MEMORIA TECNICA

Introducción

La bomba de ariete hidráulico fue inventada en 1796 y su uso fue descontinuado por el desarrollo de las bombas de motor y eléctrica. Sin embargo, el petróleo que es el principal impulsor de estas maquinas esta en extinción y su precio sube cada día. Esto ha permitido que se vuelva a considerar el uso de este interesante mecanismo, que logra con la fuerza de la energía potencial y cinética del agua, auto impulsarla y llevarla a más de 100 mts. de altura y a distancias horizontales muy grandes.

El objetivo fundamental del presente trabajo es fomentar y estimular su uso, en los sectores rural y agrícola por varias razones: es factible de construir por los mismos usuarios, su bajo costo, su fácil manejo, su auto-propulsión de energía para realizar su trabajo, así como su mínimo gasto en reparaciones y calibraciones,

Se describe su fundamento teórico y se identifican las variables para su correcta construcción y operación. También se hace un análisis de su factibilidad técnica y financiera, así como su grado de impacto social y tecnológico, ejemplificando lo anterior con la construcción de un prototipo de ariete de 2”.

Planteamiento del problema

El ideal de proveer de agua a todas las zonas de un país es uno de los temas de mayor relevancia en el desarrollo de toda sociedad. Y México no es la excepción; Sin embargo, debido a múltiples factores como el económico, la geografía regional, la falta de cultura en la utilización de tan vital elemento, este no se ha concretado.

El problema de desabasto del agua es una realidad crítica que buena parte de la población, sobre todo en las zonas rurales, la cual se ve obligada a enfrentarlo. La falta de recursos económicos, aunado a los precios prohibitivos de las bombas movidas por energía eléctrica o motores de combustión interna, impiden que los habitantes de estas zonas tengan acceso al agua en el lugar que la necesitan, aun teniéndola relativamente cerca y esto los obligue al acarreo de la misma en forma manual, trabajo que por lo general realizan mujeres y niños, o con animales, si es que los tienen.

Es obligado el trabajo de la comunidad científica en proporcionar a este sector de tecnologías a su alcance, simples, económicas y de fácil construcción y operación, que no utilicen energías convencionales, las cuales cada vez serán de más difícil acceso, con el propósito de abatir la marginación en este sector social y revertir los problemas de pobreza, hambre y saneamiento.

Justificación

Además de ser mucho mas económico que las bombas de motor o eléctricas, el ariete tiene la ventaja de que una vez instalado no presenta fallas en su funcionamiento por mucho tiempo, aunado a que no requiere combustible de ninguna especie.

El ariete puede ser la solución a la falta de agua de los ganaderos, de los productores agrícolas y de la población rural, que la utilizan para múltiples necesidades siendo la más importante la preservación de la vida humana.

En las condiciones actuales con la problemática mundial de las fuentes tradicionales de energía, es de vital importancia fomentar e impulsar la utilización de este aparato de bombeo, por su bajo costo, su facilidad de construcción y operación, su mínimo gasto en reparación y calibraciones y su no dependencia de los combustibles fósiles, lo cual también contribuye a la preservación del medio ambiente.

Metas:

Las metas del presente trabajo son la construcción de un prototipo de bomba de ariete con fines didácticos.

Difusión de la tecnología del bombeo con bombas de ariete en la región y en el país, a través de dependencias gubernamentales y no gubernamentales, publicaciones y medios electrónicos..

Promover la utilización de energías alternativas con el alumnado del CETis 115 , y sociedad en general, siendo congruentes con la realidad del mundo en cuanto a combustibles fósiles se refiere.

Hipótesis:

Es posible contribuir al mejoramiento de la calidad de vida del sector rural y fomentar el desarrollo del sector agrícola y ganadero, así como a la conservación del medio ambiente evitando la contaminación del mismo por el uso de combustibles fósiles, utilizando el bombeo del agua con arietes hidráulicos?

Objetivo General

Difundir el uso de la tecnología de bombeo de agua por medio de arietes hidráulicos en los sectores ganaderos, agrícolas, poblaciones rurales y en general donde haya una fuente de aprovechamiento hídrica, como ríos, lagos, manantiales, arroyos, o canales.

Objetivo específico

Construir un prototipo de ariete hidráulico con fines didácticos y demostrativos.

Marco Teórico

¿Qué es el ariete hidráulico? (1)

La bomba de golpe de ariete o ariete hidráulico es un motor hidráulico que utiliza la energía de una cantidad de líquido (comúnmente agua) situada a una altura mayor (el desnivel de un río, presa, acequia u otro depósito o caudal), con el objetivo de elevar una porción de esa cantidad de líquido hasta una altura mayor que la inicial, mediante el empleo del fenómeno físico conocido como golpe de ariete. El equipo bombea un flujo continuo y funciona ininterrumpidamente sin necesidad de otra fuente de energía. El ariete hidráulico también puede compararse con un transformador eléctrico, ya que éste recibe una tensión baja (en voltios) con una corriente eléctrica relativamente alta (en amperios) y obtiene un régimen de mayor tensión y menor amperaje, y en el caso del ariete ocurre un proceso similar a nivel hidráulico: recibe un gran caudal (Q ) con una baja carga (H) y obtiene un régimen de mayor presión (h) con un menor caudal (q).

(1)Los secretos del ariete hidráulico, ed. Cuba solar

Principio de funcionamiento

El agua procedente de una fuente de alimentación (1) desciende por gravedad por la tubería de alimentación o impulso (2) bajo la acción del desnivel en relación con el ariete hidráulico (H), con un caudal determinado (Q), y se derrama al exterior del cuerpo o caja de válvulas (3) del ariete en una cantidad controlable por el ajuste de la válvula de hasta adquirir una velocidad suficiente para que la presión dinámica cierre la válvula de impulso o ímpetu (4).

El cierre brusco de esta válvula produce el efecto conocido como golpe de ariete, lo cual origina una sobrepresión en la tubería de alimentación que provoca la apertura de la válvula de retención (5), que permite el paso del agua hacia el interior de la cámara de aire (6), provoca la compresión del aire existente y cierta cantidad de agua (q) asciende por la tubería de bombeo o descarga

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