Estación de bombeo hágalo usted mismo: esquemas de conexión y reglas de montaje

La estación de bombeo es un excelente equipo que permite automatizar el proceso de extracción de agua de un pozo. El conjunto de dispositivos técnicos activa el arranque del sistema cuando es necesario reponer las reservas y apaga los equipos en el momento adecuado. El nivel de confort aumentará increíblemente. Incluso en el campo es necesario disfrutar de los logros de la civilización, ¿está de acuerdo?

Sin embargo, no basta con comprar un equipo increíblemente útil; es necesario saber cómo se realiza la instalación y la conexión. Le proponemos leer un artículo que cubre todos los aspectos en el más mínimo detalle. Esta información será útil para todos los propietarios de viviendas rurales, sin importar si la estación de bombeo se instala por sus propias manos o si se contrata a trabajadores para su montaje.

En nuestro artículo, usted se familiarizará con los tipos de bombas utilizadas en los sistemas de extracción de aguas subterráneas. También se presentan aquí todas las posibles opciones de ubicación del equipo y conexión a la tubería de agua autónoma. La información está respaldada por esquemas, materiales fotográficos y videos.

Propósito y estructura de la estación de bombeo

La estación de bombeo realiza dos funciones a la vez: suministra agua al sistema de abastecimiento de agua de la casa y mantiene automáticamente la presión establecida en él.

Esto permite tender una red de tuberías ramificada y conectar a ella electrodomésticos: cabina de ducha, calentador de agua, lavavajillas y lavadora.

La construcción típica de la estación incluye:

• Bomba;
• Acumulador hidráulico;
• Bloque de automatización;
• Filtro de malla de entrada – necesario para evitar la entrada de partículas de impurezas y posibles contaminaciones en el sistema;
• Tuberías, mangueras y accesorios necesarios.

Para evitar el flujo de líquido fuera del sistema cuando la bomba se detiene o la presión disminuye, se instala una válvula de retención en la zona de toma de agua. También se necesita una fuente de toma de agua. Para ello, se construye un pozo o un sondeo.

Es posible el uso de un depósito (piscina) con agua transportada y cuerpos de agua abiertos, si las características del equipo permiten bombear líquido contaminado.

Si la extracción se realiza desde un cuerpo de agua natural (estanque, río, lago), el agua se utiliza solo para necesidades domésticas y riego.

Si la extracción de agua se realiza desde un pozo o una perforación, es necesario realizar un análisis. Según los resultados del estudio, se determina si el agua pertenece a la categoría potable o doméstica.

La estación de bombeo es un equipo compacto y a la vez funcional que garantiza un suministro de agua estable para una casa particular.

Puede leer más detalles sobre el diseño y el principio de funcionamiento de la estación de bombeo en nuestro otro artículo.

Tipos de bombas utilizadas

Las estaciones de bombeo prefabricadas son equipos con una bomba de superficie que extrae líquido del pozo mediante succión. En el diseño de la bomba puede incluirse un eyector, o puede ser externo; en ese caso, se coloca en el pozo.

Sin embargo, al ensamblar e instalar la estación de bombeo por su cuenta, también se puede utilizar una bomba sumergible o de pozo, especialmente si ya se dispone de una.

Generalmente se utilizan estaciones de bombeo preinstaladas, en las que todos los elementos principales ya están ensamblados y configurados. Al instalar, basta con conectar el cable de alimentación, la tubería de toma de agua y la tubería de impulsión.

Modelos con eyector interno

Las unidades con eyector incorporado pueden elevar agua solo desde poca profundidad, hasta 8 m. Pero al mismo tiempo proporcionan una presión potente, superior a 40 m.

No temen la entrada de aire, por lo que no es necesario llenar el sistema con agua antes de comenzar a trabajar: la estación primero purgará el aire y luego comenzará a suministrar agua.

Se caracterizan por un buen rendimiento y fiabilidad. La desventaja es el alto nivel de ruido, por lo que en la casa se montan solo si se dispone de salas auxiliares insonorizadas.

Al instalar una estación con bomba de eyector de superficie, se debe considerar no solo la profundidad del espejo de agua, sino también el tramo horizontal de la tubería de alimentación.

Modelos con eyector externo

Las estaciones con eyector remoto se instalan cuando es necesario extraer líquido desde grandes profundidades, de 20 a 50 m. En este caso, el eyector se baja al pozo como parte del conjunto de toma. Se le conectan dos mangueras desde la unidad: de impulsión y de vacío (succión).

Por la primera, el líquido se suministra al eyector y forma una zona de baja presión en la cámara de succión; la segunda eleva el agua desde el pozo. Estas unidades se caracterizan por un bajo nivel de ruido. No consumen mucha electricidad, pero su eficiencia alcanza solo el 30-40 %.

El uso de un eyector externo permite crear en la tubería de suministro de agua la presión necesaria para transportar el agua y aumentar significativamente la profundidad de extracción.

Tipo de bombas sumergibles

Los sistemas con bomba sumergible (de pozo) prácticamente no generan ruido, la extracción de agua puede realizarse desde cualquier profundidad y con suficiente distancia del pozo al edificio. No temen pequeñas fugas en la tubería ni la entrada de aire.

Sin embargo, las bombas sumergibles son bastante caras. Requieren agua limpia: la instalación de un sistema de filtración potente resuelve el problema, pero en ese caso será necesario limpiarlo regularmente. La reparación y el mantenimiento se ven dificultados por la necesidad de sacar la unidad a la superficie.

No son adecuados para fuentes con presencia de impurezas en el agua superiores a 2 g por 1 m³: los filtros se obstruyen rápidamente y la bomba deja de funcionar (+)

Estructura y principio de funcionamiento del acumulador hidráulico

La corriente de arranque de la bomba supera la corriente de trabajo entre 3 y 5 veces, lo que tiene un efecto destructivo en su estructura. Por lo tanto, la vida útil de la bomba depende del número de arranques. Para reducirlos, se instala obligatoriamente un hidroacumulador de membrana en el sistema.

En el sistema de suministro de agua de la casa, realiza las siguientes funciones:

• Protege la bomba del desgaste y aumenta su vida útil, ya que gracias a la reserva de líquido en el compartimento de membrana, la frecuencia de encendido del equipo se reduce significativamente.
• Mantiene una presión constante en la tubería y evita las fluctuaciones de la presión.
• Elimina la aparición de golpes de ariete en el sistema, que actúan de forma destructiva sobre los aparatos conectados y la válvula de tubería.
• Proporciona cierta reserva de agua en caso de corte de electricidad.

El aparato es un recipiente hermético cuyo volumen interno está dividido por una membrana elástica en dos compartimentos. Uno se llena de aire y el otro está destinado a la entrada de agua.

El aire a presión en el depósito hidráulico empuja el agua y mantiene la presión durante un tiempo, incluso sin electricidad

El depósito hidráulico funciona de la siguiente manera. El agua se bombea al compartimento elástico hasta alcanzar el umbral de presión superior. Luego, la bomba se desconecta.

La presión en el sistema se mantiene gracias a la capa de aire en el hidroacumulador; el aire comprimido actúa como amortiguador. Cuando el volumen de agua disminuye (se consume por los usuarios) y la presión alcanza el límite inferior establecido, la bomba se vuelve a encender y llena el depósito hidráulico de agua.

El hidroacumulador se selecciona basándose en cálculos que tienen en cuenta el número de habitantes, la cantidad de puntos de consumo de agua, el número máximo permitido de encendidos de la bomba y su potencia, así como la presión requerida en el sistema.

Un volumen de trabajo insuficiente del depósito provocará un encendido constante de la bomba y su desgaste. Un depósito con exceso de capacidad corre el riesgo de estancamiento del agua y deterioro de su calidad, con efectos nocivos sobre la superficie interna de la membrana.

Unidad de control de la estación de bombeo

El conjunto estándar de dispositivos de control de la estación de bombeo consta de un racor, un presostato y un manómetro, y se instalan en la tubería de impulsión.

El manómetro sirve para controlar la presión actual en el sistema, y el presostato es el elemento más importante del control de la estación de bombeo. Este gestiona el suministro de agua al depósito de presión según los parámetros establecidos y garantiza el funcionamiento automático de la bomba, encendiéndola y apagándola.

Los elementos de trabajo principales del presostato son los resortes de presión mínima y máxima, que se activan cuando la presión en la red alcanza el valor configurado. A baja presión, el resorte se expande y cierra el contacto, que enciende el motor de la bomba.

El exceso de presión lo comprime, y al alcanzar el umbral máximo, el contacto se abre. La bomba se apaga y el suministro de agua se detiene.

El bloque de automatización – un dispositivo más complejo con capacidades ampliadas. Además de conmutar circuitos eléctricos al reaccionar ante aumentos y disminuciones de presión, el bloque de automatización protege el sistema contra el funcionamiento en seco.

Al elegir un dispositivo de control para estaciones que bombean agua desde pozos poco profundos, es mejor optar por una versión con protección contra funcionamiento en seco.

Este protegerá la bomba contra el sobrecalentamiento y la apagará si, por algún motivo (entrada de suciedad, nivel de líquido en la fuente por debajo del punto de toma), el agua deja de llegar al sistema.

Los elementos sensibles del presostato son dos resortes. El grande se ajusta a la presión mínima, y el pequeño a la diferencia entre la presión mínima y máxima.

El funcionamiento de la estación de bombeo se realiza en ciclos, cada uno de los cuales se puede dividir en dos etapas:

1. La bomba se enciende y eleva el agua desde la fuente. Esta llena el sistema y el depósito hidroneumático hasta que la presión supera el umbral superior. Luego, el presostato apaga el motor de la bomba y el suministro de agua se detiene. La estación de bombeo entra en modo de reposo.
2. Al encender los consumidores (apertura de grifos, uso de aparatos que consumen agua), el agua proviene del depósito del acumulador hidráulico. El flujo de líquido desde el depósito hidráulico se realiza hasta que la presión disminuye al umbral inferior. Esto provoca un nuevo encendido de la bomba y la subida del agua.

El número de ciclos por hora no debe exceder el límite máximo de encendidos permitido para la bomba utilizada.

Ventajas del uso de la estación de bombeo

El sistema de suministro de agua autónomo en su hogar proporciona independencia y comodidad.

La estación de bombeo ofrece las siguientes ventajas:

• Aumenta la eficiencia del sistema de suministro de agua.
• Aumenta la seguridad de funcionamiento del equipo y las tuberías.
• Proporciona cierta reserva de agua (depende de la capacidad del depósito hidráulico) y su suministro incluso en caso de corte de electricidad.
• Mantiene una presión constante y estabilidad del caudal de agua.
• Aumenta la durabilidad de los aparatos y electrodomésticos conectados al sistema de suministro de agua.
• El modo de funcionamiento automático (encendido y apagado oportuno del grupo de bombeo) reduce el desgaste del equipo y los costos de electricidad.
• Posibilidad de elegir el lugar de instalación del equipo.
• Tiene dimensiones compactas y poco peso.
• Es fácil de instalar.

En las zonas rurales, urbanizaciones de casas de campo y aldeas de dacha, las redes de suministro de agua a menudo adolecen de baja presión y caudal inestable.

En este caso, la estación de bombeo se puede conectar a la tubería principal de agua existente – esto resolverá los problemas de caída de presión y falta de caudal en la tubería de agua.

El uso de la estación de bombeo en el sistema de suministro de agua autónomo no solo permitirá mejorar significativamente el confort de las condiciones de vivienda, sino también aumentar considerablemente la vida útil de los dispositivos instalados en la tubería de agua.

Tecnología de montaje de la instalación de bombeo

Antes de comenzar los trabajos de instalación, es necesario decidir la ubicación del equipo de bombeo.

Paso #1 – selección del lugar de ubicación

Al planificar la ubicación del equipo, se debe tener en cuenta que:

• La ubicación de la estación de bombeo en las proximidades de la fuente de agua garantiza una succión estable y un funcionamiento uniforme del equipo.
• El lugar de instalación debe ser seco, cálido y bien ventilado.
• El equipo no debe tocar las paredes.
• Es necesario garantizar un acceso libre para trabajos de reparación e inspecciones de mantenimiento.

La opción de instalar una estación de bombeo con un equipo de bombeo superficial, especialmente con un eyector interno, debe considerarse cuidadosamente, ya que este sistema tiene un alto nivel de ruido.

Existen varias opciones de instalación. Analicémoslas en detalle.

Opción #1 – en la casa

El lugar más óptimo para el correcto funcionamiento de la estación es una habitación climatizada. Lo ideal es que en la casa haya una sala de calderas insonorizada.

La opción extrema es instalar el equipo en áreas comunes (pasillo, baño, entrada, trastero). Pero en este caso, se coloca lejos de los dormitorios y se garantiza el aislamiento acústico – por ejemplo, se hace una carcasa o un armario.

La mejor opción para instalar una estación de bombeo es colocarla en una habitación separada de la casa, con un pozo perforado directamente debajo del edificio

Opción #2 – en el sótano

Con frecuencia, la estación de bombeo se instala en la planta baja o en el sótano. Sin embargo, es necesario asegurar condiciones óptimas para la instalación: la sala debe tener aislamiento acústico, térmico e hidrófugo.

Se puede disponer una caja especial en el subsuelo, con acceso al equipo a través de una trampilla.

Un sótano cálido y acondicionado con buen aislamiento hidrófugo y acústico, y ventilación, es ideal para instalar el equipo de bombeo

Opción #3 – en el pozo

La estación de bombeo se instala sobre una plataforma especialmente dispuesta en el pozo. La profundidad de la superficie de instalación debe ser tal que todo el equipo quede por debajo del nivel de congelación. El pozo se aísla térmicamente desde arriba.

El inconveniente de este esquema es el difícil acceso al equipo.

Con suficiente anchura y profundidad del pozo, así como potencia de la bomba, la estación se puede instalar en el pozo sobre un soporte o plataforma especial

Opción #4 – en el caisson

Alrededor del pozo se construye una sala de ancho suficiente para el mantenimiento posterior, enterrada por debajo del nivel de congelación del suelo. En la superficie, el caisson se cierra y se aísla, dejando solo una pequeña trampilla para el mantenimiento.

La construcción de un foso permitirá utilizar una bomba con eyector incorporado cuando la profundidad del nivel de agua desde la superficie del suelo sea de 9 a 11 metros.

La instalación del equipo en el caisson del pozo garantiza protección contra la congelación y un aislamiento acústico completo

Opción #5 – en una construcción separada o anexo

En este caso no se oirá ruido en la casa. Sin embargo, no bastará con aislar térmicamente esa sala, también se necesitará calefacción. Esto conlleva gastos adicionales de electricidad y de instalación del sistema de calefacción.

Al instalar una estación con bomba sumergible, no hay problemas de aislamiento acústico. Todos los elementos del sistema, excepto la bomba en sí, se instalan en cualquier habitación con calefacción de la casa.

La instalación de la estación de bombeo en un pabellón acondicionado en el exterior protegerá del principal inconveniente de este tipo de equipo – el ruido durante el funcionamiento.

Una vez decidido el lugar de instalación de la estación de bombeo, se procede a su montaje.

Paso #2 – realización de trabajos preparatorios

Se prepara una base sólida para la unidad de bombeo – de hormigón, ladrillo o madera, se nivela la superficie de instalación. Se puede utilizar un soporte metálico especial.

Dado que la bomba vibra bastante durante el funcionamiento, se forman holguras en las conexiones de la tubería y aparecen fugas. Para reducir la vibración y su efecto destructivo, se colocan almohadillas de goma o una alfombra debajo de los soportes de la bomba, y la propia instalación se fija firmemente: se atornillan las patas con pernos de anclaje.

La condición principal para el funcionamiento ininterrumpido de la estación de bombeo es el flujo sin obstáculos de líquido desde la fuente.

El principal problema que hay que resolver para el suministro de agua durante todo el año es la protección contra la congelación. Por lo tanto, se excava una zanja para la tubería, desde los cimientos hasta el pozo o el cajón (foso) del pozo.

La zanja debe ser recta en planta, preferiblemente sin giros ni curvaturas, para no reducir la presión. Para evitar el efecto de las temperaturas negativas en las tuberías, se entierran por debajo del nivel de congelación del suelo en la zona.

Al formar la zanja, se debe tener en cuenta una pendiente de 0,03 hacia la toma de agua para drenar el líquido de la tubería durante el período de conservación.

Cuando las aguas subterráneas están cerca, la tubería de agua se coloca por encima del nivel crítico, pero en este caso se aísla y se utiliza adicionalmente un cable calefactor. También se requerirá un aislamiento térmico y calefacción serios si la tubería de agua sale por encima del nivel del suelo.

Si la tubería pasa por el aire, o está enterrada a poca profundidad, entonces se necesita calefacción y un aislamiento serio.

Paso #3 – ensamblaje del conjunto de toma de agua

El conjunto de toma de agua depende del tipo de bomba utilizada.

• Con el esquema de conexión estándar – estación con bomba superficial y eyector incorporado – es una válvula de retención con filtro de malla conectada a la tubería de polipropileno mediante un manguito.
• Instalación con eyector externo. Se enrosca una válvula de retención con filtro de malla en la sección de succión del eyector, y se conectan dos tuberías en la parte superior.
• Al usar una bomba sumergible (de pozo), el filtro de limpieza gruesa está incluido en su diseño. Por lo tanto, se conecta una válvula de retención y una tubería a la unidad. La bomba tiene un peso considerable, por lo que se suspende de un cable resistente.

Se baja el conjunto a la profundidad necesaria, teniendo en cuenta que la distancia mínima desde él hasta el fondo de la fuente es de 1 m al usar bombas superficiales y de 0,5 m para la bomba sumergible (de pozo).

También debe tenerse en cuenta que el nivel del espejo de agua cambia durante el año; en verano desciende. Si la profundidad de succión está al límite, en este período se podría perder completamente el suministro de agua.

Dependiendo del diámetro del pozo, la construcción del conjunto del eyector varía. La circulación del agua se realiza ya sea por dos tuberías o por el principio de tubo dentro de tubo.

Paso #4 – montaje de los elementos superficiales de la estación

Los esquemas de instalación de la estación de bombeo diferirán fundamentalmente según el tipo de unidad de bombeo que se utilice.

Regla principal: cualquier dispositivo adicional se instala mediante válvulas de bola con conexión americana y válvulas de retención. Esto permitirá retirar los dispositivos para su reemplazo o reparación sin necesidad de drenar toda el agua del sistema.

También se debe prever la posibilidad de drenar el agua del sistema; para ello, en la tubería se forma una derivación instalando un tee, al que se conecta una llave de drenaje.

En la tubería de suministro es recomendable instalar un filtro de limpieza gruesa. En la tubería de presión (en la línea que va a los consumidores) un filtro de limpieza fina.

El montaje de una estación de superficie ya ensamblada no presenta dificultades, ya que los elementos principales del sistema ya están conectados entre sí. Consiste en un acumulador hidráulico con una bomba eléctrica y una unidad de control instaladas en él.

Además de la válvulería principal, en dicho sistema se instala un dispositivo para llenarlo de agua antes del primer arranque. De manera similar al dispositivo de drenaje, se introduce un tee en la tubería con una válvula de bola y un embudo conectados.

Al ensamblar la tubería, todas las uniones deben sellarse con estopa, cinta de teflón (FUM) o pasta selladora para evitar la entrada de aire en el sistema.

Puede consultar más detalles sobre las características de selección de una estación de bombeo y la clasificación de las mejores ofertas del mercado según los propietarios de equipos en este artículo.

En los demás casos, los elementos del sistema se montan por separado. Al instalar una estación de superficie, la tubería (o dos tuberías si se utiliza un eyector remoto) desde el pozo se conecta a la bomba.

A continuación, se instalan el acumulador hidráulico y la unidad de control. Para una estación con bomba de pozo, estos serán todos los elementos superficiales principales en el esquema. Lo más conveniente para ello es usar un conector de 5 salidas, que se monta en la tubería de presión en un lugar conveniente. En él se enroscan el presostato y el manómetro.

Al puerto lateral del conector se conecta el acumulador hidráulico. Para facilitar el mantenimiento, se conecta mediante una válvula de bola con conexión americana y se dispone un drenaje.

Conectan a los consumidores a la estación de bombeo. Normalmente, el primer elemento es el colector de distribución de agua fría.

Este sistema es menos sensible a la entrada de aire, sin embargo, todas las uniones deben ser herméticas.

Paso #5 – primer arranque de la estación

El motor eléctrico de la bomba tiene una gran potencia, por lo que es mejor dotar a la estación de equipos de bombeo de su propia línea de alimentación eléctrica, instalar una toma de tierra y un estabilizador de tensión.

Se verifica la presión de la cámara de aire del acumulador hidráulico. Debe ser un 10 % menor que la presión de encendido de la bomba. Sin embargo, este ajuste se realiza en modo de funcionamiento. Previamente, se deben alcanzar los siguientes valores: para un hidrotanque de 20-30 l – 1,4…1,7 bar, para 50-100 l – 1,7…1,9 bar.

Antes de la primera puesta en marcha de la instalación con bomba de superficie, se llena la parte operativa del sistema con agua. Para ello, se desenrosca el tapón del orificio de llenado, ubicado en la parte superior de la bomba.

Si en la tubería se ha previsto un embudo de llenado, es mejor utilizarlo. Se vierte líquido hasta el llenado completo, hasta que comience a derramarse. Luego se cierra herméticamente la abertura (válvula).

Al llenar el sistema con líquido a través del orificio de llenado de la bomba, es cómodo usar un embudo común.

Secuencia de puesta en marcha:

1. Se conecta la bomba a la red eléctrica.
2. La válvula del embudo de llenado de la tubería con bomba de superficie se abre ligeramente para eliminar los restos de aire que hayan entrado en el sistema.
3. Se enciende el equipo; en un plazo de 2-3 minutos debería empezar a salir agua por el orificio de salida de la tubería de presión (o por un grifo de agua abierto).
4. Si el líquido no fluye, se apaga el equipo de bombeo, se añade más agua al sistema y se vuelve a encender.

Tras un arranque exitoso, se debe «rodar» el equipo y, si es necesario, ajustar los parámetros del bloque hidráulico y del presostato.

Normas básicas de uso

Después de poner en funcionamiento la estación de bombeo, se realiza su mantenimiento periódico. Es necesario limpiar a tiempo el filtro de limpieza gruesa. Sin ello, el rendimiento de la instalación disminuye gradualmente, el agua sale a chorros, y un filtro completamente obstruido provocará el modo de funcionamiento «en seco» y la desconexión del sistema.

La frecuencia de limpieza depende del contenido de impurezas en el agua bombeada.

Puede leer información sobre las averías más comunes de la estación de bombeo y cómo solucionarlas en el siguiente artículo.

Una vez al mes, o después de un período prolongado de inactividad, de la conservación invernal o de trabajos de reparación, se verifica la presión en el compartimento de aire del acumulador hidráulico. Si es necesario, se insufla aire.

Si se utiliza la estación solo en el período de verano, es necesario drenar toda el agua del sistema antes de la llegada de las heladas.

Conclusiones y video útil sobre el tema

El video demostrará las reglas básicas para conectar la estación de bombeo:

Video instructivo sobre la configuración y operación de la estación de bombeo:

Cómo hacer una estación de bombeo basada en una bomba sumergible:

La correcta instalación de la estación de bombeo asegura al hogar un suministro de agua con parámetros comparables a los de un apartamento urbano – presión constante y suficiente caudal.

Para que el sistema funcione con la máxima eficiencia, antes de seleccionar e instalar el equipo, debe consultar a un especialista y realizar un cálculo estimativo.

Si tiene experiencia en el montaje e instalación independiente de estaciones de bombeo, por favor comparta sus conocimientos en los comentarios de este artículo. Si tiene preguntas después de leer el material, no dude en hacerlas en los comentarios a continuación.