3: Presión

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La presión es crítica para mover el agua desde donde se recolecta o almacena hasta donde se utilizará. En un sistema de recolección de agua de lluvia, el agua debe ser capaz de fluir desde la cuenca a través de los filtros y transportarse a la primera descarga y almacenamiento o uso final. Esta presión puede ser proporcionada por gravedad a partir de la diferencia de altura vertical o por una bomba.

Como idea de cuánta presión necesitará, la presión típica del agua residencial de Estados Unidos está entre 40 y 80 psi (libras por pulgada cuadrada), los sistemas típicos de riego por goteo (y algunos microaspersores) necesitan entre 15 y 25 psi, y algunos sistemas de riego por goteo con tecnología apropiada necesitan solo de 4 a 10 psi.

Además del flujo desde la cuenca de captación hasta el almacenamiento, el flujo desde el almacenamiento hasta el uso final es crítico. El uso de la topografía y/o plataformas existentes a menudo puede producir suficiente presión para el uso final. Si es necesario, se puede implementar una bomba para agregar suficiente presión. Si bien la utilización de una bomba aumenta la presión, también aumenta los costos iniciales y operativos.

La gravedad que actúa sobre la altura vertical de la columna de agua es lo que produce la presión, a la que también se le conoce como la cabeza. Asegúrese de no confundir el volumen con la presión (cabeza). Por ejemplo, una torre de agua de 20 pies de altura de 8000 galones tiene la misma presión de agua que una tubería de 20 pies de altura de 80 galones. Para ilustrar este efecto, imagínese (o construya) una tubería en U con dos patas de diferente diámetro y una válvula entre ellas (Figura 3-1). Luego llene la tubería de mayor diámetro con agua. Después vea dónde estará el nivel del agua una vez que abra la válvula. Dado que la presión del agua es independiente del volumen, los niveles deben ser iguales entre sí (también denominados “el agua busca su propio nivel”).

Otro experimento para convencerte de que la presión del agua depende de la altura y no del volumen es sentir la presión en el fondo de una piscina de 10 pies de profundidad en comparación con 10 pies de profundidad en un lago de agua dulce. Esas dos presiones deberían sentir lo mismo. Por lo tanto, la cabeza disponible en un sistema se puede determinar midiendo las alturas disponibles y aplicando física básica o un factor de conversión estándar.

3.1: Masa y Peso
Antes de calcular la presión, calculemos la masa de nuestro almacenamiento. Como se indicó anteriormente, el peso es críticamente importante ya que los sistemas pueden fallar si el almacenamiento se vuelve demasiado pesado para la plataforma, o peor aún, demasiado pesado para el techo o la colina en la que se asienta el almacenamiento. Además, saber calcular el peso del almacenamiento lleva bien al cálculo de la presión, que es la fuerza sobre el área donde la fuerza es el peso del agua.
3.2: Cálculo de la presión
La presión es crítica porque es lo que mueve el agua de un punto a otro. Una restricción común al diseñar un sistema de recolección de agua de lluvia es proporcionar suficiente presión para el uso final. Para sistemas con techos bajos o topografía desafiante (por ejemplo, el área de captación está en una depresión), a veces solo se puede obtener una presión suficiente con una bomba.