376 367 346 321 290 253 212 2,2 2,2 2,2 2,3 2,3 2,3 2,3 2,4 2,5 2,6 2,8 3 32 28 27,5 26,5 25,5 24,5 23 NPSH (m) E4XP30/5+MC405M E4XP30/5+MC405 E4XP30/8+MC4075M E4XP30/8+MC4075 51 45,5 44,5 43 41,5 39,5 37,5 E4XP30/11+MC41M E4XP30/11+MC41 69,5 62 60 58 56 53,5 50,5 E4XP30/16+MCH415M E4XP30/16+MCH415 si 103 91,5 89 86 83 79,5 75 E4XP30/21+MCH42M E4XP30/21+MCH42 ya 135 120 117 114 111 105 100 E4XP30/32+MCK43M E4XP30/32+MCK43 si 204 180 175 168 162 154 145 E4XP30/43+MCR44 277 248 243 235 226 214 203 E4XP30/51+MCR455 332 301 293 285 274 262 247 E4XP30/57+MCR455 369 329 321 311 300 280 270 2,4 2,4 2,5 2,5 2,6 2,7 NPSH (m) E4XP35/5+MC4075M E4XP35/5+MC4075 33 29,5 29 E4XP35/7+MC41M E4XP35/7+MC41 46 41 40,5 E4XP35/10+MCH415M E4XP35/10+MCH415 si 66 59,5 58,5 E4XP35/14+MCH42M E4XP35/14+MCH42 ya 92 83 81,5 E4XP35/20+MCH43M E4XP35/20+MCH43 si 134 119 117 E4XP35/27+MCH44 178 161 159 E4XP35/36+MCR455 239 217 213 E4XP35/44+MCR475 293 266 261 E4XP35/50+MCR475 317 298 293 2,3 2,3 NPSH (m) E4XP40/6+MC41M E4XP40/6+MC41 E4XP40/9+MCH415M E4XP40/9+MCH415 E4XP40/12+MCH42M E4XP40/12+MCH42 E4XP40/17+MCH43M E4XP40/17+MCH43 E4XP40/23+MCH44 37 si ya si 56 TOLERANCIAS - DIE TOLERANZ - TOLLERANZE 75 108 145 E4XP40/30+MCH455 191 E4XP40/36+MCR475 230 E4XP40/42+MCR475 265 E4XP40/48+MCR410 307 E4XP40/56+MCR410 356 NPSH (m) E4XP50/6+MCH415M E4XP50/6+MCH415 E4XP50/8+MCH42M E4XP50/8+MCH42 si E4XP50/12+MCH43M E4XP50/12+MCH43 ya 80 E4XP50/16+MCH44 si 106 39,5 53 E4XP50/22+MCH455 145 E4XP50/30+MCR475 198,5 E4XP50/40+MCR410 264,5 Las características de funcionamiento han sido registradas con agua fría (15ºC) a la presión atmosférica de (1 bar) y están garantizadas según las normas ISO 9906 GRADE 2B. Los datos de catálogos se refieren a liquídos con densidad de 1 kg/dm³ y con viscosidad cinemática no superior a 1 mm²/s. Die Merkmalen der Arbeitsweise sind mit dem Kaltem Wasser (15°C) mit dem atmosphärischem Druck (1 Bar) entnommen und sie sind garantiert gemäß der Normen ISO 9906 GRADE 2B. Die Angaben auf dem Katalog beziehen sich auf den Flüssigkeiten mit einer Dichte von 1Kg/dm3, und mit einer Kinematik Viskosität nicht höherer als 1mm2/s. Le caratteristiche di funzionamento sono state rilevate con acqua fredda (15°C) alla pressione atmosferica (1 bar) e vengono garantite, secondo le norme ISO 9906 GRADE 2B. I dati di catalogo si riferiscono a liquidi con densità di 1 kg/dm3 e con viscosità cinematica non superiore a 1 mm2/s. NPSH (m) Máquinas de conformidad con la Directiva 2009/125/CE (EcoDesign - ErP) M.E.I. ≥ 0.10 Maschinen erfüllen die Richtlinie 2009/125/EG (EcoDesign - ErP) M.E.I. ≥ 0.10 Macchine conformi alla Direttiva 2009/125/CE (EcoDesign - ErP) M.E.I. ≥ 0.10 Contactar con la sede correspondiente de la red de ventas - Bei Rückfragen kontaktieren Sie bitte unser Vertriebnetz - Interpellare la sede o la rete di vendita 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,8 2 2,2 2,4 2,6 2,8 3 3,2 3,4 3,6 3,8 4 5 6,5 3,96 4,32 4,68 5,04 5,40 5,8 6,5 7,2 7,9 8,6 9,4 10,1 10,8 11,5 12,2 13 13,7 14,4 18 23,4 66 72 78 84 90 96 108 120 132 144 156 168 180 192 204 216 228 240 300 390 RA DE CARGA - GESAMTFÖRDERHÖHE - PREVALENZA (m) Monofásico - Einphasig Monofase Motor tipo Motortyp Tipo Motore 14,5 23 Potencia nominal Leistung Nennleistung Potenza nominale Corriente nominal - Nennstrom In corrente nominale (A) A plena carga - Bei Vollast A pieno carico Capacidad Capacidad Sección cable Max. condensador condensador de arranques hora Kabelquersch de marcha arranque* Sezione cavo Max. BetriebKonden- AnlaufKonden- Starts/Stunde 4x1,5 mm2 sator sator* Max Capacità Capacità Longitud avviamenti condensatore condensatore Länge ora di marcia di avviamento* Lunghezza kW HP 230 V 400 V [ μF ] [V] [ μF ] [V] N° (m) MC405M 0,37 0,50 3,2 - 20 450 30 450 20 1,5 MC4075M 0,55 0,75 4,2 - 25 450 30 450 20 1,5 MC41M 0,75 1,00 5,5 - 35 450 40 450 20 1,5 MCH415M 1,10 1,50 8,1 - 40 450 40 450 20 1,5 MCH42M 1,50 2,00 10,7 - 50 450 60 450 20 1,5 MCH43M 2,20 3,00 14,3 - 76 450 60 450 15 2,0 MCK42M 1,50 2,00 10,7 - 50 450 60 450 20 1,5 MCK43M 2,20 3,00 14,3 - 76 450 60 450 15 2,0 31,5 * Para usos exigentes - * Für anspruchsvolle Einsätze - * Per impieghi gravosi 46,5 65 82 93 114 125 158 Motor tipo Motortyp Tipo Motore 166 3,3 Potencia nominal Leistung Nennleistung Potenza nominale Corriente nominal - Nennstrom In corrente nominale (A) A plena carga Bei Vollast A pieno carico En vacío Unbelastet A vuoto Sección cable Max. arranques hora Kabelquersch Sezione cavo Max. 4x1,5 mm2 Starts/Stunde Max Longitud avviamenti Länge ora Lunghezza HP 230 V 400 V 230 V 400 V N° (m) 0,37 0,50 2,1 1,2 1,6 0,9 20 1,5 MC4075 0,55 0,75 2,9 1,7 2,4 1,4 20 1,5 MC41 0,75 1,00 4 2,3 3,3 1,9 20 1,5 MCH415 1,10 1,50 4,8 2,8 3,1 1,8 20 1,5 MCH42 1,50 2,00 4,9 4 5,2 3 20 1,5 MCH43 2,20 3,00 9,7 5,6 7,6 4,4 20 2,0 MCH44 3,00 4,00 13,2 7,6 9,2 5,3 20 2,0 MCH455 4,00 5,50 16,5 9,5 11,3 6,5 20 2,0 MCK42 1,50 2,00 6,9 4 5,2 3 20 1,5 MCK43 2,20 3,00 9,7 5,6 7,6 4,4 20 2,0 23 MCR44 3,00 4,00 13,3 7,7 11,1 4,4 20 2,3 41 33,5 MCR455 4,00 5,50 17,8 10,3 14,5 8,4 15 2,3 65,5 56,5 45,5 MCR475 5,50 7,50 22,3 12,9 12,3 9,4 15 2,5 98,5 93,5 80,5 65,5 MCR410 7,50 10,00 29,3 16,9 20,1 11,6 15 3,0 142 135 128 112 91 197 190 181 172 149 122 242,5 235 224 211 184 152 271,5 262 250 237 204 164 2,4 2,5 2,5 2,6 2,8 3 3,4 31,5 31 30,5 30 29,5 28 26 47 46,2 45,5 44,7 44 41,5 63 62,2 61,5 60,2 59 55 92 90,5 89 87 85 125 123 121 119 164 162 160 157 197 194 191 228 224,5 263 259,5 306 2,2 19,5 17,5 15,5 13 34,7 32 28,5 25,5 21,5 46,7 43 38,5 34 29 69,5 64 58 51 43,5 92,2 84,5 76 66,5 56,5 133,5 122 109 96 82 189 173 156 137 117 229 211 190 167 143 249,5 229 205,5 181 156 2,8 2,9 3 3,2 3,5 28,5 28 27 26 25 23,5 20,5 16,5 39,7 39 37,5 36 34,5 32,5 28,5 57,2 56 54,2 52,5 52,5 47 79,7 78 75,5 73 69,5 114 111 107,5 104 155,5 152 147 208,5 204 255,5 250 287 281 2,4 Trifásico - Dreiphasig Trifase kW MC405 21,2 Entre inverter y motor agregar un filtro para atenuarel gradiente de tensión (contactar la red de venta). 23,5 21 18 15,5 12,5 38,5 35 30,5 26,5 22,5 18,5 52 47,5 42,5 37 31 25 80 75 69 62 54,5 46 37 117 110 103 95 85 74,5 63 51,5 154 146 136 125 112 98 84 70 187,5 184 176 165 152 137 120 103 84,5 221 216,5 212 201 187 172 155 135 115 93,5 256 251,5 247 236 221 204 183 160 137 113 301,5 297 291 285 270 252 230 206 181 152 125 2,2 2,2 2,3 2,3 2,3 2,4 2,5 2,8 3,1 3,6 4,2 33,5 33,2 33 32 31 29,5 28 26,5 25 23 21 19,2 17,5 15 45 44,2 43,5 42 40,5 39 37 35 33 30,5 28 25,5 23 20 67 66 65 63 60 58 55 52 49 45,5 42 38,2 34,5 30 91 89,2 87,5 85 82 79 74 70 66 61 56 52 48 41 123 121,2 119,5 116 112 107 101 95,5 90 82,5 75 68 61 55 169 166 163 158,5 153 148 140 132 124 115 106 96,5 87 77 224 220 217 212 206,5 197 185 175 165 152,5 140 128,5 117 101 2,1 2,1 2,1 2,3 2,3 2,4 2,6 2,9 2,9 3,4 3,4 4 4 4,5 Motor sumergido Asíncrono, con rotor en cortocircuito, salida del eje y bridas según normas Nema, 2 polos, trifase hasta 7,5 kW, monofase con condensador externo permanente hasta 2,2 kW; estator extraíble para un eventual bobinado, llenado totalmente en fábrica con aceite dieléctrico atóxico conforme a las prescripciones de la Farmacopea Italiana y aprobado por la Food and Drug Administration (U.S.A.). La estanqueidad sobre el eje está garantizada por un cierre mecánico protegido por un sistema anti-arena; membrana de compensación para el equilibrio de las presiones interna/externa y para la variación del volumen de aceite debida a los cambios de temperatura. - Grado de protección: IP 68 - Clase de aislamiento: B Zwischen das Inverter und den Motor muss man ein Filter hinzufügen um den Gradient der Spannung abzuschwächen (bitte nehmen Sie Kontakt mit unserer Versorgungsnetz). Tra inverter e motore aggiungere un filtro per attenuare il gradiente di tensione (contattare la rete di vendita). Tauchmotoren Asynchronmotor mit Käfigläufer, Wellenüberstand und Flansch gemäß der Nema-Normen, 2polig, dreiphasig bis 7,5 kW, einphasig mit ständig eingeschaltetem, externem Kondensator bis 2,2 kW. Herausziehbarer Stator für etwaiges Neuwickeln, im Werk ganz mit ungiftigem dielektrischem Öl gefüllt, das den Bestimmungen des italienischen Arzneibuches entspricht und von der Food and Drug Administration (U.S.A.) gebilligt wurde. Das Austreten des Öls durch die Welle wird durch eine Doppeldichtung verhindert, die durch einen Sandschutzring geschützt ist. Kompensationsmembran für den Ausgleich der Innen-/Außendrücke und für die temperaturbedingte Variation des Ölvolumens. - Isolationsklasse: IP 68 - Schutzart: B Motore sommerso Asincrono con rotore in corto circuito, sporgenza d’albero e flangiatura secondo norme Nema, 2 poli, trifase fino a 7,5 kW, monofase con condensatore esterno permanentemente inserito fino a 2,2 kW; statore estraibile per l’eventuale riavvolgimento, totalmente riempito in fabbrica con olio dielettrico ed atossico conforme alle prescrizioni della Farmacopea Italiana ed approvato dalla Food and Drug Administration (U.S.A.) la cui fuoriuscita attraverso l’albero è impedita da una doppia tenuta protetta da parasabbia; membrana di compensazione per l’equilibrio delle pressioni interna/esterna e per la variazione del volume dell’olio dovute alla temperatura. - Grado di protezione: IP 68 - Classe di isolamento: B Las bombas E4XP, únicas por sus características, emplean componentes estructurales realizados en fusión de acero inoxidable para garantizar una gran fiabilidad también en aquellas condiciones de uso más críticas como es el caso de los ambientes particularmente agresivos y/o abrasivos. Puede transportar hasta 150 g/m3 de contenido de sustancias sólidas. Es ya conforme a la “Best in Class” según el borrador del Reglamento Europeo en curso de emisión. Las características de funcionamiento están garantizadas según las normas ISO 9906 GRADE 2. Die E4XP Energy Pumpen sind wegen ihrer Eigenschaften einzigartig. Die benutzten strukturellen Komponenten aus Edelstahlguss ermöglichen auch unter den kritischsten Einsatzbedingungen mit besonders aggressiven und/oder abrasiven Medien eine hohe Betriebssicherheit. Sie können Medien mit einem Feststoffgehalt bis zu 150 g/m3 fördern. Dieses entspricht bereits der “Best in Class” (gemäss der Europäischen Emissionshandelsrichtlinie). Die Betriebseigenschaften werden nach der Norm ISO 9906 GRADE 2 gewährleistet. Le pompe E4XP, uniche per le loro caratteristiche, impiegano componenti strutturali in fusione di acciaio inossidabile al fine di garantire una grande affidabilità anche nelle condizioni di utilizzo più critiche, quali gli ambienti particolarmente aggressivi e/o abrasivi. Sono capaci di veicolare fino a 150 g/m3 di contenuto di sostanze solide. Macchine conformi alla Direttiva 2009/125/CE (EcoDesign - ErP). Le caratteristiche di funzionamento vengono garantite secondo le norme ISO 9906 GRADO 2B. DEFENDER® Todas las bombas E4XP disponen del protector galvánico DEFENDER®, situado en la zona de acoplamiento bomba/motor que funciona como ánodo de sacrificio para proteger tanto a la bomba como al motor eléctrico contra la corrosión y las corrientes galvánicas. Se dispone de una patente internacional para esta solución innovadora. DEFENDER® Alle E4XP sind im Verbindungsbereich Motor/Pumpe mit dem galvanischen Schutz DEFENDER® ausgestattet, der als Opferanode fungiert, um durch Passivierung des Edelstahls sowohl die Pumpe als auch den Elektromotor vor Korrosion und galvanischen Strömen zu schützen. Für diese innovative Lösung ist ein internationales Patent hinterlegt worden. DEFENDER® Tutte le E4XP energy sono dotate del DEFENDER®, situato nella zona di accoppiamento pompa/motore, allo scopo di proteggere sia la pompa che il motore elettrico dalla corrosione e dalle correnti galvaniche passivando l’acciaio inox. Per questa soluzione innovativa, è stato depositato un brevetto internazionale. Sistema de cierre EASY-CHECK (patente propia) La unión entre el cuerpo de válvula y la camisa externa se realiza mediante un sistema innovador de roscado EASY-CHECK cuyo particular perfil (acanalado) y cuya protección contra la entrada de arena garantizan elevada fiabilidad evitando, principalmente, el bloqueo del cuerpo de válvula. La facilidad de desmontaje que en caso necesario este sistema permite, simplifica las operaciones de inspección y de mantenimiento. Schließsystem der Pumpe EASY-CHECK (patentiert) Der Zusammenbau zwischen Ventilkörper und Außenmantel wird durch das innovative Gewindesystem EASY-CHECK hergestellt, dessen (patentiertes) Spezialprofil Schutz gegen das Eindringen von Sand und hohe Zuverlässigkeit gewährleistet und die Blockierung des Ventilkörpers vermeiden. Dies vereinfacht die Demontage und somit bei Bedarf den Inspektionsund Wartungsaufwand. Sistema di chiusura pompa EASY-CHECK L’assemblaggio tra il corpo valvola e il mantello esterno è realizzato mediante il sistema di filettatura EASY CHECK, il cui particolare profilo e le cui protezioni contro l’ingresso della sabbia garantiscono elevata affidabilità e soprattutto evitano il bloccaggio del corpo valvola assicurando quella facilità di smontaggio che permette di semplificare le operazioni di ispezione e di manutenzione. Características y ventajas Eigenschaften und Vorteile Caratteristiche e vantaggi • Empleo de elementos en fusión de acero inoxidable que garantizan una gran fiabilida incluso en las condiciones más difíciles • Valores Q/H y rendimientos en lo más alto de su categoría 8 dimensiones diferentes para una total cobertura de las necesidades • Válvula de retención de elevada eficiencia para la reducción de las pérdidas de carga • Rodetes radiales con altos rendimientos y resistencia mecánicas • Eje bomba con elevada resistencia al desgaste mecánico y a la corrosión • Acopliamento de transmisión de acero inoxidable de fácil acceso • Cable externo en toda la serie • Dimensión máxima 98 mm • Gran facilidad de desmontaje, inspección y mantenimiento • Elevada fiabilidad • Motor sumergido asíncrono “inverter resistant” • Buje de cerámica • Gusselemente aus Edelstahl sorgen für maximale Zuverlässigkeit auch bei Schwersteinsätzen • Q/H-Werte sowie Wirkungsgrade an der Spitze der Branche 8 Größen zur Erfüllung aller Anwendungserfordernisse • Hoch effizientes Sperrventil zur Reduzierung der Druckverluste • Radiale Pumpenräder mit hohem Wirkungsgrad und mechanischer Festigkeit • Pumpenwelle mit hohem Verschleiß- und Korrosionsschutz • Zugriffsfreundliche Antriebskupplung aus Edelstahl • Außenkabel bei der gesamten Baureihe • Maximale Abmessungen 98 mm • Geringer Demontage-, Montage-, Inspektionsund Wartungsaufwand • Hohe Zuverlässigkeit • Tauch Asynchron Motor “Inverter Resistant” • Keramik Kompass • Impiego di elementi di fusione di acciaio inossidabile che garantiscono una grande affidabilità anche negli impegni più gravosi • Valori Q/H e rendimenti ai vertici di categoria 7 grandezze per una totale copertura di qualsiasi necessità • Valvola di ritegno ad elevata efficienza per ridurre le perdite di carico • Giranti radiali con elevati rendimenti e resistenza meccanica • Albero pompa con elevata resistenza all’usura meccanica e alla corrosione • Giunto di trasmissione in acciaio inossidabile facilmente accessibile • Cavo esterno su tutta la serie • Ingombro massimo di 98 mm • Grande facilità di smontaggio, assemblaggio, ispezione e manutenzione • Elevata affidabilità • Motore sommerso asincrono “inverter resistant” • Bussola in ceramica Cuadro de mando serie XPBox Cuadro eléctrico de protección y seguridad de la electrobomba. Dispositivo ESHT (Electronic System for High-Torque) para el arranque incluso en presencia de arena para motores monofase. Peculiaridad Técnica: 1. Tarjeta electrónica de mando - control exclusiva Caprari. 2. n. 2 entradas analógicas / n. 1 entrada digital para las siguientes configuraciones: • entrada para mando de flotador o presostato • entrada para mando de flotador y sondas de control de nivel para protección contra la marcha en seco, con visualización del estado de protección • entrada para doble flotador, uno de marcha y otro de parada 3. transformador de seguridad 230-400/24 V 4. relé de potencia también para protección del regulador de nivel 5. fusible de protección contra cortocircuito a) b) c) d) e) f) g) Protección de la bomba contra la marcha en seco Funcionamiento multifrecuencia Control de los niveles mediante flotadores o sondas de nivel Multiuso (versátil, también utilizables para otros tipos de bombas) Mayor par de arranque para motores monofásicos Parte electrónica protegida contra cortocircuito Grado de protección para empleo a la intemperie IP55 Permite ampliar las garantías de las bombas y los motores Bietet weitgehenden Schutz für Pumpen und Motoren Permette garanzie estese su pompe e motori Pumpensteuerung Baureihe XPBox Pumpensteuerung zum Schutz von Elektropumpen, bei Anlauf und im Betrieb, auch für Einphasenmotoren geeignet. Technische Eigenschaften: 1. Elektronische Platine mit Steuer- und Regelfunktionen, exklusiv für Caprari produziert 2. n. 2 Analogeingänge / n. 1 Digitaleingang mit den folgenden Konfigurationen: • Eingang - Steuerung durch einen Schwimmer oder Druckschalter, zum Einschalten der Elektromotorpumpe (z.B. Entwässerungspumpe, trocken aufgestellte Kreiselpumpen und Tauchpumpe) • Eingang - Steuerung durch Schwimmer und Füllstandsonden als Trockenlaufsicherung mit Anzeige des Schutzzustandes • Eingang - für doppelten Schwimmer (Wechsler), zum Einschalten und Ausschalten (z.B. zum Entleeren von Wasserschächten mit Schwimmern) 3. Sicherheitstransformator 230-400/24V 4. Leistungsrelais, mit Aktivierung durch einen Schwimmer zur Beibehaltung eines vorgegebenen Wasserstandes 5. Kurzschlusssicherung Trockenlaufschutz der Pumpe Mehrfrequenzbetrieb, 50/60 Hz Niveauüberwachung mittels Schwimmern oder Füllstandsonden Universell einsetzbar (für verschiedene Pumpentypen) Erhöht das Anlaufsdrehmoment bei Einphasenmotoren Elektronik mit Kurzschlusssicherung Hohe Schutzart (IP55) zum Einsatz im Außenbereich Pannello di comando serie XPBox Quadro elettrico di protezione e sicurezza dell’elettropompa. Dispositivo ESHT (Electronic System for High- Torque) per l’avviamento anche in presenza di sabbia per motori monofase. Peculiarità Tecniche: 1. Scheda elettronica di comando / controllo esclusiva Caprari: 2. n. 2 ingressi analogici / n. 1 ingresso digitale per le seguenti configurazioni: • ingresso per comando da galleggiante o pressostato; • ingresso per comando da galleggiante e sonde di controllo livello per protezione della marcia a secco con visualizzazione dello stato di protezione; • ingresso per doppio galleggiante, uno di marcia e uno d’arresto; 3. trasformatore di sicurezza 230-400/24V; 4. relè di potenza anche a protezione del regolatore di livello; 5. fusibile di protezione da cortocircuito. a) Protezione pompa contro la marcia a secco; b) Funzionamento in multifrequenza; c) Monitoraggio dei livelli attraverso galleggianti o sonde di livello; d) Multiutilizzo (versatili, utilizzabili anche per altri tipi di elettropompe); e) Aumento della coppia di spunto per motori monofase; f) Parte elettronica protetta da cortocircuito; g) Grado di protezione per impiego all’aperto IP55. Características técnicas: cuadros eléctricos para electrobombas monofásicas Technische Daten: elektrische Schaltgeräte für einphasige Elektromotorpumpen Caratteristiche tecniche: quadri elettrici per elettropompe monofase Modelo Modell Modello XPBM 0,5 XPBM 0,75 V XPBM 0,75 Z XPBM 1 XPBM 1,5 XPBM 2 XPBM 3 kW HP Corriente convencional térmico max. Nennstrom Corrente convenzionale termico Ith[A] 0,37 0,55 0,55 0,75 1,1 1,5 2,2 0,5 0,75 0,75 1 1,5 2 3 5 6 6 7 10 12 18 Potencia nominal - Leistung Nennleistung Potenza nominale Características técnicas: cuadros eléctricos para electrobombas trifásicas Technische Daten: elektrische Schaltgeräte für dreiphasige Elektromotorpumpen Caratteristiche tecniche: quadri elettrici per elettropompe trifase Modelo Modell Modello XPB 0,5 XPB 0,75 XPB 1 XPB 1,5 XPB 2 XPB 3 XPB 4 XPB 5,5 XPB 7,5 XPB 10 kW HP Campo de empleo térmico Elektrischer Leistungsbereich Campo di impiego termico [A] 0,37 0,55 0,75 1,1 1,5 2,2 3 4 5,5 7,5 0,5 0,75 1 1,5 2 3 4 5,5 7,5 10 0,9-1,5 1,4-2,3 2-3,3 2-3,3 3-5 4,5-7,5 6-10 9-14 13-18 17-23 Potencia nominal - Leistung Nennleistung Potenza nominale Cod. 996408C / 07-14 - Copyright © 2006 Caprari S.p.A. - All Rights Reserved a) b) c) d) e) f) g)
