Otimização energética em sistemas de abastecimento de água utilizando o EPANET

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Faccioli, Ana Raquel
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/214923
Resumo: A água é um recurso indispensável para a vida: precisamos dela tanto para o consumo quanto para a realização de tarefas das mais variadas. Para que tenhamos a nosso dispor toda a água necessária, é fundamental que os sistemas de abastecimento de água funcionem corretamente, levando água em qualidade e quantidades adequadas à população. Para isso, os sistemas de abastecimento utilizam bombas hidráulicas para elevar a água de modo a atender a demanda. Porém, isso envolve um alto custo elétrico, sendo do interesse das empresas de abastecimento diminuírem os mesmos. Além disso, a infraestrutura e os aspectos hidráulicos desses sistemas afetam diretamente o abastecimento da população e os custos com energia elétrica. Deste modo, este trabalho utiliza um modelo de programação linear inteira mista para otimização energética que considera condições estruturais do sistema e zonas de pressão, a fim de testar as soluções obtidas em um simulador hidráulico e avaliar o desempenho da rede e das soluções obtidas para cada uma das condições estruturais analisadas. Testes numéricos com duas redes hipotéticas propostas na literatura foram realizados, e as soluções obtidas juntamente com as redes consideradas foram implementadas no simulador hidráulico EPANET, testando e avaliando o funcionamento da rede em todos os períodos, para todos os dados originais, condições estruturais e soluções obtidas pelo modelo matemático. As simulações realizadas no EPANET comprovam a qualidade das soluções obtidas pelo modelo e sua viabilidade de aplicação.
id UNSP_815c7c217f8f6548ef08a45218c102df
oai_identifier_str oai:repositorio.unesp.br:11449/214923
network_acronym_str UNSP
network_name_str Repositório Institucional da UNESP
repository_id_str 2946
spelling Otimização energética em sistemas de abastecimento de água utilizando o EPANETEnergy optimization in water supply systems using EPANETSimulador hidráulicoSistemas de abastecimento de águaBombas hidráulicasOtimizaçãoEpanetOtimização energéticaModelos matemáticosElectricityWater supply systemsHydraulic pumpsOptimizationA água é um recurso indispensável para a vida: precisamos dela tanto para o consumo quanto para a realização de tarefas das mais variadas. Para que tenhamos a nosso dispor toda a água necessária, é fundamental que os sistemas de abastecimento de água funcionem corretamente, levando água em qualidade e quantidades adequadas à população. Para isso, os sistemas de abastecimento utilizam bombas hidráulicas para elevar a água de modo a atender a demanda. Porém, isso envolve um alto custo elétrico, sendo do interesse das empresas de abastecimento diminuírem os mesmos. Além disso, a infraestrutura e os aspectos hidráulicos desses sistemas afetam diretamente o abastecimento da população e os custos com energia elétrica. Deste modo, este trabalho utiliza um modelo de programação linear inteira mista para otimização energética que considera condições estruturais do sistema e zonas de pressão, a fim de testar as soluções obtidas em um simulador hidráulico e avaliar o desempenho da rede e das soluções obtidas para cada uma das condições estruturais analisadas. Testes numéricos com duas redes hipotéticas propostas na literatura foram realizados, e as soluções obtidas juntamente com as redes consideradas foram implementadas no simulador hidráulico EPANET, testando e avaliando o funcionamento da rede em todos os períodos, para todos os dados originais, condições estruturais e soluções obtidas pelo modelo matemático. As simulações realizadas no EPANET comprovam a qualidade das soluções obtidas pelo modelo e sua viabilidade de aplicação.Water is an indispensable resource for life: we need it both for consumption and for carrying out the most varied tasks. In order to have all the necessary water at our disposal, it is essential that the water supply systems work correctly, bringing water of adequate quality and quantities to the population. For this, the supply systems use hydraulic pumps to raise the water in order to meet the demand. However, this involves a high electrical cost, and it is in the interest of the supply companies to reduce them. In addition, the infrastructure and hydraulic aspects of these systems directly affect the population's supply and electricity costs. Thus, this work uses a mixed integer linear programming model for energy optimization that considers structural conditions of the system and pressure zones, in order to test the solutions obtained in a hydraulic simulator and evaluate the performance of the network and the solutions obtained for each one of the structural conditions analyzed. Numerical tests with two hypothetical networks proposed in the literature were carried out, and the solutions obtained along with the considered networks were implemented in the EPANET hydraulic simulator, testing and evaluating the operation of the network in all periods, for all original data, structural conditions and solutions obtained by the mathematical model. The simulations carried out in EPANET prove the quality of the solutions obtained by the model and its application feasibility.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Universidade Estadual Paulista (Unesp)Soler, Edilaine Martins [UNESP]Universidade Estadual Paulista (Unesp)Faccioli, Ana Raquel2021-10-28T16:40:10Z2021-10-28T16:40:10Z2021-09-10info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11449/21492333004056087P2porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNESPinstname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)instacron:UNESP2023-10-29T06:06:58Zoai:repositorio.unesp.br:11449/214923Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.unesp.br/oai/requestopendoar:29462023-10-29T06:06:58Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)false
dc.title.none.fl_str_mv Otimização energética em sistemas de abastecimento de água utilizando o EPANET
Energy optimization in water supply systems using EPANET
title Otimização energética em sistemas de abastecimento de água utilizando o EPANET
spellingShingle Otimização energética em sistemas de abastecimento de água utilizando o EPANET
Faccioli, Ana Raquel
Simulador hidráulico
Sistemas de abastecimento de água
Bombas hidráulicas
Otimização
Epanet
Otimização energética
Modelos matemáticos
Electricity
Water supply systems
Hydraulic pumps
Optimization
title_short Otimização energética em sistemas de abastecimento de água utilizando o EPANET
title_full Otimização energética em sistemas de abastecimento de água utilizando o EPANET
title_fullStr Otimização energética em sistemas de abastecimento de água utilizando o EPANET
title_full_unstemmed Otimização energética em sistemas de abastecimento de água utilizando o EPANET
title_sort Otimização energética em sistemas de abastecimento de água utilizando o EPANET
author Faccioli, Ana Raquel
author_facet Faccioli, Ana Raquel
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Soler, Edilaine Martins [UNESP]
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.contributor.author.fl_str_mv Faccioli, Ana Raquel
dc.subject.por.fl_str_mv Simulador hidráulico
Sistemas de abastecimento de água
Bombas hidráulicas
Otimização
Epanet
Otimização energética
Modelos matemáticos
Electricity
Water supply systems
Hydraulic pumps
Optimization
topic Simulador hidráulico
Sistemas de abastecimento de água
Bombas hidráulicas
Otimização
Epanet
Otimização energética
Modelos matemáticos
Electricity
Water supply systems
Hydraulic pumps
Optimization
description A água é um recurso indispensável para a vida: precisamos dela tanto para o consumo quanto para a realização de tarefas das mais variadas. Para que tenhamos a nosso dispor toda a água necessária, é fundamental que os sistemas de abastecimento de água funcionem corretamente, levando água em qualidade e quantidades adequadas à população. Para isso, os sistemas de abastecimento utilizam bombas hidráulicas para elevar a água de modo a atender a demanda. Porém, isso envolve um alto custo elétrico, sendo do interesse das empresas de abastecimento diminuírem os mesmos. Além disso, a infraestrutura e os aspectos hidráulicos desses sistemas afetam diretamente o abastecimento da população e os custos com energia elétrica. Deste modo, este trabalho utiliza um modelo de programação linear inteira mista para otimização energética que considera condições estruturais do sistema e zonas de pressão, a fim de testar as soluções obtidas em um simulador hidráulico e avaliar o desempenho da rede e das soluções obtidas para cada uma das condições estruturais analisadas. Testes numéricos com duas redes hipotéticas propostas na literatura foram realizados, e as soluções obtidas juntamente com as redes consideradas foram implementadas no simulador hidráulico EPANET, testando e avaliando o funcionamento da rede em todos os períodos, para todos os dados originais, condições estruturais e soluções obtidas pelo modelo matemático. As simulações realizadas no EPANET comprovam a qualidade das soluções obtidas pelo modelo e sua viabilidade de aplicação.
publishDate 2021
dc.date.none.fl_str_mv 2021-10-28T16:40:10Z
2021-10-28T16:40:10Z
2021-09-10
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11449/214923
33004056087P2
url http://hdl.handle.net/11449/214923
identifier_str_mv 33004056087P2
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UNESP
instname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron:UNESP
instname_str Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron_str UNESP
institution UNESP
reponame_str Repositório Institucional da UNESP
collection Repositório Institucional da UNESP
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1799964742134005760