Distribución de agua

Resumen

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La prioridad fundamental (y más evidente) de cualquier empresa suministradora de agua es conseguir una distribución fiable, limpia y segura de agua potable a los hogares y las empresas. Sin embargo, las fugas y los caudales excesivamente altos pueden tener para las empresas suministradoras de agua un coste mucho más elevado que el del agua que se pierde del sistema de distribución.

La forma de distribución del agua depende de la orografía y la normativa existente a nivel local; en muchas ocasiones se emplean combinaciones de sistemas de tuberías que funcionan por gravedad y tuberías presurizadas, con el fin de conseguir unos resultados óptimos. Grundfos puede suministrar bombas y controles para cualquier aplicación relacionada con los sistemas de distribución de agua (incluidas las estaciones de bombeo principales y locales), garantizando una gestión fiable de las zonas de presión existentes en las redes de tuberías.

Grundfos le ayudará a reducir los costes y limitar las pérdidas de agua en los sistemas de distribución de agua mediante un control eficaz de la presión, que puede conseguirse mediante la compensación del exceso de presión en los sistemas de tuberías y la mitigación del fenómeno del golpe de ariete que provoca nuevos orificios en estas.

El sistema de distribución bajo demanda de Grundfos es una solución de diseño con varias bombas que funcionan a una presión proporcional pensada para suministrar exactamente el caudal preciso a la presión necesaria, de forma que dispondrá de varias bombas funcionando en su punto de rendimiento óptimo en lugar de una bomba de gran capacidad. El controlador MPC de Grundfos consigue un control de presión proporcional, permite utilizar gradientes ascendentes y descendentes progresivos, posibilita el funcionamiento en cascada de hasta seis bombas y realiza funciones de monitorización y control mostrando mensajes de texto sencillos de comprender. El controlador MPC de Grundfos es compatible con todo tipo de bombas y ofrece unas importantes ventajas económicas, gracias a que permite ahorrar energía y reduce las pérdidas por fugas.

Para que los sistemas de distribución de agua resulten sostenibles a largo plazo es necesario disponer de soluciones de bombeo duraderas que garanticen un funcionamiento económico y sin problemas. Grundfos posee décadas de experiencia en el desarrollo de controladores y sistemas de monitorización para soluciones de bombeo, y fabrica sus propios motores para bombas, aptos para todo tipo de fluidos y necesidades de caudal. Esto garantiza una adaptación perfecta con respecto a los sistemas hidráulicos, los sistemas eléctricos, los motores y el resto de componentes mecánicos que forman parte de las soluciones de bombeo integrales, asegurando un rendimiento óptimo.  

Los motores de alta eficiencia desarrollados por Grundfos, con o sin un equipo de frecuencia variable integrado o externo, permiten cumplir los requisitos establecidos en la legislación sobre eficiencia de motores de todo el mundo (y, en ocasiones, incluso superar con creces dichos requisitos). Teniendo en cuenta que, como promedio, el 85 % del coste asociado al ciclo de vida (LCC) de un sistema de bombas convencional corresponde al consumo energético, al pasar a utilizar motores que incorporan tecnologías de alta eficiencia puede conseguir tanto reducir el LCC en hasta un 50 % como disminuir el impacto medioambiental de su instalación.

Los sistemas de control y monitorización de Grundfos aumentan el potencial de mejora de la eficiencia y la fiabilidad. Grundfos puede suministrarle equipos de velocidad variable externos (gama CUE), controles específicos y un sistema de supervisión al que puede acceder a través de Internet (sistema de gestión remota de Grundfos); todos ellos se integran a la perfección en cualquier sistema de bombeo. Los controles específicos permiten controlar fácilmente las funciones de las bombas a través de una interfaz SCADA sencilla de utilizar. Entre los sistemas de monitorización y control de Grundfos se incluyen interfaces de comunicaciones de tipo “plug and play” compatibles con el 95 % de los protocolos de comunicaciones existentes en el mercado.

Las soluciones de diseño de Grundfos están específicamente pensadas para las instalaciones de bombeo, y además posibilitan una perfecta integración de todos los componentes desde el primer momento. Los análisis del coste asociado al ciclo de vida demuestran que este proceso, aparentemente complejo y costoso, genera beneficios evidentes para los propietarios. Grundfos permanecerá a su lado mientras utilice nuestra solución de bombeo, ofreciéndole contratos de puesta en servicio para garantizar que la instalación se realice correctamente y contratos de servicio que cubren todo tipo de eventualidades, desde el mantenimiento rutinario hasta el suministro de repuestos y la realización de auditorías de sus sistemas de bombas.





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Distribución bajo demanda

Las empresas suministradoras de agua dedican una cantidad importante de recursos a la resolución de problemas asociados al agua no contabilizada (NRW). El NRW es el agua que se ha producido y se “pierde” antes de llegar hasta el consumidor, lo que supone una pérdida económica para dichas empresas. La Asociación Internacional del Agua (IWA) ha desarrollado una metodología pormenorizada para evaluar las diversas componentes del NRW y ha identificado las siguientes: consumo autorizado no facturado, pérdidas aparentes (como tomas ilegales de agua y mediciones imprecisas) y pérdidas reales.

Grundfos se encuentra en una posición especialmente buena para conseguir reducir y controlar las pérdidas reales provocadas por las fugas a través de orificios existentes en las redes de tuberías. Grundfos puede ayudarle de dos formas: reduciendo considerablemente el exceso de presión en el sistema de tuberías y mitigando el riesgo de que se produzca el fenómeno del golpe de ariete, que puede dar lugar a nuevos orificios en las tuberías. Existe una solución única a ambos problemas: el controlador MPC de Grundfos.

La importancia de reducir las pérdidas por fugas

Para reducir las fugas y los caudales excesivamente altos es necesario adoptar iniciativas como el aumento de la velocidad de detección de las fugas, la optimización de la gestión de las infraestructuras y, no menos importante, el diseño de una estrategia de gestión de presión. En la actualidad, la gestión de la presión se considera como un aspecto esencial para conseguir gestionar eficazmente las fugas.

Dos elementos fundamentales dentro de las estrategias habituales son la minimización de las pérdidas asociadas a las fugas existentes y la reducción del riesgo de que se produzcan nuevas fugas. Entre los métodos disponibles para la gestión de la presión se incluyen la reducción de la presión, el alivio de los picos de caudal y el control de niveles, siendo el primero de ellos el más habitual; para conseguir este objetivo existen distintas estrategias. Hemos desarrollado sistemas de apoyo para los sistemas de gestión de la presión, que se integran en nuestras soluciones de bombeo.

El exceso de presión y el golpe de ariete son los principales enemigos a batir

El exceso de presión que se produce en los sistemas en condiciones de caudal bajo es uno de los principales culpables del aumento de las pérdidas a través de las fugas existentes. La función de presión proporcional que incorpora el controlador MPC de Grundfos es una herramienta excepcional para conseguir eliminar dicho exceso de presión. Este controlador monitoriza las condiciones existentes en el sistema, detecta los aumentos de presión en este y adapta el punto de ajuste en función de dichos aumentos. Esto permite que el consumidor no detecte ningún efecto sobre la presión disponible en sus grifos y, al mismo tiempo, que las fugas se reduzcan notablemente.

El controlador MPC de Grundfos, conocido por su integración en los sistemas elevadores de presión Hydro MPC, que incluyen bombas centrífugas verticales de etapas múltiples de la gama CR de Grundfos, también se emplea en sistemas que incorporan otros tipos de bombas.

Un factor importante que contribuye a la aparición de nuevas fugas es el golpe de ariete. Este fenómeno viene provocado por cambios instantáneos súbitos en los sistemas de tuberías y puede reducirse o eliminarse, por ejemplo, mediante la disminución de las velocidades de los fluidos, la utilización de gradientes ascendentes y descendentes progresivos en las bombas o la reducción del tamaño de estas. En la actualidad, existen diversos paquetes de software disponibles para esta tarea, cuya complejidad varía en función de los procesos modelados.

Por ejemplo, los cambios instantáneos súbitos que dan lugar al fenómeno del golpe de ariete pueden evitarse utilizando gradientes ascendentes (y descendentes) progresivos. Se trata de una función estándar preprogramada en el controlador MPC de Grundfos.

Controle el NRW y optimice los sistemas de bombas

Las fugas y los caudales excesivamente altos pueden tener para las empresas suministradoras de agua un coste mucho más elevado que el del agua que se pierde del sistema de distribución. Grundfos siempre está dispuesta a poner su experiencia al servicio de sus clientes para proteger los sistemas de bombas contra los efectos destructivos del exceso de presión y del fenómeno del golpe de ariete.

Mediante el análisis de las condiciones existentes en los sistemas y los patrones de consumo, los expertos de Grundfos pueden evaluar las opciones existentes para cada red de distribución. Siempre efectuaremos nuestras recomendaciones valorando las pérdidas económicas que supongan las fugas y teniendo en cuenta los recursos disponibles para mantener una estrategia viable de gestión de la presión.

Por ejemplo, una bomba de gran capacidad puede producir golpes de ariete importantes, ya que este fenómeno depende de la inercia asociada a cada bomba. El uso de bombas más pequeñas disminuye los riesgos del fenómeno del golpe de ariete y da lugar a unas inversiones de capital y unos costes de funcionamiento menores; a su vez, esto consigue reducir el consumo energético y las pérdidas por fugas.

Un control de presión proporcional exclusivo de Grundfos

El control de presión proporcional es una función exclusiva de Grundfos que optimiza automáticamente el consumo energético y minimiza las pérdidas de agua. El controlador MPC dispone de la función de control de presión proporcional, lo que le permite compensar el exceso de presión existente en el sistema mediante la adaptación automática del punto de ajuste al caudal real. En aquellas situaciones en las que existe un caudal grande, la pérdida de presión en el sistema de tuberías será relativamente elevada. Por ejemplo, si la pérdida de presión en el sistema de tuberías es de 1 bar, la presión de descarga del sistema debería ajustarse a 6 bar para conseguir una presión de 5 bar en el sistema.

En cambio, en aquellas otras situaciones en las que exista un caudal bajo, la pérdida de presión en el sistema de tuberías puede ser del orden de sólo 0.2 bar. Esto aumentaría la presión en el sistema hasta 5.8 bar si el punto de ajuste permanece fijo en 6 bar. Este exceso de presión de 0.8 bar genera tanto un consumo energético excesivo como tensiones en las tuberías de la red de distribución.

La función de presión proporcional, con el fin de compensar este exceso de presión existente en el sistema, reduce automáticamente la presión de descarga hasta 5.2 bar, haciendo disminuir notablemente tanto el consumo energético como el volumen de agua no contabilizada.

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Casos prácticos de aplicación de la ...

La distribución bajo demanda de Grundfos consigue reducir significativamente tanto las pérdidas por fugas como los costes energéticos.


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