مدل های بهینه سازی برای صرفه جویی در انرژی و افزایش عمر عملیات سیستم های پمپاژ آب

سیستم های پمپاژ آب به طور گسترده در کاربردهای صنعتی و صنعتی استفاده می شود. در طول عمر عملیاتی آنها انرژی و مواد (عمدتا برای نصب و جایگزینی قطعات) مصرف می کنند. هدف از این مقاله، بهینه سازی عملیات پمپ برای صرفه جویی در انرژی و افزایش عمر مفید پمپ ها و اجزای آنها است. این مقاله به چندین دوره (به عنوان مثال، افق زمانی ۲۴ ساعته) بهینه سازی سیستم های پمپاژ را مورد توجه قرار می دهد. برای این منظور، ما یک رویکرد بهینه سازی مبتنی بر شبیه سازی از جمله ویژگی های جدید فنی مربوط به یک سیستم پمپاژ عمومی اما واقع بینانه، یعنی کاویتاسیون و سرریز، ایجاد کرده ایم. بهینه سازی چند دوره ای پیشنهادی بیشتر از بهینه سازی کلاسیک استاتیک (به عنوان مثال در مرحله طراحی) متفاوت است، پیشنهاد یک رویکرد پویا جدید که در آن پمپ فعال سازی به طور پویا به منظور مدیریت بهینه متغیر جریان آب هدایت می شود. علاوه بر این، مشکل شامل محدودیت در تعداد فعال شدن پمپ ها مجاز به کاهش فشار مواد است. اجرای حلقه های مختلف الگوریتم بهینه سازی فراشناختی (به عنوان مثال الگوریتم ژنتیک، آنیلینگ شبیه سازی و بهینه سازی ذرات ذرات) برای حل مسئل

Highlights•Three algorithms are compared to minimize energy pump consumption.•The pump model includes energy, cavitation, overow and activation frequency.•Static and dynamic optimizations are investigated.•The dynamic optimization can reduce the energy consumption by 6.5%.AbstractWater pumping systems are widely used in industrial and civil applications. During their operational life, they consume energy and materials (mainly for installation and replacement of components). The aim of this paper is to optimize the pump operations in order to save energy and enlarge the operational life of the pumps and their components. This paper addresses the multi-period (e.g. 24-hours time horizon) optimization of pumping systems. To this end, we have developed a simulation-based optimization approach including novel relevant technical features of a generic but realistic pumping system, namely cavitation and overflow. The proposed multi-period optimization differs further from the classic static op