По данным специалистов, на долю насосного оборудования приходится до 20 % мирового потребления электроэнергии. Следовательно, потенциал экономии здесь огромен, сокращение потребления электроэнергии может быть доведено до 60 % и более.
По анализу за период 10 лет специалистов концерна Grundfos («Грундфос», штаб-квартира — в Бьеррингбро, Дания), финансовые расходы на насосное оборудование распределяются следующим образом: 5 % составляет начальная стоимость оборудования, 10 % — затраты на техническое и сервисное обслуживание, 85 % — расходы на электричество. Эти результаты анализа позволяют оценить возможности сбережения ресурсов, разработать меры по повышению энергетической эффективности оборудования и предложить экономичное решение посредством аудита (контроля работы) насосных систем (АНС, Pump Audit).
Аудит насосных систем, проводимый компанией «Грундфос», дает возможность достигнуть значительных показателей энергосбережения. Данный инструмент сегодня используют все больше предприятий не только коммунального сектора, чей положительный опыт может быть полезен многим компаниям, которые задумываются о снижении энергоемкости как производственных зданий и помещений, так и зданий, входящих в состав жилищно-коммунального хозяйства.
НАКОПЛЕННЫЙ ОПЫТ АУДИТА И ЭТАПЫ ЕГО ПРОВЕДЕНИЯ
За последние несколько лет специалисты ООО «Грундфос» провели обследования более 200 объектов жилищно-коммунального комплекса России, по результатам которых было модернизировано более 150 насосных систем. Ежегодная экономическая выгода от проведенных работ превышает 45 млн руб.
Как правило, аудит насосных систем проходит в несколько этапов, в число которых входят:
— определение цели и задач аудита;
— обсуждение потенциала возможного энергосбережения;
— составление и согласование плана работ в рамках аудита;
— сбор данных по объекту;
— установка мобильного измерительного комплекса (МИК);
— выполнение замеров конкретных параметров;
— расчет потенциальных показателей экономии электроэнергии;
— моделирование с использованием программы Grundfos Product Center;
— демонстрация заказчику результатов расчетов и полученных моделей;
— разработка и предоставление заказчику рекомендаций по изменению алгоритмов эксплуатации, замене неэффективных расчетов, установке систем частотного регулирования, систем автоматизации и диспетчеризации;
— согласование с заказчиком выработанных рекомендаций;
— поставка и установка энергоэффективного оборудования;
— обследование новых систем и подтверждение расчетных характеристик;
— расчет ожидаемого экономического эффекта.
При проведении аудита насосных систем учитываются специфические особенности каждого объекта. Во всех случаях главным атрибутом аудита является мобильный измерительный комплекс (МИК), в состав которого входят ваттметр, ультразвуковой расходомер, регистратор показаний, цифровые и аналоговые датчики, а также специальное программное обеспечение Grundfos LCC. Полученные с помощью комплекса МИК данные демонстрируют реальное энергопотребление обследуемых насосных систем и способы его оптимизации. На основе проведенных замеров, а также с учетом пожеланий заказчика разрабатывается модель новой насосной системы.
Справка
В России концерн Grundfos представлен 28 филиалами во всех федеральных округах, имеет 6 складов и 138 сервисных центров в 72 городах.
Оборудование Grundfos известно в России с 1960-х гг. (первая поставка оборудования состоялась в 1962 г.). Первое официальное представительство Grundfos в РФ было открыто в 1992 г. в Москве, в 1998 г. было зарегистрировано юридическое лицо ООО «Грундфос» (компания «Грундфос» в России). В 2005 г. в д. Лешково Истринского р-на Московской обл. был построен завод «Грундфос Истра». В 2011 г. была открыта вторая очередь завода, на торжественном открытии которой присутствовала почетная делегация из Дании во главе с королевой Маргрете II.
Общая площадь завода «Грундфос Истра» составляет порядка 30 000 кв. м, из которых 10 000 кв. м занимает производство, 13 000 кв. м — склад и логистика и 5000 кв. м — административное здание.
В число выпускаемого на российском предприятии оборудования вошли многоступенчатые, скважинные, консольно-моноблочные, одноступенчатые насосы, системы управления, дозировочные установки, насосные установки повышения давления и пожаротушения, а также комплектные канализационные станции. Ежегодно завод выпускает порядка 40–50 тыс. насосов, установок и комплектующих.
Общий объем инвестиций концерна Grundfos в российскую экономику составил более 100 млн евро, из которых 80 млн вложено в производство. В 2015 г. концерн объявил о дополнительных вложениях в расширение существующих участков по производству одноступенчатых и вертикальных насосов, а также был дан старт производству насосов для водоотведения. Приблизительная сумма дополнительных инвестиций составит 3 млн евро.
Комментирует главный специалист по аудиту насосных систем ООО «Грундфос» Алексей Пономарёв: «На энергоэффективность объектов влияют такие факторы, как коэффициент полезного действия электродвигателей, наличие преобразователей частоты и систем удаленного контроля. Наибольший эффект дает комплексное использование всех возможностей энергосбережения. После проведения аудита на объекте специалисты компании “Грундфос” представляют отчет о проведенных работах с несколькими вариантами рекомендаций по повышению энергетической эффективности. Из предложенных вариантов заказчик может выбрать и реализовать наиболее подходящий исходя из собственных финансовых возможностей и ожидаемого экономического эффекта».
СПОСОБЫ СБЕРЕЖЕНИЯ ЭНЕРГИИ
Как правило, после процедуры аудита и решения о проведении модернизации предприятия коммунального сектора внедряют насосы Grundfos с двигателями высокого класса энергоэффективности и системы управления с частотно регулируемыми приводами (ЧРП), которые обеспечивают плавное регулирование скорости электродвигателей. Такое решение позволяет адаптироваться под текущие нужды системы тепло- или водоснабжения и, соответственно, сокращает потребление электричества, тепловой энергии и воды. Использование преобразователей частоты снижает нагрузку на коммуникации, в результате сокращается количество прорывов трубопроводов и увеличивается срок службы систем.
Хорошим примером может служить опыт внедрения оборудования высокого класса эффективности с преобразователями частоты на муниципальном унитарном предприятии «Волгоградское коммунальное хозяйство» (МУП «ВКХ»). Здесь в 2010 г. прошла модернизация городских котельных. Специалисты компании «Грундфос» провели аудит трех крупных объектов, по результатам которого насосы советского производства серий Д и К/КМ были заменены на консольные насосы Grundfos NB, NK, NKG и вертикальные модели ТР и ТРЕ (со встроенным преобразователем частоты). В итоге затраты на электроэнергию сократились на 25 %, что принесло ежегодную экономию в размере 1,9 млн руб. Инвестиции в оборудование составили 7,5 млн руб. В итоге финансовые вложения на модернизацию насосных систем вернулись менее чем за 4 года.
Повышению энергоэффективности также способствует оснащение оборудования системами управления, которые позволяют реализовать разные алгоритмы работы: регулирование по постоянному давлению, перепаду давления, температуре, расходу теплоносителя (воды) и др. В этом случае системой преобразователей частоты управляет внешний контроллер, на который поступают данные о рабочих характеристиках установленного оборудования. Эта информация используется для расчета оптимальных с точки зрения энергопотребления параметров: частоты вращения, количества параллельно работающих насосов в конкретный момент времени и пр.
Вариант насосного оборудования с системами управления выбрали и специалисты МУП «Водоканал города Рязани», где в 2012 г. проводился аудит девяти канализационных и водонапорных насосных станций (КНС и ВНС). Для КНС были подобраны канализационные насосы Grundfos серии S с системой управления Control DC-E, а для ВНС — центробежные NB и HS с системами управления Control MPC-E. Экономический эффект определялся отдельно для каждого объекта.
Весьма показательные результаты были достигнуты и на повысительной насосной станции (ПНС) «Белякова» системы водоснабжения Рязани. В период с марта по июль 2014 г. энергопотребление оборудования составило 140,04 тыс. кВт∙ч, что в 1,5 раза меньше, чем за аналогичный период 2013 г. В финансовом выражении это более 500 тыс. руб. экономии в год.
ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИЯ ОБЪЕКТОВ КОММУНАЛЬНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
Нередко вместе с системами управления коммунальные предприятия внедряют удаленный контроль за работой оборудования. Дистанционное регулирование существенно сокращает трудозатраты персонала: дежурным не требуется постоянно находиться на объекте, в то же время они могут оперативно отслеживать состояние оборудования и выявлять потенциальные неполадки задолго до их проявления.
Контроль за рабочими параметрами насосов осуществляется через локальную сеть, через Интернет или с участием систем SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition — диспетчерское управление и сбор данных) предприятия. Кроме того, современные технологии позволяют контролировать работу оборудования с помощью смартфонов или планшетных компьютеров. Например, системы управления Grundfos ControlMPC и Control DC легко включаются в специальную программу мониторинга GRM (Grundfos Remote Management) для регистрации данных и управления через мобильную сеть.
Обследование состояния насосного оборудования в процессе проведения аудита
Системы диспетчеризации широко используются и на ОАО «Ярославльводоканал», где в 2013 г. были переоборудованы и переведены в автоматический режим работы 90 % городских повысительных насосных станций и 52 % канализационных, а также внедрена централизованная система управления насосами SCADA «Пирамида 2000». Одним из первых реконструированных объектов стала канализационная насосная станция КНС-19. На станции устаревшие насосы заменили насосами Grundfos серии S2 с системой управления Control-DC-E. Станцию включили в общую систему диспетчеризации. Реализованное решение привело к снижению потребляемой мощности КНС с 10,8 млн до 3,5 млн кВт∙ч в год. Ежегодная экономия составила около 11,25 млн руб. (при вложениях в 31 млн руб.) с периодом окупаемости 3 года.