» » » » Енергозбереження у системах водопостачання

Енергозбереження у системах водопостачання

Тривалий режим роботи S1 Останнім часом набуло популярності слово "енергозбереження". Його найчастіше використовують, у тих обговорення чогось, що вимагає значних матеріальних і фінансових регулярних вкладень. Маються на увазі витрати на експлуатацію та обслуговування деяких енергоспоживачів. Такими споживачами переважної частини електроенергії, вироблюваної електростанціями є електродвигуни. Вони займають найвагоміший сегмент серед споживачів електроенергії. Розглядаючи галузь комунального водопостачання, можна відзначити, що рівень електроенергії, що реально споживається, далекий від достатнього. Зростання цін на електроенергію змушує задуматися про реально достатній рівень споживання останньою електродвигунами насосних установок.

Завищений рівень споживання електроенергії є наслідком низького ККД насосних установок та систем водопостачання в цілому.

Вважається, що сьогодні відносні витрати на виробництво деякої кількості електроенергії вдвічі більші, ніж витрати на модернізацію обладнання з метою економії тієї ж кількості енергії.

Як показали численні дослідження причин неефективної роботи обладнання – основними факторами, що знижують ККД насосної станції, є:

  • невідповідність робочих характеристик (напір і подача) насоса параметрам системи. До того ж, виробник може заявляти досить високий рівень ККД для насосних установок, що випускаються, наприклад від 60% до 75% для різних типів насосів. Але, насправді, як показує експлуатація, реальний ККД різних типів насосних станцій знаходиться в межах 10 – 40%.
  • застосування засувок для регулювання режиму роботи насоса.
  • вибір насоса "із запасом" — з більшими, ніж необхідно, параметрами напору та подачі часто робиться ще на стадії проектування у разі підвищення навантаження на систему при можливому збільшенні обсягів водоспоживання.
  • знос і корозія трубопроводу, заміна труб під час ремонту, зниження або збільшення навантаження на мережу та інші причини...

Для врівноваження реальних параметрів насосів та необхідних характеристик систем водопостачання, найпростішим та найпоширенішим способом є регулювання потоку рідини у трубопроводі за допомогою засувок. При цьому відбувається значне збільшення споживаної насосом потужності при зниженні витрати води. Як результат – зниження ефективності системи водопостачання, скорочення терміну служби обладнання тощо

Дослідження можливих методів зниження енерговитрат на експлуатацію насосних систем показали:

  • заміна насосів на сучасні, ефективніші моделі знижує енергоспоживання на 1 – 2%;
  • заміна електродвигунів – на 1 – 3%;
  • підрізання та заміна робочих коліс – на 10 – ndash; 20%;
  • паралельна установка насосів для каскадного регулювання подачі – на 10 – ndash; 30%;
  • зниження частоти обертання – на 5 – 40%;
  • регулювання подачі перетворювачами частоти (порівняно з регулюванням засувками) – на 10 – ndash; 60%.

Як бачимо, максимум економії електроенергії досягається за рахунок адаптації параметрів насоса під вимоги системи (заміна засувок на перетворювачі частоти або каскадне регулювання подачі насоса), найменша — за рахунок заміни насоса з ідентичними (завищеними) характеристиками.

Підіб'ємо підсумки:

  • при регулюванні засувкою зі зменшенням витрати води ККД насоса зменшується, а значення напору зростає. Отже, зі зменшенням витрат води питома витрата електроенергії швидко зростає;
  • якщо регулюємо числом насосів, то ККД двигуна та насоса незмінно. Натиск через зменшення витрати та втрат у мережі знижується, питомі витрати електроенергії також знижуються;
  • при частотному регулюванні електродвигуна ККД насоса та електродвигуна зі зменшенням витрати знижуються, натиск також знижується, питомі витрати електроенергії змінюються незначно.

Отже, найбільш економічно — зміна числа працюючих насосів; далі – частотне регулювання насосів. Найкращим рішенням є збільшення кількості насосів та оснащення їх частотними перетворювачами.

При цьому в системах з різко змінюваною витратою раціональніше використовувати частотне регулювання, а в системах з плавною зміною витрати раціональніше каскадне регулювання.

Використання засувок є ефективним (внаслідок їх невисокої вартості) для дрібних насосів, а також коли регулювання проводиться протягом невеликої кількості годин на рік т.к. вартість електроенергії, що споживається, мала в порівнянні з вартістю впровадження енергоефективного обладнання.