Diseño e implementación de un sistema para impulsar agua desde una vertiente hasta un tanque de distribución a 700 m de distancia mediante un sistema de bombeo

Abstract

Este proyecto tiene como propósito, el diseño e implementación de una rueda hidráulica que accione una bomba de pistón, para bombear 190 MCA, hasta un tanque de distribución ubicado a 700 m, aprovechando la energía cinética del agua y el trabajo para convertir en energía potencial.

Se realiza un análisis de alternativas, tomando como referencia tres sistemas de bombeo que cumplan los objetivos requeridos, eligiéndose la más eficiente que utilice energías renovables, mediante el método seleccionado se establece los conceptos y fórmulas. Con las consideraciones anteriores, se determinó todos los parámetros necesarios para la selección del diámetro de la rueda, así como: caudal, velocidad y el salto hidráulico, para el diseño del tanque desarenador, y la captación en el río.

Para encontrar la altura total, se consideró la altura geodésica, medida por puntos topográficos, más el total de las perdidas por fricción en todo el sistema, con las RPM de la rueda y altura total de bombeo se escoge la curva de la bomba, que satisfaga la demanda requerida, así mismo se estableció la presión en PSI para seleccionar la tubería adecuada.

Se determinan los costos directos e indirectos para la ejecución y construcción del proyecto, ante los datos obtenidos se puede comparar su costo y beneficio, con el sistema actual de bombeo, y con un análisis del VAN y TIR se calcula el tiempo que se recupera la inversión. También incluye un análisis por simulación, del comportamiento del fluido en la tubería de descarga, utilizando el software SOLIDWORKS 2017, una vez completo el estudio, se procedió con el montaje del sistema y se determinó que el proyecto entrega 10080 litros de agua en 24 h, beneficiando a 200 personas de la comunidad de Chami para su consumo. Finalmente incluye, recomendaciones y un manual detallado de mantenimiento y operación para alargar la vida útil del sistema utilizado.