نحوه‌ی انتخاب پمپ مورد نیاز برای یک شبکه‌ی آبرسانی ساخته‌شده با EPANET

انتخاب صحیح پمپ در شبکه‌های آبرسانی، نقش تعیین‌کننده‌ای در تأمین فشار مناسب، پایداری هیدرولیکی و کاهش هزینه‌های انرژی دارد. نرم‌افزار EPANET این امکان را فراهم می‌کند که پس از مدل‌سازی شبکه‌ی ساخته‌شده، پمپ مورد نیاز بر اساس شرایط واقعی بهره‌برداری انتخاب و ارزیابی شود.

---

۱. هدف از انتخاب پمپ در شبکه آبرسانی

پمپ در شبکه آبرسانی به‌منظور:

• جبران افت هد مسیر
• تأمین فشار حداقل در گره‌های بحرانی
• انتقال آب به مخزن یا مناطق مرتفع
• پاسخ‌گویی به شرایط اوج مصرف

انتخاب نادرست پمپ می‌تواند منجر به افت فشار، مصرف انرژی بالا یا استهلاک تجهیزات شود.

---

۲. گام اول: تحلیل هیدرولیکی شبکه‌ی ساخته‌شده

پیش از انتخاب پمپ، لازم است شبکه‌ی موجود در EPANET بدون پمپ یا با پمپ فرضی تحلیل شود تا:

• گره‌های دارای حداقل فشار مشخص شوند
• دبی موردنیاز شبکه در شرایط اوج مصرف تعیین گردد
• افت هد مسیر بحرانی محاسبه شود

این مرحله معمولاً با Extended Period Simulation (EPS) انجام می‌شود.

---

۳. تعیین نقطه کار پمپ (Operating Point)

نقطه کار پمپ شامل دو پارامتر اصلی است:

• دبی طراحی ($Q$Q):

  بیشترین دبی موردنیاز شبکه (معمولاً در ساعت اوج مصرف)

• هد موردنیاز ($H$H):

  مجموع موارد زیر:

  • اختلاف تراز ارتفاعی
  • افت هد اصطکاکی لوله‌ها
  • فشار حداقل مورد نیاز در گره بحرانی

$H=\Delta Z+h_f+h_{min}$H=ΔZ+hf​+hmin​

این مقادیر مستقیماً از نتایج تحلیل EPANET استخراج می‌شوند.

---

۴. انتخاب پمپ بر اساس منحنی هد–دبی

پس از تعیین $Q$Q و $H$H:

• منحنی‌های هد–دبی پمپ‌های موجود بررسی می‌شود
• پمپی انتخاب می‌گردد که نقطه کار شبکه در محدوده‌ی بهینه عملکرد آن قرار گیرد
• ترجیحاً نقطه کار نزدیک به نقطه بیشینه راندمان (BEP) باشد

این کار موجب افزایش طول عمر پمپ و کاهش مصرف انرژی می‌شود.

---

۵. تعریف پمپ در EPANET

در EPANET، پمپ به یکی از روش‌های زیر تعریف می‌شود:

• تعریف Pump Curve شامل نقاط هد و دبی
• یا استفاده از منحنی مشخصات سازنده پمپ

پس از تعریف پمپ:

• شبیه‌سازی مجدد شبکه انجام می‌شود
• فشار گره‌ها و دبی‌ها بررسی می‌گردد

---

۶. بررسی فشار گره‌های بحرانی

پس از انتخاب پمپ، باید اطمینان حاصل شود که:

• فشار همه‌ی گره‌ها در محدوده مجاز است
• هیچ گره‌ای دچار فشار بیش از حد یا کمتر از حداقل مجاز نمی‌شود
• شرایط بهره‌برداری در ساعات مختلف پایدار است

این بررسی با تحلیل EPS انجام می‌شود.

---

۷. ارزیابی مصرف انرژی پمپ

یکی از نتایج مهم تحلیل پمپ در EPANET:

• توان مصرفی پمپ
• زمان عملکرد پمپ در شبانه‌روز

با استفاده از داده‌ها می‌توان:

• مصرف انرژی روزانه را محاسبه کرد
• گزینه‌های جایگزین (پمپ کوچک‌تر، چند پمپ موازی) را مقایسه نمود

---

۸. بررسی سناریوهای مختلف انتخاب پمپ

برای انتخاب بهینه، معمولاً چند سناریو بررسی می‌شود:

• یک پمپ بزرگ
• دو یا چند پمپ موازی
• کنترل دور متغیر (VSD)

EPANET امکان تحلیل و مقایسه این سناریوها را فراهم می‌کند.

---

جمع‌بندی

انتخاب پمپ مورد نیاز برای یک شبکه‌ی آبرسانی ساخته‌شده با EPANET فرآیندی مرحله‌به‌مرحله است که با تحلیل هیدرولیکی دقیق آغاز شده و با بررسی فشار گره‌ها، عملکرد پمپ و مصرف انرژی تکمیل می‌شود. استفاده صحیح از EPANET کمک می‌کند پمپی انتخاب شود که هم از نظر فنی و هم اقتصادی بهینه باشد.

کلیدواژه ها : انتخاب پمپ-EPANET-شبکه آبرسانی-تحلیل هیدرولیکی-منحنی هد–دبی-Pump Curve-نقطه کار پمپ-BEP-افت هد-Extended Period Simulation-مصرف انرژی پمپ-گره بحرانی