Bombas de desplazamiento positivo: Introducción

En este post pretendo hacer una breve introducción a los grupos de bombeo diferenciándolos en función de si son de desplazamiento no positivo o positivo. El cálculo de las bombas de desplazamiento no positivo ya fue tratado en un post anterior “Cálculo básico de una bomba hidráulica“, por lo que solo se hace referencia como elemento diferenciador con las bombas de desplazamiento positivo.

¿Qué significa desplazamiento positivo?
Las bombas de desplazamiento positivo son equipos que crean la succión y la descarga, desplazando fluido con un elemento móvil, por ejemplo, un pistón. El espacio que ocupa el fluido se llena y vacía alternativamente forzando y extrayendo el fluido mediante movimiento mecánico. Véase la imagen adjunta.
 El término “positivo”, significa que la presión desarrollada está limitada solamente por la resistencia estructural de las distintas partes de la bomba y la descarga no es afectada por la carga a presión sino que está determinada por la velocidad de la bomba y la medida del volumen desplazado.
Las bombas de desplazamiento positivo funcionan con bajas capacidades y altas presiones en relación con su tamaño y costo. Este tipo de bomba resulta el más útil para presiones extremadamente altas, para operación manual, para descargas relativamente bajas, para operación a baja velocidad, para succiones variables y para pozos profundos cuando la capacidad de bombeo requerida es muy poca.
(Información obtenida de www.ingenierocivilinfo.com)
Así pues, a modo de esquema, podermos decir:

Bombas de desplazamiento no positivo:

  • El fluido entra en el cuerpo de la bomba y es desplazado habitualmente por una turbina interna que gira a gran velocidad.
  • Baja capacidad para proporcionar caudal a grandes requerimientos de presión.
  • Se utilizan fundamentalmente en instalaciones de agua.

Bombas de desplazamiento positivo:

  • El fluido entra en unas cámaras cerradas que poseen estas bombas y es transportado hacia un orificio de salida.
  • Gran capacidad para proporcionar caudales a grandes presiones.
  • Se utilizan en oleohidráulica.

Elementos importantes a tener en cuenta en el cálculo de una bomba:

Caudal: Es la característica principal de la bomba. Se mide en litros por minuto y puede ser fijo o variable, en función de si este caudal es constante siempre o se puede variar por medio de algún reglaje dentro de la bomba.

Presión: En la práctica el fabricante nos debe dar la presión máxima de trabajo de la bomba, es decir, el límite máximo a partir del cual, la bomba ya no puede dar caudal y corre el riesgo de sufrir algún daño interno.

Rendimiento Volumétrico: Es la diferencia entre el caudal real de la bomba y el caudal teórico.

Rendimiento de la Instalación: Es la situación real con la que se enfrenta el fluido, esto es, las válvulas, codos, curvas, reducciones, etc., que originan una perdida de presión en la instalación. Además, en este termino también influye la rugosidad de la tubería por donde discurre el fluido, que nos origina una perdida de presión por el rozamiento que existe.

Potencia de la bomba: Es la relación entre el caudal, la presión y el rendimiento total (r).

P = Q • P / r

Siendo “r” el rendimiento total: r = Rvolumétrico • Rinstalación

P (CV) = Q (l/min) • P (bar) / 450 • r

En próximos post veremos los distintos tipos de bombas de desplazamiento positivo que existen en el mercado.

Enrique Muñoz S.

Cálculo básico de una bomba hidráulica para instalaciones domésticas.

Vamos a ver, de una manera básica, como se calcula y elige una bomba para uso doméstico. Esto es, por ejemplo, una bomba para un pozo de riego, para el saneamiento de un garaje o para el suministro de agua para unas viviendas.

1. Lo primero que debemos saber es para qué instalación se va a utilizar la bomba a calcular:

Aguas limpias: se trata de agua para consumo humano, ya sea agua potable fría o caliente. Esto nos dara un tipo de bomba
Aguas sucias: en el caso doméstico se trata del agua de desecho, procedente de servicios y desagües. En este caso será otro tipo de bomba, con toda seguridad sumergible.

2. Tipo de aspiración de la bomba:

Sumergida en el tanque de líquido a bombear. Un ejemplo de estas bombas son las que se instalan en los pozos de riego o en los garajes que se encuentran por debajo del nivel de suelo.

Situada por debajo del volumen de líquido del tanque. Situación habitual cuando queremos bombear agua a las diferentes plantas de un edificio desde un depósito a nivel de suelo.


Situada por encima del líquido a bombear. En este caso la bomba necesita tener una capacidad determinada de aspiración además de una válvula de pie que garantice que la bomba está siempre cebada.

3. Rendimiento que debe tener la bomba:

Entendemos por rendimiento de la bomba el caudal que es capaz de bombear, la altura a la que es capaz de lanzar ese líquido y el consumo energético que necesita para realizar este trabajo.

Caudal (Q): viene definido por unidades como l/min, m3/h y no es otra cosa que la cantidad de líquido que bombea en un tiempo determinado para satisfacer nuestras necesidades.
Altura manométrica (Hm): es la presión con que se lanza este líquido. Su unidad de medida es muy variada, pero la más común para este tipo de cálculos es el metro de columna de agua (mca). Efectivamente, mide los metros de columna de agua que es capaz de impulsar el líquido.

Desde un punto de vista más técnico, la Hm es la suma de tres conceptos:

Altura de aspiración (Ha): distancia vertical desde el límite superior del agua hasta la entrada de la bomba.
Altura de impulsión (Hi): distancia desde la bomba hasta el punto de dosificación del líquido.
Pérdidas de carga (Pr): son las pérdidas de presión del líquido al rozar con las tuberías, codos, válvulas y otros elementos. Este valor se calcula en función de la velocidad del líquido y del tipo de elemento por donde pase. Es un valor que se suma en negativo. Os dejo un acceso directo a unos ábacos y tablas que ofrece la Universidad de Sevilla. Pulsa aquí.

Altura Geométrica (Hg): es la suma de la altura de aspiración y altura de impulsión.

Recapitulando, ya hemos elegido el tipo de bomba que necesitamos, sabemos si está por encima, por debajo de nivel del líquido o sumergida en él, conocemos el caudal necesario y los valores de presión en función de la altura y la perdida de carga. Ahora nos queda entrar en las tablas de selección del modelo de bomba, usando para ello los valores de caudal (Q) y altura manométrica (Hm). Más abajo se ve una imagen de ejemplo.

Una vez que conocemos el modelo de bomba, necesitamos obtener el rodete de la misma. Para ello volvemos a utilizar los valores de caudal y altura manométrica, entrando con ellos en las curvas de rodete. Os anexo un ejemplo.

Ejemplo de selección de rodete

Ejemplo de selección de rodete

Un detalle que no he comentado es el valor llamado NPSH. Este valor es importante cuando necesitamos que la bomba se situe por encima del líquido. Esta bomba necesita tener una determinada capacidad de aspiración de líquido y este valor vendrá dado por el NPSH. Físicamente, se encuetra en una gráfica situada por debajo de la de elección de rodete y en ella se nos indica la potencia necesaria que consumirá nuestra bomba elegida con el rodete seleccionado.

Os dejo un link sobre el “Proceso de Fabricación de una Bomba Centrífuga”, que me ha resultado interesante.

También os dejo un link para saber más sobre recomendaciones para comprar una bomba sumergible.