Энергосберегающие и ресурсосберегающие технологии
Каталог продукции

Автоматизированная система ШУН

 

Водонапорные башни системы инженера Рожновского получили широкое распространение в системах водоснабжения по всей территории России. Водонапорные башни зарекомендовали себя эффективным, но дорогим и часто капризным в эксплуатации решением. Да, в середине 20 века башня являлась зачастую единственным способом регулирования давления. Однако, в начале 21 века развитие электроники и технологий автоматизации позволяет применять принципиально иные решения, более надежные и эффективные.

Эффективная замена дорогой, громоздкой, ненадежной водонапорной башни (системы Рожновского):

Автоматическое регулирование расхода и давления в гидросистеме за счет применения автоматизированной системы управления погружным насосом - современное энергоэффективное и технологичное решение, при котором обеспечивается постоянное поддержание давления в системе водоснабжения.

Стоимость станции управления меньше затрат на реконструкцию старой, и существенно меньше затрат на демонтаж старой, строительство или покупку, транспортировку, монтаж и ввод в эксплуатацию новой водонапорной башни.

Эксплуатация станции управления не требует обслуживающего персонала и состоит из профилактических осмотров.

Недостатки эксплуатации водонапорных башен и замены, вышедших из строя на новые башни:

  • Отказ автоматики водонапорной башни приводит в зимнее время к замерзанию переливающейся жидкости, что, в свою очередь, приводит к разрушению конструкции и падению водонапорной башни;

  • В летнее время отказ автоматики водонапорной башни приводит к переливу и подтоплению фундамента, что приводит к отклонению башни от вертикали и к падению;

  • Конструкция башни Рожновского имеет большую парусность и её устойчивость зависит от напора ветра. Для станции управления, стоящей в контейнере, кирпичном здании или даже в деревянном сарае сила ветра не имеет значения;

  • Грунты для установки башни должны быть однородные непросадочные. Для установки станции управления грунт не имеет значения;

  • Высокая стоимость и сложность обслуживания (в том числе периодической очистки и дезинфекции – 1 раз в 2 года), ремонта и восстановления конструкции водонапорной башни. Емкость башни из-за коррозии рано или поздно теряет герметичность и нуждается в постоянных ремонтах. Станция управления не содержит периодически заменяемых комплектующих и нуждается только в профилактических осмотрах, не нуждается в обслуживающем персонале;

  • Высокая стоимость демонтажа старой башни, покупки, транспортировки, монтажа и ввода в эксплуатацию башни Рожновского, по сравнению со станцией управления (СУ) погружным насосом с применением частотных преобразователей. В среднем цена башни Рожновского с доставкой и установкой колеблется от 350 000 до 800 000 рублей. За эту стоимость в среднем можно установить в зависимости от мощности насосного агрегата 6-10 станций управления.

Преимущества внедрения СУ:

  • Низкая стоимость внедрения и эксплуатации. Для запуска станции не требуется высококвалифицированный персонал. Нужен сварщик на 0,5 часа для врезки в трубу датчика давления и электрик для подключения и настройки станции. Запуск станции осуществляется в течении нескольких часов. Подробные инструкции по монтажу и эксплуатации написаны на понятном языке и содержат все сведения;

  • Снижение капитальных, эксплуатационных и ремонтных расходов, связанных с установкой или заменой, обслуживанием и восстановлением конструкции водонапорной башни. Монтаж и запуск станции осуществляется за несколько часов. Эксплуатация станции не требует обслуживающего персонала и состоит из профилактических осмотров;

  • Стабильность создаваемого давления за счет автоматического регулирования производительности погружного насоса в зависимости от расхода воды. Постоянно поддерживается установленное значение давления в системе водоснабжения. При увеличении этажности застроек, станция управления позволяет легко увеличить давление в системе. Тем самым обеспечивается подача воды на верхние этажи потребителям. Подачу воды аналогичным образом невозможно осуществить используя старую башню Рожновского - только за счёт увеличения её высоты, а это влечёт за собой высокую стоимость затрат на реконструкцию или замену;

  • Часто в системах водоснабжения муниципальных образований требуется снизить давление в системе, особенно при сильном износе старых трубопроводов. Снижение давления в магистрали позволяет уменьшить вероятность прорыва трубопровода и увеличить межремонтный интервал. При использовании башни Рожновского давление в системе зависит от высоты башни и не регулируется;

  • Компактность размещения: все необходимое оборудование может быть смонтировано в обычном помещении или контейнере;

  • Повышенная надежность оборудования, в том числе в зимний период вне зависимости от расхода воды. Практика работы станций управления в различных регионах России доказала, что оборудование, используемое в станции очень надёжное;

  • Повышение ресурса погружного насоса в 2-3 раза за счет исключения пусковых токов, снижения нагрузки на опорные подшипники, исключения гидравлических ударов, плавного регулирования, плавного пуска и останова. Для любого насосного агрегата прямой пуск на сеть связан с электрическими и механическими перегрузками. При работе от станции управления электродвигатель насоса разгоняется плавно до рабочей скорости и не испытывает перегрузок. Это позволяет уменьшить дорогостоящие и трудоёмкие затраты, связанные с заменой или ремонтом погружных насосов;

  • Современная и надежная система защиты погружного насоса. Станция управления контролирует параметры электрической сети и защищает насос от обрыва, перекоса фаз, межфазного замыкания и замыкания фазы на землю. Так же осуществляется защита насосного агрегата от работы с перегрузкой или завышенными токами. Это также позволяет уменьшить дорогостоящие и трудоёмкие затраты, связанные с заменой насосных агрегатов;

  • Экономия электроэнергии до 30-60%, учет различных суточных и сезонных режимов работы. При прямом пуске от сети двигатель испытывает 7-10 кратные перегрузки по току. Этот процесс хоть и длится недолго, но при частом включении и выключении насосного агрегата через автоматику водонапорной башни расходы электроэнергии значительно увеличиваются. Экономия доказана при использовании станции управления на объектах водоканалов и муниципальных образований. При работе от преобразователя частоты электродвигатель разгоняется плавно от нулевой скорости до необходимой рабочей, которая, как правило, меньше номинальной. Потребление мощности при этом существенно меньше номинальной мощности электродвигателя и практически равно нулю при отсутствии водоразбора;

  • Снижение потерь питьевой воды в башне и трубопроводе до 30 %. При работе насоса от преобразователя частоты происходит плавный разгон электродвигателя. Это исключает гидроудар, что ведёт в свою очередь к увеличению срока службы трубопроводов. Большинство потерь воды связано с отказом автоматики башни - переливом, износом башни и трубопроводов - протечками. В данном случае увеличивается срок эксплуатации трубопроводов и уменьшаются затраты на устранение аварий;

  • Возможность интеграции систем учета по расходуемой воде и потребляемой электроэнергии;

  • Возможность интеграции с АСДКУ, АСУ верхнего уровня;

  • Возможность дистанционного управления работой насоса, получения информации по радиоканалу или сотовой связи;

  • Быстрота монтажа и ввода в эксплуатацию, высокая надежность и большой ресурс;

  • Для обеспечения бесперебойной работы возможна работа от дизель-генератора с автоматическим вводом в работу.

Система управления включает в себя преобразователь частоты, аппаратуру защиты и коммутации. Преобразователь частоты обеспечивает регулирование давления в трубопроводе за счет изменения, скорости вращения рабочего колеса насоса. Величина давления, которую необходимо поддерживать, задается с панели оператора на лицевой дверце шкафа.

Предусмотрен ввод 4-х различных уставок давления в зависимости от сезона и времени суток. Контроль рабочего параметра осуществляется с помощью датчика давления, который устанавливается на напорном трубопроводе. При прекращении водоразбора преобразователь частоты осуществляет плавное «засыпание» насоса.

Система управления обеспечивает функционирование по различным сезонным/суточным графикам и обеспечивает возможность интеграции системы управления с АСУ верхнего уровня. Функционирование системы осуществляется без обслуживающего персонала.

Характеристики станции управления:

  • работа при температуре – 30°С …+ 60°С;

  • стабильность регулируемого давления ±0,1 атм;

  • режим ночного энергосбережения;

  • учет сезонных/суточных графиков расхода воды.

Все станции управления конструктивно выполнены со степенью защиты IP54 (ГОСТ 14254-96) в герметичном корпусе без вентиляционных отверстий и сменных фильтрующих элементов, оборудованы встроенной системой автоматического подогрева, комплектуются необходимыми датчиками и протестированы в заводских условиях.

Эффективность замены водонапорных башен на современные автоматизированные системы управления насосными агрегатами подтверждается внедрением нескольких сотен станций управления в поселках Московской, Пензенской, Смоленской областей, Карелии, республике Марий-Эл.

Номенклатура серийно выпускаемых станций управления обеспечивает работу погружных насосных агрегатов любых марок с мощностью электродвигателя от 3,0 до 75 кВт.

 

Система автоматического регулирования давления в гидросистеме посредством применения частотного преобразователя и датчика давления – современное, недорогое и технологичное решение.

 

Станции управления на основе ПЛК (Программируемый Логический Контроллер) и частотного преобразователя с возможностью дистанционного управления по GSM-каналу посредством SMS-сообщений. Станция осуществляет регулирование давления как в ручном режиме, так и в автоматическом, непосредственно напрямую в сеть или в накопительную ёмкость, а так же совместное использование. Станция может работать напрямую с необходимым количеством электродвигателей насосов.

Технико-экономическое обоснование замены водонапорной башни на станцию управления погружным насосом.
На 01.09.2011 года.

Условия.
Водонапорная башня в аварийном состоянии.
Погружной насос с двигателем 5,5 кВт.
Работа насоса на заполнение башни 14 часов в сутки.
Задача — восстановить круглогодичное водоснабжение населенного пункта.

Расчет.
Капитальные затраты
Стоимость замены водонапорной башни на новую, включая демонтаж старой башни, приобретение, доставку, монтаж и запуск в эксплуатацию новой: до
800 000 руб.

Стоимость станции управления ШУН 075-015: от 85 100 руб.
Стоимость монтажа и пуско-наладки: 0 руб.

Разница в капитальных затратах более чем в 6 - 9 раз.

Экономия электроэнергии
Годовое потребление электроэнергии с водонапорной башней:
5,5 кВтч * 14 ч * 365 дн = 28 105 кВтч.
Стоимость электроэнергии: 28 105 кВтч * 4,5 руб. = 126 473 руб.

Экономия электроэнергии со станцией управления не менее 40%.:
28 105 кВтч*0,4 = 11 242 кВтч.

Сумма годовой экономии за счет потребляемой электроэнергии:
11 242 кВтч*4,5 руб. = 50 589 руб./год.

При постоянном росте тарифов на электроэнергию экономический эффект от внедрения станции управления будет возрастать.

Помимо этого существенной экономией является:

  1. Отсутствие затрат на регулярную (1 раз в 2 года) промывку и дезинфекцию башни,
  2. Отсутствие затрат на ремонтно-восстановительные работы при эксплуатации башни,
  3. Отсутствие потери питьевой воды (до 30% от объема потребляемой воды за счет переливов),
  4. Срок эксплуатации насосного агрегата увеличивается в 2 — 4 раза.

Патенты, дипломы

        

Звоните и наши инженеры проконсультируют Вас о сфере применения инновационного решения, плюсах применения АСУ вместо водонапорной башни Рожновского.