Lavere spesifikk energi og pålitelige strømningsestimater i avløpsnettverket

Overview_TEXT

Oversikt

Situasjonen

Provas, det kommunale vann- og avløpsverket i Haderslev i Sør-Jylland, har ansvar for håndtering av drikkevann, avløpsvann og avfallsbehandling. I likhet med mange andre offentlige institusjoner, må Provas redusere driftskostnadene for å gjøre rom for fremtidige investeringer. Ved å spare energi på sine 150 + nettverkspumpestasjoner, kan Provas nå dette målet. Provas har imidlertid også en annen utfordring som må ivaretas.

Etter ombyggingen av nettverket transporteres avløpsvann fra alle fire hjørner av kommunen opptil 60 kilometer til Haderslev for sentralisert behandling der. Mye infiltrasjon av overvann får vannvolumet til å øke i rørene til rundt 10 millioner m3 per år. Siden Provas får betalt for å håndtere 2 millioner m3, så er dette ikke bra for virksomheten. En løsning på problemet krever en detaljert oversikt over strømningsmønstrene på hver enkelt pumpestasjon. Dette kan oppnås ved å installere eksterne strømningsmålere, men siden dette ville være en stor investering, begynte Provas å se etter andre alternativer.

Provas var interessert i å vite om moderne pumpestyringsteknologi kunne gi en løsning. "Å vite hvordan pumpestasjonene våre presterer, og til hvilken pris, er viktig hvis vi ikke ønsker å drukne i driftskostnader", sier driftsleder Erik Jørgensen i Provas. “Vi ønsker å bruke så lite tid som mulig på å inspisere dem. Og når de er i gang, skal de gjøre det med en optimal driftssyklus, så de bruker så lite energi som mulig”. Selskapet lanserte derfor et testprosjekt i tett samarbeid med Grundfos for å spare energi og få detaljerte strømningsdata på pumpestasjonsnivå.

 

Løsningen

Provas og Grundfos bestemte seg for å teste om Dedicated Controls-pumpestyringen fra Grundfos kunne løse begge problemene. Styringen, som kan brukes til nettverkspumpestasjoner og hovedpumpestasjoner, har en rekke standardfunksjoner for normal pumpestyring (for eksempel start/stopp av pumpen, bytte mellom pumper, overbelastingsmål og alarmer og advarsler), men det har også flere avanserte funksjoner for avløpsvanntransport.

Energioptimaliseringsfunksjonen optimaliserer driftspunktet for pumper ved hjelp av frekvensomformere, noe som reduserer den spesifikke energien. Funksjonen rekalibreres kontinuerlig, slik at pumpeslitasje og andre installasjonsforhold ikke påvirker pumpens effektivitet negativt.

Funksjonen for estimering av volumstrøm beregner pumpevolumstrøm uavhengig av pumpens hastighet. I likhet med energieffektiviseringsfunksjonen blir estimeringsfunksjonen for strømning kontinuerlig rekalibrert for å sikre størst mulig nøyaktighet.

Disse to Dedicated Controls-funksjonene ble testet i tre måneder. Estimeringsfunksjonen for volumstrøm beregnet volum ved tre pumpestasjonene rundt Haderslev, og resultatene ble verifisert ved bruk av eksisterende, eksterne strømningsmålere. I tillegg ble energioptimaliseringsfunksjonen testet på avløpspumper på en av pumpestasjonene.

 

Slik fungerer det

Energioptimaliseringsfunksjonen i Dedicated Controls kan hjelpe driftspersonalet med oppsett av pumper, og den kan automatisk justere pumpefrekvensen, avhengig av driftsforhold. Dette innebærer optimalisert spesifikk energi og lavest mulige energikostnader for vannverket.

“Hvis det er nok vann i brønnen, kan styringen analysere alle pumpemotorens driftsfrekvenser ved hjelp av en sveipefunksjon og vise sammenhengen mellom frekvens og spesifikk energi,” forklarer salgsingeniør Finn Dalsgaard Nielsen fra Grundfos. “Man kan deretter raskt og enkelt finne frekvensen som gir lavest mulig spesifikk energi; Denne funksjonen er ment å veilede brukeren under oppstart av pumpemotorfrekvensen. Når pumpen er i gang, overvåker Dedicated Controls kontinuerlig det spesifikke energiforbruket og justerer frekvensen slik at den stemmer overens med de faktiske driftsforholdene. Man kan også bruke denne funksjonen til den innledende innstillingen hvis vannstanden i brønnen er lav.

Estimeringsfunksjonen for strømning estimerer avløpsvannvolumet basert på brønnvannsnivå, utgangstrykk og driftsdata fra pumpen. “Funksjonen er ikke avhengig av tilsig av avløpsvann i brønnen, og det er i stand til å beregne strømmen selv ved varierende pumpehastigheter,” sier Finn Dalsgaard Nielsen. I likhet med energioptimaliseringsfunksjonen blir strømningsestimeringsfunksjonen automatisk omkalibrert for å kompensere for pumpeslitasje og gir derfor alltid nøyaktige estimater.

 

Resultatet

Etter tre måneders testing var resultatene klare: Spesifikk energi ble redusert med 36 % på en av de tre pumpestasjonene, og strømningsestimatene på alle tre stasjonene var korrekt innenfor en 5 % feilmargin. Godt nok til at Provas bruker det i daglig drift og langsiktig planlegging. “Med tanke på de vannmengdene vi håndterer, spiller slike små forskjeller ingen stor rolle. Estimater er mer enn nok”, bemerker Erik Jørgensen. Estimatene muliggjør også langt bedre driftsplanlegging. Dedicated Controls gjør det mulig for operatøren å overvåke spesifikt energiforbruk over tid, noe som gjør det mulig å planlegge rengjøring og vedlikehold for å optimalisere systemets energiforbruk. “Kanskje trenger vi bare å bruke rensepluggen en gang i halvåret i stedet for hver måned,” sier Casper Højlund Koch. “Det betyr at vi kan bruke ressursene andre steder der de trengs mer".

Resultatene som er oppnådd, indikerer at Provas kan høste en rekke fordeler ved å bruke Grundfos' pumpestyringsteknologi:

  • Selskapet ser frem til å oppnå driftsbesparelser (lavere spesifikk energi, ikke nødvendig å installere kostbare eksterne strømningsmålere, redusert etterspørsel etter inspeksjon på stedet gjennom faktabasert vedlikeholdsplanlegging og muligheter for å redusere infiltrasjon av vann i nettverket).
  • Selskapet får bedre systemoversikt (detaljerte kapasitetsestimater for hver pumpestasjon, muligheter for raskt å identifisere lokale problemer og å identifisere kilder til infiltrerende vann).
  • Prosjektplaner kan baseres på faktiske driftsdata og kapasitetsestimater snare enn generiske beregningsmodeller.

Både Erik Jørgensen og Casper Højlund Koch er godt fornøyd med måten prosjektet ble håndtert på. “Samarbeidet med Grundfos var godt, som alltid,” sier Erik Jørgensen. “Begge parter var fokusert på å oppnå et godt resultat”. Casper Højlund Koch ser også på det vellykkede samarbeidet som et sentralt aspekt ved prosjektet som har forbedret systemeffektiviteten.

“Selvfølgelig er de tekniske aspektene viktige, men jeg mener likevel at selve prosessen er den mest interessante”, sier han. “Det er veldig viktig at vi utnytter hverandres styrker og finner gode samarbeidspartnere som Grundfos. På lang sikt vil vi virkelig dra nytte av dette!”

Emne:

Strømningsestimater og energioptimalisering i nettverkspumpestasjoner

Sted:

Haderslev, Danmark

Bedrift:

Provas (avfall, vann og avløpsvann)

DEDICATED CONTROLS: AVANSERT PUMPESTYRING FOR PUMPESTASJONER
Avanserte funksjoner inkluderer energioptimalisering (for pumpestasjoner med innebygd VFD) og en estimeringsfunksjon for strømning
Casper Højlund Koch, ansvarlig for avløpsvann i Provas
“Det er veldig viktig at vi utnytter hverandres styrker og finner gode samarbeidspartnere som Grundfos. På lang sikt vil vi virkelig dra nytte av dette!"- Casper Højlund Koch, nettverksansvarlig for avløpsvann, Provas
Contacts_TEXT

Kontakt

Hvis du har behov for en lignende løsning, vennligst kontakt oss for mer informasjon.

Telefon

+47 22 90 47 00

Kontakt

Hvis du har behov for en lignende løsning, vennligst kontakt oss for mer informasjon.

Telefon

+47 22 90 47 00
How to Buy_TEXT

Hvordan kjøpe

I denne seksjonen sender vi deg til nettsiden til ditt land

Telefon

+47 22 90 47 00