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Tanto a la hora de estudiar la capacidad de abastecimiento de un sistema de bombeo manual como en el momento de considerar el propio diseño de la instalación, los distintos organismos que elaboran informes al respecto del uso de estos sistemas suelen tomar todos, los mismos parámetros para especificar con que potencia de trabajo cuentan los equipos. Desde que el banco mundial desarrollara su estudio a nivel mundial de bombas manuales y elaborara una serie de informes al respecto, se ha venido recogiendo en todos los proyectos posteriores muchas de las conclusiones adoptadas en esas investigaciones, ya no solo en los estudios de potencia aplicada a los sistemas sino en casi todos los campos de análisis.

Capacidad de esfuerzo físico de larga duración en hombres….2 W/Kg. (20-30años) Capacidad de esfuerzo físico de larga duración en mujeres…..1,5WKg. (20-30años)

Capacidad de esfuerzo físico de larga duración en hombres….2, 67 W/Kg. (20-30años) Capacidad de esfuerzo físico de larga duración en mujeres…..2 W/Kg. (20-30años)

En estos informes que arrancan en 1982 se considera el estudio de cerca de 50 bombas manuales de agua en laboratorio, en el dimensionamiento de la instalación y en las pruebas se plantea un intervalo de potencia comprendido entre los 50W para sistemas de poca profundidad, pudiendo alcanzar el esfuerzo humano hasta unos 150W en pozos de mayores profundidades que precisan de una mayor potencia para alcanzar los mismos niveles de descarga que en los más cercanos a la superficie. Recogemos las potencias con las que se trabaja en los distintos informes en la tabla 3.2.3. En la parte derecha de la tabla se detalla el lugar de desarrollo de la bomba o el nombre con la que se la reconoce mientras que en el centro a través de elegir una misma altura de bombeo para todas las bombas podemos comprobar como cada equipo de bombeo exige niveles de esfuerzo o potencia diferentes. Estos equipos están diseñados para diferentes condiciones de profundidad y de caudal por lo que al imponer una altura de bombeo las bombas proyectadas para regimenes distintos presentan exigencias de potencia mayores.

Tabla 3.2.3 Potencia demandada en el empleo habitual de diferentes bombas manuales

Bomba Profundidad (m) Potencia (W)

Canada 25 66 India 25 92 Cote d¨ivoire 25 129 Germany 25 80 Sri Lanka 25 134 Thailand 25 106 United Kindom 25 130 Finland (nira) 25 163 Austria 25 177 En la mayoría de estos informes que hemos comentado, la investigación está más

centrada en un estudio de la tecnología y del comportamiento de estos sistemas ante distintos niveles de uso y en distintos regímenes de potencia. A raíz de ahí en los estudios realizados tanto por organismos relacionados con el banco mundial como el RSSP o con las naciones unidas desde la OMS a UNICEF, se ha adoptado casi siempre la misma orientación en las publicaciones y en las investigaciones relacionadas.

También las distintas organizaciones no gubernamentales han apostado por referenciar la mayoría de sus cálculos de capacidad de abastecimiento de una bomba introduciendo una potencia de 75W, sin hacer especificaciones respecto al tipo de población usuaria, ni a su edad, sexo, ubicación respecto al domicilio, y las demás características que, como hemos comentado en el apartado anterior, se muestran definitivas a la hora de la realización de esfuerzos físicos como el empleado en el uso de una bomba manual.

Capítulo 3. Bombas manuales de agua

Aún así existen algunos autores que se han preocupado un poco más en estas especificaciones. Como se recoge en la tabla 3.2.4 realizada por (Fraenkel 1998) se ha tratado de explicar como evoluciona el esfuerzo humano cuando realiza labores continuadas y como eso condiciona el abastecimiento de agua y por tanto el diseño de una bomba manual. También se ha demostrado la trascendencia de una mayor precisión en la potencia introducida con el objetivo de precisar los cálculos del caudal con que puede abastecer una bomba manual, y de valorar con mayor exactitud los rendimientos del sistema.

Tabla 3.2.4 Potencia desarrollada por una persona (W) a lo largo de esfuerzos continuados por diferentes espacios de tiempo y con referencia a su edad (Fraenkel 1997).

Por otro lado, el uso de las piernas es mucho más adecuado que el de los brazos. Esto queda claramente demostrado en los estudios que contrastan la capacidad de abastecimiento de los sistemas manuales basados en el empleo de la manivela manual frente a los que emplean mecanismos fundamentados en la potencia de las piernas. Estos segundos se demuestran claramente superiores ya que para mecanismos similares y eficiencias parecidas permiten el desarrollo de mayores esfuerzos y por tanto son capaces de bombear caudales de agua superiores al resto. Como ejemplo de esto podemos citar todos los estudios realizados en el empleo de la bomba de mecate adaptada que se muestra en la figura 3.2.4, este sistema permite el desarrollo de una potencia por parte de sus usuarias que puede alcanzar los 150 W frente a los 75W que presentan los sistemas de manivela.

Aparte de estos dos sistemas de introducir potencia en las bombas manuales existen modelos intermedios que combinan el empleo de los brazos y el de las piernas, sería el caso de la bomba treadle que vemos en la figura 3.2.5 que se situarían a medio camino de los anteriores. En esta bomba se emplea el peso del cuerpo para realizar una especie de pedaleo permitiendo un movimiento más natural para el cuerpo humano que los anteriores, por lo que es más adecuado para usos intensivos, como la irrigación.

Figura 3.2.5 La bomba Treadle

Como hemos comentado los informes y proyectos centrados en el abastecimiento de agua suelen centrarse básicamente en el funcionamiento de la máquina olvidándose muchas veces de introducir una tipificación del uso de la bomba para distintas usuarias y por tanto distinta potencias introducidas. En cambio suelen organizar los cálculos acerca de la capacidad de abastecimiento de agua en relación a los caudales de agua implementados a través de un patrón de potencia fijo, que en la mayoría de los casos esta centrado en los 75W que se ven posteriormente recortados por una eficiencia relativa en cada bomba. Aún así, también en esta forma de actuación se pueden introducir algunas de las matizaciones que facilita la ergometría. En las gráficos 3.2.2 y 3.2.3 observamos cómo para los mismos equipos de bombeo y profundidades, el agua recogida depende claramente del sexo y de la edad de la persona que la emplee y del tiempo que necesite para abastecerse reduciéndose la cantidad retirada notablemente cuando el esfuerzo se alarga por periodos largos. En el gráfico 3.2.4 se presentan gráficamente los gráficos del gráfico 3.2.3. Esto nos permite comprobar las diferencias existentes a la hora de valorar las distintas capacidades de esfuerzo y cómo eso repercute en el uso de las bombas y por tanto de las cantidades de agua recogidas. De nuevo queda evidenciado que los mecanismos de pedal permiten desarrollar mayores potencias que estarán condicionadas tanto por el sexo del usuario en cuestión como por su edad tal y como se observa en el gráfico.

Capítulo 3. Bombas manuales de agua

Tabla 3.2.5 Parámetros empleados en las gráficas siguientes 3.2.2 y 3.2.3

Gráfico 3.2.2 Caudal de agua bombeado por una mujer (izquierda) en una hora (m3/h) y por un niño (derecha) en una hora (m3/h) para distintos sistemas de bombeo y a diferentes profundidades.

Gráfico 3.2.3 Caudal de agua bombeado por una mujer (arriba), un hombre (en medio) y por un niño (m3/h) en ocho horas de bombeo para distintos sistemas de bombeo y a diferentes profundidades

Capítulo 3. Bombas manuales de agua

Grafico 3.2.4 Curvas de potencia consumida en ocho horas para un hombre, una mujer y una