Με ενθουσιασμό ανακοινώνουμε την έναρξη του έργου HYDRA: Μια αρθρωτή και προσαρμόσιμη πειραματική εγκατάσταση για την ανάπτυξη και δοκιμή έξυπνων τεχνολογιών νερού, το οποίο θα δημιουργήσει, στο Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Υδραυλικής του ΕΜΠ, μια αρθρωτή και επεκτάσιμη πειραματική διάταξη ροής υπό πίεση, που θα συνοδεύεται από φυσικά και ψηφιακά στοιχεία αστικών συστημάτων ύδρευσης. Η υποδομή θα επιτρέπει τη διαμόρφωση εναλλακτικών τοπολογιών δικτύου, επιτρέποντας τη συγκριτική αξιολόγηση τεχνολογιών σε ένα ευρύ φάσμα λειτουργικών συνθηκών και σεναρίων.
Το HYDRA θα είναι η πρώτη υποδομή αυτού του τύπου στην Ελλάδα, και μία από τις λίγες στην Ευρώπη, ενώ επιλέχθηκε για χρηματοδότηση από τα ΕΛΙΔΕΚ, στο πλαίσιο της 2ης Πρόσκλησης για την προμήθεια Εξοπλισμού Έρευνας Υψηλής Αξίας.
Οι τρέχουσες και μελλοντικές υπηρεσίες των αστικών υποδομών ύδρευσης αντιμετωπίζουν μια σειρά από προκλήσεις στην παροχή ασφαλούς και αξιόπιστου νερού για την κάλυψη των αναγκών των αυξανόμενων αστικών πληθυσμών, συμπεριλαμβανομένων των γηράσκουσων υποδομών, του μη κερδοσκοπικού νερού, των κλιματικών πιέσεων, της μόλυνσης, των κυβερνοφυσικών απειλών και της συνεχούς ανάγκης για βιώσιμες και ανθεκτικές πρακτικές διαχείρισης. Σε αυτό το πλαίσιο, το HYDRA επιχειρεί να λειτουργήσει ως καταλύτης καινοτομίας, υποστηρίζοντας την ανάπτυξη, τη βαθμονόμηση, τη δοκιμή και τη συγκριτική αξιολόγηση νέων έξυπνων τεχνολογιών υλικού και λογισμικού, σε πειραματικές, αν και κοντά στις πραγματικές συνθήκες. Στόχος του είναι να ενισχύσει σημαντικά τις υπάρχουσες ακαδημαϊκές, ερευνητικές και εμπορικές ευκαιρίες για πολλαπλούς ενδιαφερόμενους φορείς, τόσο δημόσιους όσο και ιδιωτικούς. Επιπλέον, αυτή η πειραματική εγκατάσταση θα επιτρέψει στα ενδιαφερόμενα μέρη, όπως οι εταιρείες ύδρευσης και οι φορείς διαχείρισης κρίσιμων υποδομών, να επιδείξουν και να επικυρώσουν την ακρίβεια, την αποτελεσματικότητα και την εφαρμοσιμότητα νέων τεχνολογιών πριν επιλέξουν την ενσωμάτωσή τους στην καθημερινή τους επιχείρηση.
Στόχοι του HYDRA:
τα προπτυχιακά, μεταπτυχιακά και δια βίου μάθησης μαθήματα του ΕΜΠ μπορούν να υποστηριχθούν από πρακτικές εμπειρίες για νέους μηχανικούς
καινοτόμα μοντέλα και αλγόριθμοι για συστήματα ύδρευσης (π.χ., βασισμένα σε τεχνικές μηχανικής μάθησης και αισθητήρων απαλής τεχνολογίας) καθώς και ψηφιακές υπηρεσίες και εφαρμογές
νέες λύσεις υλικού και λογισμικού (όπως έξυπνοι μετρητές τρίτων ή/και αισθητήρες ποιότητας νερού) μπορούν να αξιολογηθούν και να συγκριθούν ώστε να καταστούν κατάλληλες για πραγματικές καταστάσεις και να εγγυηθούν την οικονομική βιωσιμότητα της υποδομής HYDRA.
Το HYDRA θα αποτελείται από ένα αρθρωτό και επεκτάσιμο κύκλωμα σωλήνων υπό πίεση των δύο βασικών πειραματικών διατάξεων, δηλαδή, ενός δικτύου με βρόχο (HYDRA-L) και ενός δικτύου μονής διέλευσης (HYDRA-SP), μαζί με άλλα φυσικά στοιχεία ενός συστήματος ύδρευσης (π.χ. δεξαμενές αποθήκευσης και αποστράγγισης, αντλίες, βαλβίδες απομόνωσης και εξόδου), τα οποία θα επιτρέπουν τη διαμόρφωση εναλλακτικών τοπολογιών και κλιμάκων δικτύου, υπό ένα ευρύ φάσμα συνθηκών λειτουργίας και δυναμικών σεναρίων πραγματικού κόσμου, τόσο σε χωρικό όσο και σε χρονικό επίπεδο.
Όσον αφορά τις λειτουργίες, το νερό στο HYDRA θα παρέχεται από το κύριο δίκτυο ανακυκλοφορίας του Εργαστηρίου Υδραυλικής και όλες οι εκροές θα συλλέγονται στη δεξαμενή αποστράγγισης, η οποία έχει διπλή λειτουργία:
α) αποθήκευση και ανακυκλοφορία νερού για ελαχιστοποίηση της κατανάλωσης και
β) απομόνωση όγκων που περιέχουν χημικούς ή βιολογικούς παράγοντες, για μεγιστοποίηση της ασφάλειας και αποφυγή ανακυκλοφορίας τους στο σύστημα. Το HYDRA-L χρησιμεύει ως εξομοιωτής συστήματος διανομής για οικιακές (σωλήνες μικρής διαμέτρου) και βιομηχανικές εισροές (μεγαλύτερης διαμέτρου) σε κύριες και δευτερεύουσες κλίμακες.
Η εγκατάσταση μπορεί να αναδημιουργήσει πολλαπλές τοπολογίες και λειτουργικές συνθήκες, μέσω των τηλεχειριζόμενων βαλβίδων σε κάθε σύνδεσμο και των αντλιών τροφοδοσίας, και να προσαρμόσει διαφορετικά επίπεδα κατανάλωσης (οικιακή, βιομηχανική κ.λπ.) και χρονικά μεταβαλλόμενα πρότυπα ζήτησης μέσω των ρυθμιζόμενων, τηλεχειριζόμενων βαλβίδων εκροής σε κάθε κόμβο.
Το έργο ξεκινά την 1η Νοεμβρίου 2025 και οι δραστηριότητές του θα παραταθούν για τα επόμενα δύο χρόνια. Κύριος Ερευνητής είναι ο Καθηγητής Χρήστος Μακρόπουλος. Ίδρυμα διεξαγωγής είναι η Σχολή Πολιτικών Μηχανικών του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου (ΕΜΠ).
Θεωρητικό σχέδιο της πειραματικής εγκατάστασης HYDRA
Το Έργο με τίτλο υλοποιείται στο πλαίσιο της «2ης Προκήρυξης ΕΛ.ΙΔ.Ε.Κ. για την προμήθεια ερευνητικού εξοπλισμού μεγάλης αξίας» (Αριθμός Έργου ΕΛ.ΙΔ.Ε.Κ. 18168).
