Consideraciones sobre el envejecimiento y vida útil de los contadores de agua.

1. © Copyright ITA- 2015
CONSIDERACIONES SOBRE EL ENVEJECIMIENTO
Y VIDA ÚTIL DE LOS CONTADORES DE AGUA
Francisco Arregui – farregui@ita.upv.es

2. 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

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

4. CONSIDERACIONES SOBRE EL ENVEJECIMIENTO Y VIDA ÚTIL DE LOS CONTADORES DE AGUA© Francisco Arregui - 2016
CONSIDERACIONES PREVÍAS
La curva de error de un contador de agua
Caudal (l/h)
-60%
-50%
-40%
-30%
-20%
-10%
10%
Q1
1 2
Q2 Q3 Q4Qa

5. CONSIDERACIONES SOBRE EL ENVEJECIMIENTO Y VIDA ÚTIL DE LOS CONTADORES DE AGUA© Francisco Arregui - 2016
CONSIDERACIONES PREVÍAS
Error medio ponderado
Curva de error Patrón de consumo
Error medio ponderado (EMP) o error global
Caudal (l/h)
Caudal (l/h)
Consumo(%)
“MeterErrorCalculator” disponible gratuitamente solicitándolo a farregui@ita.upv.es

6. CONSIDERACIONES SOBRE EL ENVEJECIMIENTO Y VIDA ÚTIL DE LOS CONTADORES DE AGUA© Francisco Arregui - 2016
CONSIDERACIONES PREVÍAS
Tipos de contadores
Contadores de velocidad Contadores volumétricos Contadores de estado solido
MECANICOS NO MECANICOS

7. CONSIDERACIONES SOBRE EL ENVEJECIMIENTO Y VIDA ÚTIL DE LOS CONTADORES DE AGUA© Francisco Arregui - 2016
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)
Error(%)
FUGAS
Caudal de arranque

8. CONSIDERACIONES SOBRE EL ENVEJECIMIENTO Y VIDA ÚTIL DE LOS CONTADORES DE AGUA© Francisco Arregui - 2016
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)
Error(%)
FUGAS
Caudal de arranque
Contador
nuevo
Contador
usado

9. CONSIDERACIONES SOBRE EL ENVEJECIMIENTO Y VIDA ÚTIL DE LOS CONTADORES DE AGUA© Francisco Arregui - 2016
DEGRADACION DE LOS CONTADORES DE AGUA
¿Cómo se degrada la curva de error? – Contador volumétrico
-10
-5
0
5
10 100 1000 10000
Caudal (l/h)
Error(%)
FUGAS
Caudal de
arranque
Contador
nuevo

10. CONSIDERACIONES SOBRE EL ENVEJECIMIENTO Y VIDA ÚTIL DE LOS CONTADORES DE AGUA© Francisco Arregui - 2016
DEGRADACION DE LOS CONTADORES DE AGUA
¿Cómo se degrada la curva de error? – Contador volumétrico
-10
-5
0
5
10 100 1000 10000
Caudal (l/h)
Error(%)
Contador
nuevo
Contador
usado
Caudal de
arranque FUGAS

11. CONSIDERACIONES SOBRE EL ENVEJECIMIENTO Y VIDA ÚTIL DE LOS CONTADORES DE AGUA© Francisco Arregui - 2016
DEGRADACION DE LOS CONTADORES DE AGUA
¿Cómo se degrada la curva de error? – Contador no mecánico
-10
-5
0
5
10 100 1000 10000
Caudal (l/h)
Error(%)
Contador
nuevo
Contador
usado
Caudal de
arranque
FUGAS

12. CONSIDERACIONES SOBRE EL ENVEJECIMIENTO Y VIDA ÚTIL DE LOS CONTADORES DE AGUA© Francisco Arregui - 2016
DEGRADACION DE LOS CONTADORES DE AGUA
¿Cómo se degrada la curva de error? – Contador no mecánico
-10
-5
0
5
10 100 1000 10000
Caudal (l/h)
Error(%)
Contador
nuevo
Contador usado
FUGAS
Caudal de
arranque

13. CONSIDERACIONES SOBRE EL ENVEJECIMIENTO Y VIDA ÚTIL DE LOS CONTADORES DE AGUA© Francisco Arregui - 2016
Deterioro de los componentes mecánicos – calidad del agua
DEGRADACIÓN DE LOS CONTADORES MECÁNICOS

14. CONSIDERACIONES SOBRE EL ENVEJECIMIENTO Y VIDA ÚTIL DE LOS CONTADORES DE AGUA© Francisco Arregui - 2016
Deterioro de los componentes electrónicos – firmware – sensores
DEGRADACIÓN DE LOS CONTADORES NO MECÁNICOS

15. CONSIDERACIONES SOBRE EL ENVEJECIMIENTO Y VIDA ÚTIL DE LOS CONTADORES DE AGUA© Francisco Arregui - 2016
Planteamiento
VIDA ÚTIL – OPTIMIZACIÓN ECONÓMICA
Basada en criterios de optimización económica
Ingresos = Coste de
adquisición
Coste de
instalación
Ingresos por
agua
registrada
- +-
Restricciones aplicables

16. CONSIDERACIONES SOBRE EL ENVEJECIMIENTO Y VIDA ÚTIL DE LOS CONTADORES DE AGUA© Francisco Arregui - 2016
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)
Vidaútil(años)
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%
VIDA ÚTIL – OPTIMIZACIÓN ECONÓMICA

17. CONSIDERACIONES SOBRE EL ENVEJECIMIENTO Y VIDA ÚTIL DE LOS CONTADORES DE AGUA© Francisco Arregui - 2016
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)
Vidaútil(años)
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
VIDA ÚTIL – OPTIMIZACIÓN ECONÓMICA

18. CONSIDERACIONES SOBRE EL ENVEJECIMIENTO Y VIDA ÚTIL DE LOS CONTADORES DE AGUA© Francisco Arregui - 2016
VIDA ÚTIL – OPTIMIZACIÓN ECONÓMICA
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)
Vidaútil(años)
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?

19. CONSIDERACIONES SOBRE EL ENVEJECIMIENTO Y VIDA ÚTIL DE LOS CONTADORES DE AGUA© Francisco Arregui - 2016
DEGRADACIÓN CON LA EDAD
Modelo 1 – CHORRO ÚNICO

20. CONSIDERACIONES SOBRE EL ENVEJECIMIENTO Y VIDA ÚTIL DE LOS CONTADORES DE AGUA© Francisco Arregui - 2016
DEGRADACIÓN CON EL VOLUMEN
Modelo 1 – CHORRO ÚNICO

21. CONSIDERACIONES SOBRE EL ENVEJECIMIENTO Y VIDA ÚTIL DE LOS CONTADORES DE AGUA© Francisco Arregui - 2016
DEGRADACIÓN COMBINADA
Modelo 1 – CHORRO ÚNICO

22. CONSIDERACIONES SOBRE EL ENVEJECIMIENTO Y VIDA ÚTIL DE LOS CONTADORES DE AGUA© Francisco Arregui - 2016
COMPARACIÓN DOS MODELOS CHORRO ÚNICO
Modelo 2
Modelo 1

23. CONSIDERACIONES SOBRE EL ENVEJECIMIENTO Y VIDA ÚTIL DE LOS CONTADORES DE AGUA© Francisco Arregui - 2016
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)
Errorglobal(%)
M3 M4
-30%
-20%
-10%
0%
0 5 10 15 0 5 10 15
Edad (años)
Errorglobal(%)
M5 M6
-30%
-20%
-10%
0%
0.0 2.5 5.0 7.5 0.0 2.5 5.0 7.5
Edad (años)
Errorglobal(%)
M7 M8
-30%
-20%
-10%
0%
0 5 10 15 0 5 10 15
Edad (años)
Errorglobal(%)
M9 M10
-30%
-20%
-10%
0%
0 5 10 15 0 5 10 15
Edad (años)
Errorglobal(%)
M11 M12
-30%
-20%
-10%
0%
0 2 4 6 0 2 4 6
Edad (años)
Errorglobal(%)
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=-

24. CONSIDERACIONES SOBRE EL ENVEJECIMIENTO Y VIDA ÚTIL DE LOS CONTADORES DE AGUA© Francisco Arregui - 2016
EJEMPLOS DEGRADACIÓN CONTADORES VOLUMÉTRICOS
M1 M2
-25%
-20%
-15%
-10%
-5%
0%
0 2000 4000 6000 0 2000 4000 6000
Volumen m3
Errorglobal(%)
M3 M4
-25%
-20%
-15%
-10%
-5%
0%
0 2000 4000 0 2000 4000
Volumen m3
Errorglobal(%)
M5 M6
-25%
-20%
-15%
-10%
-5%
0%
0 2000 4000 6000 0 2000 4000 6000
Volumen m3
Errorglobal(%)
M7 M8
-25%
-20%
-15%
-10%
-5%
0%
0 2000 4000 6000 0 2000 4000 6000
Volumen m3
Errorglobal(%)
M9 M10
-25%
-20%
-15%
-10%
-5%
0%
0 2000 4000 6000 0 2000 4000 6000
Volumen m3
Errorglobal(%)
M11 M12
-25%
-20%
-15%
-10%
-5%
0%
0 1000 2000 3000 4000 5000 0 1000 2000 3000 4000 5000
Volumen m3
Errorglobal(%)
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= -

25. CONSIDERACIONES SOBRE EL ENVEJECIMIENTO Y VIDA ÚTIL DE LOS CONTADORES DE AGUA© Francisco Arregui - 2016
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)
Vidaútil(años)
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 ÚTIL – OPTIMIZACIÓN ECONÓMICA

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

27. CONSIDERACIONES SOBRE EL ENVEJECIMIENTO Y VIDA ÚTIL DE LOS CONTADORES DE AGUA© Francisco Arregui - 2016
VIDA ÚTIL – OPTIMIZACIÓN ECONÓMICA
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)
Vidaútil(años)
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

28. CONSIDERACIONES SOBRE EL ENVEJECIMIENTO Y VIDA ÚTIL DE LOS CONTADORES DE AGUA© Francisco Arregui - 2016
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)
Vidaútil(años)
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%
VIDA ÚTIL – OPTIMIZACIÓN ECONÓMICA
26
0.3 €/m30.6 €/m31.2 €/m3
18
12

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

30. © Copyright ITA- 2015
CONSIDERACIONES SOBRE EL ENVEJECIMIENTO
Y VIDA ÚTIL DE LOS CONTADORES DE AGUA
Francisco Arregui – farregui@ita.upv.es