Αποτελεσματική διαχείριση υπόγειων, υδάτινων πόρων στη Γερμανία

Από τον Δεκέμβριο του 2011, η εταιρεία Erftverband που ασχολείται με υπηρεσίες διαχείρισης υδάτων, έχει αναλάβει τους υπόγειους υδάτινους πόρους στους γερμανικούς δήμους Korschenbroich και Kaarst (περιφέρεια Rhein-Kreis Neuss).

Αρχική κατάσταση

Σε ορισμένες ιδιαίτερα επίπεδες περιοχές του δήμου, παρουσιάζονται με φυσικό τρόπο μικρά βάθη υπόγειων υδάτων. Όταν η επιφανειακές υδροστατικές πιέσεις αυξάνονται λόγω υπερβολικής βροχόπτωσης, πολλά υπόγεια στις εν λόγω περιοχές καταστρέφονται από την εισχώρηση υδάτων, καθώς συχνά δεν είναι σωστά μονωμένα για προστασία από τα υπόγεια ύδατα. Εάν οι μέγιστες επιφανειακές υδροστατικές πιέσεις παρουσιάζονταν στο μέλλον, στην περιοχή Korschenbroich, θα επηρεάζονταν περίπου 3.100 σπίτια.

Προκειμένου να αντιμετωπιστούν αποτελεσματικά τα ενδεχόμενα προβλήματα στην περιοχή, τα οποία θα προκαλούνταν από την αυξημένη επιφανειακή υδροστατική πιέση ως αποτέλεσμα ισχυρής βροχόπτωσης, η Erftverband προσέγγισε την εταιρεία κατασκευής αντλιών Xylem Water Systems Deutschland, που έχει έδρα στο βαυαρικό δήμο Grossostheim, προκειμένου να βρεθεί μία λύση.

Το έργο

Βάσει διαφόρων εξομοιώσεων, η Erftverband σχεδίασε ένα πλάνο μείωσης των κορυφώσεων των υπόγειων υδάτων στις περιόδους ισχυρής βροχόπτωσης. Μέχρι τότε είχαν χρησιμοποιηθεί σε υπάρχοντα πηγάδια υποβρύχιες αντλίες άλλων εταιρειών. Όμως, επειδή δεν παρείχαν έλεγχο προσαρμογής συχνότητας, ήταν λειτουργικά μη οικονομικές.

Για την επίλυση της κατάστασης και τη μείωση της κορύφωσης των υδάτων, καθώς και για την ελαχιστοποίηση της εισχώρησης υδάτων σε περίπου 900 υπόγεια, η Xylem συνέστησε την εγκατάσταση υποβρύχιων αντλιών γεώτρησης Lowara Z8 και Z10, καθώς και του συστήματος ελέγχου συχνότητας Hydrovar®. Οι αντλίες εγκαταστάθηκαν σε επτά κάθετα πηγάδια φιλτραρίσματος σε μια επιπλέουσα προβλήτα (εκεί που κάποτε ήταν μια τεχνητή λίμνη) του δήμου.

Οι νέες υποβρύχιες αντλίες 8» και 10» μπορούν να κατασκευαστούν μονοβάθμιες (με ένα πτερύγιο) ή ακόμα και με πτερύγιο μειωμένης διαμέτρου κατόπιν ζήτησης. Κάθε αντλία είναι επίσης συνδεδεμένη με ένα σύστημα Hydrovar® τοποθετημένο στο πηγάδι, το οποίο προσαρμόζει την ταχύτητα του κινητήρα σύμφωνα με την αποτελεσματική λειτουργία και την αντίστοιχη ζήτηση.

Επιλέγοντας τη νέα αυτή εγκατάσταση, η Erftverband κατάφερε να επωφεληθεί από τις αξιόλογες συμβουλευτικές ικανότητες και την εκτενή εμπειρία των συμβούλων σχεδιασμού αντλιών της Xylem.

Τεχνικά συστήματα

Όταν παρουσιάζεται υπέρβαση των επιφανειακές υδροστατικές πιέσεις στους διάφορους σταθμούς παρακολούθησης της Erftverband, τα συστήματα μεταφοράς ύδατος ενεργοποιούνται στα προκαθορισμένα επίπεδα ισχύος. Τα μεταφερόμενα υπόγεια ύδατα αναδιανέμονται στους άμεσα περιβάλλοντες χώρους μέσα από μια καθορισμένη έξοδο νερού.

Όλες οι αντλίες Lowara συνδέονται με ένα κεντρικό σύστημα επεξεργασίας δεδομένων και ελέγχου που επιτρέπει στο εξειδικευμένο προσωπικό της Erftverband να έχει πρόσβαση σε όλες τις σχετικές πληροφορίες και να ελέγχει εξ αποστάσεως τις μονάδες ισοστάθμισης των υπόγειων υδάτων.

Μπορείτε να βρείτε όλες τις πληροφορίες σχετικά με την τρέχουσα λειτουργική κατάσταση των μονάδων μεταφοράς στη διεύθυνση www.grundwasser-korschenbroich.de. Οι διαθέσιμες πληροφορίες περιλαμβάνουν δεδομένα σχετικά με τα λύματα, τη βροχόπτωση και τον όγκο άντλησης.

Σχόλιο της τεχνικής ειδικού για την εφαρμογή: Klarita Begolli, Διευθύντρια Προϊόντων Αντλιών Γεώτρησης, Xylem AWS EMEA

Το σύστημα άντλησης αποτελείται από ανοξείδωτες υποβρύχιες αντλίες 8» και 10» Lowara – σειρά Ζ8 και Ζ10 – εξοπλισμένες με έξυπνο σύστημα ελέγχου συχνότητας Hydrovar. Αυτή η προηγμένη λύση συντέλεσε σε μια αποτελεσματική και αποδοτική διαχείριση των υδάτινων πόρων σε δύο γερμανικές πόλεις, τις Korschenbroich και Kaarst.

Χάρη στον βαθμό απόδοσης του υδραυλικού και ηλεκτρικού μέρους, τα υλικά και την ευφυή διαχείριση των αναγκών ύδατος, το σύστημα Xylem παρείχε μια καινοτόμα και αποτελεσματική λύση.

Ο βαθμός απόδοσης του υδραυλικού μέρους των υποβρύχιων αντλιών της σειράς Lowara Z8 και Ζ10 έχει επιτευχθεί χάρη στις γνώσεις και την εξειδίκευση που αναπτύχθηκαν κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού και εκβιομηχάνισης συστημάτων υψηλής απόδοσης, σε μια πλήρη σειρά υποβρύχιων προϊόντων 4’’ – 6’’ – 8’’ – 10’’ – 12’’.

Η υδραυλική απόδοση των προϊόντων 8’’ και 10’’ μπορεί να φθάσει μέγιστη παροχή τα 180m³/h και 550 Μ.Υ.Σ. για την σειρά Ζ8 και παροχή 350m³/h και 550 Μ.Υ.Σ. για την σειρά Z10.

Ο βαθμός απόδοσης προκύπτει απο τον επαναπεριελίξιμο, υδρολίπαντο, τριφασικό ασύγχρονο ηλεκτροκινητήρα των σειρών L8W και L10W, που μπορεί να επιτύχει ισχύ έως 150kW με βαθμό απόδοσης μεταξύ 80% και 88%.

Για τη συγκεκριμένη εφαρμογή η Xylem χρησιμοποίησε ανοξείδωτο χάλυβα για τα πτερύγια, τα πτερύγια εκτροπής, τη βαλβίδα αντεπιστροφής, τον άξονα και το κέλυφος. Τα κουζινέτα και οι δακτύλιοι τριβής προσφέρουν αντοχή ενάντια στη φθορά προκειμένου να εξασφαλιστεί η συνέπεια και σταθερότητα στην πάροδο του χρόνου των υδραυλικών χαρακτηριστικών του συστήματος. Τα υλικά κατασκευής για τους κινητήρες και τα υδραυλικά μέρη συμμορφώνονται επίσης με όλους τους σχετικούς ευρωπαϊκούς κανονισμούς.

Η έξυπνη διαχείριση της παροχής ύδατος είναι εφικτή χάρη στον μετατροπέα συχνότητας Hydrovar® που μπορεί να μεταβάλει την ταχύτητα κάθε αντλίας. Αυτό επιτρέπει στην απόδοση του συστήματος να συνάδει με τις συγκεκριμένες ανάγκες της εγκατάστασης και οι αντλίες να λειτουργούν στις βέλτιστες συνθήκες, εξασφαλίζοντας σημαντική εξοικονόμηση ενέργειας έως 70%.