تعيين ابعاد بهينه مخازن ذخيره آب با استفاده از مدل ديناميكي در سيستم‌هاي آبرساني شهري

The Optimum Dimension of Water Storage Tanks in Urban Water Supply Systems using a Dynamic Model

ايستگاههاي پمپاژ در سيستم‌هاي آبرساني شهري به‌عنوان يكي از مصرف كنندگان اصلي انرژي محسوب مي‌گردند لذا مهم است تا حد امكان از اتلاف انرژي در اين‌گونه سيستم‌ها جلوگيري شود. از طرفي پمپ‌هاي صنعتي به مرحله‌اي از توسعه رسيده‌اند كه راندمان تبديل انرژي مكانيكي به انرژي هيدروليكي در آنها بالا است، بنابراين بايد صرفه‌جويي انرژي را در ديگر عناصر سيستم بررسي كرد. در ميان عناصر اصلي تشكيل دهنده شبكه‌هاي آبرساني شهري، مخازن ذخيره نقش مهمي را ايفا مي‌كنند كه مي‌توان با بهينه‌سازي طراحي آنها، در مصرف انرژي صرفه‌جويي نمود. در اين تحقيق با استفاده از مدل ديناميكي يك سيستم انتقال سيال، ظرفيتها و ابعاد مختلف مخازن در شرايط متفاوت بهره‌برداري در يك ايستگاه پمپاژ آب شرب واقعي در محيط نرم‌افزار شبيه‌سازي متلب بررسي شد. از نتايج اين تحليل مي‌توان به‌منظور ارايه پيشنهادهايي براي بهينه‌سازي طراحي مخازن ذخيره آب با ديد حداقل مصرف انرژي در ايستگاههاي پمپاژ، تعداد پمپ‌هاي در مدار قرار گرفته، مقدار ذخيره‌سازي آب در مخزن و غيره با توجه به شرايط بهره‌برداريي آنها استفاده نمود.

The pump stations are on of the main energy consumers in urban water supply systems, Therefore, it is very important to minimize waste of energy in these stations. Today, pumps are running at their highest possible mechanical efficiency due to their matured technology; As a result, efficiency improvement should be considered in other elements of the network. Among the constituting elements of urban water supply systems, storage tanks play an important role and significant energy saving can be achieved by optimizing their design. In this paper, capacities and dimensions of water storage tanks in different operating conditions in an actual water pump station have been simulated by dynamic modeling in Simulink/MATLAB software. The results could be used as recommendations for optimization of energy saving in water storage tanks in pump stations, the number of operating pumps in the network, the volume of stored water and so on in different operating conditions.