Bomba de Ariete

El ariete hidráulico es una máquina que aprovecha únicamente la energía de un pequeño salto de agua para elevar parte de su caudal a una altura superior. Fue inventado en 1796 por Joseph Mantgolfier (1749-1810) y su ingenio se difundió ampliamente por todo el mundo, adaptándose por ejemplo en las famosas fuentes del Taj Mahal, en la India o en el Ameer de Afganistán. Con el tiempo cayó en desuso sobre todo debido al avance arrollador de la bomba centrifuga. En la actualidad asistimos a un renacer del interés sobre este artilugio merced a que es eficiente, ecológico y muy didáctico.

CARACTERISTICAS DE OPERACIÓN

• Elevación: El ariete puede elevar el agua a una altura superior a los 70 metros, dependiendo de las condiciones del terreno, básicamente depende de la diferencia de altura entre las tomas de agua y el ariete ( ver gráfico mas abajo que explica esta situación).

• Distancia: Se puede conducir el agua a una distancia superior a los 2.000 metros entre el ariete y el estanque en altura. No tiene una gran perdida de carga como las motobombas, ya que la velocidad del agua es muy pequeña.

CaracterÌsticas principales:

• La valvula de descarga y el tanque de aire están fabricados en chapa de acero inoxidable y bronce. La válvula de descarga está dotada de una rosca con contratuerca que permiten regular la apertura del disco obturador y el caudal de aguaconsumido. • El distribuidor está ensamblado de piezas en acero galvanizado accesibles en todos los mercados locales nacionales.

FUNCIONAMIENTO• El agua se acelera con su caída a lo largo del tubo de

alimentación hasta alcanzar una velocidad suficiente como para que se cierre la válvula A, entonces se crea una fuerte presión producida al detenerse bruscamente el agua. Este golpe de presión abre la válvula B pasando un pequeño chorro de agua al depósito hasta que se equilibran las presiones. Es en este momento cuando la gravedad abre la válvula A y se cierra la B, repitiéndose de nuevo el ciclo. A cada golpe de ariete el agua pasa al depósito donde se presuriza el aire. Este volumen de aire hace fluir el agua con continuidad por la manguera de elevación. El ritmo suele ser de uno o dos golpes por segundo. El ariete hidráulico es una máquina que provoca continuos cierres bruscos de un circuito de agua con aceleración y que aprovecha las sobrepresiones para mandar parte del caudal a una gran altura.

RENDIMIENTO • (R) El rendimiento del ariete hidráulico varía en

función de cociente H/h. Al aumentar el valor resultante, el rendimiento disminuye; en la tabla siguiente puede verse cómo varía el rendimiento energético.

H/h= 2 3 4 6 8 10 12R =0,85 0,81 0,76 0,67 0,57 0,43 0,23

LA ALTURA DE ELEVACIÓN (H) Como puede deducirse de la tabla anterior,

éste no debe superar más de 12 veces el desnivel de trabajo

EL CAUDAL ELEVADO (q):

Depende del rendimiento (R), el caudal de alimentación (Q), el desnivel de trabajo (h) y la altura de elevación (H). La ecuación por la que se relacionan es la siguiente:

q=R· Q· h/H

Por ejemplo q (caudal de alimentación)= 100 litros/minuto; h (desnivel de trabajo)= 3 metros; H (altura de elevación)= 24 metros. La relación H/h = 8, luego el rendimiento del ariete en estas condiciones equivale al 57% (0´57).

Caudal elevado: q = 0,57·100·3/24=7´125 lit/min = 10.260 litros/día.

MANTENIMIENTO

• El ariete necesita pocos cuidados. Tendremos que limpiarlo cada varios meses y cerrar las dos llaves para que se vacíe la máquina. Así se renueva la cámara de aire, que puede llegar a disolverse en el agua con el paso del tiempo.