Постійне зростання цін на електроенергію змушує водоканали та підприємства ЖКГ шукати дієві рішення для зменшення витрат. Одним із найефективніших підходів є енергоефективні насосні станції, оснащені частотно-регульованими електроприводами.
Енергоефективні насосні станції — це досягтнення максимальної економії електроенергії без втрати продуктивності.
Для цього важливо враховувати не лише особливості перетворювальної техніки та характеристики змінного струму, а й електромагнітну сумісність, параметри мережі, специфіку навантаження та умови експлуатації. Тільки комплексний підхід до налаштування систем управління насосним обладнанням забезпечить реальний ефект від впровадження енергоощадних технологій.
На прикладі енергоефективних насосних станцій ми розглянемо ключові фактори, що впливають на пряме зниження споживання електроенергії та опосередковане скорочення витрат на обслуговування обладнання. Подібні принципи працюють і для вентиляторів, кондиціонерів, компресорів, вакуумних систем, холодильних та котельних установок, які виготовляє наше підприємство.
Чому частотно-регульований електропривод — це Ваша перевага?
Частотно-регульований електропривод для насосів став справжнім проривом для водоканалів та підприємств ЖКГ. Його головна перевага — усунення “людського фактора” з процесу регулювання тиску у водопровідних мережах. Це дозволяє системі автоматично підтримувати заданий рівень тиску, незалежно від поточного споживання води.
Крім того, він забезпечує відсутність гідроударів та збільшує термін експлуатації насосів у 2-3 рази. Ці фактори раніше були основними критеріями ефективності. Однак, років 10 тому, коли електроенергія була дешевшою, на економію електроенергії майже ніхто не зважав. Сьогодні ж ситуація змінилася кардинально, і питання енергозбереження на насосних станціях вийшло на перший план.
Досягти значної економії електроенергії на насосних станціях можна завдяки:
- Оптимальному вибору режиму роботи насоса.
- Використанню електродвигуна та перетворювача частоти з максимально високим ККД.
- Застосуванню оптимальних законів регулювання технологічних процесів.
Давайте детальніше розглянемо кожну з цих складових, що сприяють енергозбереженню на насосних станціях.
Відцентрові насоси та енергоефективність: Від теорії до практики
Почнемо з основи: згідно з теорією, ідеальний відцентровий насос витрачає вчетверо менше енергії на перекачування того самого об’єму рідини, працюючи на половинній швидкості, ніж на повній. Звісно, час роботи при цьому подвоюється.
З огляду на це, можна припустити, що навіть реальний насос, який працює у повторно-короткочасному режимі або з дроселюванням, також може забезпечити економію електроенергії, якщо його продуктивність регулювати зміною швидкості. Ця гіпотеза повністю підтверджується на практиці: досвід експлуатації реальних насосів з частотним регулюванням швидкості (продуктивності) показує, що реальна економія електроенергії коливається від 25% до 40% залежно від конкретного режиму роботи насосної станції.
Коли ж мова йде про економію в 60%, а іноді й 80%, це зазвичай означає, що разом із впровадженням частотного приводу відбувається одночасна заміна насосного обладнання на сучасніші та значно ефективніші моделі.
Якщо ваш насос працює безперервно і його продуктивність не регулюється, економія електроенергії можлива лише завдяки оптимальному вибору самого насосного обладнання та зниженню гідродинамічних втрат у трубопроводах.
Розумне регулювання: Секрети економії електроенергії на насосних станціях
Для автоматичного підтримання заданого тиску, витрати або рівня води у системах водопостачання зазвичай використовують ПІД-регулятори. Ці пристрої змінюють вихідну частоту та напругу перетворювача частоти так, щоб бажаний параметр підтримувався з високою точністю. Однак, часто вони не оптимізують сам режим роботи насоса з точки зору енергоефективності.
Розглянемо приклад: під час аналізу ефективності частотно-регульованого електроприводу станції підкачки в багатоповерховому будинку ми виявили, що:
- При витраті 8 кубічних метрів води за годину насос працював на частоті 28 Гц, споживаючи 1,2 кВт*год електроенергії.
- При збільшенні витрати до 14 м³/год насос працював на частоті 37 Гц, а споживання електроенергії становило 1,6 кВт*год.
Неважко порахувати, що у цьому конкретному випадку робота насоса на частоті 37 Гц виявилася на 30% ефективнішою, ніж на 28 Гц.
Побудований графік, що показує залежність питомих витрат електроенергії на перекачування одного кубічного метра води (кВт*год/м³) від швидкості насоса, чітко свідчить: найбільша економія електроенергії досягається при роботі насоса в діапазоні частот 35–45 Гц.
Для кожної окремої системи важливо експериментально визначити той оптимальний частотний діапазон, де питомі витрати електроенергії на перекачування води будуть найнижчими, і по можливості працювати саме в ньому.
Каскадне включення насосів: Оптимізація споживання
Каскадне включення насосів — це ще один ефективний метод оптимізації роботи насосних агрегатів при змінному графіку споживання води, що дозволяє досягти максимальної економії електроенергії. Для цього бажано використовувати насоси різної потужності, наприклад: 25 кВт, 50 кВт, 100 кВт, 200 кВт тощо.
В ідеалі, усі насоси повинні працювати в своєму оптимальному частотному діапазоні, а для цього кожен з них має бути оснащений перетворювачем частоти. Якщо ж це неможливо, можна використовувати режим обходу перетворювача частоти. У такому випадку один перетворювач частоти по черзі керує одним із насосів, а при потребі здійснює частотний пуск інших насосів.
Вибір оптимального режиму роботи насосних станцій залишається за вами. Проте, як показує практика, у високотехнологічних імпортних станціях водопідготовки для ліній розливу алкогольних та безалкогольних напоїв всі насоси оснащені перетворювачами частоти. Це свідчить про те, що виробники, які вміють ефективно рахувати витрати, обирають саме такі енергозберігаючі рішення.
Як купити?
Отже, тепер ви знаєте, як оптимізувати роботу насосних станцій та отримати максимальну економію електроенергії. Якщо ви готові інвестувати у майбутнє свого водопостачання, обирайте енергоефективні насосні станції на Tekk.haus! Ми пропонуємо лише надійний товар, що допоможе вам суттєво зменшити витрати на електроенергію. Крім того, на вас чекають приємні бонуси: безкоштовна доставка по всій Україні, гарантія 2 роки на все обладнання та швидкий сервіс, який завжди готовий допомогти. З Tekk.haus ви отримуєте не просто насос, а комплексне та вигідне рішення для енергоефективного водопостачання!