Su şebekelerinde izole bölgelerdeki basıncın kırılması için mikrohes ile enerji üretimi: Konya örneği
Energy production with mikrohes for pressure breakdown in isolated areas in water networks: The case of Konya
- Tez No: 932599
- Danışmanlar: PROF. DR. ŞERİFE YURDAGÜL KUMCU, DOÇ. DR. KAĞAN ERYÜRÜK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Necmettin Erbakan Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 98
Özet
Günümüzde enerji ihtiyacının hızlı bir şeklide artması ve sera gazı emisyonlarının yükselmesi yenilenebilir enerjiye olan ilgiyi oldukça artırmıştır. Petrol, doğalgaz gibi yenilenemeyen enerjilerin kaynaklarının azalması sonucunda yenilenebilir enerji sistemlerine dönüşüm oldukça önem arz etmektedir. Kurulum itibari ile güneş ve rüzgâr enerji sistemlerinde enerji kaynağının sürekli olmaması enerji üretiminde sürdürülebilirliği sağlayamamaktadır. Hayatımızın olmazsa olmazı temiz içme suyudur. Küresel iklim değişikliği ile yağış düzensizlikleri ve kuraklık içme suyunda temin sorunları yaşatmaktadır. Mevcut durumda yerel yönetimlerdeki su idareleri içme suyu temin ve dağıtım sistemlerinde önemli derecede elektrik enerjisine ihtiyaç duymaktadır. İçme suyu temin ve dağıtım şebekelerinde mevcut işletmede bulunan fazla basıncın düzenlenmesi, basınç kırıcı vana veya maslak yapıları ile yapılmaktadır. Şehir şebekesinde oluşturulan basınç yönetim alanları (BYA) ve bölgesel ölçüm alanları (BÖA) ile izole bölgelerdeki fazla basınç kontrol altına alınmaktadır. Bu bölgelerde kullanılan basınç kırıcı vanalar ile ciddi oranda bir kinetik enerji kaybolmaktadır. Bu tez çalışması ile Konya İli merkez içme suyu şebekesinde izole bölgelerde bulunan basıncın mikro hidroelektrik santralleri (MİKROHES) kurularak hem basınç düşürme hem de elektrik enerjisi üretme potansiyeli incelenmiştir. İnsan hayatının yaşamı için içme suyunun vazgeçilmez olması durumu göz önüne alındığında, sürekli bir akış ve enerji üretme potansiyeli olan şehir şebeke hatlarındaki kaybolan enerjinin geri kazanımı, yenilenebilir enerji sistemleri içerisinde en verimli sürdürülebilir sistem olmaktadır. Öncelikle şehir şebekesinde bulunan 61 adet izole bölgede nüfus, debi, basınç hesapları hidrolik modelleme ile yapılmış ve mevcut SCADA verileri ile karşılaştırılmıştır. Her bölge için ayrı ayrı hız, debi, basınç, basınç fazlası geri kazanılabilir enerjiler hesaplanmış ardından her bir bölgeye kurulabilecek MİKROHES türü belirlenmiştir. Debi, düşü ve üretilen enerji durumlarına göre, Pelton ve Banki türbinleri seçilmiştir. Sonuç olarak; Konya ili şehir şebekesinde bulunan 61 adet izole bölgede yapılan çalışmaya göre kurulacak olan MİKROHES sistemleri ile 1,41 MW elektrik enerjisi üretilebileceği hesaplanmıştır. MİKROHES sistemlerinin kurulumu ile şebekedeki basınçlar yönetmelik maddelerine göre 3 bar seviyelerine düşürülmüş ve kaybolan enerji geri kazanılmıştır. Kurulan tesislerin yıllık getirisi 38,36 milyon TL ve kurulum maliyetleri 67,11 milyon TL olup geri ödeme süresi 1,75 yıl olarak hesaplanmıştır. Çıkan sonuca göre yenilenebilir enerji sistemleri arasında geri ödeme süresi en hızlı olan sistemler olarak öne çıkmıştır.
Özet (Çeviri)
Today, the rapid increase in energy demand and the increase in greenhouse gas emissions have greatly increased the interest in renewable energy. As a result of the decrease in the sources of non-renewable energy such as oil and natural gas, the transformation to renewable energy systems is of great importance. The fact that the energy source is not continuous in solar and wind energy systems due to their installation cannot ensure sustainability in energy production. Clean drinking water is indispensable for our lives. Global climate change, precipitation irregularities and droughts cause problems in the supply of drinking water. In the current situation, water administrations in local governments need significant electrical energy in drinking water supply and distribution systems. The regulation of excess pressure in the existing operation in drinking water supply and distribution networks is carried out with pressure breaker valves or mast structures. Excess pressure in isolated regions is brought under control with pressure management areas (BYA) and regional measurement areas (BÖA) created in the city network. A significant amount of kinetic energy is lost with the pressure breaker valves used in these regions. In this thesis study, the potential of both pressure reduction and electrical energy generation by establishing micro hydroelectric power plants (MİKROHES) in isolated regions of Konya city central drinking water network was investigated. Considering the indispensability of drinking water for human life, the recovery of lost energy in city network lines with a continuous flow and energy generation potential is the most efficient sustainable system among renewable energy systems. First of all, population, flow rate, pressure calculations in 61 isolated regions in the city network were made with hydraulic modeling and compared with the current SCADA data. Separate speed, flow rate, pressure, pressure excess recoverable energies were calculated for each region, then the MİKROHES type that could be installed in each region was determined. Pelton and Banki turbines were selected according to the flow rate, head and produced energy conditions. As a result; it was calculated that 1.41 MW electrical energy could be generated with the MİKROHES systems to be installed according to the study conducted in 61 isolated regions in Konya city network. With the installation of MİKROHES systems, the pressures in the network were reduced to 3 bar levels according to the regulation articles and the lost energy was recovered. The annual return of the established facilities is 38.36 million TL and the installation costs are 67.11 million TL, and the payback period is calculated as 1.75 years. According to the results, it stands out as the system with the fastest payback period among renewable energy systems.
Benzer Tezler
- Su dağıtım şebekelerinde enerji kazanımı ve su kayıplarının azaltılması için su türbinleri kullanımı uygulamalarının araştırılması: Antalya kenti örneği
Energy recovery in water distribution networks and investigation of the use of water turbines applications to reduce water losses: The example of Antalya city
BUKET ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
EnerjiAkdeniz ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HABİB MUHAMMETOĞLU
- Developing a methodology for finding network water losses using information technologies: A case study
Bilgi teknolojileri kullanılarak su şebekesindeki kayıpların bulunmasına yönelik metodoloji geliştirilmesi: Bir uygulama
HAYRETTİN ONUR BEKTAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiJeodezi ve Coğrafi Bilgi Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NURİ MERZİ
DOÇ. DR. ZUHAL AKYÜREK
- Van ve yöresi içme sularında Aeromonas spp.,Koliform,Escherichia coli varlığının araştırılması ve izole edilen aeromonas türlerinin antimikrobiyel maddelerle dirençliliklerinin belirlenmesi
The determination of Aeromonas spp.,Coliform and E. coli in drinking water of van and province and determination isolated aeromonas species resistance to antimicrobial substance presented
ZEHRA TORAMAN SELÇUK
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Besin Hijyeni ve TeknolojisiYüzüncü Yıl ÜniversitesiBesin Hijyeni ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KAMİL EKİCİ
- Analysis of water distribution networks with pressure dependent demand models
İçme suyu şebekelerinin basınca bağlı tüketim modelleri ile analizi
METİN NOHUTCU
Yüksek Lisans
İngilizce
2002
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NURİ MERZİ
- İçme suyu şebekelerinde basınç kırıcı vananın gerçek zamanlı kontrolünün su kayıpları üzerine etkisinin model analizi ve deneysel incelenmesi
The pressure breaker valve within the potable water distribution network and the research to its impact on water loss by taking the real-time model and experimental analyses into consideration
MEHMET MASUM OLMUŞTUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiSakarya Uygulamalı Bilimler ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ FATİH UYSAL