MODELO DE DISEÑO HIDRÁULICO Y EVALUACIÓN ECONÓMICA, PARA SISTEMAS DE ELEVACIÓN DE AGUA POTABLE

Abstract

Dentro de los objetivos de la política de estado para los servicios sanitarios en Chile están el proveer un servicio económicamente eficiente. Bajo éste contexto, las bombas accionadas mediante variadores de frecuencia (VDF) se presentan como una alternativa económica y eficiente, para la elevación del agua potable. Es por esto que nace la inquietud de la elección económicamente óptima, entre la solución de elevar el agua desde la fuente de abastecimiento hacia un estanque elevado, o bien, elevar desde la fuente hacia un estanque semi-enterrado y la posterior re-elevación a la red por medio de bombas accionadas mediante variadores de frecuencia. Debido a lo anterior, en éste trabajo se desarrolla un modelo de diseo hidráulico que incorpora la evaluación económica considerando aspectos como la inversión, operación y mantención de ambas alternativas. El modelo creado por el autor (eSEAP), incluye además aspectos técnicos de la Norma NCh 691.Of.1998, incorporando la variación del consumo a escala mensual y horaria. Contiene una amplia base de datos de equipos de elevación (bombas); del tipo pozo profundo y de equipos accionados mediante variadores de frecuencia, lo que permite el diseo de ambos sistemas de elevación. Para el desarrollo de eSEAP, se obtuvieron ecuaciones en base a datos reales, que estiman el costo para los estanques elevados y semienterrados, según el volumen de estos y la altura pedestal (en el caso de los tipos elevados). Además, para la evaluación se incorporan los distintos escenarios de tarifas eléctricas, permitiendo al usuario elegir aquella que resulte más conveniente. Finalmente, la aplicación de eSEAP muestra que las variables incidentes en la evaluación económica de los sistemas analizados, corresponden al volumen de estanque mínimo requerido por normativa y la altura requerida por la red de distribución. Además, para volúmenes de estanques comprendidos entre 116 y 300 m3 y alturas necesarias en la red de distribución menor a 18 m, el sistema económicamente óptimo es el estanque elevado. Mientras que para volúmenes superiores a 300 m3 y menores a 1100 m3, con alturas necesarias en la red de distribución comprendidas entre 15 y 30 m, el sistema de elevación económicamente óptimo es el estanque semi-enterrado con equipos accionados con variadores de frecuencia.