کاربرد روش‌های مدل‌سازی هوش مصنوعی و تحلیل‌های اقتصادی انرژی برای ارزیابی و بهینه‌سازی سامانه‌های پمپاژ آب شرب

نویسندگان

1 عضو هیئت علمی گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

2 گروه آموزشی مهندسی آب، دانشکده مهندسی آب و خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران

3 گروه آموزشی مهندسی آب، دانشگاه زابل، ایران

doi
چکیده

با توجه به رشد روزافزون جمعیت و نیز تشدید پدیده تغییر اقلیم و افزایش خشک‌سالی‌ها در مناطق خشک دنیا، تلاش برای افزایش راندمان سامانه‌های آبی می‌تواند راهکاری مناسب برای کاهش مصرف آب و انرژی باشد. در این تحقیق، ابتدا به کمک شبکه‌های عصبی مصنوعی، رفتار (دور پمپ) سامانه پمپاژ آب شرب بندر ترکمن واقع در استان گلستان در طی یک دوره زمانی 4ساله (1401-1398) و بر اساس مشخصات ساده این سامانه (شامل تراز سطح ایستابی در چاه، دبی ماهانه پمپاژ و عمق نصب پمپ) مدل‌سازی شد. نتایج نشان داد که مقادیر محاسباتی دور پمپ در تمامی محدوده تغییرات این متغیر دارای دقت مناسبی است، اگرچه با افزایش دور پمپ، کارایی و دقت مدل‌سازی شبکه عصبی تا حدودی کاهش می‌یابد. تحلیل اقتصادی سامانه‌های پمپاژ مورد مطالعه نشان داد که میانگین راندمان کلی پمپ‌ها حدود 10 درصد می‌باشد که بسیار پایین‌تر از استاندارهای صنعتی (70 درصد) بوده و نشان‌دهنده وجود مشکلات جدی در عملکرد سامانه‌های پمپاژ مورد مطالعه در این تحقیق است. همچنین مشخص شد که مصرف انرژی این سامانه‌ها را می‌توان تا حدود زیادی کاهش داد. میانگین صرفه‌جویی مصرف ماهانه انرژی در این سامانه معادل 44 درصد هزینه مصرف سالانه می‌باشد.