¿Qué es la potencia hidráulica de una bomba?
La potencia hidráulica es la potencia útil que una bomba transmite al fluido que impulsa. Depende de cuánto fluido se eleva (el caudal), de cuánto hay que empujarlo o elevarlo (la altura manométrica), de la densidad del fluido y de la gravedad. Esta calculadora aplica la relación clásica \(P = \rho g Q H\) y muestra el resultado en kilovatios, vatios y caballos de vapor (CV), además de la potencia al eje necesaria una vez que tienes en cuenta el rendimiento de la bomba.
Cómo usarla
Introduce la densidad del fluido (el agua ronda los 1000 kg/m³), la aceleración de la gravedad (9,81 m/s² en la Tierra), el caudal volumétrico en metros cúbicos por segundo y la altura manométrica total en metros. Si quieres, indica el rendimiento de la bomba en porcentaje para estimar la potencia al eje (potencia al freno) que debe entregar el motor. Deja el rendimiento en 100 % para ver solo la potencia hidráulica.
La fórmula explicada
El producto ρgH es la presión (en pascales) que la bomba debe vencer, y al multiplicarlo por el caudal Q se obtiene la potencia en vatios. Dividiendo entre 1000 se pasa a kilovatios:
$$P_{kW} = \frac{\text{Densidad } \rho \cdot \text{Gravedad } g \cdot \text{Caudal } Q \cdot \text{Altura } H}{1000}$$
Como las bombas reales pierden energía por rozamiento y turbulencias, el motor debe aportar más que la potencia hidráulica; dividir entre el rendimiento da la potencia al eje:
$$P_{shaft} = \frac{\text{Densidad } \rho \cdot \text{Gravedad } g \cdot \text{Caudal } Q \cdot \text{Altura } H}{1000 \cdot \left(\dfrac{\text{Rendimiento }\%}{100}\right)}$$
Ejemplo resuelto
Bombea agua (ρ = 1000 kg/m³) con un caudal Q = 0,05 m³/s frente a una altura H = 20 m y g = 9,81 m/s². Potencia hidráulica:
$$1000 \times 9{,}81 \times 0{,}05 \times 20 = 9810 \text{ W} = 9{,}81 \text{ kW}$$
Con un rendimiento del 70 %, la potencia al eje:
$$\frac{9{,}81}{0{,}70} \approx 14{,}01 \text{ kW}$$
Preguntas frecuentes
¿Qué densidad debo usar? El agua limpia ronda los 1000 kg/m³; el agua caliente, la salmuera o el aceite tienen valores distintos, así que usa el de tu fluido.
¿Por qué la potencia al eje es mayor que la hidráulica? Ninguna bomba es perfectamente eficiente: el rozamiento, las fugas y las turbulencias hacen que el motor deba aportar potencia adicional.
¿Cómo convierto las unidades de caudal? 1 m³/s = 3600 m³/h = 1000 L/s. Convierte a m³/s antes de introducir Q.
