Βελτιστοποίηση ενεργειακού κόστους και διαρροών σε δίκτυα ύδρευσης

Μαριού, Μαρίνα; Mariou, Marina

dc.contributor.author	Μαριού, Μαρίνα	el
dc.contributor.author	Mariou, Marina	en
dc.date.accessioned	2016-04-26T10:14:27Z
dc.date.available	2016-04-26T10:14:27Z
dc.date.issued	2016-04-26
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/42446
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.4769
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Επιστήμη και Τεχνολογία Υδατικών Πόρων”	el
dc.rights	Default License
dc.subject	Δίκτυα ύδρευσης	el
dc.subject	Βελτιστοποίηση	el
dc.subject	Ενεργειακό κόστος	el
dc.subject	Διαρροές	el
dc.subject	Water distribution networks	en
dc.subject	Wptimization	en
dc.subject	Energy cost	en
dc.subject	Leakage	en
dc.subject	EPANET	en
dc.title	Βελτιστοποίηση ενεργειακού κόστους και διαρροών σε δίκτυα ύδρευσης	el
dc.contributor.department	Επιστήμη και Τεχνολογία Υδατικών Πόρων	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Δίκτυα ύδρευσης	el
heal.classification	Βελτιστοποίηση	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2015-10-19
heal.abstract	Σε κάθε πόλη, όσο μεγάλη ή μικρή και αν είναι και όπου και αν βρίσκεται, είναι απαραίτητη η παρουσία δικτύου ύδρευσης. Τα δίκτυα ύδρευσης χρησιμεύουν στη μεταφορά του πόσιμου νερού από την εκάστοτε πηγή, η οποία συνήθως βρίσκεται εκτός πόλης, και σε κάποιες περιπτώσεις σε αρκετά μεγάλη απόσταση από αυτή, στις κατοικίες αλλά και σε οποιοδήποτε άλλο δημόσιο ή ιδιωτικό χώρο είναι απαραίτητη η παρουσία του. Για να εξυπηρετούν τα δίκτυα ύδρευσης τον σκοπό τους, πρέπει ο σχεδιασμός τους να γίνει πολύ προσεκτικά. Η λειτουργία τους πρέπει να είναι τέτοια ώστε το νερό να φτάνει ακόμη και στα πιο ψηλά κτήρια ή και στα πιο απομακρυσμένα σημεία της πόλης και ταυτόχρονα να ικανοποιείται η ζήτηση. Παρόλα αυτά, είναι σημαντικό τα δίκτυα να μην καταναλώνουν μεγάλες ποσότητες ενέργειας, ώστε να είναι συμφέρουσα η λειτουργία τους. Η ενέργεια που απαιτείται για τη λειτουργία των υπό πίεση δικτύων ύδρευσης είναι ταυτόσημη με την ενέργεια άντλησης του νερού, στην περίπτωση που αυτά δε λειτουργούν με την επίδραση της βαρύτητας. Σημαντικό είναι λοιπόν η λειτουργία του δικτύου, δηλαδή η λειτουργία των αντλιών, να είναι η βέλτιστη δυνατή για την λιγότερη καταναλισκόμενη ενέργεια. Στην περίπτωση μάλιστα που το δίκτυο έχει αστοχίες και υπάρχουν διαρροές σε αυτό, είναι απαραίτητο η λειτουργία του να συμβάλλει στην όσο το δυνατό μεγαλύτερη μείωση των διαρροών αυτών, αλλά και στην ταυτόχρονη βέλτιστη τιμή της απαραίτητης ενέργειας λειτουργίας του, έχοντας όμως ως πρωτεύοντα στόχο την κάλυψη της ζήτησης. Στόχος της παρούσας εργασίας, είναι η βέλτιστη διαχείριση της ενέργειας που καταναλώνεται από τις αντλίες σε δύο διαφορετικά δίκτυα ύδρευσης, αλλά και η βέλτιστη διαχείριση των διαρροών όταν αυτές υπάρχουν. Συγκεκριμένα πραγματοποιούνται: α) μονοκριτηριακή βελτιστοποίηση για την ελαχιστοποίηση της ενέργειας άντλησης στα δίκτυα χωρίς την ύπαρξη διαρροών β) μονοκριτηριακή βελτιστοποίηση για την ελαχιστοποίηση των διαρροών στην περίπτωση που υπάρχουν γ) μονοκριτηριακή βελτιστοποίηση για την ελαχιστοποίηση της ενέργειας άντλησης στα δίκτυα με την ύπαρξη διαρροών δ) πολυκριτηριακή βελτιστοποίηση για την ταυτόχρονη ελαχιστοποίηση της ενέργειας και των διαρροών. Η διαδικασία πραγματοποιείται με το λογισμικό PaVLOS και κυρίως με τον γενετικό αλγόριθμο του λογισμικού Matlab σε σύνδεση με το πρόγραμμα υδραυλικής επίλυσης EPANET 2.0.	el
heal.abstract	Every city, regardless of its size or its location, is necessary to have a water distribution network. Water distribution networks are useful for the transfer and distribution of potable water from the source to the buildings or any other public or private space in which water is necessary. Usually the water source is outside of the city and too far from it. It is really important for water supply systems to satisfy the purpose of their existence. This can be assured by their careful planning. Their operation should be such so that the water reaches even the tallest buildings or the remotest parts of the city and at the same time the water demand must be satisfied. However, it is necessary to prevent the networks from consuming large amounts of energy in order to make them profitable to operate. The energy required for the operation of water supply systems is identical to the energy required for the pumping of water. So the network operation, namely the operation of pumps, should be the best possible for the least energy consumption. If the network has faults and there are leaks in it, it is necessary for its operation to contribute to the greatest possible reduction of these leaks, and simultaneously minimize the energy that is necessary for its operation, in order to cover the demand. The subject of this master thesis is the optimal management of the energy that is consumed by the pumps in two different water distribution networks, and also the optimal management of leaks when they exist. Analytically, single-objective optimizations are performed in order to: a) minimize pumping energy cost in the networks, if they have no leaks b) minimize leakage in the networks, if they have leaks c) minimize pumping energy cost in the networks, when there are leaks in them. Finally a multi-objective optimization is performed in order to minimize pumping energy cost and leakage at the same time. The procedure is performed by PaVLOS software and mainly by the genetic algorithm of Matlab, in connection with the hydraulic resolving program EPANET 2.0.	en
heal.advisorName	Μακρόπουλος, Χρήστος	el
heal.committeeMemberName	Μαμάσης, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Μπαλτάς, Ευάγγελος	el
heal.committeeMemberName	Παναγούλια, Διονυσία	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	117 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true