Funcionamiento e instalación correcta de la bomba en tu sistema de riego

Factor de potencia

 

¿Qué tan importante es saber cómo funciona la bomba que conectamos en nuestros sistemas de bombeo? ¿Cuánto nos cuesta el no saber esto y no entender de forma adecuada lo que se puede hacer para disminuir el consumo de energía eléctrica? ¿Qué efectos tiene el encender y apagar la bomba, sin el control de la aceleración y desaceleración de la misma?

El empleo de bombas en todos los sistemas de riego es imprescindible, y las bombas eléctricas están ganando mucho terreno, pero puede ser común el encontrar bombas eléctricas con un funcionamiento deficiente, además de no estar instaladas de forma adecuada ni tener el cuidado necesario para disminuir el consumo eléctrico. En la actualidad existen muy pocas compañías especializadas en el control de bombas de una manera correcta, así como la corrección del factor de potencia en cada uno de los sistemas de bombeo.

Este artículo explica estos aspectos de una forma sencilla y accesible para cualquier usuario, de manera que tenga los conocimientos mínimos, así como los principios que rigen el sistema de bombeo principal — las bombas eléctricas.

Factor de Potencia (FP) y potencia en las bombas

Todas las máquinas eléctricas — en específico los motores que se emplean en los sistemas de bombeo — tienen marcado en su placa la potencia de salida con unidades de caballos de potencia (HP). Esta potencia es una potencia real, que realiza el trabajo útil, En esta potencia debemos centrar el consumo de energía para el sistema de bombeo.

Pero también existe una potencia que se llama potencia reactiva, que es la que se genera por el empleo de bobinas eléctricas dentro de las bombas. Debemos tratar de hacer mínima esta potencia reactiva, a través del empleo de otros elementos que compensan el consumo de potencia reactiva dentro de la bomba.

La figura 1 muestra el llamado triángulo de potencias, donde P es la potencia real, Q es la potencia reactiva y S la potencia compleja. Del gráfico se puede deducir que, si el valor de la magnitud de Q es menor, tendiendo a cero, sólo se tendría potencia real, que es la que realiza trabajo útil. La forma de compensar la potencia reactiva dentro de la bomba es poner un banco de capacitores, cuya función es disminuir el efecto de la potencia reactiva en la bomba.

El costo de la energía que cobran las compañías de energía eléctrica toma en cuenta el FP que tenemos, y si definimos el factor de potencia como FP=cos(ø), se puede determinar que si la magnitud de la potencia reactiva tiende a cero, FP es unitario. La acción de los capacitores es realizar una corrección del factor de potencia modificando la magnitud de la potencia reactiva, por lo que en las cargas inductivas es necesario tener efectos capacitivos para su corrección.

Este factor de potencia puede verse como un indicador de potencia aparente cuando se aleja de la unidad. Muchas bombas marcan factores de potencia cercanos a 0.95, pero esto es verdad sólo cuando están trabajando en el punto de operación correspondiente a los datos de placa. Tenemos que recordar que en nuestros recibos de cobro de energía eléctrica se encuentra una penalización por bajo factor de potencia. Ésta se aplica cuando se tienen factores de potencia lejanos a la unidad, lo cual se puede corregir con el empleo de capacitores [figura 2].

Golpe de ariete

Este efecto aparece cuando se cierra de forma drástica un sistema de bombeo. Esto es lo que aparece en sistemas de encendido y apagado de sistemas de riego con bombeo eléctrico.

Básicamente es porque el fluido tiene propiedades elásticas. Esto genera que las partículas que se detienen sean empujadas por las partículas que se encuentran atrás, causando un incremento de presión que dilata la tubería y comprime el volumen del líquido causando daños permanentes en la tubería de riego, por lo que la mejor alternativa es tener un sistema que pueda controlar la aceleración y desaceleración de la bomba. El golpe de ariete se puede solucionar con un controlador de estado sólido para el sistema de riego, el cual permite poder acelerar y desacelerar la bomba de forma programada.

Recordemos que el daño a la tubería es un daño físico y permanente que puede tener costos económicos significativos, y puede deteriorar nuestro sistema de riego. Una tubería en mal estado degrada la calidad de los productos en una manera considerable.

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