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

Porównanie rozwiązań sterowania ciśnieniem w modelach sieci wodociągowej

Przykłady sposobów zasilania w wodę - ciąg dalszy
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
Ciąg dalszy artykułu...

Innym rozwiązaniem jest zastosowanie typowego układu z kilkoma pompami połączonymi równolegle i pracującymi kaskadowo.

Rozpatrzmy układ dwóch pomp, z których pierwsza P2 pracuje w sposób ciągły a druga P3 włącza się po spadku ciśnienia w sieci poniżej zadanej wartości (rys. 6).

W tym wariancie każda z pomp będzie miała mniejszą wydajność niż pojedyncza pompa w wariancie poprzednim. W programie Epanet uzyskanie zamierzonego efektu współpracy pomp wymaga wprowadzenia odpowiedniej formuły sterowania prostego. Przy założeniu włączania dodatkowej pompy P3 przy spadku ciśnienia w węźle w1 poniżej wartości 54 m i wyłączaniu po przekroczeniu ciśnienia 56 m formuła będzie miała postać następujących warunków:

Zastosowane rozwiązanie pozwala w przypadku badanej sieci na wyraźną poprawę stabilizacji ciśnienia na wyjściu z pompowni (rys. 7) i to bez zastosowania regulacji prędkości obrotowej silników pomp. Również wahania ciśnienia w węźle w15 na końcu sieci udało się zmniejszyć do niespełna 6 m i są one w tym wariancie zależne głównie od strat ciśnienia w sieci wodociągowej. Kolejną korzyścią jest obniżenie kosztów pompowania wody o ok. 14%, do kwoty 57,6 zł na dobę.

Obecnie powszechnie stosuje się rozwiązania oparte na pompach wyposażonych w falowniki zmieniające częstotliwość prądu i tym samym prędkość obrotową silnika jednej z pomp. W konsekwencji utrzymuje się zadane ciśnienie w wybranym punkcie sieci wodociągowej przy zapewnieniu równocześnie wymaganej wydajności pompowni.

Pracę pompowni wyposażonych w taki rodzaj sterowania można modelować na kilka sposobów.

Rys. 6. Sieć wodociągowa zasilana dwoma pompami Rys. 7. Wysokość ciśnienia w węzłach – dla przykładu z dwoma pompami
Rys. 6. Sieć wodociągowa zasilana dwoma pompami; arch. autora Rys. 7. Wysokość ciśnienia w węzłach – dla przykładu z dwoma pompami; arch. autora

Najprostszym rozwiązaniem jest wyniesienie zwierciadła w źródle wody na odpowiednią rzędną odpowiadającą wysokości zadanego ciśnienia. W badanym przypadku przyjęto, że ciśnienie w węźle w1 będzie utrzymywane na wysokości 55 m (rys. 8).

Rys. 8. Sieć wodociągowa zasilana grawitacyjnie ze zbiornika
Rys. 9. Sieć wodociągowa z zaworem upustowym PSV
Rys. 8. Sieć wodociągowa zasilana grawitacyjnie ze zbiornika; arch. autora Rys. 9. Sieć wodociągowa z zaworem upustowym PSV; arch. autora

Takie rozwiązanie zastępuje pompownię i zapewnia stałe ciśnienie zasilania od strony źródła wody, ale można je stosować jedynie w przypadku gdy przetwornik ciśnienia sterujący pracą falownika zabudowany jest na rurociągu tłocznym tuż za pompami.

Z oczywistych względów powyższe rozwiązanie nie pozwala na uzyskanie informacji o kosztach pompowania. Stosuje się je standardowo, jeżeli sieć wodociągowa jest zasilana grawitacyjnie ze zbiornika lub z innego rurociągu. W obu przypadkach możliwe jest uzyskanie zmiennego w czasie położenia zwierciadła wody przez zastosowanie odpowiednich współczynników nierównomierności ujętych w modelu jako „wzorce napełnienia”.

Innym rozwiązaniem symulacji pracy falownika jest zastosowanie zaworu upustowego PSV (Pressure Sustaining Valve), którego praca polega na utrzymywaniu ciśnienia zadanego przed zaworem (rys. 9). W układzie tym pompa pracuje ze stałą wydajnością, a zawór upuszcza część strumienia pompowanej wody z powrotem do ujęcia, utrzymując zadane ciśnienie w węźle w1. Ponieważ część energii jest tracona wraz z zawracanym do zbiornika strumieniem wody, ma to wpływ na wzrost kosztów pompowania w stosunku do układu z pojedynczą pompą bez regulacji.

W badanym przypadku koszt ten wyniósł aż 119,2 zł na dobę pomimo pracy pompy w pełnym przedziale czasu z maksymalną sprawnością. Wysokości ciśnień w tym wariancie i poprzednim, ze zbiornikiem wyniesionym na odpowiednią rzedną, będą identyczne jak w przykładzie z reduktorem ciśnienia (rys. 5).

Rozwiązanie najbardziej oddające warunki pracy rzeczywistego falownika wymaga zastosowania w programie Epanet odpowiedniego ciągu formuł sterowania złożonego w celu regulacji prędkości obrotowej:

Czytaj też: Badania rozbiorów wody w kontekście poprawności doboru wodomierza głównego na przykładzie wybranych budynków wielorodzinnych >>>

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!
   31.08.2016

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Czy już znasz, idealne narzędzie dla projektantów sieci wod - kan » Co sprawi, że rozwiążesz problemy pomiarowe wentylacji »
aplkacja wod-kan pomiar termowizyjny
czytam więcej » spróbuj już dziś »

 


Klimatyzacja bez przeciągów - jak to możliwe »

 klimatyzator

 



Na czym polega renowacja kanalizacji bez kucia ścian » Jakich zabezpieczeń wentylatorów dachowych potrzebujesz »
renowacja kanalizacji wentylator dachowy
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Czy klimatyzacja jest zdrowa »

wentylacja

 



Kompendium wiedzy o procesach wymiany ciepła » Czy ogrzewanie może wpływać na nasze zdrowie »
pompy woda powietrze pompy ciepła
wiem więcej » wiem więcej »

 


Jak dobrze odseparować wodę kanalizacyjna od gruntowej »

studzienka kanalizacyjna

 


 


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
7-8/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 7-8/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - WT 2021 dla budynków wielorodzinnych
  • - Klimakonwektory, belki i sufity chłodzące
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