10.3: Cálculo de los costos de energía
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Es importante que los administradores de agua determinen los costos potenciales en la electricidad para bombear agua. Las unidades utilizadas para medir el uso eléctrico son típicamente en kilovatios-hora (kW-hr). Para convertir caballos de fuerza en kilovatios de potencia, se utiliza el siguiente factor de conversión.
1 caballo de fuerza = 0.746 kilovatios de potencia
Una vez que conozca los hp que se necesita, puede determinar la cantidad de KW-hr necesarios. Entonces, los costos se pueden determinar dependiendo de lo que la compañía eléctrica local cobre por kW-hr. Los servicios de agua calcularán los presupuestos estimados para los costos de bombeo, ya que estos suelen ser los costos operativos más grandes.
Ejercicios
Resuelve los siguientes problemas.
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Un pozo fluye aproximadamente 3,200 gpm contra una presión de descarga de 95 psi. ¿Cuáles son los hp y kW‐hr correspondientes si la bomba tiene una eficiencia del 70% y el motor 88%?
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Con base en la pregunta anterior, ¿cuánto serían los costos eléctricos si la tarifa es de $0.12 por kW‐hr y la bomba funciona 10 horas al día?
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Una empresa de servicios públicos tiene 3 bombas que funcionan a diferentes caudales y suministran agua a un tanque de almacenamiento de 500 mil galones. El TDH para las bombas es de 210 pies. La empresa de servicios públicos necesita llenar el tanque diariamente y los costos de energía deben calcularse a una tasa de 0.135 dólares por kW‐hr. Complete la siguiente tabla.
Bomba |
Caudal |
Hp |
Eficiencia |
Tiempo de ejecución |
Costo Total |
---|---|---|---|---|---|
1 |
500 gpm |
50 |
|||
2 |
1,000 gpm |
75 |
|||
4 |
2,000 gpm |
250 |
- Un pozo extrae agua de un acuífero que tiene un nivel promedio de agua de 150 pies bgs y bombea a un tanque a 225 pies por encima de él. La pérdida de fricción en el tanque es de aproximadamente 22 psi. Si el pozo bombea a una velocidad de 2,300 gpm y tiene una eficiencia de cable a agua del 62%, cuánto costará hacer funcionar este pozo 14 horas por día. Suponga que la tarifa eléctrica es de $0.13 por kW‐hr.
-
Un gerente de servicios públicos está tratando de determinar qué motor hp comprar para una estación de bombeo. Un motor de 400 hp con una eficiencia de cable a agua del 65% puede bombear 3,000 gpm. De manera similar, un motor de 250 hp con una eficiencia de cable a agua del 75% puede bombear 2,050 gpm. Con una tasa eléctrica de 0.155 dólares por kW‐hr, ¿cuánto costaría hacer funcionar cada motor para lograr un flujo diario de 2 MG? ¿Cuál es menos costoso de ejecutar?
-
Se necesitan aproximadamente 224 kW de potencia para hacer funcionar una cierta bomba de refuerzo. Si el booster tiene una eficiencia de cable a agua de 67.5% y está bombeando contra 135 psi de presión de cabeza, ¿cuál es el flujo correspondiente en gpm?
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Cuesta $88.77 en electricidad hacer funcionar un pozo por 7 horas diarias. El pozo tiene un TDH de 100 psi y una eficiencia general de 58.3%. El costo por kW‐hr es de 0.17 dólares. ¿Cuál es el costo del agua por galón?
-
Complete la siguiente tabla con base en la información proporcionada.
Bueno |
Flujo (gpm) |
Tiempo de ejecución (Hr/Día) |
Eff de cable a agua |
Presión de la cabeza (psi) |
hp |
Costo/Año ($) @ $0.135/KW-hr |
---|---|---|---|---|---|---|
A |
750 |
18 |
68% |
110 |
||
B |
1,800 |
13 |
61% |
85 |
||
C |
2,750 |
12 |
57% |
95 |