تولید برق DC در ایستگاههای تقلیل فشار شبکه آبرسانی شهری با استفاده از پیکو توربین آبی

در شهرهایی که دارای شیب زیادی هستند ممکن است در نقاط پست فشار آب شبکه از حدود مجاز در لوله ها بیشتر گردیده و سبب ترکیدن لوله های ضعیف و افزایش نشتی آب گردد. لذا در شبکه های شهری از شیرهای خودکار فشارشکن استفاده میشود تاضمن حفظ فشار شبکه در مقدار معین، مصرف آب مدیریت گردد. به منظور کنترل مصرف و فشار در شبکه در هر اتاقک شیر فشارشکن از دستگاه های ثبت کننده داده ۱ و کنترلر استفاده میشود. برای تامین توان این دستگاه ها در حالت عادی از باتری استفاده میشود. در این تحقیق کارکرد توربینی یک پمپ به منظور استحصال بخشی از انرژی جریان عبوری از شیر و تبدیل آن به توان الکتریکی بررسی شده است. از توان تولید شده برای تغذیه دستگاه های ثبت کننده و کنترلر جهت دادهبرداری ۲۴ ساعته استفاده میگردد. با استفاده از روشهای توسعه یافته جهت انتخاب پمپ برای کارکرد توربینی در پتانسیل های آبی کوچک، هندسه اولیه از پمپ های موجود در بازار انتخاب گردید. با هدف پیشبینی عملکرد پمپ انتخاب شده و اطمینان از تامین توان مورد نیاز دستگاه ها، ازتحلیل عددی جریان در پمپ در کارکرد توربینی کمک گرفته شد. در ادامه جهت اعتبارسنجی نتایج تحلیل عددی، کارکرد توربینی در مدار آزمایش ساخته شده بررسی و نتایج حاصل با نتایج حل عددی مقایسه گردید. با توجه به مقادیر مختلف هد در دسترس در ایستگاه های مورد بررسی در این تحقیق، دور و قطر مناسب توربین بر اساس قوانین تشابه تعیین شد. در انتها نمونه پیکو توربین ساخته شده در چهار ایستگاه مورد بررسی در سطح شهر تهران نصب شده و مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج نشان میدهد با اتخاذ روش بکار رفته در این تحقیق امکان انتخاب پمپ مناسب در شرایط مختلف اتاقک های شیر فشارشکن وجود دارد.

Keywords:

پیکوتوربین , شیر فشارشکن , تحلیل عددی , کنترلر شیر فشارشکن , شبکه آبرسانی شهری