Design and analysis of a hybrid powered reverse osmosis water system for use in a remote location in Newfoundland
Notice bibliographique
Résumé
Remote communities such as McCallum, Newfoundland and Labrador, face critical challenges in accessing clean water and reliable electricity. Persistent water shortages, combined with lead contamination from naturally occurring soil, have rendered conventional solutions ineffective. Additionally, the community lacks grid access and depends entirely on diesel generators, which are expensive, emission-intensive, and often unreliable. To address these issues, this thesis presents the design, simulation, and implementation of a hybrid-powered reverse osmosis (RO) water treatment system. The work is structured in three phases. First, an optimal hybrid energy system (HES) was developed using HOMER Pro software, combining photovoltaic panels, a wind turbine, battery storage, and a small DC diesel generator for backup. This system reduced net present cost by over 70% compared to diesel-only operation and achieved a 98.8% renewable energy fraction, significantly cutting greenhouse gas (GHG) emissions. Second, dynamic simulations in MATLAB/Simulink validated system stability and reliable power delivery to the RO unit under varying environmental conditions. Third, a low-cost and low-power SCADA system was implemented using LoRa-enabled ESP32 modules for long-range communication and a local MQTT broker with web-based FUXA for visualization and monitoring. This architecture supports real-time monitoring and two-way control without relying on internet or cellular connectivity. The complete system was tested in the lab under various operational scenarios, confirming its ability to deliver clean, reliable, and low-emission power. This thesis offers a scalable and replicable model for resilient energy infrastructure in off-grid, resource-constrained communities.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».