Модернізація системи водопостачання житлового будинку
Вже кілька років йдуть масові реконструкції та модернізації інженерних систем старого житлового фонду. Завдяки створенню ОСМД та державній програмі 70/30 – оновлюватися стало простіше, а головне дешевше. Адже можна отримати 70% -ву компенсацію витрат як на розробку проектної документації, так і на виконання комплексу робіт. В першу чергу оновлення торкнулися систем утеплення стін, опалення і гарячого водопостачання (ГВП). Але чомусь мало уваги приділяється водопостачанню та оновленню насосного парку як такого. А дарма, адже тут теж багато проблем і з надійністю, і з перевитратою електроенергії.
Як працює система водопостачання багатоповерхівки з ІТП
На схемі нижче наведена схема тепло- водопостачання житлового будинку через індивідуальний тепловий пункт ІТП.
Як видно, гаряча вода з міської магістралі входить в ІТП і далі за межі ІТП вже не виходить і не витрачається. Теплообмін здійснюється через пластинчасті (рідше трубчасті) теплообмінники. Для холодного (ХВП) і гарячого (ГВС) водопостачання використовується холодна вода з міської магістралі. Для системи ГВП вода попередньо підігрівається через окремий теплообмінник і подається в труби, через які потрапляє в наші ванні кімнати, кухні та водяні сушарки.
Так, про всяк випадок нагадаємо, що водяні сушарки потрібно підключати до ГВС, а не до опалення, інакше влітку вони не будуть теплими.
Проблеми зі слабким напором, або «плаваючою» температурою, коли не можна відрегулювати комфортну температуру води в крані, частіше пов’язані з некоректною роботою насосів. Адже щоб подати воду на висоту 10-16 і вищого поверху потрібні насоси, які здатні створити потрібний тиск. При цьому потрібно компенсувати пікове споживання, коли всі йдуть вмиватися і приймати душ (ранкові та вечірні піки). А вночі навпаки не створювати зайвого тиску і не витрачати даремно електроенергію.
Щоб підтримувати тиск в межах норми незалежно від витрати створені насосні станції з декількох насосів (найчастіше 2-4 штуки). Автоматика включає або відключає додаткові насоси в залежності від фактичної витрати води. Такі установки називаються насосними станціями підвищення тиску. І встановити таку – це вигідна інвестиція для ОСМД в середній і довгостроковій перспективі. Далі розберемося чому саме.
Що таке станція підвищення тиску і навіщо там частотний перетворювач?
Зовсім нещодавно насосні станції підвищення тиску працювали поступенево. Тобто якщо тиск на стороні споживачів падає, то сигнал від датчика тиску дає команду на включення ще одного насоса, див. схему нижче.
Якщо тиск продовжує падати, включається ще один насос, потім наступний, і так до максимуму. А коли тиск в системі починає зростати, датчик дає сигнал на відключення «зайвих» насосів.
Все було б чудово, але крива насосної станції виходить ступінчастою, і спостерігається помітна перевитрата по споживанню електроенергії.
Припустимо працює один насос з двигуном 3 кВт, настав ранок, зросла витрата води, надходить сигнал на включення наступного насоса. І він включається відразу на всі 3кВт. А за фактом було б досить, якби другий насос запрацював тільки на 40% від своєї потужності. Але звичайна релейна схема так не вміє. Проте схема управління з частотним перетворювачем вміє .
Частота електромережі у нас 50 Гц – вона визначає швидкість обертання електродвигунів. Найчастіше це 1500 або 3000 об / хв. Але що якщо знизити швидкість обертання двигуна насоса? Частотний перетворювач може змінити частоту на виході з 50-ти, скажімо, на 40 Гц. Це знизить криву насоса.
Крива насоса – це назва графіка, де по осі X (вертикаль) позначений тиск в метрах водяного стовпа, а по осі Y (горизонталь) продуктивність – кількість води в м3 / год або л / хв. На малюнку дві криві для одного і того ж насоса при різній частоті обертів. У реальності вони виглядають трохи не так, але малюнок допоможе проілюструвати різницю. За рахунок частотного перетворювача крива може займати проміжні значення між верхнім і нижнім графіком. Це дуже добре для системи водопостачання будинку, немає ривків, немає ризику виникнення гідравлічних ударів.
Але і це ще не все. Електродвигун насоса, який працює на зниженій частоті, споживає менше електроенергії. На жаль, немає прямої залежності, що якщо на 3-х кіловатний двигун подати напругу частотою 25 Гц, то він буде споживати 1,5 кВт. У реальності це буде більше ніж 1,5кВт, але менше 3-х, і це залежить від режиму роботи насоса і гідравлічного опору системи. А це величезна економія, якщо врахувати цілодобову роботу насосної станції підвищення тиску за рік.
Частотні перетворювачі можуть виглядати як пристрої «наїзники» на кожен двигун насоса окремо. Див. малюнок нижче, там зображена станція HYDRO SET DPV. Але є різновиди частотних перетворювачів для установки в електрощит або для настінного монтажу.
Принцип работы частотного преобразователя прост. Сначала полученное напряжение с частотой 50 Гц преобразуется в постоянный ток, а на выходе стоит инвертор, который преобразует его в переменный с заданной микроконтроллером частотой.
Широкое распространение частотно регулируемый электропривод стал получать в конце 90-х годов, когда упали цены на мощные полупроводники способные работать с большими токами без существенных потерь. Ну и микропроцессорные контролеры тоже стали доступны по цене.
Принцип роботи частотного перетворювача простий. Спочатку отримана напруга з частотою 50Гц перетворюється в постійний струм, а на виході стоїть інвертор, який перетворює його в змінний із заданою мікроконтролером частотою.
До широкого вжитку частотно регульований електропривод увійшов в кінці 90-х років, коли впали ціни на потужні напівпровідники, що були здатні працювати з великими струмами без істотних втрат. Ну і мікропроцесорні контролери теж стали доступні за ціною.
Чому вигідно встановлювати такі «дорогі» насосні станції?
Віртість насосної станції підвищення тиску для будинку в 10-12 поверхів дорівнює половині вартості вживаного автомобіля в середньому стані. Начебто чимало, але давайте підрахуємо, що саме ОСМД або ЖЕК отримають за ці гроші:
- Економія електроенергії, за рахунок частотного регулятора на двигунах насосів. На момент написання цієї статті тариф для ОСМД дорівнював тарифу для населення – 0,9 грн/кВт. Для прикладу візьмемо станцію з трьох насосів по 2 кВт. Якщо порівнювати роботу з частотним регулюванням і без, вийде, що нова станція економить не менше 1 кВт на годину (насправді, напевно буде більше). Це середньодобове значення. Тепер множимо це на 24 години = 24 кВт в день, а за рік 24 * 365 = 8760 кВт на рік. У грошах це:
8760*0,9= 7884 грн.
У нас есть реальный опыт эксплуатации подобных станций на базе насосов DP-Pumps (Нидерланды) на протяжении 7 лет без ремонта и особого обслуживания (единоразовая замена торцевого уплотнения не в счет). А значит до того, как станция потребует каких-то финансовых вложений она сэкономит вам:
У нас є реальний досвід експлуатації подібних станцій на базі насосів DP-Pumps (Нідерланди) протягом 7 років без ремонту і особливого обслуговування (одноразова заміна торцевого ущільнення не береться до уваги). А значить до того, як станція вимагатиме якихось фінансових вкладень, вона заощадить вам:
7884*7=55 188 грн.
І це без урахування, що тарифи на електроенергію зростатимуть.
- Зниження шуму від динамічних ударів – за це мешканці скажуть вам спасибі.
- Збільшення терміну служби запірної і регулюючої арматури – також за рахунок відсутності ривків і гідроударів.
- І головне – це надійна і безперебійна подача води на всі поверхи в будь-який час доби. Один раз поставили, налаштували насосну станцію підвищення тиску і забули про збої і скарги.
Подивитися всі насосні станції для систем водопостачання можна в Каталозі.
Якщо виникли питання щодо визначення параметрів для проектування і замовлення насосної станції, телефонуйте за номером (044) 594-74-74.
Обов’язково допоможемо з точним вибором характеристик кожного насоса і параметрів станції.
