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En los sistemas de riego, la filtración juega un papel esencial para garantizar un suministro de agua limpio y sin partículas que puedan obstruir los emisores. Los filtros de arena, utilizados para este fin, cuentan con diferentes sistemas de recolección de agua, siendo los más comunes los de brazos colectores y de crepinas. Ambos métodos presentan ventajas específicas según las necesidades del sistema. Por ello, Lama explora en profundidad las características de cada uno y cómo se comportan en diferentes necesidades de filtración.
El agua empleada en los sistemas de riego puede contener partículas que, si no se eliminan de manera adecuada, pueden provocar obstrucciones y daños en los emisores de riego. Para evitar esto, los filtros de arena son una de las soluciones más eficaces. Dentro de estos filtros, el método de recolección de agua varía, y las dos tecnologías más comunes son las crepinas y los brazos colectores. Aunque ambos sistemas son utilizados ampliamente en distintos sectores, es importante evaluar cuál es el más adecuado para aplicaciones agrícolas de alta demanda de caudal o en industrias donde el tratamiento de aguas se hace esencial.
Los filtros de arena con brazos colectores están diseñados para aplicaciones donde las velocidades de filtración son más elevadas, como en el riego agrícola. Estos sistemas se destacan por tener una mayor cantidad de ranuras de recolección distribuidas a lo largo de los brazos, lo que permite una mejor distribución del flujo de agua a través del medio filtrante. Esto se traduce en una reducción de la pérdida de carga y, en última instancia, una mayor eficiencia en la filtración.
En términos de superficie de recolección, un filtro de crepinas típico con 42 unidades cuenta con aproximadamente 14,742 mm² de área efectiva de filtrado, mientras que un filtro de brazos colectores de dimensiones similares puede alcanzar hasta 16,128 mm². Esta diferencia en la superficie de recolección permite a los sistemas de brazos colectores manejar un mayor volumen de agua con menor pérdida de presión, lo que resulta en un uso más eficiente de la energía.
Además, dado que los brazos colectores distribuyen el agua de manera más uniforme, son menos propensos a obstruirse por acumulación desigual de partículas en el lecho filtrante. Esto es particularmente importante en riego agrícola, donde se suelen manejar aguas con altas concentraciones de sólidos en suspensión.
El sistema de crepinas ha sido tradicionalmente utilizado en filtración para aplicaciones donde se requiere una combinación de agua y aire para realizar contralavados eficientes. Esto es habitual en sistemas de tratamiento de agua potable y piscinas, donde las presiones de operación suelen ser más bajas, y el uso de aire es necesario para limpiar los medios filtrantes de manera efectiva.
En sistemas de riego de menor tamaño o con requerimientos específicos, las crepinas pueden ofrecer una solución eficaz. Su diseño permite distribuir el flujo de agua en varias pequeñas ranuras a lo largo de su superficie, lo que facilita el proceso de contralavado. E sistemas donde el contralavado se realiza con aire, las crepinas ofrecen una alternativa viable para la recolección del agua filtrada.
Sin embargo, en aplicaciones donde los caudales de agua son más elevados, y no se emplea aire para la limpieza del medio filtrante, es necesario considerar las limitaciones que las crepinas podrían presentar. Un aumento en el caudal puede incrementar la velocidad del agua a través del lecho de arena, lo que puede afectar la calidad de filtración.
La velocidad de paso afecta directamente la calidad del agua filtrada: cuanto más lenta sea la velocidad de paso, mayor será la eficiencia de la filtración. Esto es especialmente relevante cuando se comparan caudales elevados.
Por ejemplo, al introducir 30 m³/h de agua en un filtro de arena con 1,13 m² de superficie, la velocidad de paso será de 26,5 m/h. Sin embargo, al incrementar el caudal a 45 m³/h, como algunas configuraciones de crepinas permiten, la velocidad de paso aumenta a 39,8 m/h. A esta velocidad, el agua pasa por el lecho de arena mucho más rápido, lo que puede comprometer la calidad de filtrado, especialmente cuando se trata de aguas con altas concentraciones de sólidos.
Esto resalta la importancia de adaptar el sistema de filtración a las condiciones específicas de la aplicación, donde el objetivo principal es garantizar que el agua filtrada sea lo suficientemente limpia como para no dañar los sistemas de distribución. Una velocidad de paso controlada es esencial para lograr una filtración efectiva.
Otro aspecto a tener en cuenta al elegir entre crepinas y brazos colectores es el mantenimiento. Los filtros con brazos colectores tienden a requerir menos tiempo de inactividad para su limpieza, ya que su diseño permite una mayor eficiencia en el contralavado sin necesidad de inyectar aire en el sistema. Esto simplifica las tareas de mantenimiento, lo que se traduce en una mayor disponibilidad del sistema de filtración y menores costes operativos a lo largo del tiempo.
En términos de coste inicial, los filtros que utilizan crepinas pueden requerir componentes adicionales, como placas, también llamadas de doble cámara, lo que incrementa el uso de materiales y las horas de trabajo necesarias para su instalación. Sin embargo, estos sistemas pueden ser adecuados para aplicaciones específicas, particularmente en instalaciones más pequeñas o en aquellos casos donde se utiliza un sistema de aire para el lavado de los filtros.
Tanto las crepinas como los brazos colectores ofrecen soluciones viables para la filtración en sistemas de riego, cada uno con sus ventajas dependiendo del tipo de aplicación. Los sistemas de brazos colectores son particularmente adecuados para situaciones donde se manejan altos caudales de agua y es fundamental reducir la pérdida de carga y mejorar la eficiencia energética. Por otro lado, las crepinas son una opción competitiva en aplicaciones más específicas, como en sistemas que requieren la inyección de aire durante el contralavado.
La elección entre ambos sistemas dependerá de las características particulares de cada instalación, los requerimientos de caudal y la calidad del agua que se necesita filtrar. Lama evalúa de forma técnica y detallada de las necesidades del sistema permitirá seleccionar la opción más eficiente y rentable para garantizar un rendimiento óptimo en los sistemas de riego a largo plazo.
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