Автоматизация водоснабжения

С каждым годом все больше пользователей выбирают для решения десятков ежедневных задач средства автоматизации водоснабжения и канализации. Они помогают сократить нагрузку на оборудование, оптимизировать затраты на воду и электроэнергию. Обеспечивается быстрое управление и непрерывный контроль за технологическими процессами.

Подобные коммуникации используются частными домовладельцами и промышленными предприятиями. Корректность их функционирования определяет комфорт и экономичность содержания объекта. Выбор в пользу автоматизации водоснабжения сокращает вероятность аварии, для устранения которой могут понадобиться большие расходы.

Классификация систем водообеспечения и канализации

Подача горячей и холодной воды в здание или сооружение выполняется для удовлетворения гигиенических, питьевых и хозяйственных потребностей. Труднее всего обеспечить потребителей питьевой водой, так как ее необходимо очищать от вредных компонентов и микроорганизмов.

Наибольшие издержки связаны с организацией системы ГВС, которая включает нагревательное оборудование и магистральную разводку, идущую к водораспределительным установкам. Автоматизация систем водоснабжения и водоотведения помогает существенно экономить ресурсы.

Принято выделять следующие виды систем горячего водоснабжения:

1. По методу нагрева — централизованная (жидкость греется для нескольких построек в отдельном месте) и децентрализованная (нагревательные установки используются только для одного здания).
2. По способу получения жидкости — открытого типа (выполняется общее управление водой для отопления и бытового обеспечения) и закрытого типа (предусматривает применение обособленных теплообменников).
3. По технологии поддержания тепла — бесциркуляционные (есть только одна подающая магистраль) и циркуляционные (нагретая вода постоянно перемещается, не попадая в нагревательную установку).

Автоматизация водоснабжения может применяться и к другим системам — орошения и мойки, противопожарной, производственно-технологической.

Типология систем водоотведения

При наличии специального оборудования (как правило, дренажных насосов) можно создать автоматизацию систем водоотведения. При этом канализации бывают нескольких типов:

• ливневая — для приема жидких осадков, талых вод;
• внутренняя — предназначена для отвода использованной потребителями воды;
• автономная — сброс воды в специально отведенные водоемы.

Требования к качеству автоматики

Разработка и установка современных средств автоматизации систем водоснабжения и водоотведения должна учитывать несколько принципов:

• возможность дальнейшего совершенствования;
• интеграцию с остальными коммуникациями в рамках интеллектуального решения «Умный дом»;
• поддержку стандартных унифицированных режимов функционирования и индивидуальных форматов работы для разных типов объектов;
• обеспечение максимальной производительности системы с одновременным уменьшением эксплуатационных расходов.

Автоматизация систем ГВС

Автоматизация водоснабжения в системах ГВС позволяет сократить издержки на оплату электроэнергии и воды. Все инженерные устройства работают автономно с минимальным участием пользователей. Автоматика обеспечивает постоянный контроль за корректной температурой и давлением в контуре. Оборудование испытывает меньшие нагрузки, продлевается его ресурс, при этом не страдает эффективность работы.

При автоматизации централизованного водоснабжения в систему включаются клапаны, циркуляционные насосы, запорная арматура и другие исполнительные устройства.

Для организации автоматизации водоснабжения и канализации в системах местного уровня, где ранее оборудование для нагрева было подключено к автоматике, необходимо все исполнительные элементы вывести на один пульт и выполнить теплоизоляцию труб.

Автоматизация систем ХВС

Автоматизация водоснабжения в холодном контуре позволяет непрерывно контролировать заданные параметры давления. В систему интегрируются следующие приборы и устройства:

• компоненты защиты насосной станции;
• манометры;
• реле давления;
• датчики холостого хода;
• блоки питания и др.

Одновременно уменьшаются расходы на энергоснабжение и оптимизируется расход воды без периодического контроля пользователей.

Порядок автоматизации водоотведения

Процесс автоматизации водоснабжения и канализации в большинстве случаев сводится к созданию надежного мониторинга слежения за дренажными насосами. Схема работы довольно проста. После наполнения приямка водой автоматика дает команду насосу. После откачки он выключается до следующего наполнения жидкостью. Одновременно данные о состоянии оборудования направляются диспетчеру.

Основные функции такой системы:

• запуск и отключение дренажного насоса без участия человека;
• мониторинг заполнения приямков посредством визуального отображения в программе;
• выключение насосного оборудования на период технического обслуживания, восстановление работоспособности в случае его неисправности;
• автоматический запуск насосной станции после временного отключения электропитания;
• сокращение перегрузки рабочего оборудования, продление его ресурса.

Процесс проектирования систем автоматизации водоснабжения и водоотведения

Созданием системы автоматизации водоснабжения и канализации занимаются специалисты, чья работа начинается с подготовки проекта. На этом этапе выполняются расчеты гидравлического оборудования ХВС, ГВС, устанавливаются его оптимальные технические характеристики, ведется разработка подходящих режимов функционирования автоматики, готовятся аксонометрические схемы.

Грамотно составленный проект должен предусматривать возможность аварийного выключения оборудования, использование противопожарных и иных средств обеспечения безопасности системы. Определяется подходящая толщина теплоизоляции труб в соответствии с СП 61.13330. Для новых и реконструируемых зданий необходимо использовать современные материалы с невысокой теплопроводностью.

Структура стандартного проекта автоматизации систем водоотведения:

• общая информация о коммуникациях;
• схемы с местами размещения исполнительных элементов;
• техзадание на подключение автоматики;
• разработанные схемы автоматизации для всех подсистем по отдельности с целью дальнейшего распределения по щитам;
• порядок подключения управляющих элементов и щитков;
• схема интеграции с автоматизированными контурами иных инженерных коммуникаций;
• план размещения электроприводов вентиляторного оборудования и насосных станций;
• схема размещения электропроводки.

Также проект включает схемы монтажа приборов, документы на оборудование и кабельные журналы.

Типичные ошибки проектирования

Для создания высокого давления в контуре выбираются мощные насосы. Из-за них в системе создается избыточное давление. Это приводит к ее некорректному функционированию, росту нагрузки на оборудование, увеличению потребления энергии. В результате вместо экономии возникают дополнительные расходы.

Неправильно обустроенная теплоизоляция или ее полное отсутствие приводит к увеличению теплопотерь, что особенно критично для систем ГВС. Потребители вынуждены использовать недостаточно горячую воду.

Экономическая рациональность автоматизации систем ХВС, ГВС, канализации

Автоматизация систем водоснабжения и водоотведения преследует главную цель — уменьшить затраты пользователя и сделать эксплуатацию коммуникаций экономически выгодной. Положительный результат достигается благодаря следующим эффектам:

• сокращение расхода электроэнергии на доставку жидкости до потребителя;
• уменьшение затрат на обслуживание, ремонт оборудования;
• оптимизация штата работников компании;
• повышение качества водообеспечения, уменьшение риска возникновения неисправностей, снижение непредвиденных затрат на восстановление.

Первое время придется потратиться на приобретение оборудования для автоматизации систем водоотведения и водоснабжения. По мере эксплуатации за счет экономии на расходах за воду и свет понесенные издержки окупятся уже через несколько месяцев.