Od założeń do konkretnych informacji

Przedsiębiorstwo ciepłownicze z Ry, Dania

W obliczu gwałtownego rozwoju miasta, który wiązał się z budową kilku nowych osiedli, Przedsiębiorstwo ciepłownicze z Ry potrzebowało szczegółowych informacji na temat ciśnienia w sieci dystrybucyjnej. Dzięki czujnikom ciśnienia Kamstrup przedsiębiorstwo ma teraz do dyspozycji dane, które wykorzystuje do planowania i remontowania odcinków sieci.

Od 1962 roku Przedsiębiorstwo ciepłownicze z Ry dostarcza ciepło do domów, sklepów i obiektów przemysłowych w mieście, a jego sieć dystrybucyjna to ponad 80 kilometrów rur. 

Z powodu rozwoju miasta w ostatnich latach gwałtownie wzrosła liczba domów wymagających dostaw ciepła. Nie pozostaje to bez wpływu na różnicę ciśnień w sieci, dlatego Flemming Skjødt, Menadżer operacyjny, potrzebował dokładnych danych dotyczących ciśnienia, jakie faktycznie jest zapewniane klientom.

Ponadto, obszar dostaw obejmuje zróżnicowany topograficznie teren, rury w różnym wieku, różne profile energetyczne domów, jak również nawyki odbiorców. Te wszystkie czynniki są trudne do przewidzenia, a tym samym utrudnione było wykonywanie obliczeń do zaprojektowania optymalnej sieci.


Za pomocą dwóch (na dobry początek) czujników ciśnienia Kamstrup, Flemming Skjødt analizuje cały obszar dostaw strefa po strefie.

„Nie mamy pewności, czy gwarantowane przez nas ciśnienie jest faktycznym minimalnym ciśnieniem u klienta”, mówi Menadżer operacyjny. Dzięki nowym czujnikom ciśnienia przedsiębiorstwo może przejść z założeń do konkretnych informacji: „Czujniki ciśnienia pokazują nam, jakie ciśnienie faktycznie zapewniamy odbiorcom”. 

Narzędzie operacyjne

Przedsiębiorstwo ciepłownicze z Ry zawsze mierzyło różnicę ciśnień w sieci, ale do tej pory używało do tego drogich, stacjonarnych przetworników ciśnienia połączonych z systemem SCADA, umieszczanych tam, gdzie zakładano, że różnica ciśnień będzie najbardziej reprezentatywna. Weryfikacja w innych miejscach sieci była przeprowadzana z użyciem ręcznego manometru, a to sprawia, że jej wyniki były trudne do zinterpretowania.

„Wiarygodność pomiaru zależy od momentu jego wykonania oraz od dokładności samego manometru. Nie mamy dostępu do historii pomiarów, a jedynie do pomiaru z tej krótkiej chwili”, wyjaśnia Flemming Skjødt.


Wykonywanie pomiarów ciśnienia w dłuższym okresie pozwala Menadżerowi operacyjnemu lepiej dobierać rozmiar rur do sieci dystrybucyjnej:
„Umieszczam czujniki ciśnienia Kamstrup na zaworach serwisowych w studzienkach zaworowych i przez jakiś czas odczytuję ciśnienie na zasilaniu i na powrocie z użyciem systemu READy. Znam wtedy faktyczną różnicę ciśnień i mogę obliczyć rozmiar rur ze znacznie większą dokładnością”. 

Wymiarowanie oparte na danych

Chociaż niektóre strefy obszaru dostaw nie zmieniły się znacząco, pewne odcinki pochodzą z lat 60. i były projektowane w oparciu o zupełnie inne kryteria. „Mamy odcinki sieci w centrum miasta, w których wymiany wymagają stare kanały betonowe, ale pochodzą one z czasów, kiedy stosowaliśmy wyższe temperatury, więc muszą być ponownie skalibrowane. Do tego celu użyję właśnie czujników ciśnienia”, mówi Flemming Skjødt.

W niektórych częściach sieci nie wiadomo nawet, jakie rury ukryte są pod ziemią, ponieważ są tak stare, że nie są dobrze zinwentaryzowane.

„Podczas remontowania rur kluczowy jest dobór odpowiedniego rozmiaru. Jeżeli rura będzie zbyt duża, będzie miała wysoką cenę i będzie generować duże straty ciepła, z kolei zbyt mała nie zapewni klientowi odpowiedniego ciśnienia. Czujniki ciśnienia pełnią tutaj rolę szybkich i dokładnych pomocników. Coraz bardziej zbliżamy się do danych odbieranych w czasie rzeczywistym”, wyjaśnia.

Zwiększona precyzja pozwala zmniejszyć naddatek stosowany często podczas dobierania rur. „Ograniczenie naddatku może potencjalnie wygenerować oszczędności poprzez wybór rury nawet rozmiar mniejszej”.

Błędy w wymiarowaniu mogą być kosztowne

Prace związane z zamykaniem całych obszarów miasta, wykopywaniem starych rur i kładzeniem nowych są zarówno czasochłonne, jak i kosztowne. Im większa rura, tym większe koszty generuje. Co więcej, jeżeli okaże się, że nowe rury nie mają odpowiedniego rozmiaru, przedsiębiorstwo może być zmuszone ponownie je wymienić. 

Wymiana rury doprowadzającej jest zarówno kosztowna, jak i problematyczna, ponieważ wymaga rozkopania podjazdu lub ogrodu odbiorcy. Jeżeli rury znajdują się przy drodze, konieczne jest skucie asfaltu, co generuje 10 razy wyższe koszty, wynoszące nawet kilka tysięcy koron na metr. 

„Jeżeli rozmiar rur dobiorę w oparciu o błędne dane lub modele, ryzykuję położenie w ziemi 100 metrów nieprawidłowo dobranych rur. W branży technicznej wiara nie wystarczy – potrzeba wiedzy”, mówi Flemming Skjødt.

Optymalizacja dostaw

Jak tłumaczy Flemming Skjødt, głównym celem przedsiębiorstwa zawsze będzie dostarczanie odpowiedniego produktu w odpowiedniej cenie i w odpowiednim czasie, tak aby klienci byli usatysfakcjonowani. Dotyczy to wszystkiego, od dostarczania ciepła, przez obsługę klienta i doradztwo, aż po minimalizację kosztów w celu obniżenia ceny ciepła. „Aby osiągnąć swój cel musimy wiedzieć, co faktycznie dzieje się w sieci. Wiedzę te dają nam właśnie czujniki ciśnienia”.


Menadżer operacyjny planuje instalację kolejnych czujników ciśnienia w sieci, ale dopiero po przeanalizowaniu stref obszaru dostaw będzie znał dokładną ich liczbę. Pierwszym etapem jest wymiana drugiej połowy parku liczników i rozbudowa nowej sieci bezprzewodowej przedsiębiorstwa, która pozwoli stwierdzić, gdzie najwięcej można zyskać na instalacji nowych czujników.
Od przenośnych terminali do odczytów sieciowych

Do tej pory Przedsiębiorstwo ciepłownicze z Ry odczytywało swoje ciepłomierze dwa razy w roku z użyciem przenośnych terminali, ale dzięki odczytom sieciowym i częściej odbieranym z liczników danym ma jeszcze lepszy wgląd w swoją sieć dystrybucyjną. W rezultacie będzie mogło jeszcze bardziej obniżyć temperaturę na powrocie i zaplanować remonty w oparciu o faktyczny stan sieci.  


Gdy tylko wszystkie dane z obszaru dostaw będą już automatycznie dostarczane bezpośrednio do przedsiębiorstwa z użyciem systemu READy, Menadżer operacyjny będzie mógł poświęcać więcej swojego czasu na optymalizacje: „Można już zapomnieć o wyjazdach w teren. Po co biegać po mieście, kiedy możemy po prostu przyjrzeć się danym?”

Fakty na temat projektu:

2369 punktów pomiarowych
Ciepłomierze MULTICAL® 602
Odczyt sieciowy READy

Wymieniono ok. 1200 liczników, które są odczytywane za pomocą systemu zdalnego odczytu READy. Pozostałe są odczytywane za pomocą przenośnych terminali i programu PcBase

Czujniki ciśnienia Kamstrup