Uso de variadores de velocidade na otimização de sistemas hidráulicos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Lopes, Luís Filipe Silva
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/32149
Resumo: O controlo de sistemas de abastecimento de água (WSS) é executado diariamente nas estações elevatórias através de défices de volume dos reservatórios. Alguns progressos desenvolvidos nesta área, recorrendo aos tarifários de energia que variam ao longo do dia e na previsão de consumos finais com a ajuda computacional, permitiram aumentar a eficiência e diminuir o custo desta operação. A utilização de bombas com variadores de velocidade (VSD) pode contribuir positivamente para a melhoria deste processo, bem como a implementação de bombas em paralelo. Porém, a falta de confiança na utilização de VSD leva à dificuldade de seleção do ponto operacional adequado, ou seja, da velocidade de frequência adequada. Deste modo, este trabalho tem como principal objetivo demonstrar as potencialidades no uso de variadores de velocidade em instalação de bombas, incluindo a utilização de bombas em paralelo. Devido a este problema, uma ferramenta computacional capaz de simular com precisão o comportamento de uma bomba para um caso real foi desenvolvida. A ferramenta é usada para comparar diferentes cenários de operação de bombeamento, incluindo programação da bomba e a velocidade variável. Um algoritmo de otimização também é usado para conduzir aos controles operacionais mais eficientes para uma operação de 24 horas do WSS. Este trabalho demonstra que os VSDs contribuem para a economia de energia e custos. No entanto, também é demonstrado que a operação do VSD não pode ser feita manualmente por um operador, mas requer software de controle automático para a economia efetiva de energia e custos.
id RCAP_575e0b5f9505378a37f7285cafc8b6f3
oai_identifier_str oai:ria.ua.pt:10773/32149
network_acronym_str RCAP
network_name_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository_id_str 7160
spelling Uso de variadores de velocidade na otimização de sistemas hidráulicosSistemas de abastecimento de águaVariadores de velocidadeRedução de energia e custosO controlo de sistemas de abastecimento de água (WSS) é executado diariamente nas estações elevatórias através de défices de volume dos reservatórios. Alguns progressos desenvolvidos nesta área, recorrendo aos tarifários de energia que variam ao longo do dia e na previsão de consumos finais com a ajuda computacional, permitiram aumentar a eficiência e diminuir o custo desta operação. A utilização de bombas com variadores de velocidade (VSD) pode contribuir positivamente para a melhoria deste processo, bem como a implementação de bombas em paralelo. Porém, a falta de confiança na utilização de VSD leva à dificuldade de seleção do ponto operacional adequado, ou seja, da velocidade de frequência adequada. Deste modo, este trabalho tem como principal objetivo demonstrar as potencialidades no uso de variadores de velocidade em instalação de bombas, incluindo a utilização de bombas em paralelo. Devido a este problema, uma ferramenta computacional capaz de simular com precisão o comportamento de uma bomba para um caso real foi desenvolvida. A ferramenta é usada para comparar diferentes cenários de operação de bombeamento, incluindo programação da bomba e a velocidade variável. Um algoritmo de otimização também é usado para conduzir aos controles operacionais mais eficientes para uma operação de 24 horas do WSS. Este trabalho demonstra que os VSDs contribuem para a economia de energia e custos. No entanto, também é demonstrado que a operação do VSD não pode ser feita manualmente por um operador, mas requer software de controle automático para a economia efetiva de energia e custos.The control of water supply systems (WSS) is performed daily using pumping stations and water volume deficits of the reservoirs. Some progress developed in this area, employing energy tariffs that vary throughout the day and water-demanding forecasts with computational resources, have increased the efficiency and decreased the cost of these systems. The use of pumps with variable speed drives (VSD) can contribute positively to the improvement of this process, as well as the implementation of parallel pumps in elevation stations. However, there is still a lack of confidence in the use of VSD due to the difficulty of the selection of the adequate operational point, i.e. the adequate frequency speed. This work has the main objective of proving the full potential of the use of variable speed drives in pump installations, including parallel pumps. For that purpose, a computational tool able to simulate accurately the pump behavior for a real case study was developed. The tool is used to compare different scenarios of pumping operation, including pump scheduling and variable speed. An optimization algorithm is also used to drive the best operational controls for a 24h operation of the WSS. This work demonstrates that VSDs contribute to both energy and cost savings. However, it is also demonstrated that the operation of VSD cannot be made manually by an operator but require automatic control software for effective energy and cost savings.2021-09-21T09:24:30Z2021-07-16T00:00:00Z2021-07-16info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10773/32149porLopes, Luís Filipe Silvainfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-02-22T12:02:11Zoai:ria.ua.pt:10773/32149Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T03:03:58.258838Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
dc.title.none.fl_str_mv Uso de variadores de velocidade na otimização de sistemas hidráulicos
title Uso de variadores de velocidade na otimização de sistemas hidráulicos
spellingShingle Uso de variadores de velocidade na otimização de sistemas hidráulicos
Lopes, Luís Filipe Silva
Sistemas de abastecimento de água
Variadores de velocidade
Redução de energia e custos
title_short Uso de variadores de velocidade na otimização de sistemas hidráulicos
title_full Uso de variadores de velocidade na otimização de sistemas hidráulicos
title_fullStr Uso de variadores de velocidade na otimização de sistemas hidráulicos
title_full_unstemmed Uso de variadores de velocidade na otimização de sistemas hidráulicos
title_sort Uso de variadores de velocidade na otimização de sistemas hidráulicos
author Lopes, Luís Filipe Silva
author_facet Lopes, Luís Filipe Silva
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Lopes, Luís Filipe Silva
dc.subject.por.fl_str_mv Sistemas de abastecimento de água
Variadores de velocidade
Redução de energia e custos
topic Sistemas de abastecimento de água
Variadores de velocidade
Redução de energia e custos
description O controlo de sistemas de abastecimento de água (WSS) é executado diariamente nas estações elevatórias através de défices de volume dos reservatórios. Alguns progressos desenvolvidos nesta área, recorrendo aos tarifários de energia que variam ao longo do dia e na previsão de consumos finais com a ajuda computacional, permitiram aumentar a eficiência e diminuir o custo desta operação. A utilização de bombas com variadores de velocidade (VSD) pode contribuir positivamente para a melhoria deste processo, bem como a implementação de bombas em paralelo. Porém, a falta de confiança na utilização de VSD leva à dificuldade de seleção do ponto operacional adequado, ou seja, da velocidade de frequência adequada. Deste modo, este trabalho tem como principal objetivo demonstrar as potencialidades no uso de variadores de velocidade em instalação de bombas, incluindo a utilização de bombas em paralelo. Devido a este problema, uma ferramenta computacional capaz de simular com precisão o comportamento de uma bomba para um caso real foi desenvolvida. A ferramenta é usada para comparar diferentes cenários de operação de bombeamento, incluindo programação da bomba e a velocidade variável. Um algoritmo de otimização também é usado para conduzir aos controles operacionais mais eficientes para uma operação de 24 horas do WSS. Este trabalho demonstra que os VSDs contribuem para a economia de energia e custos. No entanto, também é demonstrado que a operação do VSD não pode ser feita manualmente por um operador, mas requer software de controle automático para a economia efetiva de energia e custos.
publishDate 2021
dc.date.none.fl_str_mv 2021-09-21T09:24:30Z
2021-07-16T00:00:00Z
2021-07-16
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/10773/32149
url http://hdl.handle.net/10773/32149
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.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron:RCAAP
instname_str Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron_str RCAAP
institution RCAAP
reponame_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
collection Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository.name.fl_str_mv Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1799137694972903424