Вы находитесь: Главная - Публикации

УДК 628 512.6:658.527.69

д.т.н. профессор А.Н. Ким (СПбГАСУ), генеральный директор О.А. Штейнмиллер (ЗАО «Промэнерго»), студент А.С. Миронов (СПбГАСУ)

ПРОБЛЕМА ВОДОСНАБЖЕНИЯ ЗДАНИЙ ПОВЫШЕННОЙ ЭТАЖНОСТИ

Известно, что водоснабжение зданий высотой больше 30 м не может быть в полной мере обеспечено центральной насосной станцией, и даже в 9-ти этажном доме в часы максимального водоразбора верхние этажи могут испытывать недостаток напора.

На первый взгляд, выходом в данной проблеме может показаться установка простого повысительного насоса, который "поднимет" напорную характеристику системы до заданной величины.

Другой вариант решения данной задачи это использование насосных установок, в состав которых обычно входят один или несколько насосов, подключенных параллельно, шкаф управления, мембранный бак, измерительные приборы и необходимая запорная арматура.

Практикой установлено, что наиболее рациональным способом регулирования работы насоса является частотное регулирование. Частотный регулятор может быть встроен в каждый насос (тип ME) или находиться в щите управления и контролировать работу всей насосной установки (тип MF).

Применение частотного регулирования целесообразно в связи со значительными изменениями объема водопотребления на дом (Q - расхода в единицу времени) в течение дня. Насосы с частотным регулированием автоматически подстраиваются под изменение гидравлических характеристик системы. Это означает, что энергопотребление будет всегда минимальным для данных характеристик системы. При помощи частотного регулирования скорости вращения электродвигателя насос изменяет свою гидравлическую характеристику - происходит "сдвиг" насосной кривой зависимости напора от расхода. В системе водоснабжения, как правило, фиксируется параметр напора. Когда расход (потребление воды) уменьшается, частота вращения электродвигателя уменьшается тоже, пока не будет достигнут требуемый напор. Аналогично и в сторону увеличения расхода.

рис. 1. Работа насоса с частотным преобразователем

Из графика на рис. 1 и приведенных выше формул, очевидно, что при уменьшении потребного расхода со значения Q1 до значения Q2, в случае при¬менения насоса без частотного регулирования, происходит смещение рабочей точки по характеристике насоса в сторону излишне высокого напора и меньших к.п.д. Насос будет потреблять электроэнергию N2. Частотное регулирование по¬зволяет в данной схеме снизить скорость вращения электродвигателя и перейти на расходно-напорную кривую, проходящую через точку (Q2; H1), что дает экономию при работе на расходах ниже максимального Q1 в размере ∆N.

На рис. 2 приведены сравнительные стоимостные показатели капитальных и эксплуатационных затрат, связанных с решением вопросов рационального повышения напоров во внутренних системах водоснабжения зданий.

рис. 2. График затрат на приобретение и электроэнергию и диаграмма сравнения энергопотребления насосов CRE 16-30 и K 20/30

Таким образом, можно отметить, что при использовании насосов с частотным регулированием оптимизируется сопротивление в трубопроводах, улучшаются комфортные показатели работы системы (отсутствие гидроударов по трубопроводам, скачков давления у потребителя, звуковых эффектов от превышения скорости протекания), достигается гидравлическая комфортность системы, снижается потребляемая мощность, уменьшается объем мембранного бака (на 80 %) и экономится электроэнергия.