Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2018

Porównanie rozwiązań sterowania ciśnieniem w modelach sieci wodociągowej

Pressure control solutions of water distribution system models
Budowa modelu hydraulicznego sieci wodociągowej jest procesem wymagającym zachowania określonej procedury postępowania...
Budowa modelu hydraulicznego sieci wodociągowej jest procesem wymagającym zachowania określonej procedury postępowania...
Fot. arch. redakcji

Modelowanie hydrauliczne sieci wodociągowych stało się w ostatnich latach popularnym narzędziem wspomagającym proces zarządzania siecią. Zainteresowanie budową modeli zaobserwować można było najpierw w firmach wodociągowych funkcjonujących na terenie dużych miast, obecnie coraz szerszą inicjatywę w tym zakresie wykazują również średnie i małe przedsiębiorstwa. Szczególnie korzystne okazało się wdrażanie systemów GIS, stanowiących solidną bazę danych dla budowy modeli.

Do popularyzacji programu Epanet przyczyniło się niewątpliwie jego nieograniczone udostępnienie wraz z kodami źródłowymi przez US Environmental Protection Agency [1]. Jest to narzędzie kompletne z punktu widzenia możliwości budowy nawet złożonych modeli hydraulicznych [2]. Silnik obliczeniowy tego programu stał się również bazą dla wielu dostępnych na rynku programów komercyjnych, których głównymi zaletami są ułatwienia w zakresie wprowadzania danych i oceny wyników symulacji.

Celem modelowania jest uzyskanie jak najlepszego odwzorowania sieci wodociągowej oraz warunków transportu wody obserwowanych na ekranie komputera jako wsparcia przy podejmowaniu decyzji związanych z bieżącą eksploatacją oraz planowanymi inwestycjami.

Budowa modelu hydraulicznego sieci wodociągowej jest procesem wymagającym zachowania określonej procedury postępowania i składa się z trzech głównych etapów.

Pierwszy etap polega na odwzorowaniu geometrii sieci wodociągowej i obejmuje:

  • układ przewodów i ich wzajemnych połączeń,
  • średnice wewnętrzne przewodów,
  • współczynniki chropowatości przewodów,
  • współczynniki oporów miejscowych,
  • rzędne terenu w węzłach,
  • źródła wody,
  • zbiorniki sieciowe,
  • armaturę odcinającą i regulacyjną,
  • pompy.

Najlepszym źródłem danych dla układu przewodów są mapy wektorowe aktualizowane na bieżąco na podstawie dokumentacji powykonawczych, raportów z awarii i dodatkowych inwentaryzacji geodezyjnych, ale mogą to być również mapy rastrowe, a nawet schematy sieci wodociągowej. Należy mieć jednak świadomość, że dokładność danych wejściowych wpływa na użyteczność modelu.

Drugim etapem budowy modelu hydraulicznego jest „wymuszenie przepływu wody”.

Wielkość zapotrzebowania na wodę oraz zmienny w czasie sposób jej pobierania zależy od rodzaju odbiorcy. Źródłem danych o wielkości rozbiorów wody są odczyty z wodomierzy głównych budynków.

Ze względu na brak ciągłej rejestracji danych na tych wodomierzach do ustalenia zmienności rozbiorów wody można się posłużyć odczytami z wodomierzy lub przepływomierzy strefowych, często już wyposażonych w taką rejestrację.

Należy pamiętać, że odczyty te uwzględniają również bezpośrednie straty wody będące wynikiem wycieków przez nieszczelności sieci wodociągowej, co wpływa na spłaszczenie wykresów współczynników nierównomierności. Dlatego wyznaczając wartości tych współczynników, należy pominąć owe straty, tworząc wstępnie model przy założeniu, że sieć wodociągowa jest szczelna, a następnie uwzględnić je jako sumę wypływów przez perforację obliczanych w modelu na podstawie wzoru Torricellego.

Ostatnim (trzecim) etapem budowy modelu jest jego kalibracja, która polega na porównaniu wyników obliczeń z wynikami pomiarów terenowych i wprowadzeniu odpowiednich korekt w modelu. W tym celu przeprowadza się „szarżę” pomiarową z wykorzystaniem stałego oraz doraźnego opomiarowania.

Zakres monitoringu dla modeli hydraulicznych obejmuje pomiary objętościowego natężenia przepływu oraz wysokości ciśnienia. Pomiar objętościowego natężenia przepływu jest wymagany przynajmniej w miejscu dopływu wody do modelowanej sieci. Ponadto na sieci wyznacza się punkty charakterystyczne dla dodatkowego pomiaru ciśnienia wykonywanego za pomocą przenośnych przetworników ciśnienia wyposażonych w rejestratory montowane zwykle na hydrantach.

Jedną z zalet modelu hydraulicznego jest możliwość oceny różnych rozwiązań sposobu zasilania w wodę oraz regulacji ciśnienia w sieci wodociągowej, łącznie z analizą kosztów energii pompowania wody. Źródłem wody dla sieci wodociągowej może być np. końcowy zbiornik wody czystej w ciągu technologicznym stacji uzdatniania, studnia głębinowa lub inny rurociąg.

Woda może być dostarczana do sieci z jednego lub wielu źródeł grawitacyjnie lub pompowo. W przypadku pompowania wody spotyka się rozwiązania z pojedynczymi pompami oraz układami pomp pracującymi kaskadowo. W zależności od potrzeb oraz czynników technicznych i ekonomicznych wysokość ciśnienia zasilania sieci wodociągowej podawana z pompowni może wynikać wprost z punktu pracy układu lub podlegać regulacji. Można stosować różne metody regulacji, począwszy od najprostszego dławienia przepływu po zaawansowane sterowanie prędkością obrotową silników pomp z wykorzystaniem falowników.

W przypadku rozległych sieci wodociągowych lub położonych na obszarach zróżnicowanych wysokościowo stosuje się strefowanie ciśnienia polegające, w zależności od potrzeb, na budowie lokalnych pompowni lub zabudowie reduktorów ciśnienia. Wszystkie te rozwiązania muszą znaleźć odzwierciedlenie w modelu hydraulicznym.

Czytaj też: Wybrane zagadnienia projektowania i budowy sieci wodociągowej; Cz. 1. Budowa i rodzaje rur >>>

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!
   31.08.2016

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 


Zdradzamy sposób na projektowanie instalacji najwyższej jakości »

projektowanie

 



Z jakiego powodu tworzywa sztuczne zdominowały rynek wod-kan » Jak bez problemowo przeprowadzić iniekcję mikropali, kotew i gwoździ gruntowych »
bezpieczeństwo instalatora pomoc w projektowaniu
czytam więcej » poznaj go dziś »

 


Czy można dobrze odseparować wodę kanalizacyjną od gruntowej »

innowacyjne projektowanie

 



Poznaj bezpieczne systemy do dezynfekcji wody pitnej i basenowej » Jak zabezpieczyć wentylatory dachowe »
czysta woda wentylator dachowy
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Przedłuż certyfikat HVAC bez wychodzenia z firmy »

szkolenia hvac

 



Czy łatwo zainstalować podwieszaną toaletę » Z jakego powodu ta pompa wyprzedza przyszłość »
podwieszana toaleta pompy ciepła
wiem więcej » wiem więcej »

 


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
10/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 10/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Ogrzewanie obiektów przemysłowych
  • - Wentylacja domów jednorodzinnych
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl