A metodology studies for evaluation of domestic water meter under-registration in water systems

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2008.A avaliação dos fatores que provocam erros de medição de vazão tem fundamental importância para o controle de perdas nos sistemas de abastecimento público de água. A imprecisão na medição feita pelos hidrômetros residenciais, notadamente a submedição, representa uma parcela significativa das perdas aparentes. A utilização de reservatórios domésticos é um dos principais responsáveis pela submedição, devido ao amortecimento das vazões que provocam no abastecimento dos domicílios, fazendo com que os hidrômetros funcionem com vazões muito baixas, menores do que as que ocorrem em um sistema abastecido diretamente pela rede. Esse amortecimento é agravado pelo controle do nível desses reservatórios, que, geralmente, é feito por válvulas do tipo bóia, com vazão proporcional ao nível do reservatório, cujo impacto na submedição tem sido pouco estudado. Na literatura são encontradas poucas referências sobre essas válvulas. Neste trabalho procurou-se estudar a submedição provocada pelas válvulas com bóia em reservatórios domiciliares. Para isso simulou-se o abastecimento de residências a partir das curvas de vazão das válvulas de bóia e do consumo de água pelas residências. Para levantamento das curvas de vazão das válvulas construiu-se um aparato experimental que permitiu realizar o levantamento das vazões em função do nível do reservatório. O perfil de consumo das residências foi levantado a partir do registro das vazões consumidas em residências sem reservatório, utilizando-se data loggers. As curvas de erro de medição dos hidrômetros utilizados nas residências estudadas foram levantadas no laboratório da CAESB. Com os dados obtidos nas simulações, pôde-se estimar a submedição provocada pelas baixas vazões que passam pelas bóias, bem como analisar o efeito de diversas combinações entre os tipos de bóia ensaiados, os perfis de consumo e as curvas de erros dos hidrômetros. Os resultados alcançados evidenciaram que a submedição, provocada pelas válvulas do tipo bóia, pode ser agravada pela combinação entre o perfil de consumo do domicílio, o modelo de reservatório e a exatidão do hidrômetro utilizado. O uso de diferentes marcas e diâmetros de bóias apresentou pequena influência na submedição. _________________________________________________________________________________ ABSTRACTThe evaluation of the factors that cause the measurements errors has fundamental importance for the loss control in public water supply systems. The imprecision in the measurement done by the domestic water meters, specially the under-registration, represents a significant portion of the apparent losses and it will be the most relevant aspect in this work which intend to contribute for target the efforts in the combat to the water meter under-registration. The use of domestic roof tanks is responsible for the reduction of the water supply flow rates to the houses, causing the water meters to work with flows smaller than the ones that would occur in a water system supplied directly from the water distribution network. The control of the level of these roof tanks usually is done by float valves, which are flow valves with discharge proportional to the tank water level. In this work, a study was carried out aiming to establish the influence of the different types of the float valves, used in the control of the levels of the domestic roof tanks. For this the house supply was simulated based on the curves of float valve and the water consumption by households. To determine the valve flow curves an experimental apparatus was set up which allowed to plot the flow rate curves as function of tank levels. The profile of household water consumptions was obtained from the record of flow consumed in homes directly supplied, using data loggers. The curves of errors of the measuring meters used in homes were raised in the laboratory of CAESB. Based on the obtained in the simulations, it was possible to estimate the under-registration caused by low flow rates through the valves, and to analyze the effect of different combinations between the types of the valves tested, the consumption profiles and the meter errors. The results showed that the under-registration caused by the float valves can be aggravated by the combination of the consumption profile, type of tank and accuracy of meters used. The use of different diameters and valve brands showed a lower small influence in under-registration