Análisis hidráulico-energético mediante simulación y optimización de diversos escenarios de operación del sistema de riego en los jardines de la UNALM

Abstract

El desarrollo del presente trabajo consistió en realizar el análisis hidráulico y energético mediante simulaciones de diversos escenarios de operación de la red principal del sistema de riego en las áreas verdes del campus de la UNALM. El proyecto en estudio se encuentra ubicado en la provincia de Lima, Distrito de la Malina, Latitud Sur de 12° 04' 48.81" a 12° 05 ' 15.84" y Longitud Oeste de 76° 56' 13.90" a 76° 56' 39.90" sobre el Meridiano de Greenwich, con la altitud que varia de 245 msnm. La extensión del terreno en estudio es de 19.66 has, donde 18.32 has corresponden a áreas verdes urbanas a cargo de la Oficina de Servicios Generales y Proyección Social, y 1.34 ha de áreas Agrícola compuesta por los Programas de Cereales y Maíz. Para dar inicio al estudio se determinó los distintos escenarios, los cuales están sujetos a determinados criterios de operación (diferentes agrupaciones de válvulas), además de escenarios con redes de tubería con distintos tipos de dimensionados óptimos, con el software Gestar 2014 Premium. Los cálculos hidráulicos se realizaron para cada uno de los escenarios a estudiar, este análisis consistió en determinar los requerimientos ~e presión y caudal para cada una de las válvulas además de la Carga Dinámica Total (CDT) para cada turno, para la determinación de los mencionados datos se hizo uso del Excel y posterior comparación con las simulaciones hidráulicas realizadas en EP ANET. Posterior al cálculo hidráulico se determinó las distintas RPM (Revoluciones por minuto) de giro de la bomba que satisfaga cada uno de los distintos requerimientos de presión respectivos, para lo cual se hizo uso de las fórmulas de Leyes de Afinidad y así se determinó las RPM respectivas. Luego se realizó el análisis hidráulico de los tumos de cada uno de los escenarios planteados, del análisis hallamos y cuantificamos las sobrepresiones en cada válvula y se determinó en qué porcentaje de éstas se presenta, además de verificó si cumplen con los criterios de velocidad impuestos para su optimización. En análisis energético se obtuvieron comparaciones entre los costos energéticos simulando redes con variador de velocidad y redes sin variador de velocidad, ambas simulaciones 5 fueron realizadas en EPANET, la cual dio como resultado los valores de Potencia Media y Potencia Máxima. Se determinó el escenario que resultó económicamente óptimo y que se ajustó a los requerimientos establecidos para su correcto funcionamiento.