В рамках XXVII конференции «Москва: проблемы и пути повышения энергоэффективности», на секционном заседании «Москва - энергоэффективный город» ведущий инженер по обучению и развитию ООО «Грундфос» Анастасия Борисовна Туманова сделала доклад на тему «Энергоэффективные саморегулируемые насосы и насосные станции Grundfos для систем водоснабжения и водоотведения».
При изменении напора в наружных сетях водопровода, а также графика водопотребления как объектов жилищного и социально-культурного назначения, так и промышленных объектов требуется поддержание постоянного давления в трубах непосредственных потребителей. В этом случае преимущество использования насосов или насосных станций с электронным регулированием заключается в том, что частота вращения рабочего колеса насоса изменяется бесступенчато, то есть частотный преобразователь изменяет частоту тока согласно сигналу контроллера. Датчик давления, установленный на напорном трубопроводе насосной станции, подает сигнал о фактическом давлении, например, на вводе в здание, контроллер производит сравнение с заранее установленым эталонным значением. Как итог, после насосной станции напор всегда остается постоянным, независимо от его колебаний в сети наружного водопровода и пиков водопотребления. Происходит значительная экономия электроэнергии, снижается излишняя, абсолютно ненужная нагрузка как на насосы, так и на всю систему водоснабжения в целом. Тем самым, помимо энергоэффективности, достигается увеличение жизненного срока всей системы водоснабжения.
Компания Grundfos предлагает различные решения насосных станций поддержания постоянного давления. Это могут быть одно- либо многонасосные станции как с фиксированными характеристиками, так и с бесступенчатым регулированием. Сегодня мы поговорим о HydroMPС - малогабаритной автоматической насосной станции, состоящей из многоступенчатых центробежных насосов вертикальной компоновки конструктивного ряда CR/CRE, количество которых может достигать от 2 до 6 штук. Что касается типов управления, то установки комплектуются как регулируемыми, так и нерегулируемыми насосами, с внутренним либо внешним частотным преобразователем.
Установки Hydro MPС применяются в системах водоснабжения жилых и административных зданий, образовательных и медицинских учреждений, в промышленных системах водоснабжения. Они повышают давление в сетях водопровода в основных и вспомогательных технологических процессах на пищевых, перерабатывающих, нефтехимических и прочих предприятиях. Также они удобны в системах орошения сельскохозяйственных угодий и спортивных полей.
К основным особенностям и преимуществам можно отнести возможность поддержания постоянного давления в широком диапазоне расходов, а также различные варианты типов управления, гарантирующие оптимальный подбор установки для конкретной области применения, благодаря электродвигателям с высоким КПД, с частотными преобразователями, позволяющими экономить электроэнергию. Функция поддержания постоянного давления гарантирует, что, несмотря на перепады потребного расхода и колебание давления на входе в систему, на выходе установка Hydro MPC обеспечивает постоянное давление. Каждый насос установки повышения давления работает в зоне максимального КПД, в то время как каскадное управление обеспечивает автоматическое включение или отключение насосов в зависимости от водопотребления.
Одна из наиболее важных функций контроля - защита от «сухого» хода, при котором велика вероятность повреждения подшипников и торцевых уплотнений валов насосов. Данная функция основывается на принципе контроля входного давления или уровня жидкости в емкости, расположенной перед насосной установкой. Если давление на входе или уровень воды в емкости слишком низкий, все насосы прекращают свою работу.
Также полезной является функция при работе установки в системе, где несколько потребителей расположены на разных высотах и, соответственно, где требуется разное давление, - альтернативные установленные значения. Данная функция позволяет запрограммировать до шести установленных значений в качестве альтернативных к основному установленному значению.
Для повышения надежности работы системы можно установить резервный датчик давления, который включается в том случае, если основной датчик неисправен. Для увеличения надежности, также служат резервные насосы, количество которых может варьировать в зависимости от категории безопасности насосной станции.
В случае длительного простоя насосной станции существует функция пробный пуск, которая автоматически запускает насосы на несколько секунд, что обеспечивает гарантированный в дальнейшем запуск насосов и позволяет автоматически удалять скопившийся в установке воздух.
Для снижения уровня создаваемого шума при работе нерегулируемых насосов применяется функция уменьшения количества пусков и остановок насоса в час, когда при каждом включении очередного насоса контроллер вычисляет, когда он может быть выключен, чтобы не превысить установленное число пусков в час.
Для того чтобы количество наработанных часов какого-либо из эксплуатируемых насосов не превышало количества наработанных часов остановленных, существует функция, обеспечивающая одинаковое количество часов наработки насосов. Проверка системы происходит раз в сутки. Если такое превышение будет зарегистрировано, насос остановится и вместо него включится насос с меньшим количеством наработанных часов.
Для установок повышения давления Hydro MPC с частотно-регулируемыми насосами используется стоп-функция, позволяющая остановить последний насос при малом расходе жидкости, обусловленом, например, протекающим краном. Стоп-функция экономит электроэнергию, предотвращает нагревание рабочей жидкости и поломки поверхностей трения торцовых уплотнений. Для включения это функции необходимо укомплектовать систему мембранным гидробаком.
Если у заказчика имеется в наличии система с регулируемым давлением, то есть при изменении расхода требуемое давление также изменяется благодаря пропорциональному давлению, адаптирующему настройку под текущий расход, то возможно компенсировать потери давления, снизить энергопотребление, повысить уровень комфорта для потребителей.
При заполнении системы, например, пустого трубопровода предназначена функция плавного увеличения давления. Происходит это в два этапа: сначала система трубопроводов медленно заполняется водой, затем, когда датчик давления системы фиксирует, что трубопровод заполнен, давление повышается до установленного значения.
Нельзя не отметить работу Hydro MPC в аварийном режиме для поддержания систем жизнеобеспечения беспрерывной работой. После активации этой функции насосы буду работать даже при аварийных сигналах в соответствии со значениями, установленными специально для этой функции.
Функция сброса снижает давление в магистрали открытием электромагнитного клапана в том случае, если давление превысило установленный предел. Если за определенный период давление не упадет, то электромагнитный клапан закроется и появится предупреждающий сигнал.
Для повышения энергосбережения при работе нескольких насосов существует функция попытки останова насоса. В то же время она служит для исключения возможных сбоев из-за автоматических отключений насосов. Попытки останова могут происходить как с фиксированным интервалом, так и с выбранным в ходе работы. Если выбран второй вариант, то в этом случае интервал между попытками останова увеличится, если предыдущие попытки отключения насоса были безуспешными.
Как известно, основным источником шума в насосе является электродвигатель. Поэтому следует отметить, что на насосных системах Grundfos установлены самые современные электродвигатели с минимальным уровнем звукового шума. Эта особенность делает насосы и насосные станции Grundfos еще более комфортными и удобными в эксплуатации.