В настоящее время заметен рост в общих затратах на поднятие и перекачку воды, доли потребляемой при этом электроэнергии. Учитывая, что рост цен на энергоносители носит опережающий график по сравнению с прочими составляющими себестоимости, вопрос снижения расходов на электроэнергию принимает особое значение [1,2].
Дополнительным фактором, говорящим в пользу необходимости внедрения на насосных станциях энергосберегающих технологий, является то, что общие потери воды в системе водоснабжения России в среднем составляют не менее 20%.
Системы с переменной загрузкой, каковыми являются насосные станции с центробежными насосами, при проектировании рассчитываются на максимальную производительность (в том числе с учетом возникновения экстремальных ситуаций — пожаров, аварий в сети). Установка в целом должна иметь максимальный КПД в номинальном режиме. Во всем рабочем диапазоне достигаемый КПД электропривода существенно зависит от применяемого способа регулирования [3].
Соответственно, и расходуемая на поддержание данной мощности электроэнергия тем меньше, чем выше КПД. Такое соотношение обеспечивается только при изменении скорости вращения электропривода [4].
Регулирование методом изменения скорости вращения вала электропривода за счет изменения числа оборотов обеспечивает требуемую величину напора в системе без какого‑либо снижения КПД электропривода. Регулирование числа оборотов — это единственный способ, обеспечивающий минимально необходимый расход при оптимальном КПД привода [5].
В случае применения подобного метода осуществляется поддержание достаточно постоянного давления в гидросистеме независимо от расхода воды. Таким образом, при малых расходах (например, ночью) насос вращается на малой скорости, необходимой только для того, чтобы поддерживать номинальное давление и не тратить лишней электроэнергии.
И, наоборот, в случае увеличения водопотребления (например, в пиковые часы — утром, вечером или в праздничные дни), происходит пропорциональное увеличение числа оборотов электродвигателя, компенсирующее увеличение расхода воды и поддерживающее давление водопровода на заданном уровне.