gwf Wasser/Abwasser IT-Branchenlösungen für die Wasserwirtschaft (Vorschau)

| FACHBERICHTE
|
Abwasserbehandlung
Q 1 1
nn 2 2
n 1
= n 1
Q 2 2
mm
∑
i=1 i=1
H 1 1
(( ))
Δt ΔtP P Q i
,n i
,n i i
=( n 1
) 2 P 1
=( n 1
=( n 1
) 2 P 1
=( n 1
H 2 2
P 2
P 2
nn 2 2
3
!!
nn$
$ !!
nn # & P 0 # 0
" n
P( 0 % " n $
# & P 0
0 &
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P( Q ,n)= 0 % n Q $
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FU
η FU M
η M K
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f η n( n)
( n )= n c
( ! $
n )= !
#
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0 0
f η
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Bild 6. Leistungsaufnahme f ( η
n
je ln !
Fördermenge.
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f ( η
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n $
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" nn && +1 +1
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nn 2 2
Eine weitere
!
! 2 2
! n $ relevante Kenngröße zur Bewertung
f
von
η ( n
n $
& − 2n $
f +1
Steuerungsverfahren #
"
n 0 % n & +1
η ( n)=−c
# & − 2n $
+1
#"
n 0 % n & +1
"
0 0 %%
ist der spezifische Energieverbrauch
P(Q,n)
Q
c
3
also die Leistungsaufnahme je gefördertem Kubikmeter
Abwasser. Wird zusätzlich die Anlagenkennlinie berücksichtigt,
ergibt sich ein Kennfeld P ~ (Q,h)/Q
(Bild 6), wobei h
der Pegel in der Pumpenvorlage ist. Die Minimalstelle der
Funktion für einen festen Wasserstand stellt gerade den
durch die Regelung anzustrebenden Förderstrom dar. Aus
energetischen Gründen sollte ein Unterschreiten dieses
(7)
Förderstroms vermieden werden, auch wenn die technischen
Möglichkeiten dies zulassen würden.
Solange das Abwasseraufkommen mit dem ermittelten
Förderstrom bewältigt werden kann, sollte die Pumpe
im Ein/Aus-Betrieb entsprechend der zugehörigen
Drehzahl betrieben werden. Steigt der Pegel trotz Betriebs
der Pumpe hingegen weiter oder ist ein Anstieg zu
erwarten, so ist die Drehzahl gerade so zu erhöhen, dass
dem entgegengewirkt wird und der Pegel nahe des
maximal möglichen Wasserstandes gehalten wird. Dies
ermöglicht eine zusätzliche Energieeinsparung, da so
die geodätische Förderhöhe reduziert wird. Auch während
der Phase, in der der optimale Förderstrom den
Zufluss übersteigt, kann der Wasserstand am Maximum
gehalten werden, indem die Pumpe nach einer vorgegebenen
Mindestlaufzeit oder zur Gewährleistung einer
Mindeststillstandszeit abgeschaltet wird und nicht erst
bei Erreichen des Minimalpegels. Dies erhöht jedoch die
Anzahl der Schaltvorgänge. Zudem kann ein dauerhaft
hoher Pegel eine erhöhte Geruchsbelästigung sowie
Korrosion und Ablagerungen im Pumpensumpf zur Folge
haben. Aus diesem Grund sollte der Pumpensumpf
in regelmäßigen Abständen (z. B. drei Stunden) entleert
werden (z. B. bei Nenndrehzahl).
Für den Fall, dass nicht nur auf eine Minimierung des
Energieverbrauchs, sondern auch der Energiekosten
Wert gelegt wird und während eines Tages verschiedene
Stromtarife vorliegen, können die Entleerungsphasen
gerade dann durchgeführt werden, wenn der Strompreis
gering ist. Falls eine Entleerung des Pumpensumpfes zu
einer exakten Uhrzeit gewünscht wird (z. B. zum Ende
einer Niedertarifperiode), ist jedoch eine möglichst gute
Zuflussprognose erforderlich.
Bild 7. Regelbasierte Steuerstrategie.
Mai 2014
644 gwf-Wasser Abwasser