Cálculo y Selección de la Bomba de Circulación

Selección de Bombas de Circulación

Las bombas se seleccionan en función de su curva característica, que muestra la relación entre la presión de la bomba y el caudal de agua. El punto de operación del sistema se traza en la curva característica de la bomba, que es la intersección del caudal y la presión de diseño. El punto de operación debe estar en la curva o ligeramente por encima de la curva característica de la bomba y lo más cerca posible del punto con la mayor eficiencia. Si varias bombas cumplen con las características especificadas, se debe dar preferencia a la bomba con menor potencia. Si el caudal va a variar en un amplio rango, se debe seleccionar una bomba con una curva de operación más plana.

Al seleccionar una bomba de circulación para un sistema de calefacción o suministro de agua caliente, es importante considerar los desequilibrios hidráulicos, que pueden resultar en una circulación de agua deficiente en los lazos de circulación remotos. Al elegir una bomba con un margen de caudal y presión, es posible compensar estos desequilibrios menores. Para los sistemas de calefacción, se recomienda elegir una bomba con un margen del 10-20% para la presión y del 20-30% para el caudal. Sin embargo, se debe tener en cuenta que si el caudal aumenta en 1,3 veces, la pérdida de presión en el sistema aumentará en 1,7 veces.

Para los sistemas de calefacción con válvulas termostáticas en los radiadores, se permite un pequeño déficit en el caudal de la bomba, debido al aumento del 10% en la superficie de los dispositivos de calefacción y la no linealidad en la disminución de la transferencia de calor con los cambios en el caudal.

Las bombas de circulación con reguladores electrónicos de frecuencia permiten ahorrar energía de manera significativa en sistemas con régimen hidráulico dinámico.

Las características de ruido de la bomba suelen ser el factor decisivo al elegir bombas de circulación para sistemas de ingeniería en edificios residenciales. Para bombas instaladas en espacios donde residen personas o en espacios adyacentes, se recomiendan bombas con rotores húmedos debido a su funcionamiento más silencioso.

Cálculo de la Bomba de Circulación

El caudal de agua que circula en el sistema de calefacción es proporcional a la carga térmica e inversamente proporcional al régimen de temperatura.

El caudal de agua que circula en el sistema de suministro de agua caliente es proporcional a las pérdidas térmicas en las tuberías del sistema de suministro de agua caliente e inversamente proporcional a la diferencia de temperatura entre el agua que ingresa y sale del sistema de suministro de agua caliente.

Las pérdidas de presión en los sistemas de calefacción y suministro de agua caliente se determinan mediante cálculos hidráulicos y deben estar indicadas en los proyectos de instalación de estos sistemas (generalmente oscilan entre 2 y 7 m).

Al determinar la presión de la bomba, no se debe ignorar la presión de circulación natural del sistema, que surge debido a la diferencia en la densidad del agua caliente que ingresa al sistema y el agua fría que sale. La magnitud de la presión natural es positiva si el centro de calentamiento del agua está por debajo del centro de enfriamiento, y negativa si el centro de calentamiento está por encima.

En diferentes períodos de la temporada de calefacción, la magnitud de la presión natural varía y su efecto también varía. La influencia de la presión natural se puede eliminar instalando reguladores automáticos de caída de presión o reguladores de caudal. Cuanto mayor sea la proporción de la presión natural en la presión de circulación, mayor será su efecto.

Cavitación en la Bomba

La cavitación en una bomba ocurre cuando la presión del agua baja al punto de saturación. La cavitación es esencialmente la formación y el colapso rápido de burbujas de vapor, lo que provoca golpes de ariete en el impulsor de la bomba. La cavitación en la bomba no solo va acompañada de un aumento del ruido, sino que también acelera el proceso de desgaste.

Para evitar la cavitación en la bomba, es necesario asegurarse de que la presión en la tubería de entrada exceda la presión de saturación. Se debe tener en cuenta que la presión de saturación depende de la temperatura del agua; a menor temperatura, menor será la presión de saturación.

Algunos fabricantes indican la característica de cavitación de la bomba - NPHS - que es numéricamente igual a la presión absoluta mínima en la tubería de entrada de la bomba, en la cual se garantiza un funcionamiento sin cavitación.

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