Nuevas expresiones para aplicar la estrategia de operación de variación en herramientas de ingeniería utilizando bombas que funcionan como turbinas
Autores: Plua, Frank A; Sánchez-Romero, Francisco-Javier; Hidalgo, Victor; López-Jiménez, P. Amparo; Pérez-Sánchez, Modesto
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Nuevas expresiones para aplicar la estrategia de operación de variación en herramientas de ingeniería utilizando bombas que funcionan como turbinas
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Ahorro de energía
Sistemas de agua
Bombas que funcionan como turbinas
Herramientas de simulación
Modelo matemático
Eficiencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
La mejora en los aspectos de ahorro de energía en los sistemas de agua es actualmente un tema de gran interés. La utilización de bombas que funcionan como turbinas es una estrategia relevante en las redes de distribución de agua que consisten en tuberías presurizadas, utilizando estas máquinas para recuperar energía, generar energía verde y reducir las fugas en los sistemas de agua. La necesidad de desarrollar estudios energéticos, previos a la instalación de estas instalaciones, requiere el uso de herramientas de simulación. Estas herramientas deben ser capaces de definir las curvas de operación de la máquina en función del caudal. Esta investigación propone una nueva estrategia para desarrollar un modelo matemático para bombas que funcionan como turbinas (PATs), considerando las leyes de afinidad modificadas. Este modelo propuesto, que puede ser introducido en herramientas de simulación hidráulica (por ejemplo, Epanet, WaterGems), permite la estimación de las curvas de altura, eficiencia y potencia de los PATs cuando operan a diferentes velocidades de rotación. La investigación utilizó 87 curvas diferentes para 15 máquinas diferentes para desarrollar el nuevo modelo. Este modelo mejora los resultados de los modelos previamente publicados, reduciendo el error en la estimación de los valores de altura, eficiencia y potencia. El modelo propuesto redujo los errores entre un 30 y un 50% en comparación con el resto de los modelos.
Descripción
La mejora en los aspectos de ahorro de energía en los sistemas de agua es actualmente un tema de gran interés. La utilización de bombas que funcionan como turbinas es una estrategia relevante en las redes de distribución de agua que consisten en tuberías presurizadas, utilizando estas máquinas para recuperar energía, generar energía verde y reducir las fugas en los sistemas de agua. La necesidad de desarrollar estudios energéticos, previos a la instalación de estas instalaciones, requiere el uso de herramientas de simulación. Estas herramientas deben ser capaces de definir las curvas de operación de la máquina en función del caudal. Esta investigación propone una nueva estrategia para desarrollar un modelo matemático para bombas que funcionan como turbinas (PATs), considerando las leyes de afinidad modificadas. Este modelo propuesto, que puede ser introducido en herramientas de simulación hidráulica (por ejemplo, Epanet, WaterGems), permite la estimación de las curvas de altura, eficiencia y potencia de los PATs cuando operan a diferentes velocidades de rotación. La investigación utilizó 87 curvas diferentes para 15 máquinas diferentes para desarrollar el nuevo modelo. Este modelo mejora los resultados de los modelos previamente publicados, reduciendo el error en la estimación de los valores de altura, eficiencia y potencia. El modelo propuesto redujo los errores entre un 30 y un 50% en comparación con el resto de los modelos.