การพัฒนาซอฟต์แวร์สำหรับการประเมินพลังงานในโครงข่ายท่อน้ำประปา

บทคัดย่อ

ปัจจุบัน การประเมินพลังงานมีความสำคัญต่อการบริหารจัดการระบบโครงข่ายท่อน้ำประปา เนื่องจากโครงข่ายท่อน้ำประปาเป็นระบบสาธารณูปโภคขั้นพื้นฐานที่มีขนาดใหญ่ที่ใช้พลังงานอย่างมากเพื่อสามารถจ่ายน้ำที่มีปริมาณและแรงดันเพียงพอไปยังผู้ใช้น้ำ การประเมินพลังงานในโครงข่ายท่อน้ำประปาทำให้ทราบถึงประสิทธิภาพของระบบที่มีอยู่ได้ โดยการประเมินพลังงานจำเป็นที่ต้องทำสมดุลของพลังงาน โดยเบื้องต้น พลังงานเข้าระบบ (E_in) จะถูกเปลี่ยนอยู่ในรูปพลังงาน 3 องค์ประกอบดังนี้ 1) พลังงานที่ส่งถึงผู้ใช้น้ำ (E_U) 2) พลังงานที่ออกจากระบบในรูปแบบน้ำสูญเสีย (E_l) และ 3) พลังงานที่สูญเสียเนื่องจากแรงเสียดทาน (E_F) การทราบถึงประสิทธิภาพการใช้พลังงานของแต่ละองค์ประกอบและทำให้สามารถวางแผนจัดการและเลือกกลยุทธ์ที่เหมาะสมในการเพิ่มประสิทธิภาพได้ เช่น การลดน้ำสูญเสียเพื่อลด E_l การปรับปรุงขยายขนาดท่อเพื่อลด E_F เป็นต้น ปัจจุบันการทำสมดุลพลังงานได้อย่างละเอียดนั้นจำเป็นต้องดึงผลลัพธ์จากแบบจำลองชลศาสตร์ด้วยมือซึ่งทำให้ต้องใช้ระยะเวลาและความละเอียดในการคำนวณอย่างมาก งานวิจัยนี้จึงได้พัฒนาซอฟต์แวร์ที่สามารถประเมินพลังงานโดยนำเข้าแบบจำลอง EPANET เพื่อความสะดวกในการทำสมดุลพลังงาน โดยได้ทดสอบการใช้งานกับโครงข่ายท่อประธานของสำนักงานการประปานครหลวงสาขาสมุทรปราการ จากข้อมูลเดือนมีนาคม ปี พ.ศ.2561 พบว่า E_in เท่ากับ 36,920 กิโลวัตต์-ชั่วโมง/วัน (100%) ได้ถูกเปลี่ยนเป็น E_U 16,914 กิโลวัตต์-ชั่วโมง/วัน (45.8%) E_l เท่ากับ 1039 กิโลวัตต์-ชั่วโมง/วัน (2.8%) และ E_F สูงถึง 18,967 กิโลวัตต์-ชั่วโมง/วัน (51.4%) ซึ่งแสดงให้เห็นว่าควรขยายขนาดท่อเพื่อลด E_F