*112150*
Технические
науки/5. Энергетика.
к.т.н.,
доцент Тимченко В.И., к.т.н. Илиев А.Г.
Южно-российский
государственный университет экономики и сервиса
ПРИМЕНЕНИЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УЧЕТА ВОДНЫХ РЕСУРСОВ
С ЦЕЛЬЮ РАЦИОНАЛИЗАЦИИ ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ В СИСТЕМЕ
ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА
Развитие рыночных
отношений, изменение структур
предприятий коммунального хозяйства, резкое повышение (в десятки раз)
стоимости водных ресурсов, острая конкуренция в сфере услуг диктуют
необходимость исследования, разработки и внедрения технологий, обеспечивающих
более рациональное использование водных ресурсов.
Поскольку, трубопроводные
системы — неотъемлемая часть инфраструктуры современных городов, а городские
водопроводные сети являются не только наиболее функционально значимым элементом
системы водоснабжения, но, как показывает практика эксплуатации, уязвимым.
Своевременное обнаружение аварии на сети или водоводах являются исключительно
ответственной задачей, так как при отключении поврежденного участка в сети
происходит перераспределение потоков воды, падают давления и нарушается
нормальное снабжение водой потребителей.
На всех стадиях
строительства и эксплуатации водопроводных сетей должен осуществляться многосторонний мониторинг, что обеспечит
получение данных о ходе выполнения проекта и изменениях в окружающей среде,
производиться постоянный контроль изменения уровня грунтовых вод, осадками
фундаментов близлежащих зданий, деформацией грунтового массива при авариях на водопроводе.
Рационализация водопотребления
возможна в результате внедрения автоматизированной системы учета водных
ресурсов, позволяющей определять места утечек, приводящих к потерям водных
ресурсов.
Эксплуатационные параметры
водопроводной сети регламентируют нормативные документы - Строительные нормы и
правила (СниП) и ГОСТы, давление в
трубопроводе, необходимое для функционирования водных коммуникаций составляет
порядка P = 3-6 атм. Согласно СанПиН 2.1.4.1074-01 "Вода питьевая"
оптимальная величина температуры воды в водопроводной сети для питьевых
целей t = 7 – 11 0C. Расход воды можно
определить как: Q = Av, где A - площадь поперечного сечения водотока
[м²] v - средняя скорость потока [м/с]. Расход
определялся объемным способом. Для поддержания нормативных параметров ресурсов
в системе водных коммуникаций (давления
p, расхода Q, температуры t), необходимо осуществлять точный и своевременный
контроль потребления энергоресурсов, повышая достоверность учета, оптимизируя
затраты на энергоресурсы.
С целью оптимизации
водопотребления предлагается внедрение автоматизированной системы учета водных
ресурсов с использованием гидродвигателя в качестве гидрогенератора, питающего
измерительный блок, что позволяет сократить расходы на энергоснабжение датчика
в измерительном блоке, сделав его автономным, что позволит достигнуть
значительного экономического эффекта при оснащении аналогичными измерительными
комплексами водных коммуникаций.
С целью определения
эффективности от внедрения автоматизированной системы учета энергоресурсов,
рекомендуется применением гидродвигатель и аккумулятор в качестве источника
питания датчиков измерительного блока, для определения основных параметров
водных ресурсов (давление P, расход Q, температура t), что позволяет
существенно снизить материальные расходы, связанные потерей водных ресурсов.
Поскольку гидравлические
потери напора влияют на распределение скоростей в жидкости по сечению потока, а
это в свою очередь влияет на изменение параметров движущейся жидкости, чтобы
снизить влияние погрешности на показания измерительного блока в системе
автоматизированного учета водных ресурсов, определяем величину местных гидравлических
потерь и потерь по длине трубопровода.
Для определения локальных
гидравлических потерь в местах поворотов трубопровода и местах установки
элементов определения гидравлических потерь по длине и местных потерь
воспользуемся формулами Дарси и Вейсбаха: 
, 
.
Для определения потерь
кинетической энергии жидкости
используем формулу Стэнтона (1):
(1)
где СP
- удельная теплоемкость жидкости;
r – плотность;
v – скорость течения.
Эффективность применения
систем автоматизированного учета водных ресурсов с применением гидрогенераторов
в качестве источника питания для блока измерительных приборов в системе
водопотребления, обеспечивается за счет экономии водных и материальных ресурсов
вследствие сокращения утечек воды из-за порывов трубопроводов и оперативного
определения мест образования порывов, сокращения материальных потерь вызванных
потерей водных ресурсов.
Кроме того, автономное
энергоснабжение датчиков измерительного блока системы автоматизированного учета
водных ресурсов (за счет применения гидрогенераторов) позволяет устанавливать
измерительный узел в сетях водопроводных коммуникаций вдали от стороннего
источника электроснабжения. Данные, полученные посредством внедрения автоматизированной
системы учета водных ресурсов можно использовать при информационной поддержке
управляющих решений, учете количества и контроле качества предоставления услуг,
автоматизации расчетов между поставщиками и потребителями.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1.
Делягин, М. Энергетическая доктрина России [Текст] / М. Делягин // Свободная мысль. – 2006. - № 9. с. 43-46
2.
Тарасенко М.А., Внедрение автоматизированных систем учета
энергоресурсов в жилищно-коммунальном хозяйстве / Тарасенко М.А.// Естественные
науки, №5, 2010 стр. 461-465.
3.
Бильмаер, Ф. В. Совершенствование теплообменных аппаратов для
предприятий сервиса [Текст] // Сб. IХ-я междунар. научно - практическая
конференция «Наука – сервису». - М.:
МГУ, 2004. - С. 90 – 91.
4.
Пелевин, Ф. В. Теплообменный кольцевой тракт с компланарными каналами
[Текст] / Ф. В. Пелевин. – М.: Изд-во МГТУ. 1994 – 16 с.
5.
Ливчак, В. И. Стратегия энергосбережения в жилищно-коммунальном хозяйстве и социальной сфере [Текст] / В.
И. Ливчак // Вентиляция, отопление, кондиционирование. – 2001 - № 6. с. 36-39