Potencial reducción de volumen de fugas mediante implantación de sectorización dinámica en Valencia

Abstract

[ES] La regulación de presión en las redes de abastecimiento consiste en gestionar las presiones de los sectores para asegurar un suministro suficiente a los usuarios. Se realiza con el objetivo de reducir las presiones excesivas con lo que se consigue disminuir pérdidas de aguas. La forma más básica de regulación es mantener una presión constante a la entrada de los sectores mediante una válvula reductora de presión (VRP). Un siguiente paso en la regulación es la sectorización dinámica en la que se modifica las consignas de las VRP en función de la hora del día, normalmente para reducir la presión durante las horas de menor consumo. Esta modificación de la consigna en la VRP supone mover un mecanismo, lo cual necesariamente implica disponer de una fuente de energía constante. En ese trabajo se propone incorporar un sistema de recuperación energética en el sistema de distribución mediante la instalación de picoturbinas en la entrada de los sectores para aprovechar el salto de presión en las VRP, de forma que la energía que se necesita proceda de la propia red. El objetivo de este trabajo fin de master es la revisión de las alternativas de gestión dinámica de la presión: por control horario, por control de caudal y por control de punto crítico; y realizar la búsqueda de sistemas de regulación dinámica para válvulas hidráulicas en el mercado. De una selección de cuatro sectores hidráulicos piloto de regulación dinámica se extrapolarán los resultados al resto de sectores de la ciudad de Valencia. Por último, se cuantificará económicamente las soluciones propuestas, teniendo en cuenta tanto el ahorro de agua como el coste de instalación de las picoturbinas.

[EN] Pressure regulation in water supply networks consists of managing the pressures of the sectors to ensure a sufficient supply to users. It is carried out with the aim of reducing excessive pressures, thereby reducing water losses. The most basic form of regulation is to maintain a constant pressure at the inlet of the sectors by means of a pressure reducing valve (PRV). Another turn on the screw in regulation is dynamic sectorisation in regulation is dynamic sectorization, modifying the set points of the PRVs according to the time of the day to reduce pressure during off-peak hours. This modification of the set point in the PRV involves the movement of a mechanism, requiring a constant energy source. This work proposes incorporating of an energy recovery system in the distribution system by installing pico-turbines at the inlet of the sectors to take advantage of the pressure drop in the PRVs, coming the energy required from the network itself. The aim of this master's thesis is to review the alternatives for dynamic pressure management: by time control, flow control and critical point control; and to search for dynamic regulation systems for hydraulic valves on the market. From a selection of four pilot hydraulic sectors of dynamic regulation, the results will be extrapolated to the rest of the sectors in the city of Valencia. Finally, the proposed solutions will be quantified economically, taking into account both water savings and the cost of installing the pico-turbines.