ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ

ΟΤΑ: 114 ΠΡΑΚΤΙΚΕΣ


ΘΕΜΑΤΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ: Ενέργεια

Πρωτοβουλία

Εγκατάσταση ευφυών συστημάτων διαχείρισης ενέργειας και εξοικονόμησης ενέργειας στα δίκτυα ύδρευσης του Δήμου Δομοκού

Εγκατάσταση ευφυών συστημάτων διαχείρισης ενέργειας και εξοικονόμησης ενέργειας στα δίκτυα ύδρευσης του Δήμου Δομοκού
ΥΠΟΒΛΗΘΗΚΕ ΑΠΟ:

ΔΗΜΟΣ ΔΟΜΟΚΟΥ



Στόχος δράσης

Οι περισσότερες επιχειρήσεις ύδρευσης της χώρας, όπως και η επιχείρηση ύδρευσης του Δήμου Δομοκού, αντιμετωπίζουν σοβαρά προβλήματα σε ό,τι αφορά στη διαχείριση του νερού και της καταναλισκόμενης ηλεκτρικής ενέργειας. Σημαντικές απώλειες νερού που σχετίζονται με διαρροές σε όλο το φάσμα των εγκαταστάσεών τους και υπερχειλίσεις στις δεξαμενές τους, έλλειψη σχεδιασμού στην οργάνωση των δικτύων, απουσία αυτοματισμού στη μεταφορά του νερού και άσκοπη κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας είναι κάποιες από τις συνιστώσες που οδηγούν σε διαρκή σπατάλη των υδατικών και ενεργειακών εθνικών αποθεμάτων.

Η παρούσα πρωτοβουλία  του Δήμου Δομοκού αφορά  στην  προμήθεια και εγκατάσταση ευφυών συστημάτων διαχείρισης ενέργειας  και  εξοικονόμησης ενέργειας στα δίκτυα ύδρευσης του Δήμου.

Η εξοικονόμηση της ενέργειας συνίσταται στην προσπάθεια βελτίωσης της ενεργειακής απόδοσης των παραγωγικών μέσων και γενικότερα στην εξεύρεση τρόπων μείωσης της ενέργειας που καταναλώνεται σε κάθε επίπεδο. Όμως έμμεσα η εξοικονόμηση της ενέργειας πραγματοποιείται και από την αύξηση της ενεργειακής αποδοτικότητας των διαφόρων συστημάτων.

 

Κοινό στο οποίο απευθύνεται

Η εν λόγω πρωτοβουλία απευθύνεται  τόσο στους υπαλλήλους του Δήμου και στους αιρετούς που έχουν την ευθύνη για τη βέλτιστη λειτουργία των υπηρεσιών του Δήμου, όσο και στους δημότες για τους οποίους εξασφαλίζονται άρτιες υπηρεσίες μέσω της εξοικονόμησης πόρων και ενέργειας.

 

 

Χρονική διάρκεια

Από το έτος 2021 και μέχρι την ανανέωσή του με νέα ευφυή συστήματα εποπτείας των συστημάτων και δικτύων ύδρευσης του Δήμου Δομοκού.

 


Περιγραφή

Η σημαντικότητα της παρούσας πρωτοβουλίας έγκειται στον όρο της τηλεεποπτείας. Ο όρος αυτός χαρακτηρίζει την εποπτεία εγκαταστάσεων από απόσταση. Συνηθέστερα βέβαια συναντάμε τον συνδυασμό των όρων τηλεέλεγχος-τηλεχειρισμός και όχι τον όρο τηλεεποπτεία. Εντούτοις αν και σπανιότερος, ο όρος αυτός μπορεί να δώσει μια πιο σφαιρική εικόνα για το συνολικό σύστημα. Έτσι η τηλεεποπτεία συνδέεται άμεσα και με την εποπτεία των ηλεκτρομηχανικών εγκαταστάσεων ενός δικτύου ύδρευσης από απόσταση. Η εποπτεία των εγκαταστάσεων από απόσταση προσφέρει σημαντικά οφέλη σε χρόνο, πόρους και σε άλλους τομείς, όπως θα φανεί στη συνέχεια της περιγραφής. Η δυνατότητα ελέγχου και χειρισμού από απόσταση είναι μεγίστης σημασίας σε ένα δίκτυο ύδρευσης. Μέσω της τηλεεποπτείας των εγκαταστάσεων του υδρευτικού δικτύου εξασφαλίζεται η άρτια λειτουργία του δικτύου, η βέλτιστη εξυπηρέτηση των καταναλωτών και η καλύτερη δυνατή ποιότητα του προϊόντος, δηλαδή του νερού.

Τα δίκτυα ύδρευσης του Δήμου Δομοκού είναι στην πραγματικότητα ένα σύνθετο σύστημα, το οποίο απαρτίζεται από αγωγούς διανομής του  νερού και από ένα μεγάλο πλήθος εξαρτημάτων. Τα εξαρτήματα αυτά   διασφαλίζουν την ορθή λειτουργία του δικτύου. Σε περίπτωση ύπαρξης προβλημάτων, τα εν λόγω εξαρτήματα καθιστούν δυνατή την άμεση και έγκαιρη αντιμετώπισή τους.

Από μια γενικότερη σκοπιά, τα δίκτυα ύδρευσης του Δήμου περιλαμβάνουν  αγωγούς και εγκαταστάσεις. Οι αγωγοί χρησιμεύουν στη μεταφορά του πόσιμου νερού, το οποίο έχει υποστεί την απαραίτητη επεξεργασία. Με άλλα λόγια μεταφέρουν το νερό από τις Μονάδες Επεξεργασίας Νερού (ΜΕΝ) έως τους μετρητές των τελικών καταναλωτών. Με τον όρο εγκαταστάσεις αναφέρονται κυρίως τα αντλιοστάσια (απλά ή ωστικά) και οι δεξαμενές. Οι εγκαταστάσεις αυτές βοηθούν στην ύδρευση των περιοχών οι οποίες λόγω υψομέτρου είναι αδύνατον να υδροδοτηθούν με φυσική ροή.

Αναλυτικότερα, η πρωτοβουλία αφορά στην προμήθεια, την εγκατάσταση και θέση σε λειτουργία νέων πινάκων ισχύος με ενσωματωμένους ρυθμιστές στροφών για τις Γεωτρήσεις του δικτύου ύδρευσης, την προμήθεια, την εγκατάσταση και τη θέση σε λειτουργία αναλυτών ενέργειας  και Λογισμικού Ενεργειακής Βελτιστοποίησης λειτουργίας και αντικατάσταση παλαιών ενεργοβόρων αντλητικών συγκροτημάτων, με νέα υψηλής ενεργειακής απόδοσης και ενσωμάτωση τους στο Κεντρικό Σύστημα  Τηλελέγχου  τηλεχειρισμού και ελέγχου διαρροών των δεξαμενών και αντλιοστασίων Ύδρευσης της Υπηρεσίας.

Με βάση τα παραπάνω προτείνεται σύστημα που θα περιλαμβάνει παρεμβάσεις σε σαράντα ένα (41)  θέσεις – σαράντα ένα (41) Τοπικούς Σταθμούς Ελέγχου (ΤΣΕ) Γεωτρήσεων στα δίκτυα ύδρευσης. Οι Σταθμοί Ελέγχου θα καταμετρούν συνεχώς και σε πραγματικό χρόνο την καταναλισκόμενη ενέργεια. Τα δεδομένα αυτά θα αποστέλλονται στον Κεντρικό Σταθμό Ελέγχου (ΚΣΕ), όπου θα επεξεργάζονται κατάλληλα.

Οι προτεινόμενες παρεμβάσεις στο σύστημα ελέγχου του δικτύου ύδρευσης ολοκληρώνουν και βελτιώνουν τις υφιστάμενες υποδομές. Αυτή η βελτίωση επιτυγχάνεται μέσω επιλεγμένων λειτουργιών αυτοματοποίησης, τηλεποπτείας και τηλεχειρισμού οι οποίες προσφέρουν αποτελεσματικότερη διαχείριση και εκμετάλλευση του δικτύου ύδρευσης. Το Λογισμικό ενεργειακής προσομοίωσης και βελτιστοποίησης θα αποτελεί ένα εργαλείο για τη βελτιστοποίηση της ενεργειακής κατανάλωσης επιλεγμένης μονάδας ή ομάδων ηλεκτρολογικού/ μηχανολογικού εξοπλισμού (π.χ. αντλίες σε γεωτρήσεις ή αντλιοστάσια).

Για κάθε γεώτρηση θα πρέπει να εντοπίζονται αυτόματα η ωριαία κατανάλωση (ζήτηση νερού) για ημερομηνία αναφοράς που επιλέγει ο χρήστης, καθώς επίσης και πιθανές τιμές που πρέπει να προστεθούν στη ζήτηση νερού ή να πολλαπλασιαστούν με αυτή, κατ’ απαίτηση του χρήστη, στο πλαίσιο εναλλακτικών δοκιμών. Επιπλέον, πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η ονομαστική παροχή της αντλίας ή των αντλιών. Το λογισμικό θα βασίζεται στα στοιχεία ζήτησης νερού και της παραγωγής των αντλιών ώστε να προσομοιώνει τη λειτουργία του συστήματος. Ακόμα, θα δίνει δυνατότητα καταχώρησης των παραμέτρων λειτουργίας του εξοπλισμού (π.χ. δεξαμενών, αντλιών) σε συνδυασμό με δυνατότητα ανάγνωσης στοιχείων ενεργειακής κατανάλωσης από το SCADA. Το λογισμικό θα διεξάγει αυτοματοποιημένα πρόταση για τη λειτουργία η οποία θα ικανοποιεί όσο το δυνατόν περισσότερο τη ζήτηση νερού.

Γενική περιγραφή της λειτουργίας – Συμβολή της προτεινόμενης πράξης στην επίτευξη των επιδιωκόμενων στόχων

Με τις προτεινόμενες παρεμβάσεις στο υφιστάμενο σύστημα ελέγχου των δικτύων ύδρευσης θα επιτευχθεί ολοκλήρωση και βελτίωση των υφιστάμενων υποδομών μέσω επιλεγμένων λειτουργιών αυτοματοποίησης, τηλεποπτείας και τηλεχειρισμού, οι οποίες θα προσφέρουν αποτελεσματικότερη ενεργειακή διαχείριση και εκμετάλλευση του δικτύου ύδρευσης. Το Λογισμικό ενεργειακής προσομοίωσης και βελτιστοποίησης θα αποτελέσει ένα εργαλείο για τη βελτιστοποίηση της ενεργειακής κατανάλωσης επιλεγμένης μονάδας ή ομάδων ηλεκτρολογικού/ μηχανολογικού. 

Οι κινητήρες των αντλιών τείνουν να διαστασιολογούνται σύμφωνα με το προβλεπόμενο μέγιστο φορτίο της αντλίας, αλλά όχι απαραίτητα για κανονικές συνθήκες συνεχούς λειτουργίας. Σε αυτή την περίπτωση η χρήση ρυθμιστή στροφών μπορεί να συμβάλει σημαντικά στην ενεργειακή εξοικονόμηση. Τυπικά, για κάθε μείωση κατά 1% στην παροχή εξόδου του ρυθμιστή στροφών ο χρήστης εξοικονομεί περίπου 2,7% του ενεργειακού κόστους καθιστώντας τη χρήση ρυθμιστών στροφών σε εφαρμογές αντλητικών συγκροτημάτων καθοριστικής συμβολής στη μείωση της ενεργειακής κατανάλωσης.

Τα πλεονεκτήματα και η ευελιξία που παρέχονται από τη χρήση ρυθμιστή στροφών έγκειται στον τρόπο λειτουργίας του. Είναι ευρέως γνωστό ότι η ταχύτητα ενός ασύγχρονου κινητήρα εξαρτάται αρχικά από τον αριθμό των πόλων του κινητήρα και τη συχνότητα της τάσης που παρέχεται. Το εύρος της τάσης που παρέχεται και το φορτίο στον άξονα του κινητήρα επηρεάζουν επίσης την ταχύτητα του κινητήρα, ωστόσο όχι στον ίδιο βαθμό. Κατά συνέπεια, η αλλαγή της συχνότητας της ηλεκτρικής παροχής είναι μία ιδανική μέθοδος για τον έλεγχο ταχύτητας ασύγχρονου κινητήρα. Για να εξασφαλιστεί η σωστή μαγνήτιση κινητήρα, είναι επίσης απαραίτητο να αλλάξει το εύρος της τάσης.

Η βασικότερη λειτουργική μονάδα ενός ρυθμιστή στροφών είναι ο μετατροπέας συχνότητας, του οποίου το βασικό έργο είναι να αλλάζει τη σταθερή τάση / συχνότητα παροχής. Ο έλεγχος συχνότητας/τάσης οδηγεί σε μετατόπιση της χαρακτηριστικής της ροπής στρέψης μέσω της οποίας αλλάζει η ταχύτητα.

Επιπρόσθετα, η χρήση ρυθμιστή στροφών σε εφαρμογές υποβρύχιων αντλητικών συγκροτημάτων συμβάλει σε σημαντική μείωση του κόστους συντήρησης και επισκευής και σε επέκταση του χρόνου ζωής του κινητήρα και του εξοπλισμού με τον οποίο διασυνδέεται. Οι υποβρύχιες αντλίες που οδηγούνται από ηλεκτροκινητήρα υπόκεινται σε ρεύματα ρότορα κατά την ενεργοποίηση που είναι 6 έως 7 φορές τις τιμές ρεύματος πλήρους φορτίου. Αυτό οφείλεται στην υψηλή ροπή εκκίνησης που απαιτείται για την ενεργοποίηση του κινητήρα από μηδενική ταχύτητα στην επιθυμητή ταχύτητα λειτουργίας. Η συχνή εκκίνηση και διακοπή θέτει τον κινητήρα σε υψηλές μηχανικές και ηλεκτρικές καταπονήσεις, σημαντικές ζημιές, καταπόνηση στη μόνωση και μακροχρόνια φθορά στον κινητήρα. Είναι συνήθης πρακτική να περιορίζεται ο αριθμός εκκίνησης / στάσεων ανά ώρα σε δεκαπέντε όταν ο εξοπλισμός λειτουργεί με εκκινητές πλήρους τάσης.

Οι ρυθμιστές στροφών παρέχουν μια σταδιακή και ομαλή κλιμάκωση του κινητήρα αντί της άμεσης ενεργοποίησης από εκκινητές πλήρους τάσης μειώνοντας τις μηχανικές και ηλεκτρικές τάσεις. Η χρήση των ρυθμιστών στροφών βλέπει μεγαλύτερα οφέλη σε εφαρμογές μεταβλητής ροπής σε σύγκριση με τις εφαρμογές  σταθερής ροπής. Παραδείγματα μεταβλητών φορτίων ροπής είναι φυγοκεντρικές αντλίες, υποβρύχιες αντλίες λυμάτων και άλλος περιστρεφόμενος εξοπλισμός. Όταν οι απαιτήσεις φορτίου είναι μικρότερες από την πλήρη ταχύτητα, ένας ρυθμιστής στροφών παρέχει τα μέσα για λιγότερη ενέργεια και αύξηση της εξοικονόμησης κόστους.
Τα πλεονεκτήματα γίνονται περισσότερο εμφανή κατά τη διάρκεια του κύκλου ζωής μίας αντλίας. Κατά μέσο όρο το 90% του κόστους του κύκλου ζωής μίας αντλίας αποδίδεται στην ενεργειακή κατανάλωση, ενώ μόλις το 5-8% αφορά το αρχικό κόστος και 2-5% στο κόστος συντήρησης. Κατά συνέπεια, είναι σημαντικό να διατηρείται το λειτουργικό κόστος ενός συστήματος άντλησης στο χαμηλότερο δυνατό επίπεδο. Η αποδοτική λειτουργία έχει ως αποτέλεσμα τη μικρότερη κατανάλωση ενέργειας και κατά συνέπεια μικρότερο λειτουργικό κόστος. Το πόσο καθοριστική είναι η μείωση της κατανάλωσης ενέργειας ενισχύεται από το γεγονός ότι κατά μέσο όρο οι αντλίες λειτουργούν για περισσότερες από 2000 ώρες το χρόνο. 


περισσότερα...

Επίδραση στο Κοινωνικό Σύνολο

Επίτευξη της απρόσκοπτης πρόσβασης του κοινού σε ασφαλής ποιότητας και επαρκούς ποσότητας πόσιμου νερού, το οποίο είναι ιδιαίτερης σημασίας για τη διατήρηση υγιούς ζωής. Σχετικά με την έννοια της ασφαλούς ποιότητας αυτή αφορά  στην έλλειψη μικροοργανισμών ή βλαβερών ουσιών στο νερό, η συγκέντρωση των οποίων υπονομεύει τη δημόσια υγεία.  Σχετικά με την επάρκεια της ποσότητας αυτή  συνίσταται στην αντιμετώπιση των καθημερινών αναγκών, που αφορούν στην ατομική και οικιακή υγιεινή καθώς και στην παρασκευή του φαγητού. 



Τόπος Δράσης

Εντός των διοικητικών ορίων του Δήμου Δομοκού.


Συνεργασία με φορέα

Για την επίτευξη της άρτιας λειτουργίας του συστήματος συνεργάζονται  στενά δύο υπηρεσίες  του Δήμου η Τεχνική Υπηρεσία και η Υπηρεσία Ύδρευσης.


Συνέχεια…

Συμμετοχή εργαζομένων

Η συμμετοχή και η κατανόηση της αναγκαιότητα για την υλοποίηση της πρωτοβουλίας αφορά τους εργαζόμενους κυρίως στα Αυτοτελή Τμήματα των Τεχνικών Υπηρεσιών και Περιβάλλοντος, οι οποίοι συμμετέχουν με ιδιαίτερη προθυμία για την επιτυχία του έργου. 


Συνέχεια…

Οφέλη για τον Οργανισμό

Συνεπώς, με την προμήθεια και εγκατάσταση εξοπλισμού βελτίωσης της ενεργειακής απόδοσης και εξοικονόμησης ενέργειας στα δίκτυα ύδρευσης - λυμάτων του Δήμου Δομοκού (ρυθμιστές στροφών, νέα αντλητικά συγκροτήματα υψηλής ενεργειακής απόδοσης, όργανα συνεχούς καταγραφής των ηλεκτρικών παραμέτρων λειτουργίας των αντλιών σε συνδυασμό με εξειδικευμένο λογισμικό ενεργειακής βελτίωσης) επιδιώκεται να επιτευχθούν οι παρακάτω στόχοι:

Βελτιστοποίηση των ρυθμίσεων λειτουργίας που αφορούν στις γεωτρήσεις του δικτύου και επαγόμενη μείωση της ενεργειακής κατανάλωσής τους και αποδοτικότερη χρήση της ενέργειας.

Μεγιστοποίηση της ενεργειακής απόδοσης του εξοπλισμού τόσο σε συνθήκες σχεδιασμού υπό πλήρες φορτίο όσο και αλλά, κυρίως σε συνθήκες μερικού φορτίου.

Ελαχιστοποίηση του αναγκαίου χρόνου λειτουργίας του σχετικού εξοπλισμού και των υποσυστημάτων των εγκαταστάσεων μέσω κατάλληλων συστημάτων ελέγχου.

Λειτουργία αντλίας σύμφωνα με τη ζήτηση παροχής νερού - μεταβολής των στροφών και κατά συνέπεια μεταβολής της χαρακτηριστικής της αντλίας, ώστε να δουλεύει πάντα στο βέλτιστο σημείο λειτουργίας, πετυχαίνοντας έτσι :

Αύξηση διάρκειας ζωής μοτέρ αντλίας και μείωση παραγόμενης θερμότητας εξαιτίας των συχνών και απότομων εκκινήσεων της αντλίας.
Εξαφάνιση-Μείωση υδραυλικών πληγμάτων, γεγονός ανεπιθύμητο διότι κατά τη διάρκεια του ο αγωγός καταπονείται εναλλασσόμενα σε εφελκυστικές και θλιπτικές τάσεις από τα κύματα των υπερπιέσεων και υποπιέσεων αντίστοιχα.
Μείωση απαιτήσεων συντήρησης λόγω ομαλής λειτουργίας συστήματος.

Δυνατότητα εποπτείας του υδατικού ισοζυγίου, επεξεργασίας στατιστικών δεδομένων της κατανάλωσης νερού και των ενεργειακών μετρήσεων, συσχετισμού αυτών και προγραμματισμού των αναγκαίων επενδύσεων στον τομέα της ύδρευσης, με σκοπό: 

Πρόβλεψη ενδεχόμενων αστοχιών του συστήματος ύδρευσης (διαρροές, σπάσιμο αγωγών) παρέχοντας αυξημένη ασφάλεια στη λειτουργία των εγκαταστάσεων του δικτύου ύδρευσης.

Πρόληψη έκτακτων περιστατικών και βλαβών δικτύου σε επίπεδο συντήρησης.

Διαχείριση των υδατικών πόρων με ορθολογικό τρόπο, μειώνοντας το αντλούμενο νερό.




Σύνδεση με Παγκόσμιους Στόχους







Περισσότερες Πρωτοβουλίες από τον Οργανισμό



Πείτε μας τη γνώμη σας Εκτύπωση
Η Πρωτοβουλία 'Sustainable Greece 2020' διοργανώνεται από το QualityNet Foundation