Методика расчета экономической эффективности внедрения преобразователей частоты в канализационных насосных станциях
Автор: Сперанский П.В., Сорокина Н.Г., Сперанский С.П.
Рубрика: Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов
Статья в выпуске: 3 т.24, 2024 года.
Бесплатный доступ
В современной практике проектирования сетей инженерно-технического обеспечения широкую популярность получили нагнетатели с преобразователями частоты. Позволяя в теории решать широкий спектр инженерно-технических задач, на практике, однако, такие нагнетатели зачастую оказываются применены неверно, что сводит на нет любые их преимущества. В первую очередь это затрагивает системы водоотведения. Являясь ключевым потребителем энергии, канализационные насосные станции по сей день комплектуются стандартными насосами без преобразователей частоты, работающими принципиально в том же режиме, в котором они работали и полвека назад. При этом существующие попытки внедрения преобразователей частоты в канализационные насосные станции показывают неоднозначные результаты, что значительно тормозит развитие этой области и ставит под вопрос общую целесообразность таких способов автоматизации. Для решения этой задачи и определения экономического эффекта от применения преобразователей частоты на сетях канализации в рамках данной работы рассмотрены физические основы регулирования канализационных насосных станций. Установлена принципиальная возможность экономии потребляемой электроэнергии. Составлена авторская методика количественного расчета экономической эффективности, учитывающая реальный режим работы канализационных насосных станций и технические особенности применяемых агрегатов.
Методика расчета экономической эффективности, преобразователь частоты, канализационная насосная станция, производительность, неравномерность потребления, мощность, кпд
Короткий адрес: https://sciup.org/147244621
IDR: 147244621 | УДК: 628.25 | DOI: 10.14529/build240306
A method for measuring the economic efficiency of using a frequency converter in sewage pump plants
Frequency converters have gained in popularity over the last few decades and are widely used in many modern engineering lines. While the introduction of frequency converters in pumping installations theoretically allows for a simple solution to wide range of technical-engineering problems, in reality, these devices are often misused, negating the possible benefits. The problem is particularly acute in sewage line design. Being a major consumer of energy, sewage pump plants are equipped with ordinary pump units with no frequency converters, essentially working the same way they did half a century ago. Rare cases of such implementations show mixed results, further slowing the development of this area, and questioning the viability of frequency converters. In order to solve this problem and measure their economic efficiency, the physical parameters of the automatic control of sewage pump plants have to be established. According to the study, the power required can be reduced, and based on the proposed algorithm a method for calculating savings has been developed. The method takes into account the behavior of actual pump plants and the technicalities of pump units, thus providing for the versatility and thoroughness of its application.
Список литературы Методика расчета экономической эффективности внедрения преобразователей частоты в канализационных насосных станциях
- Pauly C.P. Five principles for energy efficiency // World Pumps. 2011. Vol. 2011, № 10. DOI: 10.1016/S0262-1762(11)70336-4
- Intelligent pumps for building automation systems // World Pumps. 2007. Vol. 2007, № 490. DOI: 10.1016/S0262-1762(07)70252-3
- Vogelesang H. Delivering optimal energy savings // World Pumps. 2009. Vol. 2009, № 513. DOI: 10.1016/S0262-1762(09)70217-2
- Cieslak M. Life cycle costs of pumping stations // World Pumps. 2008. Vol. 2008, № 505. DOI: 10.1016/S0262-1762(08)70344-4
- Kallesøe C.S., Skødt J., Eriksen M. Optimal control in sewage applications // World Pumps. 2011. Vol. 2011, № 4. DOI: 10.1016/S0262-1762(11)70138-9
- Саргин Ю.Н., Глинкин С.М., Королев В.И. и др. Внутренние санитарно-технические устройства. Часть 2. Водопровод и канализация. М.: Стройиздат, 1990, 247 с.
- Турк В.И. Насосы и насосные станции. М.: Государственное издательство литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам, 1961, 328 с.
- СП 32.13330.2018 Канализация. Наружные сети и сооружения. М.: Стандартинформ, 2019.
- СП 30.13330.2020 Внутренний водопровод и канализация зданий. М.: Стандартинформ, 2021.
- Мальцев А.Н., Хватов О.С., Тихомиров В.А. Техническая актуальность автоматизации канализационных станций на базе преобразователя частоты и программируемого логического контроллера // Вест-ник ВГАВТ. 2015. № 42. С. 268–275.
- Усачев А.П. Технологические особенности частотного управления насосными агрегатами водопроводных и канализационных насосных станций // Сибирь-Мехатроника. 2007. № 8. С. 1–2.
- Ченчик В.А. Технико-экономическое обоснование внедрения систем управления с частотно-регулируемым электроприводом // Химическая техника. 2015. № 3.
- Николаев В.Г. Энергосберегающие методы управления режимами работы насосных установок систем водоснабжения и водоотведения : автореф. дис. … д-ра техн. наук: 05.23.04. М., 2010. 48 с.
- Andreas T. Increasing the efficiency of water // World pumps. 2013.
- Альтшуль А.Д. Киселев П.Г. Гидравлика и аэродинамика. Москва: Стройиздат, 1975, 323 с. – Текст: непосредственный.
- Berezin S. Submersible pumps for wastewater applications // World Pumps. 2006. Vol. 2006, № 480. DOI: 10.1016/S0262-1762(06)71080-X
- Szychta L. System for optimising pump station control // World Pumps. 2004. № 449. DOI: 10.1016/s0262-1762(04)00109-9
- Thamsen P.U. Cutting clogging in wastewater // World Pumps. 2009. Vol. 2009, № 511. DOI: 10.1016/S0262-1762(09)70140-3
- Канализация / З.Н. Шишкин, Я.А. Карелин, С.К. Колобанов, С.В. Яковлев. М.: Государственное издательство литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам, 1961, 587 с.
