Vodárenský průmysl prochází v posledních letech významnými změnami. Řada regionů zahájila programy na zlepšení energetické účinnosti vodáren. Toho lze dosáhnout aktualizací inženýrské infrastruktury a používáním energeticky účinných zařízení.
Úspory lze investovat do další modernizace inženýrských sítí. Podívejme se na hlavní způsoby, jak snížit náklady na vodovody a seznámit se s reálnými zkušenostmi s úspěšnou rekonstrukcí městských jednotných podniků na příkladu města Solikamsk (oblast Perm).
Jedním z energeticky nejnáročnějších úseků vodohospodářských služeb je odběr vody. Odtud pochází tekutý zdroj k čištění a poté do městského komunikačního systému. Většina odběrů vody u nás funguje buď v režimu konstantního tlaku, nebo v souladu s denním harmonogramem spotřeby vody. V druhém případě je přívod vody regulován škrtící metodou, jejíž podstatou je tlumení části tlaku vytvářeného čerpadlem pomocí hydraulického odporu uměle zavedeného do tlakového nebo sacího potrubí. Obvykle se škrcení provádí částečným uzavřením ventilu na výtlačném potrubí čerpadla. Tato metoda je nejjednodušší a nejrozšířenější, ale zároveň nejméně ekonomicky výnosná, protože část tlaku, který zařízení vytváří, je iracionálně vynaložena na překonání odporu ventilu.
Alternativou k regulaci tlaku škrcením je automatická změna rychlosti otáčení oběžného kola čerpadla. V tomto případě bude zařízení poskytovat ty parametry vodovodního systému (tlak a tlak), které jsou v tuto chvíli potřebné. Toto řešení navíc vede k výrazným úsporám – protože výkon spotřebovaný čerpadlem se mění úměrně s třetí mocninou otáček oběžného kola, tzn. Snížení poslední hodnoty o 2 krát vede ke snížení spotřeby energie o 8 krát.
Dnes trh nabízí řadu technických prostředků pro řízení motorů čerpadel, zejména frekvenčních měničů (FC). Jejich použití výrazně zlepšuje kvalitu vodovodního systému.
Výzkum specialistů ze společnosti Grundfos, jednoho z předních světových výrobců čerpací techniky, ukazuje, že při použití frekvenčních měničů:
1. Sníží se únik vody v systému zásobování teplou a studenou vodou spojený s přetlakem (zvýšení tlaku v potrubí o 1 kg/cm2 zajistí zvýšení úniku o 2-7 %);
2. Riziko vodních rázů je sníženo díky hladkému startu čerpadel. V souladu s tím se snižují výdaje na havarijní, preventivní a velké opravy vodovodních sítí a zařízení (včetně elektromotorů, čerpadel, uzavíracích armatur a spouštěcích zařízení).
Příkladem implementace frekvenčního řízení motorů čerpadel je Vodokanal LLC v Solikamsku. Společnost byla založena v roce 2006. V tuto chvíli poskytuje vodu z artézských studní asi 100 000 lidem a 2500 XNUMX organizacím a také přijímá odpadní vody z domácností z celého města. Když se podnik dostal pod jurisdikci Solikamsk LLC, odborníci analyzovali městský vodovodní systém a zjistili, že je nutné opravit stávající komunikace, uspořádat sítě v nových oblastech a také vyměnit zařízení, které je odpovědné za zásobování vodou spotřebitelům.
„V roce 2010 provedli inženýři naší společnosti audit čerpací techniky na zařízení VPS-3 Klestovka,“ říká Valerij Baškircev, specialista společnosti Revitekh (Perm), dodavatel inženýrských zařízení pro vodovodní, kanalizační a topné systémy. – Účelem postupu bylo vybrat čerpadla pro systém čerpání vody. Audit ukázal, že při výměně zastaralého zařízení D 200-35 za energeticky úsporná čerpadla řady GRUNDFOS NB s frekvenčním měničem CUE od stejné společnosti bude úspora energie až 30 %.
Zařízení instalované ve Vodokanal LLC v Solikamsku je vybaveno motory jedné z nejvyšších tříd energetické účinnosti – IE3, jejichž účinnost je 88 %. Každé zařízení je testováno v továrně výrobce, což je potvrzeno certifikátem. Konstrukční vlastnosti čerpadel řady NB umožňují servis zařízení bez odpojování potrubí od tělesa zařízení, což pomáhá snižovat provozní náklady a čas.
Odkaz: V roce 2009 vyvinuly země EU na základě IEC 60034-30:2008 normu EN 60034-30:2009 „Točivé elektrické stroje. Část 30. Třídy účinnosti jednootáčkových, třífázových asynchronních motorů s kotvou nakrátko (kód IE)“, podle kterých se klasifikace účinnosti elektromotorů mění takto:
IE1 – „standardní“ třída účinnosti (obdoba EFF2);
IE2 – „zvýšená“ třída účinnosti (obdoba EFF1);
IE3 – „prémiová“ třída účinnosti;
IE4 – třída účinnosti „super premium“ (v současné době probíhá proces zavádění této třídy energetické účinnosti do čerpacích zařízení)
Je důležité, aby se zavedení energeticky účinných technologií poměrně rychle vyplatilo. Podle společnosti Vodokanal LLC v Solikamsku se investice do zařízení vrátily za pouhých 10 měsíců. „Nestabilní situace v oblasti zásobování vodou vede k tomu, že se městské jednotkové podniky snaží realizovat pouze projekty s krátkou dobou návratnosti – do jednoho a půl roku,“ komentoval zástupce městského podniku. Rychlá návratnost investice byla rozhodujícím faktorem pro rozhodnutí o další modernizaci vodovodu Solikamsk. Čerpadla řady NB byla brzy dodána do vodní čerpací stanice Lesnoye, která rovněž patří k městské vodárenské společnosti. Automatizované řízení zařízení zajišťuje skříň Control MPC-E s vestavěnými frekvenčními měniči, která zapnutím nebo vypnutím potřebného počtu čerpadel upravuje výkon systému.
Čerpadla s frekvenčním měničem se ve vodovodních systémech osvědčila již poměrně dlouho. Ještě v polovině 90. let byla v Ljubertsy u Moskvy (6. mikrookres) spuštěna stanice vybavená vertikálními čerpadly GRUNDFOS řady CRE s vestavěným frekvenčním měničem. Stanice na zvýšení tlaku funguje správně již téměř 20 let. Podle specialistů Grundfos, kteří pro zařízení poskytovali servisní podporu, se toto řešení vzhledem k vysokým ukazatelům energetické účinnosti vyplatilo již po třech letech provozu.
Také v Ljubertsy (mikročtvrť “vesnice Kalinina”) byla kompletně zrekonstruována jednotka zásobování studenou vodou. Místo zastaralého zařízení byla instalována posilovací stanice tlaku GRUNDFOS Hydro 2000ME (stará modifikace stanice Hydro MPC-E). Instalace se skládá ze čtyř čerpadel CRE s pohonem s proměnnou frekvencí, sestavených na jedné platformě. Sada obsahuje také ovládací skříň zařízení. Díky realizovanému projektu nejsou ani ve špičce zapojena více než tři čerpadla (obvykle dvě). Ve zbytku času stačí jedno čerpadlo, přestože systém zásobuje vodou několik domů (včetně 17patrové budovy) a je určen k připojení další výškové budovy.
Investice do moderního vybavení se vyplatí: jak se v praxi ukázalo, investice se vrátí v poměrně krátké době. Pokračující používání energeticky účinných zařízení přináší výhody jak samotným energetickým společnostem, tak spotřebitelům. Ušetří se značná část rozpočtu, vodárny mají prostředky na plánované opravy, rekonstrukce atd., což umožňuje městským jednotkám omezit růst tarifů.
