ENERGY RECOVERY POTENTIAL FROM EXCESS PRESSURE in WATER SUPPLY and DISTRIBUTION SYSTEMS

Authors : I. Ethem Karadirek, Selami Kara, Ozge Ozen, Oguzhan Gulaydin, Enes Bestas, Mustafa Boyacilar, Ayse Muhammetoglu, Afsin Gungor, Habib Muhammetoglu

Pages : 70-76

Doi:10.22531/muglajsci.269976

View : 24 | Download : 10

Publication Date : 2016-06-08

Article Type : Research

Abstract :İçme suyu temini sistemlerinin sağlık ve hijyen koşullarına uygun şekilde ve kesintisiz olarak iletiminin yanı sıra sürdürülebilir özellikte olması büyük önem kazanmaktadır. Sürdürülebilir içmesuyu temini sistemi için enerji verimliliğinin geliştirilmesi, şebekedeki enerji ve su kayıpları ile birlikte karbon dioksit emisyonlarının azaltılması gereklidir. Cazibeli içme suyu iletim hatları ve dağıtım şebekelerinde temel tasarım parametrelerinden birisi basınçtır ve basıncın belirli limitler arasında tutulması zorunludur. Yüksek kotlarda yer alan su kaynaklarından düşük kotlara suyun iletimi sırasında borulardaki fazla su basıncının azaltılması gerekmektedir. Bu amaçla kullanılan maslak, hazne veya basınç düşürme vanaları (Pressure Reducing Valve, PRV) ile fazla basınç düşürülerek fazla basıncın iletim hattı borularına vereceği zararlar engellenmektedir. Ancak, bu süreçte türbin kullanılarak fazla basınçtan enerji kazanımı mümkündür. Benzer şekilde içmesuyu dağıtım şebekelerinde de yüksek basınç seviyelerinin kontrol altına alınabilmesi için belirli noktalarda PRV kullanılarak, şebeke basıncı, optimum işletim basıncına indirilmektedir. Bu süreçte de fazla basınçtan enerji kazanımı az miktarda olsa bile mümkündür. Su temini sistemlerindeki yüksek basınç hem enerji, hem de su kayıplarına neden olmaktadır. Türkiye’de içmesuyu dağıtım şebekelerinde izin verilen su basıncı 20-60 mss aralığında olmakla birlikte şebekelerde genellikle yüksek basınç değerleri gözlenmektedir. Düşük basınç değerlerinde şebeke suyu abonelere ulaşamadığından, müşteri memnuniyetsizliği yaşanmaktadır. Diğer yandan yüksek basınç değerlerinde ise şebekedeki su kayıpları ve arıza sıklığı artmakta, dolaylı olarak enerji kayıpları da yükselmektedir. Su dağıtım şebekelerinin sürdürülebilir işletimi açısından, şebekelerin kontrolü kolay olan daha küçük boyutlu bağımsız alt bölgelere ayrılması (District Metered Area, DMA) önerilmektedir. Alt bölgelerin girişine yerleştirilen debimetre ve basınç metreler ile alt bölgelere verilen toplam debi ve basınç değerleri anlık olarak izlenebilir. Ancak şebekenin tüm borularındaki debi ve basınç değerlerinin alansal ve zamansal değişimlerinin tahmini amacıyla hidrolik modellerin kullanımı gerekmektedir. Hidrolik model ile optimum şebeke işletim basıncı ve şebeke içerisinde enerji kazanımı açısından uygun lokasyonlar tanımlanabilir. Bu çalışmada içme suyu temin sistemlerindeki fazla basınçtan enerji üretim potansiyeli için mevcut uygulamalar irdelenmekte ve Antalya içme suyu dağıtım şebekesinde türbin pompa kullanılarak fazla basınçtan enerji üretimi için pilot bir uygulama anlatılmaktadır.
Keywords : İçme suyu iletim ve dağıtım sistemleri, yenilenebilir enerji, türbin, fazla su basıncının kırılması