Сравнение энергопотребления одиночных и зонных систем повышения давления

Jun 09, 2023

С древних времен правители государств придавали большое значение большим и высотным сооружениям, чтобы сформировать представление о богатстве и власти. Сегодня высотные здания стали гаванями и торговыми центрами крупных городов с постоянно растущим населением. Число высотных зданий возросло в результате совершенствования строительных технологий и тяги строителей к высотным зданиям как следствие интереса к таким конструкциям. По данным Национальной ассоциации противопожарной защиты (NFPA), здания высотой более 23 метров (75 футов) классифицируются как высотные здания [1].

Высотные здания требуют высокого уровня энергопотребления из-за количества жителей, в которых они проживают. В данной постановке экспериментально исследованы энергозатраты, необходимые для перекачивания чистой воды в многоэтажных домах.

Кучукьялы заявил о важности применения эффективных систем повышения давления в высотных зданиях и зонирования давления при проектировании систем. По словам автора и инженера Рюкнеттина Кучукьялы, цели зонирования давления заключаются в снижении статического давления, уменьшении разницы верхнего и нижнего давления, контроле потока жидкости [2].

Кроме того, он резюмировал меры, которые можно принять в бустерных системах, следующим образом [2]:

Если принять во внимание это экспериментальное исследование и его результаты, становится видно, что рекомендации Кучукьялы поддерживаются.

В ходе исследования рассмотрены различия способа разделения системы водоснабжения здания на зоны и однозонных систем в системах чистого водоснабжения.

Исследование проводилось в двух блоках одинаковых зданий на одном участке. Эти жилые дома имеют одинаковое количество этажей, квартир и одинаковое количество жителей.

Оба блока многоэтажные и имеют 62 квартиры. В исследовании названия блоков обозначаются как B2 и B3, как они названы на сайте. (Изображение 1).

В проекте здания нагнетание чистой воды предусмотрено повысительными установками. Городская вода питается двумя резервуарами для воды по 25 куб.м (м3), всего по 50 м3 в каждом здании на втором этаже. В обоих зданиях система разделена на две зоны: верхнюю и нижнюю. Насосные системы, создающие давление в каждой зоне, проектируются отдельно. Нижняя зона подает воду с первого по шестой этажи, а верхняя зона с седьмого по четырнадцатый этажи. Вот так выглядит проект системы чистой воды в блоках Б2 и Б3. (Изображение 2)

Тип системы очистки воды блока Б2 – двухзонная. В здании две зоны, каждая из которых питается отдельным бустером. В нижней зоне постоянное давление 6 бар обеспечивается двумя баками высокого давления емкостью 200 л. В верхней зоне постоянное давление 10 бар обеспечивается двумя резервуарами высокого давления емкостью 300 л. Информация о бустере нижней зоны представлена ​​в Таблице 1, верхней зоны — на Рисунке 2.

Тип системы очистки воды Блока B3 представляет собой двухзонную систему. В здании две зоны, питаемые одним бустером. В системе используются два резервуара высокого давления емкостью 300 л, обеспечивающие постоянное давление 10 бар. (Изображение 2).

В обоих корпусах использовались бустеры одной марки. В бустерах использовались вертикальные многоступенчатые центробежные насосы из нержавеющей стали. Для работы усилителей в обоих зданиях использовался преобразователь частоты.

Все бустеры имеют три насоса. (Изображение 3).

Данные о потреблении воды были взяты со счетчиков воды в зданиях, а потребление электроэнергии – со счетчиков электроэнергии, прикрепленных к бустерам. Период измерений длился около трех недель, а считывание данных производилось в среднем три раза в неделю. По показаниям через фиксированные периоды исследуются показатели обоих зданий. Измеряется потребление воды в зданиях и оценивается энергопотребление бустеров. Таким образом, определен наиболее эффективный метод для обоих зданий.

После измерений и показаний четко видны различия в потреблении между двумя зданиями. (Таблица 5).