Calculadora de potencia de bomba
Averigua cuánta potencia necesita una bomba para un caudal y una altura determinados. Introduce el caudal, la altura total (o el aumento de presión), la gravedad específica del fluido y las eficiencias de la bomba y del motor para obtener la potencia hidráulica, la potencia en el eje (al freno) y la potencia eléctrica de entrada en kW y caballos de fuerza, un tamaño de motor estándar y el coste anual de energía.
Última actualización:
Elevación estática + pérdidas por fricción + diferencia de presión, como altura
Bombas centrífugas pequeñas 40–65%, grandes 75–90%
Motores de alta eficiencia ≈ 85–96%
Cómo usar Calculadora de potencia de bomba
- Introduce el caudal en el punto de trabajo.
- Introduce la altura dinámica total, o cambia a aumento de presión si conoces la presión de descarga menos la de aspiración.
- Elige el fluido (gravedad específica).
- Introduce las eficiencias de la bomba y del motor según la curva de la bomba y la placa del motor.
- Lee la potencia en el eje y el tamaño del motor; añade horas y precio para ver el coste de funcionamiento.
Fórmulas de potencia de bomba
- Potencia hidráulica (SI): P_h (W) = ρ × g × Q × H = 9,806.65 × SG × Q (m³/s) × H (m)
- Potencia hidráulica (atajo métrico): P_h (kW) = Q (m³/h) × H (m) × SG ÷ 367.1
- Potencia hidráulica en hp (EE. UU.): WHP = Q (GPM) × H (ft) × SG ÷ 3960
- Potencia en el eje / al freno: P_shaft = P_h ÷ η_pump
- Potencia eléctrica de entrada: P_in = P_shaft ÷ η_motor (eficiencia global = η_pump × η_motor)
- Presión y altura: H = ΔP ÷ (ρ g); para el agua 1 psi = 2.31 ft, 1 bar = 10.2 m
1 hp = 745.7 W. El cálculo es para el punto de trabajo que introduces; consulta la eficiencia y la potencia reales en la curva de la bomba del fabricante para ese caudal.
Referencia rápida: potencia en el eje para agua
Caballos de fuerza en el eje con una eficiencia de bomba del 70% (SG 1.0).
| Caudal | Altura de 50 ft | Altura de 100 ft | Altura de 200 ft |
|---|---|---|---|
| 10 GPM | 0.18 hp | 0.36 hp | 0.72 hp |
| 50 GPM | 0.90 hp | 1.80 hp | 3.61 hp |
| 100 GPM | 1.80 hp | 3.61 hp | 7.22 hp |
| 250 GPM | 4.51 hp | 9.02 hp | 18.0 hp |
| 500 GPM | 9.02 hp | 18.0 hp | 36.1 hp |
Formas de reducir la potencia de bombeo
- Reduce la altura: tuberías más grandes, menos accesorios y válvulas abiertas (no estranguladas) reducen la altura por fricción, y la potencia baja en proporción.
- Trabaja cerca del punto de máxima eficiencia de la curva de la bomba; una bomba sobredimensionada y estrangulada desperdicia energía.
- Usa un variador de velocidad donde el caudal varía: según las leyes de afinidad, la potencia baja aproximadamente con el cubo de la velocidad en sistemas dominados por la fricción.
- Elige motores de alta eficiencia para bombas que funcionan muchas horas al año.
Preguntas frecuentes
¿Cómo se calcula la potencia de una bomba?
La potencia hidráulica es P_h = ρ × g × Q × H (vatios, con ρ en kg/m³, Q en m³/s y H en m). La potencia en el eje o al freno es P_h dividida entre la eficiencia de la bomba, y la potencia eléctrica de entrada es la potencia en el eje dividida entre la eficiencia del motor. En unidades de EE. UU., la potencia hidráulica en hp = GPM × altura (ft) × SG ÷ 3960.
¿Qué diferencia hay entre la potencia hidráulica y la potencia al freno?
La potencia hidráulica (WHP) es la potencia útil entregada al líquido. La potencia al freno (BHP) es la potencia que necesita el eje de la bomba, que es mayor por las pérdidas internas de la bomba: BHP = WHP ÷ eficiencia de la bomba. La potencia de entrada del motor es mayor aún por las pérdidas del motor.
¿Qué es la altura dinámica total?
La altura dinámica total (TDH) es la energía total por unidad de peso que debe aportar la bomba: la elevación vertical desde el nivel de aspiración hasta el de descarga, más las pérdidas por fricción en tuberías y accesorios, más cualquier diferencia de presión entre el origen y el destino, expresada en pies o metros de líquido.
¿Cómo convierto presión en altura?
Altura = presión ÷ (ρ × g). Para el agua, 1 psi ≈ 2.31 ft y 1 bar ≈ 10.2 m. Para otros líquidos, divide entre la gravedad específica: 1 psi de diésel (SG 0.84) equivale a unos 2.75 ft de altura.
¿Qué eficiencia de bomba debo usar?
Usa la eficiencia de la curva de la bomba en tu punto de trabajo. Como guía aproximada, las bombas centrífugas pequeñas tienen una eficiencia del 40–65%, las medianas del 65–80% y las grandes bien dimensionadas del 80–90%. Trabajar lejos del punto de máxima eficiencia la reduce.
¿Qué tamaño de motor necesito?
Como mínimo la potencia en el eje en el punto de trabajo, redondeada al siguiente tamaño estándar. Como el caudal y la potencia pueden aumentar si la altura del sistema es menor de lo previsto, muchos proyectistas dimensionan para la potencia máxima de la curva de la bomba o añaden un margen del 10–25%, y revisan el factor de servicio del motor.
¿Cuánto cuesta hacer funcionar una bomba?
Multiplica la potencia eléctrica de entrada en kW por las horas de funcionamiento y el precio por kWh. Una bomba que consume 3 kW durante 8 horas al día usa 24 kWh/día, unos 8,760 kWh al año; a $0.17/kWh son unos $1,490 al año. Mejorar la eficiencia o reducir la altura lo reduce directamente.
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