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CONSIDERACIONES SOBRE EL ENVEJECIMIENTO Y VIDA ÚTIL DE LOS CONTADORES DE AGUA

Francisco Arregui – [email protected]

CONSIDERACIONES SOBRE EL ENVEJECIMIENTO Y VIDA ÚTIL DE LOS CONTADORES DE AGUA © Francisco Arregui - 2016

1. Consideraciones previas • ¿Qué es lo que consideramos como vida útil?

2. Degradación de los contadores de agua • Mecánicos: velocidad vs. Volumétricos

• No mecánicos (estado solido)

3. Vida útil: optimización económica

ÍNDICE


Admite diversas interpretaciones:

• Periodo fijo definido con anterioridad

• Volumen máximo acumulado

• Garantizar un error medio máximo

• Basada en criterios de optimización económica

CONSIDERACIONES PREVÍAS

Definición de VIDA ÚTIL



La curva de error de un contador de agua

Caudal (l/h)

-60%

-50%

-40%

-30%

-20%

-10%

10%

Q1

1 2

Q2 Q3 Q4 Qa



Error medio ponderado

Curva de error Patrón de consumo

Error medio ponderado (EMP) o error global

Caudal (l/h) Caudal (l/h)

Co

ns

um

o (

%)

“MeterErrorCalculator” disponible gratuitamente solicitándolo a [email protected]



Tipos de contadores

Contadores de velocidad Contadores volumétricos Contadores de estado solido

MECANICOS NO MECANICOS


DEGRADACION DE LOS CONTADORES DE AGUA ¿Cómo se degrada la curva de error? – Contador de velocidad

-10

-5

0

5

10 100 1000 10000

Caudal (l/h)

Err

or

(%) FUGAS

Caudal de arranque


DEGRADACION DE LOS CONTADORES DE AGUA

¿Cómo se degrada la curva de error? – Contador de velocidad

-10

-5

0

5

10 100 1000 10000

Caudal (l/h)

Err

or

(%) FUGAS

Caudal de arranque

Contador nuevo

Contador usado



¿Cómo se degrada la curva de error? – Contador volumétrico

-10

-5

0

5

10 100 1000 10000

Caudal (l/h)

Err

or

(%)

FUGAS Caudal de arranque

Contador nuevo



¿Cómo se degrada la curva de error? – Contador volumétrico

-10

-5

0

5

10 100 1000 10000

Caudal (l/h)

Err

or

(%)

Contador nuevo

Contador usado

Caudal de arranque FUGAS



¿Cómo se degrada la curva de error? – Contador no mecánico

-10

-5

0

5

10 100 1000 10000

Caudal (l/h)

Err

or

(%)

Contador nuevo

Contador usado

Caudal de arranque

FUGAS



¿Cómo se degrada la curva de error? – Contador no mecánico

-10

-5

0

5

10 100 1000 10000

Caudal (l/h)

Err

or

(%)

Contador nuevo

Contador usado

FUGAS

Caudal de arranque


Deterioro de los componentes mecánicos – calidad del agua

DEGRADACIÓN DE LOS CONTADORES MECÁNICOS


Deterioro de los componentes electrónicos – firmware – sensores

DEGRADACIÓN DE LOS CONTADORES NO MECÁNICOS


Planteamiento

VIDA ÚTIL – OPTIMIZACIÓN ECONÓMICA

Basada en criterios de optimización económica

Ingresos = Coste de

adquisición Coste de

instalación

Ingresos por agua

registrada - + -

Restricciones aplicables


0

5

10

15

20

25

30

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6

V (años)

Vid

a ú

til (añ

os)

r'=0% r'=4% r'=0% r'=4%

r'=4%

r'=0%

r'=4%

r'=0%

r'=4%

r'=3% r'=2% r'=1%

a = 0.1%/año

a = 0.3%/año

a = 0.5%/año

a = 0.7%/año

a = 0.9%/año

r'=0%



0

5

10

15

20

25

30

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6

V (años)

Vid

a ú

til (añ

os)

r'=0% r'=4% r'=0% r'=4%

r'=4%

r'=0%

r'=4%

r'=0%

r'=4%

r'=3% r'=2% r'=1%

a = 0.1%/año

a = 0.3%/año

a = 0.5%/año

a = 0.7%/año

a = 0.9%/año

r'=0%

Coste inicial Ingresos anuales




0

5

10

15

20

25

30

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6

V (años)

Vid

a ú

til (añ

os)

r'=0% r'=4% r'=0% r'=4%

r'=4%

r'=0%

r'=4%

r'=0%

r'=4%

r'=3% r'=2% r'=1%

a = 0.1%/año

a = 0.3%/año

a = 0.5%/año

a = 0.7%/año

a = 0.9%/año

r'=0%

Ritmo de deterioro

¿Cómo lo estimamos?


DEGRADACIÓN CON LA EDAD

Modelo 1 – CHORRO ÚNICO


DEGRADACIÓN CON EL VOLUMEN



DEGRADACIÓN COMBINADA



COMPARACIÓN DOS MODELOS CHORRO ÚNICO

Modelo 2

Modelo 1


EJEMPLOS DEGRADACIÓN CONTADORES VOLUMÉTRICOS

M1 M2

-30%

-20%

-10%

0%

0.0 2.5 5.0 7.5 0.0 2.5 5.0 7.5

Edad (años)

Erro

r gl

ob

al (

%)

M3 M4

-30%

-20%

-10%

0%

0 5 10 15 0 5 10 15

Edad (años)

Erro

r gl

ob

al (

%)

M5 M6

-30%

-20%

-10%

0%

0.0 2.5 5.0 7.5 0.0 2.5 5.0 7.5

Edad (años)

Erro

r gl

ob

al (

%)

M7 M8

-30%

-20%

-10%

0%

0 5 10 15 0 5 10 15

Edad (años)

Erro

r gl

ob

al (

%)

M9 M10

-30%

-20%

-10%

0%

0 5 10 15 0 5 10 15

Edad (años)

Erro

r gl

ob

al (

%)

M11 M12

-30%

-20%

-10%

0%

0 2 4 6 0 2 4 6

Edad (años)

Erro

r gl

ob

al (

%)

R2=0.769 R2=0.591 R2=0.28 R2=0.20 R2=0.79 R2=0.42

R2=0.51 R2=0.31 R2=0.83 R2=0.90 R2=0.19 R2=-


EJEMPLOS DEGRADACIÓN CONTADORES VOLUMÉTRICOS

M1 M2

-25%

-20%

-15%

-10%

-5%

0%

0 2000 4000 6000 0 2000 4000 6000

Volumen m3

Erro

r gl

ob

al (

%)

M3 M4

-25%

-20%

-15%

-10%

-5%

0%

0 2000 4000 0 2000 4000

Volumen m3

Erro

r gl

ob

al (

%)

M5 M6

-25%

-20%

-15%

-10%

-5%

0%

0 2000 4000 6000 0 2000 4000 6000

Volumen m3

Erro

r gl

ob

al (

%)

M7 M8

-25%

-20%

-15%

-10%

-5%

0%

0 2000 4000 6000 0 2000 4000 6000

Volumen m3

Erro

r gl

ob

al (

%)

M9 M10

-25%

-20%

-15%

-10%

-5%

0%

0 2000 4000 6000 0 2000 4000 6000

Volumen m3

Erro

r gl

ob

al (

%)

M11 M12

-25%

-20%

-15%

-10%

-5%

0%

0 1000 2000 3000 4000 5000 0 1000 2000 3000 4000 5000

Volumen m3

Erro

r gl

ob

al (

%)

R2=0.33 R2=0.77 R2=0.45 R2=0.44 R2=0.46 R2=0.48

R2=0.69 R2=0.45 R2=0.39 R2=0.24 R2= - R2= -


0

5

10

15

20

25

30

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6

V (años)

Vid

a ú

til (añ

os)

r'=0% r'=4% r'=0% r'=4%

r'=4%

r'=0%

r'=4%

r'=0%

r'=4%

r'=3% r'=2% r'=1%

a = 0.1%/año

a = 0.3%/año

a = 0.5%/año

a = 0.7%/año

a = 0.9%/año

r'=0%

Tasa de actualización



VIDA UTIL

Ejemplo

Modelo A Modelo B Modelo C

Precio de compra (€) 15 20 25

Coste de instalación (€) 12 12 12

Gastos administrativos (€) 2 2 2

Clase Metrológica B B C

Error inicial (%) -6% -5% -4%

Ritmo de deterioro (%/año) -0.3 -0.3 -0.3

Ratio V 0.81 0.94 1.08

Precio del agua (€/m3) 0.3

Consumo anual (m3) 120

Tasa de actualización nominal 5%

Inflación 2%

Tasa de actualización real 2.9%

15 € + 14 €

120 m3/año · 0.3 €/m3 = 0.81 años



0

5

10

15

20

25

30

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6

V (años)

Vid

a ú

til (añ

os)

r'=0% r'=4% r'=0% r'=4%

r'=4%

r'=0%

r'=4%

r'=0%

r'=4%

r'=3% r'=2% r'=1%

a = 0.1%/año

a = 0.3%/año

a = 0.5%/año

a = 0.7%/año

a = 0.9%/año

r'=0%

26


0

5

10

15

20

25

30

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6

V (años)

Vid

a ú

til (añ

os)

r'=0% r'=4% r'=0% r'=4%

r'=4%

r'=0%

r'=4%

r'=0%

r'=4%

r'=3% r'=2% r'=1%

a = 0.1%/año

a = 0.3%/año

a = 0.5%/año

a = 0.7%/año

a = 0.9%/año

r'=0%


26

0.3 €/m3 0.6 €/m3 1.2 €/m3

18

12


El concepto de “vida útil” necesita ser acordado/definido

La vida útil desde un punto de vista económico está íntimamente ligada a:

― El precio de venta del agua • ¿Quién paga el contador?

• ¿Qué parte de la tarifa se debe incluir?

― La degradación del error global (error medio ponderado)

La degradación efectiva del error global de un contador:

― No está vinculada a la tecnología de medición empleada

― Influyen múltiples factores difíciles de controlar/cuantificar • Un mismo modelo se degrada de manera diferente en función de las condiciones de

utilización

CONCLUSIONES

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Environment

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