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Análises e métodos de otimização para eficiência energética de estações elevatórias em sistemas de abastecimento de água.

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dc.creator.ID ALBUQUERQUE, A. A. pt_BR
dc.creator.Lattes http://lattes.cnpq.br/4439032577150976 pt_BR
dc.contributor.advisor1 CURI, Wilson Fadlo.
dc.contributor.advisor1ID CURI, W. F. pt_BR
dc.contributor.advisor1Lattes http://lattes.cnpq.br/4941338019932170 pt_BR
dc.contributor.referee1 AZEVEDO, José Roberto Gonçalves de.
dc.contributor.referee2 OLIVEIRA, Rui de.
dc.contributor.referee3 CELESTE, Alcigeimes Batista.
dc.contributor.referee4 CURI, Rosires Catão.
dc.description.resumo O desafio em compor um método eficiente de associação de ligações dos conjuntos motor-bomba no conceito de uso de água e energia é um dos principais desafios das empresas de saneamento. Existem várias situações em problemas práticos de engenharia nas quais pesquisadores necessitam minimizar ou maximizar determinadas funções numéricas. As técnicas de otimização já são bastante divulgadas, mas devido à dificuldade de implementação e aos diferentes tipos de aplicação, as novas técnicas vêm ganhado bastante espaço, muitas vezes sem a preocupação inicial de verificar a aplicação das técnicas tradicionais. Neste trabalho foram feitos diferentes testes da aplicação de métodos de otimização ao problema de acionamento (horário ótimo) dos conjuntos motor-bomba do sistema principal de abastecimento de água da cidade de Campina Grande, PB, com aproximadamente 400 mil habitantes. Numa primeira análise de desempenho fez-se uso de programações linear (PL) e não linear (PNL) e algoritmos genéticos (AG), onde foi considerado que as variáveis de decisão pudessem assumir valores fracionários. Além de grandes diferenças no tempo computacional requerido, verificou-se que mudanças nos valores iniciais atribuídos as variáveis de decisão geraram diferentes soluções. Numa segunda análise, voltada a apreciação de métodos que gerassem variáveis de decisão inteiras e binárias, utilizou-se da combinação de técnicas de PL e programação linear inteira e o seu desempenho foi comparado com uma regra de simulação padrão. Nesta análise observou-se uma economia financeira de 20,27% e de consumo energético de 16,86% da aplicação do método de otimização comparado com o método de simulação padrão. Finalmente, com o intuito de resolver problemas de grande porte, foi aplicado uma combinação de PL, para gerar um ótimo global, e programação quadrática, para tornar valores fracionários das variáveis de decisão em valores inteiros e minimizar o número de operações ligadesliga, a um sistema aumentado de abastecimento. pt_BR
dc.publisher.country Brasil pt_BR
dc.publisher.department Centro de Tecnologia e Recursos Naturais - CTRN pt_BR
dc.publisher.program PÓS-GRADUAÇÃO EM LETRAS EM REDE PROFLETRAS (UFRN) pt_BR
dc.publisher.initials UFCG pt_BR
dc.subject.cnpq Recursos Naturais. pt_BR
dc.title Análises e métodos de otimização para eficiência energética de estações elevatórias em sistemas de abastecimento de água. pt_BR
dc.date.issued 2007-07
dc.description.abstract An efficient use of energy regarding a pump scheduling within water distribution companies is one of their major concerns. In practical problems of engineering, there are several situations in which researchers need to minimize or maximize certain numerical functions. Classical optimization techniques have been extensively documented but the difficulties in their implementation have given room for application of new techniques, sometimes with no verification of the applicability of the traditional methods. In this study, different tests of linear and nonlinear programming as well as genetic algorithms have been applied to the pumping scheduling of the water supply system of Campina Grande city, State of Paraíba, which has a population of 400,000 people. Changes in the pump scheduling solutions in addition to variation in processing time have been identified for different sets of initial data and maximum iteration stopping criterion. First, a performance comparison was made for the application of linear and nonlinear programming and genetic algorithm to a smaller pumping system, where the decision variables could take real values. Besides requiring quite different computational times, different initial conditions set to the decision variables resulted in different pumping scheduling solutions. Secondly, a comparison between two methods that results in binary integers for the decision variables has been performed. These methods are a two steps model, which applies a linear programming, and an integer linear programming optimization model, and a standard rule pumping scheduling simulation model. The results have shown a profit increase of 20,27% and a energy saving of 16,86% when applying a two steps model. Finally, in order to be able to solve large problems, another two steps model was applied to an extended number of pumping stations. This model is based on a linear programming, which generates a global optimum for cost minimization, and a quadratic programming, which minimizes maintenance costs as well as force real numbers, attained at the first step, to become binary integers. . pt_BR
dc.identifier.uri http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/16857
dc.date.accessioned 2021-01-04T16:22:30Z
dc.date.available 2021-01-04
dc.date.available 2021-01-04T16:22:30Z
dc.type Tese pt_BR
dc.subject Abastecimento de Água
dc.subject Abastecimiento de agua
dc.subject Water supply
dc.subject Saneamento básico
dc.subject Sanitation
dc.subject Saneamiento
dc.subject Modelos hidráulicos
dc.subject Hydraulic models
dc.subject Balanço de massa
dc.subject Hidráulicos simplificados
dc.subject Hidráulicos complexos
dc.subject Complex hydraulics
dc.subject Hidráulica compleja
dc.subject Programação matemática
dc.subject Programación matemática
dc.subject Mathematical programming
dc.rights Acesso Aberto pt_BR
dc.creator ALBUQUERQUE, Adalberto Aragão de.
dc.publisher Universidade Federal de Campina Grande pt_BR
dc.language por pt_BR
dc.title.alternative Analysis and optimization methods for energy efficiency of pumping stations in water supply systems. pt_BR
dc.identifier.citation ALBUQUERQUE, Adalberto Aragão de. Análises e métodos de otimização para eficiência energética de estações elevatórias em sistemas de abastecimento de água. 2007. 113f. (Tese de Doutorado em Recursos Naturais), Programa de Pós-graduação em Recursos Naturais, Centro de Tecnologias e Recursos Naturais, Universidade Federal de Campina Grande – Paraíba – Brasil, 2007. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/16857 pt_BR


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