Modelación de una red de distribución de agua potable existente para optimizar el consumo de energía

Abstract

Los sistemas de bombeo y transporte de agua para consumo humano consumen una cantidad significativa de energía. El servicio de energía constituye el mayor costo de operación en la mayoría de los acueductos del mundo y pueden constituir hasta el 65% del presupuesto de funcionamiento de las empresas de agua. Los sistemas de acueducto que necesitan del bombeo para funcionar presentan el consumo de energía eléctrica como el principal costo de operación incluso por encima del costo de los químicos. Mejorar la eficiencia en el uso del agua es una oportunidad importante para reducir la demanda de energía y contribuir con el medio ambiente. Paralelamente las empresas de servicios deben controlar las pérdidas de agua suministrada a la red que para el caso de Colombia es del 43% y para las ciudades de la costa que utilizan sistemas de bombeo alcanza el 53% mientras que países como EEUU registran pérdidas del 32% ¿Cómo hacer proyectos en acueductos de la región que mejoren la eficiencia de bombeo y simultáneamente bajen los índices de pérdida de agua usando redes de distribución existentes? Se propone un modelo que identifique el comportamiento de una red de distribución de agua potable, las cuales se caracterizan porque no existe una única curva que modele el comportamiento del sistema, sino que existen un grupo indeterminado de curvas de operación por los patrones de consumo y las condiciones operacionales. Para obtener el modelo se utilizaron los datos almacenados en el SCADA (Supervisory Control And Data Adquisition) y se procesaron mediante análisis de varianza y diseño de bloques. Una vez procesados y clasificados los datos se construyeron los modelos de regresión de modo forzado para cumplir las leyes de la física y lograr datos simulados cercanos a los datos reales.