Korzyści z zarządzania ciśnieniem
Efficient control and regulation of pressure in the water supply network can provide significant resource savings as well as reduce non-revenue water levels.
Zarządzanie ciśnieniem jest uważane za najbardziej korzystne i ekonomiczne działanie w zarządzaniu wyciekami. Awarie rur występują nie tylko z powodu wysokiego ciśnienia, ale także z powodu częstych wahań ciśnienia. Zmusza to rury do powtarzającego się rozszerzania i kurczenia, co prowadzi do naprężeń i pęknięć. Ponadto istnieje bezpośrednia korelacja między natężeniem przepływu wycieku a ciśnieniem – wyższe ciśnienie prowadzi do większego wycieku i odwrotnie. Z tego powodu ciśnienie powinno być utrzymywane na minimalnym poziomie, zapewniając zaspokojenie potrzeb konsumentów i nie przeciążając sieci.
Zapewnienie odpowiedniego ciśnienia wody dla konsumentów
Przedsiębiorstwa wodociągowe mierzą jakość swoich dostaw wody poprzez zdolność do dostarczania wystarczającego ciśnienia konsumentom. Aby zawsze to zagwarantować, przedsiębiorstwa często stosują stałe ciśnienie wlotowe do poszczególnych stref lub dzielnic. Ciśnienie, które odczuwają konsumenci, zależy od tarcia w linii zasilającej. Natężenia przepływu są zależne od tarcia i dlatego wahają się w zależności od zużycia. Aby zrekompensować tarcie, przedsiębiorstwa zwykle ustawiają ciśnienie wlotowe wyższe niż wymagane minimum. Jednak to stałe ciśnienie wlotowe powoduje, że ciśnienie u konsumenta zmienia się w ciągu dnia – jest najwyższe, gdy zapotrzebowanie na wodę jest niskie, a najniższe w okresach szczytowego zużycia, takich jak poranki i wieczory.
Optymalny system musi równoważyć dwa sprzeczne cele: zapewnienie wystarczającego ciśnienia w szczytowych momentach zapotrzebowania przy jednoczesnej minimalizacji szkód z nadmiernego ciśnienia w pozostałych godzinach.
22 godziny ze zbyt wysokim ciśnieniem?
Aby zapewnić, że konsumenci nigdy nie doświadczą niewystarczającego ciśnienia, ciśnienie wlotowe jest zwykle ustawiane tak, aby obsłużyć okresy szczytowego zużycia. Jednak typowy wzorzec zużycia wody pokazuje, że szczyt zużycia występuje tylko przez krótki czas w ciągu dnia, zwykle nie dłużej niż dwie godziny. Oczywiście istnieją wyjątki od tej reguły, na przykład gdy w okolicy znajdują się zakłady przemysłowe zużywające wodę. Takie podejście skutkuje niepotrzebnie wysokim ciśnieniem przez pozostałe 22 godziny na dobę, co znacząco wpływa na sieć dystrybucyjną. Wysokie ciśnienie wpływa na ogólną żywotność komponentów i zwiększa częstotliwość awarii rur i wycieków. Dowiedz się więcej o zaletach stosowania zaworów regulacyjnych do zarządzania ciśnieniem.
Niższe ciśnienie zmniejsza awarie rur i wycieki – a tym samym także ilość wody niesprzedanej
Zmniejszenie ciśnienia bezpośrednio koreluje z mniejszą liczbą awarii rur i mniejszymi wyciekami. Międzynarodowe badanie wykazało, że 37% redukcja średniego ciśnienia doprowadziła do 51% spadku liczby awarii rur (źródło).
Wysokie ciśnienie zwiększa straty wody przez wycieki, ponieważ wyciek z otworów w rurociągu w dużym stopniu zależy od ciśnienia. Na przykład otwór o średnicy 5 mm spowoduje stratę wody około 11 520 m³ rocznie przy ciśnieniu 5 bar. Zmniejszenie ciśnienia do 4 bar zmniejszy straty wody o około 11%, oszczędzając 1 267 m³ rocznie. Ta redukcja przekłada się również na oszczędności energii – równoważne około 461 kWh/rok na każdy otwór 5 mm w rurociągu. Zobacz obliczenia w ramce tekstowej na dole strony.
Zobacz przykłady zastosowań zaworów regulacyjnych.
Podejścia oparte na czasie i przepływie do efektywnego zarządzania ciśnieniem
Redukcja ciśnienia w sieci dystrybucyjnej jest praktyczną strategią, która poprawia wydajność systemu bez poświęcania jakości. Obniżenie ciśnienia wlotowego w okresach niskiego zużycia utrzymuje akceptowalne minimalne ciśnienie dla konsumentów, jednocześnie minimalizując awarie i pęknięcia rur. Dzięki temu będzie mniej przerw w dostawie wody, a konsumenci ogólnie będą doświadczać bardziej stabilnego ciśnienia w ciągu dnia. Instalacja zaworów regulacyjnych na wlotach do dzielnic lub stref umożliwia bardzo efektywną regulację ciśnienia w oparciu o czas lub przepływ. Zobacz naszą szeroką gamę zaworów regulacyjnych.
Zarządzanie ciśnieniem oparte na czasie
Zarządzanie ciśnieniem oparte na czasie dostosowuje ciśnienie w dzielnicach lub strefach w oparciu o punkty nastawy według wstępnie ustalonych harmonogramów. W ten sposób ciśnienie jest obniżane w okresach przewidywanego niskiego zużycia i podnoszone, gdy spodziewany jest wzrost zużycia. W rezultacie średnie ciśnienie jest znacząco zredukowane.
Zarządzanie ciśnieniem oparte na przepływie
Zarządzanie ciśnieniem oparte na przepływie wykorzystuje sygnały z przepływomierza do dynamicznego dostosowywania ciśnienia wylotowego zaworu regulacyjnego zgodnie z rzeczywistym zużyciem. Zmniejsza to średnie ciśnienie i zapewnia bardziej stabilne poziomy ciśnienia dla konsumentów. Uwzględnia nietypowe scenariusze, takie jak okresy świąteczne, użycie hydrantów przeciwpożarowych i inne sytuacje, które powodują nietypowe wzorce zużycia.
Pobierz PDF o zarządzaniu ciśnieniem
Zebraliśmy wiele informacji o zarządzaniu ciśnieniem i udostępniliśmy je do łatwego pobrania w formacie PDF. Możesz uzyskać swoją kopię tutaj.