¿Qué es la eficiencia de una bomba?
La eficiencia de una bomba indica con qué eficacia esta convierte la potencia mecánica que recibe en su eje en potencia hidráulica útil entregada al fluido. Se trata de una relación adimensional (que suele expresarse como porcentaje) y se define como la potencia hidráulica de salida dividida entre la potencia de entrada en el eje. Cuanto mayor es la eficiencia, menos energía se pierde por fricción, recirculación, fugas y turbulencias en el interior de la bomba.
Cómo usar esta calculadora
Introduce el caudal volumétrico \(Q\) (en metros cúbicos por segundo), la altura total \(H\) que desarrolla la bomba (en metros), la potencia suministrada al eje (en vatios), la densidad del fluido \(\rho\) (1000 kg/m³ para el agua a temperatura ambiente) y la aceleración de la gravedad \(g\) (9,81 m/s²). La calculadora te devuelve la eficiencia tanto en forma de fracción como de porcentaje, junto con la potencia hidráulica calculada.
La fórmula explicada
La potencia hidráulica útil que entrega una bomba es \(P_{hid} = \rho \cdot g \cdot Q \cdot H\). Al dividirla entre la potencia real al eje (potencia al freno) se obtiene la eficiencia global:
$$\eta = \frac{\rho g Q H}{P_{eje}}$$Aquí, \(\rho g Q H\) representa la velocidad a la que se aporta energía potencial y de presión al fluido, mientras que \(P_{eje}\) es la entrada mecánica real medida en el eje de accionamiento.
Ejemplo resuelto
Supongamos que una bomba impulsa agua (\(\rho = 1000\ \text{kg/m}^3\)) a \(Q = 0{,}05\ \text{m}^3/\text{s}\) contra una altura de \(H = 20\ \text{m}\), consumiendo una potencia al eje de 12 000 W. Potencia hidráulica =
$$1000 \times 9{,}81 \times 0{,}05 \times 20 = 9810\ \text{W}$$Eficiencia =
$$\frac{9810}{12\,000} = 0{,}8175$$es decir, alrededor del 81,75 %.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es una eficiencia de bomba típica? Las bombas centrífugas suelen funcionar entre el 70 % y el 90 % en su punto de máxima eficiencia; las bombas pequeñas o mal seleccionadas pueden quedar muy por debajo.
¿Qué unidades debo usar? Emplea unidades del SI: \(Q\) en m³/s, \(H\) en metros, la potencia en vatios y la densidad en kg/m³. El resultado es adimensional.
¿Por qué me sale una eficiencia superior al 100 %? Normalmente significa que algún dato es incorrecto: comprueba que la potencia al eje sea la potencia real de entrada y que el caudal y la altura estén medidos en el mismo punto de funcionamiento.
