Estudio de la eficiencia energética de una red de distribución de agua presurizada: caso de estudio - red de riego de cap de terme

TRABAJO DE FIN DE MÁSTER
ESTUDIO DE LA EFICIENCIA ENERGÉTICA DE
UNA RED DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA
PRESURIZADA:
CASO DE ESTUDIO - RED DE RIEGO DE CAP DE TERME
INTENSIFICACIÓN: HIDRÁULICA URBANA
Au o :
SUZETE TATIANA ANTÓNIO AMELA
Di ec o :
DR. ENRIQUE CABRERA MARCET
JULIO, 2015
Resumen del T abajo de Fin de Más e
Da os del p oyec o
Tí ulo: Es udio de la e iciencia ene gé ica de una ed de dis ibución de agua
p esu izada: Caso de es udio - Red de iego de Cap de Te me
Alumno: Suze e Ta iana An ónio Amela
Di ec o : DR. En ique Cab e a Ma ce
Fecha de Lec u a:
Resumen
En cas ellano (máximo 2000 palab as)
La mode nización de las edes de dis ibución de agua, an o en edes u banas como en
los egadíos, es un p oceso que u o y sigue eniendo luga en la ac ualidad en a ios
países del mundo. Uno de los g andes éxi os log ados con la mode nización de las
edes de dis ibución de agua a p esión en los sis emas de egadío ue el aumen o en la
p oduc i idad de los cul i os y de las supe icies egadas y la educción de los
olúmenes de agua asociados a es e p oceso; mien as que en las edes u banas, es e
a ance pe mi ió un mejo con ol y ges ión de los olúmenes inyec ados en las edes
una ez in oducida la au oma ización en es os sis emas. Asimismo la mode nización y
au oma ización del suminis o de agua a las edes u banas ha con ibuido a la en ada
en desuso de los aljibes si uados en las i iendas. En pa icula el p oceso de
mode nización de egadíos no solamen e es u o acompañado de éxi os sino ambién de
aspec os no an posi i os, ya que se lle aba a cabo sin conside a qué impac os
supond ían en la na u aleza y consecuen emen e en la salud.
Uno de los cambios que se o iginó en odo es e p oceso ue el empleo de la ene gía
eléc ica pa a anspo a el agua, dado que en el iego adicional el agua ci culaba po
g a edad. Hace años, la elación agua-ene gía se es ingía a la gene ación de ene gía
po medio del agua, sin emba go, la in e dependencia que exis e en e los dos ecu sos
y la necesidad de conoce la can idad de ene gía que se consume pa a ealiza dicho
anspo e (así como en o os muchos p ocesos, pa icula men e la depu ación) no se
había analizado. Debido al cambio climá ico, las sequías se han uel o cada ez más
ecuen es y la p eocupación po ges iona de modo e icien e los ecu sos híd icos ha
exigido mayo es ni eles de con ol del mismo, es deci , ha exigido la mode nización de
los sis emas. El aumen o impa able de la población (con la consiguien e necesidad de
p oduci más alimen os) es el o o ac o que con ibuye a aumen a la p esión sob e los
ecu sos na u ales.
La mode nización de las edes de agua a p esión ae asociada un consumo de ene gía
necesa ia pa a su uncionamien o. Es e aumen o en el consumo de ene gía gene a un
aumen o de los gases de e ec o in e nade o emi idos a la a mós e a debido al quemado
de los combus ibles ósiles u ilizados pa a gene a dicha ene gía. En el año 1997 a ios
países del mundo, en e ellos España, se adhi ie on al p o ocolo de Kyo o. Es e
p o ocolo enía po obje i o educi las emisiones de los gases de e ec o in e nade o
que causan el calen amien o global y si ió pa a impulsa la adopción de medidas pa a
educi dichas emisiones, en e o as mejo a la e iciencia ene gé ica de las edes de
dis ibución de agua a p esión, uso de ene gías al e na i as y la implan ación
sis emá ica de e aluaciones egula es de los sis emas median e la elabo ación de
audi o ías ene gé icas.
En la p esen e esis se abo da la p oblemá ica de los ele ados consumos de ene gía
eléc ica que se p oducen en algunas edes de dis ibución de agua, en pa icula las de
pe il i egula (impo an es di e encias de co as en e sus nudos), p oponiéndose una
nue a me odología pa a e alua el desempeño de dichas edes y plan eando posibles
soluciones.
Como ejemplo, se aplica la me odología p opues a a un caso de es udio eal, en
pa icula una ed de iego mode nizada hace una década. Inicialmen e, se p e endía
aplica la me odología a un caso eal de una ed de dis ibución de agua a p esión de
Mozambique, pe o po la al a de in o mación e e en e al sis ema elegido y
di icul ades pa a ob ene da os de o os sis emas, en con e saciones man enidas con el
di ec o de esis, se op ó po elegi un caso eal de España y, median e pequeñas
modi icaciones en el modelo, ealiza el es udio sob e es e caso modi icado. La
me odología aquí p esen ada, iene como inalidad se i de he amien a de apoyo a los
ges o es de los sis emas de dis ibución de agua a p esión, pe mi iendo un mejo
con ol de los consumos de ene gía eléc ica que se demandan.
El moni o eo del uncionamien o de las edes de dis ibución de agua p esu izada juega
un papel impo an e en la ges ión de los sis emas po que pe mi e conoce su
endimien o, iden i ica posibles p oblemas y sus causas, oma medidas pa a mejo a
su desempeño y ob ene aho os, an o a ni el ene gé ico como de agua. Con la
adopción de las medidas p opues as, los má genes medios de aho o de ene gía
eléc ica en las edes u banas no son in e io es al 30% y puede llega al 50% en las
edes de iego mode nizadas.
En alenciano (máximo 2000 palab as)
La mode ni zació de les xa xes de dis ibució d'aigua, an en xa xes u banes com en
els egadius, és un p océs que a eni i segueix enin lloc en l'ac uali a en di e sos
països del món. Un dels g ans èxi s assoli s amb la mode ni zació de les xa xes de
dis ibució d'aigua a p essió en els sis emes de egadiu a se l'augmen en la
p oduc i i a dels cul ius i de les supe ícies egades, i la educció dels olums d'aigua
associa s a aques p océs; men e que en les xa xes u banes, aques a anç a pe me e
un millo con ol i ges ió dels olums injec a s en les xa xes una egada in oduïda
l'au oma i zació en aques s sis emes. Un al e dels a anços aconsegui s g àcies a la
mode ni zació i au oma i zació del subminis amen d'aigua a les xa xes u banes ha
sigu l'en ada en desús dels aljubs si ua s en els habi a ges. El p océs de mode ni zació
no solamen a es a acompanya d'èxi s sinó ambé d'aspec es nega ius, ja que es duia
a e me sense conside a quins impac es suposa ien en la na u alesa i conseqüen men
en la salu .
Un dels majo s can is que es a o igina en o aques p océs a se l'ús de l'ene gia
elèc ica pe a anspo a l'aigua. Fa anys, la elació aigua-ene gia es es ingia a la
gene ació d'ene gia pe mi jà de l'aigua, no obs an açò, la in e dependència que
exis eix en e els dos ecu sos i la necessi a de conèixe la quan i a d'ene gia que es
consumeix pe a eali za aques anspo no s'ha ia anali za . A causa del can i
climà ic, les seque es s'han o na cada egada més eqüen s i la p eocupació pe
ges iona de mane a e icien els ecu sos híd ics ha exigi majo s ni ells de con ol del
ma eix, és a di , ha exigi la mode ni zació dels sis emes. La mode ni zació de les
xa xes d'aigua a p essió po a associada un consum d'ene gia necessà ia pe al seu
uncionamen . Aques augmen en el consum d'ene gia p odueix un augmen dels gasos
d'e ec e hi e nacle emesos a l'a mos e a a causa dels combus ibles òssils u ili za s pe
a gene a aques a ene gia. L'any 1997 di e sos països del món, en e ells Espanya, es
an adhe i al p o ocol de Kyo o. Aques p o ocol enia pe objec iu edui les
emissions dels gasos d'e ec e hi e nacle que causen l'escal amen global i a se i pe
a impulsa l'adopció de mesu es pe a edui aques es emissions, pe me en al ma eix
emps, millo a l'e iciència ene gè ica de les xa xes de dis ibució d'aigua a p essió
u ili zan ene gies al e na i es i a aluacions egula s dels sis emes mi jançan
l'elabo ació d'audi o ies ene gè iques.
En la p esen esi s'abo da la p oblemà ica dels ele a s consums d'ene gia elèc ica que
es p odueixen en les xa xes de dis ibució d'aigua, i es p oposa una me odologia
(basada en una ja exis en ) pe a a alua la ges ió d'aques es xa xes i plan eja possibles
solucions.
Com a exemple, s'aplica la me odologia p oposada a un cas d'es udi hipo è ic.
Inicialmen , es p e enia aplica la me odologia a un cas eal d'una xa xa de dis ibució
d'aigua a p essió de Moçambic, pe ò a causa de la al a d'in o mació e e en al sis ema
ia i di icul a s pe a ob eni dades e e en s a al es sis emes, en con e ses
man ingudes amb el di ec o de esi, es a op a pe ia un cas eal d'Espanya i,
mi jançan pe i es modi icacions en el model, eali za l'es udi sob e aques cas
modi ica . La me odologia ací p esen ada, é com a inali a se i d'eina de supo als
ges o s dels sis emes de dis ibució d'aigua a p essió, i pe me un millo con ol dels
consums d'ene gia elèc ica que es e i iquen i alho a, dels olums d'aigua injec a s en
les xa xes.
El moni o a ge del uncionamen de les xa xes de dis ibució d'aigua p essu i zada juga
un pape impo an en la ges ió dels sis emes pe què pe me conèixe el endimen del
sis ema, iden i ica possibles p oblemes i les seues causes, p end e mesu es pe a
millo a el seu acomplimen i ob eni es al is, an a ni ell ene gè ic com inance , així
com d'aigua. Amb l'adopció de les mesu es p oposades, els ma ges mi jans d'es al i

d'ene gia elèc ica en les xa xes u banes no són in e io s al 30% i po a iba al 50% en
les xa xes de eg mode ni zades.
En inglés (máximo 2000 palab as)
The mode niza ion o he wa e dis ibu ion ne wo ks, in bo h u ban and i iga ion uses,
is a p ocess ha ook places in pas and s ill con inue un il he p esen in mul iple
coun ies. One o he g ea successes achie ed wi h he mode niza ion o he
dis ibu ion ne wo ks in i iga ion ne wo ks was he inc ease in p oduc i i y o c ops
and he i iga ed a eas, he educ ion o wa e olumes associa ed wi h his p ocess
while in u ban ne wo k, he p og ess allowed a be e con ol and managemen o he
injec ed olumes a e in oducing he au oma ion p ocess in hese sys ems. Ano he
p og ess ha was ob ained due he mode niza ion and au oma ion o wa e supply
sys ems is ela ed wi h he disuse o anks. The mode niza ion p ocess was joined wi h
success ul and nega i e aspec s, because i was ca ied ou wi hou conside ing he
in ol ed impac s wi h he na u e and consequen ly on heal h.
One o he changes ha o igina ed in his whole p ocess was he use o elec ici y o
anspo wa e . Yea s ago, he wa e -ene gy a io was es ic ed o he gene a ion o
ene gy h ough wa e , howe e , he in e dependence exis ing be ween he wo
esou ces and he need o know he amoun o ene gy consumed o such anspo a ion
had no been analyzed. Due he clima e changes, d ough s ha e become mo e equen
and he conce n o a be e wa e esou ces managemen has equi ed a g ea e le el o
con ol o e i .
The mode niza ion o p essu ized wa e sys ems b ings associa ed powe consump ion
o i s ope a ion. The inc ease in ene gy consump ion leads o inc ease o g eenhouse
gases emi ed o he a mosphe e due o ossil uels used o gene a e ene gy. In 1997,
se e al coun ies, including Spain joined he Kyo o P o ocol. This p o ocol was aimed
a educing he g eenhouse gases emi ed o he a mosphe e ha cause he global
wa ming and i se ed o p omo e he adop ion o measu es o educe such emissions,
allowing a he same ime, he imp o e o ene gy e iciency o wa e p essu ized
sys ems by he use o al e na i e ene gies and egula e alua ions o he sys ems
h ough he implemen a ion o ene ge ic audi s.
This hesis analyses he high elec ici y consump ion ha occu in p essu ized wa e
sys ems, p oposing a me hodology (based on an exis ing one) o e alua e he
pe o mance o hese sys ems and sugges ing possible solu ions.
As an example, he p oposed me hodology is applied o a hypo he ical case o s udy.
Ini ially, i is in ended o apply he me hodology o a eal case om Mozambique o a
wa e dis ibu ion sys em, bu due he di icul ies in ob aining he in o ma ion, in
discussions wi h he hesis di ec o , i was decided o choose a eal case om Spain and
wi h some modi ica ions in he model, ca y ou he s udy. The p oposed me hodology
aims o suppo he manage s o p essu ized wa e sys ems allowing o be e con ol
o he elec ical ene gy consump ion.
Moni o ing he ope a ion o wa e p essu ized sys ems ha e a signi ican ole in he
managemen because i allows o know he eal pe o mance o he sys em, iden i y
po en ial p oblems and hei causes, ake ac ions o imp o e he pe o mance and
achie e sa ings, bo h a inancial and ene ge ic, as well as wa e . Wi h he adop ion o
he p oposed measu es he sa ing ma gins a e age in elec ici y in u ban sys ems a e
no less han 30% and may each 50% a mode nized i iga ion sys ems.
Palab as cla e (máximo 5): mode nización, elación agua-ene gía, cambio climá ico
Es udio de la e iciencia ene gé ica de una ed de dis ibución de agua p esu izada:
Caso de es udio - Red de iego de Cap de Te me
2015
Suze e Ta iana A. Amela
i
ÍNDICE
Resumen .......................................................................................................................................... 1
Abs ac ........................................................................................................................................... 3
Resum ............................................................................................................................................. 5
1. In oducción ............................................................................................................................. 7
1.1. Obje i os del es udio ...................................................................................................... 11
1.2. P oblemá ica ................................................................................................................... 14
1.3. Es uc u a de la esis ....................................................................................................... 16
2. Análisis de la elación Agua-Ene gía .................................................................................... 17
2.1. Es udios ealizados en Es ados Unidos .......................................................................... 19
2.2. Si uación en España ....................................................................................................... 21
3. Me odología ........................................................................................................................... 23
3.1. Diagnós ico ..................................................................................................................... 24
3.2. Audi o ías ....................................................................................................................... 28
3.2.1. Audi o ia Híd ica .................................................................................................... 29
A. Me odología IWA/AWWA ............................................................................................ 30
3.2.2. Audi o ía Ene gé ica ............................................................................................... 33
B. Indicado es ene gé icos .................................................................................................. 34
a. Indicado es de e iciencia ene gé ica del IWA ................................................................ 34
b. Indicado es de e iciencia ene gé ica p opues os ............................................................ 35
i. Indicado de e iciencia ideal-Sis ema ideal ................................................................ 36
ii. Indicado de e iciencia eal-Sis ema eal .................................................................... 37
iii. Indicado de e iciencia obje i o ................................................................................. 38
3.3. Ce i icación ................................................................................................................... 40
4. Medidas p opues as pa a mejo a de la e iciencia ene gé ica ................................................. 40
4.1. Mejo as en el diseño y manejo de la ed ........................................................................ 41
Es udio de la e iciencia ene gé ica de una ed de dis ibución de agua p esu izada:
Caso de es udio - Red de iego de Cap de Te me
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Suze e Ta iana A. Amela
ii
4.2. Mejo as en los equipos de bombeo ins alados ............................................................... 43
4.3. Mejo a en la con a ación de la a i a de ene gía ........................................................... 45
5. Caso de Es udio: Red de Riego de Cap de Te me ................................................................. 46
5.1. Desc ipción de la ed inicial ........................................................................................... 46
5.2. Aplicación de la me odología p opues a ........................................................................ 49
5.2.1. Diagnós ico ................................................................................................................. 49
5.2.2. Audi o ías ................................................................................................................... 50
6. Acciones p opues as .............................................................................................................. 56
6.1. Ajus e de la ed global e ins alación de a iado es de elocidad ................................... 58
6.2. Sec o ización de la ed e ins alación de a iado es de elocidad .................................. 62
7. Conclusiones y ecomendaciones .......................................................................................... 70
GLOSÁRIO DE TÉRMINOS....................................................................................................... 74
BIBLIOGRAFIA .......................................................................................................................... 76
Es udio de la e iciencia ene gé ica de una ed de dis ibución de agua p esu izada:
Caso de es udio - Red de iego de Cap de Te me
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Suze e Ta iana A. Amela
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Abs ac
The mode niza ion o he wa e dis ibu ion ne wo ks, in bo h u ban and i iga ion uses, is a
p ocess ha ook places in pas and s ill con inue un il he p esen in mul iple coun ies. One o
he g ea successes achie ed wi h he mode niza ion o he dis ibu ion ne wo ks in i iga ion
ne wo ks was he inc ease in p oduc i i y o c ops and he i iga ed a eas, he educ ion o wa e
olumes associa ed wi h his p ocess while in u ban ne wo k, he p og ess allowed a be e
con ol and managemen o he injec ed olumes a e in oducing he au oma ion p ocess in
hese sys ems. Ano he p og ess ha was ob ained due he mode niza ion and au oma ion o
wa e supply sys ems is ela ed wi h he disuse o anks. The mode niza ion p ocess was joined
wi h success ul and nega i e aspec s, because i was ca ied ou wi hou conside ing he in ol ed
impac s wi h he na u e and consequen ly on heal h.
One o he changes ha o igina ed in his whole p ocess was he use o elec ici y o anspo
wa e . Yea s ago, he wa e -ene gy a io was es ic ed o he gene a ion o ene gy h ough wa e ,
howe e , he in e dependence exis ing be ween he wo esou ces and he need o know he
amoun o ene gy consumed o such anspo a ion had no been analyzed. Due he clima e
changes, d ough s ha e become mo e equen and he conce n o a be e wa e esou ces
managemen has equi ed a g ea e le el o con ol o e i .
The mode niza ion o p essu ized wa e sys ems b ings associa ed powe consump ion o i s
ope a ion. The inc ease in ene gy consump ion leads o inc ease o g eenhouse gases emi ed o
he a mosphe e due o ossil uels used o gene a e ene gy. In 1997, se e al coun ies, including
Spain joined he Kyo o P o ocol. This p o ocol was aimed a educing he g eenhouse gases
emi ed o he a mosphe e ha cause he global wa ming and i se ed o p omo e he adop ion o
measu es o educe such emissions, allowing a he same ime, he imp o e o ene gy e iciency
o wa e p essu ized sys ems by he use o al e na i e ene gies and egula e alua ions o he
sys ems h ough he implemen a ion o ene ge ic audi s.

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This hesis analyses he high elec ici y consump ion ha occu in p essu ized wa e sys ems,
p oposing a me hodology (based on an exis ing one) o e alua e he pe o mance o hese
sys ems and sugges ing possible solu ions.
As an example, he p oposed me hodology is applied o a hypo he ical case o s udy. Ini ially, i
is in ended o apply he me hodology o a eal case om Mozambique o a wa e dis ibu ion
sys em, bu due he di icul ies in ob aining he in o ma ion, in discussions wi h he hesis
di ec o , i was decided o choose a eal case om Spain and wi h some modi ica ions in he
model, ca y ou he s udy. The p oposed me hodology aims o suppo he manage s o
p essu ized wa e sys ems allowing o be e con ol o he elec ical ene gy consump ion.
Moni o ing he ope a ion o wa e p essu ized sys ems ha e a signi ican ole in he managemen
because i allows o know he eal pe o mance o he sys em, iden i y po en ial p oblems and
hei causes, ake ac ions o imp o e he pe o mance and achie e sa ings, bo h a inancial and
ene ge ic, as well as wa e . Wi h he adop ion o he p oposed measu es he sa ing ma gins
a e age in elec ici y in u ban sys ems a e no less han 30% and may each 50% a mode nized
i iga ion sys ems.
Es udio de la e iciencia ene gé ica de una ed de dis ibución de agua p esu izada:
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5
Resum
La mode ni zació de les xa xes de dis ibució d'aigua, an en xa xes u banes com en els
egadius, és un p océs que a eni i segueix enin lloc en l'ac uali a en di e sos països del món.
Un dels g ans èxi s assoli s amb la mode ni zació de les xa xes de dis ibució d'aigua a p essió en
els sis emes de egadiu a se l'augmen en la p oduc i i a dels cul ius i de les supe ícies
egades, i la educció dels olums d'aigua associa s a aques p océs; men e que en les xa xes
u banes, aques a anç a pe me e un millo con ol i ges ió dels olums injec a s en les xa xes
una egada in oduïda l'au oma i zació en aques s sis emes. Un al e dels a anços aconsegui s
g àcies a la mode ni zació i au oma i zació del subminis amen d'aigua a les xa xes u banes ha
sigu l'en ada en desús dels aljubs si ua s en els habi a ges. El p océs de mode ni zació no
solamen a es a acompanya d'èxi s sinó ambé d'aspec es nega ius, ja que es duia a e me sense
conside a quins impac es suposa ien en la na u alesa i conseqüen men en la salu .
Un dels majo s can is que es a o igina en o aques p océs a se l'ús de l'ene gia elèc ica pe
a anspo a l'aigua. Fa anys, la elació aigua-ene gia es es ingia a la gene ació d'ene gia pe
mi jà de l'aigua, no obs an açò, la in e dependència que exis eix en e els dos ecu sos i la
necessi a de conèixe la quan i a d'ene gia que es consumeix pe a eali za aques anspo no
s'ha ia anali za . A causa del can i climà ic, les seque es s'han o na cada egada més eqüen s
i la p eocupació pe ges iona de mane a e icien els ecu sos híd ics ha exigi majo s ni ells de
con ol del ma eix, és a di , ha exigi la mode ni zació dels sis emes. La mode ni zació de les
xa xes d'aigua a p essió po a associada un consum d'ene gia necessà ia pe al seu uncionamen .
Aques augmen en el consum d'ene gia p odueix un augmen dels gasos d'e ec e hi e nacle
emesos a l'a mos e a a causa dels combus ibles òssils u ili za s pe a gene a aques a ene gia.
L'any 1997 di e sos països del món, en e ells Espanya, es an adhe i al p o ocol de Kyo o.
Aques p o ocol enia pe objec iu edui les emissions dels gasos d'e ec e hi e nacle que causen
l'escal amen global i a se i pe a impulsa l'adopció de mesu es pe a edui aques es
emissions, pe me en al ma eix emps, millo a l'e iciència ene gè ica de les xa xes de dis ibució
d'aigua a p essió u ili zan ene gies al e na i es i a aluacions egula s dels sis emes mi jançan
l'elabo ació d'audi o ies ene gè iques.
Es udio de la e iciencia ene gé ica de una ed de dis ibución de agua p esu izada:
Caso de es udio - Red de iego de Cap de Te me
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Suze e Ta iana A. Amela
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En la p esen esi s'abo da la p oblemà ica dels ele a s consums d'ene gia elèc ica que es
p odueixen en les xa xes de dis ibució d'aigua, i es p oposa una me odologia (basada en una ja
exis en ) pe a a alua la ges ió d'aques es xa xes i plan eja possibles solucions.
Com a exemple, s'aplica la me odologia p oposada a un cas d'es udi hipo è ic. Inicialmen , es
p e enia aplica la me odologia a un cas eal d'una xa xa de dis ibució d'aigua a p essió de
Moçambic, pe ò a causa de la al a d'in o mació e e en al sis ema ia i di icul a s pe a ob eni
dades e e en s a al es sis emes, en con e ses man ingudes amb el di ec o de esi, es a op a
pe ia un cas eal d'Espanya i, mi jançan pe i es modi icacions en el model, eali za l'es udi
sob e aques cas modi ica . La me odologia ací p esen ada, é com a inali a se i d'eina de
supo als ges o s dels sis emes de dis ibució d'aigua a p essió, i pe me un millo con ol dels
consums d'ene gia elèc ica que es e i iquen i alho a, dels olums d'aigua injec a s en les
xa xes.
El moni o a ge del uncionamen de les xa xes de dis ibució d'aigua p essu i zada juga un pape
impo an en la ges ió dels sis emes pe què pe me conèixe el endimen del sis ema, iden i ica
possibles p oblemes i les seues causes, p end e mesu es pe a millo a el seu acomplimen i
ob eni es al is, an a ni ell ene gè ic com inance , així com d'aigua. Amb l'adopció de les
mesu es p oposades, els ma ges mi jans d'es al i d'ene gia elèc ica en les xa xes u banes no són
in e io s al 30% i po a iba al 50% en les xa xes de eg mode ni zades.
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1. In oducción
El agua y la ene gía son dos ecu sos undamen ales pa a el desa ollo humano, an o económico
como social, y es án p o undamen e elacionados, es deci , el agua si e pa a gene a ene gía, y a
su ez, ambién pe mi e almacena ene gía po encial pa a su pos e io ans o mación en ene gía
eléc ica, en caso de necesidad, a a és de las cen ales hid oeléc icas. En el sen ido in e so, el
ciclo in eg al del agua no es posible sin ene gía. La ene gía es necesa ia pa a la cap ación,
po abilización, anspo e, depu ación y pos e io e o no al medio na u al del agua, más aún en
el caso de la desalación de aguas. Has a hace pocos años (inicio del siglo XX), la elación del
agua con la ene gía se limi aba a la p oducción de ene gía a a és del agua y nadie se
p eocupaba po la can idad de ene gía consumida pa a ealiza el anspo e del agua. Con el
aumen o de la demanda de agua a lo la go del siglo XX, y con el subsiguien e desa ollo del
ciclo in eg al del agua (cap ación del medio na u al, p oducción, dis ibución, depu ación y
e o no al medio na u al) y po el c ecimien o de las ex acciones de agua sub e ánea, la
u ilización del agua se ha ido con i iendo cada ez más dependien e de la ene gía. En la
ac ualidad, la elación agua-ene gía no se limi a a la dependencia una de o a, sino que exis e una
es echa ligazón bidi eccional en e es os dos ecu sos. El uso del agua no sólo es g an
consumido de ene gía, ambién es una uen e de p oducción de ene gía, aunque en es os
momen os el balance sea nega i o (López Ve a, F., 2013).
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Figu a 1. Ciclo in eg al del agua
Una de las mayo es demandas de ene gía en la u ilización del agua se e i ica en el anspo e de
és a en las edes de dis ibución de agua a p esión, an o en edes u banas como en edes de
iego. An iguamen e, el anspo e de agua se ealizaba únicamen e po g a edad. El agua,
median e cap ación supe icial aguas a iba y su pos e io de i ación, se almacenaba en
depósi os o balsas si uados en los pun os más ele ados de las zonas a abas ece , desde donde se
dis ibuía po g a edad median e edes a p esión, pa a abas ecimien os u banos, o a a és de
balsas y acequias, pa a las zonas de egadío. Es e mé odo no suponía ningún gas o de ene gía
eléc ica, sin emba go, en algunos casos se gene aban g andes pé didas de agua, como po
ejemplo si el anspo e se ealizaba po medio de acequias cons uidas en e eno na u al, donde
una g an can idad de agua se pe día po in il ación en el e eno an es de llega a su des ino.
El aho o de agua ha sido uno de los mo i os p incipales de la in oducción de las ecnologías de
iego a p esión. Es as ecnologías, además de pe mi i una mejo ges ión en la dis ibución del
ecu so, gene an un aumen o de la p oduc i idad y una mayo lexibilidad en la elección de los
cul i os. El p oceso de mode nización del egadío español consis ió en la mejo a de las écnicas
de iego median e ac uaciones en las in aes uc u as y ges ión de las zonas egables. Es as

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medidas consis ie on en la sus i ución de los canales abie os po edes de iego a p esión,
cons ucción de balsas de egulación, adecuación de las es aciones de bombeo y il ado,
au oma ización y con ol del agua de iego, de o ma que pe mi ie a una mejo a en la ges ión
sos enible de los ecu sos agua-ene gía. Sin emba go, la mode nización de los egadíos conlle a
a un mayo consumo de ene gía eléc ica una ez que es án asociados a bombeos de agua a
a és de los que se suminis a, po las edes de ube ías, la p esión y el caudal eque idos po los
nue os sis emas de iego (aspe sión, localizado) en las pa celas de cul i o.
Po o a pa e, desde mediados de la década de los 90, se ha obse ado un inc emen o del
consumo ene gé ico a ni el eu opeu (Manual de Audi o ías Ene gé icas en Comunidades de
Regan es, 2010) y asociado a él, un aumen o en las emisiones de gases de e ec o in e nade o,
po lo que en 1997 a ios países del mundo, en e los que se encuen a España, se han adhe ido
al p o ocolo de Kyo o con el obje i o de educi la emisión de es os gases. El CO2 es el que más
se des aca en e los gases de e ec o in e nade o y es el p incipal gas emi ido a la a mos e a a
causa del consumo de combus ibles ósiles. La p oducción de ene gía u iliza ele adas can idades
de combus ibles ósiles y es el esponsable del 78% de las emisiones de gases de e ec o
in e nade o. Po es e mo i o, desde el gobie no de España se han impulsado a ias polí icas pa a
la implan ación del uso de ene gías eno ables así como de aho o de ene gía eléc ica, o nando
más e icien es los sis emas y, de es a o ma, educi el consumo eléc ico.
En España, además de la necesidad de aho a ene gía, el agua ambién me ece una especial
a ención ya que és e es un ecu so escaso en es e país. Con espec o a los egadíos, con el
obje i o de aho a es e ecu so, el gobie no empezó a incen i a la mode nización de los
egadíos y desde el año 2000, se han ealizado in e siones po alo de 3.815 millones de eu os
en la mode nización de los mismos. Según el in o me sob e egadíos en España, el sis ema de
iego que más ha aumen ado en los úl imos años es el localizado que ha pasado de 1.197.465 Ha
en 2004, a 1.756.138 Ha en 2014. Un sis ema más e icien e y cuyas demandas son más
mode adas. La supe icie egada po g a edad disminuye y pasa de 1.197.465 Ha en 2004 a
986.463 Ha en el 2014 (Minis e io de Ag icul u a, Alimen ación y Medio Ambien e,
18/03/2015).
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Debido al g an in e és mos ado po los ges o es de los sis emas de dis ibución de agua en
dispone de edes ene gé icamen e e icien es, en la p esen e esis se expone una me odología que
se i á de guía pa a los ges o es en el p oceso de e aluación del uncionamien o y endimien o
de los mismos, y a la luz de los p oblemas que se de ec en, plan ea soluciones pa a mejo a .
El p oceso de mode nización po el cual España pasó hace décadas, se es á e i icando en
algunos países a icanos como po ejemplo en Mozambique. Después de la gue a ci il (1977-
1992), a ias in aes uc u as de egadío queda on des uidas y su ecupe ación con inúa en la
ac ualidad. La ag icul u a es una de las ac i idades económicas más impo an es del país po lo
cual, la necesidad de impulsa la p ác ica de es a ac i idad se ha con e ido en una de las
p eocupaciones del gobie no de Mozambique. Ac ualmen e, la mayo p eocupación del gobie no
es busca inanciación pa a la ecupe ación, mode nización y cons ucción de sis emas de
dis ibución de agua a p esión. De momen o, la p eocupación po el aho o de la ene gía eléc ica
no cons i uye una inquie ud pa a el es ado mozambiqueño debido al desconocimien o del ema
pe o, an es de que se uel a un p oblema se ía in e esan e conside a , desde la ase inicial de la
elabo ación de los p oyec os, la componen e e iciencia y aho o ene gé ico. Siendo un país en
desa ollo, la adopción de es e ipo de p ác icas con ibui ía posi i amen e en la economía del
país.
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1.1. Obje i os del es udio
Los obje i os de la p esen e Tesis de Mas e consis en en:
 Analiza la p oblemá ica de los ele ados consumos ene gé icos de las edes de
dis ibución de agua a p esión, en pa icula las que discu en sob e e enos de pe il
i egula .
 Plan ea una me odología pa a e alua la e iciencia ene gé ica de los sis emas de
dis ibución de agua a p esión basada en la p opues a en el a ículo “Ene gy Assessmen
o P essu ized Wa e Sys ems, 2014”. (Cab e a e al. 2014)
 Iden i ica los pun os c í icos de consumo ene gé ico, sus causas y p opone medidas de
aho o y mejo a del uncionamien o del sis ema.
 Aplica la me odología p opues a a un caso conc e o.
Según se comen ó en el capí ulo an e io , la mode nización de un sis ema de abas ecimien o de
agua conlle a un consumo de ene gía eléc ica más ele ado y en algunos casos excesi o, y es o
se e leja en las ac u as de ene gía. Los excesos de consumo de ene gía eléc ica pueden es a
asociados a di e sos ac o es como po ejemplo: diseño inap opiado de la ed, inco ec o
uncionamien o de los g upos de bombeo, con a ación de a i as eléc icas inadecuadas,
ope ación inadecuada del sis ema, ele ado ni el de pé didas de agua (pé didas eales y
apa en es) en la ed, excesi a icción gene ada po ube ías insu icien es y dimensionamien o
inco ec o de los g upos de bombeo ins alados en el sis ema.
El inco ec o uncionamien o de los g upos de bombeo es, gene almen e, debido a su selección
inadecuada (bomba ope ando lejos de su pun o de uncionamien o óp imo). También puede
debe se a una a e ía en los equipos, o a la al a de disposi i os p og amables que pe mi an
adecua la p esión y caudal a las necesidades del sis ema.
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Las pé didas de agua en cualquie sis ema de dis ibución po g a edad o p esión cons i uyen un
p oblema. En los sis emas p esu izados, además de pe de se ele ados olúmenes de agua, se
pie de ene gía, dado que cada m3 de agua ugado lle a una ene gía asociada. La educción de
pé didas y la ges ión de la p esión, ienen un papel impo an e en la mejo a de es a si uación. Al
ges iona la p esión se consigue una educción de las pé didas eales, pues o que educiendo la
p esión se disminuyen di ec amen e las ugas en las ube ías. Cuando un g upo de bombeo no
dispone de ningún sis ema de con ol que les pe mi a ajus a se a las necesidades de caudal y
p esión de la ed, y además, dicho g upo de bombeo uncionan a dis in os pun os caudal-p esión
(Q-P)i a lo la go del día, es e sis ema de bombeo es a á dimensionado pa a el pun o (Q-P) más
des a o able, lo que implica que cuando se encuen e uncionando en o os pun os di e en es al
Q-P+des . du an e el es o del día, las p esiones que p opo ciona á dicho g upo de p esión a la ed
se án supe io es a las necesa ias, po lo que en esos momen os se es a á in au ilizando el g upo
de bombeo y pe diendo un po cen aje más o menos ele ado de ene gía. El co ec o
dimensionado de los equipos de bombeo es undamen al pa a e i a bajos endimien os. Al
dimensiona los equipos de bombeo, se deben conside a las necesidades del sis ema pa a que
es os no sean in au ilizados.
La elección de las a i as eléc icas debe ene en cuen a las necesidades del sis ema en é minos
de demanda de agua p ocu ando ac i a los g upos de bombeo en las ho as en las que el cos e del
kWh sea mínimo. Al espec o el papel de los depósi os de egulación es esencial.
En la disminución del consumo ene gé ico de un sis ema a p esión (u bano o de iego) se
conside an los siguien es aspec os:
 La minimización de las pé didas de agua median e una mejo ges ión de las p esiones en
la ed y, cuando p oceda, la eno ación o ehabili ación de sus ube ías.
 La disminución del consumo de agua, consecuencia de un mejo conocimien o de las
necesidades. Se puede consegui a a és de un aseso amien o a la comunidad de egan es
y po la mode nización y ees uc u ación del sis ema de iego. En edes u banas con una
adecuada ges ión de la demanda.
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2.1. Es udios ealizados en Es ados Unidos
Se han ealizado di e sos es udios con en oques dis in os (la necesidad de ene gía en el sec o
u bano, en la ag icul u a y en la indus ia) pe o pocos, con un en oque global como el lle ado a
cabo po la Comisión de la Ene gía de Cali o nia (CEC, 2005), en el cual se ha calculado, de
o ma de allada, el consumo de ene gía elacionado con el manejo de agua.
El es udio ealizado po la Comisión de la Ene gía de Cali o nia (CEC, 2005) a a de las
in e elaciones en e los sec o es del agua y de la ene gía. El uso del agua en Cali o nia, según
es udios, se encuen a en o no a 53.000 Mm3 en un año no mal, siendo el 79% de ese olumen el
que se u iliza en la ag icul u a.
Cali o nia u iliza ce ca de 14 billones de galones de agua en un año no mal, con
ap oximadamen e el 79% u ilizado en la ag icul u a y el es o en el sec o u bano. Una ez que
se en ega el agua a los usua ios, en unción de cada ipo de usua ios puede ene di e sos ines
(CEC, 2005).
En la abla 1 (CEC, 2005) se p esen an los esul ados de la ene gía consumida en el sec o del
agua en 2001: se alcanzó ce ca de 250.000 GWh que equi ale a 19% de la demanda anual de
elec icidad, y 395.500 GWh que equi ale a 32% de la demanda anual de gas na u al.

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Tabla 1: Relación gas o ene gía-agua en Cali o nia, 2001 (CEC, 2005)
Elec icidad
(GWh)
Gas na u al
(millones de
e mias)
Diésel
(millones de
galones)
Abas ecimien o de agua y a amien o
U bana
7.554
19
desconocido
Ag icul u a
3.188
Usos inales
Ag icul u a
7.372
18
88
Residencial
27.887
4.220
desconocido
Come cial
Indus ial
T a amien o de aguas
esiduales
2.012
27
desconocido
Ene gía o al
elacionada con usos
inales
48.012
4.284
88
Ene gía o al
consumida
250.494
13.571
desconocido
Po cen aje de ene gía
19%
32%
desconocido
Dado que se a a de una cues ión de e iden e in e és, después del es udio ealizado po la
Comisión de Ene gía de Cali o nia, di e sas emp esas es adounidenses se in e esa on y se die on
cuen a de la impo ancia del ema, ya que la acionalización del consumo de ene gía y del agua
es impo an e a ni el económico de un país.
El sec o ene gé ico en EE.UU. p e é un aumen o conside able de las necesidades pa a el año
2030: un 38% pa a el pe óleo, un 20% pa a el gas na u al, un 54% pa a el ca bón, y un 58%
pa a las ene gías eno ables, según el in o me Anual Ene gy Ou look 2006 con p oyecciones a
2030 (EIA 2006).
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2.2. Si uación en España
Se ha es imado que el sec o del agua en España equie e un gas o ene gé ico que, en é minos
po cen uales, puede ep esen a ap oximadamen e el 7% del gas o ene gé ico o al. Las e apas
que más ene gía equie en son el abas ecimien o y el a amien o del agua, con un 64% del gas o
ene gé ico o al. En el caso del egadío, la componen e ene gé ica (es deci , la in ensidad
ene gé ica) ha aumen ado has a 0,34 kWh/m3 en el año 2008 con espec o al año de 1990
(Co ominas, 2009). El inc emen o e i icado en el sec o ag ícola esul a de la ans o mación y
mode nización de los egadíos adicionales, esencialmen e basados en acequias y sis emas de
dis ibución a cielo abie o y po g a edad, en egadíos más ecni icados y e icien es, en los que
se log an aumen os en la p oduc i idad, aho os en agua, mejo a de la calidad de los p oduc os,
pe o el consumo ene gé ico ine i ablemen e aumen a conside ablemen e.
En la abla 2 se cuan i ican los consumos ene gé icos po e apa. La e apa de abas ecimien o y
a amien o de agua, incluye la ene gía consumida po la ed de abas ecimien o público pa a
bombea el agua desde la uen e has a las es aciones de po abilización. És a e apa ep esen a un
64% de oda la ene gía elacionada con el agua. La ene gía elacionada con el agua en la e apa de
dis ibución, ep esen a un 20% y, po úl imo, un 16% que ep esen a la e apa de a amien o de
aguas esiduales. Como se puede obse a , el mayo consumo de ene gía se e i ica en la e apa
de abas ecimien o y a amien o de agua.
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Tabla 2: Relación gas o ene gía-agua en España en 2007 (Ha dy, L., Ga ido, A., 2010)
E apas del ciclo
Uso del agua
Elec icidad
Volumen (Mm3)
Consumo (GWh)
Po cen aje (%)
Abas ecimien o y a amien o de agua
11.861
64
U bano
4.526
5.979
33
Desalación
694
2.276
12
Ag ícola
20.360
4.196
23
Ene gía
8.759
1.656
9
Dis ibución
3.629
20
Residencial
2.544
441
2,4
Come cio
852
148
0,8
Municipal y o os
96
17
0,1
Indus ial
1.840
349
1,9
Ag ícola
20.360
2.469
13
Agua no egis ada
1.191
206
1,1
T a amien o de aguas esiduales
2.893
16
Recogida de agua
5.204
260
1,4
Depu ación
4.570
2.338
13
Agua eciclada ( a amien o y dis ibución)
501
294
1,6
To al de la ene gía elacionada con el agua
18.354
Demanda o al de ene gía en España
260.073
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3. Me odología
Pa a una buena ges ión de un sis ema de abas ecimien o de agua, es impo an e conoce su
uncionamien o eal y ene una idea p ecisa de cuán e icien e es el sis ema desde el pun o de
is a ene gé ico. La e iciencia desde un pun o de is a ene gé ico, de un sis ema se conc e a en el
que u iliza la mínima ene gía necesa ia pa a su uncionamien o den o de los pa áme os
(es ánda es de calidad) exigidos.
En el p esen e capi ulo se expone la me odología que se p opone pa a la e aluación de la
e iciencia ene gé ica de los sis emas de dis ibución de agua a p esión. El p ocedimien o es el
de allado en el a ículo “Ene gy Assessmen o P essu ized Wa e Sys ems, 2014”. (Cab e a e al.
2014)
La me odología con empla globalmen e el es ado de la ed, es deci , se iene en conside ación los
aspec os elacionados con el uncionamien o hid áulico del sis ema ( ugas, pé didas po
ozamien o en las ube ías, pé didas localizadas, e c.) y su uncionamien o ene gé ico (ene gía
minima eque ida, ene gía apo ada al sis ema, ene gía consumida, e c.). Dicho es udio
con empla an o la ene gía eque ida cómo la ene gía opog á ica disponible. Pa a ambas
si uaciones, el análisis se es uc u a en cinco e apas: diagnós ico, audi o ías, búsqueda de
posibles soluciones, oma de deciones y ce i icación de los sis emas e icien emen e ene gé icos.
El p ocedimien o p opues o en la p esen e esis se cen a á en el es udio en unción de la ene gía
eque ida, ya que pe mi e ealiza un análisis más de allado y, en unción del es ado y esul ados
ob enidos median e la ealización de un diagnós ico de la ed, se pasa a una e apa donde el
es udio se ealiza de o ma más po meno izada. La me odología p opues a se di ide en es
pa es: diagnós ico, audi o ías, que inco po a las e apas búsqueda de soluciones y oma de
decisions, y po úl imo, la ce i icación. Se p opone que la úl ima e apa, ce i icación, se
conside e como una segunda ase del p oceso de es udio de la e iciencia ene gé ica de las edes
de dis ibución de agua p esu izada, pa a el caso de que se implemen e es a me odología
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p opues a en países a icanos, conc e amen e en Mozambique, cuyo ema aho o y e iciencia
ene gé ica es án poco desa ollados.
3.1. Diagnós ico
En la p ime a e apa de diagnós ico, se ob iene in o mación e e en e al es ado de la ed, es deci ,
nos pe mi e sabe , a pa i de un p ime análisis, los consumos ene gé icos egis ados en la ed,
é minos ene gé icos eales (ene gía o al apo ada al sis ema, la ene gía consumida po los
usua ios, la ene gía opog á ica asociada a la ed, e c.) y los é minos ene gé icos ideales que
ep esen an los consumos que se egis a ían en la ed en caso de que ue a un sis ema ideal.
Un sis ema ideal se e ie e a una ed de dids ibución de agua donde no hay pé didas de ca ga
po icción o ugas. En los sis emas ideales se pueden egis a dos si uaciones: sis ema ideal sin
exceso de p esión ( igu a 3) y sis ema ideal con exceso de p esión ( igu a 4). Un sis ema ideal
sin exceso de p esión es aquel en que no hay pé didas de ca ga po icción y ugas. En es e caso,
no hay exceso de p esión po que la p esión en el pun o c í ico
 
ci
p
es igual a la p esión de
se icio eque ida
 
0
p
, es deci , la p esión en el pun o c í ico es igual a la eque ida. La
aplicación de la ecuación de con inuidad en es e caso es di ec a. El olumen o al inyec ado en
las es aciones de bombeo es igual a la suma de odas las demandas de los nudos de consumo
 

i
V

y la ene gía suminis ada
 
Si
E
es:
     
iUjhljj
ji
ljjhiSi EEzz
p
zz
p
zzHVE 











  0
0




(1)
Donde
0U
E
es la ene gía mínima eque ida po los usua ios y
i
E
es la ene gía opog á ica que
depende de las co as del e eno. La ene gía opog á ica se co esponde con el á ea en e la línea
discon inua y la línea supe io ho izon al. Los cálculos del balance de ene gía son
ma emá icamen e es á icos y se aplican pa a pe íodos de iempo co os. Po lo an o, pa a
pe íodos más la gos, la ene gía suminis ada o al al sis ema debe se calculada po in eg ación.

Es udio de la e iciencia ene gé ica de una ed de dis ibución de agua p esu izada:
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25
 


0
0
p
zzE jhjU  
(2)
 
 


ij
jjhj i
p
zzE ,
(3)
Figu a 3. Pe il de un sis ema p esu izado ideal sin exceso de p esión
En un sis ema ideal con exceso de p esión, la ene gía suminis ada al sis ema supe a el alo
mínimo eque ido. En la igu a 4 se p esen a el pe il pa a un sis ema ideal con exceso de
p esión.
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Figu a 4. Pe il de un sis ema p esu izado ideal con exceso de p esión
En un sis ema eal ( igu a 5), las pé didas po icción dependen del lujo y del ni el de ugas en
la ed, es deci , si el olumen de agua que ci cula po la ed aumen a, el olumen de agua ugado
y las pé didas po icción ambién son mayo es.
En un sis ema eal, la ene gía mínima eque ida po los usua ios es la misma que en un sis ema
ideal. Sin emba go, la ene gía opog á ica cambia ya que es á inculada a la línea de ca ga
hid áulica. Las pé didas de ene gía (ene gía educible global) en es e caso son di e en es de ce o,
como ocu e cuando se a a de un sis ema ideal. Las pé didas aho a incluyen:
 Ene gía asociada en las ugas (
l
E
)
 Ene gía disipada po icción en ube ías, ál ulas y o os elemen os (
E
)
 Ene gía pe dida en las es aciones de bombeo (
p
E
) debido a ine iciencias (eléc ica,
icción o allos en la ope ación de las bombas).
 O as pé didas (
0
E
) debido a la o u a de ca ga de ube ías o a p esión en depósi os.
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En esumen, la ene gía eal suminis ada al sis ema iene dada po la siguien e exp esión:
 
000 p l U g US EEEEEEEEEE 
(4)
Figu a 5. Pe il de un sis ema p esu izado eal
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3.2. Audi o ías
Te minada la e apa de diagnós ico y as e i ica que el consumo de ene gía eléc ica es
excesi o, se lle an a cabo las audi o ías, híd ica y ene gé ica. Señala que la op imización del
consumo de ene gía no es posible sin an es op imiza el consumo de agua, es deci , p ime o se
ealiza la audi o ía híd ica y después la audi o ía ene gé ica. Con la ealización de una audi o ía
híd ica se p e ende conoce los olúmenes de agua inyec ados en la ed y de e mina el ni el de
pé didas en la misma. Con los esul ados de dicha audi o ía híd ica se pla ean di e sas acciones
con el obje i o de e e i dicho escena io, cen ándose básicamen e, en la educción del ni el de
pé didas de agua en el sis ema. Te minada la audi o ía híd ica, se lle a a cabo la audi o ía
ene gé ica, que pe mi e conoce los consumos ene gé icos e i icados en el sis ema: ene gía
na u al, ene gía apo ada po los g upos de bombeo, ene gía que se pie de po ugas, e c. Los
alo es co espondien es a los consumos e i icados po las bombas pueden se ex aídos de las
ac u as de ene gía eléc ica del sis ema emi idas po la compañía de suminis o o bien
calculados median e da os ex aídos de las simulaciones que se ealicen con el p og ama de
cálculo EPANET. Con es os da os, se calculan los indicado es ene gé icos e e en es a las
e iciencias ideal, eal y objec i o. Los dos p ime os alo es se calculan con los da os del sis ema,
y la e iciencia obje i o se ob iene po es imación, dependiendo del ni el de pé didas admisible
( an o po icción como po pé didas locales) que se p e ende alcanza en el sis ema y de la
ene gía suminis ada a la ed. En es a p ime a e apa ambién se puede ene una idea de los
ma génes de aho o ene gé ico que se pueden alcanza al mejo a el uncionamien o de la ed
calculando ambién los é minos ene gé icos ideales.
Con los esul ados de las audi o ías, es posible iden i ica los pun os con más ma gen de mejo a
del sis ema y qué medidas o in e enciones se pueden oma pa a minimiza esos p oblemas. Las
medidas pueden se an o de ca ác e ope acional como de ca ác e es uc u al. En el caso de
in e enciones ope acionales, puede que sea necesa io la ealización de una in e sión o ninguna,
bas a con que se ealicen ajus es en los pun os de ope ación del sis ema y se eduzcan las ugas,
caso de que exis an, pa a inc emen a el desempeño del mismo. Pa a el caso de las
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Tabla 4: Indicado es de e iciencia ene gé ica
Indicado es
de e iciencia
De inición
I1
Rep esen a el exceso de ene gía suminis ada al sis ema, y es el cocien e en e la ene gía eal que en a al
sis ema y la ene gía mínima ú il necesa ia de inida.
I2
Es una medida de la e iciencia de la u ilización de la ene gía inyec ada al sis ema, y es el cocien e en e la
ene gía ú il y la ene gía en an e al sis ema ( acción de la ene gía o al que es ú il).
I3
Rep esen a la ene gía asociada a las pé didas po icción. P opo ciona in o mación e e en e a la capacidad
hid áulica del sis ema (la capacidad pa a anspo a y dis ibui agua). Una ed con las ube ías co ec amen e
dimensionadas p esen a un ni el de pé didas po icción mode ado o educido. Valo es en e [0,2-0,4] se
conside an acep ables. Una ed donde no se egis an pé didas po icción implica un diseño muy cos oso.
I4
Rep esen a la ene gía asociada a las ugas, mide la ene gía pe dida debido a las ugas egis adas en la ed. En su
cálculo in e ienen: la ene gía que se pie de po ugas en la ed eal
 
PL E
, la ene gía asociada a pé didas po
icción en la ed eal
 
PF E
y la ene gía asociada a pé didas po icción en la ed sin ugas
 
PF E '
.
I5
Rep esen a la can idad de ene gía en exceso en egada a los usua ios. Es el cocien e en e la ene gía en egada a
los usua ios y la ene gía mínima ú il. Es un indicado que p opo ciona in o mación de las condiciones globales
del sis ema, pe o en algunas si uaciones puede se que, pa a de e minados sec o es, la in o mación
p opo cionada no sea ealis a.
El indicado I5 e leja la can idad de ene gía en exceso que se en ega a los usua ios en unción de la ene gía
mínima ú il, es deci , has a qué pun o la p esión en los nudos de la ed es á ce ca de la mínima eque ida exigida
en el sis ema. Como se mencionó an e io men e, cuan o más ce ca el esul ado es é de la unidad, más p óximo a
la p esión mínima de se ício es án los alo es de p esión de la ed.
b. Indicado es de e iciencia ene gé ica p opues os
Además de los indicado es de ges ión p opues os po el IWA, en la p esen e esis, se p esen an
es nue os indicado es p opues os po o os au o es (Cab e a e . al 2014) que pe mi en e alua
la e iciencia ene gé ica de los sis emas de abas ecimien o de agua p esu izados. La e iciencia
ene gé ica de los sis emas de dis ibución p esu izados puede se de inida como la elación que
exis e en e la mínima ene gía eque ida po los usua ios y la ene gía que ealmen e se suminis a
al sis ema. Según lo mencionado p e iamen e, los dos p ime os indicado es (e iciencia eal y

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e iciencia ideal), se basan en un balance de la ene gía del sis ema en el que se u ilizan, los
alo es de ene gía eque ida po los usua ios, la mínima can idad de ene gía que se debe
suminis a al sis ema y la ene gía eal consumida. Es os dos indicado es son calculados de
acue do con los da os del sis ema conside ando un pe íodo mínimo de un año y los alo es
ob enidos median e simulaciones con el p og ama de cálculo EPANET. El e ce indicado ,
e iciencia obje i o, ep esen a el alo co espondien e a una me a alcanzable inculado a un
ni el de pe didas máximo que se puede educi .
La e iciencia eal, p opo ciona in o mación sob e el endimien o ac ual y eal del sis ema y,
cuando se u iliza en conjun o con la e iciencia ideal, se ob iene la di e encia de endimien o
máximo que se puede consegui si se mejo a la e iciencia eal del sis ema. La e iciencia ideal
iene limi ada po la ene gía opog á ica ligada a la opog a ía de la ed. Las e iciencias eal,
ideal y obje i o, se e ie en a los casos en que se iene un sis ema eal, ideal u obje i o.
i. Indicado de e iciencia ideal-Sis ema ideal
La ene gía mínima eque ida en un sis ema ideal, se ep esen a po
0U
E
y la ene gía
suminis ada se ep esen a po
Si
E
. Conside ando que pa e de la ene gía opog á ica incluida en
la ene gía suminis ada en un sis ema ideal se puede ecupe a , es a medida se e leja en la
mejo a de la e iciencia ene gé ica de los sis emas. Pues o que no siemp e se puede ecupe a
pa e de la ene gía opog á ica, la e iciencia ene gé ica se puede desag ega en e iciencia
ene gé ica con ecupe ación de ene gía
 
wi

y en e iciencia ene gé ica sin ecupe ación de
ene gía
 
ai

.
La e iciencia ene gé ica de un sis ema ideal con y sin ecupe ación de ene gía son dadas po :
Si
ei
Si
iU
wi E
E
E
EE 

1
0

(5)
Si
ei
i
si
ei
Si
i
Si
U
ai E
E
E
E
E
E
E
E

11
0
(6)
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Con espec o a la ecuación 6, si no hay exceso de ene gía suminis ada, y conside ando que hay
ecupe ación de ene gía, la e iciencia ene gé ica se á igual a uno. Si la ed es plana, el é mino de
ene gía opog á ica
 
i
E
es ce o, po lo an o, calcula la e iciencia ene gé ica, en es e caso, es
i ele an e.
En la ecuación 6, el é mino
i

ep esen a la acción de ene gía suminis ada que se pie de,
conside ando que no hay ecupe ación de ene gía. Si
i

se ace ca a su lími e supe io , se debe
plan ea la posibilidad de ins ala ál ulas educ o as de p esión pa a educi las p esiones y
ugas en la ed. En casos ex emos, sec o iza la ed puede se la mejo al e na i a pa a educi el
é mino de ene gía opog á ica.
ii. Indicado de e iciencia eal-Sis ema eal
En los sis emas eales, además de conside a se pa a el cálculo de la e iciencia ene gé ica, la
ene gía mínima eque ida po los usua ios y la ene gía o al apo ada al sis ema, se incluyen
ambién las pé didas que se e i ican en la ed. La exp esión pa a el cálculo del endimien o es:
ge
S
g
S
e
S
S
U
a E
E
E
E
E
E
E
E

 11
0
(7)
Donde

ep esen a los po cen ajes de ene gía opog á ica y

las pé didas educibles. Ad e i
que las pé didas educibles se e ie en a las ene gías asociadas a las ugas, disipada po icción
en las ube ías, pé didas en las es aciones de bombeo y o as que puedan exis i . La con ibución
de cada una de las ine iciencias del sis ema an e io men e ci adas, se exp esa en la ecuación
siguien e:
 
0
1 p le a


(8)
La ene gía mínima eque ida es da o, y la ene gía o al suminis ada se calcula a pa i de la
ene gía consumida po las bombas, que puede se calculada median e lec u as eales ealizadas
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en el sis ema ( ac u as de ene gía) o po es imación, ecu iendo a los da os ex aídos del
p og ama EPANET, y la ene gía opog á ica, que depende de la opog a ía del sis ema.
iii. Indicado de e iciencia obje i o
Conociendo las e iciencias eal e ideal del sis ema, y haciendo la di e encia
 
a ai


se puede
es ima el ma gen de mejo a en é minos de e iciencia ene gé ica del sis ema, es deci , lo ce ca
que el segundo é mino puede llega a es a del p ime o después de implemen adas las medidas
de mejo a, conside ando que la elación cos e-bene icio debe se acep able. Al nue o é mino se
le denomina e iciencia obje i o y se le a ibuye la nomencla u a
0,a

. Conside ando que la
e iciencia ene gé ica mejo a, las pé didas de ene gía que se egis an en la ed se educen, po lo
que, el é mino
S
E
pasa a denomina se
0,S
E
y la ecuación 4 se con ie e en:
 
0,00,0,0,0,00,00, p l U g US EEEEEEEEEE 
(4.a)
La ene gía mínima eque ida po los usua ios
 
0u
E
es la misma, y la ene gía opog á ica, que
depende del ni el de pé didas, debe se calculada nue amen e en unción de las nue as p esiones
que se egis an en la ed
 
0,
E
. Las p esiones se de e minan ajus ando el modelo ma emá ico de
la ed de acue do con el nue o ni el de pé didas, y ob eniéndose p esiones
complemen a ias
 
 
0
, j
p
.
0
,
0, 










j
j
p
E
(9)
Los é minos
i
E
y
0,
E
son simila es, po lo que se puede asumi que:
0
,
0
,
0, 


























 


j j
j i
pp
EE
(10)
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Es e é mino end á un signo posi i o o nega i o dependiendo de la opog a ía del sis ema, la
posición del pun o c í ico, y las condiciones de abajo. La igu a 7 ilus a los dos casos, la
si uación (a) pa a
0, i EE 
y la si uación (b) pa a
0, i EE 
. Pa a el caso de que la ed uncione
bajo condiciones óp imas (compo amien o ideal), la ene gía opog á ica es siemp e la misma,
incluso cuando la posición del nudo c í ico cambie. En es e caso, el sis ema es es á ico y la línea
de g adien e hid áulico es siemp e cons an e y ho izon al. Pa a el caso en el que la ed p esen a
un compo amien o eal, la ene gía opog á ica a ía dependiendo de la ubicación del pun o
c í ico, es deci , cuan o más alejado es é el nudo c í ico, mayo es la ene gía necesa ia pa a
asegu a que la p esión mínima eque ida en es e pun o sea la es ipulada, pues o que la longi ud
a aumen ando y las pé didas a lo la go de la ube ía ambién aumen an.
En una ed plana, la di e encia se á siemp e posi i a. Pa a que el sis ema uncione con la p esión
de se icio has a el nudo más lejano, que en es e caso es el nudo c í ico, la p esión debe se
mayo que la p esión eque ida. En un sis ema con un e eno i egula , es e alo depende á de
la opog a ía y de la posición del nudo c í ico.
Figu a 7. Pe iles compa a i os en e
i
E
y
0,
E
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La e iciencia obje i o
0,a

depende del ni el de pé didas máximo que se p e ende alcanza en la
ed, y se calcula median e:
0,0,
0
0,
0
0,
S
Si
ai
S
Si
Si
U
S
U
a E
E
E
E
E
E
E
E


(11)
3.3. Ce i icación
Po úl imo, en lo e e en e a la ce i icación, és a depende á de la legislación de cada país. En
es os momen os, en el caso de Mozambique, es más impo an e cen a se en la elación agua-
ene gía y en la impo ancia que el aho o y ges ión sos enible de es os ecu sos ep esen a pa a la
economía del país y, pos e io men e, cuando el ema es é más desa ollado, se plan ee la
necesidad de elabo a una no ma i a que pe mi a ce i ica a los sis emas de dis ibución de agua
a p esión.
4. Medidas p opues as pa a mejo a de la e iciencia ene gé ica
Realizado el es udio e e en e a la e iciencia ene gé ica de una ed de dis ibución de agua y
de ec adas las ine iciencias del mismo, en a íamos en la siguien e e apa, que se ía el
plan eamien o de posibles soluciones. Las medidas co ec o as pueden se a ni el de diseño y
manejo de la ed, mejo a en los equipos y mejo a en la con a ación de los se icios de
suminis o de ene gía eléc ica. Las medidas p opues as an desde un cambio en la concepción
del diseño de las edes, a pequeños ajus es que se pueden ealiza en edes ya exis en es y sin la
necesidad de ealiza g andes in e siones. Algunas de las p opues as son di íciles de aplica una
ez que la ed ya es á con igu ada ( ed u bana o de iego) pues exigi ía un eajus e de odo el
diseño incluyendo las in e siones que ambién hab ía que conside a . Sin emba go, algunas de
las p opues as son más ac ibles de aplica y los esul ados en é minos de aho o ene gé ico y
económico pueden se isibles a co o plazo.

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4.1. Mejo as en el diseño y manejo de la ed
Las mejo as en el diseño a ec an la con igu ación inicial de la ed y en algunas si uaciones
pueden se complicadas de ealiza pues o que pa iendo de un diseño de ed ya exis en e, los
cambios equie en de g andes in e siones. Además suele pasa que las in e siones que han
con igu ado el diseño inicial de la ed no hayan sido oda ía amo izadas po la explo ación, lo
que puede enca ece más las e o mas. En lo e e en e a las mejo as en el manejo de la ed, es as
pueden se más áciles de lle a a cabo pues o que a ec an a cambios menos p o undos de la ed
en es udio.
 Sec o ización de la ins alación po zonas de co a homogénea
Se ecomienda que es a medida se conside e en la ase de diseño de la ed pues o que una ez ya
cons uida puede se poco en able. Se basa en la minimización de la ene gía apo ada a las zonas
de meno co a opog á ica de la ed.
El diseño de la ed de iego se ealiza pa a que los hid an es de consumo eciban el caudal de
diseño a una p esión mínima de uncionamien o ya que el diseño de la es ación de bombeo es á
condicionado po los hid an es de mayo co a opog á ica y que es én a una mayo dis ancia
haciendo con que el es o de los hid an es eciban agua con exceso de p esión. El exceso se á
an o mayo cuan o mayo sea el desni el de la zona egable. Los excesos de p esión pueden se
educidos median e la sec o ización de la ed, es deci , dis ibución po sec o es con la meno
di e encia de co as posible. De es a o ma, se consigue que la ene gía suminis ada en cada
sec o se adap e mejo a la ene gía eque ida po la zona, siendo su e iciencia de suminis o
ene gé ico mayo .
 Reo ganización del epa o de agua en u nos con el mismo olumen de demanda (Redes
de Riego)
En el caso de edes de iego, se ecomienda que se eo ganicen el epa o de agua en u nos de
iego con un mismo olumen de demanda después de la sec o ización de la ed. Con es a medida
se consigue que las bombas uncionen de mane a más homogénea, los olúmenes demandados
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en e los dis in os u nos pasa án a se simila es y se consigue á, a su ez, una mejo a en los
endimien os del sis ema.
 Ins alación de ál ulas educ o as de p esión
Es os elemen os se u ilizan pa a e i a el exceso de p esión en las edes en ins alaciones donde
los desni eles opog á icos son muy impo an es. Si la con igu ación de la ed pe mi e que la
dis ibución se ealice po g a edad desde una oma si uada a mayo co a que la co a más ele ada
de la ed y la p esión en los nudos alcanza la mínima eque ida de se icio, la ins alación de una
ál ula educ o a de p esión no supone ningún gas o de ene gía pa a los ges o es de la ed
po que la ene gía apo ada es na u al. Solamen e se pie de la ene gía inhe en e a la con igu ación
de la ed de dis ibución y que se pod ía ap o echa median e ins alación de u binas pa a la
gene ación de ene gía, en ez de disipa la ene gía ins alando ál ulas educ o as de p esión. Sin
emba go, se la co a de la oma de agua es in e io que la co a más ele ada de la ed, es necesa io
la ins alación de g upos de bombeo pa a que las p esiones en los nudos de mayo co a pueda
alcanza la p esión eque ida de se icio. En es e caso, ins ala ál ulas educ o as de p esión,
supone un de oche de ene gía po que se iene que apo a ene gía al sis ema y a la ez, disipa
dicha ene gía pa a que en los nudos de co a in e io no se llegue a alcanza p esiones demasiados
al as.
Po an o en edes cuyos desni eles opog á icos son impo an es (supe io a 30m) y que
equie an es aciones de bombeo se ecomienda que el diseño o manejo de la ed se ealice
median e sec o es pa a e i a así la ins alación de ál ulas educ o as de p esión en las ube ías
p incipales si uadas a meno co a.
 Es ablecimien o de un p o ocolo de man enimien o pe iódico de las ins alaciones
La mayo ía de los sis emas de dis ibución de agua ienen p e is as las pa idas p esupues a ias
pa a ejecución del p oyec o pe o muy pocas conside an el man enimien o pos e io de dichas
ins alaciones. Po ejemplo en las es aciones de bombeo, la al a de man enimien o puede o igina
una disminución del endimien o ene gé ico y pé didas ene gé icas en el sis ema con el paso del
iempo p o ocadas po la a iación de la cu a Q-H. La al a de limpieza de las cap aciones
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pueden o igina la apa ición de algas que pueden impede el cie e adecuado de las ál ulas e
incluso la obs ucción de il os y ode es de las bombas.
El man enimien o de las ins alaciones debe inclui ac i idades como:
 Re isión del uncionamien o de las ál ulas ins aladas en el sis ema ( ál ulas de
co e, educ o as de p esión, e ención, e c.).
 Re isión del sis ema de limpieza en las es aciones de il ación y e i a la
p oli e ación de algas en las cap aciones (depósi os o balsas).
 Re isión del uncionamien o de los g upos de bombeo y consumo ene gé ico de los
equipos.
4.2. Mejo as en los equipos de bombeo ins alados
Los equipos de bombeo inenen una g an impo ancia capi al en la e iciencia ene gé ica de las
edes de dis ibución de agua a p esión. El consume de ene gía en es os equipos depende de las
necesidades ene gé icas de la ed hid áulica, de los mo o es que las acionan, de los mecanismos
de egulación y con ol y del man enimien o de los equipos. En algunas ocasiones mejo a el
uncionamien o de los equipos de bombeo cons i uye el g ueso de las medidas que se puede
lle a a cabo en una comunidad de egan es con el in de mejo a la e iciencia en gé ica del
sis ema.
 Es aciones de bombeo sob edimensionadas
Las es aciones de bombeo se dimensionan pa a un caudal de diseño supe io al caudal
demandado po los usua ios du an e la mayo pa e del iempo, lo que no signi ica que los
equipos es én bien o mal dimensionados. Sin emba go, hay ci cuns ancias que hacen que,
du an e algún iempo, una es ación de bombeo es é o se encuen e sob edimensionada o
in adimensionada. Cuando se p oyec a una es ación de bombeo se p e é abas ece a la o alidad
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de los usua ios, en el caso de edes u banas, y a la o a ilidad de la supe icie egable, en el caso
de Comunidades de Regan es, pe o es o no se p oduce inmedia amen e después de la pues a en
uncionamien o la ed, sino que se p oyec a pa a un u u o p óximo. Con el paso del iempo, en
el caso de las edes u banas, es as suelen c ece o, al con a io, puede queda se cie a supe icie
u bana sin edi ica , po lo que las necesidades de caudal pueden se mayo es o meno es a las
p e is as, y en el caso de edes de iego, puede ocu i que la supe icie ag ícola se des ine a
o os ines, se p oduzca un cambio en el ipo de cul i o, no siemp es se llegue a pone en iego
oda la supe icie p e isa pa a ello o se abandonen pa celas de cul i o, lo que puede lle a a un
aumen o o a una educción de las necesidades de caudal. En el caso en el que se egis e una
educción en las necesidades de caudal, las bombas inicialmen e dimensionadas es a án
abajando casi siemp e muy lejos del pun o de uncionamien o, lo que conlle a a una e iciencia
ene gé ica del sis ema baja. En es os casos, se ecomienda la sus i ución de al menos una de las
bombas po dos con la mi dad del caudal nominal de la bomba de mayo capacidad. Es a medida
pe mi e que, a caudales más bajos, la es ación de bombeo abaje con un mejo endimien o.
 Accionamien o de bombas median e a iado es de elocidad
Las necesidades de caudal y p esión no suelen se cons an es en las edes de dis ibución de
agua. Como las bombas son dimensionadas pa a las máximas necesidades, cuando la demanda
de caudal es más baja, las bombas unciona án con un bajo endimien o. O bien la bomba
abaja á con un caudal muy supe io a la demanda, o bien se á necesa io es angula la ál ula,
lo que lle a a un mayo consumo de ene gía y a una meno ida de la bomba.
Una bomba impulsada po un mo o de elocidad ija, la egulación del caudal ha de hace se
median e la ape u a y cie e de una ál ula. En cambio, si se u iliza un a iado de elocidad la
egulación es más e icien e una ez que el mo o no consumi á el exceso de ene gía que
pos e io men e se disipa en la ál ula. Los a iado es de elocidad pe mi en educi la po encia
abso bida po la bomba en los pe íodos de meno demanda de caudal. Además del aho o
ene gé ico, exis en o as en ajas como el meno desgas e de los elemen os mecánicos y menos
uidos y ib aciones.
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Tabla 7: Resul ados de la audi o ía ene gé ica
Ene gía en an e
(kWh/d)
Ene gía de salida
(kWh/d)
Ene gía disipada
(kWh/d)
EN
EP
EU
EL
EF
1.817
(38%)
2.967
(62%)
4.218
(88%)
338
(7%)
229
(5%)
Los esul ados p esen ados en la abla 7 mues an lo siguien e:
 La mayo pa e de la ene gía que en a al sis ema es apo ada po los g upos de bombeo y
ep esen a un 62%, siendo la ene gía es an e apo ada po el depósi o. Los g upos de
bombeo apo an anualmen e 1.083 MWh/año y la ene gía na u al apo ada es de 663
MWh/año.
 El 88% de la ene gía que se apo a al sis ema se en ega a los usua ios, un 7% de la
ene gía se pie de en ugas y el 5% es an e ep esen a la ene gía que se pie de po
icción, es deci , ene gía que se disipa debido al caudal que se demanda y al caudal
ugado. En é minos de ci as, la ene gía asociada a las ugas es igual a 120,45MWh/año
y la ene gía asociada a las pé didas po icción es 87,24MWh/año.
Con espec o a los indicado es de e iciencia ene gé ica del IWA, los esul ados se p esen an en la
abla siguien e:
Tabla 8: Resul ados de los indicado es de ges ión ene gé icos pa a la ed inicial
Indicado es
I1
I2
I3
I4
I5
Red inicial
1,91
0,88
0,05
0,08
1,68
El indicado I1 mues a cuan as eces la ene gía que se inyec a al sis ema excede a la ene gía ú il
eó icamen e necesa ia. En es e caso excede en más de uno, po lo que exis e un ma gen de
mejo a. El segundo indicado ene gé ico I2, indica el po cen aje de ene gía en egada a los
usua ios, es deci , un 88% se en ega a los usua ios y el es o, se pie de an o po ugas como po
icción. El e ce indicado I3, p opo ciona in o mación e e en e a la capacidad hid áulica del
sis ema, es deci , su capacidad de anspo e y dis ibución de agua. Desde un pun o de is a

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ene gé ico, ene una ed de ube ías co ec amen e dimensionadas signi ica ía que en es a ed las
pé didas de ca ga se ían educidas o casi inexis en es, po lo que el esul ado de I3 se ía ce o.
Ob ene es a ci a en la p ác ica es casi, si no inalcanzable, po que elimina odas las pé didas en
una ed es imposible. Los alo es acep ables suelen es a en e 0,2 y 0,4. En el caso en análisis,
el esul ado es un 5%. Desde el pun o de is a ene gé ico la ed no se e a ec ada po las pé didas
po icción, sin emba go, en é minos de uncionamien o hid áulico las elocidades de
ci culación del agua en las ube ías son muy bajas y en algunos amos son in e ioes a 0,5 m/s lo
que puede c ea p oblemas de sedimen ación. Lo ecomendable es que se cambien algunas
ube ías del sis ema po ube ías con diáme os más pequeños pa a e i a elocidades muy bajas.
El cua o indicado (I4) es el que es á di ec amen e elacionado con las ugas. Indica la can idad
de ene gía que se pie de po ugas jun o con la ene gía que se pie de po icción debido a es as
ugas. Como se puede e se pie de un 8%, alo que ep esen a un po cen aje bajo, mos ando
cla amen e que las ugas en és e caso no son un p oblema. El indicado I5 e leja la can idad de
ene gía en exceso que se en ega a los usua ios en unción de la ene gía mínima ú il, es deci ,
has a qué pun o la p esión en los nudos de la ed es á ce ca de la mínima eque ida exigida en el
sis ema. Como se mencionó an e io men e, cuan o más ce ca el esul ado es é de la unidad, más
p óximos a la p esión mínima es a án los alo es de p esión de la ed.
Con es os esul ados, se puede ene una idea del ipo de es a egia a lle a a cabo, qué pun os del
sis ema se debne oma en conside ación en la oma de decisiones y los má genes de mejo a pa a
inc emen a el endimien o del sis ema. Según se puede obse a con los esul ados de los
indicado es p opues os po el IWA, al igual que con los esul ados de los indicado es p opues os
po o os au o es (Cab e a e .al 2014), exis e un ma gen signi ica i o de mejo a en la ed.
Con espec o al epa o de agua y espec i a demanda ene gé ica, en la abla 9 se p esen an los
olúmenes de agua en egados en cada u no. Los esul ados demues an que hay una
dis ibución i egula en e los cua o u nos, siendo el u no 2 el que p esen a un mayo olumen
demandado, po lo que es el que más ene gía consume.
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Tabla 9: Volúmenes demandados en cada u no
Tu nos
Volúmenes (m3)
Ene gía mínima po
u no (kWh/d)
In ensidad de
ene gía (kWh/m3)
Tu no 01
4.776
377,95
0,0792182
Tu no 02
5.208
415,17
0,0797165
Tu no 03
4.997
385,39
0,0771294
Tu no 04
3.685
291,10
0,0789959
Con espec o a los indicado es p opues os en el a ículo “Ene gy Assessmen o P essu ized Wa e
Sys ems, 2014”, según se comen ó an e io men e en el apa ado e e en e al diagnós ico, de un
p ime es udio se ha ob enido un endimien o igual a 0,70 pa a el sis ema ideal, y pa a el eal,
0,32. La di e encia en e es os dos alo es, indica que exis e un impo an e ma gen de mejo a de
la e iciencia ene gé ica del sis ema, po lo que se debe calcula cuál es el ma gen de mejo a. Es e
ma jen de mejo a iene dado po medio del endimien o obje i o.
Pa a ob ene el alo co esponden e al endimien o obje i o, se calculan las ene gías que se
pie den en los g upos de bombeo, po ugas, po icción y po o o ipo de pé didas o iginadas,
po ejemplo, po depósi os de compensación que puedan exis i en el sis ema. Pa a el cálculo de
la ene gía asociada a las ugas, son necesa ios los da os e e en es a los nudos de meno y mayo
co a, olumen ugado y p esión mínima eque ida. Aplicando la ó mula 13 se ob iene un alo
de 85,67 kWh/d co espondien e a la ene gía asociada a las ugas.











 2
0
00, lh
h l
ZZ
Z
p
VE


(13)
La ene gía asociada a las pé didas po icción se calcula aplicando la ó mula 15. La dis ancia
media en e la es ación de bombeo y los nudos de consumo (Lpm=2,2km) se calcula po
es imación ecu iendo al modelo en EPANET. Las pé didas de ca ga uni á ia en las ube ías
(Jm=1,5m/km) se calculan median e los esul ados p opo cionados po el EPANET e e en es a
las pé didas uni a ias en cada ho a de simulación. Las pé didas locales o iginadas en la es ación
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de bombeo se calculan median e la ó mula 14. El alo ob enido pa a la ene gía asociada a las
pé didas po icción es 336,73 kWh/d.
2
42
8Q
Dg
k
h
Ac
m




(14)
 









p
mpm
p
JLVVE ,
00,
(15)
En elación a la ene gía asociada a las pé didas locales o iginadas en la es ación de bombeo, es a
se calcula po medio de la ó mula 16. El endimien o conside ado pa a las bombas es un 82%.
Una ez que se iene la ed, la dis ancia en e la es ación de bombeo y el nudo c í ico se puede
ob ene a a és de és a. El alo a que se llega es 444,49 kWh/d.
 







 1
1
0
00,
p
p p hVVE


(16)
dkWhE i /35,635
La ene gía opog á ica (635,35 kWh/d) y mínima eque ida po los usua ios (1.532,53 kWh/d) se
calculan median e las o mulas 2 y 3 ( e subcapi ulo 3.2.2 Audi o ía Ene gé ica). Pa a el cálculo
de la ene gía opog á ica se necesi an los olúmenes demandados en cada nudo, las co as de cada
nudo y la co a del nudo de mayo co a. La ene gía mínima eque ida po los usua ios depende del
olumen en egado a los usua ios, olúmenes demandados en cada nudo, co as de los nudos y
co a del nudo de meno co a. Con es os da os, se calcula la ene gía que se debe suminis a al
sis ema, eniendo en cuen a la posibilidad de lle a a cabo in e enciones en és e con la inalidad
de mejo a el endimien o ac ual. La ene gía apo ada al sis ema, educiendo las pé didas, iene
dada po la ó mula 17, que es la suma de la ene gía mínima eque ida po los usua ios, ene gía
opog á ica y ene gías asociadas a pé didas po icción, po ugas y pé didas locales en las
es aciones de bombeo. El alo ob enido pa a la ene gía que se ha de apo a al sis ema, una ez
mejo ado su endimien o, es 3.127 kWh/d con a 4.784 kWh/d que ep esen a la ene gía o al
apo ada en las ac uales condiciones de uncionamien o.
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Con es e esul ado se calcula la e iciencia obje i o que es igual a 0,50 y se calcula aplicando la
ó mula 18. Como se puede e i ica , la ed inicial p esen a una e iciencia igual a 0,32 y se
puede llega a un 0,50, alo que es á más ce ca de la e iciencia ideal. Respec o a la ene gía
opog a ica, se consigue una educción del alo inicial que e a 0,30 y pasa a 0,20 que es lo
eomendable.
0,00,0,0,00, p l ius EEEEEEE 
(17)
0,
0
0,
s
u
a E
E


(18)
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6. Acciones p opues as
De acue do con los esul ados, en las ac uales condiciones de uncionamien o, la ed no es
e icien e. Es impo an e, a la ho a de p opone las medidas de aho o y mejo a de la e iciencia
ene gé ica, p es a a ención a los pun os c í icos de consumo de ene gía en la ed y que puede
es a asociado a ele ados olúmenes de agua ugados en el sis ema, inco ec o diseño de la ed
y/o ine iciencias en el uncionamien o de los g upos de bombeo.
En el diseño de una ed de dis ibución de agua a p esión pa a iego, es impo an e de ini
sec o es de iego de o ma que cada uno de es os sec o es suminis e agua a un conjun o de
hid an es de p esión homogénea, y en caso de edes muy ex ensas, además de la sec o ización, se
pueden c ea sis emas de bombeo independien es. La ed en análisis unciona desde el pun o de
is a hid áulico, sin emba go, no pe mi e ealiza la sec o ización, siguiendo el c i e io de co as
homogéneas, debido al inco ec o diseño desde el pun o de is a ene gé ico. Más adelan e, se
desa olla con más de alle la p opues a e e en e a la sec o ización de la ed.
Según lo an e io men e comen ado, la ed en gene al p esen a ele ados alo es de p esión, con
mayo incidencia en la zona de co as bajas, como es lógico y no mal. La ins alación de ál ulas
educ o as de p esión es una de las soluciones pa a es e ipo de si uaciones pe o, debe e i a se
siemp e que sea posible po que en algunos casos puede supone un gas o de ene gía. Si la zona
egable puede alimen a se po g a edad, es deci , si la oma es á si uada a una co a mayo que la
co a más ele ada de la ed y no hay apo e de ene gía a la ed o al embalse del sis ema, la
ins alación de ál ulas educ o as de p esión no supond á ningún gas o ene gé ico po que la
ene gía apo ada es na u al. Sin emba go, se la co a del embalse o deposi o es in e io que la co a
más ele ada de la zona egable, es necesa io la ins alación de g upos de bombeo pa a que las
p esiones en los nudos de mayo co a pueda alcanza la p esión eque ida de se icio. En es e
caso, ins ala ál ulas educ o as de p esión, supone un de oche de ene gía po que se iene que
apo a ene gía al sis ema y a la ez, disipa dicha ene gía pa a que en los nudos de co a in e io
no se lleguen a alcanza p esiones demasiado al as.

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O a medida que se puede adop a pa a educi las p esiones en una ed, es la ins alación de
a iado es de elocidad en los g upos de bombeo. Al ins ala un a iado de elocidad se
consigue que los caudales suminis ados po las bombas se ajus en a la demanda del sis ema en
cada momen o, po lo que las p esiones ambién se ajus an en unción de la demanda, haciendo
con que las p esiones en la ed disminuyan.
De acue do con los esul ados de la audi o ía ene gé ica ealizada, la ene gía que ac ualmen e se
suminis a al sis ema es supe io a la necesa ia. El sis ema ope a ac ualmen e con las cinco
bombas uncionando a la ez y, pa iendo de un p ime análisis, se obse a o se de ec a que el
sis ema es capaz de sa is ace la demanda ope ando únicamen e con cua o bombas, sin emba go,
las p esiones siguen ele adas en la ed.
Según lo que se comen ó an e io men e, el sis ema no p esen a ningún disposi i o que pe mi a
con ola o egula el uncionamien o de los equipos de bombeo, es deci , las cinco bombas
ins aladas son de elocidad ija, po lo que no se pueden ajus a los caudales que se inyec an en
la ed en unción de las necesidades a lo la go de las dis in as ho as del día, suponiendo un
mayo gas o ene gé ico y bajo endimien o de la ed.
Con espec o a las a i as eléc icas, es muy impo an e es udia la a i a más ajus ada a la
po encia demandada y cuál es el consumo eal del sis ema, po que se pueden bene icia de
descuen os o a i as más económicas y consumos en las ho as alle en que el p ecio de la ene gía
es más ba a o. La elección de la a i a se debe ealiza en unción de las ho as de u ilización de
las ins alaciones a plena ca ga. En caso en que la dis ibución a la ed de iego se ealice po
g a edad, se ecomienda ambién que se ajus e el consumo ene gé ico a la disc iminación
ho a ia, es deci , con iene adap a el consumo ene gé ico a los pe íodos del ipo de
disc iminación elegido, cen ando el consumo en las ho as alle y llano y e i ando el consumo
en ho as pun a. Si se a a de es aciones de bombeo que suminis an di ec o a la ed, se
ecomienda que el iego se ealice po la noche po que coincide con las a i as eléc icas más
bajas.
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Con elación a la dis ibución ho a ia de las a i as de acceso de al a ensión, en el p esen e caso
se ha aplicado la a i a del Pe íodo 6 (O den ITC/2794/2007) que es la más ba a a y en Agos o,
es a a i a se aplica a lo la go de odo el mes. El iego se ealiza en un o al de ocho ho as
epa idas en cua o u nos de dos ho as cada uno. La a i a elegida se aplica en e las 24ho as
has a las 08 ho as de la mañana. Se ha analizado y es udiado la posibilidad de aumen a las ho as
de iego a 12 ho as, esul ando en un o al de 6 u nos de dos ho as cada uno. Con es a medida se
consigue una educción de las pé didas po icción en las ube ías debido a que los caudales
ci culan es ambién disminuyen. Sin emba go, esul a que algunas ho as de iego coinciden con
los pe íodos cuyas a i as son más ca as. En es e caso se puede ealiza el iego al e nando los
días pa a e i a el iego en esos pe íodos de a i as más ca as y ealiza el iego en las ho as
llano.
Con inuando con el ema de las a i as eléc icas, se es udió ambién la posibilidad de ealiza el
iego con dos ipos de u nos, o iego mix o, es deci , una pa e del año el iego se epa i ía en
cua o u nos y el es o del año en seis u nos. Es a medida pe mi e aho a más, pe o solo es
aplicable en caso de ap obación po el gobie no ya que, según las leyes en igo , el pe íodo de
con a ación es de un año.
En lo e e en e al epa o de agua po u nos, se ecomienda que, después de la sec o ización
siguiendo el c i e io de co as homogéneas en la ed, se eo ganicen los u nos de iego de modo
que los olúmenes demandados po cada u no sean iguales o simila es.
A con inuación, se p esen a la desc ipción y análisis de las posibles soluciones pa a el caso de
es udio.
6.1. Ajus e de la ed global e ins alación de a iado es de elocidad
De un p ime análisis se concluyó que el sis ema e a capaz de sa is ace la demanda uncionando
solamen e con cua o de las cinco bombas ins aladas. Sin emba go, las p esiones siguen ele adas
en la ed, po lo que hay que ajus a las en unción de la p esión mínima eque ida de se icio
exigida en la misma. Tal y como ya se ha señalado, los olúmenes demandados en cada u no de
Es udio de la e iciencia ene gé ica de una ed de dis ibución de agua p esu izada:
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iego son di e en es y lo ecomendable es que es os se epa an uni o memen e o sean p óximos
en e sí.
El ajus e de los olúmenes demandados po u no, se ealizó median e eo ganización de cada
uno de los dis in os u nos de iego y po lo an o, de los pa ones de consumo de algunos de los
hid an es de ese u no. Al eo ganiza los u nos de iego, se consigue que el uncionamien o de
las bombas sea más homogéneo, así como una mejo a de los endimien os y olúmenes
demandados, que aho a pasa án a se simila es en e los dis in os u nos.
Tabla 10: Volúmenes demandados en cada u no (Red ajus ada)
Tu nos
Volúmenes (m3)
Emin po u no
(kWh/d)
In ensidad de
ene gía(kWh/m3)
Tu no 01
4.666
377,64
0,080934
Tu no 02
4.666
377,99
0,081009
Tu no 03
4.666
370,78
0,079464
Tu no 04
4.669
376,02
0,080535
An e io men e ya se explicó que el sis ema no p esen a ningún disposi i o que pe mi a con ola
o egula el uncionamien o de los equipos de bombeo, es deci , las cinco bombas ins aladas son
de elocidad ija, lo que imposibili a que se ajus en las p esiones que se ansmi en a la ed en
unción de las dis in as necesidades según la ho a del día, lo que supone un mayo gas o
ene gé ico (mayo al eque ido) y un bajo endimien o de la ed. Pa a zanja el p oblema, se
p opone la ins alación de a iado es de elocidad de modo que el sis ema de bombeo uncione
con dos bombas de elocidad ija y dos bombas de elocidad a iable, pe mi iendo un mejo
ajus e de las p esiones suminis adas a la ed y consiguiendo una educción de las mismas. El
ajus e de las elocidades de gi o de las bombas, se ealizó pa a cada u no y eniendo en cuen a
que la p esión mínima necesa ia en el nudo c í ico en cada uno de los u nos debe se mayo o
igual a 20 mca. Con la ins alación de los a iado es de elocidad y el pos e io ajus e de las
elocidades de gi o de las bombas se consigue una educción en las p esiones, p esen ándose los
nue os alo es en la abla 12. La ins alación de a iado es de elocidad, además de pe mi i
ajus a las p esiones suminis adas a la ed en unción de las eque idas, ambién consigue una
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educción de la po encia abso bida po las bombas una ez es as se encuen en eguladas. La
po encia media y máxima abso bida po las bombas pa a el escena io en análisis (ajus e de la ed
global) es in e io a la po encia media y máxima abso bida po las bombas del escena io de la
ed inicial ya que, en el caso ac ual, se p opone que dos de las bombas uncionen median e
ins alación de a iado es de elocidad. Pa a las bombas de elocidad ija, las po encias media y
máxima abso bidas son 76,82 y 77,27 kW espec i amen e, y pa a las bombas de elocidad
a iable, las po encias media y máxima abso bidas son 55,25 y 56,91 kW espec i amen e.
Al educi las p esiones, se educen ambién las ugas en la ed. Según se expuso an e io men e,
en el caso de es udio las ugas no ep esen an un p oblema ya que en é minos po cen uales
ep esen an solo un 7% del consumo ene gé ico.
Tabla 11: Compa ación en e las p esiones egis adas en la ed inicial y en la ed ajus ada
Ho a
0.00
01.00
02.00
03.00
04.00
05.00
06.00
07.00
08.00
Red
Inicial
P esión
Mínima
37,74
37,74
34,27
34,27
36,65
36,65
45,19
45,19
37,74
P esión
Máxima
59,83
59,83
56,61
56,61
57,75
57,75
68,24
68,24
59,83
Red
Ajus ada
P esión
Mínima
20,45
20,45
20,59
20,59
20,06
20,06
20,66
20,66
20,45
P esión
Máxima
43,64
43,64
42,74
42,74
41,93
41,93
42,02
42,02
43,64
Si nos encon á amos en la ase de diseño de la ed, se pod ía es udia la posibilidad de ins ala
pequeños g upos de bombeo que uncionasen en pa alelo, lo que pe mi i ía un mejo ajus e de
los caudales y de las p esiones suminis adas en unción de la demanda eque ida en cada
momen o, ob eniéndose así una es ación de bombeo cuyo uncionamien o se ía más e icien e,
compa ado con una es ación de bombeo con bombas de mayo capacidad y sin disposi i os de
con ol y egulación de caudales y p esiones.
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Figu a 11. Simulación del sec o 3 pa a la ho a 00:00
Tabla 18: P esiones egis adas-Sec o 3
Ho a
0.00
01.00
02.00
03.00
04.00
05.00
06.00
07.00
08.00
P esión
Mínima
20,46
20,46
20,30
20,30
20,77
20,77
20,87
20,87
20,46
P esión
Máxima
33,36
33,36
34,60
34,60
36,65
36,65
34,68
34,68
33,36
Tabla 19: Volúmenes demandados en cada u no -Sec o 3
Tu nos
Volúmenes (m3)
Emin po u no
(kWh/d)
In ensidad de
ene gía(kWh/m3)
Tu no 01
1.262
97,60
0,07733
Tu no 02
1.256
96,64
0,07694
Tu no 03
1.257
98,52
0,07838
Tu no 04
1.258
95,64
0,07603

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Con espec o a las po encias abso bidas po las bombas en la ed sec o izada, es as son in e io es
compa adas con los alo es que se ob ienen en los an e io es escena ios. Pa a el sec o 1, las
po encias máxima y mínima son 67,98 y 70,89 kW, el sec o 2 iene 41,08 y 44,24 kW y po
úl imo, el sec o 3 iene como alo es 76,82 y 77,27 kW. Al sec o iza la ed se consigue ajus a
mejo las p esiones en la misma. Siemp e que sea posible se ecomienda la sec o ización de las
edes pa a pe mi i que el abas ecimien o en cada sec o se ealice de o ma homogénea, es deci ,
con p esiones simila es. Con la sec o ización de la ed, se consigue que los g upos de bombeo
consuman solamen e la ene gía demandada po el sec o al cual se suminis a y se consigue un
uso más e icien e de la ene gía.
Tabla 20: Resul ados del balance de ene gía de la ed sec o izada
Redes
Ene gía en an e
(kWh/d)
Ene gía de salida
(kWh/d)
Ene gía disipada
(kWh/d)
EN
EP
EU
EL
EF
Sec o 1 ajus ado
514
(52%)
480
(48%)
898
(90%)
48
(5%)
48
(5%)
Sec o 2 ajus ado
785
(52%)
724
(48%)
1422
(94%)
52
(3%)
35
(3%)
Sec o 3 ajus ado
483
(49%)
494
(51%)
876
(90%)
54
(5%)
47
(5%)
Al sec o iza el sis ema, además de pe mi i un mejo ajus e de las p esiones y caudales
demandados po la ed, se log a ambién una educción en los consumos ene gé icos gene ados
po los g upos de bombeo. En lo e e en e a las ugas, según se mencionó an e io men e, poco
in luyen ya que su alo ep esen a un po cen aje bajo. El consumo ene gé ico gene ado po los
g upos de bombeo en la ed inicial y no sec o izada es 2.967 kWh/d (1.083 MWh/año), mien as
que en la ed sec o izada y ajus ada, los g upos de bombeo ienen un consumo igual a 1.698
kWh/d (620 MWh/año). Es as ci as a ojan una educción del consumo ene gé ico de 43%, es
deci , 463 MWh/año que en é minos de gas os supone un alo igual a 82.612,24 €.
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Cabe señala que pa a el caso en es udio, la sec o ización de la ed iene como incon enien e la
necesidad de ealiza in e enciones, no solo a ni el ope acional sino ambién a ni el es uc u al,
pa a pe mi i que el iego en cada sec o se ealice de o ma independien e.
En la abla siguien e se p esen an los esul ados de los indicado es de ges ión ene gé icos
p opues os po el IWA analizados pa a cada sec o . Igual que en la an e io p opues a, los
indicado es mues an que se egis a una mejo a en la e iciencia ene gé ica del sis ema al
implemen a las medidas.
Tabla 21: Resul ados de los indicado es ene gé icos de la ed sec o izada
Indicado es
I1
I2
I3
I4
I5
Sec o 1
ajus ado
1,37
0,91
0,05
0,05
1,24
Sec o 2
ajus ado
1,44
0,81
0,16
0,05
1,17
Sec o 3
ajus ado
1,30
0,90
0,05
0,06
1,16
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7. Conclusiones y ecomendaciones
En la p esen e esis se ha mos ado una me odología que pe mi e e alua la e iciencia ene gé ica
de los sis emas de dis ibución de agua a p esión. Pa a la aplicación de la me odología se ha
elegido un caso eal de España y median e la ejecución de algunas modi icaciones, se ha
ealizado el es udio sob e es e caso modi icado.
El p incipal p oblema de ec ado en la ed es á elacionado con los ele ados consumos
ene gé icos que se egis aban. Al analiza los esul ados de la simulación de la ed exis en e
p opo cionados po el p og ama de cálculo EPANET, se de ec ó que las p esiones egis adas en
los nudos más des a o ables, es deci , los nudos si uados a mayo co a, e an supe io es a las
p esiones necesa ias. Es o signi ica que se es á en egando más ene gía de la necesa ia al sis ema
o que se es á en egando ene gía en exceso al sis ema. Como ejemplo de es o, indica que en el
nudo más des a o able la p esión ob enida e a de 34,27 mca mien as que solo e a necesa ia una
p esión de 20 mca.
Al mismo iempo, ambién se e i icó que el sis ema no es aba do ado de ningún ipo de
disposi i o de con ol y egulación de las p esiones ni de los caudales inyec ados en la ed a lo
la go del día.
El diseño de la ed de dis ibución es un ac o muy impo an e a la ho a de suminis a agua en
sis emas p esu izados de o ma e icien e desde el pun o de is a ene gé ico. Uno de los ac o es
de e minan es pa a el diseño de la ed es la opog a ía del e eno, ya que es a nos condiciona a la
ho a de decidi el ayec o de las ube ías. En unción de la opog a ía, se ecomienda, siemp e
que sea posible, analiza la p obabilidad y necesidad de sec o ización de la ed, po que al
sec o iza una ed, se consigue que los g upos de bombeo consuman solamen e la ene gía
demandada po el sec o al cual se suminis a, se consigue un uso e icien e de la ene gía y que el
abas ecimien o en cada sec o se ealice de o ma homogénea.
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Pa a mejo a el endimien o de la ed, se han es udiado algunas medidas, en e ellas: la
sec o ización de la ed po zonas de co a homogénea, eo ganización del epa o del agua en
u nos y la ins alación de a iado es de elocidad.
Pa a la sec o ización de la ed po zonas de co a homogénea y as analiza la opog a ía de la
ed, se han iden i icado es sec o es de co as di e en es y den o de ellos, dos de co a homogénea
y uno que, debido al diseño de la ed, p esen a una dis ibución de co as menos homogénea.
Con espec o a al a de disposi i os de con ol y egulación de caudales, se ha p opues o la
ins alación de a iado es de elocidad. Median e la ins alación de a iado es de elocidad se
puede educi la po encia abso bida po la bomba en los pe íodos de meno demanda de caudal.
Es a o ma de egula el caudal es más e icien e que la egulación median e el es angulamien o
de la ál ula. Además de consegui un aho o ene gé ico, el uso de a iado es p oduce o os
bene icios como, po ejemplo, un meno desgas e de los elemen os mecánicos. También se
educen o os e ec os como uidos y ib aciones, siemp e y cuando el pun o de uncionamien o
se man enga den o de un de e minado ango de ope ación.
No se ha ins alado ninguna ál ula educ o a de p esión en la ed.
La elección de la a i a eléc ica más ajus ada ambién desempeña un papel undamen al a la ho a
de educi los gas os ene gé icos en un sis ema, po lo que es impo an e conoce el consumo eal
de la ed y la po encia demandada.
Se insis e de nue o en la poca incidencia de las ugas en los esul ados ob enidos. Repe i que en
es e caso no suponen ningún p oblema y que solo ep esen an el 7% del o al del consumo
ene gé ico de la ed.
Inicialmen e la ed p esen aba un consumo ene gé ico o al igual a 4.784 kWh/día (1.746
MWh/año).
Respec o a las bombas, es as p esen aban un consumo igual a 2.967 kWh/día (1.083 MWh/año).
Median e la eo ganización del epa o del agua en e los u nos de iego, la ins alación de dos
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a iado es de elocidad y la pa alización de una de las bombas se consigue que el consumo
o iginado po los g upos de bombeo descienda has a 1.829 kWh/día (628 MWh/año) que
ep esen a una educción anual de ene gía de 38%.
Con espec o a las p esiones en la ed se consigue ambién una educción. Al inicio, las p esiones
máxima y mínima alcanzaban 68,24 mca y 34,27 mca y con las medidas p opues as los alo es
bajan has a 43,64 mca y 20,06 mca, alo muy p óximo al pe seguido de 20 mca pa a el pun o
más des a o able.
Las p esiones máxima y mínima que se egis an en cada sec o son:
 Sec o 1: 20,46 mca y 41,79 mca
 Sec o 2: 20,07 mca y 33,78 mca
 Sec o 3: 20,30 mca y 36,65 mca
Sec o izando la ed, poniendo en uncionamien o cua o bombas (una bomba en los sec o es 1 y
3 y dos en el sec o 2), ins alando a iado es de elocidad en cada sec o y eo ganizando el
epa o de agua de los u nos de iego, se ob iene un consumo ene gé ico o al de 3.479 kWh/día
(1.270 MWh/año) en e a 4.784 kWh/día (1.746 MWh/año) que ep esen a el consumo de la ed
en su es ado inicial. En lo e e en e a los consumos gene ados po las bombas, adop ando las
medidas p opues as se consigue una educción, pasando de 2.967 kWh/día (1.083 MWh/año) que
se enía inicialmen e, has a 1.698 kWh/día (620 MWh/año) que se ob ienen una ez aplicadas las
dis in as mejo as. Es o supone un aho o ene gé ico en la ed del 43%.
En elación con los cos es asociados a cada una de las soluciones p esen adas, pa a la p ime a
p opues a la adquisición de dos a iado es de elocidad en la ed supone un in e sión
ap oximada de 15.770,00 € (no incluye mano de ob a) mien as que en la segunda p opues a,
además de la ins alación de cua o a iado es de elocidad, se á necesa io la ealización de ob a
ci il pa a pe mi i que el iego en cada sec o se ealice de o ma independien e, eniendo un
cos e ap oximado de 84.047,09 €.

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Además de las medidas écnicas p opues as, el es ablecimien o de un p o ocolo de
man enimien o pe iódico de las ins alaciones es muy impo an e. El pe sonal de las comunidades
de egan es debe es a capaci ado pa a ealiza ac i idades de man enimien o pe iódicas de los
elemen os de dis ibución de la ed y así mismo, deben se capaces de de ec a a e ías, o u as y
anomalías en el uncionamien o de la misma. El man enimien o de las ins alaciones debe inclui
ac i idades como:
 Re isión del uncionamien o de las ál ulas ins aladas en el sis ema ( ál ulas de co e,
educ o as de p esión, e ención, e c.).
 Re isión del sis ema de limpieza en las es aciones de il ación y e i a la p oli e ación
de algas en las cap aciones (depósi os o balsas).
 Re isión del uncionamien o de los g upos de bombeo y consumo ene gé ico de los
equipos.
La p oblemá ica abo dada y la me odología seguida, aunque se ha conc e ado pa a un caso
pa icula , es de ca ac e gene al y puede se aplicada pa a edes de dis ibución de agua a
p esión u bana y de iego. Po ello con io en pode aplica la en un u u o a casos eales en
Mozambique.
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GLOSÁRIO DE TÉRMINOS
Eei; Ee - ene gía suminis ada en exceso en sis ema ideal y en un sis ema eal
E i; E – ene gía opog á ica eque ida en el caso ideal y eal
E ,0 – ene gía opog á ica eque ida en el caso obje i o
Esi ; Es – ene gía o al suminis ada en un sis ema ideal y en un sis ema eal
Es ,0 – ene gía a suminis a al sis ema (ene gía obje i o)
E p; E p,0 – ene gía educible en la es ación de bombeo (caso ideal y obje i o)
E 0; E 0,0 – o as ene gías educibles (caso eal y obje i o)
E ; E ,0 – ene gía educible po icción (caso eal y obje i o)
EU0 – ene gía mínima eque ida po los usua ios (igual en el caso eal e ideal)
E g; E g,0 – ene gía global educible (caso eal y obje i o)
E l; E l,0 – ene gía educible asociada a las ugas (caso eal y obje i o)
hpi – al u a de bombeo en el caso ideal
hp – al u a de bombeo en el caso eal
hni; hn – al u a na u al apo ada al sis ema (caso ideal y eal)
Hc ; Hh – al u a piezomé ica en el nudo c í ico y en nudo de co a más ele ada (caso eal)
Hj ; Hl – al u a piezomé ica en el nudo j y en el nudo de meno co a (caso eal)
Hhi – al u a piezomé ica en el nudo de co a más ele ada
Hji – al u a piezomé ica en el nudo j
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Hli – al u a piezomé ica en el nudo de meno co a
HNi – al u a piezomé ica en el embalse
Pci – p esión en el nudo c í ico (caso ideal)
Pc – p esión en el nudo c í ico (caso eal)
Pei – exceso de p esión del sis ema (caso ideal)
Phi – p esión en el nudo de co a más ele ada
Ph , Pj , Pl – p esión en el nudo de co a más ele ada, nudo j y nudo de meno co a (caso eal)
Pl , – p esión opog á ica en el nudo de co a más baja (caso eal)
V – olumen o al demandado al sis ema
j – olumen demandado en el nudo j
Zc; Zh; Zj; Zl – co a del nudo c í ico, co a del nudo de co a más ele ada, co a del nudo j, co a del
nudo de meno co a
Zn – co a de succión
∆V, ∆V0 – olumen o al ugado en la ed eal y olumen o al ugado en el caso obje i o
ƞai; ƞa – endimien o del sis ema en el caso ideal y en el caso eal
ƞa ,0 – endimien o del sis ema en el caso obje i o
θ i; θ – po cen aje de ene gía o al opog á ica (caso ideal y eal)
θei; θe – po cen aje de ene gía en exceso (caso ideal y eal)
ɣ - peso especí ico del agua
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