Вестник МГТУ, 2024, Т. 27, № 4.

Вестник МГТУ. 2024. Т. 27, № 4. С. 557-567. DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2024-27-4-557-567 При известной зависимости A P ( t ) , времени переходного процесса 4 и количестве включений насоса в течение года, потенциал энергосбережения определяется % Для анализируемого насоса среднее значение времени пуска составило t n » 2 с. Однако экономия электроэнергии, достигнутая благодаря плавному запуску, оказалась незначительной (0,264 кВт-ч на пуск). В случае исследуемых скважин эффективность плавного пуска не превышала 2,0 %от общего потребления электроэнергии. Тем не менее это предоставило дополнительные преимущества к снижению избыточного давления, усиливая общую эффективность системы водоснабжения. Для понимания эффективности решения проведено экономическое сравнение вариантов: при классическом включении, где частотно-регулируемый привод используется в роли устройства плавного пуска, и при включении на заданной частоте, которая обеспечивает необходимый объем воды в башне. В технико-экономическом обосновании стоимость устройства частотного регулирования для заданной мощности, включая дополнительные комплектующие, принята на уровне 800 долл. США. Стоимость электроэнергии для рассматриваемого объекта составляла 0,12 долл. США/кВт-ч. Тогда при снижении удельного расхода электроэнергии с 456 до 308 кВт-ч на тысячу кубических метров и годовой потребности воды 7 634 м3/год экономия электроэнергии только от снижения избыточного давления составит 1 130 кВт-ч или 135,6 долл. США в год. Исходя из объема резервуара, ожидаемое число пусков составит 254 раз в год, что обеспечит эффект от снижения пусковых токов 67 кВт-ч или 8,0 долл. США и в совокупности 143,6 долл. США в год. Населенный пункт Вольно, где установлен рассматриваемый насос, характеризуется незначительным годовым водопотреблением. Тем не менее общий экономический эффект обеспечивает окупаемость данного технического решения за 5,6 года. Стоит отметить, что в практических условиях важным является не только теоретическое, но и практическое подтверждение эвристического метода анализа. В настоящее время проводится оценка технических деталей и возможностей подключения регистрирующих устройств без нарушения водоснабжения населенных пунктов. Для анализа эффективности различных композиций схемы важно обеспечить сопоставимость условий. В контексте данного исследования это включает возможность обхода водонапорной башни, подключение частотного электропривода в качестве устройства плавного пуска до номинальной частоты и включение двигателя насоса на уровень частоты, обеспечивающий снижение избыточного напора. Результаты этих испытаний будут опубликованы в дальнейшем, что позволит более точно оценить эффективность предложенного подхода и сформировать рекомендации для предложенного неклассического способа включения насоса. Проведенное исследование демонстрирует значительныйпотенциал для повышения энергоэффективности систем водоснабжения малых населенных пунктов за счет использования частотно-регулируемых приводов насосных агрегатов, работающих на подъем воды в водонапорные башни. Анализ режимов работы нескольких сотен скважин позволил выявить, что большинство насосов закачивают воду в резервуары с избыточным давлением, которое значительно превышает необходимое. Это давление компенсируется в самой водонапорной башне, что приводит к ненужным энергетическим затратам и создает условия для ее оптимизации в рамках проектов автоматизации системы водоснабжения. В настоящее время частотные преобразователи широко используются для обеспечения плавного пуска электроприводов насосов. Однако результаты исследования указывают на то, что этот подход сам по себе не приводит к значительной экономии энергии. Вместе с тем точный расчет и настройка преобразователей на работу насосов с оптимальным давлением, учитывая критерии максимальной эффективности и обеспечения бесперебойности водоснабжения, открывают новые возможности для экономии электроэнергии. Внедрение частотных преобразователей и автоматизированных систем управления способствует не только повышению энергоэффективности, но и продлению срока службы оборудования, а также снижению эксплуатационных затрат. Это обеспечивает экономическую эффективность с окупаемостью в пределах 5-6 лет даже для потребителей с незначительным спросом на воду. Конфликт интересов Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов. Библиографический список Дадабаев Ш. Т., Грачева Е. И., Каримов И. Р., Валтчев С. Исследование пусковых режимов асинхронных двигателей при низком качестве электроэнергии питающей сети // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2021. Т. 13, № 1(49). С. 3-15. EDN: OOZYKS. ( 21 ) 0 Заключение 565