Análisis técnico-económico de sistemas de elevación de aguas para edificios residenciales

Abstract

El presente trabajo consiste en realizar una evaluación técnico-económica de dos sistemas de elevación de agua para edificios residenciales en Chile. El enfoque principal que tiene este estudio es implementar un banco de pruebas para así realizar simulaciones que representen un consumo de agua potable en un edificio habitacional en Santiago.

En un principio se revisan los conceptos básicos necesarios para entender lo que se considera un equipo de elevación de agua. Se mencionan los distintos tipos de bombas que se pueden encontrar hoy en día en el mercado internacional y, en particular, se detalla el funcionamiento de las bombas centrífugas, equipo utilizado en los sistemas de elevación de agua en edificios residenciales. También se realiza un estudio de los sistemas de control típicos de las bombas, ya sea mediante estanque hidroneumático o mediante motores de inducción accionados con variadores de frecuencia.

Revisada la parte teórica, se establecen los criterios utilizados hoy en día en Chile para dimensionar equipos de elevación de agua, en particular los puntos normativos descritos en el “Reglamento de Instalaciones Domiciliarias de Agua Potable y Alcantarillado” (RIDDA).

Luego se revisa una curva de consumo de agua potable, medida en un edificio residencial ubicado en el centro de Santiago. Mediante estos datos se realiza una simulación experimental en un banco de pruebas. Se diseña el sistema de manera de contar tanto con un sistema de control mediante estanque hidroneumático como con un variador de frecuencia.

Como resultado de las simulaciones se concluye que el sistema con variador de frecuencia es más caro en la instalación y mantención que un sistema hidroneumático, pero el costo correspondiente a la energía eléctrica resulta un 25% menor. Considerando la totalidad de los costos, en un período de tiempo de 5 años, resulta más conveniente la instalación del sistema controlado por un variador de frecuencia.

Entre las tareas que pueden complementar el desarrollo de este trabajo es posible citar: sintonización fina de variadores de frecuencia controlados con un controlador lógico programable PLC, y el análisis comparativo de las curva de demanda de agua potable en diferentes edificios en Santiago.