Замена водонапорных башен на станции управления (Системы энергосбережения)

Автоматическое регулирование расхода и давления в гидросистеме за счет применения автоматизированной системы управления скважинным 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 (Рожновского).

 

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

 

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

 

1.    Уменьшение водопотребления в зимнее время приводит к замерзанию воды в водонапорной башне.

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

3.    Отказ автоматики водонапорной башни в летнее время  приводит к переливу и подтоплению фундамента, что приводит к отклонению башни от вертикали и к падению.

4.    Конструкция водонапорной башни 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.

5.    Грунты для установки башни должны быть однородные непросадочные.


6.   Применение водонапорной башни не дает возможности регулировать давление, которое непостоянно и ограниченно высотой башни.

7.    Высокая стоимость и сложность обслуживания башни: периодической окраски, очистки и дезинфекции ( 1 раз в 2 года), ремонта и восстановления конструкции водонапорной башни. Емкость башни из-за коррозии рано или поздно теряет герметичность, что приводит к большим потерям воды и необходимости устранения протечек.

8.    Появление ржавчины, попадающей в воду, сильно ухудшает ее качество.

9.    Резервный запас воды в башне, как правило, не обеспечивает достаточное

10. Высокая стоимость демонтажа старой башни, покупки, транспортировки, монтажа и ввода в эксплуатацию башни Рожновского по-сравнению со станцией управления погружным насосом с применением частотного преобразователя. В среднем цена башни Рожновского с доставкой и установкой достигает 1 500 000 - 2 000 000 рублей. За эту стоимость можно установить в зависимости от мощности насосного агрегата 6-10 станций управления. количество воды для надежного тушения пожаров и бесперебойного аварийного водоснабжения.

 

Справка:

  В 1936 году инженер Рожновский А.А. предложил конструкцию, метод скоростного монтажа и схему автоматической работы цельнометаллической необогреваемой водонапорной башни для железнодорожного транспорта.

 В дальнейшем они получили широкое распространение на транспорте в военные и послевоенные годы, когда условия времени требовали изготовление подобных сооружений в заводских условиях, монтажа на месте в течение нескольких суток и, самое главное, отказа от использования дефицитного в то время топлива на их обогрев.

Широкое внедрение в водоснабжении населенных пунктов водонапорных башен системы Рожновсого началось в 50-е годы 20 века. В 21 веке это решение устарело! Появились более эффективные технологии водоснабжения без применения башни Рожновского.

  

Безбашенное водоснабжение - современное решение в водоснабжении муниципальных образований и хозяйственных объектов.


 

Преимущества внедрения станции управления вместо водонапорной башни: 

 

1. Быстрота монтажа и ввода в эксплуатацию, высокая надежность и большой ресурс станции управления. Запуск станции осуществляется в течении нескольких часов. 

 

2. Низкая стоимость эксплуатации станции управления. Снижение капитальных, эксплуатационных и ремонт-

ных расходов, связанных с установкой или заменой, обслуживанием и восстановлением конструкции водонапорной башни. Эксплуатация СУ не требует обслуживающего персонала и состоит из профилактических осмотров.


 3. Стабильность создаваемого давления в системе за счет автоматического регулирования производительности погружного насоса в зависимости от расхода воды. Постоянно поддерживается установленное значение давления в системе водоснабжения.

 

4. 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.

 

5. 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, требуются существенные затраты на ее реконструкцию или замену.

 

6. Компактность размещения станции управления: все необходимое оборудование может быть смонтировано в обычном помещении, контейнере, сарае. 


7. 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.

 

8. Повышение ресурса погружного насоса в 2-3 раза за счет исключения пусковых токов, снижения нагрузки на его 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.

 

9. Современная и надежная система защит насосного агрегата. Станция управления контролирует параметры электрической сети и защищает электродвигатель насоса 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.

 

10. Экономия электроэнергии до 30-40%, 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.

 

11. 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.

 

12. Возможность интеграции систем учета по расходуемой воде и потребляемой электроэнергии.

 13. Возможность интеграции с АСДКУ, АСУ верхнего уровня.

 14. Возможность дистанционного управления работой насоса, получения информации по радиоканалу или сотовой с

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



Стоимость оборудования

Стоимость новой башни системы Рожновского высотой 15 м и объемом 25 м составляет в среднем 450 тыс. руб. В случае нового строительства следует также учитывать стоимость разработки проекта и всех других подготовительных работ (плюс в среднем 200 тыс. руб.).

Итого, затраты на установку данной башни составят в среднем от 650 тыс. руб. до 1 млн. руб.

В цену базового комплекта оборудования при отсутствии башни входит стоимость:

            частотного преобразователя (7,5 кВт): 30 тыс. руб.;

            датчика давления: 5 тыс. руб.;

            материалов: 20 тыс. руб.

            монтажных и пуско-наладочных работ: 20 тыс. руб. (в среднем);

Итого, стоимость решения проблемы подачи воды для насоса мощностью 7,5 кВт без водонапорной башни составляет 75 тыс. руб.

Экономия электроэнергии

Годовое потребление электроэнергии с водонапорной башней:

7,5 кВт∙ч ×24 ч. × 365 дней = 65700 кВт∙ч

Стоимость электроэнергии при тарифе на электроэнергию 4,5 руб.:

65700 кВт∙ч ×4,5 руб. = 295650 руб.⁄год

Экономия электроэнергии с применением преобразователя частоты в среднем составляет 30%:

     65700 кВт∙ч ×30% = 19710 кВт∙ч

Сумма годовой экономии только за счет потребляемой электроэнергии:

                                                                    19710 кВт∙ч ×4,5 руб. = 88695 руб.⁄год

Окупаемость оборудования без водонапорной башни составляет 10 месяцев!