Evaluación de factores hidráulicos en una bomba de ariete que permitan el abastecimiento de agua potable en el área rural del distrito de Independencia - Huaraz – 2016

Abstract

El ideal de proveer de agua a todas las zonas rurales del país es uno de los tantos aspectos que no se han logrado concretar en el Perú. El problema del desabastecimiento de agua es una realidad crítica que buena parte de la población, sobre todo de las zonas menos favorecidas, se ve obligada a enfrentar. Las energías renovables son energías baratas, limpias y accesibles. Existen diversas fuentes de energía como la eólica, solar, biomasa e hidráulica siendo ésta última más barata y accesible que las anteriores. En el grupo de las energías hidráulicas se encuentran las Bombas de Ariete, que aprovechan la energía del agua en movimiento, convirtiéndola a través de un mecanismo en potencia mecánica para elevar o bombear el agua desde un nivel inferior a un nivel superior. Es por ello, que la presente tesis está orientada en hacer algo a favor de la población que carece de agua, en concordancia con la protección del medio ambiente y el fomento del desarrollo en la zona rural del distrito de Independencia de la ciudad de Huaraz. Para ello esta investigación se realizó con la finalidad de evaluar de forma experimental los factores hidráulicos que intervienen en el funcionamiento de una bomba de ariete, para poder abastecer de agua potable a un área rural, en la cual se tiene un desnivel de 9 metros entre la captación y la zona que será abastecida con el sistema. Este trabajo se basó en la variación de los factores hidráulicos, hasta encontrar una combinación adecuada que con lleve al abastecimiento del área en estudio, teniendo como objetivo principal evaluar los factores hidráulicos en una bomba de ariete que permitirán el abastecimiento de agua potable en el área rural del distrito de Independencia – Huaraz. Para esto se instaló dos sistemas una con una bomba de ariete de 1” (BA 1) y la otra con una bomba de ariete de 2” (BA 2), en cada sistema se fue cambiando la altura del tanque de alimentación de 05, 1, 1.5 y 2 metros y la longitud de tubería de impulsión, se aprovechó el caudal de la captación de 1.75 l/s la cual se encuentra a un desnivel de 9 metros con respecto a la ubicación de la población. Mediante la instalación de las bombas se pudo observar que a medida se incrementa la altura del tanque de alimentación, la altura de descarga en el sistema con la BA 1 y la BA 2, aumenta considerablemente, hasta obtener una altura de descarga (Hd) de 10.2 m con la BA 2, a una altura de tanque de alimentación (Ha) de 2m, por otro lado también se observó que la eficiencia (n) desciende al aumentar la altura de descarga (Hd) esto debido a que a más altura de descarga, menor es el caudal de descarga (Qd). Finalmente la investigación reveló que con el estudio de los requisitos hidráulicos para la instalación y el funcionamiento de una bomba de ariete, se puede determinar que el más importante es el caudal de impulsión, ya que mantendrá el funcionamiento adecuado del sistema, así mismo; la dimensión de la cámara de aire es uno de los parámetros de diseño para una bomba de ariete hidráulico importantes, ya que ayuda a proporcionar una continua entrega de agua a una tasa relativamente uniforme. La bomba de ariete puede elevar el fluido a alturas mayores gracias a la energía que produce la caída de agua, por consiguiente la altura del tanque de alimentación del sistema en estudio, fue uno de los factores más influyentes en la eficiencia del sistema. Por tanto se concluye que con la evaluación de factores hidráulicos de una bomba de ariete se puede implementar el sistema de abastecimiento de agua potable para la zona rural en estudio