Βελτιστοποίηση ενεργειακού κόστους και διαρροών σε δίκτυα ύδρευσης - Μαριού, Μαρίνα (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών, 2015)
Σε κάθε πόλη, όσο μεγάλη ή μικρή και αν είναι και όπου και αν βρίσκεται, είναι απαραίτητη η παρουσία δικτύου ύδρευσης. Τα δίκτυα ύδρευσης χρησιμεύουν στη μεταφορά του πόσιμου νερού από την εκάστοτε πηγή, η οποία συνήθως βρίσκεται εκτός πόλης, και σε κάποιες περιπτώσεις σε αρκετά μεγάλη απόσταση από αυτή, στις κατοικίες αλλά και σε οποιοδήποτε άλλο δημόσιο ή ιδιωτικό χώρο είναι απαραίτητη η παρουσία του. Για να εξυπηρετούν τα δίκτυα ύδρευσης τον σκοπό τους, πρέπει ο σχεδιασμός τους να γίνει πολύ προσεκτικά. Η λειτουργία τους πρέπει να είναι τέτοια ώστε το νερό να φτάνει ακόμη και στα πιο ψηλά κτήρια ή και στα πιο απομακρυσμένα σημεία της πόλης και ταυτόχρονα να ικανοποιείται η ζήτηση. Παρόλα αυτά, είναι σημαντικό τα δίκτυα να μην καταναλώνουν μεγάλες ποσότητες ενέργειας, ώστε να είναι συμφέρουσα η λειτουργία τους. Η ενέργεια που απαιτείται για τη λειτουργία των υπό πίεση δικτύων ύδρευσης είναι ταυτόσημη με την ενέργεια άντλησης του νερού, στην περίπτωση που αυτά δε λειτουργούν με την επίδραση της βαρύτητας. Σημαντικό είναι λοιπόν η λειτουργία του δικτύου, δηλαδή η λειτουργία των αντλιών, να είναι η βέλτιστη δυνατή για την λιγότερη καταναλισκόμενη ενέργεια. Στην περίπτωση μάλιστα που το δίκτυο έχει αστοχίες και υπάρχουν διαρροές σε αυτό, είναι απαραίτητο η λειτουργία του να συμβάλλει στην όσο το δυνατό μεγαλύτερη μείωση των διαρροών αυτών, αλλά και στην ταυτόχρονη βέλτιστη τιμή της απαραίτητης ενέργειας λειτουργίας του, έχοντας όμως ως πρωτεύοντα στόχο την κάλυψη της ζήτησης. Στόχος της παρούσας εργασίας, είναι η βέλτιστη διαχείριση της ενέργειας που καταναλώνεται από τις αντλίες σε δύο διαφορετικά δίκτυα ύδρευσης, αλλά και η βέλτιστη διαχείριση των διαρροών όταν αυτές υπάρχουν. Συγκεκριμένα πραγματοποιούνται: α) μονοκριτηριακή βελτιστοποίηση για την ελαχιστοποίηση της ενέργειας άντλησης στα δίκτυα χωρίς την ύπαρξη διαρροών β) μονοκριτηριακή βελτιστοποίηση για την ελαχιστοποίηση των διαρροών στην περίπτωση που υπάρχουν γ) μονοκριτηριακή βελτιστοποίηση για την ελαχιστοποίηση της ενέργειας άντλησης στα δίκτυα με την ύπαρξη διαρροών δ) πολυκριτηριακή βελτιστοποίηση για την ταυτόχρονη ελαχιστοποίηση της ενέργειας και των διαρροών. Η διαδικασία πραγματοποιείται με το λογισμικό PaVLOS και κυρίως με τον γενετικό αλγόριθμο του λογισμικού Matlab σε σύνδεση με το πρόγραμμα υδραυλικής επίλυσης EPANET 2.0.