La recirculación asistida por bombas auxiliares

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La recirculación asistida por bombas auxiliares

Bomba de recirculación

 

Nota: Recomiendo echar un vistazo a los enlaces si no se comprenden términos como léntico, lótico, laminar y turbulento.

 

Bomba de recirculación acuario

© Zootecnia doméstica. Der. Res.

Hemos repasado las posibilidades que ofrecen los diversos sistemas de filtrado de cara a la recirculación del agua del acuario. La principal limitación de la mayoría de ellos suele concernir tanto al caudal máximo como a la disposición de aspiración/salida. Cuando requerimos de un fuerte caudal incompatible con el buen funcionamiento del filtro aparecen las bombas de recirculación. A partir de este momento ya tratamos separadamente filtrado y recirculación.

Las bombas de recirculación no se intercalan en un circuito mediante manguera o tubo. Se adhieren o fijan en un cristal o roca del acuario y trabajan libremente aspirando y retornando el agua en un mismo punto.

La principal ventaja es su alto rendimiento provocando grandes flujos con un bajo consumo.

Otra ventaja es su estudiada salida (Concentrador o rectificador) que puede ser direccionable y en algunos casos permiten modificar el “ángulo de apertura” focalizando más o menos el flujo. Cuanto más concentrado es el flujo de salida, más turbulento se torna. Un flujo en ángulo abierto tiende a provocar una corriente laminar más o menos estable en igualdad de caudal.

Las mayores prestaciones aparecen en los últimos modelos asistidos por control digital. Trabajando con corriente continua, responden rápidamente a las variaciones de tensión (V) provocando un brusco aumento o descenso de caudal que convierten al flujo en pulsátil y turbulento. Observemos las dos imágenes inferiores:

Flujo laminar, tensión constante

© Zootecnia doméstica. Der. Res.

Flujo turbulento, tensión variable, pulsátil

© Zootecnia doméstica. Der. Res.

En primer orden, tenemos una bomba trabajando a baja tensión que supone pocas revoluciones por minuto (rpm) y produciendo un flujo laminar (O próximo). En la segunda imagen tenemos a la misma bomba trabajando a tensión variable, más o menos revolucionada alternativamente y provocando un flujo turbulento pulsátil a merced del aumento del número de Reynolds. Dónde está el límite? Podemos aumentar las rpm de una bomba hasta el punto en el que la gran velocidad alcanzada en la arista de la hélice alcance la presión de vapor del líquido pasando las moléculas de agua a estado gaseoso formando burbujas o cavidades. Es lo que se llama cavitación y si has manejado alguna vez un motor fueraborda, seguramente sabrás de lo que estamos hablando.

En el caso de nuestras bombas, ya se han calculado tanto la curvatura de la arista de la pala de la hélice como la máxima velocidad en el sistema de control para que esto no ocurra.

 

“Revolucionando” el acuario…

 

Pues si hemos entendido el comportamiento de la bomba anterior en función de la tensión aplicada al motor y además somos conscientes de la rapidez con la que procesa un módulo de control programable tomaremos conciencia de que estamos ante un avance importante que nos abre todo un abanico de posibilidades hasta ahora limitado a las grandes instalaciones zoológicas.

Podemos convertir en décimas de segundo un flujo laminar en turbulento, alcanzando unos caudales hasta ahora impensables cuya velocidad ya ronda los 3m/s. Esto entre otras muchas cosas ya nos permite recrear en casa un biotopo lótico muy rápido con un consumo de tan solo unos 50W. Simplemente genial y para muestra un botón. He dibujado una configuración que pude ver trabajando y cuyo vídeo por ser de carácter publicitario no copiaré aquí:

Reófilo lótico rápido asistido por bomba de última generación

© Zootecnia doméstica. Der. Res.

Biotopo lótico rápido

© Zootecnia doméstica. Der. Res.

Recirculando un “reef” (Arrecife)

 

Son diversas (Casi infinitas) las configuraciones eficaces en este sentido y por tanto, motivo frecuente de discusión. La concepción de la recirculación de un arrecife se ha ido viendo modificada gracias al conocimiento de la ecología de los arrecifes y sobretodo al avance técnico en materia de bombeo. Empezaremos por mostrar dos sistemas tradicionales y sus problemas o carencias.

 

Centrifugación arrecife

© Zootecnia doméstica. Der. Res.

Muchos acuaristas eran (Y son) partidarios de crear una corriente centrífuga en todo el tanque instalando sendas bombas en esquinas opuestas cuyas salidas circulan paralelas a las paredes. Esto fomentaba una corriente laminar circular que podía tornarse turbulenta en el centro del tanque.

El problema, pues que la turbulencia efectiva apenas se daba allí donde se necesita, en la pared de roca y además los flujos laminares mantenían una dirección constante e invariable.

Esto como ya hemos comentado no es saludable para multitud de pólipos y corales blandos aunque ya sería útil para marinos no arrecife.

 

Flujos enfrentados en arrecife

© Zootecnia doméstica. Der. Res.

Otra configuración consistía en enfrentar frontalmente dos flujos laminares provocando una fuerte turbulencia central. Nos vamos aproximando, pero seguimos con el mismo problema:

Al tratarse de bombas de caudal constante, la turbulencia tan solo beneficiaba a la zona central de la pared de roca viva.

Se impuso el uso de al menos tres bombas, dos enfrentadas y una tercera creando una corriente circular excéntrica para desplazar las turbulencias aleatoriamente, ya es historia…

 

Centrífuga horizontal y turbulenta

Recirculación laminar centrífuga creando turbulencias

© Zootecnia doméstica. Der. Res.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Recirculación laminar centrífuga creando turbulencias

© Zootecnia doméstica. Der. Res.

Ahora ya disponemos de potentes bombas que mediante su módulo de control crean corrientes laminares, turbulentas o ambas intermitentemente y con velocidad variable.

Generalmente en función de las proporciones del tanque (Que no tamaño o volumen) se podrá crear una corriente laminar en espiral en acuarios cúbicos pues al interactuar con la roca se formará la turbulencia.

Programando variaciones en velocidad o incluso inversiones de flujo, proporcionaremos un movimiento irregular y completo, similar al que sufre la roca viva en estado natural.

 

Centrífuga vertical y turbulenta

Centrífuga vertical completa

© Zootecnia doméstica. Der. Res.

 

Recirculación completa arrecifeEn acuarios de proporciones de doble cubo es frecuente el uso de una o dos bombas que creen sendas corrientes circulares verticales cuyo flujo será invertido cíclicamente.

En este gráfico superior hemos expuesto tan solo una en acuario cúbico (Aquí tal vez suficiente) para poder verlo con un poco de claridad.

De tratarse de un doble cubo, esta sería la mitad izquierda e instalaríamos sendas bombas en ambos extremos (Esquema inferior)

Existen ya módulos de control comerciales que gestionan diversas bombas a la vez. Sincronizar los flujos aumentando el caudal de una y disminuyendo el de la otra alternativamente se revela como un excelente método de recirculación. De ese modo, las turbulencias centrales del gráfico inferior se verían desplazadas a izquierda y derecha alternativamente y los flujos laminares (Flechas rectas) alcanzarían la pared de roca desde diversas direcciones:

 

Recirculación reef doble cubo

© Zootecnia doméstica. Der. Res.

 

Son tan solo unos ejemplos de todo lo que se nos viene encima 😉

+Info.:

 

-El estudio de los flujos y caudales en los ríos forman parte de la dinámica fluvial.

-La hidrografía es una rama de las ciencias de la Tierra que consiste en la descripción y el estudio sistemático de los cuerpos de agua planetarios, especialmente de los recursos hídricos continentales. Por su campo de estudio, la hidrografía se vincula con otras ciencias, en particular con la geología, la hidrología y la climatología. (Wikipedia)

-La corriente fluvial es la escorrentía por el cauce de un río de las aguas procedentes de la arroyada, la fusión del hielo o de la nieve, los manantiales, etc… (Wikipedia)

Velocidad del flujo: Se miden las corrientes fluviales recurriendo a los medios materiales y a los métodos y fórmulas de la hidrodinámica fluvial. La velocidad de los hilillos de agua varía considerablemente a lo largo del cauce, pero también en cada punto de la sección mojada, tanto de una orilla hacia la otra como del fondo a la superficie. La velocidad depende también de la pendiente, la profundidad y la rugosidad del lecho, las irregularidades de los márgenes, etc. Los hilillos de agua son tanto más rápidos cuanto más lejos circulan de los márgenes y del fondo. La mayor rapidez se da en la zona superficial, por encima de los puntos más profundos. Las líneas de igual velocidad son llamadas isodromas o isotaquias. La velocidad media de toda la sección mojada es inferior a 10 y hasta 20% a la velocidad de la capa superficial. En la superficie se observa que la máxima velocidad registrada rebasa entre 25 a 45% la velocidad media calculada entre los dos márgenes.

Cuando el régimen del río es normal, con un caudal medio, la velocidad suele ser inferior a 1 m/s en los cursos de agua de pendiente suave; se incrementa en el curso inferior si aumenta mucho la profundidad del cauce. En los ríos de mucho caudal y de pendiente acentuada, la velocidad suele ser de 1,5 a 2 m/s. Durante las crecidas excepcionales la velocidad llega a ser de 4 m/s en los ríos más caudalosos y de 5 a 10 m/s en algunos afluentes. (Wikipedia)

 

Fluxómetro, caudalímetro

© Zootecnia doméstica. Der. Res.

NOTA: No he sido capaz de dar con una base de datos que contemple la velocidad a la que se ven sometidos los cauces de algunas especies conocidas de acuario. No obstante de tenerla, realizar las oportunas mediciones en acuario requiere de instrumental científico (Correntómetro) al que resulta difícil de acceder, salvo en bombas de salida reconducida en las que podremos intercalar un fluxómetro o caudalímetro y realizar complejos cálculos respecto a la sección del tanque.

Una vez más, dar con los parámetros adecuados pasa por el ensayo y error con lo que resulta de vital importancia en aquellos medios lóticos extremos la creación de refugios o zonas libres de turbulencias y resguardadas de las fuertes corrientes laminares. El comportamiento de los peces será un claro indicativo de cara al correcto ajuste.

De nuevo, agradeceré toda información al respecto que pueda ser compartida aquí.

 

Textos e infografías: RCG. Zootecnia doméstica. Der. Res.
Fotografías: Diversos autores, diversas licencias.
Fotografías RCG: CCBYSA4.0

Zona comercial

Orientación al precio vigente de bomba de recirculación o wavemaker:

NombreFotoValoraciónPrecio
Speed 3W 25002 Star Rating
Sunsun Dual 60002.7 Star Rating
Anself 120002.5 Star Rating
Sicce XStream 35003.5 Star Rating
MaxSpect Gyre XF2303.8 Star Rating
Tunze Turbelle NanoStream 60154.1 Star Rating
Tunze Turbelle NanoStream 6045 4.5 Star Rating

 

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