Caso práctico: Encender bomba de agua con relé y flotador

Materiales

• 1 × Bomba de agua de 12 V DC (por ejemplo, bomba sumergible pequeña de 1–3 A).
• 1 × Relé de 12 V DC, contacto SPST o SPDT (capaz de conmutar al menos la corriente máxima de la bomba).
• 1 × Interruptor de flotador (tipo boya con contacto NO/NC o reed con flotador).
• 1 × Diodo de rueda libre (por ejemplo, 1N4007) para proteger la fuente al desactivar la bobina del relé.
• 1 × Fuente de alimentación de 12 V DC adecuada para la bomba (por ejemplo, 12 V 5 A, según la bomba).
• 1 × Fusible (portafusible + fusible, acorde a la corriente de la bomba; por ejemplo, 3–5 A).
• Cables para conexión (cable flexible adecuado para 12 V y la corriente de la bomba).
• 1 × Multímetro digital (para medir tensiones y continuidad).
• 1 × Interruptor general (opcional, para cortar la alimentación de 12 V).
• 1 × Bornera o clemas para conexiones seguras (opcional pero recomendable).

Guía de conexionado

En este caso práctico usaremos la misma fuente de 12 V para alimentar la bobina del relé y la bomba (solo DC, sin 220 V/110 V). El flotador se usará como interruptor en serie con la bobina del relé.

• Conecta el terminal positivo de la fuente de 12 V al fusible.
• Desde la salida del fusible, lleva un cable al común del interruptor general (si lo usas).
• Desde la salida del interruptor general, lleva el positivo de 12 V al nodo VA (nodo positivo principal del sistema).
• Desde el nodo VA, conecta un cable al común (COM) del contacto de potencia del relé.
• Conecta el contacto normalmente abierto (NO) del relé a uno de los terminales de la bomba de agua.
• Conecta el otro terminal de la bomba al nodo GND, que corresponde al negativo de la fuente de 12 V.
• Conecta el terminal negativo de la fuente de 12 V directamente al nodo GND.
• Para la bobina del relé:
• Conecta uno de los pines de la bobina del relé al nodo VA.
• Conecta el otro pin de la bobina al nodo VB (salida del flotador).
• Conecta el interruptor de flotador de la siguiente manera:
• Un contacto del flotador al nodo VB.
• El otro contacto del flotador al nodo GND.
• Conecta el diodo 1N4007 en paralelo con la bobina del relé:
• Ánodo del diodo al nodo VB.
• Cátodo del diodo al nodo VA.
  (De esta forma el diodo está invertido en condiciones normales y solo conduce cuando se apaga la bobina).

Lógica típica (ajústala según tu flotador):
– Configura el flotador de forma que cierre el contacto (une VB con GND) cuando el nivel de agua sube o baja, según quieras que la bomba se encienda al estar bajo el nivel o al estar alto. En este ejemplo asumiremos:
– Cuando el nivel está bajo, el flotador cierra el circuito y permite que circule corriente por la bobina → relé activa → bomba en marcha.
– Cuando el nivel está alto, el flotador abre el circuito → relé desactiva → bomba se apaga.

Esquemático

              +12V fuente
              |
            [F1] Fusible
              |
           o VA node
              |
              +-----------------------+
              |                       |
              |                     [K1] Relé bobina
              |                       |
              |                     o VB node
              |                       |
           [D1] 1N4007                |
        (K1 protección)               |
       |-|                            |
       |  \|                          |
       |   +--------------------------+
       |                      Flotador
       |                        [S1]
       |                         |
       +-------------------------+
                                 |
                               GND node
                                 |
                                GND

Potencia bomba (contactos del relé):

       VA node o------------------[K1 COM]
                                   |
                                   +----[K1 NO]----o---- Bomba ----o GND node
                                                    |              |
                                                +12V hacia bomba   Retorno bomba
                            ---

Leyenda rápida:
– F1 = fusible.
– K1 = relé (bobina y contactos COM/NO).
– S1 = interruptor de flotador.
– D1 = diodo de protección (1N4007).

Mediciones y pruebas

• Verificación sin carga (sin conectar la bomba):
  • Desconecta la bomba y deja los terminales de salida del relé libres.
  • Mide con el multímetro en modo V DC entre VA node y GND node: deberías leer unos 12 V.
  • Cambia la posición del flotador simulando nivel bajo/alto:
    • Con flotador en posición que activa la bomba: mide tensión entre los terminales de la bobina del relé (VA y VB) → deberías leer cerca de 12 V.
    • Con flotador en posición que desactiva la bomba: la tensión entre VA y VB debe ser 0 V o muy cercana.
• Medición de tensión en la salida hacia la bomba:
  • Vuelve a conectar la bomba.
  • Coloca el multímetro en modo V DC y mide entre el terminal de salida del relé (lado que va a la bomba, después de [K1 NO]) y GND node:
    • Flotador en posición de nivel bajo (bomba debe encender): deberías leer aproximadamente 12 V.
    • Flotador en posición de nivel alto (bomba debe apagarse): la lectura debe ser 0 V.
• Medición de corriente de la bomba:
  • Configura el multímetro en modo A DC y colócalo en serie con la bomba (por ejemplo, entre [K1 NO] y la bomba).
  • Con el flotador en posición de nivel bajo, mide la corriente: ese valor es la corriente de trabajo de la bomba.
  • Verifica que esta corriente es menor o igual a la corriente máxima de contacto indicada por el relé (dato de la hoja de datos).
• Comprobación de continuidad del flotador:
  • Desconecta la alimentación de 12 V.
  • Coloca el multímetro en modo continuidad o resistencia.
  • Mide entre los dos terminales del flotador [S1]:
    • Con el flotador en posición de nivel bajo: debe pitar (contacto cerrado) o mostrar resistencia muy baja.
    • Con el flotador en posición de nivel alto: no debe pitar (contacto abierto) o mostrar resistencia muy alta.

Notas sobre nomenclatura usada:
– VA node: punto donde llega el positivo de 12 V después del fusible y el interruptor general.
– VB node: punto de unión entre la bobina del relé y el flotador.
– GND node: punto común de retorno (negativo de la fuente y retorno de la bomba).

Errores comunes y cómo evitarlos

• Confundir los pines del relé (COM, NO, NC, bobina):
• Revisa siempre el datasheet o el dibujo en la carcasa del relé.

• La bobina suele tener una resistencia de unas decenas o centenas de ohmios medida con el multímetro, mientras que los contactos están abiertos (resistencia infinita) cuando el relé está sin energizar.

• No usar diodo de rueda libre (D1):

• Al apagar la bobina del relé, se genera un pico de tensión que puede dañar la fuente o la electrónica que controle esa bobina (en este caso es solo la fuente, pero aun así puede ser agresivo).

• El diodo 1N4007 en antiparalelo es una protección sencilla y muy efectiva.

• Sobrecargar el relé:

• Si la bomba consume 5 A y el relé solo soporta 3 A en sus contactos, se pueden quemar o soldar.

• Comprueba que la corriente nominal de la bomba está por debajo de la corriente máxima de los contactos del relé.

• Flotador montado al revés (lógica invertida):

• Algunos flotadores permiten girar el cuerpo o el flotador para cambiar el comportamiento:
  • Flotador arriba = contacto cerrado.
  • Flotador arriba = contacto abierto.

• Asegúrate de que la bomba se encienda solo cuando realmente lo necesites (depósito bajo) y se apague cuando esté lleno.

• Usar tensiones peligrosas (220 V / 110 V AC) sin experiencia:

• Este caso está planteado solo con 12 V DC.
• No conectes la bomba ni el relé directamente a la red eléctrica si no tienes formación específica: es peligroso.

Seguridad y buenas prácticas

• Trabaja siempre con la alimentación desconectada mientras haces o modificas conexiones.
• Usa un fusible adecuado muy cerca de la fuente de alimentación: si hay un cortocircuito, el fusible se quemará antes de que se dañen cables o componentes.
• Asegúrate de que todas las conexiones estén bien aisladas (uso de clemas, cinta aislante, regleta, etc.), especialmente en entornos húmedos.
• Mantén las partes eléctricas alejadas del agua: el flotador debe ser apto para inmersión, pero el relé, la fuente y conexiones deben estar en zona seca.
• Respeta la polaridad: positivo de 12 V al nodo VA, negativo al nodo GND. La inversión de polaridad puede dañar la bomba o el diodo.

Posibles mejoras

• Añadir un LED indicador que muestre si el relé está activado (y por tanto la bomba encendida).
• Incorporar un segundo flotador para implementar un control con histéresis (uno para nivel alto y otro para nivel muy bajo, evitando arranques/paradas muy frecuentes).
• Sustituir el control directo de la bobina por un microcontrolador + transistor, de forma que puedas añadir lógicas más avanzadas (retrasos, contadores de tiempo de funcionamiento, alarmas).
• Integrar un sensor de flujo para confirmar que realmente circula agua cuando la bomba está encendida y así detectar bloqueos.

Con este montaje ya tienes una base sólida y segura para automatizar el encendido de una bomba de agua con un relé y un flotador usando solo conceptos de electrónica básica.

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Carlos Núñez Zorrilla

Electronics & Computer Engineer

Ingeniero Superior en Electrónica de Telecomunicaciones e Ingeniero en Informática (titulaciones oficiales en España).

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