EPANET ile hidrolik simülasyon yoluyla bir su dağıtım şebekesinin işletiminin enerji verimliliği açısından iyileştirilmesi

Su dağıtım şebekeleri, genellikle, şebekede basınç açısından en kritik noktalarda yeterli basınç olacak şekilde işletilir. Ancak günün saatleri içindeki debi salınımlarına uyacak ve enerji tüketimini en aza indirecek bir işletme tipi yerine, işletme kolaylığı için, genellikle, basınçların en düşük basıncın oldukça üstünde olduğu düşük basınç şikayetlerine göre bir işletim uygulanmaktadır. Su dağıtım sistemlerinde, zaman, tüketilen su miktarı ve basınç gibi parametreler dikkate alınarak şebeke işletiminin iyileştirilmesi, hem sistemde su kayıplarının önlenmesi hem de enerji verimliliğinin arttırılmasını sağlar. Yerel yönetimler için önemli bir maliyet kalemi olan içmesuyu dağıtım sistemlerindeki enerji tüketimi şebekenin optimum işletimi ile önemli miktarda azaltılarak enerji tasarrufu sağlanabilmektedir. Bu çalışmada, bir organize sanayi bölgesinin su dağıtım şebekesi örnek şebeke olarak ele alınmıştır. Örnek şebekede, su tüketim farklılıkları esas alınarak üç ayrı işletme bölgesi oluşturulmuştur. Bu bölgelerde minimum ve maksimum su tüketimlerinin debi için ekstrem koşullar olduğu kabul edilerek iki ayrı tüketim değeri ve üç işletme için sekiz farklı hidrolik durum oluşturulmuştur. Bu durumlarda oluşan hidrolik koşullar EPANET yazılımı ile simülasyon yoluyla çözümlenmiştir. İşletmede yapılacak iyileştirmelerle elde edilecek enerji tasarrufunu belirleyebilmek için örnek şebekede iki farklı işletme prosedürü tanımlanmıştır: (i) normal (basit) işletme ve (ii) iyileştirilmiş işletme. Çalışma sonunda, iyileştirilmiş işletmenin toplam enerji tüketimini %16 oranında azalttığı hesaplanmıştır. Birim enerji tüketimi normal işletme için 0.314 kWh/m³ değerinden iyileştirilmiş işletme için 0.261 kWh/m³ değerine düşmüştür. Bu çalışma, su dağıtım şebekeleri işletiminin su tasarrufu ve enerji verimliliği açısından iyileştirilmesine ilişkin planlanma çalışmalarında, hidrolik simülasyon yazılımı EPANET’in etkin bir araç olarak kullanılabileceğini ortaya koymaktadır.