能源危機以及相應的氣候變化使得水業(yè)面臨不斷減少能源消耗與碳足跡的壓力。在提高水業(yè)能效方面,,水泵智能化和優(yōu)化具有什么效果呢,?讓我們來了解一下“智能泵”及其不同產(chǎn)品產(chǎn)生的效果。
用水能量損失
長期以來,,水務部門與能源行業(yè)之間存在著緊密而又有趣的聯(lián)系,。水對能源行業(yè)至關重要,而水業(yè)又是能源消耗大戶,,兩者間關系緊張而微妙,。
一份來自國際能源機構(IEA)的報告指出,水業(yè)能源消耗約占全球總能源消耗的4%,,而且這一比例預計未來25年內將會再翻一倍,。Statista數(shù)據(jù)庫顯示,水業(yè)所消耗的4%能源中,,42%用于供水管網(wǎng),,26%來源于海水淡化和再生水利用,14%被消耗在污水處理廠,,剩余13%來自配水,,5%用于輸水。
那么這些水是如何實現(xiàn)流動呢,?顯然,,需要借助水泵輸送。
水泵能耗幾多,?
世界總能源中4%被水業(yè)消耗,,那其中水泵能源消耗份額占比多少呢?這必然是一個棘手而又復雜的問題,,它涉及到多個因素,。例如,抽取地下水時水泵電耗比地表水消耗量要大,,長距離輸水比短距離輸水電耗要高,。
影響水泵電耗的其它因素包括地形(影響地下水補給)、氣候,、季節(jié)溫度和降雨等,。水所在區(qū)域位置也非常重要,如,,加利福尼亞州達19%電力消耗用于水和污水收集,、泵送、處理與排放,。自來水廠泵站輸水能耗達到80%以上,。在污水處理廠,,水泵輸水和污泥處理能耗占比位居首位。
缺乏的信息
2017年,,德克薩斯州大學奧斯汀分校研究員發(fā)現(xiàn),,住宅、商業(yè)與市政是美國公共供水能耗的大頭,。研究發(fā)現(xiàn),,與公共供水相關的年總能耗占全國一次能源消耗量的4.1%,占全國電力消耗的6.1%,。
這項研究發(fā)現(xiàn),與公共供水相關的能源使用量占全國一次能源消耗量的4.1%在市政自來水廠和污水處理廠,,水泵取水,、輸送、處理,、分配和排放等環(huán)節(jié)耗電量為566億kW·h,,占一次能源消耗量11.5%,占最終總用電量的21.6%,。英國水泵制造商協(xié)會(BPMA)此前曾表示,,水泵是整個歐盟行業(yè)內最大電力消耗者,耗電量超過300 TW·h/年,。
智能水泵機會
伴隨著努力打造韌性城市,,面向更可持續(xù)并改善其能源足跡,智慧城市將極大推動智能水泵的發(fā)展,。水泵占據(jù)現(xiàn)代城市工業(yè)能源使用量的40%,,智能水泵可以為城市智慧發(fā)展提供一種有效節(jié)能方案。
水泵能耗占現(xiàn)代城市工業(yè)能源使用量的40%水力研究所技術主任Peter Gaydon在一篇描述智慧城市驅動(SmartCitiesDive)的文章中展望了智能水泵應用于城市的增長潛力,?!爸悄芩媚苁箾Q策者通過收集和共享數(shù)據(jù)更好地開展能量流動管理,從而滿足系統(tǒng)需求,。在物聯(lián)網(wǎng)推動下,,這種效率優(yōu)化手段與智慧城市契合,可以更有效地管理資產(chǎn)和資源,,最終實現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展目標,。”
如何讓水泵變得智能化,?
最近,,水技術在線(Aquatech online)關注了智能水泵如何連接到物聯(lián)網(wǎng)(loT)上,以幫助公共事業(yè)單位和水務公司利用大數(shù)據(jù),、分析,、機器學習算法和認知智能實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化,。
簡而言之,智能水泵允許用戶監(jiān)測并提供有關流經(jīng)它們多因素實時信息,。這些信息包括水泵工作狀況,、運行性能、壓力,、溫度和水流速等,。增加物聯(lián)網(wǎng)后,水處理公共事業(yè)單位和水務公司可以建立有效的智能水泵互聯(lián)生態(tài)系統(tǒng),,向中心樞紐不斷提供數(shù)據(jù),。水泵智能化后通常比替換淘汰舊水泵更加節(jié)能,幾乎無需人工干預即可完成自主運行,。