Водоснабжение в малых и средних населённых пунктах
До недавнего времени системы водоснабжения в малых и средних населённых пунктах в основном базировались на водонапорных башнях. Несмотря на свою простоту и распространённость, эти системы имеют несколько очевидных недостатков:
- Серьёзные проблемы при использовании в условиях минусовых температур, особенно во время снижения потребления воды;
- Интенсивная коррозия накопительных ёмкостей, что приводит к высокому содержанию ржавчины в воде;
- Нестабильное и ограниченное давление воды в системе трубопроводов, что определяется высотой башни;
- Высокая трудоёмкость и ресурсоёмкость работ по обслуживанию и ремонту водонапорной башни.
Однако новые решения для водоснабжения
Водоснабжение из подземных источников с помощью погружных насосов частично решает эти проблемы, но само по себе вызывает новые. Технологические режимы работы скважинных насосов имеют свои специфические особенности, что ограничивает их функциональные возможности. Например, большинство насосов украинского и российского производства ограничивают количество запусков в час до нескольких циклов. В момент запуска значительно возрастает электрическое (по току и напряжению) и механическое (увеличение момента и гидроудары) нагрузка на ключевые узлы системы.
Для иллюстрации приведём графики изменения давления во время запуска типичного погружного насоса:
Линия 1 представляет изменение давления без переходных пусковых режимов с присутствием воздуха в трубопроводе, линия 2 - при отсутствии воздуха, а линия 3 - с частотным регулированием производительности скважинного насоса. Пусковые режимы, длительность которых превышает 8-10 секунд, являются ещё более неблагоприятными.
Внедрение энергосберегающих технологий
При прямом запуске двигателя насоса его обмотки подвергаются интенсивному нагреву из-за скачков тока, что приводит к быстрому износу. Выбор метода мягкого запуска двигателя зависит от многих факторов, в том числе:
- Специфика конкретного объекта водоснабжения;
- Технические требования;
- Нормы и правила эксплуатации электросети;
- Стоимость оборудования.
В последнее время всё большую популярность приобретает метод управления запуском двигателей с помощью частотного преобразователя, который мы назовём "частотное регулирование скважинных насосов" (ЧРСН). С удешевлением и усовершенствованием преобразователей частоты, ЧРСН становится практически идеальным решением для управления работой насоса.
Этот метод имеет преимущество в том, что ток в обмотках можно удерживать в пределах номинального, что исключает ограничения на количество запусков и остановок насоса. Также исчезает необходимость в ожидании рассеивания тепловой энергии. Использование частотного преобразователя позволяет выполнять различные функции защиты и управления, такие как:
- Автоматическая остановка насоса при отсутствии водоотведения ("спящий" режим);
- Автоматическое обнаружение утечек в трубопроводе;
- Автоматический переход в экономрежим при снижении потребления воды.
Кроме того, за счёт более эффективного энергопотребления можно установить насос меньшей номинальной мощности, что приводит к существенному снижению затрат на электроэнергию, обслуживание и ремонт. Срок окупаемости затрат на приобретение, монтаж и настройку оборудования для ЧРСН составляет от одного до трёх лет, в зависимости от специфики конкретного объекта.