Análisis y propuesta de mejora de la eficiencia hídrica y energética de la red de distribución de agua potable a presión de Cantón Daule (Ecuador)

Abstract

[ES] El acelerado crecimiento poblacional de los últimos años, con la consecuente creciente demanda de recursos vitales como agua y energía, sumado a la escasez de recursos hídricos que experimentan varios países a nivel mundial, ponen en evidencia la imperante necesidad de ser cada vez más eficientes en el manejo de dichos recursos. Esta situación justifica el desarrollo de este trabajo. Los sistemas de abastecimiento de agua potable, desde la captación hasta la distribución, emplean energía para transportar el fluido a presión. Existe, por tanto, un nexo directo entre agua y energía. Debe buscarse un equilibrio que permita obtener una operación adecuada desde el punto de vista hidráulico, energético, económico y ambiental. Este trabajo analiza y propone mejoras para la eficiencia hídrica y energética de una red de distribución de agua potable situada en la región costa de Ecuador. El desarrollo de este estudio abarca el análisis de consumos, la modelación matemática, el diagnóstico de la red y la auditoría hídrica y energética, culminando con la propuesta de medidas para mejorar la eficiencia de la red. La parte inicial del trabajo consiste en la modelación y calibración del modelo matemático del sistema de abastecimiento, que servirá como punto de partida para el análisis, detección de problemas y propuestas y estudio de mejoras. Finalmente, se realiza una valoración económica de las propuestas de mejora para determinar aquellas que, siendo técnicamente viables, también lo sean económicamente y se adapten a la capacidad de gestión de la empresa que administra el servicio de agua potable.

[EN] The accelerated population growth of recent years, with the consequent increasing demand for vital resources such as water and energy, coupled with the scarcity of water resources experienced by several countries worldwide, highlight the urgent need to be increasingly efficient in the management of these resources. This situation justifies the development of this work. Drinking water supply systems, from catchment to distribution, use energy to transport the fluid under pressure. There is, therefore, a direct link between water and energy. A balance must be sought that allows obtaining an adequate operation from the hydraulic, energetic, economic and environmental point of view. This work analyzes and proposes improvements for the water and energy efficiency of a drinking water distribution network located in the coastal region of Ecuador. The development of this study includes consumption analysis, mathematical modeling, network diagnosis, water and energy audit that culminates with the proposal of measures to improve the efficiency of the network. The initial part of the work consists of the modeling and calibration of the mathematical model of the supply system, which will serve as a starting point for the analysis, detection of problems and proposals and study of improvements. Finally, an economic evaluation of the improvement proposals is carried out to determine those that, being technically feasible, are also economically viable and adapt to the management capacity of the company that administers the drinking water service.