İçme suyu dağıtım şebekelerinde fazla basıncın azaltılması ile enerji üretimi potansiyelinin değerlendirilmesi: Antalya kenti Anfaş bölgesi ve Kaleiçi bölgesi uygulaması
Evaluation of energy recovery potential in water distribution networks by reducing excess pressure: antalya city Anfaş region and Kaleiçi region applications
Yazar: BARIŞ ŞEKER
Danışman: PROF. DR. AYŞE MUHAMMETOĞLU
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Enerji = Energy ; Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Yaşamın devamlılığı için gerekli olan suyun kaynağından alınıp insanların kullanımı için temini, içme suyu iletim ve dağıtım şebekeleri sayesinde gerçekleşir. Su temini sistemlerinin iyi işletilmesi bir şehrin sürdürülebilir gelişimi için çok önemlidir.  Sürdürülebilir içme suyu temini sistemi kapsamında enerji verimliliğinin geliştirilmesi, şebekedeki enerji ve su kayıpları ile birlikte karbon dioksit emisyonlarının azaltılması öncelikli hedefler arasındadır. Basınç, içme suyu iletim hatları ve dağıtım şebekelerinde temel tasarım parametrelerinden birisidir. Dağıtım şebekelerinde çok düşük ve yüksek su basıncı seviyeleri işletim açısından uygun değildir. Düşük basınç seviyelerinde suyun abonelere ulaşımında sorunlar yaşanırken, yüksek su basıncı şebekedeki su kayıplarının artmasına sebep olmaktadır. Bu nedenle, içme suyu dağıtım şebekelerindeki su basıncının belirli limitler arasında tutulması ve basınç yönetiminin yapılması önemlidir. İçme suyu temin sistemlerinin çoğunda fazla basınç mevcuttur ve fazla basıncın düşürülmesi için maslak, hazne veya basınç kırıcı vanalar (Pressure Reducing Valve, PRV) kullanılmaktadır. Son yıllarda, içme suyu şebekelerindeki fazla basıncın düşürülmesi ve eş zamanlı olarak enerji üretilmesi amacı ile pompa türbinlerin (Pump as Turbine - PAT) kullanılması konusu oldukça büyük ilgi çekmektedir.
Bu tez çalışmasında hidrolik modelleme ile içme suyu dağıtım şebekelerindeki fazla basıncın düşürülmesi analiz edilerek, bu süreçteki enerji üretim potansiyeli incelenmiş, Antalya kentinde yer alan iki farklı içme suyu dağıtım şebekesi için uygulamalar yapılmıştır. Anfaş bölgesinde yer alan PAT sisteminde basıncın düşürülmesi ile elde edilen enerjinin uzun dönem için analizi gerçekleştirilmiş ve Kaleiçi bölgesi içme suyu dağıtım şebekesi için optimum işletim basıncı ve fazla basınç seviyeleri belirlenerek, enerji üretim potansiyeli incelenmiştir.

Abstract:
The water required for the continuity of life is taken from the source and provided for the use of people by means of the drinking water transmission and distribution networks. Good operation of water supply systems is crucial for the sustainable development of a city. Improving energy efficiency, reducing energy and water losses in the network as well as reducing carbon dioxide emissions are among the priority targets within the scope of sustainable drinking water supply system. Pressure is one of the basic design parameters in drinking water transmission lines and distribution networks. Very low and high water pressure levels are not suitable for operation in distribution networks. At low pressure levels, there are problems in the transportation of water to the subscribers, while high water pressure causes water losses in the network. For this reason, it is important to keep the water pressure in the drinking water distribution networks between certain limits and to manage the pressure. Most of the drinking water supply systems have excess pressure, and balancing reservoirs, tanks or pressure reducing valves (Pressure Reducing Valve, PRV) are used to reduce excess pressure. In recent years, the use of pump as turbine (PAT) has been of great interest in order to reduce the excess pressure in water distribution networks and to generate energy simultaneously.
In this thesis, evaluation of energy recovery potential was conducted by analyzing reduction of the excess pressure in water distribution networks using a hydraulic model. The energy recovery potential in this process was examined and the applications for two different water distribution networks in the city of Antalya were investigated. The long-term analysis of the energy produced by decreasing the excess pressure in the Anfaş region by using a PAT system was carried out. Additionally, the optimum operating pressure and excess pressure levels for the drinking water distribution network of Kaleiçi region were determined and the energy production potential was investigated.