Eficiencia energética para operadores de agua potable

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• Proyectos

• Proceso de compras

• Hábitos y costumbres de operación

• Sistema de medición de parámetros

• El mantenimiento de los equipos

• Mejora de nuestra infraestructura

• Normatividad

• Manejo de eficiencias META

PROBLEMAS DE OPERACIÓN

Problemas de arena

Problemas de suministro eléctrico

Mantenimiento de Pozos

Azolve

Protecciones eléctricas

Agua potable?

Tal vez necesite mantenimiento

Cavitación

Variadores de frecuencia

Desfases de líneas

Eficiencia energética electromecánica en sistemas de bombeo

para pozo profundo en operación. Límites y método de prueba.

Objetivo:

Esta Norma Oficial Mexicana establece los valores mínimos de

eficiencia energética que deben cumplir los sistemas de bombeo

para pozo profundo en operación instalados en campo, y

específica el método de prueba para verificar el cumplimiento de

estos valores.

DEFINICIONES

HIDRAULICAS

DEFINICIONES

HIDRAULICAS

Pozo

Obra de ingeniería, en la que se utilizan maquinarias y

herramientas mecánicas durante su construcción, con la

finalidad de interceptar un acuífero y extraer agua del

subsuelo.

También podemos considerar:

Manantiales

Re-bombeos

Pozos someros

Galerías filtrantes

DEFINICIONES

Flujo, capacidad o gasto (qv)

Razón a la cual el volumen del agua cruza

la sección transversal del tubo en la

unidad de tiempo, se expresa en m3/s.

Frecuencia de rotación (n)

Es el número de revoluciones por unidad

de tiempo a las que gira el conjunto

bomba-motor, expresada en la práctica en

r/min (revoluciones por minuto).

.

DEFINICIONES

Carga total de bombeo (H)

Está dada por la suma algebraica de

𝐻 = 𝑃𝑔𝑑 + 𝑍𝑑 + ℎ𝑓𝑐 + ℎ𝑣 (2)

H: Carga total de bombeo, en m;

Pgd: Presión en la descarga o manométrica (m.c.a.)

Zd: Carga estática (m.c.a.)

𝒉𝒇𝒄: Pérdidas por fricción (m.c.a.) Se determina por medio de

tablas proporcionadas por el fabricante o mediante tablas

generales como las mostradas en el apéndice 2 informativo.

Para efectos de esta Norma Oficial Mexicana las pérdidas en el

codo de descarga y otros accesorios no se consideran por ser

poco significativas;

𝒉𝒗: Carga de velocidad, en m.

DEFINICIONES

HIDRAULICAS

Carga de velocidad (hv)

Es la energía cinética por unidad de peso del líquido en

movimiento. Es expresada por:

ℎ𝑣=𝑣2

2𝑔

Hv (m): Carga de velocidad (m/s)

g: Aceleración de la gravedad =9,80665 m/s2, SNM

DEFINICIONES

HIDRAULICAS

Nivel de referencia

Es el plano inferior de la placa base y es la

referencia para todas las mediciones

hidráulicas

Nivel dinámico (ND o Zd )

Es la distancia vertical desde el nivel de

referencia hasta la superficie del agua

cuando se encuentra en operación el

equipo de bombeo.

DEFINICIONES

HIDRAULICAS

Potencia de salida de la bomba (Ps)Es la potencia, en watt, transferida al agua por la bomba, medida lo más cerca posible del cabezal de descarga. Su expresión matemática es:

𝑃𝑠 = 𝑞𝑣 𝜌𝑔𝐻

Motor eléctrico

Máquina que transforma la energía eléctrica en energía

mecánica

Potencia Eficiencia Potencia Eficiencia

HP % HP %

Hasta 2,0 68

Mayor que 2,0 hasta 5,0 73

Mayor que 5,0 hasta 7,5 75

Mayor que 7,5 hasta 10,0 77

Mayor que 10,0 hasta 15,0 79 15 91.7

Mayor que 15,0 hasta 20,0 80 20 92.4

Mayor que 20,0 hasta 30,0 81 30 92.4

Mayor que 30,0 hasta 40,0 83 40 94.1

Mayor que 40,0 hasta 60,0 86 50, 60 94.5

Mayores que 60,0 87 60 94.5-

75 95

100,125 95.4

150-400 95.8

450 96.2

ref. NOM-010-ENER-2004 Eficiencia premium

sumergibles verticales

Eficiencia de motores

DEFINICIONES

ELECTRICAS

Factor de potencia (fp)

Relación entre la potencia activa y la potencia aparente.

DEFINICIONES

ELECTRICAS

𝑃𝑒 = √3𝑉𝐼𝑓𝑝

Analizadores eléctricos

DEFINICIONES

ELECTRICAS

Eficiencia electromecánica para pozo profundo (h)

Es el cociente de la potencia medida a la salida de la

bomba entre la potencia de entrada al motor eléctrico.

Se expresa en %.

η =𝑃𝑠

𝑃𝑒x 100

η =𝑃 ℎ𝑖𝑑𝑟𝑎á𝑢𝑙𝑖𝑐𝑎

𝑃 𝑒𝑙é𝑐𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎

η =𝐵𝑒𝑛𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑜

𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜

η =𝑞𝑣𝜌𝑔𝐻

√3𝑉𝐼𝑓𝑝x 100

DEFINICION

DE LA EFICIENCIA

5. ClasificaciónPara efectos de aplicación de la NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-006-ENER-2015, las bombas se clasifican de acuerdo a la potencia nominal(HP) en cuatro grupos:

kW HP

5,6 a 14,9 7,5 a 20

15,7 a 37,3 21 a 50

38 a 93,3 51 a 125

94 a 261 126 a 350

5.

CLASIFICACION

6.1 Valores mínimos de eficiencia para sistemas de bombeo para pozo

profundo en operación

Cualquier sistema de bombeo para pozo profundo que utilice la

energía eléctrica para su operación debe cumplir con los valores

mínimos de eficiencia establecidos en la tabla 1, y si, derivado del

diagnóstico de eficiencia electromecánica del pozo en operación ésta

resulte 10% menor a los valores establecidos en la tabla 1, se debe

efectuar acciones de rehabilitación o sustitución de los equipos

electromecánicos.

Las acciones de rehabilitación o sustitución pueden estar dirigidas al

motor eléctrico, a la bomba, a la estructura del pozo profundo, o a una

combinación de éstos, según sea el caso, de tal forma que el conjunto

de éstas den como resultado los valores de eficiencia electromecánica

establecidos en la tabla 1.

ESPECIFICACIONES

ESPECIFICACIONES

METODO DE PRUEBA

METODO DE PRUEBA

Manómetro de Descarga

Sensor de presión analógico

METODO DE PRUEBA

8.2.2 Medición de la frecuencia de rotación

Cuando la prueba se realiza a frecuencia de rotación diferente a la nominal especificada por el fabricante, deben hacerse las correcciones de flujo, carga y potencia obtenidas durante la prueba, de acuerdo a las siguientes ecuaciones que expresan las leyes de afinidad.

q0= q1𝑛0

𝑛1H0= H1

𝑛0

𝑛12 P0= P1

𝑛0

𝑛13

Lo anterior aplica si la desviación, en porcentaje, de la frecuencia de rotación con respecto a la frecuencia especificada por el fabricante no excede del ± 20%.

METODO DE PRUEBA

8.4 Inspección y operaciones premiliminares

8.5 Registros

8.6 Observaciones durante la prueba

8.7 Cálculos

METODO DE PRUEBA

Beneficios de cumplir con la NOM-006

Aplicar las mediciones periódicas en nuestras estaciones de

bombeo nos ayudará a:

Auto diagnosticarnos y hacer las acciones correctivas y de

mejora oportunamente

DEFINICIONES

HIDRAULICAS

Conocimiento de la causa de fallos

Programa de mantenimiento

• Por tiempo

• Por consumo eléctrico