Systemy monitoringu energii elektrycznej w branży wodociągowo – kanalizacyjnej, cz. 1


Najważniejszą zasadą, jaką należy mieć na uwadze w przypadku chęci zrealizowania działań mających przynieść oszczędności związane ze zużyciem energii elektrycznej oraz innych mediów produkcyjnych jest fakt, że aby efektywnie prowadzić te działania, konieczne jest posiadanie precyzyjnych informacji o tym, jak to zużycie kształtuje się w czasie oraz w kontekście do innych procesów zachodzących w przedsiębiorstwie. Bez tej wiedzy działania proefektywnościowe będą bardzo utrudnione. Zasada ta dotyczy również obszarów związanych z procesami prowadzonymi w obrębie obiektów wodociągowo-kanalizacyjnych i ma bardzo duże znaczenie, biorąc pod uwagę, że zwykle są to miejsca wykorzystujące urządzenia zużywające dużo energii elektrycznej, a koszt tego medium stanowi dużą część całkowitych kosztów, jakie ponosi przedsiębiorstwo z tytułu prowadzonej działalności.

Poprawa efektywności energetycznej w obrębie przepompowni wody/ścieków
Pierwszym obszarem, który pozwala wypracować znaczne oszczędności w przedsiębiorstwach zajmujących się uzdatnianiem wody, czy oczyszczaniem ścieków jest poprawa efektywności pracy przepompowni. Wiąże się to oczywiście z faktem, że w obrębie tych obiektów pracują urządzenia wysokiej mocy – silniki napędzające pompy mają często moc dochodzącą do kilkuset kilowatów.

Ponadto, w obrębie jednej przepompowni może pracować bateria pomp, składająca się z kilku urządzeń pracujących w różnym systemie – często równocześnie. Sprawia to, że procesy związane z transportem wody/ścieków generują bardzo wysokie koszty, a jednocześnie już niewielka poprawa efektywności pracy tych obiektów może przynieść wymierne korzyści finansowe.
Aby możliwe było pozyskanie informacji o energochłonności urządzeń, takich jak pompy, konieczne jest monitorowanie dwóch parametrów opisujących ich pracę – zużycie energii elektrycznej oraz ilość przepompowanego medium. Zestawienie tych danych ze sobą pozwala wyznaczyć tzw. współczynnik energochłonności opisywany w następujący sposób:


monitoring wzor



Tak sformułowana definicja współczynnika energochłonności pociąga za sobą konieczność pozyskania precyzyjnych informacji o chwilowej wartości mocy pobieranej przez pompę i ilości medium jakie przepompowała.

Powyżej została przedstawiona analiza współczynnika energochłonności dla przykładowych informacji o zużyciu energii elektrycznej oraz wydatku pompy, mierzonych w interwałach jednominutowych. Wgląd w charakterystykę zmienności współczynnika w czasie pozwala na podjęcie decyzji o remoncie lub przeglądzie urządzenia w sytuacji gdy współczynnik ten wzrośnie do nieakceptowalnego poziomu. Jednocześnie monitorowanie tego współczynnika w czasie rzeczywistym pozwala na przewidzenie zbliżającej się awarii lub szybkie jej wykrycie, gdy ta już wystąpiła. Prowadzi to to obniżenia kosztów i zwiększenia dostępności urządzeń wykorzystywanych w obrębie przedsiębiorstwa.

Pomiar zużywanej energii elektrycznej (oraz innych parametrów) możliwy jest z wykorzystaniem dedykowanych urządzeń, takich jak analizatory zużycia energii elektrycznej. Ważne jest, aby udostępniały możliwość odczytu mierzonych parametrów z poziomu aplikacji nadrzędnej (wykorzystując, na przykład protokół Modbus TCP). Przykładowym urządzeniem, który może zostać wykorzystane do tego celu jest EnVidis Starter – gotowe do wdrożenia i uruchomienia urządzenie, przydatne, jeżeli w miejscu pomiaru zużycia energii elektrycznej nie ma miejsca na umieszczenie analizatora energii w istniejącej szafie sterowniczej. Dostęp do mierzonych parametrów jest zapewniony poprzez protokół Modbus TCP, a wykorzystanie do komunikacji interfejsu Ethernet ułatwia wdrożenie urządzeń do systemu monitoringu.

Drugi parametr – przepływ – jest możliwy do wyznaczenia z wykorzystaniem szerokiej gamy urządzeń pomiarowych – przepływomierzy elektromagnetycznych, ultradźwiękowych, ciśnieniowych, itd. Również i w tym przypadku istotna jest możliwość przekazania, w sposób automatyczny, informacji o wielkości mierzonego parametru do systemu nadrzędnego (wizualizacja). W ten sposób możliwe będzie zestawienie ze sobą danych o zużywanej energii elektrycznej oraz przepływie, co finalnie będzie prowadzić do wyznaczenia współczynnika energochłonności.


ASTOR monitoring mediow tabela wspolczynnika energochlonnosci




Korzyści wynikające ze znajomości współczynnika energochłonności energetycznej
Znajomość chwilowych wartości parametrów, o których jest mowa, pozwala w czasie rzeczywistym kontrolować stan pracy monitorowanych urządzeń – pomp. Wartość współczynnika energochłonności oraz jego zmienności w czasie pozwala na bardzo precyzyjną analizę pracy monitorowanego obiektu. W pierwszej kolejności – precyzyjna znajomość ilości energii, jaka jest zużywana w danym miejscu – pozwala na obliczenie dokładnych kosztów jego pracy.

Znacznie większe możliwości daje zestawienie informacji o zużywanej energii z danymi o ilości przepompowanego medium – wyznaczenie współczynnika energochłonności. Parametr ten opisuje wprost
wydajność, z jaką pracuje dane urządzenie i pozwala monitorować na bieżąco jego kondycję.


ASTOR monitoring mediow wykres zmiennosci wspolczynnika energochlonnosci



Stopniowe pogarszanie współczynnika energochłonności (przepompowanie 1 metra sześciennego medium wymaga zużycia coraz większej ilości energii) może być informacją o postępującym zużyciu elementów wchodzących w skład pompy, a skokowe jego pogorszenie może świadczyć o zbliżaniu się awarii. Informacje te mogą posłużyć do planowania przeglądów, czy remontów takich obiektów, co z jednej strony będzie prowadzić to zmniejszenia średniego zużycia energii elektrycznej, a z drugiej – zmniejszy prawdopodobieństwo wystąpienia awarii, które mogą być fatalne w skutkach.


ASTOR monitoring mediow EnVidis




Finalnie – działania te przyczyniają się do zmniejszenia kosztów pracy tego typu obiektów, generując znaczne oszczędności finansowe związane z obniżeniem kosztów energii elektrycznej oraz zmniejszeniem częstotliwości występowania awarii.


Czytaj więcej o monitoringu mediów


AUTOR:

Mateusz Zajchowski

 

Młodszy specjalista ds. monitoringu mediów, ASTOR

mateusz.zajchowski@astor.com.pl


www.envidis.pl

Program korzyści

Korzyści ze współpracy z ASTOR to nie tylko zakupione produkty. U nas każdy klient wybiera, jaką wartość dodaną otrzymuje po zakupie. Pamiętaj, że Zyskujesz z ASTOR zawsze, bez odwołania.

Wybierz korzyść dla siebie

Program partnerski

Do Programu zapraszamy firmy integratorskie oraz producentów maszyn.
Współpracuj z nami regularnie i umacniaj wspólną pozycję w branżach przemysłu oraz infrastruktury.

Co zyskam zostając
certyfikowanym partnerem ASTOR?
Sprawdź korzyści »
Zostań partnerem

Kontakt

ASTOR Centrala
ul. Smoleńsk 29
31-112 Kraków

12 428 63 00
12 428 63 00
info@astor.com.pl

Język PL EN
© Copyright 2017 ASTOR. Wszystkie prawa zastrzeżone