Diametro Economico

Diseño económico de tuberías. Concepto de diámetro óptimo.

Cuando se tiene que impulsar un caudal de agua a un desnivel dado (figura 3.21), la altura que debe generar la bomba es igual a la altura geométrica a vencer más las pérdidas de carga existentes.

Hm = Hg + hr

El primer sumando (Hg) depende exclusivamente de las cotas del terreno (desnivel entre la bomba y el depósito) y de la presión residual o mínima necesaria al final del trayecto, por lo que se trata de una energía que es independiente del diámetro.

Sin embargo, para un caudal dado, el segundo sumando (hr) depende exclusivamente del diámetro adoptado, de manera que como las pérdidas de carga disminuyen considerablemente al aumentar el diámetro, se precisaría menos energía para transportar el agua. Por el contrario, un aumento del diámetro da lugar a un mayor coste de la instalación.

En toda instalación existe una solución que hace mínima la suma del coste de la energía necesaria para vencer las pérdidas (calculadas para un año medio) más la anualidad de amortización de la tubería.

Figura 3.21. Líneas de energía en un sistema de impulsión

4.2.1. Fórmulas para el dimensionado económico de tuberías

• Fórmula de Bresse

Es la primera fórmula que aparece en la bibliografía hidráulica sobre el dimensionado económico de tuberías.

Se trata de un criterio muy elemental y conservador, ya que corresponde a una velocidad constante de 0.57 m/s, velocidad ampliamente superada hoy en día.

• Fórmula de Mendiluce

Siendo:

c = coste de la tubería instalada por metro de diámetro y por metro de longitud (€/m•m)

= rendimiento global del grupo motor - bomba

k = coeficiente de pérdida de carga en la tubería

p = precio del kw•h

n = número de horas de funcionamiento anual

Hay más fórmulas propuestas por distintos autores, como Melzer, Vibert, etc., que tratan de determinar el diámetro óptimo para una conducción.

4.2.2. Cálculo basado en la evaluación real de los costes.

El diámetro más económico es aquél cuya suma de los gastos anuales debidos a la energía consumida más el valor de la anualidad por la inversión efectuada, es mínima (figura 3.22). Por tanto, la

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