SISTEMA DE AHORRO Y CONSUMO HIDRICO – SACH

SAVING SYSTEM AND WATER CONSUMPTION

Universidad Central de Colombia Ingeniería Ambiental

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1. Catherine Cifuentes2. Eliana Valderrama*3. Michael Díaz4. Mateo Hernández5. Julián Noreña

AbstractThe aim of SACH (Savings and Water Consumption), is to alert the user when water consumption exceeds to use the shower. To sensitize the domestic sector to reduce and keep the water consumption. This technological and innovative way, we have a reduction to make use of this resource and generate social, economic, cultural and environmental change, this product will be mounted on the wall where the shower, for an easy way to be set the minutes and seconds of time it will allocate the use and consumption, and once completed the time helps to remember that it is good to save water and energy by sounding an alarm and turning on lights, taking into account that it takes currently 200 liters of water per person per day to shower, SACH contribute to better water conservation.

Keywords: water consumption, water demand-supply, environmental awareness

Resumen1

Catherine CifuentesEliana Valderrama*Michael DíazMateo HernándezJulián NoreñaUniversidad Central de Colombia. Cundinamarca Universidad Central Carrera 5 No 21 - 38, (+571) 3239868 Germania, Bogotá Colombia evalderramap@ucentral.edu.co

El objetivo de SACH (Sistema de Ahorro y Consumo Hídrico), es alertar al usuario cuando exceda el consumo de agua al utilizar la ducha. Con el fin de concientizar al sector doméstico para reducir y conservar el consumo hídrico. De esta manera tecnológica e innovadora, tendremos una reducción al hacer utilidad de este recurso y así generar un cambio social, económico, cultural y ambiental, este producto estará montado en la pared donde se encuentra la ducha, para que de una manera fácil sea ajustado a los minutos y segundos de tiempo que se va a destinar el uso y el consumo, y una vez cumplido el tiempo ayuda a recordar que es bueno ahorrar agua y energía haciendo sonar una alarma y encendido de luces, teniendo en cuenta que se requiere de 200 litros de agua actualmente por persona al día para ducharse, SACH contribuirá a una mejor preservación del agua.

Palabras clave: consumo hídrico, demanda- oferta hídrica, concientización ambiental

.Introducción

La supervivencia del ser humano está dada en gran medida a la existencia de agua, de lo contrario queda en alto grado de vulnerabilidad, ya que este líquido hace parte esencial del funcionamiento adecuado de su organismo. Hay aspectos que deben ser tomados en cuenta, El aspecto más importante es velar porque se mantenga un suministro suficiente de agua de buena calidad para toda la población del planeta y preservar al mismo tiempo las funciones hidrológicas, biológicas y químicas de los ecosistemas, adaptando actividades humanas a los límites de la capacidad de la naturaleza. Cada persona consume agua para sus labores básicas (aseo personal, aseo general, alimentación)

El recurso hídrico se caracteriza por el ciclo hidrológico, que incluye las inundaciones y sequias, cuyas consecuencias se han vuelto en algunas regiones más extremas y dramáticas durante los últimos años .El cambio climático mundial y la contaminación atmosférica podrían también tener consecuencias para los recursos de agua dulce y su disponibilidad y con la elevación del nivel del mar, ponen en peligro las zonas costeras bajas y los ecosistemas de las islas pequeñas

Con fin de entender la problemática , el gobierno finalizando el siglo pasado se dio en la labor de hacer un organismo encargado de vigilar la prestación del servicio de acueducto y alcantarillado, fue creado el CRA ( comisión de regulación de agua potable y saneamiento básico)  y este determino una tarifa por metros cúbicos de agua consumidos por cada familia se compone de un consumo base ( cuando se consume de 0 hasta 20 m^3), consumo complementario (entre 20 y 40 m^3) y consumo suntuario (mayor a 40 m^3) definidos por varios parámetros como el tamaño de las familias , los hábitos de consumo y las condiciones climáticas.

La oferta hídrica en Colombia se tienen muchas más ventajas que otro países, ya que el país posee la mayor dotación de agua por habitante en el mundo y la oferta hídrica de Colombia es de 58 litros por segundo por kilómetro cuadrado, lo que está representado 4 veces el promedio de consumo suramericano y siete veces el promedio mundial (convocatoria del referendo del agua 2007).

En nuestro país el agua es abundante representando el (5%) del volumen total mundial esto nos da a comprender que el Colombia parte de que la oferta aparte de ser amplia para los colombianos hay un gran permiso al consumo del agua. Generar una conciencia ambiental en el sector doméstico es una meta a largo plazo para que se renueve y se ponga en práctica en la cultura se sabe que un trabajo de bastante tiempo.

Una alarma de concientización sobre el consumo de agua ayudara a que la persona cuando abra la llave del agua sepa cuánto es lo que está gastando en agua en determinado tiempo y esto como puede afectar su economía. Realizar usos eficientes para reducir y conservar el consumo del recurso hídrico es una tarea conjunta al implementar tecnología innovadora en la que favorezca y reduzcan el consumo de agua en los hogares

Al crear una alerta en determinado instante pondría a pensar a la persona de si su consumo es bajo o es elevado que tanto tiempo gasta en una ducha en un baño, al implementarlo en varios hogares generaría un pensamiento colectivo de ahorro del recurso hídrico.

Planteamiento del problema

Debido al crecimiento de la población dos tercios de la humanidad se verán gravemente afectados por la escasez de agua en el 2025, señala un informe de la Unesco. Advierte también que el 20% de las personas en el mundo carecen de recursos hídricos seguros y fiables y más del 50% no cuentan con instalaciones sanitarias básicas.

En Colombia una persona gasta en la ducha entre 40 y 50 litros de agua bañándose una vez al día por 3 minutos y por cada minuto adicional, 15 litros más. En clima cálido el consumo aumenta entre 80 y 100 litros, pues la gente acostumbra a bañarse dos o más veces al día durante el mismo tiempo.

El valor del metro cúbico de agua en Colombia se calcula mediante una formula tarifaria con base en cargos fijos y variables. Se tiene en cuenta el estrato, los aportes solidarios, costos de administración, operación y mantenimiento que pueden cobrar las empresas de distribución de agua pública, privada y mixta, explico Jaime de la Torre, funcionario de la Comisión Reguladora del Agua (CRA).

El consumo promedio de una familia en Bogotá es de 10.76 metros cúbicos de agua y el consumo por habitante es de 76.32 litros por día. Entre estratos 1,2 y 3 se gasta más agua en lavamanos y lavaplatos, mientras que en estratos 4,5 y 6 (ver figura 1), además de estos se consume más el líquido en los baños y duchas. El parque natural Chingaza enquistado en el complejo montañoso de los cerros orientales y catalogado por muchos como una verdadera fábrica de agua que abastece al 70% de la ciudad de Bogotá y a 10 municipios vecinos, una población de 8 millones de personas. Bogotá recibe su provisión de agua principalmente de 2 sistemas: Chingaza y Tibitoc.

Con el fin de contribuir al ahorro en casa y evitar sanciones como el racionamiento y cobro dobles y triples en las tarifas del servicio público queremos implementar el uso de SACH en los hogares. Con la implementación de SACH queremos concientizar a cada persona sobre el consumo de agua en su hogar realizando mediciones cuantitativas a sectores de estrato, 4, 5 y 6 para así dar a conocer cuál es la problemática actual y como SACH puede disminuir considerablemente estas estadísticas.

Figura 1. Indicadores de consumo hídrico en la ducha por estratos.

Figura 2. Grafica consumos m3/mes y Lt/ día por habitantes en Bogotá

Figura 3. Promedios de consumo hídrico por principales ciudades de Latinoamérica.

- Datos Curiosos

El 31 de Diciembre es el día que más agua gastan los bogotanos. El viernes Santo es el día que menos agua se consume en la capital colombiana 11:30 a.m. es la hora pico del consumo de agua en Bogotá El sábado es el día de la semana en que más baja el consumo de agua en el chico, el barrio

que más agua gasta en la capital. El 55% del agua que llega a las casas bogotanas se gasta en el inodoro y en la ducha.

Marco teóricoEn la planificación, y elaboración de nuestro proyecto SACH, deberemos tener en cuenta los siguientes conceptos los cuales nos facilitará realizar una mejor comprensión de los mismos.Aguas residuales domésticas: Desechos líquidos provenientes de la actividad doméstica en residencias, edificios e instituciones.Aguas servidas: Residuos líquidos provenientes del uso doméstico, comercial e industrial.Autoridades Ambientales Competentes: Se entiende por autoridad ambiental competente, de acuerdo a sus respectivas competencias las siguientes:

a) Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial.

b) Las Corporaciones Autónomas Regionales y las de Desarrollo Sostenible.

c) Los municipios, distritos y áreas metropolitanas cuya población dentro de su perímetro urbano sea igual o superior a un millón de habitantes.

Caudal Promedio Horario: Corresponde al valor del promedio aritmético de todos los caudales medidos durante la caracterización realizada de acuerdo a los lineamientos que para ello se exponen en la presente norma. Norma de vertimiento: Conjunto de parámetros y valores que debe cumplir el vertimiento en el momento de la descarga. Recurso hídrico: Aguas superficiales, subterráneas, meteóricas y marinas. Reúso del agua: Utilización de los efluentes líquidos previo cumplimiento del criterio de calidad. Usuario: Toda persona natural o jurídica de derecho público o privado, que utilice agua tomada directamente del recurso o de un acueducto, o cuya actividad pueda producir vertimiento directo oindirecto al recurso. Vertimiento: Descarga final a un cuerpo de agua, a un alcantarillado o al suelo, de elementos, sustancias o compuestos contenidos en un medio líquido

- Marco Normativo.

Se relacionan las siguientes normas las cuales reglamentan el uso y consumo del recurso hídrico, en Colombia y en el distrito capital, relacionadas a la elaboración del proyecto SACH.

Decreto 2811 de 1974. Por el cual se dicta el Código Nacional de Recursos Naturales Renovables y de Protección al Medio Ambiente. Reglamentado por el Decreto Nacional 1608 de 1978 , Reglamentado parcialmente por el Decreto Nacional 1715 de 1978, Reglamentado Parcialmente por el Decreto Nacional 704 de 1986 , Reglamentado Parcialmente por el Decreto Nacional 305 de 1988 , Reglamentado por el Decreto Nacional 4688 de 2005, Reglamentado por el Decreto Nacional 2372 de 2010.

Resolución 2115 de 2007. Por medio de la cual se señalan características, instrumentos básicos y frecuencias del sistema de control y vigilancia para la calidad del agua para consumo humano. Los ministros de la protección social y de ambiente, vivienda y desarrollo territorial, en ejercicio de las facultades legales y en especial las conferidas por los Decretos-ley 205 de 2003 y 216 de 2003, los artículos 3º, 8º parágrafo 1º, 9º parágrafo 4º y 14 del Decreto 1575 de 2007.

Resolución 1096 de 2000. "Por la cual se adopta el Reglamento Técnico para el Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico – RAS" Decreto 1594 de 1984. Derogado por el art. 79, Decreto Nacional 3930 de 2010, salvo los arts. 20 y 21, por el cual se reglamenta parcialmente el Título I de la Ley 09 de 1979, así como el Capítulo II del Título VI - Parte III - Libro II y el Título III de la Parte III Libro I del Decreto 2811 de 1974 en cuanto a usos del agua y residuos líquidos.

Decreto 3930 de 2010. Por el cual se reglamenta parcialmente el Título I de la Ley 9ª de 1979, así como el Capítulo II del Título VI -Parte III- Libro II del Decreto-ley 2811 de 1974 en cuanto a usos del agua y residuos líquidos y se dictan otras disposiciones. Decreto 229 de 2002. "Por el cual se modifica parcialmente el Decreto 302 del 25 de febrero de 2000". Decreto 1575 de 2007. Por el cual se establece el Sistema para la Protección y Control de la Calidad del Agua para Consumo Humano

Estado del arte

Gekos EKO - IDEAS/ ESPAÑA

Temporizador avanzado: temporizador de fácil programación. Simplemente seleccionas 3, 5, 7 o 9 minutos y el temporizador contará hasta llegar a cero generando entonces una alarma audible y lumínica. Si el tiempo de ducha deseado no se encuentra se pueden realizar combinaciones, por ejemplo, para 8 minutos se presiona primero 3 y luego 5. Cuenta con un gran diseño y terminados cromados.

Gekos EKO - IDEAS/ ESPAÑA

Temporizador con pantalla: Estos temporizadores son especiales para instalar en la ducha, se especifica el tiempo deseado de duración de la ducha y cuando este llegue al mismo sonará una alarma. Es muy útil para reducir el tiempo de baño y por tanto ahorrar agua, energía y dinero. Viene en tres presentaciones, en forma de gota, rana y pato.Ventaja: Se instala fácilmente sobre el cristal, espejo y azulejosDesventaja: Su sistema es comparable o igual a un cronometro y no hace que se concientice lo suficiente al no obligar al usuario usar este producto todos los días al ducharse ya que es portable y no fijo a la ducha

Favero – Electronic Design / ITALIA

Temporizador accionado por monedas o fichas para ducha o suministro de aguaVentaja: Existen modelos en cual puede ser utilizado para una sola ducha y otro donde puede ser utilizado para dos o más duchas

Desventaja: No se es posible configurar un retraso de inicio del servicio con respecto a la introducción de las fichas o monedas ocasionando derroche de agua hasta que el usuario empiece a usar el servicio

Materiales y métodos

DESCRIPCIÓN TÉCNICA DE SACHSACH tiene la capacidad de darte una alerta para que se ahorre agua al momento de ducharse. Con nuestro pionero sensor de consumo hídrico y la tecnología, este temporizador permite mitigar el gasto de agua

EXTERIOR

Botón: ON / OFFBotones: configuración menú.Botones: Arriba, AbajoPantalla de indicador de agua y consumo con el temporizador.

ELECTRONICA

Voltaje de alimentación: 120 voltios ACPotencia de salida: 1100 watios 10 amperios.Ajuste mínimo de tiempo: 1 minuto.Temperatura de operación: -10 a +40 °C.Precisión: +/- 1 minuto por mes.Alimentación interna: Batería de 1,2 voltios VCC Duración batería: 100 horas.Funcionamiento: 12 o 24 horas.

FUNCIONAMIENTO ALEATORIO

Ajuste: encendido manual automático/ apagado manual.Ajuste de programas.Ajuste de relojManual en español.Tiempo ajustable de 0,1 s hasta 99 minAjuste de tiempo 0,1 s a 99 min

CONDICIONES AMBIENTALES

Temperatura ambienteMín. temperatura ambiente 0°CMáx. temperatura ambiente +55 °CTemperatura de almacén y de transporte

Mín. Temperatura de almacén y de transporte −25 °CMáx. Temperatura de almacén y de transporte +70 °CConsumo < 5 WReconocimiento de cortocircuitos (sí/no) SíSupervisión de roturas de cable (sí/no) SíSupervisión de derivas a tierra (sí/no) Sí

LED INDICADOR DEL ESTADO

LED indicador del estado (sí/no) SíCantidad de LED"s 3 piezas Rojo, Amarillo, Verde

Aplicaciones

Temporizador de Seguridad

DATOS TECNICOS acero inoxidable Código cubierta: acero al cromo níquel Material: latón Acabado de superficie de cubierta: acabado satinado Tratamiento de la superficie: cromado Peso bruto: 50 g  Tipo de montaje: montaje a pared dimensión: 140 x 80 x 20 mm.Consumo de energía: 2,50 WConexión para el agua: desde la parte superior / trasera Conexión de energía: desde la parte superior / traseraOrificio para baterías. Desde la parte inferior / traseraResistente Al Agua. Clasificación IP (protección de entrada)

NOTA IP 55/58, ¿qué significa realmente? La clasificación IP es una prueba de certificación para medir los niveles de resistencia de un dispositivo al polvo y al agua. El primer dígito de la clasificación IP de dos dígitos indica el nivel de protección contra objetos sólidos, incluso diminutas partículas de polvo. El segundo dígito indica la resistencia del dispositivo al agua.

Bosquejo del sistema :

Bibliografía

Maria Gonzales, Gabriel J. Saldarriaga, Omar Jaramillo (2010) conceptualización y dimensionamiento de la demanda hídrica sectorial, “Estimación de la demanda del agua” capitulo 5.

Comisión de regulación de agua potable y saneamiento básico 20 años regulación de los servicios públicos domiciliarios de acueducto, alcantarillado y aseo en Colombia.

Lorena granada Carvajal (2011) Estimación del consumo básico dé agua potable en Colombia, universidad del valle, facultad de ciencias sociales y económicas, departamento de economía

Ideam, (2010) Estudio nacional del agua, ministerio de medio ambiente, instituto de hidrología, meteorología y estudios ambientales.

Alfonzo Perez preciado (2010) El problema del rio Bogotá. El tiempo COPYRIGHT © 2014 CASA EDITORIAL EL TIEMPO (2014) 4 años para salvar el aguaErnesto Cortes-Casa Editorial el Tiempo 2014- multimedia-informe 4 años para salvar el agua de Bogotá.http://www.eltiempo.com/Multimedia/especiales/salvar_agua_bogota/

Director Jaime Franky Rodríguez // Coordinación periodística Blanca Nelly Mendivelso // Coordinación editorial Luz dary Ayala Villamil // Corrección de estilo Alexander Clavijo Berrio // Fotógrafo Víctor Manuel Holguín, Felipe Castaño // Medios Digitales Martha L. Chaves Muñoz, Javier Morales, Pedro Valero // Publicación de la Unidad de Medios de Comunicación - Unimedios - de la Universidad Nacional de Colombia.

http://www.unperiodico.unal.edu.co/dper/article/crean-dispositivo-para-ahorrar-agua-en-el-hogar.htmlDecreto 3930 de 2010 - Definiciones. Decreto 2811 de 1974 – Definiciones. Resolución 3957 de 2009 – Definiciones. Ministerio de Ambiente, vivienda, y desarrollo territorial (2014) – Normativa. Secretaría Distrital de Ambiente – (2014) – Boletín Legal Ambiental – Normativa – vertimientos – fauna. Régimen Legal de Bogotá (2014) – compilación de normatividad, Doctrina y Jurisprudencia. Productos ecológicos, http://www.ekoideas.com/productos-ecologicos-ahorra-agua