УКРОЩЕНИЕ НАСОСА. Эффективные решения для больших проектов высокой сложности

НИКОЛАЙ САМОЙЛОВ
Директор сегмента «Промышленность» ООО «ВИЛО РУС»

Россия располагает масштабным потенциалом энергосбережения, который по способности решать проблему обеспечения экономического роста страны сопоставим с приростом производства всех первичных энергетических ресурсов. Энергоемкость российской экономики существенно превышает в расчете по паритету покупательной способности аналогичный показатель в США, Японии и развитых странах ЕС.

Нехватка энергии может стать существенным фактором сдерживания экономического роста страны. По оценке Министерства энергетики Российской Федерации, до 2015 года темпы снижения энергоемкости при отсутствии скоординированной государственной политики в области энергоэффективности могут резко замедлиться. Это может привести к еще более динамичному росту спроса на энергоресурсы внутри страны.

Общее потребление энергоресурсов в немалой степени зависит от насосного оборудования. Более того, по разным оценкам, до 25% мирового потребления всей вырабатываемой электроэнергии приходится на насосное оборудование, а в некоторых отраслях этот показатель достигает 50% и более. Для насосов систем водоснабжения затраты на электроэнергию составляют большую часть стоимости жизненного цикла – примерно 84%.

Причина низкой энергоэффективности насоса заключается в несоответствии рабочих характеристик оборудования и системы в целом, а также в неправильном управлении ею. Установка насосов, показатели напора и подачи которых превышают требования системы и износ оборудования, существенно влияет на снижение эффективности. Неправильный подбор и замена оборудования, износ насосного оборудования, регулирование режимов работы с помощью дросселирования могут снизить КПД насосных системы до 10% при КПД установленных в ней насосов 60–90%. Модернизация морально устаревшего и неэффективного насосного оборудования и электродвигателей также может внести существенный вклад в повышение энергоэффективности насосных систем.

Вышесказанное доказывает, что ключом к повышению энергоэффективности систем является правильный подбор насосов и компонентов, которые могут оптимально перекачивать необходимую жидкость в отдельных системах. Также повышению энергоэффективности насосных систем способствует замена регулирования подачи задвижкой на регулирование частотным преобразователем, снижение частоты вращения насосов при неизменных параметрах сети, замена насосов на более эффективные, замена электродвигателей на более эффективные.

За более чем столетнюю историю специалисты немецкого производителя насосного оборудования WILO SE разработали большое количество технологий, позволяющих повысить эффективность насосного оборудования, а также достигли высочайшего уровня профессионализма в подборе высокоэффективных решений для насосных систем. Более того, внедрена эффективная система, позволяющая делиться накопленным опытам с партнерами и заказчиками компании. Она построена на современных IT-технологиях, таких как онлайн-каталог, содержащий подробнейшее описание, технические характеристики и чертежи насосов, или современная программа подбора Wilo Select. Последняя позволяет подобрать наиболее эффективный вариант оборудования для большинства проектов, а также с легкостью выбрать новейшие модели насосов, указав модели устаревших низкоэффективных аналогов. Самый главный ресурс компании – это высокоэффективные решения для нестандартных проектов и проектов большого уровня сложности. В компании была построена глобальная сеть центров экспертизы, позволяющая предоставлять консультации по подбору высокоэффективного насосного оборудования, а также замене низкоэффективных насосов. Также компания внедряет новые инновационные технологии, позволяющие существенно повысить энергоэффективность насосов.

Так, высокоэффективное двухкомпонентное покрытие Ceram CT, разработанное специалистами компании, увеличивает срок службы и гидравлический КПД насоса. У поверхностей насосов и рабочих колес, покрытых Ceram CT, значительно увеличивается срок службы. Кроме этого, из-за малой шероховатости покрытия повышается коэффициент полезного действия насосов, что позволяет уменьшить затраты на электроэнергию и общие затраты на жизненный цикл изделия. Покрытие Ceram CT применяется в скважинных насосах и имеет допуск KTW (применение в контакте с питьевой водой). Покрытие наносится на лопасти и внутренний контур рабочего колеса, а также на внутреннюю поверхность направляющего корпуса. Детали отличаются повышенной стойкостью к истиранию, благодаря чему также уменьшаются затраты на текущее обслуживание и ремонт. Данное покрытие применяется в насосах двустороннего входа SCP, фекальных насосах серии FA, а также в скважинных и польдерных насосах.

Значительное влияние на эффективность насосного оборудования также оказывает геометрия рабочего колеса насоса. Рабочее колесо с инновационной геометрией SOLID, разработанное в компании и предназначенное для насосов отвода сточных вод, сочетает в себе высокую стойкость к засорению с высоким коэффициентом полезного действия, который примерно соответствует показателям закрытых однолопастных рабочих колес. Данная технология позволяет достичь высокого КПД при отводе сточных вод, а также снизить расходы на электроэнергию на 25% в год по сравнению со свободновихревыми рабочими колесами. Благодаря инновационной гидравлической части с рабочим колесом SOLID сильнозагрязненные жидкости могут эффективно, непрерывно и надежно перекачиваться.

Также высокоэффективная 3D-кон­струкция гидравлической части многосекционных насосов серии Helix позволила увеличить КПД данной серии насосов, так как решила проблему зон застоя.

Компания достигла значительных результатов в повышении энергоэффективности погружных насосов. Увеличение гидравлического КПД
в данном случае было достигнуто благодаря компьютерной оптимизации геометрии рабочего колеса.

Сегодня до 70% электроэнергии затрачивается на электроприводы агрегатов, которые перекачивают жидкости. Не только из финансовых, но и из экологических аспектов нужно стремиться уменьшить потребление электроэнергии. WILO SE не только является экспертом в производстве синхронных реактивных двигателей, которые позволяют добиться повышения КПД, но также сотрудничает и с ведущими мировыми производителями электродвигателей для применения передовых технологий.

Так, например, инновационная технология CoolAct, использованная в электродвигателях погружных насосов, позволила достигнуть повышения производительности до 25%.

Одной из наиболее эффективных в ряду таких технологий является частотное регулирование приводов электродвигателей. Данное решение позволяет отказаться от метода дросселирования заслонкой, где регулирование расхода осуществляется за счет изменения сечения трубопровода, фактически – повышения его гидравлического сопротивления, в результате чего насос по-прежнему работает с высокой нагрузкой, а система страдает от скачков давления.

Например, благодаря применению технологии ECM (электронной коммутации мотора) для привода серии многоступенчатых насосов Wilo-Helix EXCEL удалось достичь уровня эффективности привода 94%. Все комплектующие привода разработаны по новейшим технологиям с применением инновационных материалов, что привело к значительному росту эффективности. Оптимальное решение, состоящее из мотора с электронной коммутацией и контроллера, явилось ключевым фактором для создания образца высочайшей эффективности и функциональности.

Итак, насос является энергоемким агрегатом, и существует целый ряд способов, позволяющих как повысить энергоэффективность оборудования, так и добиться высокой энергоэффективности насосной системы. Компания WILO SE не только производит высокоэффективное насосное оборудование, но также предоставляет первоклассные консультации по правильному выбору насоса и системы, что позволяет достичь значительного уровня экономии энергии.