скачать статью в формате 
Энергоаудит насосного оборудования в жилом доме повышенной этажностиШтейнмиллер О.А. - генеральный директор ЗАО "Промэнерго", к.т.н,
Горячев П.Н. - заместитель начальника проектного отдела ЗАО "Промэнерго",
Агеев Д.М. - начальник отдела исследований и разработок ЗАО "Промэнерго"
Конечной целью энергоаудита является сокращение энергопотребления за счет ис-ключения нерациональных потерь потребляемых ресурсов. Существенная составляющая ре-сурсного потребления жилых зданий определяется системами отопления, холодного и горяче-го водоснабжения. В значительной части домов повышенной этажности для обеспечения функционирования указанных систем применяется насосное оборудование. В данной работе на примере одного из домов г. Санкт-Петербурга, расположенного по адресу ул. Софийская, 26, показаны распространенные проблемы нерационального потребления ресурсов в таких до-мах, способы их определения с помощью локального энергоаудита и возможные пути реше-ния, позволяющие получить действенные результаты в сжатые сроки.
1. Характеристика жилого дома
Жилой дом по ул. Софийской, 26, корп. 1 построен по типовому проекту 1 528-КП-80э и введен в эксплуатацию в 1971 годуа. Дом 14- этажный. Высота между этажами – 2,8 м, об-щая высота 42м. Количество квартир – 97, по состоянию на март 2011 года проживает 197 че-ловек. Дом подключен к централизованной системе отопления, холодного и горячего водо-снабжения. Дом имеет 2 ввода холодной воды Ду=100 мм каждый, которые запитаны от внут-риквартальной сети d=200 мм, ввод №2 отключен. В соответствии с проектом в подвале дома установлены насосные станции системы холодного водоснабжения (СХВ), горячего водо-снабжения (СГВ) и системы отопления (СО). В состав каждой насосной станции входит два насоса и шкаф управления и контроля. Система холодного водоснабжения (СХВ) – однозон-ная. Внутренняя водопроводная и тепловая сеть имеют 7 стояков СХВ, 7 стояков СГВ, 30 стояков СО. СГВ и СО запитаны от наружной теплосети. СГВ имеет самостоятельный узел учета воды, расчет за холодную воду ведется по отдельным счетчикам, за отопление - по счет-чику потребленной тепловой энергии. Управление домом осуществляет ТСЖ № 592.
В течение 2004-2005 г.г. в большинстве квартир были установлены квартирные счет-чики на холодной и горячей воде. Кроме того, по сравнению с началом эксплуатации дома из-менилось количество жильцов. Оба эти обстоятельства привели к сокращению водопотребле-ния примерно в 2 раза. Согласно имеющимся данным (рис. 1) суточный расход холодной воды по данным измерений в апреле 2003 года составил 51,48 м3/сут. По отчетным данным за 2009 год среднесуточный за год расход холодной воды составил 23,11 м3/сут.
За длительный срок эксплуатации (40 лет) были проведены текущие ремонты систем водоснабжения, включавшие в себя замену насосов СХВ и СГВ на ту же марку, а так же заме-ну стояков СХВ (2005 г.). К началу 2010 года всё насосное оборудование достигло крайней степени изношенности и требовало замены. Помимо морального и физического износа цирку-ляционные насосы СО производили шум, величина которого превышает допустимые нормы. Уровень звукового давления был особенно ощутим в ночные часы, что создавало диском-фортные условия для жильцов дома. В связи с этим в мае 2010 года по решению правления ТСЖ была намечена замена насосов с целью перехода на современное и эффективное обору-дование меньшей мощности, с более высоким КПД, низким уровнем шума, автоматизирован-ное и оснащенное частотным регулированием, предоставляющее возможность обеспечения постоянного давления воды независимо от величины входного давления и возможность урав-нивания напоров в СХВ и СГВ. Важным фактором является быстрая окупаемость затрат в ус-ловиях постоянного роста тарифов на электроэнергию.
Первоначально предполагалось провести замену насосов СХВ и СГВ. Однако в про-цессе разработки проекта и проведенного обследования было установлено, что насосы СГВ практически не работают, так как напор на прямом трубопроводе теплосети, от которого запи-тана СГВ, составляет 70-76 м.в.ст. при требуемом значении около 60 м.в.ст. В связи с этим было принято решение о целесообразности замены работающих круглосуточно в течение ото-пительного сезона циркуляционных насосов СО вместо насосов СГВ.
2. Измерение фактических расходов и напоров (давления) в СХВ и СГВ
Насосные станции расположены в подвале дома на отметке – 1,80 и состоят из трёх групп насосов, установленных на общем фундаменте:
• насосы системы холодного водоснабжения;
• насосы системы горячего водоснабжения;
• насосы системы отопления.
Каждая группа насосов состоит из 2-х агрегатов со следующими характеристиками:
Характеристика насосного оборудования дома, установленного на СХВ, СГВ, СО. Таблица 1
|
Группа
|
Марка
|
Производительность насоса Q, м3/ч |
Напор насоса H, м.в.ст. |
Мощность электро-
|
Количество
|
|
СХВ |
К 8-18 |
8 |
18 |
1,5 |
2 |
|
СГВ |
К 8-18 |
8 |
18 |
1,5 |
2 |
|
СО |
К 8-18 |
8 |
18 |
1,5 |
2 |
Измерения расхода и напора в СГВ проводились в течение суток 27.05.2010 г. – 28.05.2010 г., измерения расхода и напора в СХВ проводились также в течение суток 09.06.2010 г. – 10.06.2010 г. Измерения показали следующие результаты:
СГВ:
1. Расход горячей воды в течение суток (Qсут) составил 22,5 м3/сут.
2. Максимальный расход горячей воды в пересчете на часовую подачу (qmax) был отмечен в 20 час. 36 мин. 27.05.10 г. на уровне 3,4 м3/ч.
3. Среднечасовой расход горячей воды (qср-ч) составил 0,94 м3/ч согласно формуле (qср-ч)=(Qсут)/24. (1)
4. Коэффициент часовой неравномерности СГВ (Кч) равен 3,6. Расчетная формула: (Кч)=(qmax)/(qср-ч). (2)
5.Давление на вводе в дом горячей воды зафиксировано на уровнях:
в дневные часы – около 7 бар (70 м.в.ст.), в ночные часы – 7,6 бар (76 м.в.ст.).
Результаты замеров расхода и давления на вводе в СГВ дома представлены на рис. 2
Рис. 2. Натурные замеры с помощью МИК расхода и давления горячей воды на вводе в СГВ дома
Годовой расход горячей воды в СГВ дома (с декабря 2008 г. по ноябрь 2009 г.) соста-вил 15 698,09 м3, а оплата этого объема горячей воды – 841 872,78 руб. Структура расхода го-рячей воды и ее оплаты по данным Правления ТСЖ № 592 представлены в таблице 2.
Фактические расходы горячей воды в СГВ дома в 2009 году и платежи за нее. Таблица 2
СХВ
1. Расход холодной воды в течение суток составил 4,32 м3/сут.
2. Максимальный расход холодной воды в пересчете на часовую подачу был отмечен в 18 час. 57 мин. 09.06.10 г. и в 00 час. 16 мин. 10.06.10 г. на уровне 0,8 м3/ч.
3. Среднечасовой расход холодной воды по формуле (1) составил 0,18 м3/ч.
4. Коэффициент часовой неравномерности в СХВ согласно (2) равен 4,4.
5. Давление на вводе в дом холодной воды зафиксировано на уровнях:
в дневные часы – около 5 бар (50 м.в.ст.), в ночные часы – 4,6 бар (46 м вод. ст.).
Результаты замеров расхода и давления на вводе в СХВ дома представлены на рис. 3
|
Месяц |
Расход,
|
Среднесуточный расход, м3/сут |
Среднечасовой расход, м3/ч |
Тариф,
|
Сумма
|
|
Январь |
2 630,22 |
84,85 |
3,54 |
47,74 |
125 566,67 |
|
Февраль |
2 239,33 |
79,98 |
3,33 |
55,86 |
125 089,23 |
|
Март |
1 894,60 |
61,12 |
2,55 |
55,86 |
105 832,49 |
|
Апрель |
1 841,90 |
61,40 |
2,56 |
55,86 |
102 888,28 |
|
Май |
697,44 |
22,50 |
0,94 |
55,86 |
38 959,09 |
|
Июнь |
347,15 |
11,57 |
0,48 |
55,86 |
19 392,01 |
|
Июль |
251,28 |
8,11 |
0,34 |
55,86 |
14 036,73 |
|
Август |
489,89 |
15,80 |
0,66 |
55,86 |
27 365,26 |
|
Сентябрь |
429,06 |
14,30 |
0,60 |
55,86 |
23 967,48 |
|
Октябрь |
1 413,26 |
45,59 |
1,90 |
55,86 |
78 944,67 |
|
Ноябрь |
1 781,07 |
59,37 |
2,47 |
55,86 |
99 490,50 |
|
Декабрь 2008 |
1 682,87 |
54,29 |
2,26 |
47,74 |
80 340,37 |
|
Среднее за год |
1 308,17 |
43,01 |
1,79 |
54,51 |
70 156,07 |
1. Расход холодной воды в течение суток составил 4,32 м3/сут.
2. Максимальный расход холодной воды в пересчете на часовую подачу был отмечен в 18 час. 57 мин. 09.06.10 г. и в 00 час. 16 мин. 10.06.10 г. на уровне 0,8 м3/ч.
3. Среднечасовой расход холодной воды по формуле (1) составил 0,18 м3/ч.
4. Коэффициент часовой неравномерности в СХВ согласно (2) равен 4,4.
5. Давление на вводе в дом холодной воды зафиксировано на уровнях:
в дневные часы – около 5 бар (50 м.в.ст.), в ночные часы – 4,6 бар (46 м вод. ст.).
Результаты замеров расхода и давления на вводе в СХВ дома представлены на рис. 3
Рис. 3. Натурные замеры с помощью МИК расхода и давления холодной воды на вводе в дом
Годовой расход холодной воды на дом (за тот же период, что и горячей) составил 8 435,54 м3, а оплата этого объема горячей воды – 108 067,12 руб. Структура расхода холодной воды и ее оплаты по данным Правления ТСЖ № 592 представлены в таблице 3.
По итогам года соотношение расходов холодной и горячей воды сведено в таблицу 4.
По итогам года соотношение расходов холодной и горячей воды сведено в таблицу 4.
Фактические расходы холодной воды в СХВ дома в 2009 году и платежи за нее. Таблица 3
Фактические соотношение расходов холодной и горячей воды в доме в 2009 году. Таблица 4
|
Месяц |
Расход,
|
Среднесуточный расход, м3/сут |
Среднечасовой расход, м3/ч |
Тариф,
|
Сумма
|
|
Январь |
679,46 |
21,92 |
0,91 |
11,14 |
7 569,18 |
|
Февраль |
990,54 |
35,38 |
1,47 |
13,15 |
13 025,60 |
|
Март |
674,00 |
21,74 |
0,91 |
13,15 |
8 863,10 |
|
Апрель |
785,00 |
26,17 |
1,09 |
13,15 |
10 322,75 |
|
Май |
783,56 |
25,28 |
1,05 |
13,15 |
10 303,81 |
|
Июнь |
537,44 |
17,91 |
0,75 |
13,15 |
7 067,34 |
|
Июль |
486,00 |
15,68 |
0,65 |
13,15 |
6 390,90 |
|
Август |
516,00 |
16,65 |
0,69 |
13,15 |
6 785,40 |
|
Сентябрь |
672,00 |
22,40 |
0,93 |
13,15 |
8 836,80 |
|
Октябрь |
729,00 |
23,52 |
0,98 |
13,15 |
9 586,35 |
|
Ноябрь |
839,00 |
27,97 |
1,17 |
13,15 |
11 032,85 |
|
Декабрь 2008 |
743,54 |
23,99 |
1,00 |
11,14 |
8 283,04 |
|
Среднее за год |
702,96 |
23,22 |
0,97 |
12,82 |
9 005,59 |
|
Система водоснабжения |
Среднесуточный расход, м3/сут |
Среднечасовой расход, м3/ч |
|
СХВ |
23,11 |
0,96 |
|
СГВ |
43,01 |
1,79 |
|
Всего: |
66,12 |
2,75 |
3. Анализ полученных результатов
1. Обратило на себя внимание несоответствие соотношения расходов холодной и горячей воды. Согласно п. 2.1 (примечание 5) СНиП 2.04.02-84 "Водоснабжение. Наружные сети и сооружения" расход горячей воды в системах централизованного водоснабжения со-ставляет 40 % от общего расхода воды (холодной и горячей), то есть расход горячей воды в 1,5 раза меньше, чем холодной. В нашем случае расход горячей воды в 2 раза больше холодной.
2. Было отмечено, что насосы холодного и горячего водоснабжения в период про-ведения измерений не работали.
3. Напор холодной воды (при неработающих насосах) составил по результатам из-мерений, как видно выше, в дневные часы около 50 м.в.ст., в ночные часы – 46 м.в.ст. В то же время выходное давление на Фрунзенской насосной станции, от которой запитан дом, состав-ляет 48 м.в.ст. в дневные часы и 42 м.в.ст. – в ночные часы (см. рис. 4.1). Потери напора в го-родской сети (на участке Фрунзенская НС – Софийская, 26-1) составляют около 6 м.в.ст. днем и 4 м.в.ст. ночью. Поэтому напор холодной воды на вводе не должен быть более 42-38 м.в.ст. Это подтверждает и показание ЭКМ в насосной станции дома, зафиксировавшего давление 42 м.в.ст. в дневные часы при отключенной системе горячего водоснабжения (см. рис. 4.2).
На основании анализа полученных результатов были сделаны следующие выводы:
1. Повышенное давление в СХВ дома объясняется постоянной гидравлической свя-зью с СГВ. Причиной этого могут быть ошибки монтажа сантехнических приборов, а также наличие "перемычек" между двумя системами, запорная арматура на которых может быть не-исправна. Следствие этого – постоянный подпор из СГВ в трубопроводы холодной воды, а также такой уровень давления в СХВ, который исключает включение в работу насосов СХВ.
2. Так как входной напор в СГВ (70 м.в.ст.) значительно превышает входной напор в СХВ (40-44 м.в.ст.), в домовой системе водоснабжения происходит передавливание горячей воды в трубопроводы СХВ. Этим объясняются подача из крана холодной воды теплой (и даже горячей) воды, что приводит к дискомфорту жильцов дома.
3. В результате "передавливания" в СХВ горячей воды имеется значительно боль-шее её потребление по сравнению с холодной, что следует признать весьма нерациональным. Это также приводит к значительным дополнительным расходам жильцов дома на оплату услуг водоснабжения по причине значительной разницы тарифов на холодную и горячую воду.
Примечание. Оценка дополнительных расходов на оплату горячей воды (взамен холодной) на примере ТСЖ № 592 дала результат на уровне 200 000 руб. за 2009 год. При этом даже не учитывался вероятный перерасход горячей воды из-за утреннего сброса первыми потребителями.
Для подтверждения выводов и уточнения фактических расходов было принято реше-ние о повторных измерениях в СХВ во время отключения горячего водоснабжения. Измерения были проведены 02.07.2010 г. – 06.07.2010 г. (для более точного результата охвачено 4 дня – с пятницы по вторник, включая выходные дни). Результаты измерений представлены на рис. 5.
Повторные измерения показали, что максимальный расход холодной воды со-ставил 1,8 м3/ч (в пересчете на часовую подачу) и был зафиксирован в 10 час. 21 мин. 06.07.2010 г., а средний за четверо суток расход воды составил 7,38 м3/сут. Насосы хо-лодного водоснабжения не работали (входное давление равно выходному). При неработающей СГВ максимальный расход холодной воды вырос в 2 с лишним раза (1,8 м3/ч против 0,8 м3/ч), а суточный в 1,7 раза (7,38 м3/сут. против 4,32 м3/сут), что подтверждает вывод об имевшемся передавливании горячей воды и поэтому увеличенным ее расходом. Измерения проводились летом, когда многие жители находятся на отдыхе. Расходы по замерам также нельзя принять за расчетные, но из замеров явно иное соотношение расходов холодной и горячей воде.
1. Обратило на себя внимание несоответствие соотношения расходов холодной и горячей воды. Согласно п. 2.1 (примечание 5) СНиП 2.04.02-84 "Водоснабжение. Наружные сети и сооружения" расход горячей воды в системах централизованного водоснабжения со-ставляет 40 % от общего расхода воды (холодной и горячей), то есть расход горячей воды в 1,5 раза меньше, чем холодной. В нашем случае расход горячей воды в 2 раза больше холодной.
2. Было отмечено, что насосы холодного и горячего водоснабжения в период про-ведения измерений не работали.
3. Напор холодной воды (при неработающих насосах) составил по результатам из-мерений, как видно выше, в дневные часы около 50 м.в.ст., в ночные часы – 46 м.в.ст. В то же время выходное давление на Фрунзенской насосной станции, от которой запитан дом, состав-ляет 48 м.в.ст. в дневные часы и 42 м.в.ст. – в ночные часы (см. рис. 4.1). Потери напора в го-родской сети (на участке Фрунзенская НС – Софийская, 26-1) составляют около 6 м.в.ст. днем и 4 м.в.ст. ночью. Поэтому напор холодной воды на вводе не должен быть более 42-38 м.в.ст. Это подтверждает и показание ЭКМ в насосной станции дома, зафиксировавшего давление 42 м.в.ст. в дневные часы при отключенной системе горячего водоснабжения (см. рис. 4.2).
Рис. 4. Напор (давление) во внешней системе холодного водоснабжения: 1) выходное давление на Фрун-зенской ПНС; 2) показание манометра на вводе (при отключенной системе горячего водоснабжения дома)
На основании анализа полученных результатов были сделаны следующие выводы:
1. Повышенное давление в СХВ дома объясняется постоянной гидравлической свя-зью с СГВ. Причиной этого могут быть ошибки монтажа сантехнических приборов, а также наличие "перемычек" между двумя системами, запорная арматура на которых может быть не-исправна. Следствие этого – постоянный подпор из СГВ в трубопроводы холодной воды, а также такой уровень давления в СХВ, который исключает включение в работу насосов СХВ.
2. Так как входной напор в СГВ (70 м.в.ст.) значительно превышает входной напор в СХВ (40-44 м.в.ст.), в домовой системе водоснабжения происходит передавливание горячей воды в трубопроводы СХВ. Этим объясняются подача из крана холодной воды теплой (и даже горячей) воды, что приводит к дискомфорту жильцов дома.
3. В результате "передавливания" в СХВ горячей воды имеется значительно боль-шее её потребление по сравнению с холодной, что следует признать весьма нерациональным. Это также приводит к значительным дополнительным расходам жильцов дома на оплату услуг водоснабжения по причине значительной разницы тарифов на холодную и горячую воду.
Примечание. Оценка дополнительных расходов на оплату горячей воды (взамен холодной) на примере ТСЖ № 592 дала результат на уровне 200 000 руб. за 2009 год. При этом даже не учитывался вероятный перерасход горячей воды из-за утреннего сброса первыми потребителями.
Для подтверждения выводов и уточнения фактических расходов было принято реше-ние о повторных измерениях в СХВ во время отключения горячего водоснабжения. Измерения были проведены 02.07.2010 г. – 06.07.2010 г. (для более точного результата охвачено 4 дня – с пятницы по вторник, включая выходные дни). Результаты измерений представлены на рис. 5.
Повторные измерения показали, что максимальный расход холодной воды со-ставил 1,8 м3/ч (в пересчете на часовую подачу) и был зафиксирован в 10 час. 21 мин. 06.07.2010 г., а средний за четверо суток расход воды составил 7,38 м3/сут. Насосы хо-лодного водоснабжения не работали (входное давление равно выходному). При неработающей СГВ максимальный расход холодной воды вырос в 2 с лишним раза (1,8 м3/ч против 0,8 м3/ч), а суточный в 1,7 раза (7,38 м3/сут. против 4,32 м3/сут), что подтверждает вывод об имевшемся передавливании горячей воды и поэтому увеличенным ее расходом. Измерения проводились летом, когда многие жители находятся на отдыхе. Расходы по замерам также нельзя принять за расчетные, но из замеров явно иное соотношение расходов холодной и горячей воде.
Рис. 5. Натурные замеры с помощью МИК расхода и давления холодной воды
на вводе в дом и после насосной группы СХВ (в период отключения горячего водоснабжения)
на вводе в дом и после насосной группы СХВ (в период отключения горячего водоснабжения)
4. Мероприятия по модернизации насосного оборудования
Для подбора насосов с учетом изменившихся условий по сравнению с условиями ти-пового проекта 1 528-КП-80э был произведен расчет в соответствии со СНиП 2.04.02-84 "Во-доснабжение. Наружные сети и сооружения". Расчет производился на основании фактических данных по числу проживающих в доме (179 чел.) и норме водопотребления 0,25 м3/сут., реко-мендованной ГУП "Водоканал СПб", с учетом результатов измерений расходов в 2010 году. Расчет дал следующие результаты:
Для подбора насосов с учетом изменившихся условий по сравнению с условиями ти-пового проекта 1 528-КП-80э был произведен расчет в соответствии со СНиП 2.04.02-84 "Во-доснабжение. Наружные сети и сооружения". Расчет производился на основании фактических данных по числу проживающих в доме (179 чел.) и норме водопотребления 0,25 м3/сут., реко-мендованной ГУП "Водоканал СПб", с учетом результатов измерений расходов в 2010 году. Расчет дал следующие результаты:
Результаты расчета расходов холодной и горячей воды в доме – для подбора насосов. Таблица 5
|
Система водоснабжения |
Максимальный суточный
|
Среднесуточный расход
|
Расчетный часовой
|
|
СХВ |
32,23 |
26,85 |
4,88 |
|
СГВ |
21,48 |
17,19 |
3,22 |
Насосное оборудование для СХВ.
Необходимый напор Ннеобх. для подачи воды к санитарному прибору (душевой сетке) верхнего этажа определялся по известной формуле:
Ннеобх.=H2+hсети+hсв+hнас+hв.у. (3)
Необходимый напор Ннеобх. для подачи воды к санитарному прибору (душевой сетке) верхнего этажа определялся по известной формуле:
Ннеобх.=H2+hсети+hсв+hнас+hв.у. (3)
где H2 – высота подъема воды от водомерного узла до санитарного прибора на 14 этаже; hсети – потери напора в сети дома (по данным проекта);hсв – свободный напор у санитарного прибора на 14 этаже; hнас – потери напора в насосной станции; hв.у. – потери напора в водомерном узле.
Рассчитанный по (3) напор составил 59 м.в.ст., при этом hсв был принят 10 м.в.ст. (что больше рекомендованного СНиП 2.04.01-85*). Необходимый напор насосов в часы мак-симального разбора (утро и вечер) составил 17 м.в.ст. , в часы минимального разбора (ночь) 21 м.в.ст. . Таким образом, насосы СХВ должны обеспечивать параметры:
• день – напор 17 м.в.ст., подача 4,88 м3/ч;
• день – напор 21 м.в.ст., подача 1,00 м3/ч.
• день – напор 21 м.в.ст., подача 1,00 м3/ч.
Для снижения первоначальных затрат из рассмотрения часто исключаются решения с числом рабочих насосов более одного. [4] В данном случае заказчик также настаивал на схеме "1 – рабочий, 1 – резервный", когда весь диапазон подачи обеспечивается одним насосом.
На основании полученных параметров к установке была рекомендована 2-насосная малогабаритная автоматическая насосная станция МАНС (Промэнерго) на базе насосов CR 5-4 (Грундфос), из расчета "1 насос – основной, 1 насос – резервный", оснащенная частотным ре-гулированием привода насосов. Однако, заказчик принял к установке один насос CRE 5-4 со встроенным преобразователем частоты, датчиком давления и мембранным баком. Насос на-строен на поддержание выходного давления 59 м.в.ст. при допустимых изменениях давления в городской сети. В случае проведения профилактических или ремонтных работ, приводящих к временному отключению насоса, вода будет подаваться через байпас в обход насоса.
Характеристики CRE 5-4: номинал подачи – 5 м3/ч, диапазон напора 24 – 10 м.в.ст. при диапазоне подачи 2,5 – 8,5 м3/ч, КПД насоса – 55,9 %, мощность электродвигателя – 0,55 кВт, частота вращения – 2900 об./мин, общий КПД – 39,6 %, уровень звукового давления – 53 dBA.
Насосное оборудование для СО.
Циркуляционные насосы системы отопления подбирались на расчетные параметры штатных насосов, так как расход и напор зависят только от отапливаемой площади дома и не связан с количеством проживающих в доме. К установке приняты циркуляционные насосы NB 32-125.1/121 (Грундфос). Характеристики NB 32-125.1/121: номинал подачи – 8 м3/ч, напор 18 м.в.ст., КПД насоса – 45,3 %, номинальная мощность электродвигателя – 1,5 кВт, потреб-ляемая мощность – 1,0 кВт, общий КПД – 37 %. В настоящее время производительность этих насосов в зависимости от температуры теплоносителя регулируется вручную. Заказчику реко-мендовано оснастить эту группу насосов автоматическим управлением (на базе частотного ре-гулирования) в зависимости от температуры теплоносителя и наружного воздуха.
На основании полученных параметров к установке была рекомендована 2-насосная малогабаритная автоматическая насосная станция МАНС (Промэнерго) на базе насосов CR 5-4 (Грундфос), из расчета "1 насос – основной, 1 насос – резервный", оснащенная частотным ре-гулированием привода насосов. Однако, заказчик принял к установке один насос CRE 5-4 со встроенным преобразователем частоты, датчиком давления и мембранным баком. Насос на-строен на поддержание выходного давления 59 м.в.ст. при допустимых изменениях давления в городской сети. В случае проведения профилактических или ремонтных работ, приводящих к временному отключению насоса, вода будет подаваться через байпас в обход насоса.
Характеристики CRE 5-4: номинал подачи – 5 м3/ч, диапазон напора 24 – 10 м.в.ст. при диапазоне подачи 2,5 – 8,5 м3/ч, КПД насоса – 55,9 %, мощность электродвигателя – 0,55 кВт, частота вращения – 2900 об./мин, общий КПД – 39,6 %, уровень звукового давления – 53 dBA.
Насосное оборудование для СО.
Циркуляционные насосы системы отопления подбирались на расчетные параметры штатных насосов, так как расход и напор зависят только от отапливаемой площади дома и не связан с количеством проживающих в доме. К установке приняты циркуляционные насосы NB 32-125.1/121 (Грундфос). Характеристики NB 32-125.1/121: номинал подачи – 8 м3/ч, напор 18 м.в.ст., КПД насоса – 45,3 %, номинальная мощность электродвигателя – 1,5 кВт, потреб-ляемая мощность – 1,0 кВт, общий КПД – 37 %. В настоящее время производительность этих насосов в зависимости от температуры теплоносителя регулируется вручную. Заказчику реко-мендовано оснастить эту группу насосов автоматическим управлением (на базе частотного ре-гулирования) в зависимости от температуры теплоносителя и наружного воздуха.
5. Контрольные замеры после замены насосного оборудования
Контрольные замеры расходов и напоров в СХВ и СГВ по завершении 1 этапа техни-ческой модернизации были проведены в период с 01.03.2011 г. по 03.03.2011 г. (диаграмма измерений в течении 2 суток измерений представлена на рис. 6).
Контрольные замеры расходов и напоров в СХВ и СГВ по завершении 1 этапа техни-ческой модернизации были проведены в период с 01.03.2011 г. по 03.03.2011 г. (диаграмма измерений в течении 2 суток измерений представлена на рис. 6).
Рис. 6. Натурные замеры с помощью МИК расхода и давления холодной и горячей воды
после установки насоса CRE 5-4 на вводе в СХВ и регулятора давления "после себя" на вводе в СГВ
после установки насоса CRE 5-4 на вводе в СХВ и регулятора давления "после себя" на вводе в СГВ
Это завершающее обследование позволило отметить следующие результаты:
1. Соотношение расходов холодной и горячей воды приведено к норме, то есть рас-ход горячей воды стал меньше расхода холодной воды (в начальном положении имело место обратное).
2. Давление в СХВ стабилизировалось за счет автоматического управления напо-ром холодной воды на выходе насоса CRE 5-4 с помощью регулирования частоты вращения рабочих колес (насос оснащен преобразователем частоты тока).
3. Давление в СГВ изменяется в течении суток от 5 до 5,6 бар. Этот факт требует дополнительного изучения, поскольку регулятор давления "после себя", установленный на вводе СГВ, должен более четко стабилизировать давление в этих условиях эксплуатации.
1. Соотношение расходов холодной и горячей воды приведено к норме, то есть рас-ход горячей воды стал меньше расхода холодной воды (в начальном положении имело место обратное).
2. Давление в СХВ стабилизировалось за счет автоматического управления напо-ром холодной воды на выходе насоса CRE 5-4 с помощью регулирования частоты вращения рабочих колес (насос оснащен преобразователем частоты тока).
3. Давление в СГВ изменяется в течении суток от 5 до 5,6 бар. Этот факт требует дополнительного изучения, поскольку регулятор давления "после себя", установленный на вводе СГВ, должен более четко стабилизировать давление в этих условиях эксплуатации.
Выводы
В домах повышенной этажности с централизованной системой холодного и горячего водоснабжения и со встроенными насосными станциями давление в теплосети, от которой за-питана СГВ, как правило, значительно выше необходимого давления в системах холодного и горячего водоснабжения. Применяемые в период строительства домов регуляторы давления рычажного типа повсеместно находятся в нерабочем состоянии. Вследствие этого давление в СГВ выше, чем в СХВ, что приводит к значительному перерасходу горячей воды.
Кроме того, за долгие годы эксплуатации домов изменилось количество проживающих и нормы водопотребления (как правило, в стороны их уменьшения). Установка квартирных счетчиков воды также способствует более экономному расходованию воды (ниже нормы).
Поэтому весьма целесообразным является модернизация внутридомовых насосных станций, в результате которой качество услуг водоснабжения в доме должно возрасти (стаби-лизация напоров) и могут быть существенно снижены эксплуатационные затраты. Однако проведение такой модернизации следует проводить только после энергоаудита соответствую-щих систем (СХВ, СГВ, СО), включая имеющееся насосное оборудование.
Уравнивание напоров в СХВ и СГВ с помощью насосного оборудования с частотным регулированием и регуляторов давления – эффективный метод разрешения этой распростра-ненной проблемы, который рекомендуется к применению после того, как будут выполнены:
1. Определение расчетных расходов холодной и горячей воды по количеству фак-тически проживающих в доме, согласно установленной норме водопотребления.
2. Измерения расходно-напорных параметров СХВ и СГВ для определения значе-ний и соотношений расходов и напоров холодной и горячей воды.
После замены и наладки насосного и сопутствующего оборудования обязательно сле-дует провести контрольные замеры давления и расходов в обеих системах водоснабжения.
В домах повышенной этажности с централизованной системой холодного и горячего водоснабжения и со встроенными насосными станциями давление в теплосети, от которой за-питана СГВ, как правило, значительно выше необходимого давления в системах холодного и горячего водоснабжения. Применяемые в период строительства домов регуляторы давления рычажного типа повсеместно находятся в нерабочем состоянии. Вследствие этого давление в СГВ выше, чем в СХВ, что приводит к значительному перерасходу горячей воды.
Кроме того, за долгие годы эксплуатации домов изменилось количество проживающих и нормы водопотребления (как правило, в стороны их уменьшения). Установка квартирных счетчиков воды также способствует более экономному расходованию воды (ниже нормы).
Поэтому весьма целесообразным является модернизация внутридомовых насосных станций, в результате которой качество услуг водоснабжения в доме должно возрасти (стаби-лизация напоров) и могут быть существенно снижены эксплуатационные затраты. Однако проведение такой модернизации следует проводить только после энергоаудита соответствую-щих систем (СХВ, СГВ, СО), включая имеющееся насосное оборудование.
Уравнивание напоров в СХВ и СГВ с помощью насосного оборудования с частотным регулированием и регуляторов давления – эффективный метод разрешения этой распростра-ненной проблемы, который рекомендуется к применению после того, как будут выполнены:
1. Определение расчетных расходов холодной и горячей воды по количеству фак-тически проживающих в доме, согласно установленной норме водопотребления.
2. Измерения расходно-напорных параметров СХВ и СГВ для определения значе-ний и соотношений расходов и напоров холодной и горячей воды.
После замены и наладки насосного и сопутствующего оборудования обязательно сле-дует провести контрольные замеры давления и расходов в обеих системах водоснабжения.
Список литературы:
1. Штейнмиллер О. А. Проблемы в системах хозяйственно-питьевого водоснабже-ния зданий. Установки повышения давления / О. А. Штейнмиллер // Инженерные системы АВОК Северо-Запад. — СПб., 2004. — № 2 (14). — С. 26–28.
2. Патент на полезную модель № 81817, МПК G05B 15/00. Система контроля пода-чи воды / А. Н. Ким, О. А. Штейнмиллер. ; опубл. 2008, Бюлл. № 9.
3. Ким А. Н. Мобильный измерительный комплекс (МИК) и его использование для оценки работы насосных систем / А. Н. Ким, О. А. Штейнмиллер, А. С. Миронов // Доклады 66-й научной конференции. — СПб. : СПбГАСУ, 2009. — Ч. 2. —С. 66–70.
4. Штейнмиллер О. А. Оптимизация насосных станций систем водоснабжения на уровне районных, квартальных и внутридомовых сетей : автореф. дис. … канд. техн. наук / О. А. Штейнмиллер. — СПб. : ГАСУ, 2010. — 22 с.
1. Штейнмиллер О. А. Проблемы в системах хозяйственно-питьевого водоснабже-ния зданий. Установки повышения давления / О. А. Штейнмиллер // Инженерные системы АВОК Северо-Запад. — СПб., 2004. — № 2 (14). — С. 26–28.
2. Патент на полезную модель № 81817, МПК G05B 15/00. Система контроля пода-чи воды / А. Н. Ким, О. А. Штейнмиллер. ; опубл. 2008, Бюлл. № 9.
3. Ким А. Н. Мобильный измерительный комплекс (МИК) и его использование для оценки работы насосных систем / А. Н. Ким, О. А. Штейнмиллер, А. С. Миронов // Доклады 66-й научной конференции. — СПб. : СПбГАСУ, 2009. — Ч. 2. —С. 66–70.
4. Штейнмиллер О. А. Оптимизация насосных станций систем водоснабжения на уровне районных, квартальных и внутридомовых сетей : автореф. дис. … канд. техн. наук / О. А. Штейнмиллер. — СПб. : ГАСУ, 2010. — 22 с.