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Técnica 12 min de lectura

Prueba de rendimiento del pozo: lo que tu pozo realmente puede darle a una bomba solar

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Trista Especialista en bombas de agua solares · Experiencia directa de fábrica
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La respuesta corta: una prueba de rendimiento del pozo no mide litros, mide el nivel del agua mientras extraes esos litros. Las dos cosas que necesitas de ella son la capacidad específica (caudal dividido por el descenso, en m3/h por metro) y el descenso disponible (la distancia desde el nivel estático del agua hasta la toma de tu bomba). Multiplícalos y tienes la tasa máxima que el pozo puede sostener, y ninguna bomba, ningún número de paneles y ningún ajuste del controlador pueden superarla. Una prueba real de 24 horas en Muranga, Kenia, mantuvo 8.1 m3/h sobre 70.4 m de descenso; una segunda prueba real en Narok mantuvo 8.5 m3/h sobre 81.45 m. Casi los mismos litros. Sesenta metros de diferencia en el nivel dinámico, lo que significa que una necesita aproximadamente 101 m de altura manométrica total y la otra unos 162 m.

Esa diferencia es la razón de ser de este artículo. Si vas a comprar una bomba solar, el número que decide tu modelo no es cuánta agua te prometió el perforador.

Qué mide realmente una prueba de rendimiento del pozo

Una prueba de rendimiento no te dice cuánta agua hay bajo tierra. Te dice cuánto baja el nivel del agua cuando extraes agua a una tasa dada, y qué tan rápido vuelve cuando paras. Todo lo demás se deriva de esas dos curvas.

He aquí cómo se ve en dos pozos reales, ambos ensayados durante 24 horas completas, ambos en Kenia:

Valor medidoPozo de MurangaPozo de Narok
Profundidad perforadapozo volcánico poco profundo250 m
Nivel estático del agua17.90 m67.30 m
Nivel dinámico tras 24 h88.30 m148.75 m
Descenso70.40 m81.45 m
Caudal medio de la prueba8.1 m3/h8.5 m3/h
Capacidad específica (Q dividido por s)0.115 m3/h por m0.104 m3/h por m
Transmisividad de la prueba2.76 m2/day3.06 m2/day
Recuperación en la primera hora4.14 m en 1 minuto, 29.0 m en 60 minutosensayo de recuperación de 60 minutos
Altura necesaria para llevar ese caudal a un tanque 10 m arribaunos 101 munos 162 m

Lee juntas las dos últimas filas y la trampa es evidente. Los dos pozos producen casi los mismos litros por hora, y necesitan bombas que casi no comparten nada. El pozo de Muranga funcionará feliz con una sumergible de 1100 W y 110 V. El pozo de Narok está a 148.75 m mientras bombea, y a esa altura entras en el extremo de alta altura del rango, donde el caudal se limita a unos 4 a 5 m3/h en los modelos monofásicos.

El informe del perforador suele citar un solo número: el caudal. Pide también el nivel dinámico. Sin él la cifra de caudal es casi inútil, porque esos mismos 8 m3/h te cuestan 60 m de altura según el agujero que perforaste.

Capacidad específica: el número que una cifra de caudal esconde

La capacidad específica es simplemente el caudal dividido por el descenso, en m3/h por metro. Es la descripción honesta de un pozo, porque pliega el tamaño del agujero, el filtro, el empaque de grava y el acuífero en una sola tasa.

FuenteCapacidad específica (m3/h por metro)Base
Acuífero arenoso, 10 pozos ensayados, Mozambique0.2 - 4.0serie de pruebas publicada
Roca dura, Karnataka, India0.18 - 13.4granito, basalto, caliza, laterita
Muranga, Kenia0.1158.1 m3/h sobre 70.4 m, prueba de 24 h
Narok, Kenia0.1048.5 m3/h sobre 81.45 m, prueba de 24 h

Dos lecturas prácticas de esa tabla. Primero, la misma roca puede diferir en un factor de cincuenta según dónde el martillo abrió una fisura. Segundo, ambos pozos kenianos se ensayaron por debajo de 0.12, y ninguno está roto. Son pozos marginales normales, y muchísimos proyectos de bombeo solar en África oriental y occidental caen exactamente en esta banda.

La capacidad específica es además el número individual más útil para un sistema solar, porque se convierte directamente en una penalización de altura. Cuando extraes Q metros cúbicos por hora de un pozo con capacidad específica SC, el nivel baja Q dividido por SC metros, y tu bomba tiene que elevar desde ese nuevo nivel. Así que en un pozo de 0.115, pasar de 2 m3/h a 4 m3/h no solo duplica el caudal, añade unos 17 m de altura:

Caudal que pidesDescenso en un pozo de 0.115Altura extra que tu bomba debe aportar
1 m3/h8.7 m8.7 m
2 m3/h17.4 m17.4 m
3 m3/h26.1 m26.1 m
4 m3/h34.8 m34.8 m
6 m3/h52.2 m52.2 m
8 m3/h69.6 m69.6 m

Observa que el nivel del agua no se queda cortésmente donde lo mediste. Cada metro cúbico por hora extra llega con su propio precio en metros de altura, y el precio sube al compás del caudal. Eso es el mismo acoplamiento que hace que una bomba se comporte distinto en un pozo que en un tanque, y vale la pena leerlo junto con cómo se calcula la altura manométrica total.

Por qué el segundo litro cuesta más que el primero: s = BQ + CQ2

La línea de arriba es la versión idealizada. Los pozos reales son peores que lineales, y Jacob (1947) dio la razón: el descenso total tiene dos partes.

s = BQ + CQ2

  • BQ es la pérdida en el acuífero. El agua fluye a través de la formación hacia el agujero. Laminar, así que crece en proporción al caudal. No puedes cambiarla; es la geología que perforaste.
  • CQ2 es la pérdida en el pozo. El agua entra al filtro y viaja por el interior de la tubería, donde la velocidad es alta y el flujo se vuelve turbulento. Crece con el cuadrado del caudal.
  • B y C se encuentran trazando s/Q frente a Q en papel aritmético corriente: la intersección es B, la pendiente es C. Ese es el método gráfico de Bierschenk (1964), y es la razón por la que vale la pena hacer un ensayo escalonado de bombeo.

Aquí hay una prueba real de cuatro escalones, publicada en el estudio de aguas subterráneas del abastecimiento de agua de Muqdisho (NERC/NORA, 1980), con B y C ajustados a los cuatro puntos:

EscalónCaudal (m3/h)Descenso s (m)s/QBQ (m)CQ2 (m)Eficiencia del pozo
119.588.790.44898.080.7092.0%
230.3814.200.467512.541.6988.1%
339.2519.050.485416.202.8285.2%
449.6725.000.503420.504.5182.0%

Resultado del ajuste: B = 0.4128 m por (m3/h), C = 0.001828 m por (m3/h) al cuadrado, con un R2 de 0.9991. Divide la pérdida en el acuífero por el descenso total y obtienes la eficiencia del pozo, que cayó del 92.0% al 82.0% a medida que la tasa subió de 19.6 a 49.7 m3/h.

Esa caída es el punto. No es ruido ni error de medición; el término turbulento crece más rápido que el laminar. La guía publicada (Driscoll, 1986, según se usa en los informes modernos de ensayos escalonados) es que un pozo diseñado, construido y desarrollado correctamente debería caer en el 70 al 80% de eficiencia del pozo. Una prueba escalonada real del pozo APT-01 en Brunswick, Georgia, muestra cuán rápido se erosiona con la tasa:

Caudal (gpm)Eficiencia del pozo
893.5%
1778.0%
3556.1%

Dos consecuencias importan para una bomba solar. Primero, el último metro cúbico por hora es siempre el más caro en metros de altura. Segundo, si la pendiente de tu gráfica s/Q es pronunciada, la mayor parte de tu descenso es pérdida en el pozo, lo que significa que el pozo está subdesarrollado o el filtro está obstruido, y esa parte es potencialmente recuperable. Si la pendiente es plana, la pérdida está en la formación y no hay nada que desarrollar.

Puedes reproducir toda esta aritmética tú mismo. La versión en papel milimetrado funciona, y además son unas quince líneas de código; mantenemos el trabajo en un script (scripts/well_yield_calc.py) para que cada número de este artículo se pueda volver a derivar en lugar de creerse.

Tu caudal real es donde la curva de la bomba cruza la línea del pozo

Esta es la parte que la mayoría de los consejos de dimensionado omiten. Una curva de bomba se mide con la bomba empujando contra una altura fija. Un pozo no es una altura fija. Así que la tasa de flujo que obtienes no se lee de la curva de la bomba en la altura que calculaste. Es el punto donde se cruzan dos curvas:

  • la curva de la bomba, descendente: más caudal significa menos altura
  • la línea del pozo, ascendente: más caudal significa más descenso, lo que significa más altura

Escribe la línea del pozo y la razón de la carrera se vuelve clara:

TDH(Q) = nivel estático del agua + Q dividido por SC + elevación sobre el suelo + fricción de la tubería(Q)

Cada término excepto el primero crece con Q. Ahora pon una bomba real contra ella. La nuestra es el modelo de nuestro propio catálogo para el que se publica una curva medida de un solo modelo, así que los puntos de abajo son mediciones y no la forma de un vendedor:

Altura (m)88.9487.279.9667.0152.042.5337.6328.2518.665.3
Caudal (m3/h)0.581.061.562.022.543.113.514.044.514.95

Esa es la 3DSC4.8-95-110-750-HV, una sumergible de 750 W y 3 pulgadas con impulsor de acero inoxidable en un controlador de voltaje amplio (80-430 V). Ahora hazla trabajar contra cuatro pozos distintos, todos con un tanque 10 m sobre el suelo y 40 m de tubería de entrega de PE de 32 mm:

PozoCaudal con acuífero ilimitadoCaudal real en el cruceAltura manométrica total en el cruceDescenso en ese punto
SC 3.0, nivel estático 17.9 m3.64 m3/h3.64 m3/h35.3 m1.2 m
SC 1.0, nivel estático 17.9 m3.64 m3/h3.53 m3/h37.3 m3.5 m
SC 0.115, nivel estático 17.9 m3.64 m3/h2.51 m3/h52.9 m21.8 m
SC 0.104, nivel estático 67.3 m1.23 m3/h0.99 m3/h87.4 m9.5 m

Misma bomba, mismo tanque, misma tubería. En el buen pozo es una bomba de 3.6 m3/h; en el pozo marginal tipo Muranga es una bomba de 2.5 m3/h, y el pozo se ha quedado con el 31% de su capacidad sin que nadie lo mencionara. En el pozo marginal profundo apenas puede producir un metro cúbico por hora, porque 87 m de altura están casi en el punto de cierre de la bomba del modelo.

El cruce se encuentra por iteración, y verlo asentarse es instructivo:

RondaCaudal supuesto (m3/h)Altura que exige el pozo (m)Caudal que da la bomba a esa altura (m3/h)
13.0058.42.32
22.3250.82.61
32.6154.02.47
42.4752.52.52
52.5253.12.50
62.5052.82.51

Converge en 2.51 m3/h a 52.9 m de altura. Observa que el bucle se autocorrige: si sobreestimas, el pozo sube la altura hasta que la bomba retrocede; si subestimas, la bomba acelera hasta que el pozo empuja en sentido contrario. Vale la pena leerlo junto con cómo leer una curva de bomba, porque la curva de la ficha técnica es solo la mitad del cuadro.

El techo que ninguna bomba puede superar: capacidad específica por descenso disponible

Hay un límite duro que no tiene nada que ver con la bomba:

caudal máximo sostenible = capacidad específica x descenso disponible

El descenso disponible es la distancia vertical desde el nivel estático del agua hasta la toma de la bomba, menos un margen de seguridad de 3 a 5 m para que la toma quede sumergida y no salte la protección contra marcha en seco. Sitúa la bomba 25 m por debajo del nivel estático y tienes 25 m de descenso disponible, más o menos el margen.

Capacidad específica (m3/h por m)15 m disponible25 m40 m60 m80 m
0.1041.562.604.166.248.32
0.1151.732.884.606.909.20
0.304.507.5012.0018.0024.00
1.0015.0025.0040.0060.0080.00
3.0045.0075.00120.00180.00240.00

Todas las cifras en m3/h. Esta tabla es lo más útil que puedes tener sobre un pozo marginal, porque no se ve afectada por qué bomba compres, cuántos paneles cuelgues ni qué hace el firmware del controlador.

Ahora léela frente al costo de la profundidad. Para un pozo con capacidad específica 0.115 y un nivel estático a 17.9 m, bajar la bomba más hondo sube el techo y sube la altura al mismo tiempo:

Descenso disponibleTecho (m3/h)Altura necesaria en ese techo
15 m1.7344.5 m
25 m2.8857.0 m
40 m4.6077.4 m
60 m6.90107.9 m

Ahí está el trueque honesto, en una tabla. Situar la bomba más hondo te compra agua, y te cobra altura por ello. Pasar de una colocación de 15 m a una de 40 m triplica aproximadamente el techo, y añade 33 m de altura, lo que te lleva de un modelo de 750 W a uno de al menos 1500 W. Ninguna de las dos mitades de ese trueque funciona sola: una colocación más honda con la misma bomba solo te mueve a un peor punto de la misma curva, y una bomba mayor sobre una colocación poco profunda simplemente seca el pozo y salta la protección.

Por qué una bomba mayor no arregla un pozo de bajo rendimiento

Los compradores recurren a más potencia, y el catálogo hace fácil cometer ese error, porque la misma potencia se vende en puntos de trabajo muy distintos. Los cinco son modelos reales de nuestra propia gama, todos monofásicos de 110 V, y los últimos tres consumen los mismos 1500 W:

ModeloPotenciaCaudal máx.Altura máx.Comportamiento en un pozo que necesita 53-77 m de altura
4DSC25-26-110-15001500 W25 m3/h26 mno puede elevar en absoluto de este pozo
4DSC20-48-110-15001500 W20 m3/h48 mpor debajo de la altura requerida; sin caudal útil
4DSC11-60-110-15001500 W11 m3/h60 mfunciona, con casi ningún margen por encima de 53 m
4DSC7.5-100-110-15001500 W7.5 m3/h100 mcorrectamente acoplada
4DSC15-45-110-750750 W15 m3/h45 maltura insuficiente, pese a 15 m3/h en la etiqueta

Tres de ellos comparten una potencia y solo uno hará funcionar tu pozo. Los dos que fallan no fallan por ser débiles; fallan porque son máquinas de baja altura y alto caudal, y un pozo con nivel de bombeo profundo es un trabajo de alta altura y bajo caudal. En un pozo marginal, la capacidad de caudal en la etiqueta no es una característica. Es una advertencia de que la bomba se diseñó para un río, un estanque o una cisterna, donde la altura se mantiene por debajo de 30 m todo el día.

La pregunta correcta nunca es «cuántos vatios», es «qué entrega el modelo a mi nivel dinámico, y supera eso lo que el pozo puede sostener?» Si el primer número está por encima del techo de la sección anterior, has comprado una bomba que ciclará: bajará el nivel hasta la toma, la protección contra marcha en seco cortará, el nivel se recuperará, y volverá a arrancar. Ese patrón mata motores y no llenará tu tanque más rápido que una unidad menor correctamente dimensionada.

El ensayo de recuperación: qué mitad es el problema, ¿el pozo o el acuífero?

Un ensayo escalonado te dice cómo baja el nivel. El ensayo de recuperación te dice cómo vuelve, y es la diferencia entre dos facturas de reparación muy distintas.

En el pozo de Muranga, la bomba se apagó tras 24 horas a 8.1 m3/h. El nivel subió 4.14 m en un minuto, y tras 60 minutos había subido a 59.30 m, recuperando 29 m de los 70.40 m de descenso, o el 41.2%. La forma de eso es la información: un salto inmediato, luego una larga cola. La parte rápida es el agua almacenada justo en el pozo y dentro del filtro que vuelve por su propia presión. La cola lenta es el acuífero circundante rellenando el cono de depresión, y la rige la transmisividad, que en este pozo la prueba situó en 2.76 m2/day. En el pozo de Narok la misma recuperación de 60 minutos se reportó como aproximadamente 90%, y el informe fijó el caudal de explotación seguro máximo en el 70% del caudal medio ensayado, que son 5.95 m3/h de los 8.5 m3/h ensayados.

Lecturas prácticas:

  • La recuperación es rápida y casi completa en el mismo tiempo que tardó el descenso: el acuífero transmite el agua bien. Cualquiera que sea tu límite de caudal, es un límite estable y puedes bombear cada día sin agotar el agujero.
  • La recuperación es rápida al principio y luego se arrastra: normal para un pozo marginal, y significa que la tasa a largo plazo debe fijarse muy por debajo de la tasa ensayada. De ahí viene la cifra del 70% de la prueba, y también para lo que sirve un tanque de almacenamiento: bombear menos horas a una tasa menor, almacenar la diferencia.
  • El nivel estático a la mañana siguiente no está donde lo dejaste: el pozo se está minando. Reduce el volumen diario o añade días de descanso, porque ningún cambio de equipo arreglará un nivel freático en descenso.
  • La gráfica s/Q del ensayo escalonado tenía una pendiente pronunciada, así que la mayor parte del descenso es pérdida en el pozo: este es el único caso en que el redesarrollo vale la pena pagarlo. El golpeo, la inyección a presión o la elevación con aire pueden limpiar los finos y romper la torta de lodo que dejó la perforación, y como ataca el término CQ2 puede recuperar una parte genuina del caudal. Un pozo cuya pendiente s/Q es plana tiene su pérdida en la formación, y el redesarrollo no lo ayudará.

Si la arena también es un problema, esa es otra conversación, y la hemos escrito en manejo de arena en pozos solares.

Cómo realizar un ensayo escalonado de bombeo con la bomba que ya tienes

No necesitas un hidrogeólogo en el sitio para obtener los dos números que importan. Necesitas un nivel del agua, una tasa de caudal y un reloj. El equipo es una cinta con peso o un medidor eléctrico de nivel, una válvula de compuerta en la descarga, un recipiente calibrado, un cronómetro y un cuaderno.

  1. Descanse el pozo. Deja la bomba apagada al menos tanto como vas a bombear, y preferiblemente toda la noche. Mide el nivel. Ese es tu nivel estático del agua, y todo depende de que sea realmente estático.
  2. Mide el caudal volumétricamente. Llena un recipiente de 20 litros y cronométralo, tres veces, y saca el promedio. Los informes comerciales de pruebas hacen exactamente esto; el informe de Narok exigía que la descarga variara no más de 15% en un ensayo a caudal constante.
  3. Escalón 1 a aproximadamente un tercio de la tasa que crees que el pozo puede sostener. Mantenlo estable de una a dos horas, leyendo el nivel cada 15 a 30 minutos. El escalón termina cuando el nivel deja de bajar.
  4. Escalón 2 a aproximadamente dos tercios, escalón 3 a tope. Misma duración, mismas lecturas. Un cuarto escalón a 1.2 veces tu servicio previsto es una comprobación de seguridad útil si la bomba lo permite.
  5. Calcula s y s/Q para cada escalón. El descenso es nivel de bombeo menos nivel estático. Traza s/Q frente a Q. La intersección es B, la pendiente es C. Si la pendiente es negativa, estás dentro del problema de desarrollo del pozo que se describe abajo y los números aún no son fiables.
  6. Realiza el ensayo de recuperación. Apaga y lee el nivel a 1, 2, 5, 10, 15, 30 y 60 minutos. La pendiente temprana es el pozo; la pendiente tardía es el acuífero.
  7. Una regla absoluta: nunca dejes que el nivel baje por debajo de la toma de la bomba durante la prueba. Si la toma empieza a aspirar aire estás midiendo una bomba, no un pozo.

Una nota sobre por qué la gráfica s/Q a veces se niega a cooperar. La guía moderna de ensayos escalonados registra que si los puntos trazados se curvan hacia arriba, el supuesto de segundo orden ha fallado y se necesita la forma con exponente mayor que 2. Si se ajustan a una línea recta con pendiente cero o negativa, los parámetros de pérdida en el pozo simplemente no son medibles, y las causas habituales son que el pozo todavía se está desarrollando, que el método de prueba fue descuidado, o que el acuífero aporta agua de forma desigual a lo largo del filtro. Una pendiente negativa no es una buena noticia sobre tu pozo; significa que la prueba no produjo una respuesta.

Caudal de explotación seguro: las dos distintas reglas de los dos tercios

Este es el sitio donde se cometen muchos errores costosos, porque hay tres límites distintos en circulación y todos suenan como «aproximadamente dos tercios».

ReglaQué limitaUn ejemplo realFuente
Dos tercios del descenso disponiblela tasa a la que un pozo bien desarrollado puede ensayarse y extraersePozo Sand Coulee n.º 5, Montana: descenso disponible 162 ft, dos tercios = 108 ft, caudal potencial 1024 gpm. Sus coeficientes de pérdida publicados reproducen 108.35 ft a 1024 gpmensayo escalonado y de 24 h, 2012
70% del caudal ensayadola tasa de operación continua, permitiendo declive estacional y recuperación imperfectaNarok, Kenia: 8.5 m3/h ensayados, caudal de explotación seguro máximo 5.95 m3/hinforme de bombeo de prueba de 24 h
Descenso permisible de 3 a 4.5 mhasta dónde puede bajar el nivel una bomba de superficie de aspiraciónuna bomba centrífuga en superficie no puede sostener más de unos 6 a 7 m de aspiraciónpráctica de riego por elevación

Las tres son legítimas. También son todas distintas, y tu sistema tiene que satisfacer la más estricta que le aplique. Si usas una bomba sumergible, la regla de aspiración no importa y puedes usar toda la profundidad del pozo. Si usas una bomba de superficie junto al agujero, la cifra de 3 a 4.5 m será siempre tu restricción vinculante mucho antes de que se agote el acuífero, lo que es una de las razones por las que un trabajo en orilla de río o pozo poco profundo y un trabajo de perforación profunda no se parecen en nada. Para el caso del pozo profundo en concreto, nuestra guía de pozo de 100 m cubre el lado del voltaje y el cable, que se convierte en la siguiente restricción tras el propio pozo.

Ejemplo resuelto: dimensionar una bomba Trista real para un pozo limitado por altura

Toma el pozo tipo Muranga y dimensiona un sistema solar para él.

DatoValorDe dónde viene
Nivel estático del agua17.90 mmedido tras 24 h de reposo
Capacidad específica0.115 m3/h por mprueba de 24 h, 8.1 m3/h sobre 70.4 m
Toma de la bomba situada a62 m bajo tierra44.1 m por debajo del nivel estático
Margen de seguridad en la toma4 mmantiene la toma sumergida y la protección contra marcha en seco en silencio
Descenso disponible40 m44.1 menos 4
Altura del tanque sobre el suelo10 mdisposición del sitio
Tubería de entrega40 m de PE de 32 mmla fricción se calcula, no se adivina

Paso uno, el techo del pozo: 0.115 x 40 = 4.60 m3/h. Nada por encima de ese número está disponible de este pozo, jamás.

Paso dos, la altura en ese techo: 17.90 + 40 + 10 + fricción = 77.4 m. Observa de dónde vino ese número. No es la profundidad del agujero, y no es el nivel estático del agua. Es el nivel estático más todo el descenso disponible más la elevación más la pérdida de la tubería, y está 60 m por encima de lo que cualquiera adivinaría por la profundidad del pozo o por la cifra de caudal del perforador.

Paso tres, elige un modelo que esté cómodo por encima de 77.4 m en lugar de justo en el límite:

ModeloPotenciaVoltajeCaudal máx.Altura máx.Adecuación para este pozo
3DPC3.8-95-48-750750 W48 V3.5 m3/h95 mfunciona, pero te limita por debajo del propio techo de 4.60 m3/h del pozo
4DLR7.5-100-110-11001100 W110 V7.5 m3/h100 mbuen acoplamiento, impulsor de plástico
4DSC7.5-100-110-15001500 W110 V7.5 m3/h100 mmejor acoplamiento, impulsor de acero inoxidable de 4 pulgadas
4DSC6-101-110-11001100 W110 V6 m3/h101 mbuen acoplamiento, impulsor de acero inoxidable, menos caudal
3DSC5-135-110-15001500 W110 V5 m3/h135 musa este si el nivel estático baja otros 20 m en la estación seca

El punto de operación de 4.60 m3/h a 77.4 m cae dentro del envolvente de los modelos de 100 m con aproximadamente un cuarto de su altura en reserva. Esa reserva no es decoración. Los niveles estáticos del agua bajan en estaciones secas y a lo largo de los años, y la diferencia entre una bomba que sobrevive a un mal año y una que no suele ser esos 20 m. La elección plástico frente a acero inoxidable dentro de esa escalera no cambia la hidráulica en absoluto, solo cuánto tiempo sobrevive la bomba al agua abrasiva; el trade-off se explica en impulsor de plástico vs acero inoxidable.

Paso cuatro, el volumen diario: 4.60 m3/h por 5.5 horas solares efectivas son unos 25 m3 por día, que es un abastecimiento serio a escala de aldea en lugar de un jardín. Diseña a 3.8 m3/h en lugar de al techo y aún tienes 21 m3 al día con un margen genuino, a una altura de unos 62 m. Esa es la forma honesta de usar un techo: apunta por debajo.

Dos comprobaciones eléctricas mientras estás ahí. Nuestro catálogo especifica la capacidad de paneles en 1.3 veces la potencia de la bomba o más, así que una bomba de 1500 W quiere al menos 1950 W de campo. Y la tensión de circuito abierto del campo tiene que quedarse dentro del límite del controlador: nuestros modelos de bomba de 110 V se especifican para un VOC por debajo de 205 V, y el controlador DF-110 correspondiente está clasificado por debajo de 220 V con una ventana MPPT de 110-150 V. Los paneles se enfrían más que el aire en una mañana despejada, y los paneles fríos suben su voltaje, así que dimensiona la serie para la cifra de la mañana fría, no para la de la placa.

Si tu pozo resulta ser un monstruo de altura en lugar de un monstruo de caudal, el cuadro cambia por completo y acabas en el extremo de alta altura del rango; nuestra guía para dimensionar una bomba de agua solar recorre esa escalera, y el dimensionado de tubería te vale diez minutos antes de comprar nada, porque en un pozo de 100 m la tubería de entrega puede costarte en silencio tanta altura como el descenso.

Lo que debes retener de todo esto es que un pozo tiene opiniones. Decide cuánta agua obtienes y decide cuánto tiene que trabajar tu bomba, y hace ambas a la vez y en la misma dirección. Dimensiona el sistema en torno al pozo en lugar de en torno a la cifra de caudal del informe del perforador, y un pozo marginal se vuelve un problema de ingeniería perfectamente ordinario en lugar de una bomba que no para de saltar. Si prefieres que te hagan la aritmética, introduce tu nivel del agua, la capacidad específica de tu pozo y tu elevación en la herramienta de dimensionado, o envíame tus cifras de prueba directamente. Recuerda además que el caudal máximo sostenible depende únicamente de la capacidad específica y del descenso disponible.


¿Quieres saber qué puede entregar realmente tu pozo? Introduce tu nivel estático del agua, tu capacidad específica y tu elevación en la herramienta de dimensionado para ver tu altura real y tu techo, o escríbeme por WhatsApp con tu nivel estático del agua, tu nivel dinámico, tu caudal probado, el diámetro del pozo, tu altura de elevación y el uso del agua, y te responderé con tu capacidad específica, el techo de tu pozo, un modelo y una cantidad de paneles que el pozo puede soportar de verdad.

Preguntas frecuentes

¿Cuánta agua puede darme realmente mi pozo?
Dos números lo deciden, y ninguno es la profundidad del agujero. La capacidad específica es el caudal dividido por el descenso: en dos pozos reales ensayados en Kenia, 8.1 m3/h sobre 70.4 m dan 0.115 m3/h por metro, y 8.5 m3/h sobre 81.45 m dan 0.104. Luego el techo es la capacidad específica multiplicada por el descenso disponible, que es la distancia vertical desde el nivel estático del agua hasta la toma de la bomba menos 3 a 5 m de margen de seguridad. Un pozo con 0.115 y 25 m de descenso disponible no puede bombearse más rápido que unos 2.9 m3/h pase lo que pase con la bomba que le pongas.
¿Qué es una buena capacidad específica para un pozo?
Los rangos publicados abarcan tres órdenes de magnitud, así que una sola referencia es engañosa. Diez pozos ensayados en un acuífero arenoso de Mozambique dieron 0.2 a 4.0 m3/h por metro de descenso. Los pozos en las rocas duras de Karnataka, India, variaron de 0.18 a 13.4 m3/h por metro según si encontraron granito, basalto o caliza. Dos ensayos de 24 horas en Kenia, ambos perforados en terreno volcánico, dieron 0.115 y 0.104. Por debajo de aproximadamente 0.2, el pozo en lugar de la bomba se vuelve la restricción vinculante y deberías dimensionar el sistema en torno al pozo.
¿Cuánto debe durar una prueba de rendimiento de un pozo?
Para un pozo doméstico o de riego, un ensayo escalonado de bombeo con tres o cuatro escalones de una a dos horas cada uno, seguido de un ensayo de recuperación de la misma duración, basta para separar la pérdida en el acuífero de la pérdida en el pozo y para encontrar la capacidad específica. Los pozos de abastecimiento público suelen ensayarse durante 24 horas completas a caudal constante. El ensayo de 24 horas sigue siendo la mejor respuesta si quieres saber si el nivel sigue bajando poco a poco durante un día entero, lo que un escalón de dos horas no puede decirte.
¿Por qué mi bomba solar entrega menos agua que la cifra de bombeo de la prueba?
Porque la cifra de la prueba se midió a un nivel del agua que tu propia bomba crea. Cuando extraes 8 m3/h, el nivel del agujero puede estar 70 m más bajo que cuando la bomba está apagada. Tu bomba tiene que elevar desde ese nivel deprimido, no desde el nivel estático, así que la altura que realmente ve es muy superior a la altura que calculaste a partir del nivel del agua en reposo. En un pozo marginal la diferencia suele ser de 20 a 40 m de altura, y la bomba entonces trabaja muy a la izquierda de su punto nominal.
¿Puedo aumentar el rendimiento de un pozo ya existente?
Depende de qué mitad del descenso es el problema, y el ensayo de recuperación te dice cuál. Si domina la pérdida en el pozo, es decir la gráfica s/Q tiene una pendiente pronunciada, el pozo está subdesarrollado o el filtro está obstruido, y el redesarrollo por golpeo, inyección a presión o elevación con aire puede recuperar una parte real del rendimiento perdido. Si domina la pérdida en el acuífero, la pendiente de s/Q es plana y el agua simplemente no está ahí a ese ritmo. Ningún redesarrollo, una bomba mayor o más paneles solares lo cambiarán.

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