Енергоспестяващи технологии

ЕНЕРГОСПЕСТЯВАЩИ ТЕХНОЛОГИИ

PSC И СПЕСТЯВАНЕ НА ЕНЕРГИЯ

Никой не се съмнява в проблемите, свързани с пестенето на електроенергия във водоснабдителните системи, а водоснабдителните компании, доколкото е възможно, въвеждат енергоспестяващи технологии, базирани на частно контролирано електрическо задвижване във водни помпени станции (WPS). Що се отнася до факта, че канализационните помпени станции (SPS) пестят енергия, някои мениджъри са просто объркани: няма контролни клапани, няма нужда да се поддържа налягане, помпите се включват и изключват автоматично, а когато са изключени, те изобщо не консумират нищо - така че за какво спестяване на енергия можем да говорим?

Въпреки такива „убедителни“ аргументи, въвеждането на честотно задвижване в SPS е не по-малко ефективно, отколкото при VNS, и те спестяват електроенергия в SPS поради:

оптимизация на помпата;

поддържане на максимално допустимото ниво в резервоарите SPS;

намаляване на хидродинамичните загуби в тръбопровода;

допълнително спестяване на енергия в пречиствателните съоръжения.

Нека разгледаме по-отблизо тези компоненти.

Според теорията производителността (дебит) на идеална помпа е пропорционална на скоростта на въртене, а мощността, консумирана от помпата, е пропорционална на куба на скоростта. Ако например скоростта на помпата се намали наполовина, нейната производителност също ще намалее наполовина, но мощността ще намалее осем пъти. Така се оказва, че за изпомпване на същия обем течност, идеална помпа с половин скорост ще отнеме два пъти повече време, отколкото работа с номинална скорост, но консумацията на енергия ще намалее с фактор четири. Реалните помпи се различават значително от идеалните иконсумацията на енергия при най-благоприятни обстоятелства може да бъде намалена наполовина, но реално тя е 25 - 40%, в зависимост от режима на работа на SPS. Ако искате да постигнете максимално спестяване на енергия, тогава едновременно с въвеждането на електрическо задвижване с честотно управление е необходимо да инсталирате модерно помпено оборудване.

Дълбочината на резервоарите за отпадъчни и фекални води е от 3 до 5 метра, а на някои канализационни помпени станции и повече. Тъй като честотно управляваното електрическо задвижване в автоматичен режим позволява да се поддържа дадено ниво в резервоара, независимо от количеството на притока на отпадни води, то може (трябва) да се поддържа на максимално допустимото ниво. Това ще създаде свръхналягане от 0,3 - 0,5 атмосфери, което ще "помогне" на помпата, което ще осигури допълнителни спестявания.

Когато се използва честотен преобразувател за автоматично поддържане на предварително определено ниво в SPS резервоара, помпата, като правило, работи при ниска скорост, което води до намаляване на скоростта на изпомпване на течността и намаляване на хидродинамичните загуби в тръбопровода. Намаляването на хидродинамичните загуби разтоварва помпата и съответно осигурява допълнителни икономии на енергия.

Неочаквано, поне за нас, се оказа, че с въвеждането на честотно електрическо задвижване на канализационната помпена станция, освен 35% икономия на енергия, получихме и допълнителни 15% икономия на пречиствателни съоръжения. Този резултат беше отчетен само защото в пречиствателната станция вече бяха монтирани честотни преобразуватели и постоянно се следеше потреблението на електроенергия. Допълнителните спестявания могат да се обяснят само с факта, че канализационната помпена станция е променила режима на изпомпване на отпадъчни води към пречиствателните съоръжения. С автоматикподдържайки предварително определено ниво в SPS резервоарите, водата се подава към пречиствателната станция не на залпове, както когато помпата работи в режим старт-стоп, а плавно. Този режим на изпомпване се оказва "по-удобен" за аеробните бактерии и те консумират по-малко кислород, което позволява да се намали производителността на вентилаторите и да се постигнат допълнителни икономии на енергия.

Като пример отбелязваме мимоходом, че намаляването на работната честота с 1 Hz на вентилатор с мощност 110 kW дава икономия от 10 kW. На практика успяхме да намалим работната честота, при стабилна работа на вентилатора, до 45 Hz - така че изчислете спестяванията!

Трябва също да се отбележи, че когато използвате честотно задвижване, имате възможност да не плащате за реактивна енергия, тъй като факторът на реактивната мощност (cos φ) на честотните преобразуватели, като правило,>gt; 0,98.

КАКВО ДА ВЗЕМЕТЕ ПРЕДВИД, КОГАТО РАЗРАБОТВАТЕ ИЛИ ЗАКУПУВАТЕ СТАНЦИЯ ЗА УПРАВЛЕНИЕ НА ПОМПИ

Ако сте закупили SPS контролна станция по-евтино от вашия съсед, не се радвайте, но ако станцията на вашия съсед се изплати по-рано и спести повече, не се разстройвайте, има обективни причини за всичко. Нека разгледаме някои от тях.

1. Може да се окаже, че след известно време, след инсталиране на честотния преобразувател на SPS, спестяванията на енергия ще започнат да намаляват. С какво е свързано? Това се обяснява с факта, че с намаляване на скоростта на помпата, скоростта на изпомпване на фекална вода в тръбопроводите също намалява. Ако тази скорост е много ниска, тогава по стените на тръбопровода започва да се образува плака, което намалява напречното сечение на тръбопровода. Намаляването на напречното сечение води до увеличаване на хидродинамичното съпротивление на тръбопровода и в резултат на това до намаляване на ефективността на честотно управляванияелектрическо задвижване. В практиката е установено, че минималната скорост на потока трябва да бъде най-малко 1 m/s. Също така е желателно да изпомпвате тръбопровода няколко пъти на ден при максимална скорост на помпата, което ще ви предпази от нежелани последствия.

2. За да се повиши ефективността на честотния преобразувател, нивото на фекални и отпадъчни води в SPS резервоарите се поддържа на максимално допустимото ниво. При този режим на работа на канализационната помпена станция на дъното на резервоара се образува утайка, което може да доведе до намаляване на обема му. За да се избегне това нежелано явление, е необходимо да се комбинира режимът на разбъркване през нощта с режима на работа на честотния преобразувател, при който резервоарът се изпомпва до долното допустимо ниво. Желателно е този режим да се комбинира с изпомпване на тръбопровода с максимална скорост, за да се предотврати образуването на утайка по стените на тръбопровода.

3. Всеки от нас знае, че всеки механизъм има оптимален режим на работа, при който ефективността на използването му е най-висока. С други думи, това е работната точка, при която специфичният разход на енергия за единица извършена работа ще бъде най-малък. Ефективността на KNS може да се оцени чрез специфичната консумация на енергия за изпомпване, например, на един m 3 течност (W/m 3 ). Много е трудно да се изчисли оптималната работна точка за SPS, тъй като е необходимо едновременно да се вземат предвид няколко параметъра, които се променят по време на работа: ефективност на двигателя, ефективност на помпата, хидродинамично съпротивление на тръбопровода, плътност и температура на изпомпваната течност и др. Следователно е много по-лесно експериментално да се установи тази работна точка (скорост на помпата).

Защо всъщност са необходими всички тези измервания? В крайна сметка честотният преобразувател и без него дава прилични спестявания. Това е вярно, разбира се, но ниеискаме да спестим повече и трябва да "научим" честотния преобразувател да работи както ние искаме, а не както "може". За да направите това, честотният преобразувател се превключва в режим на работа по ниво. Помпата се включва, когато резервоарът се напълни до горното допустимо ниво, и се изключва, когато нивото спадне с 20 - 50 см. В същото време помпата работи с оптималната скорост, която сте определили, с най-ниска специфична консумация на енергия и с най-висока ефективност. Честотата на стартиране обаче не играе съществена роля, тъй като честотното стартиране изключва електрически и механични претоварвания на двигателя, механични претоварвания на помпата и елиминира хидравличните удари в тръбопровода.

Ако потокът вода в резервоара стане такъв, че помпата, работеща с оптимална скорост, няма време да я изпомпва, честотният преобразувател автоматично преминава в режим на поддържане на максимално допустимото ниво. В този случай ефективността на помпата ще намалее донякъде, но ние сме принудени да предотвратим преливането на резервоара. При намаляване на дебита на отпадните води, честотният задвижващ механизъм автоматично превключва на работа на ниво. Нарекохме тази работа на честотно управляваното електрическо задвижванеинтелигентен режим и успешно я използваме в нашите SPS контролни станции.

4. Във всяка канализационна помпена станция са инсталирани няколко помпи. Ако една помпа няма време да изпомпва резервоара, тогава втората помпа, третата и т.н. се включват, за да й помогнат. Устройство, което автоматично включва и изключва допълнителни помпи, се нарича каскаден контролер. В честотните преобразуватели Danfoss, които НПП Техносервиспривод използва в своите контролни станции за помпени агрегати KNS, каскадният контролер е интегриран в таблото за управление. Това отличава Danfossот други честотни преобразуватели - не се изисква инсталиране на допълнително скъпо оборудване.

Допълнителните помпи се включват по различни начини, може да бъде директен старт, старт звезда / триъгълник и в най-добрия случай мек стартер (SCD). Трябва да се помни, че за стартиране на помпата, дори и при използване на мек стартер, е необходимо да се осигури най-малко три пъти пусковия ток, а при директен старт - 5 до 7 пъти пусковия ток. Текущите претоварвания имат отрицателен ефект не само върху двигателите и помпите, но и върху комутационното оборудване, електрическите мрежи и трансформаторните подстанции.

Предвид гореизложеното, АЕЦ Техносервизпривод използва в своите контролни станции режим „байпас“ на честотния преобразувател. Същността на техническото решение се състои в това, че преди да се включи допълнителната помпа, помпата, работеща с честотния преобразувател, се свързва директно към електрическата мрежа (режим „байпас“ или „байпас“), а допълнителната помпа се свързва към честотния преобразувател. Този режим ви позволява да използвате честотния преобразувател за последователна работа с няколко помпи, което означава, че всички помпени двигатели на KNS последователно ще се „наслаждават“ на предимствата на честотното стартиране и управление.

Всички горепосочени изисквания са успешно внедрени в станциите за управление на помпени агрегати на КНС, разработени от специалистите на НПП Техносервиспривод. От 1995 г. научно-промишленото предприятие "Техносервизпривод" разработва и внедрява в националната икономика енергоспестяващи технологии на базата на статични честотни преобразуватели. През това време натрупахме практически опит в ефективното използване на честотно електрическо задвижване, който споделяме с вас. Предлагаме оптимален избор на компоненти и оптимална схемарешение на вашата конкретна задача, което заедно дава максимален икономически ефект. Ако е необходимо, ние ще произведем оборудването, което ви интересува, ще осигурим техническа поддръжка и ще пуснем оборудването в експлоатация. Като сервизен център за ремонт и диагностика на честотни преобразуватели и софтстартери, ние ще извършваме сервизна поддръжка и, ако е необходимо, гаранционни и следгаранционни ремонти не само на задвижващо оборудване, но и на цялата контролна станция като цяло.

Проектирани и произведени от нашата компания, контролните станции за помпени агрегати на SPS осигуряват реални икономии от 25 - 40% електроенергия и успешно работят в автоматичен режим в Rivne oblvodokanal, Chernigovvodokanal, Zdolbunovvodokanal, Vatutinovodokanal и др.

Член на водната асоциация на Украйна

Киев, бул. Победи 56, офис 335

---