Cómo calcular una bomba de agua: caudal, altura dinámica total y potencia (con ejemplo)

Comprar una bomba “a ojo” es el error más caro en un sistema de agua: si queda pequeña, no llega la presión al último piso; si queda grande, consume energía de más, cicla y se daña antes de tiempo. La buena noticia es que dimensionarla bien solo requiere tres datos: caudal, altura dinámica total y potencia. En esta guía le mostramos cómo calcularlos, con un ejemplo resuelto.

Los 3 datos que definen cualquier bomba

Toda bomba centrífuga se selecciona con su curva de desempeño, que relaciona cuánta agua entrega (caudal) contra cuánta altura o presión puede vencer. Para leer esa curva usted necesita conocer el punto de trabajo de su instalación:

• Caudal (Q): cuánta agua necesita por unidad de tiempo. Se expresa en litros por minuto (L/min), litros por segundo (L/s), galones por minuto (GPM) o m³/h.
• Altura dinámica total (ADT o TDH): la “altura equivalente” que la bomba debe vencer, sumando desnivel, pérdidas por fricción y la presión que quiere en el punto de uso. Se expresa en metros de columna de agua (m.c.a.).
• Potencia (HP o kW): el motor necesario para entregar ese caudal a esa altura, considerando la eficiencia de la bomba.

Paso 1: calcule el caudal que necesita

El caudal depende del uso. Para vivienda y edificios en Colombia el método formal es el de unidades de consumo (método de Hunter) que establece la NTC 1500 (Código Colombiano de Fontanería): a cada aparato sanitario se le asigna un valor y la suma se convierte en caudal máximo probable, porque nunca se abren todas las llaves al mismo tiempo.

Si necesita una primera estimación, estos valores orientativos le sirven como punto de partida:

Aplicación	Caudal orientativo	Comentario
Casa de 1 a 2 baños	20 – 30 L/min	Presurizador o hidroflo pequeño
Casa de 3 a 4 baños	35 – 50 L/min	Considere duchas simultáneas
Edificio de 10 a 20 apartamentos	120 – 200 L/min	Use equipo de presión de 2 bombas
Riego por aspersión	Según nº de aspersores × caudal de cada uno	Revise ficha del aspersor
Llenado de tanque elevado	Volumen del tanque ÷ tiempo de llenado deseado	Ej.: 2.000 L en 40 min = 50 L/min

Para riego o procesos industriales, el caudal lo define el equipo que va a alimentar (aspersores, intercambiadores, máquinas). Sume los consumos que pueden funcionar al mismo tiempo, no todos los instalados.

Paso 2: calcule la altura dinámica total (ADT)

La ADT es la suma de cuatro componentes. Mírelo en el siguiente esquema:

1. Altura estática de succión (Hs): la distancia vertical entre el nivel del agua y el eje de la bomba. Si el agua está por debajo de la bomba, se suma; si está por encima (bomba “ahogada”), se resta.
2. Altura estática de descarga (Hd): la distancia vertical entre la bomba y el punto de consumo más alto. Como regla rápida, cada piso de un edificio suma unos 3 metros.
3. Pérdidas por fricción: el agua pierde energía al rozar con tuberías, codos, válvulas y filtros. Se calculan con tablas o con la fórmula de Hazen-Williams; para un tanteo inicial en instalaciones bien diseñadas puede usar entre el 10 % y el 20 % de la altura estática total.
4. Presión residual: la presión que quiere tener en el punto más desfavorable. Para una ducha cómoda se recomiendan entre 15 y 20 psi (10,5 a 14 m.c.a.).

No confunda presión con altura: 1 psi equivale a 0,703 metros de columna de agua. Si quiere 20 psi en el último piso, debe sumar 14 m a la ADT, no 20 m.

Paso 3: calcule la potencia de la bomba

Con el caudal y la ADT ya puede estimar la potencia del motor con esta fórmula práctica:

El resultado se redondea al motor comercial inmediatamente superior (½, ¾, 1, 1,5, 2, 3, 5, 7,5, 10 HP…). Ese valor es una estimación: la selección final siempre se confirma en la curva del fabricante.

Ejemplo resuelto: edificio de 5 pisos

Un edificio residencial de 5 pisos con 15 apartamentos tiene el tanque de reserva en el sótano (agua 2 m por debajo de la bomba) y se quiere una presión de 20 psi en el último piso.

• Caudal: por unidades de consumo se obtiene unos 150 L/min = 2,5 L/s (9 m³/h).
• Hs: 2 m.
• Hd: 5 pisos × 3 m = 15 m.
• Pérdidas: 20 % de 17 m ≈ 3,4 m.
• Presión residual: 20 psi × 0,703 = 14,1 m.
• ADT = 2 + 15 + 3,4 + 14,1 ≈ 35 m (unos 50 psi en la descarga).

Potencia: HP = 2,5 × 35 ÷ (76 × 0,6) ≈ 1,9 HP → motor de 2 HP.

En la práctica, para un edificio se recomienda un equipo de presión con dos bombas de 2 HP que alternan, de modo que siempre haya una de respaldo. Una bomba multietapa es ideal para este punto de trabajo (caudal medio, presión alta) y, si busca presión estable y ahorro de energía, conviene un sistema de presión constante con variador.

Antes de comprar, verifique en la curva que el punto (9 m³/h; 35 m) quede cerca del centro de la curva, donde la bomba es más eficiente. Evite los extremos.

Tabla de conversiones útiles

Para convertir	Equivalencia
1 L/s	60 L/min = 3,6 m³/h = 15,85 GPM
1 GPM	3,785 L/min
1 psi	0,703 m.c.a.
1 bar	10,2 m.c.a. = 14,5 psi
1 HP	0,746 kW

Errores comunes al seleccionar una bomba

• Elegir solo por HP. Dos bombas de 1 HP pueden tener curvas muy distintas: una de alto caudal y baja presión, otra al revés.
• Olvidar la succión. Las bombas de superficie no pueden “jalar” agua desde más de 7 u 8 metros. Para pozos profundos se requiere una bomba sumergible.
• No revisar el NPSH. Si el NPSH disponible es menor al requerido, la bomba cavita: hace ruido “de piedras” y se destruye el impulsor.
• Ignorar el voltaje disponible. Verifique si tiene red monofásica 120/220 V o trifásica 220/440 V antes de elegir el motor y el tablero de control.

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