HUERTECH · INVESTIGACIÓN APLICADA
Airlift: mover agua utilizando aire, con resultados medidos
Desarrollamos y evaluamos configuraciones de Airlift para comprender cómo el diseño y las condiciones de suministro de aire influyen en el caudal de agua obtenido.
Nuestra diferencia no está solamente en explicar el principio físico. Está en medir, comparar y utilizar los resultados para seleccionar configuraciones apropiadas para cada aplicación de acuaponía, acuicultura y recirculación de agua.
Una introducción al movimiento de agua mediante aire. Explora cómo pasamos del principio físico a la evaluación de configuraciones.
Un equipo, seis trabajos
Con una bomba de aire de pocos vatios, el airlift reemplaza a la bomba de agua y a las piedras difusoras, y además:
- Oxigena el agua a lo largo de todo el tubo, y esa agua oxigenada se reparte por todo el tanque.
- Elimina la estratificación de la columna de agua: sube el agua del fondo, donde suele faltar oxígeno, y evita capas con distinta temperatura.
- Desgasifica: ayuda a liberar el CO₂ y otros gases disueltos.
- Recircula sin bomba de agua: sin rotor que se tape o se queme.
- Genera un flujo concéntrico en el tanque, para que los sólidos vayan al centro y salgan hacia el extractor.
- Usa configuraciones probadas según lo que necesitas mover: diámetro, profundidad de inyección y bomba de aire elegidos con datos medidos.
Funciona en acuaponía, en acuicultura (incluido biofloc) y en hidroponía.
NUESTRO TRABAJO EXPERIMENTAL
No basta con instalar un tubo y conectar aire
Para diseñar un Airlift útil hay que relacionar las características de su montaje con el caudal de agua que realmente consigue mover.
En Huertech hemos realizado pruebas de rendimiento modificando parámetros de diseño y condiciones de suministro de aire, y midiendo el flujo de agua obtenido. Este trabajo nos permite comparar configuraciones y utilizar los resultados para orientar decisiones de diseño.
El objetivo no es recomendar una única solución para todos los casos. Es comprender cómo responde cada configuración y determinar cuál se ajusta mejor a las necesidades de una instalación concreta.
Diámetro de tubería
Evaluamos diferentes diámetros para observar cómo cambia el caudal obtenido. La selección debe responder al desempeño medido y a los requerimientos de la aplicación.
Profundidad de la cámara de presión
La profundidad de la cámara de presión forma parte de la geometría que evaluamos. Su efecto debe analizarse junto con las demás condiciones de montaje y suministro de aire.
Profundidad de la toma de agua
También estudiamos la profundidad de la toma de agua dentro del tanque. Esta variable debe evaluarse en relación con la geometría y las condiciones de operación del conjunto.
Presión de aire
Registramos las condiciones de presión de aire utilizadas en las pruebas. La fuente de aire debe seleccionarse de acuerdo con las exigencias del montaje y del sistema.
Caudal de agua
Medimos el flujo de agua conseguido con cada configuración probada. Esta es la variable que permite comparar el resultado hidráulico bajo las condiciones de cada ensayo.
Consumo energético
Para valorar la eficiencia también hay que considerar la energía utilizada por el equipo que suministra el aire. Un caudal mayor, por sí solo, no demuestra un menor consumo energético.
DE LOS DATOS A LA APLICACIÓN
De las mediciones a una decisión de diseño
El propósito de medir no es acumular cifras: es utilizarlas para elegir una configuración que responda al uso previsto.
Una instalación puede requerir un caudal determinado, superar una diferencia de altura o adaptarse a unas condiciones específicas de espacio y operación. Esos requisitos orientan la selección y las pruebas que deben realizarse.
Criterios para seleccionar un Airlift
- Definir el caudal de agua requerido y las condiciones de la instalación.
- Seleccionar las variables de diseño que deben evaluarse, incluidos el diámetro y la geometría de la cámara.
- Establecer las condiciones de suministro de aire que necesita el montaje.
- Medir el caudal obtenido y compararlo con el requerimiento del sistema.
- Verificar el comportamiento en las condiciones reales de operación y evaluar el consumo energético.
PRUEBAS Y RESULTADOS
El rendimiento se demuestra midiendo
En este video mostramos una evaluación del rendimiento de elevación de agua con aire. Complementa el trabajo experimental y permite conocer mejor el comportamiento del Airlift.
Los resultados deben interpretarse junto con las condiciones de cada prueba. Un caudal obtenido con una determinada configuración no puede extrapolarse automáticamente a otros diámetros, presiones o instalaciones.
Airlift: rendimiento de elevación de agua con aire
NUESTRAS MEDICIONES
Qué aprendimos midiendo cuatro bombas de aire
Probamos 51 configuraciones con cuatro bombas de aire: Tetra Whisper AP300, Secoh SLL-20, Agrair HJ-80 y Resun LP-60. Cambiamos la profundidad a la que se inyecta el aire (71, 120 y 170 cm), el diámetro del tubo (2″, 3″ y 4″), el uso de un contenedor de aire y la altura a la que sube el agua. Medimos el caudal cronometrando cuánto tardaba en llenarse un tanque de 3,57 m² cada 2,5 cm, y lo comparamos con el consumo de fábrica de cada bomba.
Agua movida según la profundidad de inyección
| Bomba (consumo medido) | 71 cm | 120 cm | 170 cm |
|---|---|---|---|
| Tetra Whisper AP300 (7,5 W) | 1,3 m³/h | 1,9 m³/h | 2,1 m³/h |
| Secoh SLL-20 (15 W) | 4,8 m³/h | 6,4 m³/h | 8,1 m³/h |
| Agrair HJ-80 (48 W) | 5,6 m³/h | 7,2 m³/h | 8,8 m³/h |
| Resun LP-60 (60 W) | 5,8 m³/h | 7,9 m³/h | 9,8 m³/h |
Promedio de todas las pruebas de cada bomba a esa profundidad, con el agua subiendo 2,5 cm.
Lo que encontramos
- Inyectar más profundo da más agua y más eficiencia. Todas las bombas movieron más agua por vatio a 170 cm que a 71 cm. El límite es la presión de la bomba: la Whisper casi no ganó caudal entre 120 y 170 cm.
- Un tubo más ancho mueve más agua, si hay aire suficiente. La Resun pasó de 6,2 m³/h con 2″ a 10,5 m³/h con 4″. Con poco aire pasa lo contrario: la Whisper no logró mover agua con 4″ a 71 cm.
- Cada bomba tiene su diámetro ideal. La Secoh rindió cada vez mejor de 2″ a 4″; la Whisper, con 2″ y 3″.
- El contenedor de aire sobra. Sin contenedor, y con la salida del agua más abajo, la Resun y la Secoh movieron más agua.
- Cada centímetro que sube el agua resta caudal. Con la Secoh a 170 cm y tubo de 3″, el caudal bajó de 9,7 a 5,3 m³/h cuando el agua tuvo que subir 12,5 cm en vez de 2,5 cm.
¿La bomba con más caudal o la más eficiente?
| Bomba | Consumo medido | Mejor caudal medido | Agua movida por vatio |
|---|---|---|---|
| Tetra Whisper AP300 | 7,5 W | 3,3 m³/h (3″, 170 cm) | hasta 0,44 m³/h por W |
| Secoh SLL-20 | 15 W | 10,7 m³/h (4″, 170 cm) | hasta 0,71 m³/h por W |
| Agrair HJ-80 | 48 W | 9,2 m³/h (3″, 170 cm) | hasta 0,19 m³/h por W |
| Resun LP-60 | 60 W | 13,4 m³/h (4″, 170 cm) | hasta 0,22 m³/h por W |
La Resun movió más agua, pero la Secoh movió casi lo mismo con la cuarta parte de la energía. Para la eficiencia usamos el consumo de fábrica de cada bomba. Al principio calculamos los vatios multiplicando el amperaje por el voltaje, y aprendimos que eso da un valor más alto que el consumo real: en estas bombas no toda la corriente se convierte en trabajo. Si quieres saber cuánto consume tu bomba, usa un medidor de vatios. Primero calcula cuánta agua necesitas recircular, según la biomasa y el volumen de tus tanques. Luego elige la bomba más eficiente que cumpla ese caudal.
Airlift frente a bomba de agua: consumo en un año
| Equipo | Potencia | Energía al año (24 h/día) |
|---|---|---|
| Bomba de agua sumergible típica | 70 W | ≈ 613 kWh |
| Airlift con Tetra Whisper AP300 (hasta 3,3 m³/h) | 7,5 W | ≈ 66 kWh |
| Airlift con Secoh SLL-20 (hasta 10,7 m³/h) | 15 W | ≈ 131 kWh |
Y el airlift, además de mover el agua, la oxigena. Cada instalación se dimensiona y se mide: el cálculo paso a paso, los planos y la construcción están en el curso práctico del airlift.
DEL DISEÑO A LA OPERACIÓN
Una tecnología, distintas necesidades
La aplicación determina qué se necesita mover, en qué condiciones debe funcionar el sistema y qué resultados deben verificarse. Por eso, la configuración apropiada depende de los requerimientos concretos de cada instalación.
Acuaponía
Recirculación entre los componentes del sistema, considerando el caudal requerido y las condiciones de peces, biofiltro y plantas.
Acuicultura
Movimiento y recirculación de agua de acuerdo con las necesidades de la instalación, evaluando el suministro de aire y el desempeño del conjunto.
Otros sistemas
También puede evaluarse en otras aplicaciones compatibles con sus condiciones hidráulicas. Cada caso requiere dimensionamiento y comprobación propios.
Airlift Sesión 4: aplicaciones, uso y construcción paso a paso
Del diseño a la construcción
Construir es parte del proceso, pero el montaje debe responder a una configuración seleccionada con criterio. Una vez instalado, hay que verificar el caudal y el funcionamiento obtenidos.
El video complementa la explicación técnica y muestra aplicaciones y aspectos prácticos de construcción.
HUERTECH · ASEGURANDO TU ALIMENTACIÓN
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En Huertech investigamos, desarrollamos y compartimos tecnologías y metodologías para producir alimentos utilizando eficientemente el agua, la energía y el trabajo humano.
La investigación aplicada nos permite contrastar ideas con mediciones y convertir ese aprendizaje en criterios útiles para diseñar, construir y mejorar sistemas reales.
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Preguntas frecuentes
¿Qué diferencia el enfoque de Huertech?
Además de explicar el principio de funcionamiento, Huertech ha realizado pruebas variando características del montaje y condiciones de suministro de aire, y midiendo el caudal de agua obtenido. Las mediciones permiten comparar configuraciones y orientar decisiones de diseño según las necesidades de cada aplicación.
¿Qué variables se han evaluado?
Entre las variables evaluadas están el diámetro de la tubería, la profundidad de la cámara de presión, la profundidad de la toma de agua en el tanque y la presión de aire utilizada. Los resultados deben interpretarse de acuerdo con las condiciones específicas de cada prueba.
¿Existe una configuración ideal para todos los sistemas?
No debe suponerse que una sola configuración es la mejor para todos los usos. La selección depende del caudal requerido, la altura, la geometría, las condiciones de suministro de aire y los resultados obtenidos en las pruebas pertinentes.
¿El Airlift siempre consume menos energía que una bomba convencional?
No se puede afirmar de forma general. Para comparar alternativas hay que medir el consumo energético de los equipos y relacionarlo con el caudal de agua obtenido bajo condiciones comparables.
¿Puede utilizarse en acuaponía y acuicultura?
Sí, puede evaluarse para aplicaciones de acuaponía y acuicultura. La configuración debe responder a las condiciones de operación y comprobarse para el uso previsto.
¿Cómo puedo aprender a construir un Airlift?
Puedes comenzar con los videos de esta página y continuar con el curso práctico de construcción y optimización del Airlift.
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