Una comparación de la recuperación de energía mediante Turbinas de Aprovechamiento de Presión (PATs) frente a bombeo directo de velocidad variable en redes de distribución de agua
Autores: Morani, Maria Cristina; Carravetta, Armando; Del Giudice, Giuseppe; McNabola, Aonghus; Fecarotta, Oreste
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
2018
Una comparación de la recuperación de energía mediante Turbinas de Aprovechamiento de Presión (PATs) frente a bombeo directo de velocidad variable en redes de distribución de agua
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Sistemas de agua
Eficiencia energética
Válvulas reductoras de presión
Dispositivos de producción de energía
Ahorro de energía
Altura de bombeo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Los sistemas de agua suelen considerarse sistemas de baja eficiencia, debido a la gran cantidad de energía que se pierde por fugas de agua y se disipa mediante válvulas de reducción de presión para controlar la fuga misma. En las redes de distribución de agua, el agua a menudo se bombea desde la fuente a un tanque elevado o reservorio y luego se suministra a los usuarios. Se puede lograr una gran recuperación de energía mediante la instalación de dispositivos de producción de energía (DPE) para aprovechar el exceso de presión que se disipa por las válvulas de regulación. La viabilidad de tal estrategia sostenible depende del potencial de ahorro de energía y de la cantidad de energía incorporada en los flujos de agua, evaluada mediante medidas de eficiencia. Alternativamente, se pueden buscar ahorros de energía si el agua se bombea directamente a la red, eludiendo el reservorio elevado. Este estudio se centra en la comparación de dos soluciones para suministrar una red real, evaluada como un estudio de caso. La primera solución consiste en bombear agua a un reservorio, ubicado aguas arriba de la red; el exceso de energía se ahorra mediante el uso de una bomba como turbina (PAT). El segundo escenario se caracteriza por una menor altura de presión, ya que se realiza un bombeo directo de velocidad variable, eludiendo el reservorio. La comparación se ha llevado a cabo en términos de energía requerida, evaluada mediante un nuevo índice de energía y dos índices de eficiencia de la literatura. Además, se han analizado diferentes condiciones de diseño variando la altura de bombeo de ambos escenarios, correspondientes a diferentes distancias y elevaciones de la fuente de agua.
Descripción
Los sistemas de agua suelen considerarse sistemas de baja eficiencia, debido a la gran cantidad de energía que se pierde por fugas de agua y se disipa mediante válvulas de reducción de presión para controlar la fuga misma. En las redes de distribución de agua, el agua a menudo se bombea desde la fuente a un tanque elevado o reservorio y luego se suministra a los usuarios. Se puede lograr una gran recuperación de energía mediante la instalación de dispositivos de producción de energía (DPE) para aprovechar el exceso de presión que se disipa por las válvulas de regulación. La viabilidad de tal estrategia sostenible depende del potencial de ahorro de energía y de la cantidad de energía incorporada en los flujos de agua, evaluada mediante medidas de eficiencia. Alternativamente, se pueden buscar ahorros de energía si el agua se bombea directamente a la red, eludiendo el reservorio elevado. Este estudio se centra en la comparación de dos soluciones para suministrar una red real, evaluada como un estudio de caso. La primera solución consiste en bombear agua a un reservorio, ubicado aguas arriba de la red; el exceso de energía se ahorra mediante el uso de una bomba como turbina (PAT). El segundo escenario se caracteriza por una menor altura de presión, ya que se realiza un bombeo directo de velocidad variable, eludiendo el reservorio. La comparación se ha llevado a cabo en términos de energía requerida, evaluada mediante un nuevo índice de energía y dos índices de eficiencia de la literatura. Además, se han analizado diferentes condiciones de diseño variando la altura de bombeo de ambos escenarios, correspondientes a diferentes distancias y elevaciones de la fuente de agua.