DOI 10.35776/MNP.2020.01.05
УДК 628.292:62-531.3:65.011.4

Ермолин Ю. А.

Потенциальные возможности энергосбережения при эксплуатации системы водоотведения крупного города

Аннотация

В статье, без математической формализации, опираясь только на физические представления о процессе водоотведения крупного города, вскрывается потенциал экономии электроэнергии при транспортировке сточных вод по разветвленной напорно-самотечной сети. Этот потенциал, заключенный в самой ее структуре, может быть реализован путем целенаправленного оперативного перераспределения потоков сточных вод по канализационным насосным станциям и транспортным магистралям сети, добиваясь минимума суммарных затрат электроэнергии всеми насосными станциями. Показано, что расчет такого перераспределения возможен только на базе математической модели объекта, формулируя и решая соответствующую оптимизационную задачу. Обсуждаются требования, которым должна удовлетворять математическая модель объекта, и показываются ее возможности при управлении сетью не только в нормальных эксплуатационных режимах, но и при аварийных ситуациях. Рассмотрение проблемы базируется на положительных результатах широкомасштабного производственного эксперимента, проведенного ранее, по оптимальному управлению участком системы водоотведения Москвы.

Ключевые слова

канализационная насосная станция , система водоотведения , особенности структуры канализационной сети , затраты электроэнергии , перераспределение потоков воды , математическая модель объекта , оптимизационная задача

Дальнейший текст доступен по платной подписке.
Авторизуйтесь: введите свой логин/пароль.
Или оформите подписку

Список цитируемой литературы

1. Ермолин Ю. А., Загорский В. А., Скрябин Л. Ф., Шайн Б. П. Оперативное управление канализационной сетью по критерию минимума затрат электроэнергии насосными станциями // Водоснабжение и санитарная техника. 1981. № 11. С. 7–8.
2. Ермолин Ю. А. Оптимальное управление канализационной сетью по критерию минимума энергозатрат // Известия вузов. Строительство и архитектура. 1983. № 6. С. 118–123.
3. Ermolin Yu. A. Automated control of urban sewage disposal systems // Water Research. 1992. V. 26. № 9. P. 1255–1259.
4. Ермолин Ю. А., Загорский В. А., Скрябин Л. Ф. Экономичные режимы совместной работы канализационных насосных станций Москвы // Водоснабжение и санитарная техника. 1984. № 9. С. 8–10.
5. Ermolin Y. A. Practice of automated control urban wastewater transport system of Moscow // Water Science and Technology. 1993. V. 27. № 5–6. P. 229–232.
6. Ermolin Y. A. Mathematical modeling for optimized control of Moscow’s sewer network // Applied Mathematical Modelling. 1999. V. 23. № 7. P. 543–556.
7. Eker I., Grimble M. J., Kara T. Operation and simulation of city of Gaziantep water supply system in Turkey // Renewable Energy. 2003. V. 28. № 6. P. 901–916.
8. Wang F. Z., Li C. M., Qiu J. L., Liu C., Xu L. Z., Xu B. H. Design of large closed loop control structure for urban drainage systems in the whole optimizing running process // Applied Mechanics and Materials. 2013. V. 409–410. P. 1012–1016.
9. Kroll S., Fenu A., Wambecq T., Weemaes M., Van Impe J., Willems P. Energy optimization of the urban drainage system by integrated real-time control during wet and dry weather conditions // Urban Water Journal. 2018. V. 15. № 4. P. 362–370.
10. Gorjian Jolfaei N., Jin B., Chow C., Gorjian N., Bressan F. An optimized energy saving model for pump scheduling in wastewater networks // Lecture notes in Mechanical Engineering. 2019. P. 197–208.
11. Алексеев М. И., Ермолин Ю. А. Оптимизация процесса водоотведения в крупных городах. – М.: Издательство АСВ, 2013. 182 с.
12. Ермолин Ю. А., Пальгунов Н. В., Скрябин Л. Ф. Алгоритм локализации мест повреждений канализационной сети // Водоснабжение и санитарная техника. 1989. № 3. С. 8–9.
13. Чупин Р. В., Примин О. Г. Обоснование параметров сис­тем водоотведения в условиях неопределенности перс­пективного потребления воды и сброса стоков // Водоснабжение и санитарная техника. 2017. № 11. С. 36–43.