БАШНИ РОЖНОВСКОГО
Первые водонапорные башни Рожновского появились в 30-х годах прошлого
столетия и получили широкое распространение в военные и послевоенные
годы, когда условия времени требовали изготовления 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.
И в настоящее время водоснабжение многих поселков и промышленных предприятий осуществляется при помощи водонапорных башен.
Однако при всей простоте и широком распространении башни Рожновского обладают рядом недостатков:
• трудности использования в зимний период, особенно возрастающие при уменьшении водопо-требления;
• интенсивное появление ржавчины в воде из-за большой поверхности окисления накопительной емкости;
• ограниченное и непостоянное давление воды на выходе из башни, определяющееся высотой башни;
• высокая стоимость и трудоемкость работ по ремонту башни.
Основной недостаток водонапорных систем Рожновского – изношенное или аварийное состояние действующих башен.
АЛЬТЕРНАТИВНОЕ РЕШЕНИЕ
Водонапорные башни долгое время являлись основным элементом локального
водоснабжения, но на сегодняшний день их установка экономически
нецелесообразна, в то время как применение частотного преобразователя
для управления насосом скважины снижает расходы по реконструкции башни и
имеет ряд неоспоримых технических преимуществ:
• стабильность создаваемого давления за счет автоматического
регулирования производительно-сти насоса в зависимости от текущего
расхода воды;
• исключение громоздкой водонапорной башни: все необходимое оборудование
может быть смонтировано в обычном помещении или специализированном
внешнем контейнере, что резко снижает затраты по доставке оборудования и
монтажу;
• повышенная надежность оборудования, стабильность работы в зимний период;
• повышение ресурса насоса скважины за счет плавного регулирования и ряда защит;
• отсутствие периодически смачивающихся участков водопроводной системы
и, соответст¬венно, отсутствие коррозии, и лучшее качество подаваемой
воды;
• возможность интеграции систем учета по расходуемой воде и потребляемой электроэнергии.
Компания «ЭФФЕКТИВНЫЕ СИСТЕМЫ» предлагает альтернативное решение по замене водонапорных башен!
Основу проекта водоснабжения малых населенных пунктов и хозяйственных
объектов без использования водонапорных башен составляют частотный
преоб-разователь, который устанавливается в отапливаемом помещении для
управления асинхронным двигате-лем насоса скважины, датчик давления и
вспомогательное сило-вое коммутационное оборудование. В случае
отсутствия отапливаемого помещения не обязательно его строить,
достаточно установить преобразователь частоты в шкаф соответствующего
климатического исполнения.
СТОИМОСТЬ ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
Стоимость новой башни системы Рожновского высотой 15 м и объемом 25 м3
на сегодняшний день в среднем 300 тыс. рублей. В случае нового
строительства следует также учитывать стоимость разработки проекта и
стоимость всех других подготовительных работ (плюс в среднем 200 тыс.
рублей).
Т.е. имеем на сегодня: затраты на установку данной башни составит в среднем 500 тыс. руб.:
• стоимость собственно башни, привязка её на место, фундамент (500 кг
арматурной стали, 10 кг листовой стали, 25 т бетона, плюс работы).
При использовании частотного регулирования стоимость частотных
преобразователей производства компании «ЭФФЕКТИВНЫЕ СИСТЕМЫ» г. Москва
(на примере, 7,5 кВт) составляет 24 тыс. руб. В качестве датчиков
давления используются как датчики с токовым выходом 4~20 мА типа КРТ-5
или МВS 3000, так и электроконтактные манометры типа ЭКМ. Приборы
равнозначны с точки зрения управления частотным преобразователем,
различия заключаются в точности поддержания заданного давления в
системе, т.е. датчик давления поддерживает давление в системе с
точностью до 1%, в то время как использование ЭКМ позволяет поддерживать
давление в системе в пределе, заданном ЭКМ.
Таким образом, в цену базового комплекта оборудования при безбашенном водоснабжении входит стоимость:
• частотного преобразователя – 23 900 тыс. руб.;
• датчика давления – 6,5 тыс. руб.;
• монтажных работ – 10 тыс. руб. (в среднем)
• пуско-наладочных работ – 10 тыс. руб. (в среднем).
Итого: стоимость решения без водонапорной башни – 50,4 тыс. руб., что на порядок меньше, чем стоимость башни – 500 тыс. руб.
РАСХОДЫ, СВЯЗАННЫЕ С ОБСЛУЖИВАНИЕМ ОБОРУДОВАНИЯ
Расходы, связанные с обслуживанием при башенном водоснабжении и
водоснабжении с использованием частотных преобразователей производства
компании «ЭФФЕКТИВНЫЕ СИСТЕМЫ» г. Москва, различаются на порядок
поскольку:
• частотные преобразователи практически не требуют технического
обслуживания, за исключением периодического профилактического осмотра
оборудования;
• отсутствие больших пусковых токов, полная защита электродвигателей
насосных агрегатов, работа электродвигателей и пусковой аппаратуры с
пониженной нагрузкой, увеличивает межремонтный период и срок службы
электродвигателей.
• отсутствие гидравлических ударов в системе подачи воды положительно
сказывается на сальниках, запорной арматуре, продлевая срок их
эксплуатации без ремонта;
• небольшие габаритные размеры и отсутствие особых требований к качеству
электропитания позволяют разместить частотные преобразователи в любом
подсобном помещении и даже в колодцах скважин, обеспечив необходимые
условия эксплуатации;
• унификация, модульность, простота установки позволяют выполнить ремонт в кратчайшие сроки с минимальными затратами;
К особенностям эксплуатации частотного преобразователя можно отнести
необходимость поддержания в зимний период температуры не ниже - 5° С или
обеспечения его безостановочной эксплуатации (исключить отключение
электропитания и останов насосного агрегата и, соответственно, пч), а
также обеспечение защиты от прямого попадания влаги (по условиям
эксплуатации влажность до 98% без конденсата).
Расходы на обслуживание водонапорных башен значительно выше, поскольку
складываются из затрат на проведение ежегодного санитарно-технического
обслуживания, очистки, покраски и т.д.
ЭКОНОМИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ И ВОДЫ
Экономия электроэнергии происходит за счет разности работ, производимых
насосом при подъеме воды на 15-метровую высоту водонапорной башни и
подаче к потребителю по горизонтальному водопроводу, плюс экономия за
счет стабилизации давления и уменьшения утечек из башни, особенно в
зимний период. Еще одним источником экономии при частотном регулировании
служит встроенная автоматическая функция минимизации затрат
электроэнергии при слабой нагрузке.
Таким образом, суммарная экономия электроэнергии составляет от 30% до 50 %.
Такая существенная экономия электроэнергии становится возможной еще и
потому, что снижается общий расход воды, в том числе потери от утечек.
Экономия воды в системах водоснабжения связана с устранением при
регулируемом электроприводе ненужных избытков давления. Для существующих
систем водоснабжения в коммунальной сфере, не находящихся в аварийном
состоянии, каждая лишняя атмосфера вызывает за счет больших утечек
дополнительные 2~7% потерь воды, которые и приходится восполнять,
затрачивая дополнительное количество электроэнергии при эксплуатации
насосного агрегата.
ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ, УНИВЕРСАЛЬНОСТЬ, УДОБСТВО В РАБОТЕ
При замене водонапорной башни возможна установка наземного павильона со
станцией управления погружным или центробежным насосом (см. рис. ниже). В
состав станции управления входят преобразователь частоты,
контрольно-измерительные приборы, коммутационная аппаратура, органы
управления и контроля.
Регулирование давления может быть автоматическим и ручным.
При автоматическом управлении процесс регулирования давления полностью
автоматизирован. При ручном – возможны варианты дискретного (ночное
давление – дневное давление) и плавного регули-рования давления в
водопроводной сети (согласно установленных ограничений).
На объектах, где расположены несколько электроприводов, работа-ющих во
взаимосвязанном режиме, наличие преобразователя частоты в составе
станции управления обеспечивает плавный пуск и регулирование скорости
вращения одного основного двигателя погружного насоса, при этом
остальные двигатели работают непосредственно от питающей сети. Включение
и отключение допол-нительных насосов производится автоматически для
поддержания давления в водоводе при увеличении расхода воды
потребителями и невозможности поддержания заданного давления с помощью
основного насоса.
ВЫВОДЫ:
Использование частотных преобразователей в водоснабжении позволяет:
• снизить затраты на ремонт вышедших из строя водонапорных башен не менее чем в 8-10 раз по сравнению с их заменой на новые;
• снизить потребление электроэнергии;
• регулировать давление в водопроводной сети;
• снизить потери чистой питьевой воды при утечках;
• исключить влияние прямых пусков электроагрегатов на электросети;
• уменьшить эксплуатационные расходы на обслуживание, ремонт и поддержание технического состояния оборудования;
• значительно снизить, а не редко и исключить, расходы на ремонт трубопровода за счет исклю-чения гидроударов в сети;
• обеспечить технологичность, универсальность и экологичность по сравнению с водонапорными башнями;
• обеспечить окупаемость внедряемого частотно-регулируемого привода в
среднем за 5-6 ме-сяцев только за счет сэкономленной электроэнергии (с
учетом всех косвенных экономических факторов этот срок значительно
снижается).
Метод водоснабжения без использования водонапорных башен с успехом может
быть использован для водоснабжения малых населенных пунктов, отделенных
хозяйственных объектов, а также частных коттеджей.