Ученые из Пензы разработали автоматическую систему регулировки подачи воды

Проблема централизованного водоснабжения в нашей стране стоит довольно остро. С одной стороны водные ресурсы России позволяют в полной мере обеспечить население питьевой водой. С другой стороны, работа водоканалов оставляет желать лучшего. Системы забора, очистки и транспортировки питьевой воды слишком устарели. Во многих городах работает оборудование еще советских времен. Магистральные и распределительные сети значительно износились и частично разрушились.

Износ водопроводных коммуникаций, очистных установок, а также неэффективная работа коммунальных водоканалов приводит к подаче потребителю ресурса неудовлетворительного качества. Большие утечки, устаревшее малоэффективное оборудование, нерациональное построение систем приводят к высоким тарифам при низком качестве услуг. Частично решить сложившиеся проблемы предлагают ученые из Пензенского государственного университета. Они разработали и подготовили к внедрению автоматизированную систему контроля, регулирования уровня и подачи питьевой воды с управлением сбросом.

Принцип работы новой системы подачи воды

Основным элементом новой системы является прогрессивный метод измерения уровня жидкости в резервуаре. Он основывается на ультразвуке и отличается значительно более высокой точностью по сравнению с существующими визуальными и механическими способами. В колодец закрытого резервуара устанавливается ультразвуковой преобразователь. Он одновременно излучает и принимает акустический сигнал. Данный импульс распространяется от излучателя по направлению к поверхности воды. Сигнал отражается от плоскости водной поверхности и возвращается к источнику. На основании полученных результатов времени движения сигнала при помощи разработанной формулы вычисляется уровень жидкости в резервуаре.

Данный акустический метод измерения является очень точным и позволяет быстро вычислить значение уровня. Данные с акустического измерительного устройства передаются в систему управления на контроллер. На основании полученной информации проводится постоянная регулировка характеристик до установленных настроек системы. Автоматизированная система управляет работой перекачивающих насосов. Двигатели включаются и отключаются в автоматическом режиме по сигналу от пульта управления. Пуск и остановка насосов производится в плавном режиме, что позитивно сказывается на состоянии оборудования и трубопроводов.

За счет чего можно достичь экономии

На многих предприятиях коммунального хозяйства нашей страны управление насосами и другим оборудованием производится в ручном режиме. В лучшем случае машинист насосных установок получает сигнал о критическом уровне воды в технологических емкостях на пульт управления. Но на некоторых станциях оператор может руководствоваться данными визуальных наблюдений. Поэтому сложно говорить о высокой эффективности работы водоканалов. Нередки случаи, когда насосы продолжают работать при верхнем уровне жидкости в резервуаре. При этом через систему перелива вода отводится в канализацию. Одновременно происходит необоснованный расход питьевой воды и электроэнергии.

В предлагаемой системе регулировки такие случаи исключаются. Высокий уровень экономии электроэнергии (до 90%) и воды будет достигнут за счет следующих факторов:

• снижение времени работы перекачивающих насосов и невозможность их функционирования «вхолостую»;

• точное измерение уровня позволяет оптимизировать процесс управления и включать/выключать оборудования лишь при необходимости;

• плавный пуск насосов исключает возникновение гидроударов, что позитивно сказывается на состоянии трубопроводов и продлевает их срок службы;

• поддержание постоянного давления в сети.

Что даст внедрение автоматических систем обычному абоненту водоканала?

Для простых потребителей услуг центрального водоснабжения технические тонкости работы новой системы регулировки не столь важны. Куда более значимо то обстоятельство, что экономия ресурсов снабжающего предприятия должна привести к снижению уровня тарифов. Как показал аудит Пензенского водоканала, работа автоматизированной системы измерения уровня может дать экономию электроэнергии до 90%. Поскольку затраты на электроэнергию являются значительной составляющей тарифа на водопотребление, можно ожидать его частичного снижения.

Также система позволит обеспечить надежную и бесперебойную работу системы централизованного водоснабжения. Регулировка давления в сети позволит исключить частые порывы и отключения подачи воды.