Sistemas que ganan energía

Diámetro económico de una impulsión
El ingeniero debe seleccionar la bomba y diseñar las tuberías de manera que en el punto de
operación:

se satisfaga o supere el caudal demandado.

se opere a una eficiencia muy próxima a la máxima para esa máquina.

se cumplan los criterios de costos mínimos para un sistema de bombeo.
Las combinaciones entre bombas e impulsiones que satisfacen los requerimientos
hidráulicos de la demanda son múltiples. La selección final la determina el criterio de costo
mínimo para el sistema.
Una tubería de menor diámetro es menos costosa, pero causa mayores pérdidas de energía y
por consiguiente origina mayores costos de operación, representados especialmente en los
costos de la energía requerida por las máquinas.
Para disminuir los costos de energía consumida por las máquinas se aumenta el diámetro de
las tuberías, lo cual se refleja en mayores costos de instalación.
El costo total equivalente de un sistema se compone del costo del suministro, transporte e
instalación y del costo de operación del sistema durante su vida útil. El diámetro del
sistema que origina los menores costos totales se conoce como el diámetro económico de la
impulsión.
El presupuesto para el suministro,
transporte e instalación de un sistema de
bombeo se obtiene a partir de la lista de
cantidades de obra y del análisis de precios
unitarios. Este costo origina un único
desembolso al inicio del proyecto, sus
unidades son $/proyecto y está asociado al
diámetro de las tuberías: a mayor diámetro
mayores costos de instalación.
STI
Costo de STI
Valor de STI para
diámetros comerciales.
Se muestra línea de
tendencia.
D
Francisco Jaime Mejía G.
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Costo de O&M
El presupuesto de operación y mantenimiento comprende el mantenimiento preventivo, el
mantenimiento periódico, jornales y salarios del personal de operación y, especialmente, el
costo de la energía de operación: a mayor diámetro, menor costo de la energía, que se
obtiene así:

Tiempo de diario de operación = Volumen diario requerido/Caudal de operación
top = op/Qop
Observe que las unidades resultantes son de la forma horas/día.

Energía consumida durante la operación = Potencia de operación x tiempo de
operación:
Eop = Pop.top
Costo diario de la energía = Energía x Tarifa:
Desde aquí se obtiene el valor periódico
de la energía, por ejemplo el costo anual.

Costo de O&M = Costo de la energía más
los otros costos de personal, materiales y
repuestos.
CDE = Eop.Tarifa
O&M

Valor de O&M para
diámetros comerciales.
Se muestra línea de
tendencia.
Este costo origina desembolsos periódicos
durante la vida del proyecto, sus unidades son
$/período.
D
El costo total del proyecto se obtiene si se
agregan los costos de STI con los de O&M.
Tal suma requiere la conversión de un tipo
de unidades en las otras. Con el criterio de
capitalización de los costos periódicos se
puede obtener el capital inicial necesario
para producir, en condiciones de mercado de
capitales, los pagos periódicos requeridos,
C T=ST I+O & M /i
Costo total
Valor de CT para
diámetros comerciales.
Se muestra línea de
tendencia.
según la tasa de descuento del dinero en el
tiempo, i:
D
Francisco Jaime Mejía G.
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CT = STI + O&M/i
Diámetro económico
Valor de CT para
diámetros comerciales.
C T=ST I+O & M /i
El diámetro que origina el
menor costo total del
proyecto
con
estos
criterios se conoce como
el diámetro económico:
Se muestra línea de
tendencia.
Costo total mínimo.
Diámetro económico
D
Francisco Jaime Mejía G.
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