Энергосбережение в водоснабжении и канализации: как сделать работу систем более эффективной

Как сделать работу насосов более эффективной с точки зрения энергопотребления

По мере развития рыночных отношений, непременно возникает необходимость более эффективного распределения ресурсов, в число которых входит и электроэнергия. Тут важно всё: и уровень организации производства, и производственная база, и уровень подготовки кадров. Все эти условия вкупе позволяют снижать энергоёмкость любой продукции, не теряя при этом её качества и объёмов.

Одной из главных задач является энергосбережение в системах водоснабжения, ведь насосы и многие виды другого оборудования работают на электричестве. С помощью видео в этой статье разберёмся, как сегодня решается эта проблема.

Как совершенствуют системы энергоснабжения

Основные потери, относящиеся к системам водоснабжения как таковым, которые колеблются между четвертью и половиной общего объёма – это, конечно вода. Связано это с плохим состоянием сетей. То же самое можно сказать и о схемах электрических, которые из-за своего несовершенства регулярно теряют электроэнергию.

Основные направления

Чтобы улучшить ситуацию в целом, разрабатываются мероприятия, направленные на усовершенствование систем снабжения водными и электрическими ресурсами.

1. Централизация систем – это хорошо, но она приводит к повышению расхода электричества. Поэтому, чтобы электроснабжение при водоснабжении не сделать убыточным, ставится задача определения степени целесообразности централизации, и её оптимизации.
2. Чтобы снизить себестоимость энергии в плане её потребления, должно совершенствоваться оборудование, а так же разрабатываться более экономные схемы его подключения.
3. Очень важно внедрять новые оптимальные способы регулирования систем подачи или отведения воды. В некоторых случаях оказывается, что ручные даже более эффективны, чем автоматические. Особое внимание нужно уделить регулировочной арматуре.
4. И, конечно же, необходима качественная организация многоуровневых систем учёта ресурса и контроля его расхода. При этом учёт может производиться как отдельно взятым предприятием, так и автономно.

Приборы учёта – всему голова

На заметку: Какие бы современные энергосберегающие технологии при водоснабжении не применялись, оценить их эффективность без нормального учёта попросту невозможно. Поэтому главной задачей является повсеместная установка счётчиков. Любой человек, зная, что при утечке воды он теряет деньги, станет лучше следить за состоянием сети и более рационально расходовать ресурс.

Как улучшить ситуацию в горячем водоснабжении

Для того чтобы повысить эффективность теплоэнергоресурсов и в полной мере реализовать энергосбережение в горячем водоснабжении, нужно:

• Определить, какие котельные наиболее неэкономичны, и ликвидировать их, переведя их нагрузки на другие объекты аналогичного назначения;

• Децентрализовать системы, снабжаемые от котельных с малой мощностью;
• Заменить в котельных оборудование на более современное, повысив тем самым эффективность их работы;
• В системах водоподготовки необходимо внедрять безреагентные установки;
• Перевести котельные на более дешёвые виды топлива, желательно местные;
• Чтобы обеспечить энергосбережение в системах горячего водоснабжения, требуется установить в котельных оборудование, генерирующее энергию;
• Организовывать комплексную диспетчирезацию всех объектов и связывающих их сетей, по-максимуму автоматизировать их работу;
• Полное оснащение всех зданий и домов, в том числе и квартир, приборами учёта.

Что даст программа энергосбережения

Кроме постоянно повышающейся цены на энергоносители, на возрастающую стоимость и неудовлетворительное качество услуг, влияет и техническое состояние систем в целом. Ведь затраты, связанные с потерями ресурсов, так или иначе ложатся на плечи потребителя.

На фото показано то, за что в конечном итоге платит потребитель

Их элементарно включают в стоимость тарифов, а люди хотят платить только за то, что действительно использовали. Чтобы этого достичь, необходимо динамично развивать энергосбережение в системах водоснабжения, а так же создать мощный комплекс финансовых, материально-технических и интеллектуальных ресурсов.

Создавая программы эффективного энергосбережения, можно обеспечить решение таких задач:

• Повышение энергоэффективности не только в сфере ЖКХ, но и в других отраслях;
• Снижение тарифов на воду, что будет способствовать как росту производства в промышленности, так и поможет решить некоторые социальные проблемы;
• Снижение тарифов на электроэнергию, способствующих снижению расходов на содержание жилищно-коммунального хозяйства в целом;

При этом объекты, ориентированные на сбережение электроэнергии, станут привлекательными для инвестирования.

А что в сфере ЖКХ?

Другой альтернативы, кроме как произвести энергосберегающие мероприятия, в водоснабжении и теплоснабжении, не существует.

Перечень мер, если говорить о сфере ЖКХ, будет примерно таким:

• Сокращение затрат на снабжение электроэнергией и подачу (отвод) воды;
• Оптимизация систем электроснабжения и сокращение потребления энергии;
• В связи с непроизводительностью ручного труда, численность персонала придётся сокращать;
• Управление объектами технологического назначения должно быть оптимальным и оперативным;
• Благодаря внедрению энергосберегающих технологий, будет повышаться КПД используемого в водоснабжении оборудования.

Всё начинается с аудита

Чтобы реализовать любые мероприятия, необходимо сначала произвести аудит не только энергосистемы, но и всего водного хозяйства. Затем, по результатам аудита составляется программа на доработку старой, или создание новой системы управления объектами и сетями – а особенно, системы сбора данных.

Программа оптимизации должна содержать предложения по изменениям в инженерной системе, обоснованием которым послужит сравнение новых нормативов потребления энергии со старыми.

К ней прилагается:

• Перечень необходимого для оснащения оборудования;
• ТЗ на проектирование всех предложенных инновационных объектов;
• Экономическое обоснование с расчётом сроков окупаемости.

Частотные преобразователи значительно снижают расход электроэнергии

Внедрение проекта начинается с корректировки напорных характеристик насосов; изменения геометрии трубопроводов по результатам гидравлических расчётов; установки частотных преобразователей, регулируемых, и управляющихся автоматически; а так же внедрения более совершенных по конструкции и точности приборов учёта. После того, как объект будет переоснащён, путём фиксации данных и точного учёта необходимо подтвердить срок, в течение которого окупятся затраты.

При этом должны быть установлены такие факты:

1. Снижение потребления воды и электроэнергии;
2. Уменьшение стоимости ремонтных работ по насосам и электродвигателям;
3. Проблем, вязанным с отказами двигателей, должно быть меньше;
4. В целом уменьшается аварийность в сетях, и увеличиваются сроки между ремонтами оборудования.

В завершение, энергосберегающее водоснабжение требует корректировки условий эксплуатации и введения новых регламентов, после чего должен начинаться процесс окупаемости инвестиций.

Энергетическая эффективность водопроводных сетей и сетей канализации городов

Рубрика: Архитектура, дизайн и строительство

Дата публикации: 05.06.2020 2020-06-05

Статья просмотрена: 258 раз

Библиографическое описание:

Ткачук, Р. В. Энергетическая эффективность водопроводных сетей и сетей канализации городов / Р. В. Ткачук. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2020. — № 23 (313). — С. 168-171. — URL: https://moluch.ru/archive/313/71198/ (дата обращения: 20.04.2021).

Основной процент затрат предприятий водоотведения отдается на нужды технического обеспечения. С увеличением нагрузки на насосные станции, увеличивается процент энергии, расходуемой на прокачку стоков, а именно на основные нужды технического обеспечения. Также снижается процент энергии, который тратится на отопление, освещение и на вентиляцию. Самыми энергоёмкими частями сетей водоотведения, являются насосы и вентиляционные установки. По оценкам экспертов, на перекачку канализационных вод в РФ тратится в районе 65 миллиардов кВт ч электричества. Энергетическая эффективность насосов и вентиляционных установок складывается не только из степени износа оборудования, но и от износа дополнительных сооружений: систем канализации и очистных сооружений. [1с16]

При обследовании систем на энергопотери следует уделять максимальное внимание изучению работы главных агрегатов, перекачивающих сточные воды. Главная цель состоит в установке экономичных режимов работы насосов. Экономичная работа установок устанавливается, в основном, соотношением режимов работы насосов и сетей труб, по которым канализационные воды проходят к очистным сооружениям. В течении энергообследования сточных насосных станций, следует рассматривать общую работу насосных агрегатов и трубопроводов канализации. Для насосных агрегатов следует брать во внимание наличие резервуаров требуемого объема. Правильно расположенное в рельефе и нужное количество резервуаров нужного объема позволяет насосным агрегатам работать эффективно, равномерно и экономично. При нахождении норм расходования энергии на прокачку необходимо учесть рельеф исследуемой местности. Удельный расход энергии насосного агрегата, подающего воду на более высокие отметки, как правило, выше, чем у агрегата, качающего воду на более низкие высоты.

На потребление энергии насосных установок, в значительной мере влияет внутреннее коррозионное состояние трубопроводов. На данный момент примерно половина всей воды подается с отложениями коррозии, которые снижают площадь сечения трубы примерно до двадцати процентов. Также увеличивается гидравлическое сопротивление труб. Коррозия и износ труб определяются сравнением расчетных значений трубопроводов и результатами испытаний наиболее важных участков. [2с11]

При исследовании сооружений канализации, должны производиться подобные методы обследования. Крупнейшими потребителями электричества в канализационных сооружениях являются воздуходувные установки. На крупных станциях численность воздуходувных установок может достигать от 10 до 12 штук. Экономная работа агрегатов обеспечивается, в первую очередь, максимально эффективной работой аэрации сточной жидкости. Качеством воздуховодов и грамотным выбором аэраторов. Обследование установок водоотведения на предмет энергоэффективности обязано иметь в себе довольно глубокий анализ главных технологических процессов очищения и транспортировки воды. Наиболее важным параметром эффективности работ канализационных сетей является потребление электричества. Продуманы и предусмотрены несколько методов вычисления планируемых затрат электричества. Один из этих методов основывается на точных технических расчетах и называется расчетным методом. Следующий основывается на удельных величинах расхода электроэнергии и называется нормативным. Берутся расходы электроэнергии каждого режима работы каждой насосной установки и суммируются друг с другом, таким образом находится годовая потребность в электричестве (кВтч/год). КПД агрегата берется по паспортным значениям. Расчет также может производиться с использованием фактически замеренных характеристик установок. При вводе в эксплуатацию насосной установки величину производительности установки и максимального давления берут по проекту, исходя из режимов работы с минимальной, средней и максимальной подачей.

Для того, чтобы получить выборку данных, следует использовать журнал эксплуатации установок с записью подачи и напора стоков за 24 суток каждый час. К примеру, первое и пятнадцатое число каждого месяца. И за 12 суток для установок первого подъема. Во время расчета сумм расходов электроэнергии насосными установками каждой станции, следуют условиям равенства общей подачи воды станции и установок за год. Совокупная подача (по расчету) насосных установок 2 и 1 подъёмов, должны равняться расчетной подаче в сеть за год. Для того, чтобы определить расходы электроэнергии на прокачку и очищение канализационных вод нормативным методом, суммируют расходы электроэнергии, которая потребляется всеми насосами и сооружениями по очистке сетей водоснабжения и водоотведения комплекса. В вычислениях учитывают расходы электроэнергии. Удельные и годовые.

Такие документы [3–6], как указ президента РФ № 889, ФЗ № 261, закон РФ № 384 и приказ Министерства регионального развития № 262 устанавливают регламент по системам гос. регулирования энергоэффективности и сохранения электроэнергии. В приказе Министерства № 262, к примеру, изложены требования по уменьшению удельного потребления воды в жилых зданиях по отношению к среднему фактическому потреблению. 320 дм 3 /чел. сут. до 175 дм 3 /чел. сут. В том числе горячей воды с 150 дм 3 /чел. сут. до 80 85 дм 3 /чел. сут. Нынешнее законодательство относится к системам водоснабжения и канализации, являющиеся в свою очередь системами коммунального хозяйства значительного потребления электроэнергии для широкого пользования. [3–7]

Удельный расход электроэнергии на перекачку канализационных вод.

Полный напор, м

Удельный расход электроэнергии, кВт ч.м 3

Насосные установки

водоснабжения

Насосные установки

Л екция 3. «Мероприятия и методические рекомендации по повышению энергоэффективности систем водоснабжения и водоотведения » — презентация

Презентация была опубликована 8 лет назад пользователемenergo.misis.ru

Похожие презентации

Презентация на тему: » Л екция 3. «Мероприятия и методические рекомендации по повышению энергоэффективности систем водоснабжения и водоотведения »» — Транскрипт:

1 л екция 3. «Мероприятия и методические рекомендации по повышению энергоэффективности систем водоснабжения и водоотведения »

2 Энергосбережение в водоснабжении и канализации напрямую зависит от мероприятий, позволяющих уменьшить потребление электроэнергии для забора воды, ее очистки, обработки, подачи и распределения.

3 Общие проблемы энергосбережения в зданиях В стране наблюдается рост тарифов на энергоресурсы при снижении качества услуг, что имеет множество причин и предпосылок, усиливающихся в условиях длительного реформирования жилищно-коммунальной отрасли, а также мирового экономического кризиса. В стране наблюдается рост тарифов на энергоресурсы при снижении качества услуг, что имеет множество причин и предпосылок, усиливающихся в условиях длительного реформирования жилищно-коммунальной отрасли, а также мирового экономического кризиса. Отсутствие средств регулирования и учета расхода тепловой энергии, горячей и холодной воды, природного газа приводило к их расточительному использованию. Отсутствие средств регулирования и учета расхода тепловой энергии, горячей и холодной воды, природного газа приводило к их расточительному использованию. низкая культура населения в части энергосберегающего потребления и значительными потерями во внутридомовых и магистральных сетях. низкая культура населения в части энергосберегающего потребления и значительными потерями во внутридомовых и магистральных сетях.

4 Энергосберегающие мероприятия в области водопотребления зданий: установка общедомовых счетчиков горячей и холодной воды; установка общедомовых счетчиков горячей и холодной воды; установка квартирных счетчиков расхода воды; установка квартирных счетчиков расхода воды; установка счетчиков расхода воды в помещениях, имеющих обособленное потребление; установка счетчиков расхода воды в помещениях, имеющих обособленное потребление; установка стабилизаторов давления (понижение давление и выравнивание давления по этажам); установка стабилизаторов давления (понижение давление и выравнивание давления по этажам); теплоизоляция трубопроводов ГВС (подающего и циркуляционого); теплоизоляция трубопроводов ГВС (подающего и циркуляционого); подогрев подаваемой холодной воды (от теплового насоса, от обратной сетевой воды и т.д); подогрев подаваемой холодной воды (от теплового насоса, от обратной сетевой воды и т.д); установка экономичных душевых сеток; установка экономичных душевых сеток; установка в квартирах клавишных кранов и смесителей; установка в квартирах клавишных кранов и смесителей; установка шаровых кранов в точках коллективного водоразбора; установка шаровых кранов в точках коллективного водоразбора; установка двухсекционных раковин; установка двухсекционных раковин; установка двухрежимных смывных бачков; установка двухрежимных смывных бачков; использование смесителей с автоматическим регулированием температуры воды; использование смесителей с автоматическим регулированием температуры воды; регулярное информирование жителей о состоянии расхода воды и мерах по его сокращению. регулярное информирование жителей о состоянии расхода воды и мерах по его сокращению.

5 К числу беззатратных и малозатратных мероприятий по энергосбережению в водоснабжении и канализации относят: 1. Соблюдение правил эксплуатации систем водоснабжения и канализации и применяемого в них оборудования. Эти правила предусматривают своевременное проведение планово-предупредительных ремонтов, замену набивки и подтяжку уплотнений насосов, вентилей и задвижек, замену неисправной арматуры, устранение утечек и т.д. 2. Замену асбестографитовых уплотнений насосов уплотнениями на основе тефлона, обеспечивающих увеличение срока эксплуатации в среднем в 6 раз. Затраты окупаются в течение не более 6 месяцев. 3. Замену арматуры устаревших типов на современную (в рукомойниках, раковинах, смесителях, в сливных бачках унитазов и т.п.).

6 Классификация энергосберегающих мероприятий водоснабжения и водоотведения по затратам: беззатратные, беззатратные, малозатратные, малозатратные, среднезатратные, среднезатратные, высокозатратные. высокозатратные.

7 К числу беззатратных и малозатратных мероприятий по энергосбережению в водоснабжении и канализации относят: 1. Соблюдение правил эксплуатации систем водоснабжения и канализации и применяемого в них оборудования. Эти правила предусматривают своевременное проведение планово- предупредительных ремонтов, замену набивки и подтяжку уплотнений насосов, вентилей и задвижек, замену неисправной арматуры, устранение утечек и т.д. 2. Замена асбестографитовых уплотнений насосов уплотнениями на основе тефлона, обеспечивающих увеличение срока эксплуатации в среднем в 6 раз. Затраты окупаются в течение не более 6 месяцев. 3. Замена арматуры устаревших типов на современную (в рукомойниках, раковинах, смесителях, в сливных бачках унитазов и т.п.).

8 Среднезатратные энергосберегающие мероприятия Обеспечение экономичных режимов эксплуатации насосов. Обеспечение экономичных режимов эксплуатации насосов. Обеспечение экономичных режимов эксплуатации насосов. Обеспечение экономичных режимов эксплуатации насосов. Изменение диаметра трубопроводов, применение труб из полимерных материалов изменение принципиальной схемы конструктивного исполнения систем водоснабжения и водоотведения. Изменение диаметра трубопроводов, применение труб из полимерных материалов изменение принципиальной схемы конструктивного исполнения систем водоснабжения и водоотведения. Изменение диаметра трубопроводов, применение труб из полимерных материалов изменение принципиальной схемы конструктивного исполнения систем водоснабжения и водоотведения. Изменение диаметра трубопроводов, применение труб из полимерных материалов изменение принципиальной схемы конструктивного исполнения систем водоснабжения и водоотведения. Экономия электроэнергии и воды при переходе к оборотным системам водоснабжения. Экономия электроэнергии и воды при переходе к оборотным системам водоснабжения. Экономия электроэнергии и воды при переходе к оборотным системам водоснабжения. Экономия электроэнергии и воды при переходе к оборотным системам водоснабжения. Борьба с отложениями в системах водоснабжения и водоотведения. Борьба с отложениями в системах водоснабжения и водоотведения. Борьба с отложениями в системах водоснабжения и водоотведения. Борьба с отложениями в системах водоснабжения и водоотведения. Устранение утечек воды. Устранение утечек воды. Устранение утечек воды. Устранение утечек воды. Организация учета водопотребления. Организация учета водопотребления. Организация учета водопотребления. Организация учета водопотребления. Диспетчеризация и АСУ. Диспетчеризация и АСУ. Диспетчеризация и АСУ. Диспетчеризация и АСУ. Стимулирование заинтересованности населения и персонала предприятий в снижении перерасхода воды и тепла. Стимулирование заинтересованности населения и персонала предприятий в снижении перерасхода воды и тепла. Стимулирование заинтересованности населения и персонала предприятий в снижении перерасхода воды и тепла. Стимулирование заинтересованности населения и персонала предприятий в снижении перерасхода воды и тепла. Анализ режимов системы водоотведения (режимов работы насосного оборудования станций перекачки и очистных сооружений). Анализ режимов системы водоотведения (режимов работы насосного оборудования станций перекачки и очистных сооружений). Анализ режимов системы водоотведения (режимов работы насосного оборудования станций перекачки и очистных сооружений). Анализ режимов системы водоотведения (режимов работы насосного оборудования станций перекачки и очистных сооружений). Использования избыточной температуры стоков, химической энергии горючих веществ, загрязняющих стоки. Использования избыточной температуры стоков, химической энергии горючих веществ, загрязняющих стоки. Использования избыточной температуры стоков, химической энергии горючих веществ, загрязняющих стоки. Использования избыточной температуры стоков, химической энергии горючих веществ, загрязняющих стоки.

9 Э ффективность установки приборов учета воды (опыт управляющих компаний сферы ЖКХ г. Екатеринбурга ) Сравнение экономических показателей потребления энергоресурсов в МКД

10 Э ффективность установки приборов учета воды (опыт управляющих компаний сферы ЖКХ г. Екатеринбурга ) Эффект от установки приборов учета (ОПУ и ИПУ) энергоресурсов и проведения энергосберегающих мероприятий (ЭСМ)

11 Опыт модернизации городских систем водоотведения Как известно, в Российской Федерации объем бытовых стоков превышает две трети общего количества загрязненных вод. При этом вовсе не проходят очистку 7% этого объема. Но даже очищаемые стоки не обрабатываются до нормативных требований (до них доводится всего 46%). Как известно, в Российской Федерации объем бытовых стоков превышает две трети общего количества загрязненных вод. При этом вовсе не проходят очистку 7% этого объема. Но даже очищаемые стоки не обрабатываются до нормативных требований (до них доводится всего 46%). Причины сложившегося положения, в общем, очевидны: свыше 30% канализационных сетей изношены полностью и требуют полной замены как трубопроводов, так и оборудования, однако в 2009 году, по данным программы «Чистая вода», было заменено только 0,4% коммуникаций. Причины сложившегося положения, в общем, очевидны: свыше 30% канализационных сетей изношены полностью и требуют полной замены как трубопроводов, так и оборудования, однако в 2009 году, по данным программы «Чистая вода», было заменено только 0,4% коммуникаций.

12 Насос GRUNDFOS серии S типоразмера 66 с канальным рабочим колесом (

13 Потери КПД: А – с системой регулировки зазора рабочего колеса SmartTrim; В – без системы регулировки зазора рабочего колеса

14 В результате модернизационных мероприятий в период с апреля по декабрь 2010 года были реконструированы 6 районных КНС, в каждой из которых были установлены современные насосы GRUNDFOS серий S и SE со шкафами Control MC на основе системы Modular Controls Особенность Modular Controls заключается в модульном построении системы.

15 Устройство управления насосами в функции уровня

16 Общие задачи АСУ ТП ВиВ городского водоснабжения: оперативное управление и контроль работы системы ВиВ; оперативное управление и контроль работы системы ВиВ; поддержание заданных режимов работы системы и объектов ВиВ, а также оптимизация протекающих процессов; поддержание заданных режимов работы системы и объектов ВиВ, а также оптимизация протекающих процессов; оперативное обнаружение и извещение о происходящих авариях; оперативное обнаружение и извещение о происходящих авариях; сбережение воды и энергоресурсов. сбережение воды и энергоресурсов.

17 Комплексная канализационная насосная станция Инновационные решения для инженерных систем

18 Спасибо за внимание! ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ 1. Дайте определение понятию «энергосбережение при водоснабжении». 2. Проблемы энергосбережения в сфере ЖКХ? 3. Дайте характеристику малозатратным мероприятиям по энергосбережению в области водоснобжения. 4. Перечислите среднезатратные энергосберегающие мероприятия. 5. Каков процент изношенности канализационных сетей в РФ? 6. Есть ли экономический эффект от установки приборов учета воды? 7. Перспективы в области учета канализационных стоков? 8. Общие задачи АСУ ТП ВиВ городского водоснабжения? 9. Особенности АСУ ТП для водоснабжения и водоотведения? 10. Приведите примеры инновационного оборудования в области водоснабжения и водоотведения.