Caso

Un sistema brevettato da Grundfos per la gestione intelligente dei gruppi di pompaggio

La centrale di rilancio idrico gestita dal Gruppo HERA in Via Bassa a San Giovanni in Persiceto alimenta due rami di acquedotto connessi tra loro, a servizio di due parti distinte della città. Il gruppo di pompaggio preesistente era composto da quattro macchine normalizzate ad aspirazione assiale Grundfos NB 100-200/192 azionate da motori a 2 poli da 45 kW in classe di efficienza energetica IE2. Un set point di pressione in mandata di 2,6 bar veniva garantito da quattro inverter VACON collegati tramite PLC al sistema di telecontrollo.

Obiettivi di HERA:

  • stabilizzare le pressioni in rete
  • garantire la corretta pressione ai punti critici 24/7
  • rispettare le specifiche della Carta dei Servizi degli Utenti

La presenza all’interno del territorio di una struttura ospedaliera a forte richiesta idrica rende ancora più criticala funzione della centrale di rilancio.

Il Gruppo HERA:

Con 35.359 km di rete idrica da gestire, HERA (all’attivo oltre 9.000 dipendenti) fornisce ogni anno circa 289,3 milioni di m³ di acqua potabile a quasi 3,6 milioni di cittadini in 330 comuni dell’Emilia-Romagna, Marche, Veneto e Friuli-Venezia-Giulia. Fortemente indirizzato verso soluzioni innovative per la gestione del servizio acqua e attento alla sostenibilità ambientale, HERA ha una stretta collaborazione con Grundfos non solo per la fornitura di pompe, ma anche per lo sviluppo e l’impiego di sistemi di controllo e soluzioni dedicate al servizio delle rete idriche.

La soluzione

Il progetto di San Giovanni in Persiceto è stato gestito da Grundfos su diverse fasi.

DDD: La tecnologia Demand Driven Distribution è stata presentata ad HERA.

Audit: Il team Service di Grundfos ha svolto un DDD audit sul sistema di pompaggio esistente. Con il supporto di HERA sono stati identificati e posizionati i sensori di pressione remoti (Logger autoalimentati) nei punti più critici della rete al fine di campionarne il trend giornaliero.

Analisi dati: La successiva elaborazione dei dati ha consentito di quantificare i vantaggi ottenibili con l’introduzione del sistema DDD ed ha permesso di proporre un nuovo sistema di pompaggio a maggiore efficienza, costituto da quattro macchine normalizzate ad aspirazione assiale Grundfos NB 100-315/334 azionate da motori a 4 poli da 30 kW in classe di efficienza IE4.

Report: È stata presentata ad HERA la stima di riduzione e stabilizzazione delle pressioni ai punti critici, una conseguente riduzione delle perdite, una presumibile riduzione delle rotture ed un netto risparmio energetico, in linea con i target prefissati. HERA ha seguito la strada proposta da Grundfos introducendo il sistema DDD e sostituendo il gruppo di pompaggio. L’hardware è rimasto pressochè invariato (inverter, PLC, telecontrollo), integrando il sistema Control DDD atto alla gestione ottimale del gruppo di pompaggio.

Risultati

I risultati ottenuti, verificati da una successiva campagna di monitoraggio (Post DDD Audit), sono del tutto in linea con quanto stimato nel report DDD Audit. Grazie al DDD è stato possibile ridurre e stabilizzare la pressione al punto più critico CP1, garantendo un maggiore comfort per le utenze e riducendo lo stress sull’intera rete. Anche il secondo ramo della rete ha beneficiato di una riduzione e un contenimento delle oscillazioni di pressione CP2.

Numeri da evidenziare:

  • 2,3 bar al punto critico CP1 (precedentemente 2,7 - 3 bar)
  • 1,9 - 2,3 bar in mandata del sistema di pompaggio (precedentemente 2,6 bar)
  • 110.000 kWh/anno di risparmio energetico
  • 58.000 m³ di risparmio idrico
  • 36 t di CO2 risparmiate
  • 0,09 kWh/m³ energia specifica (precedentemente 0,13 kWh/m³)
  • 1 anno e 5 mesi di rientro dall’investimento

Grundfos DDD

Grundfos Demand Driven Distribution (DDD) è un sistema brevettato da Grundfos per la gestione intelligente dei gruppi di pompaggio in grado di adattarsi alle esigenze dalle reti acquedottistiche.

Regolando in automatico il set point di pressione in funzione della portata richiesta dalla rete, è possibile ottenere una pressione stabile ai punti più sfavoriti della rete (punti critici) e al contempo nei restanti punti della rete. Il dialogo con uno o più sensori remoti (Logger autoalimentati) installati ai punti critici consente un costante aggiornamento giornaliero dei parametri dell’algoritmo impiegato.

Il monitoraggio continuo permette inoltre di avvisare della presenza di eventuali nuove rotture improvvise delle rete. Il successo del sistema Grundfos DDD trova riscontro dagli ottimi feedback da parte degli enti gestori che ne fanno utilizzo e dalla richiesta in continua crescita del servizio DDD Audit.

Principali benefici:

  • Stabilizzazione e abbassamento delle pressioni in rete
  • Riduzione delle perdite idriche, dei colpi d’ariete e delle rotture dei tubi
  • Elevato comfort per le utenze
  • Maggiore efficienza energetica del sistema