¿Qué es un motor sumergible utilizado con energía solar?

¿Qué es un motor sumergible?

El motor sumergible es una parte fundamental de una bomba de agua sumergible. El motor sumergible es el encargado de mover los rodetes de la bomba sumergible para que ésta pueda succionar el agua que tiene a su alrededor e impulsarla verticalmente para poder salvar una altura.

Los motores sumergibles son vitales como ya comentaba para las bombas de agua sumergibles, y es que su diseño está ligado directamente con el correcto funcionamiento de las mismas.

Por esta razón que en este artículo vamos a comentar todos los aspectos relacionados con este tipo de motores, así que continúa leyendo y toma nota, pues hay mucho contenido por delante.

El motor sumergible

Un motor sumergible es básicamente un componente vital en una bomba de agua sumergible, ya que este se encargará de movilizar los rodetes de dicha bomba para garantizar que así pueda succionar el agua en su alrededor e impulsarla de manera vertical y así salvar cierta altura.

Asimismo, la potencia que tienen este motor se asocia con las capacidades hidráulicas propias de la bomba, dicha potencia suele encontrarse desde los 0.5 CV hasta incluso superar los 300 CV. A su vez, podemos encontrar diferentes modelos de este tipo de motores ya sea de corriente continua con una variedad de tensiones, así como de corriente alterna la cual es más común, desde 230 a 400 V (monofásica o trifásica).

Un motor sumergible se halla como un elemento autónomo a la bomba. En ese sentido, las bombas sumergibles son generalmente la combinación del cuerpo hidráulico, el cual brinda determinadas características y la altura de impulsión.

Dependiendo de la hidráulica, se relaciona un motor sumergible con la potencia necesaria para que la parte hidráulica tenga un funcionamiento adecuado para su diseño.

Hay múltiples opciones para adquirir en el mercado, los cuales son compatibles entre marcas y modelos, y es que puedes adquirir un motor sumergible de cierta marca y adaptarlo al cuerpo hidráulico de un fabricante diferente.

Características y funcionamiento

En este caso un sistema mecánico de sellos se emplea para evitar que el líquido que se bombea por parte del motor no sea el causante de algún cortocircuito.

En ese sentido, la bomba puede ser conectada con un tubo, una manguera flexible o situarse por debajo de sus carriles, o en su defecto, los alambres de guía.

En lo que respecta a su funcionamiento interno, este motor sumergible trabaja a grandes escalas básicamente como un motor eléctrico, con la diferencia de ciertos cambios que están reseñados y son los que le brindan la cualidad de estar inmerso en determinados líquidos.

Factores a destacar

Hay una serie de aspectos que forman parte de este tipo de motores a destacar, los cuales son:

  • Se componen de un rotor y un estator, el cual se acopla a un eje y gira en el momento que se induce la corriente eléctrica. Al día de hoy ya es bastante común que se usen motores de imanes permanentes, quienes no cuentan con escobillas, lo que disminuye al mínimo su mantenimiento.
  • En una bomba de agua una de sus características más relevantes es el hecho de que un motor sumergible deba contar con un encapsulado estanco en su totalidad, esto para que su apartado eléctrico sea completamente aislado.
  • En su diseño es estudiado la disipación de altas temperaturas que se generan durante su funcionamiento, siendo esta la principal razón por la que el líquido que se bombea funciona como su refrigerante.
  • Otra característica fundamental es el diseño de construcción que tiene el motor en sí, y es que estar bajo presiones físicas inmensas y cambiantes. En el momento que el motor sumergible se encuentra en una profundidad elevada, el líquido a su alrededor conlleva una presión enorme sobre la estructura del motor, además, está presión puede variar en el motor a medida que el nivel de profundidad en el líquido aumenta o decrece.

Aplicaciones

Hablando de manera más concreta sobre sobre las bombas sumergibles, éstas prácticamente cuentan con muchas utilidades, por un lado tenemos a las bombas sumergibles de etapa simple, las cuales son muy empleadas sobre todo en los drenajes, para el bombeo del agua residual, además del bombeo industrial en general y bombeo de mezclas.

A su vez, estas bombas sumergibles son instaladas normalmente en la zona inferior de aquellos depósitos de combustible, además, son usados para labores de extracción de agua en los pozos de agua.

Este tipo de bombas como ya comentaba se emplean en los depósitos de combustible, asimismo, se usan para incrementar la presión en el fondo de los mismos, ya que se puede hacer que el líquido se eleve de manera más fácil que una succión desde la parte alta del depósito.

En ese sentido, los modelos más innovadores cuentan con un separador de agua y aceite, lo que les permite reinyectar el agua nuevamente en el yacimiento sin el requerimiento de elevarla a la superficie.

Hablemos un poco de su sistema

Básicamente su sistema consiste en una cantidad determinada de rodetes giratorios, los cuales se instalan en serie para incrementar la presión.

A su vez, la energía que hace girar a la bomba viene de parte de la red eléctrica de tensión baja, la cual acciona un motor diseñado especialmente para funcionar a temperaturas que llegan incluso a los 150° C.

Asimismo, se necesita de atención especial a la clase de bomba sumergible que se utilice en determinados líquidos.

Esto lo comento, ya que en muchas aplicaciones se emplean motores asíncronos de CA, los cuales accionan una bomba radial centrífuga que podría ser de diversas etapas que se conectan en serie.

Del mismo modo, la utilización de bombas sumergibles en las fuentes de un jardín, así como los llamados coloquialmente “muros llorones”, al día de hoy han ganado mucha fuerza alrededor del mundo, llegando incluso a comercializar diferentes tipos de capacidad y tamaños de estas bombas sumergibles.

¿Qué Hace Diferente a un Motor Sumergible?

Antes de empezar, cabe destacar como los motores sumergibles cuentan con una ingeniería e innovación mayor en comparación a los motores de superficie por un par de razones: en primer lugar, son más confiables, y segundo, trabajan en un escenario mucho más complejo.

1. Confiabilidad

Ya indicaba que la confiabilidad de este tipo de motores es amplia. En ese sentido, como saben los profesionales en sistemas de agua normalmente cuando un motor de este tipo falla, representa una crisis para aquel usuario final.

Por ejemplo, un propietario que se ha quedado sin suministro de agua para el ganado o el cultivo, entre otras aplicaciones.

Para reparar una falla por parte del dispositivo sumergible, tanto el motor como la bomba no se encuentra accesibles del todo.

Por ejemplo, con respecto a una bomba jet, una bomba sumergible necesita de un equipamiento especial, además de un experto en el área para removerla.

En líneas generales y el aspecto más fundamental, es que una instalación de un dispositivo sumergible debe emanar confianza, ya que ante cualquier falla su reparación va a resultar más complicado en comparación a los equipos de superficie, en ese sentido, esa confianza va ligada con un buen diseño y la tecnología requerida para la bomba y el motor sumergible por igual.

2. El ambiente donde opera

Este es otro factor que le da a los motores sumergibles ese aspecto característico con respecto a los motores de superficie, y es que los primeros se encuentran en un contexto donde interactúan con agentes a los que un motor de superficie no se va a exponer jamás.

Un ejemplo bastante claro radica en el hecho de que el agua y la electricidad no van de la mano, por lo que un equipo eléctrico al entrar en contacto con agua se daña inmediatamente.

En el caso de los motores sumergibles obviamente cuentan con la capacidad de trabajar en el agua más allá de ser un equipo eléctrico, y, sumado a ello destaca el hecho de que la profundidad a la que el motor puede trabajar varía, ya que pueden hallarse en profundidades considerable, además de la presión que conforme sea la profundidad puede variar, es decir, que en la mayoría de instalaciones no es constante.

Esto se debe ya que conforme la cantidad de agua disminuye en el pozo, también lo hace la presión alrededor del motor, mientras que al aumentar la cantidad de agua, la presión lo hace con ella.

Este proceso cíclico de cambios en la presión hace que el desempeño del motor sea más complejo, sobre todo ante una presión alta continua.

Esto se puede considerar como una diferencia notable ante los motores de superficie, y es que obviamente su diseño no está preparado para ello.

Aspectos a destacar…

1. Complejidad por parte de su diseño

Sin duda el reto más representativo en lo que respecta al diseño y fabricación de este tipo de motores es el hecho de mantener al margen las partes eléctricas en el motor del agua.

El reto más significativo de diseño y fabricación de un motor sumergible consiste en mantener alejada el agua de las partes eléctricas del motor.

En ese sentido, la mayoría de motores sumergibles de calidad cuentan con su apartado eléctrico completamente confinado al estator, el cual contiene a los devanados eléctricos de este motor. En ese sentido, los devanados generan un terreno magnético resistente y rotativo que tiene una interacción directa con el rotor, lo que a su vez genera su giro.

Asimismo, el área que existe entre el rotor y el estator es llenada de una solución con una composición de agua mayor.

A su vez, para mantener a raya al agua de todo los componentes eléctricos del motor (es decir, los devanados), estos encapsulan y sellan de mandar hermética el estator.

Esto representa no sólo la protección del estator gracias a la soldadura que lo mantiene aislado, sino que además los devanados cuentan con el rodeo de una resina epóxica que los conserva aislados y firmes entre sí.

Claro, esto es algo que cambia en los motores de superficie, ya que al estar con exposición al aire, su fabricación resulta mucho menos compleja.

2. Su manera de lidiar con la presión

Ya mencionábamos anteriormente que los motores sumergibles deben compensar continuamente todos los cambios por parte de la presión del agua.

En ese sentido, muchos motores de calidad cuentan con un diafragma compensador de la presión para que se iguale la presión en el interior y exterior del motor.

Este es un procedimiento que ocurre de manera continua cuando el nivel del agua que está en el pozo sube y baja de manera constante, algo que obviamente los motores de superficie no deben enfrentar.

3. El voltaje

Los voltajes eléctricos originados por relámpagos o cualquier otra fuente, también representan un gran reto para esta clase de motores.

El inconveniente está en que los picos de tensión tratan de hallar el camino que sea mejor para llegar a la tierra y en ese sentido, un motor que está sumergido en las aguas subterráneas es claramente una vía para ello.

Es por ello que muchos fabricantes optan por un supresor de los picos (en el motor o la caja de control). Esto equipos brindan un camino a tierra directo, haciendo que el motor no sea ese camino para el voltaje, por lo que el motor se encuentra protegido en ese sentido.

Conclusiones finales

En líneas generales, no es que el motor sumergible sea mejor que uno de superficie, solo que no cuentan con el reconocimiento necesario por parte de la población en general, no obstante, un motor de este tipo cuenta un diseño tecnológicamente elevado, además que presentan cualidades especiales con respecto a otro tipo de motores.

No olvidemos que este tiene que estar bajo el agua, siendo en muchos casos profundidades considerables con presiones grandes, además de los factores mencionados anteriormente como los voltajes eléctricos que reciben.

A su vez, su fabricación cuenta con un aspecto que le hace más resistente ante cualquier falla, por lo que son bastante duraderos, por lo que en términos de costo y rendimiento, este tipo de equipos son la mejor opción ante este tipo de contextos.