İçmesuyu temin sistemlerinde fazla basınçtan enerji kazanımının pilot bir bölgede gerçekleştirilmesi ve hidrolik model kullanılarak incelenmesi
Implementation of energy recovery from excess pressure in a water distribution network pilot study area & investigation using a hydraulic model
Yazar: ÖZGE ÖZEN
Danışman: PROF. DR. AYŞE MUHAMMETOĞLU
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
İçmesuyu dağıtım şebekelerinde suyun tüketiciye güvenli ve yeterli bir şekilde
ulaştırılmasının yanı sıra, şebekelerin sürdürülebilir olması da önem kazanmakta olan bir
konudur. Bir içmesuyu dağıtım şebekesinin sürdürülebilir olması su kayıplarının
mümkün olan en düşük seviyeye indirilmesi, enerji verimliliğinin artırılması ve
karbondioksit emisyonlarının en aza düşürülmesi ile gerçekleştirilebilmektedir.
İçmesuyu dağıtım şebekelerinin yönetiminde basınç yönetimi oldukça hassas bir
konudur. Şebekede su basıncının optimum değerler arasında tutulması oldukça önemlidir.
Basıncın düşük olması tüketiciye suyun ulaşmasında problemler yaratırken, fazla basınç
şebekelerdeki su kayıplarının artmasına sebebiyet vermektedir. İçmesuyu dağıtım
şebekelerinde bulunan fazla basıncı düşürmek için en çok tercih edilen yöntemlerden biri
basınç kırıcı vana (PRV, Pressure Reducing Valve) kullanılmasıdır. Son yıllarda
şebekelerdeki fazla basıncı kırmak için PRV sistemleri yerine alternatif sistemler
kullanılması yaygınlaşmıştır. Pompa türbin (PAT, Pump as Turbine) sistemleri, PRV
sistemleri yerine kullanılan alternatif ve sürdürülebilir sistemlere örnek olarak
verilebilmektedir. PAT sistemleri şebekede bulunan fazla basıncı düşürürken aynı
zamanda fazla basınçtan enerji üretmektedir. Böylelikle hem şebekede bulunan fazla
basınç değerlendirilmiş olup, hem de şebekede bulunan enerji ihtiyacı da giderilmiş
olacaktır.
Bu tez çalışmasında sürdürülebilir içmesuyu dağıtım şebekelerinin
gerçekleştirilmesi amacıyla fazla basınçtan enerji kazanımı potansiyeli incelenmiş ve
Antalya ili Aksu ilçesinde bulunan ANFAŞ-EXPO içmesuyu dağıtım şebekesine eklenen
PAT sisteminin gelecek yıllar için üreteceği potansiyel enerji miktarı hesaplanmıştır. Ek
olarak, Antalya Konyaaltı içmesuyu dağıtım şebekesinde bulunan 18 alt bölge içinde PAT
sistemi eklenmesi mümkün olan alt bölgeler belirlenmiş ve bu alt bölgelerde gelecek
yıllar için üretilebilecek enerji miktarları hesaplanmıştır. ANFAŞ-EXPO içmesuyu
dağıtım şebekesinde 2020 yılı için şebekedeki fazla basınçtan faydalanılarak;
- Üretilen enerji miktarı 29258,4 kWh
ii
- Üretilen enerji miktarına bağlı olarak elde edilen karbon dioksit emisyonu azalımı
15631,59 kg CO2
- Şebekedeki fazla basıncın düşürülmesi ile birlikte şebekede tasarruf edilen su miktarı
317462,4 m3
- Tasarruf edilen su miktarına bağlı olarak suyun iletim ve dağıtımından sağlanan enerji
tasarrufu 212699,81 kWh
- Elde edilen karbon dioksit emisyonu azalımı 113637 kg CO2 olarak hesaplanmıştır.

Abstract:
In addition to safe and adequate transmission of drinking water to the consumers,
sustainability of the networks is also a matter of concern. Sustainability of a drinking
water distribution network can be achieved by minimizing water losses to the lowest
possible level, increasing energy efficiency and minimizing carbon dioxide emissions.
Pressure management in water distribution networks is a very important issue.
Water pressure in the water distribution network should be kept between certain limits.
When the pressure is low, the consumers may face problems in accessing water, whereas
excess pressure increases water losses in the networks. One of the most commonly used
methods to reduce excess pressure in drinking water distribution networks is the use of
PRV (Pressure Reducing Valve). In recent years, there is a widespread interest to use
alternative systems instead of PRV systems to break excess pressure in the networks.
Pump as Turbine (PAT) systems are examples of alternative and sustainable systems used
in place of PRV systems. PAT systems reduce excess pressure in the network and
generate energy from excess pressure at the same time. In this way, both excess pressure
in the network could be reduced and the energy demand could be eliminated.
In this thesis study, the possibility of energy saving from excess pressure was
investigated in order to realize sustainable drinking water distribution networks.
Moreover, possibility of installing PAT systems was investigated for 18 district meter
areas (DMA) in Antalya Konyaaltı drinking water distribution network. The energy
recovery potential by the PAT system implemented at ANFAŞ-EXPO drinking water
distribution network, located in Aksu district of Antalya province, was investigated. A
feasibility study was also carried out for Konyaaltı drinking water distribution network
where the possible amount of energy that could be produced in the coming years was
calculated for each DMA.
By reducing excess pressure in ANFAŞ-EXPO drinking distribution network by
installing PAT system;
- Energy production of 29258.4 kWh
- Carbon dioxide emission reduction of 15631.59 kg CO2
- Water saving of 317462.4 m3
- Energy savings of 212699.81 kWh and carbon dioxide emission reduction of 113637 kg
CO2 were estimated due to savings from transmission and distribution of water for the
year 2020.