El bombeo de agua es una técnica básica y práctica, mucho más práctica que recogerla con las manos o levantarla en un balde manual. Esto es así tanto si el agua se extrae de una fuente fresca , se traslada a un lugar necesario, se purifica o se utiliza para riego , lavado o tratamiento de aguas residuales , o para evacuar el agua de un lugar no deseado. Independientemente del resultado, la energía necesaria para bombear agua es un componente extremadamente exigente del consumo de agua . Todos los demás procesos dependen o se benefician del agua que desciende desde una elevación superior o de algún sistema de tuberías presurizado.
El antiguo concepto de acueducto se basaba en una idea sencilla y elocuente: mantener el agua elevada durante el mayor tiempo posible y a la mayor distancia posible. De este modo, cuando el agua recorre grandes distancias, conserva un componente mayor de su energía potencial al gastar pequeñas porciones de esta energía en un flujo descendente de leve pendiente. Un sistema de acueducto útil depende, en última instancia, de que exista una fuente de agua dulce a una altura superior a la del lugar donde el agua puede ser de utilidad. La gravedad hace todo el trabajo. En todos los demás casos, son necesarias las bombas.
En situaciones cotidianas, el agua disponible suele estar contaminada , ser insalubre o incluso naturalmente tóxica , por lo que es necesario bombear agua potable desde niveles inferiores a niveles superiores, donde puede ser de utilidad. Una fuente de agua dulce en un arroyo, río, estanque o lago de nivel inferior se suele bombear a terrenos más altos para riego, ganado, cocina, limpieza u otros usos de los seres humanos, que naturalmente necesitan agua dulce.
Una bomba de serpentín es una bomba de baja elevación que se compone de un tubo, en forma de espiral y montado sobre un eje giratorio accionado por un motor o un animal capaz de hacer girar el eje rápidamente. Debido a la rotación, el agua es recogida por el tubo y bombeada hacia arriba en la manguera. La bomba de serpentín, como muchas bombas de baja elevación, se utiliza comúnmente para fines de riego y drenaje de tierras. Actualmente, todavía la utilizan los agricultores en Asia. [1]
La bomba de espiral se construyó como una alternativa al tornillo de Arquímedes . A diferencia del tornillo de Arquímedes, puede funcionar horizontalmente mientras que el tornillo de Arquímedes está inclinado unos 30°. La bomba de espiral, si está equipada con un sello giratorio adecuado, puede suministrar agua a una mayor altura, normalmente de 5 a 10 m, por encima de su abertura de descarga. [2] A pesar de la aparición de nuevas bombas que funcionan con otros principios, la bomba de espiral sigue siendo una herramienta importante, ya que algunas de sus otras ventajas son que se pueden construir y reparar fácilmente a un costo muy bajo. Esto es posible porque todos los componentes se pueden construir a partir de recursos locales como el metal, que se puede obtener y moldear en la forma deseada fácilmente.
Sin embargo, como se mencionó anteriormente, la bomba solo permite elevar agua a una altura pequeña. Esta limitación la hace inadecuada para el drenaje de agua o el riego en diferencias de altura mayores o para muchas otras aplicaciones de bombeo además del drenaje y el riego.
Una bomba espiral , a veces llamada bomba Wirz o incorrectamente bomba Wirtz , es una bomba de baja elevación que se compone de una pieza larga de revestimiento de metal , que se enrolla en una bobina y se sella en los extremos superior y posterior para parecerse a un cilindro. La cavidad exterior sirve como entrada, mientras que el tubo interior (parcial) sirve como salida. Un tubo de plástico enrollado será suficiente para esta disposición. El tubo de salida está fijado a una rueda hidráulica, motor o animal que es capaz de girar la bomba rápidamente. Debido a esta rotación, el agua es recogida por la cavidad exterior y bombeada hacia arriba en la manguera.
La bomba espiral, como muchas bombas de baja elevación, se utiliza comúnmente para fines de riego y drenaje de tierras. Basada en el mismo principio que el tornillo de Arquímedes , consiste en un tubo o plano giratorio (tornillo) para mover un líquido. A diferencia del tornillo de Arquímedes, puede bombear en posición horizontal. El tornillo de Arquímedes debe estar inclinado en un ángulo. La bomba espiral, si está equipada con un sello giratorio adecuado, puede suministrar agua a una altura mayor que la bomba de bobina, típicamente 5-10 m, por encima de su abertura de descarga. Su principal inconveniente es que el rendimiento es pequeño, un rendimiento proporcional al volumen de la bobina más grande que se mueve en cada revolución. [3] A pesar de la aparición de nuevas bombas que funcionan con otros principios, la bomba espiral sigue siendo una herramienta importante, ya que se puede construir y reparar fácilmente a un costo muy bajo. Esto es posible porque todos los componentes se pueden construir a partir de recursos locales, como chapa metálica doblada en la forma deseada con o sin máquinas herramienta.
El peltrero de Zúrich Andreas Wirz (a menudo incorrectamente llamado Wirtz ) inventó la bomba en 1746. La primera descripción publicada y el primer análisis mecánico fueron escritos por JH Ziegler veinte años después, en 1766, con el consentimiento de Wirz. [4] La bomba original de Wirz era accionada por una rueda de agua en el río Limmat , para extraer agua para una tintorería. [5] [6] [7]