Способы достижения экономии воды

Способы достижения
экономии воды
Ингрид Олив- Ingrid Olive-Chahinian
iolive@rainbird.eu
Agenda
1.
Почему именно Системы
Центрального Управления?
•
Основные определения




•
2.
Контроль расхода
Управление расходом
Управление Et
Другие настройки
Платформа IQ
•
«Умные» настройки
•
Примеры экономии
•
Расчет РИ
•
Плюсы мобильности
Рентабельность Инвестиций (РИ)
Какую из Систем Центрального
Управления выбрать?
•
3.
Описание систем
 SiteControl
 Maxicom²
 Платформа IQ
4.
Демонстрация работы
системы
Почему именно Системы Центрального
Управления?
• Основные определения
 Контроль расхода
 Управление расходом
 Управление Et
 Другие настройки
• Рентабельность Инвестиций
Основные проблемы рынка
#1 Экономия воды!
 Замена поврежденных труб и роторов
обходится слишком дорого
 Время полива слишком велико
– Хочет использовать только необходимое
количество воды
 Полив начинается в незапланированное
время или в дождь
– Не хочет поливать в дождь
Что на это предлагают Системы
Центрального Управления (СЦУ)
 Управление расходом (Flow Management)
–
–
–
–
–
«Сухой» запуск
Установка датчиков потока
Установка Мастер-Клапана (MK)
Запись данных по расходу
«Окно полива» (промежуток времени, отведенный
под полив )
 Контроль расхода (Flow Watch)
– Автоматическая реакция на изменение показателей
 Управление ЕТ (эвапотранспирация)
Управление расходом (Flow Management)
«Сухой» запуск
 Когда у вас 10 клапанов, управлять
расписанием полива не сложно
 Когда их 200, достаточно сложно
спланировать когда именно должен
запускаться, например, клапан №36
 Когда клапанов 1000 или когда необходимо
управлять поливом целого города, а у вас
только 7 часов… Действительно сложно
продумать все нюансы без «сухого» запуска!
Управление расходом
«Сухой» запуск
 «Сухой» запуск отображает картину теоретического
расхода  1-ого шага управления расходом
Управление расходом
Установка датчика потока
 Для эффективного управления расходом в системе
полива обязательно должны присутствовать датчики
потока/расхода и мастер-клапаны

Сенсор должен быть помещен на прямом отрезке трубы

Расстояние от входного отверстия датчика до ближайшего сопряжения
труб должно составлять не менее 10 диаметров трубы

Расстояние от выходного отверстия датчика до ближайшего
сопряжения труб должно составлять не менее 5 диаметров трубы

Связанный с датчиком мастер-клапан должен устанавливаться вверх
по потоку, т.е. перед датчиком
Датчик потока
Rain Bird
10 x Ø трубы
5 х Ø трубы
Управление расходом
Установка Мастер-Клапана (MK)
МК защищает систему
не включен – ожидаемый расход = 0 м3/ч
МК
закрыт
1
МК
Источник
воды
Ни одна из станций не работает
Датчик
потока
2
3
4
5
6
Управление расходом
Установка Мастер-Клапана (MK)
Нормальная единичная операция
МК открыт, т.к. одна из станций в работе
МК
открыт
POC
Источник
воды
Станция 5 в работе
1
MК
Датчик
потока
2
3
4
5
6
Управление расходом
Установка Мастер-Клапана (MK)
Нормальная работа нескольких станций
МК открыт, т.к. минимум одна из станций в работе
МК
открыт
Станция 1 в работе
MК
1
POC
Источник
воды
Датчик
потока
2
Станция 6 в работе
3
4
5
6
Управление расходом
Запись данных
 Чтобы провести аккуратный «сухой запуск» , в систему
необходимо внести первоначальные данные:
– Можно рассчитать теоретический расход (используя данные из
каталогов производителя)
– Или же он могут быть изучены при работе системы в
«идеальных» условиях (что предпочтительнее)
 Система запускает полив станция за станцией, «изучает»
расход и записывает данные в качестве «теоретического
расхода»
 Данные по расходу становятся доступны позже и позволяют
сравнить их с реальными показателями расхода полученными
во врем работы системы.
Управление расходом
Запись данных
МК
открыт
1
MК
Источник
воды
Станция 1 в работе
Расход 3 м3/ч
Датчик
потока
2
3
4
5
6
Управление расходом
Запись данных
МК
открыт
1
MК
Источник
воды
Станция 1 в работе
Расход 4 м3/ч
Датчик
потока
2
3
4
5
6
Управление расходом
Динамическое измерение расхода
 Система принимает данные с датчика потока в режиме
реального времени
 Система отслеживает реальный расход по каждому
клапану
 Это позволяет системе:
– Если мощность источника воды позволяет открыть
несколько клапанов одновременно, она сделает это.
– Чтобы сократить время полива, система автоматически
откроет столько клапанов, сколько это возможно,
– «Управление расходом» (Flow management) позволяет
уменьшить «Окно полива»
Управление расходом
Источник воды – насосная станция
 Динамическое измерение расхода позволяет запускать
насосную станцию при максимальной мощности на более
короткое время
 Программное обеспечение связывает насосную станцию с
системой центрального управления для оптимизации
управления расходом.

Система полива может работать в точке максимальной
эффективности насосной станции
– Сокращает энергопотребление
– Сокращает «Окно полива»
– Значительно повышает эффективность
– Сокращает износ насосной станции
Управление расходом
«Окно полива»
 Программы запускаются только в указанное
время.
 С динамическим управлением расхода,
программа может запускать несколько
станций одновременно для того, чтобы
вписаться в «окно полива»
 Система гарантировано обеспечивает
точность работы: когда время «окна полива»
заканчивается, система ПОЛНОСТЬЮ
отключается.
Управление расходом
Контроль расхода
 Динамическое управление расходом
позволяет в режиме реального времени
сравнивать теоретический (по данным
«сухого» запуска) и актуальный расходы (по
данным с датчиков потока)
– Если теоретический расход > актуального:
возможно есть проблема с источником воды
– Если теоретический расход < актуального:
возможно проблема с ротором или трубопроводом
 Если одновременно работает несколько роторов, система
приостановит полив и будет запускать роторы один за другим,
чтобы выявить проблемную станцию
 Если теоретический расход =0, то система закроет мастер-клапан
Управление расходом
Контроль расхода
 Система способна определить когда
расход слишком высокий/низкий
 Используя мастер-клапан, система
способна изолировать отдельный клапан
и отреагировать в соответствии с
ситуацией
 Используя мастер-клапан, система
способна устранить протечки
 Никаких аварийных ситуаций!
Управление расходом
Система автоматического
«интеллектуального» реагирования
 Пользователь устанавливает Допустимый Порог
(Threshold) для каждой даты
 Если система находит какое-либо несоответствие
норме, пользователь получает сигнал тревоги
– E-mail, SMS
 Вне зависимости от типа датчика, пользователь
может назначить определенную автоматическую
реакцию системы, которая внесет изменения в
график полива
– Отключение, Пауза, Предотвращение…
Управление расходом
Сигнал об избыточном расходе
Действия:
- Пауза для Станции 5, закрытие МК, ожидание стабилизации системы (Settling Time) .
- Включение только МК:
- Если после стабилизации системы зафиксирован расход, то МК отключается.
Карантин всех станций в этой зоне, сигнал о неисправности в магистральном
трубопроводе (Mainline Break Alarm).
Станция 5 в работе
Зафиксированный расход 3 м3/ч
MК
Источник
воды
Датчик
потока
Поломка
трубы
12,5 м3/ч
1
2
3
4
5
6
Управление расходом
Сигнал об избыточном расходе
Действия:
- Пауза для Станции 5, закрытие МК, ожидание стабилизации системы (Settling Time).
- Включение только МК :
- Если зафиксирован нулевой расход работа станции 5 продолжается с открытым МК
- Если после стабилизации системы расход по-прежнему выше допустимого порога, то
назначается карантин для Станции 5 и дается сигнал о поломке в боковом трубопроводе (Lateral
Line Break Alarm)
Станция 5 в работе
Зафиксированный расход 5 м3/ч
+15 м3/ч расход из-за поломки
1
MК
Источник
воды
2
3
4
5
Датчик
потока
Поломка
трубы
15 м3/ч
6
Управление расходом
Сигнал о низком расходе
Действия:
- Если расход меньше нижнего порога (Low Flow Threshold) после стабилизации
системы (Settling Time): пауза для Станции 5, отключение МК, ожидание
стабилизации системы.
- Запуск Станции 5, открытие МК. Если расход меньше нижнего порога, карантин
Станции 5, сигнал о низком расходе (Low Flow Alarm)
Станция 5 в работе
Зафиксированный расход 5 м3/ч
Актуальный расход = 2 м3/ч
POC
Источник
воды
1
MК
Датчик
потока
2
3
4
5
6
Управление ET (эвапотранспирация)
Типичная система полив- частоты настройки
Inches of Irrigation used with Daily ET Adjustments
Inches of Irrigation Used with Weekly Adjustments
Inches of Irrigation Used with Monthly Adjustments
ET
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0
1
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25
27
Days
Управление ET (эвапотранспирация)
Факторы уменьшающие влажность почвы
Оказывают влияние:
- Состояние почвы:
- Возвышение
- Особенности местности
- Состав
- Ландшафтный коэффициент
- Видовой фактор
- Плотность посадки
- Зрелость растений
- Погодные условия
- Солнечная радиация
- Относительная влажность
- Интенсивность ветра
- Температура
- Дождь
Управление ET
 Метеостанция собирает данные о
погоде на протяжении всего дня и
может также генерировать сигналы
тревоги :
–
–
–
–
–
Температура (низкая или высокая)
Относительная влажность
Интенсивность ветра
Солнечная радиация
Осадки
 Система использует эти данные:
– Для расчета необходимого значения ЕТ
– Для настройки времени полива
Управление ET
Используйте дождь для расширения
возможностей вашей системы
 Система использует значение Eтp
(потенциальная эвапотранспирация)
0.30
0.25
 Система поставит полив на паузу во
время дождя
Daily ET
0.20
Rain
0.15
 Система использует данные о
количестве осадков
– Если суммарное количество осадков
больше чем значения заложенного в
системе, выполнение всех программ
будет остановлено
– Если меньше, система учтет разницу
Adjusted
Irrigation
0.10
0.05
0.00
Application
Управление ET
Спросите про методы!
 Система Rain Bird использует
метод Р.Д.И. (M.A.D.) который
базируется на :
– Данных о погоде и осадках
– Характеристиках почвы
 Регулирование Допустимого
Истощения (Management
Allowed Depletion) –
максимально доступное для
растения количество воды,
которое оно может впитать из
почвы до следующего
полива.
Вода
доступная
для
растений
Управление ET
Количество и частота полива
Частый и легкий
полив
Растения слабее
Больше потерь воды на
эвапорацию
Меньше кислорода в
почве
Нечастый и
продолжительный полив
Более здоровые
растения
Меньше потерь на
эвапорацию
Смесь воды и
кислорода в почве
Мелкие корни
Глубже корни
Напрасная трата воды
Экономия воды
Управление ET
Связь вода/почва
Песчаный почвы:
Глинистые почвы:
•Крупные частицы
•Высокая скорость инфильтрации
•Низкий коэффициент удержания
воды
•Мелкие частицы
•Низкая скорость инфильтрации
•Высокий коэффициент удержания
воды
Управление ET
Регуляция истощения
Управление ET
Условия баланса влажности почвы
Наша цель!
Использовать
меньше воды и
лучше делать
Достижимо
только с
Системой
Центрального
Управления
Система Центрального Управления
 Не единственный инструмент для экономии
воды, но это определенно облегчит жизнь
пользователя
 Большинство новых пользователей видят
уменьшение потребления воды на 20-30%
начиная с первого года
 Но не стоит забывать, что Система
Центрального Управления не сделает чудо
если состояние системы полива оставляет
желать лучшего
Система Центрального Управления
 Чтобы улучшить результаты необходимо добиваться
Равномерность Распределения
 Не важно сколько воды имеется в наличии – главное
везде распределить одинаковое её количество
 Как достичь:
– Правильная расстановка роторов/спреев (с перекрыванием)
– Согласовать форсунки по расходу
 Не смешивать форсунки с разным уровнем осадков в одной
зоне
 Выставлять заданный сектор для роторных форсунок
 Обеспечивать постоянное давление
 Использовать при необходимости оросители с системой
регулирования давления (PRS)
Основные проблемы рынка
#2 Экономия времени
– Уменьшить время на настройку
– Ограничить количества экстренных
выездов на объекты
– Увеличить мобильность
 Еще немного экономии
–
–
–
–
Сократить количество химии (фертилизаторов и т.д.)
Уменьшить износ насосов
Уменьшить энергопотребление насосов
….
 Делайте больше с меньшими затратами!
Почему Системы Центрального
Управления?
Потому что компьютер позволяет
Обрабатывать данные с разных датчиков
(расход, ветер, температура, осадки…)
Планировать комплекс программ для полива
следуя принятым методам вычисления
Автоматически реагировать по ситуации
Управлять с помощью удаленного доступа или
через мобильные устройства
Обзор Системы центрального
Управления
Датчики
Метеостанция
Один Центральный
Компьютер
Сателлит
= полевой контроллер
(24В, 9В, декодер, интегрированный)
Один или несколько
сателлитов подключенные
через:
- Прямое соединение
- GPRS
- WiFi
- Ethernet
Мобильные
устройства
Более чем 40 летний опыт
Сего
дня