Made available in DSpace on 2015-05-08T14:59:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2211091 bytes, checksum: a9fb48cc1e0172afdcc7b126c8668952 (MD5) Previous issue date: 2012-10-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This paper presents the development of a fuzzy system, in LabviewTM environment for the pressure control of distribution of water through two sets of motor-driven pump drives. The drive motor-pump sets is accomplished with three-phase induction motors with variable speed in order to save electricity and water. For this we developed an experimental bench instrumentalized emulating a real supply system. The proposed system consists of motor-pump assemblies in parallel due to varying flow demand required. These two charging system to generate a large number of possibilities mode associations of the motor-pump assemblies with different rotational speeds. The Fuzzy controller identifies the best option for the energy consumption and system performance and makes the decision alluding to the state of the engines (on, off or partial rotation speed). This entire process is performed under the condition of meeting the demand flow system, and maintain constant pressure at a predetermined value. To validate the controller were performed several tests that proved the efficiency of the control system and its influence on the consumption of electricity and water. It can be concluded that the performance of the fuzzy system has proved satisfactory, and can be deployed with relative ease other water distribution systems with similar characteristics. The results brought, besides the reduction of energy consumption, conservation of pressure at constant levels, increasing the degree of system reliability and the probable reduction of maintenance costs. / Neste trabalho apresenta-se o desenvolvimento de um sistema Fuzzy, em ambiente LabviewTM, para o controle de pressão de redes de distribuição de água, por meio de dois conjuntos motor-bomba acionados por conversores de frequência. O acionamento dos conjuntos motor-bomba é realizado com motores de indução trifásico com velocidade de rotação variável visando a economia de energia elétrica e água. Para isso foi desenvolvido uma bancada experimental instrumentalizada emulando um sistema de abastecimento real. O sistema proposto é constituído de conjuntos motor-bomba em paralelo, devido à variação de demanda de vazão requerida. Essas duas imposições geram ao sistema um grande número de possibilidades do modo de associações dos conjuntos motor-bomba, com velocidades de rotação diferentes. O controlador Fuzzy identifica a melhor opção, referente ao consumo energético e rendimento do sistema e toma a decisão alusiva ao estado dos motores (ligado, desligado ou com velocidade de rotação parcial). Todo esse processo é realizado na condição de atender a demanda de vazão do sistema, além de manter a pressão constante em um valor pré-determinado. Para validação do controlador foram realizados diversos testes que comprovaram a eficiência do sistema de controle e a influência desse no consumo de energia elétrica e água. Pode-se concluir que o desempenho do sistema Fuzzy se mostrou satisfatório, podendo ser implantado com relativa facilidade em outros sistemas de distribuição de água com características similares. Os resultados trouxeram, além da redução do consumo energético, a conservação da pressão em níveis constantes, o aumento do grau de confiabilidade do sistema e a provável redução dos custos com manutenção.

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:59:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 5430085 bytes, checksum: 2ce42198a2dd4ca16f3d08b584e0513c (MD5) Previous issue date: 2012-06-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The objective of this research was to develop a nonlinear controller, using the technique of fuzzy intelligent control, apply to networks pressurized water distribution sectored, automated and distributed pumping system in order to minimize energy consumption. The methodology used was based on the performance of several tests using an instrumented experimental network, where the control system can be tested and evaluated. The experimental system has pressure transducers and flow, variable speed driven, proportional control valves and water distribution lines, with different topologies that allow you to simulate dynamically different situations operational supply network, depending on the variation of demand water over time. The supervisory system built acquires the necessary data, provided by the network monitoring tools. The controller module of the supervisory system processes data in real time, tuning the instruments to carefully control the experimental network. We performed numerous tests with different operating conditions in order to extract rules and various combinations of control, to optimize the balance of pressures on the network and reduce energy consumption. The results obtained proved that it is more economical to operate the network with the two sets of pumping, for all ranges of consumption studied. Besides the economic aspect, which indicated an energy saving of around 12.17%, the controller gave better performance to achieve and balance the pressures of the network with the pumping action of two acting simultaneously. / O objetivo nesta pesquisa foi desenvolver um controlador não-linear, utilizando a técnica de controle inteligente fuzzy, aplicável a redes pressurizadas de distribuição de água setorizadas, automatizadas e com sistema de bombeamento distribuído, visando minimizar o consumo de energia elétrica. A metodologia empregada foi baseada na realização de diversos ensaios utilizando uma rede experimental instrumentalizada, onde o sistema de controle pode ser testado e avaliado. O sistema experimental possui transdutores de pressão e de vazão, conversores de frequência, válvulas com controle proporcional e ramais de distribuição de água, com topologias diferentes que permitem simular, dinamicamente, diversas situações operacionais da rede de abastecimento, em função da variação da demanda de água ao longo do tempo. O sistema supervisório construído adquire os dados necessários, fornecidos pelos instrumentos de monitoramento da rede. O módulo controlador do sistema supervisório processa os dados, em tempo real, sintonizando de forma criteriosa os instrumentos de controle da rede experimental. Foram realizados inúmeros ensaios com diferentes condições operacionais, visando extrair regras e combinações diversas de controle, para otimizar o equilíbrio das pressões na rede e reduzir o consumo energético. Os resultados obtidos comprovaram que é mais econômico operar a rede com os dois conjuntos de bombeamento, para todas as faixas de consumo estudadas. Além do aspecto econômico, que indicou uma economia de energia da ordem de 12,17%, o controlador proporcionou um melhor desempenho para atingir e equilibrar as pressões da rede com a ação dos dois bombeamentos atuando simultaneamente.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:09:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2645343 bytes, checksum: e71fb064a1d5420c539ff99d207b44fb (MD5) Previous issue date: 2009-09-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This study aims to present alternatives to the operational control at the pumping station to supply water to the district of Mangabeira in Joao Pessoa, providing greater energy efficiency and water and thus reducing the cost of electricity. The system consists of two pumping stations that pump water to a conduit head high, making the distribution by gravity. First we carried out a diagnostic of the current configuration of the system, where it was analyzed to meet the demand, the survey of facilities and operating conditions. The modeling of the current situation and the proposed alternatives were performed with the software EPANET 2.00.12, in order to compare the various settings. The results show that it is possible to use only one lift station for the existing demand, requiring only the touch of another pump in parallel during the peak hours of consumption. / O presente estudo tem o objetivo de apresentar alternativas de controle operacional na estação de bombeamento de abastecimento de água do bairro de Mangabeira em João Pessoa, proporcionando uma maior eficiência energética e hidráulica e, consequentemente, a redução dos custos com energia elétrica. O sistema é composto por duas estações elevatórias que bombeiam a água até um resevatório elevado, que faz a distribuição por gravidade. Primeiramente foi realizado um diagnostico da configuração atual do sistema, onde analisouse o atendimento da demanda, o levantamento das instalações e as condições de operação. A modelagem da situação atual e das alternativas propostas foram realizadas com o software EPANET 2.00.12, de maneira a comparar as diversas configurações. Os resultados alcançados mostram que é possivel utilizar apenas uma estação elevatória para a demanda existente, com eficiência energética necessitando apenas o acionamento de mais uma bomba em paralelo no horário de pico de consumo.

Submitted by Nathalya Silva (nathyjf033@gmail.com) on 2017-04-24T19:48:15Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_DesenvolvimentoMetodologiaAvaliacao.pdf: 16688032 bytes, checksum: 8a6e2d511a2ce435deaf0be98e401872 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-04-25T21:21:46Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_DesenvolvimentoMetodologiaAvaliacao.pdf: 16688032 bytes, checksum: 8a6e2d511a2ce435deaf0be98e401872 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-25T21:21:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_DesenvolvimentoMetodologiaAvaliacao.pdf: 16688032 bytes, checksum: 8a6e2d511a2ce435deaf0be98e401872 (MD5) Previous issue date: 2016-02-19 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A Tese de Doutorado teve por objetivo o desenvolvimento de metodologia e sua implementação em software para avaliação de desempenho hidroenergético de sistemas de abastecimento de água (SAA), bem como aplicação em sistema de escala real. A pesquisa foi executada em duas etapas: 1) foi modelado todo o processo de avaliação de desempenho hidroenergético, foram estabelecidas formulações para cálculo de perdas hidroenergéticas e implementada metodologia em software; 2) foi realizada a aplicação da metodologia em SAA de escala real, que necessitou de monitoramento de grandezas hidroenergéticas e de simulação computacional do mesmo SAA no Epanet 2.0. Os resultados da primeira etapa consistiram na definição de perdas hidroenergéticas, na conceituação de desempenho hidroenergético, na metodologia proposta (sequenciamento de ações e inerentes formulações matemáticas) para o cálculo de perdas hidroenergéticas e para avaliação de desempenho hidroenergético de SAA, na implementação da metodologia em software (batizado de SADHE2A) e no teste da metodologia com sucesso em SAA com dados sintéticos. Os resultados da segunda etapa foram consequência da aplicação da metodologia, com uso do SADHE2A – versão Beta, no SAA Guanabara (localizado na cidade de Ananindeua, Pará, Brasil), na qual foram verificadas perdas globais de água de 55,42%/m e perdas globais de energia elétrica consumida de 58,31% (ambos os desempenhos classificados como “ruim”) que ocasionaram impacto financeiro de -17.981,77 R$/mês (57,61% de toda a despesa com consumo de energia elétrica no SAA, desde a captação de água bruta até a entrega de água tratada ao consumidor). Por fim, a metodologia desenvolvida atendeu as expectativas da pesquisa para calcular as perdas de água e de energia elétrica consumida e avaliar o desempenho hidroenergético de SAA, com elevada potencialidade de uso no Brasil e no exterior. / This doctoral thesis aims developing a methodology and implementing it on software in order to evaluate a water supply system (WSS) hydro-energetic performance, as well as applying it on a real scale WSS. This paper was carried out in two stages: 1) modeling the hydro-energetic performance evaluation process, establishing of formulations to calculate hydro-energetic losses and implementing methodology on software; 2) applying the methodology at a real scale WSS, which required monitoring of hydraulic and electrical quantities and simulating this WSS at Epanet 2.0. The first stage results consisted at defined hydro-energetic losses and conceptualize hydro-energetic performance on the proposed methodology, which consists sequences of actions and mathematical formulation to calculate hydro-energetic losses at the WSS, as well as to evaluate WSS hydro-energetic performance and, finally, at methodology implementation in a software using Visual Basic for Applications (named as SADHE2A) and successfully tested at the WSS with synthetic data. The second stage results are related to methodology application at WSS of Guanabara (located at Ananindeua city, Pará, Brazil), using SADHE2A – versão Beta, in which were identified water global losses of 55.42% and electrical energy global losses of 58.31% (both classified as “bad” by the methodology), resulting in an economical deficit of 17,981.77 R$/month. This value is equivalent to 57.61% of electrical energy costs, since raw water pumping to the final water costumer. Finally, the methodology developed has met the research expectations to calculate the water losses and electricity consumed losses and to evaluate the hydro-energetic performance of the WSS in Brazil and world.