Где взять средства на модернизацию насосного хозяйства? Этот вопрос актуален для многих российских водоканалов. Как показала практика, ответ на него — в правильном выборе самих насосов. Так, руководство водоканала в посёлке Новые Бурасы (Саратовская область) сумело вернуть вложенный в новое оборудование миллион рублей всего за год, вдвое сократив затраты на электроэнергию. Добиться такого результата позволили энергоэффективные скважинные насосы GRUNDFOS.
Большие планы малого водоканала
Посёлок Новые Бурасы — административный центр одноимённого района — расположен на севере Саратовской области, у истоков реки Малая Медведица, левого притока Дона. Благодаря богатству местной природы это место стало центром внутреннего туризма в регионе.
Новобурасский район богат чистой питьевой водой. Потребности райцентра обеспечивают четыре водозабора, объединяющие 11 глубинных скважин. Обслуживающее их предприятие снабжает водой 2 300 абонентов в Новых Бурасах и в селе Лох. Но просто иметь доступ к воде недостаточно: её нужно поднять и доставить потребителям. Устаревшее оборудование водоканала не всегда справлялось с этой задачей, поэтому хозяйство нуждалось в модернизации.
«Раньше требовалась масса согласований, чтобы отреагировать на обращения граждан, допустим, по замене вышедшей из строя трубы. Бывало, половина Новых Бурас сидела без воды, а мы ничего не могли сделать. Нужно было менять подход к работе, поэтому мы одними из первых в области заключили концессионное соглашение с муниципалитетом, чтобы лучше контролировать вверенное нам имущество: насосы, пожарные гидранты, водопроводные колодцы и т. д.», — рассказывает директор ООО «Водоканал» Фикрат Джафаров.
Однако модернизация насосного хозяйства для предприятия с годовым оборотом 8–9 млн рублей — задача непростая, особенно учитывая, что финансирования оно не получает и может рассчитывать только на собственные силы. Один из наиболее распространённых вариантов решения вопроса — повышение тарифов на воду для потребителей, но в Новых Бурасах от этой идеи отказались сразу.
«Это выглядело бы непопулярной мерой. Тем не менее, чтобы своевременно выплачивать налоги, платить за потребляемые топливно-энергетические ресурсы, рабочие материалы и не допускать задолженности по зарплате, необходимо было повысить экономическую эффективность предприятия. Поэтому мы выбрали курс на энергосбережение», — говорит руководитель компании.
Электроэнергия дороже насосов
Чтобы найти оптимальный вариант, руководство водоканала приняло решение провести энергоаудит предприятия. В 2019 году его выполнили специалисты ООО «СТВ», а компания Grundfos предоставила необходимое для замеров оборудование, включающее в себя ультразвуковой накладной расходомер Katronic Katflow 200 и мобильный измерительный комплекс, позволяющий получить параметры насосной системы (расходы, напоры, потребляемую электроэнергию), при анализе которых разрабатывается техническое решение по оптимизации с учётом энергопотребления и экономической эффективности.
«Погрешность измерений составляет не более 3 %. Полученные данные для последующего анализа были обработаны с помощью нашего специального программного обеспечения. По итогам замеров мы составили профиль нагрузки и разделили его на пять рабочих зон. Для каждой была рассчитана оптимальная рабочая точка. Профиль нагрузки — основа для подбора нового насоса. Он выбирается исходя из КПД системы в зоне нагрузки, на которую приходится большая часть рабочих часов агрегата. Затем мы сравниваем энергопотребление существующего насосного оборудования и предлагаемого ему на замену нового, рассчитываем период окупаемости и финансовую экономию за первые 10 лет эксплуатации после монтажа», — объясняет Игорь Кинаш, директор по маркетингу дивизиона «Водоснабжение и водоотведение» в Центральной и Восточной Европе компании Grundfos.
В ходе обследования насосного хозяйства Новобурейского водоканала выяснилось, что из-за сильного износа фактический КПД установленных скважинных агрегатов ЭЦВ в среднем не превышает 28 %, то есть почти три четверти потребляемой ими электроэнергии расходуется впустую. При этом замена изношенных насосов на аналогичные новые нецелесообразна из-за их невысокой энергоэффективности. Использование оборудования GRUNDFOS, несмотря на более высокую стоимость, позволяет сократить энергопотребление на 47 %, что при стоимости киловатт-часа 6,67 рубля (без НДС) обеспечивает полную окупаемость модернизации не более чем за 18 месяцев.
Исходя из результатов аудита, руководство водоканала приняло решение о замене наиболее изношенных агрегатов на скважинах № 3, 5а, 6 и 8 шестиступенчатыми скважинными насосами GRUNDFOS SP 30–6. Проект был реализован в конце 2019 — начале 2020 года, суммарный объём инвестиций составил около 1 млн рублей.
Установленное оборудование
Скважинные насосы GRUNDFOS SP полностью выполнены из нержавеющей стали EN 1.4301 и представляют собой комплексные решения на базе энергоэффективных погружных электродвигателей MS. Последние обладают хорошей механической стабильностью и высоким КПД даже в периоды пиковой нагрузки. Оборудование имеет защиту от песка. Торцевое уплотнение вала с парой трения «керамика / карбид вольфрама» обеспечивает оптимальную герметичность, износостойкость и срок службы. Интегрированный в корпус насоса обратный клапан с малым временем перекрытия предотвращает обратный поток после останова двигателя и сводит к минимуму риск возникновения гидроудара.
В комплекте с насосом поставляется шкаф управления Control MP204-S. Это электронный блок, который защищает двигатель от перегрузки и сухого хода, от значительного повышения температуры, потери питания и пр. Устройство контролирует такие рабочие параметры двигателя, как сопротивление изоляции на землю перед пуском, температуру, потребление и дисбаланс тока, напряжение питания, последовательность фаз и отсутствие фазы, коэффициент мощности (cos?), уровень гармонических искажений.
Благодаря своим особенностям оборудование серии SP отличается высокой надёжностью, длительным сроком службы при минимальных энергозатратах и практически не нуждается в техническом обслуживании.
Насосы, установленные на водозаборах в Новых Бурасах, при мощности на валу электродвигателя 5,5 кВт обеспечивают номинальную производительность 30 м3/ч каждый и напор 46 м.
Результаты модернизации
Первый же год эксплуатации показал справедливость предварительных расчётов. Экономия электроэнергии после установки оборудования GRUNDFOS достигла 47 % от потребления ранее использовавшихся насосов, что в натуральном выражении составляет 113,5 млн кВтч в год (или 10 650 евро в денежном эквиваленте). При таких показателях экономии простой срок окупаемости затрат равен 13 месяцам, а за 10 лет эксплуатации водоканал может сэкономить 95 тыс. евро (без учёта ежегодного повышения стоимости электроэнергии).
Как отметил директор предприятия Фикрат Джафаров, выбранное оборудование окупается быстрее, чем его аналоги, а предоставленная компанией Grundfos рассрочка платежа позволила не тратить всю необходимую сумму сразу. «С учётом повышенного расхода электроэнергии летом, когда идёт полив огородов на личных подворьях, мы сэкономили за прошлый год около 650 тыс. рублей. За счёт этого повысили своим сотрудникам зарплату. Сейчас планируем приобрести ещё два насоса той же марки», — подводит итог руководитель компании.
