В
последние годы федеральные и муниципальные власти направляют
значительные усилия и средства на реорганизацию и улучшение
водопроводно-канализационного хозяйства. Предпринимаемые
меры нацелены и на сокращение издержек, которые несут
водоканалы вследствие эксплуатации энергетически не
эффективного и морально устаревшего оборудования. Для
решения вопроса компанией ГРУНДФОС были разработаны
программы модернизации региональных коммунальных
предприятий, предусматривающие реконструкцию объектов с
упором на экономию электроэнергии. Примером реализации этой
программы является МУП «Водоканал» Екатеринбурга, где в 2016
году началась модернизация подземных водозаборов.
Передовой город
Водопровод в Екатеринбурге появился в 1925 году. Его
мощность составляла 100000 вёдер в день, что в современных
единицах измерения эквивалентно 1229,9 куб. м. Вода
добывалась из четырёх скважин и поступала в 14 водоразборных
будок по подземным трубам общей длиной 17 км. На случай
аварий был предусмотрен бак для хранения запаса воды объёмом
369 куб. м. Предприятие стремительно развивалось. Уже в 1930
году появились насосная станция первого подъёма с
водозабором из Верх-Исетского пруда, станция второго подъёма
и два резервуара чистой воды по 500 куб. м каждый.
Ежедневная производительность водопровода увеличилась до
17000 куб. м в день.
Сегодня в ведении предприятия МУП «Водоканал» г.
Екатеринбурга находятся:
- 3 фильтровальные станции общей мощностью 550 тыс.
м3/сутки;
- 2 аэрационные станции для очистки сточных вод,
производительностью 650 тыс. м3/сутки;
- 1602,63 км сетей водоснабжения, 281 насосная станция
третьего и четвёртого подъёма, 59 артезианских скважин, 16
водонапорных башен;
- 1220,99 км сетей водоотведения и 45 канализационных
насосных станций;
- 3 водохранилища с гидроузлами.
Александр Ковальчик, генеральный директор МУП «Водоканал» г.
Екатеринбурга, отмечает, что за более чем 90-летнюю историю
предприятие накопило серьёзный научный и технологический
потенциал. «К нам приезжают из-за границы изучать внедрённые
в Екатеринбурге технологии. Учатся, удивляются, что такие
инновации в принципе возможны. Водоканал Екатеринбурга
занимает одно из первых мест после Московского и Питерского
водоканалов по применяемым технологиям», –
комментирует
руководитель.
Катализатором нововведений стала муниципальная программа «Энергоэффективный
город Екатеринбург», принятая на 2014-2016 гг., а также
проект «Развитие инфраструктуры водоснабжения и
водоотведения» на 2014–2025 гг. Часть мероприятий по
повышению энергоэффективности МУП «Водоканал» г.
Екатеринбурга уже проведена, например, модернизированы
канализационные насосные станции. По программе «Энергоэффективный
город» на КНС установлены насосы GRUNDFOS серий S и SE,
оснащённые современными двигателями класса
энергоэффективности IE3. Модели SE дополнительно
укомплектованы преобразователями частоты, позволяющими
автоматически регулировать производительность насоса в
зависимости от потребностей системы. Такое решение позволило
сэкономить до 8% электричества на каждой станции. Ежегодная
экономия благодаря внедрённому решению составила 1,5 млн
руб.
За системой водоотведения последовала модернизация системы
водоснабжения, а именно скважин. Важным этапом на пути к
экономии стал аудит скважинного водозабора от компании «ГРУНДФОС»
— инструмент, направленный на оценку потенциала сбережения
ресурсов и разработку плана мероприятий по повышению
энергетической эффективности. Исследование провели на одной
скважине, по результатам анализа установленное оборудование
заменили на модель SP. Это позволило пятикратно сократить
потребление электроэнергии. В итоге МУП «Водоканал»
запланировал дальнейшую модернизацию скважин на основании
результатов проведения аудитов специалистами компании «ГРУНДФОС».
Оптимизация энергопотребления скважин
Организация подземного водозабора — одна из самых сложных
технических задач в водоснабжении. Рабочая скважина должна
бесперебойно обеспечивать заданное количество воды с высоким
качеством. «Получение реальных гидрогеологических
характеристик скважин для оптимального выбора надёжного и
эффективного водоподъёмного оборудования — довольно
трудоёмкий и дорогостоящий процесс. Специально для его
упрощения инженеры «ГРУНДФОС» разработали программный
продукт, позволяющий смоделировать процесс водозабора
подземных вод на основании данных конкретной скважины», —
поясняет Игорь Кинаш, заместитель директора Департамента по
реализации проектов ООО «ГРУНДФОС».
Суть проекта заключается в следующем: эксперты компании
выезжают на объект, где анализируют действующую систему и
выясняют причины высоких показателей энергопотребления. Как
правило, неэффективность работы скважинных водозаборов
объясняется устаревшими и/или неправильно подобранным
оборудованием, неконтролируемым понижением уровня грунтовых
вод и потерями давления в распределительной сети. Все
перечисленные проблемы были выявлены при аудите скважины №
1645 МУП «Водоканал» г. Екатеринбурга, которая обеспечивает
подачу воды в 19 водоразборных колонок и 96 индивидуальных
жилых домов.
Процедура аудита проходила в несколько этапов, включая:
- встречу специалистов МУП «Водоканал» и «ГРУНДФОС» и
согласование потенциальных возможностей для экономии
энергии;
- получение от предприятия профилей нагрузки и
географического расположения скважины;
- работы на объекте: выполнение экспертами «ГРУНДФОС»
замеров рабочих параметров существующих насосов, уровня воды
и других характеристик скважины;
- подбор оборудования;
- построение различных моделей работы скважинного
водозабора, презентацию результатов заказчику;
- модернизацию водозабора, снижение энергопотребления при
добыче и распределении воды.
По результатам исследований существующий насос заменили на
скважинный насос GRUNDFOS модели SP 14-8. При одинаковых
значениях номинальной подачи разница в мощностях составила
8,8 кВт: 11 кВт против 2,2 кВт соответственно.
Приведём расчёт экономии исходя из существующего тарифа за
электроэнергию в размере 4,21 руб. за кВт/ч:
Максимальное потребление было зафиксировано в июне 2013 г. –
когда за месяц насос проработал 333 часа. Затраты на
электроэнергию в тот период составили: 333 ч х 11 кВт х 4,21
руб. за кВт/ч = 15 421,23 руб. А при работе нового
оборудования расходы были бы равны: 333 ч х 2,2 кВт х 4,21
руб. за кВт/ч = 3084 руб.
При минимальном потреблении, зафиксированном в феврале 2014
года, оборудование отработало 128 часов, израсходовав 1408
кВт электроэнергии. Затраты коммунального предприятия тогда
составили 5927,68 руб. В то время как при функционировании
нового насоса потребление было бы равно 281 кВт, а плата —
1185,5 руб. соответственно.
В ходе аудита эксперты выявили, что средние затраты
предприятия в месяц на электроэнергию, потребляемую старым
скважинным насосом, составляли 10000 руб. После замены его
на модель SP эти цифры снизились до 2000 руб. Экономия
составила 8000 руб., и насос окупился всего за год.
«Преимуществом выбранного решения стала не только
энергоэффективность, но и кратчайшие сроки поставки
благодаря производству насоса на заводе GRUNDFOS в
Подмосковье: реализация проекта заняла всего две недели.
Наличие локальной производственной площадки является
огромным плюсом и для эксплуатации: комплектующие для
сервисного обслуживания не нужно долго ждать, они всегда
готовы к заказу», —
говорит Вадим Кузнецов, технический
директор МУП «Водоканал» г. Екатеринбурга.
Результат на долгие годы
Проводя любой экономический расчёт, необходимо учитывать и
срок службы оборудования. По словам Игоря Заруднева,
начальника цеха насосных станций и скважин МУП «Водоканал»
г. Екатеринбурга, в скважине № 1645 насосы «изнашивались» в
среднем за год, новая модель же уже проработала почти этот
же срок без нареканий и проблем. Гарантия на насосы SP
составляет 2 года, а заявленный срок эксплуатации — 10 лет.
Но, как показывает практика, на деле оборудование служит
гораздо дольше: в ведении водоканала находится насос SP,
эксплуатирующийся с 1996 года, и две модели, работающие с
2008 года.
«Таких показателей удалось добиться за счёт исполнения
внутренних и внешних элементов оборудования из
высококачественной нержавеющей стали и подшипников
восьмигранной формы. Подобные решения обеспечивают
устойчивость насосов к коррозии и абразивному износу.
Дополнительно подшипники смазываются и охлаждаются
перекачиваемой водой, что предупреждает накопление в них
песка», —
поясняет Игорь Кинаш (ООО «ГРУНДФОС»).
Новый насос SP оснащён устройством комплексной защиты
электродвигателя MP204, которое положительно влияет на
надёжность и срок службы всей скважины. Блок МР204
обеспечивает измерение и контроль таких параметров, как
перегрузка, «сухой ход», перенапряжение или низкое
напряжение, перегрев, чередование и пропадание фаз,
дисбаланс тока, коэффициент мощности, гармонические
искажения, сопротивление изоляции при старте, часы работы и
контроль количества пусков. Электронные устройства могут
эксплуатироваться совместно с системой контроля Grundfos GO
и интегрироваться в систему дистанционного управления
Grundfos Remote Managment (GRM). GRM обеспечивает
круглосуточный контроль параметров оборудования, что
приводит к оптимизации работы и снижению затрат на сервисное
обслуживание: любую аварийную ситуацию можно вовремя
предупредить и оперативно предотвратить. Системы МР204, так
же, как и скважинные насосы линейки SP, производятся на
заводе «ГРУНДФОС Истра».
Опыт МУП «Водоканал» г. Екатеринбурга может послужить
примером для водопроводных предприятий всей России.
Надёжное, эффективное и долговечное насосное оборудование —
это не только путь к снижению издержек, но и повышению
качества водоснабжения и водоотведения в целом.
