Ukryte rozwiązania w zakresie ograniczenia niedoborów wody

Ciągłe zmiany klimatyczne niekorzystnie wpływają na problem niedoboru wody. Najnowsze statystyki pokazują, że 2 miliardy ludzi na całym świecie doświadcza skrajnego niedoboru wody, a 4 miliardy ludzi znaczącego niedoboru wody. Rozwiązaniem przeciwdziałającym niedostatkowi wody jest podejście holistyczne do wód w dorzeczu oraz do cyklu hydrologicznego. Angażowanie przemysłu rolniczego; zarówno miast/gospodarstw domowych oraz produkcji przemysłowej, jak i dostawców energii, którzy pobierają wodę z tych samych zasobów.

W wielu przypadkach prace nad rozwiązaniem w różnych sektorach okazały się dużym wyzwaniem. Pozytywnym aspektem jest fakt, iż w każdym z sektorów rozwój technologii ukierunkowany jest na poszukiwanie inteligentnych rozwiązań w zakresie zasobów wodnych, często bazujących na rozwiązaniach cyfrowych.

Inteligentne wykorzystanie zasobów wody

W przemyśle rolniczym, który w skali globalnej zużywa 70% wody pitnej, prowadzone są badania nad inteligentnym wykorzystaniem zasobów wody. Rozwiązania, o których mowa to:

• wydajniejsze metody ograniczenia odparowywania wody na polach oraz
• bardzo zaawansowana technologia satelitarnego sterowania systemami spryskiwaczy, uwzględniająca zarówno prognozę pogody, wzrost upraw, typ ziemi itp. w celu maksymalnego wykorzystania dostępnych zasobów wody.

Jako wiodący producent, Danfoss dostrzega stały wzrost w zakresie wykorzystania przetwornic częstotliwości (VSD), które oferują wymaganą sterowalność potrzebną do inteligentniejszego wykorzystania posiadanych, ograniczonych zasobów wody. Przetwornica VLT® AQUA Drive oraz przetworniki ciśnienia Danfoss stanowią produkty dedykowane dla tego właśnie przemysłu.

Ukryte zasoby wody

W zakresie miast oraz gospodarstw domowych realizowane jest wiele inwestycji, które mają na celu zabezpieczenie zasobów wody, od których jesteśmy wszyscy zależni. Inwestycje te mogą być bardzo kapitałochłonne. Jednocześnie, szacuje się, że ponad 30% globalnej objętości czystej wody, produkowanej na potrzeby gospodarstw domowych oraz miast jest marnowane przez przecieki - najniższa objętość to 5%, a najwyższa około 80%.

Połączone natężenie przecieku jest często podzielone na 3 grupy:

1. Przecieki w tle /niewykrywalne (niewielkie wycieki z połączeń)
2. Niezgłaszane przecieki/niezauważone (wycieki z mniejszych pęknięć) 
3. Zgłaszane przecieki/wykryte przecieki(widoczne wycieki wody)

Wykryte przecieki zwykle stanowią mniej niż 20% całkowitej ilości przecieków

Na przykład badania przeprowadzone w Nowej Zelandii dowiodły, iż oczywiste przecieki, takie jak znaczne rozszczelnienia przedstawione powyżej NIE odpowiadają za większą część w zakresie strat wody. Właściwie mniej niż 20% strat wody związanych jest z „Wykrytymi przeciekami”. Oczywiste przecieki zazwyczaj zatrzymywane są w przeciągu godzin, podczas gdy dwa pozostałe rodzaje przecieków obecne są 24 godziny na dobę przez 365 dni w roku.

Przeciętna redukcja przecieków na poziomie 38%

Przecieki niewykrywalne oraz niezgłaszane przecieki można ograniczyć poprzez wymianę rur lub wdrożenie systemu zarządzania strefą ciśnieniową. Wymiana rur stanowi oczywiście bardzo kosztowne rozwiązanie, podczas gdy zarządzanie strefą ciśnieniową stanowi oszczędną metodę redukcji przecieków. Podstawową zasadą jest, aby podzielić sieć wodociągową miasta na strefy ciśnieniowe, zainstalować pompę wspomagającą (składającą się z pompy, VSD oraz przetwornika ciśnienia) w każdej strefie ciśnieniowej tak, aby pracowała z wykorzystaniem najniższego możliwego ciśnienia. Statystyki z połączeń alarmowych dotyczących przecieków objętych zarządzaniem stref ciśnieniowych w 10 różnych krajach pokazują, że średnio uzyskano 38% redukcję przecieków wraz z 20 - 40% redukcją zużycia energii oraz redukcją nowych przecieków na poziomie 50%. W wielu lokalizacjach redukcja przecieków okazała się największym „niewykorzystanym źródłem zasobów wody”.

Oszczędzaj wodę poprzez odpowiedzialne zużycie

Wiele zakładów przemysłowych wykorzystuje dużą ilość wody w celach technologicznych oraz na potrzeby instalacji chłodzenia. Jako że wydatki z tytułu zużycia wody są stosunkowo niskie, do tej pory nie zwracano uwagi na zredukowanie zużycia wody - z wyjątkiem lokalizacji, w których niedobór wody zagrażał wydajności produkcyjnej. Kilka lat główna fabryka Danfoss, zlokalizowana na wyspie Als, na południu Danii, stała przed wizją braku wody, co mogło stanowić problem krytyczny. Kilkuletni, wewnętrzny cel skupiający się na redukcji zużycia wody w procesach technologicznych oraz chłodzenia poskutkował 80% redukcją zużycia. Kluczowym problemem było zużycie wody zgodne z zapotrzebowaniem. Technologia bazująca na przetwornicach częstotliwości ponownie okazała się skuteczna w rozwiązaniu tego problemu.

Zgodnie z opisem wszystkich trzech segmentów, wykorzystujących wodę pitną, rozwiązaniem dla naszych wyzwań jest walka z problemem w sposób inteligentny. Zamiast tworzyć nowe instalacje wodociągowe, zazwyczaj kluczowymi elementami, pozwalającymi na niezbędną sterowalność, jest cyfryzacja oraz przetwornice częstotliwości, które pozwalają na ograniczenie problemu niedoboru wody. Wykorzystanie tych „ukrytych zasobów wody” okazuje się często mniej kosztownym przedsięwzięciem niż alternatywne rozwiązanie: generowanie nowych zasobów wody.

Autor: Mads Warming,  Global Head, Water & Wastewater, Danfoss Drives