Respuesta breve
Una bomba dosificadora es una bomba de desplazamiento positivo que inyecta un volumen exacto y ajustable de fertilizante o producto químico en una línea de riego, normalmente con un margen de error de aproximadamente 1–3%, independientemente de la presión de la línea. Un inyector venturi no tiene piezas móviles y aspira la solución mediante la succión creada por una diferencia de presión, por lo que es más económico, pero su caudal varía con la presión a menos que lo regule un controlador de EC y pH.
¿Qué es una bomba dosificadora y en qué se diferencia de un inyector venturi?
Una bomba dosificadora es una bomba de desplazamiento positivo que suministra un volumen preciso y ajustable de líquido por carrera o por revolución, de modo que puede inyectar fertilizante, ácido o cloro a un caudal controlado en una línea de riego presurizada. Un inyector venturi realiza una función similar sin motor ni piezas móviles: el agua que fluye a través de una garganta estrecha crea una succión que introduce la solución concentrada en la línea.
Ambos se utilizan para suministrar nutrientes y productos químicos de tratamiento en invernaderos, granjas verticales, plantaciones de frutales y campos al aire libre. La bomba dosificadora destaca por su precisión e independencia de la presión de la línea; el venturi, por su sencillez y precio de compra. Esta guía explica cómo funciona cada uno, los principales tipos de bombas dosificadoras, cómo dimensionar una bomba de inyección de productos químicos y cuándo un inyector venturi de fertilizante es la mejor opción. Para obtener una visión más amplia de todas las familias de inyectores, consulte nuestra guía de inyectores de fertilizante y sistemas de fertirriego.
¿Cómo funciona una bomba dosificadora?
Una bomba dosificadora desplaza un volumen fijo en cada carrera y modifica su caudal variando la longitud de carrera, la frecuencia de las carreras o la velocidad del motor. Como el volumen por carrera se mantiene casi constante en todo el intervalo de presión nominal de la bomba, el caudal es predecible incluso cuando cambia la presión de la línea. Las buenas bombas dosificadoras de diafragma suelen ofrecer una repetibilidad con variaciones de unos pocos puntos porcentuales, y muchos equipos de calidad especifican alrededor de más o menos 1–2% en condiciones estables.
Los términos bomba de dosificación, bomba dosificadora de productos químicos, bomba de alimentación de productos químicos y bomba de inyección de productos químicos se utilizan casi indistintamente en riego y tratamiento de agua. «Dosificación» suele describir la función de añadir una cantidad pequeña y medida, mientras que «medición» alude a la precisión. En la práctica, las bombas denominadas en inglés «metering pumps» y «dosing pumps» pertenecen a la misma familia de equipos: las bombas dosificadoras.
¿Cuáles son los principales tipos de bombas dosificadoras?
- Bombas electrónicas de diafragma accionadas por solenoide. Un solenoide acciona mediante pulsos un diafragma revestido de PTFE. Estas bombas dosificadoras electrónicas cubren caudales pequeños, habitualmente desde valores muy inferiores a 1 L/h hasta unos 50 L/h, a presiones de hasta aproximadamente 10–20 bar (145–290 psi). Admiten señales de 4–20 mA, de pulsos o digitales, lo que facilita su conexión a un controlador de EC (conductividad eléctrica) o pH. Esta es la bomba eléctrica de fertilizante o bomba dosificadora de productos químicos habitual en un cabezal de fertirriego de invernadero.
- Bombas mecánicas de diafragma accionadas por motor. Un motor eléctrico y un reductor accionan el diafragma, proporcionando caudales mayores (de decenas a cientos de litros por hora) y una descarga más uniforme. Son un tipo habitual de bomba dosificadora industrial para grandes cabezales de fertirriego y plantas de tratamiento de agua.
- Bombas de diafragma hidráulico y de pistón (émbolo). Se utilizan cuando la presión de la línea es alta o cuando se debe suministrar un caudal bajo a alta presión, por ejemplo, para inyectar en una tubería principal presurizada o en un proceso industrial.
- Bombas peristálticas. Unos rodillos comprimen un tubo flexible, por lo que el líquido solo entra en contacto con el tubo. Son autocebantes y manejan bien líquidos que desprenden gases, como el hipoclorito de sodio, pero los tubos se desgastan y requieren sustitución periódica. Son habituales en los dosificadores de nutrientes hidropónicos.
- Inyectores proporcionales accionados por agua. El caudal de agua acciona un pistón que aspira el concentrado en una proporción fija, a menudo ajustable entre aproximadamente 1:500 y 1:50 (0.2–2%). No necesitan electricidad y mantienen la proporcionalidad cuando cambia el caudal, lo que los hace adecuados para viveros e invernaderos pequeños.
¿Cómo funciona un inyector venturi?
Un inyector venturi funciona acelerando el agua a través de un estrechamiento, lo que reduce la presión en un puerto de aspiración lateral por debajo de la presión atmosférica y permite aspirar y mezclar el líquido de un depósito abierto. Necesita una diferencia de presión entre la entrada y la salida para crear ese vacío; sin esa diferencia, no hay aspiración.
Los fabricantes publican tablas de rendimiento que relacionan la presión de entrada, la presión de salida, el caudal motriz y el caudal de aspiración. Como orientación general, la aspiración solo comienza cuando la presión de salida es considerablemente inferior a la de entrada, a menudo alrededor de un 20% menor, y el caudal nominal de aspiración suele requerir una diferencia mayor. Dimensione siempre a partir de la ficha técnica del modelo exacto, en lugar de aplicar una regla general.
¿Cómo se instalan los inyectores venturi de fertilizante?
- Derivación con válvula de estrangulación. El inyector se instala en un circuito paralelo que rodea una válvula de la línea principal. Al cerrar parcialmente la válvula, se crea la diferencia de presión que acciona el venturi. Es la instalación más sencilla y es habitual en sistemas pequeños y medianos.
- Derivación con bomba de refuerzo. Una pequeña bomba en el circuito de derivación crea la diferencia de presión sin estrangular la línea principal, por lo que la inyección no provoca una pérdida de presión en el sistema. La mayoría de las máquinas automáticas de fertirriego utilizan esta configuración, con varios canales venturi equipados cada uno con un caudalímetro y una electroválvula o válvula de pulsos.
- Instalación íntegra en línea. Todo el caudal pasa por un venturi de mayor tamaño. Es una solución sencilla, pero provoca una pérdida considerable de presión en el sistema, por lo que se utiliza principalmente cuando se dispone de presión abundante.
El caudal de inyección de un venturi básico cambia con la presión y el caudal de la línea, por lo que, por sí solo, no es un dispositivo de dosificación preciso. Cuando un controlador mide la EC y el pH aguas abajo y acciona por pulsos la válvula de cada canal, el sistema venturi se convierte en un dosificador preciso de fertilizante líquido con control en lazo cerrado. Así es como nuestra máquina inteligente de fertirriego mezcla las soluciones de varios depósitos de concentrado con el agua de riego.
Bomba dosificadora frente a inyector venturi e inyector proporcional
El inyector adecuado depende de la precisión que necesite, la energía disponible, la pérdida de presión que pueda aceptar y los productos químicos que dosifique. La tabla compara las opciones habituales.
| Característica | Bomba dosificadora eléctrica de diafragma | Bomba dosificadora peristáltica | Inyector proporcional accionado por agua | Inyector venturi |
|---|---|---|---|---|
| Fuente de alimentación | Electricidad | Electricidad | Caudal de agua | Diferencia de presión (o bomba de refuerzo) |
| Precisión | Alta, normalmente de aproximadamente ±1–3% | Buena, se desvía a medida que se desgasta el tubo | Buena, mantiene la proporcionalidad con el caudal | Varía con la presión, salvo que se controle mediante un lazo de EC/pH |
| Rango de caudal habitual | De <1 L/h a cientos de L/h | Pequeño, de mL/min a decenas de L/h | Se ajusta como proporción, aproximadamente 0.2–2% | De decenas de L/h a más de 1,000 L/h de aspiración |
| Pérdida de presión en la línea principal | Ninguna | Ninguna | Moderada | Considerable, salvo que se utilice una bomba de refuerzo |
| Piezas móviles | Diafragma, válvulas | Rodillos, tubo | Pistón, juntas | Ninguna |
| Control por señal | Sí: pulsos, 4–20 mA y Modbus en muchos modelos | Sí | No (ajuste manual de la proporción) | Mediante electroválvulas y controlador |
| Costo de compra | Medio a alto | Bajo a medio | Media | El más bajo |
| Ideal para | Dosificación de ácido y cloro, suministro preciso por un solo canal, líneas de alta presión | Dosificación de nutrientes hidropónicos y correctores de pH, hipoclorito | Viveros, invernaderos pequeños, lugares sin suministro eléctrico | Máquinas de fertirriego multicanal, fertirriego en campo, presupuestos reducidos |
¿Qué dosifican las bombas de inyección de productos químicos en una explotación agrícola?
En las explotaciones agrícolas, una bomba para productos químicos de este tipo suele dosificar fertilizantes líquidos, ácidos y oxidantes, y cada líquido exige materiales distintos en las piezas en contacto con él. Adecuar el cabezal de la bomba, las juntas y los tubos al producto químico es tan importante como adecuar el caudal.
- Soluciones madre de fertilizantes líquidos, normalmente en dos depósitos de concentrado (A y B) para mantener el calcio separado de los sulfatos y fosfatos. Una bomba de fertilizante líquido para nutrientes necesita una precisión moderada y buena resistencia a la corrosión; son habituales los cabezales de PVC, PP o PVDF. Consulte nuestra guía de nutrientes hidropónicos, EC y pH para conocer los valores objetivo.
- Ácidos, como el nítrico, el fosfórico o el sulfúrico, utilizados para reducir el pH y los bicarbonatos y disolver las incrustaciones de los emisores. Utilice piezas de PVDF o PTFE en contacto con el líquido y siga la ficha de datos de seguridad del proveedor.
- Cloro (hipoclorito de sodio) y peróxido de hidrógeno para controlar la biopelícula en las líneas de goteo y los canales hidropónicos. El hipoclorito libera gas, por lo que se prefieren las bombas con cabezales desgasificadores o las bombas peristálticas. Nunca mezcle ácido y cloro en el mismo depósito o punto de inyección.
- Productos fitosanitarios mediante quimigación, cuando lo permita la etiqueta del producto. La quimigación está regulada en muchos estados de Estados Unidos y requiere dispositivos específicos de prevención del reflujo y de enclavamiento, por lo que debe comprobar la normativa local antes de inyectar cualquier plaguicida.
Los aplicadores de fertilizante líquido montados en tractor utilizan los mismos principios de bombeo en un pulverizador o una barra de aplicación lateral. En los sistemas de riego fijos, el inyector suele instalarse en el cabezal, junto a los filtros y el controlador.
¿Cómo dimensiono una bomba dosificadora de productos químicos o una bomba de inyección de fertilizante?
Una bomba dosificadora de productos químicos se dimensiona a partir del caudal de riego, la relación de dilución de la solución madre y la presión en el punto de inyección. La fórmula básica es sencilla: caudal de inyección = caudal del sistema × concentración objetivo ÷ concentración de la solución madre.
- Determine el caudal máximo del sistema. Utilice la zona de riego de mayor caudal, por ejemplo, 10 m³/h (aproximadamente 44 US gpm).
- Establezca la relación de dilución. Si su fórmula nutritiva utiliza depósitos de soluciones madre que se mezclan a 1:100, necesita 10,000 L/h ÷ 100 = 100 L/h de cada solución madre.
- Añada un margen de capacidad. Elija una bomba o un canal venturi con un caudal nominal de aproximadamente 1.25–1.5 veces el caudal calculado, para que funcione en la zona media de su rango, donde la precisión es mayor. En este caso, aproximadamente 125–150 L/h.
- Compruebe la presión de descarga. La bomba debe superar con margen la presión de la línea en el punto de inyección. Para una línea a 3 bar (44 psi), resulta razonable elegir una bomba con una presión nominal de 5 bar o más.
- Compruebe el producto químico y los materiales. Confirme que el cabezal, el diafragma, las juntas y los tubos de aspiración y descarga sean compatibles con todos los productos químicos que manejará la bomba.
- Planifique la señal de control. Decida si la bomba funcionará con un caudal fijo, con pulsos de un caudalímetro (dosificación proporcional) o con un controlador de EC/pH (lazo cerrado).
- Calibre después de la instalación. Realice una prueba de descenso de nivel con una columna de calibración o una probeta graduada y ajuste la configuración hasta que el caudal medido coincida con el objetivo.
Para fórmulas nutritivas multicanal con valores objetivo de EC y pH, los criterios de dimensionamiento se explican con más detalle en cómo dimensionar un sistema de fertirriego.
Instalación, accesorios y seguridad
Un sistema fiable de dosificación de productos químicos requiere más que una bomba: necesita los accesorios adecuados, un punto de inyección correcto y enclavamientos que detengan la dosificación cuando se interrumpe el flujo de agua. La mayoría de los problemas de dosificación en campo se deben a detalles de instalación, más que a la propia bomba.
- Válvula de pie con filtro en la línea de aspiración, situada unos centímetros por encima del fondo del depósito para evitar los sedimentos.
- Válvula de inyección (válvula de retención) en el punto de inyección, para impedir que el agua de riego retroceda hacia la línea de productos químicos.
- Válvula de contrapresión cuando la bomba descarga a una presión baja o variable, para evitar el sifonamiento y la sobredosificación.
- Válvula de alivio de presión para proteger la bomba y los tubos si se cierra una válvula aguas abajo.
- Amortiguador de pulsaciones para bombas de diafragma grandes que alimentan líneas largas.
- Dispositivo de prevención del reflujo en el suministro de agua, según lo exija la normativa local de instalaciones hidráulicas y quimigación.
- Enclavamiento eléctrico para que el inyector funcione únicamente cuando la bomba de riego esté en marcha y se confirme el caudal.
Inyecte aguas arriba del filtro principal siempre que sea posible para retener las partículas no disueltas, pero aguas abajo de cualquier filtro que pueda resultar dañado por el producto químico. Un filtro de riego autolimpiante dimensionado para el caudal total protege los goteros de los precipitados. Enjuague las líneas con agua limpia después del fertirriego, como se describe en nuestra guía de mantenimiento y reparación del riego por goteo.
Lista de comprobación para comprar bombas dosificadoras e inyectores venturi
Cuando compare fabricantes de bombas de inyección de productos químicos o proveedores de bombas dosificadoras, solicite la misma información a cada uno para que las cotizaciones sean comparables. Estas son las especificaciones que pedimos a los compradores que confirmen antes de proponer un cabezal de fertirriego.
- Caudales máximo y mínimo (L/h o gph) y relación de regulación a la presión requerida.
- Presión máxima de descarga (bar o psi) y altura de aspiración.
- Materiales del cabezal, diafragma, válvulas, juntas y tubos que están en contacto con el líquido, cuya compatibilidad se haya comprobado para cada producto químico.
- Tensión de alimentación (por ejemplo, 220–240 V monofásica o 380–415 V trifásica), grado de protección IP y entradas de control: pulsos, 4–20 mA, RS485 o Modbus.
- Para inyectores venturi: caudal de aspiración a sus presiones reales de entrada y salida, caudal motriz e inclusión o no de una bomba de refuerzo.
- Número de canales, caudalímetros por canal, sensores de EC y pH y funciones de alarma del controlador.
- Kits de repuestos (diafragmas, bolas de válvulas, tubos peristálticos) e intervalos de mantenimiento recomendados.
Para el fertirriego móvil o en instalaciones pequeñas, un carro integrado como nuestra unidad móvil integrada de agua y fertilizante reúne la bomba, los inyectores y el controlador en un mismo bastidor. La presión y el caudal de la línea principal también dependen de la bomba de riego; nuestra guía de bombas de riego aborda ese aspecto.
Próximos pasos
Una bomba dosificadora es la opción adecuada cuando necesita dosificar ácido, cloro o una sola corriente de nutrientes con precisión e independencia de la presión, mientras que los inyectores venturi con bomba de refuerzo y control de EC/pH suelen ser la forma más económica de realizar fertirriego multicanal. Si nos facilita los caudales de sus zonas, la fórmula de las soluciones madre, el análisis del agua y el suministro eléctrico disponible, nuestros ingenieros pueden recomendarle una bomba dosificadora, un venturi o un cabezal completo de fertirriego y ofrecerle una cotización directa de fábrica, con un número de canales personalizado si lo necesita. Envíenos los detalles de su proyecto para comenzar.
