Comodepur: Flygt Experior nella stazione di sollevamento Tavernola Nella stazione di sollevamento Tavernola si è riscontrata la più alta concentrazione di corpi solidi nel liquame fognario che obbligavano il personale a continui interventi per lo sbloccaggio delle pompe. Per risolvere il problema è stata installata una pompa Flygt N Chopper e uno Smart Run per ridurre i consumi di energia elettrica. Premessa Sollevamento Tavernola Depuratore Comodepur S.p.A è l ente gestore del depuratore di Como che tratta 45.000 m 3 al giorno di reflui fognari e si occupa della gestione della rete di collettamento delle acque reflue al depuratore. La rete di collettamento raccoglie le acque reflue della città di Como, quelle delle aree limitrofe di Grandate e Lipomo oltre a quelle dei due collettori sublacunari che raccolgono gli scarichi dei primi comuni posizioni sulle due opposte sponde del lago di Como. Per far arrivare i liquami al depuratore posizionato all interno della città di Como, è stato necessario realizzare 14 stazioni di sollevamento distribuite sul territorio, a distanze variabili dal centro operativo presso il depuratore Comodepur. Stazione sollevamento SP03 - Tavernola La stazione di pompaggio Tavernola, costruita negli anni 80, raccoglie le acque reflue della sponda destra del lago all altezza della frazione Tavernola in comune di 1
Cernobbio. Nella stazione sono installate 4 pompe da 30 kw con girante a 3 canali aperte che pompano in una condotta in pressione DN 350 lunga circa 2.000 metri che scarica nella successiva stazione di rilancio al depuratore in prossimità del lungolago di Como. La prevalenza calcolata è di circa 7 metri. Problematiche rilevate Le principali problematiche di funzionamento della stazione sono legate alla frequenza degli interventi per lo sbloccaggio delle pompe per l alta quantità di corpi solidi presenti sia di origine civile ( scarichi domestici) che degli scarti delle industrie tessili presenti nella zona. La frequenza di questi interventi di sbloccaggio è di circa 2 volte a settimana con impiego di autospurgo per risolvere le situazioni di accumulo di materiale solido nella vasca. Altro aspetto importante è il consumo energetico delle pompe, vista la potenza installata, le ore di funzionamento e la riduzione di efficienza delle pompe conseguente al progressivo intasamento delle giranti. Primi tentativi di miglioramento Per tentare di ridurre i consumi elettrici nel 2009 vengono installati degli inverter per modulare la velocità di rotazione delle pompe. La riduzione della velocità di rotazione delle pompe ottiene però l effetto contrario di aumentare in modo esponenziale la propensione all intasamento delle pompe e il numero degli interventi del personale per sbloccarle. I risparmi energetici sono inoltre lontani dalle attese in quanto le pompe intasate hanno un rendimento idraulico significativamente inferiore. La decisione inevitabile è quella di escludere gli inverter e continuare a far funzionare le pompe con avviamento on/off. Un ulteriore tentativo è quello di provare delle nuove pompe con motore ad alta efficienza, ma i modesti risparmi nei consumi elettrici vengono penalizzati, anche in questo caso, dall aumento della frequenza dei bloccaggi delle pompe. 2
Sperimentazione tecnologia Flygt Experior Per trovare una soluzione che risolva definitivamente la problematica dei bloccaggi e permetta un sensibile risparmio dei costi energetici, i responsabili tecnici di Comodepur decidono di provare la soluzione Flygt Experior utilizzando la formula Try & Buy. il 28 novembre 2012 si decide di sostituire una delle pompe installate con una pompa Flygt tipo N Chopper modello NP 3202 HT da 30 kw, con tecnologia N e dispositivo di taglio con la parte idraulica realizzata in Hard Iron per aumentare la resistenza all usura. La slitta originale è stata sostituita con un adattatore per permetterne l installazione sui piedi di accoppiamento già installati nella vasca. Come parte del pacchetto Experior viene anche installato Il nuovo sistema di controllo a velocità variabile Smart Run che ad ogni ciclo di pompaggio calcola l energia specifica consumata e regola la frequenza alla ricerca delle velocità ottimale di rotazione delle pompa per ottenere il minor consumo di energia elettrica. Il sistema di comando viene installato nella cabina quadri ed ad esso sono collegati direttamente i cavi di alimentazione della pompa in quanto Smart Run è in grado di gestire autonomamente il funzionamento della pompa senza richiedere altri sistemi di controllo. Come segnale di livello si utilizzano i sensori ad ultrasuoni esistenti e lo Smart Run dialoga con il sistema di telecontrollo esistente trasferendo i dati di funzionamento al centro di controllo Comodepur. Per poterne valutare l efficienza della nuova soluzione si decide di effettuare una sperimentazione di 3 mesi al termine della quale è previsto l acquisto se i risultati saranno conformi alle aspettative. Sulla base dei dati di questo impianto, utilizzando il simulatore Flygt Experior, si è calcolato un risparmio energetico del 27% e l eliminazione dei problemi di bloccaggio delle pompe. 3
Risultati della sperimentazione Durante i 3 mesi di sperimentazione si sono registrati i seguenti risultati: Non è mai stato necessario eseguire interventi di sbloccaggio della pompa Flygt N mentre le altre 3 pompe hanno continuato a richiedere interventi di sbloccaggio con la consueta periodicità Come impostazioni del quadro, in tutti i cicli di pompaggio, la pompa Flygt è stata la prima ad essere avviata e le altre sono intervenute solo quando non era in grado di smaltire da sola tutte le portate in arrivo Nei periodi di basso afflusso, il sistema Smart Run ha modulato la frequenza di funzionamento della pompa Flygt permettendo una riduzione dei consumi di energia elettrica Sulla base dei consumi rilevati si può ipotizzare che il consumo annuo della pompa Flygt N in prova sia di 159.300 kwh/anno che comparato con i consumi medi rilevati nei tre anni precedenti pari a 222.800 kwh/anno permetteranno un risparmio di 63.500 kwh/anno che corrispondono ad un risparmio di 11.200 Euro/anno ( stimando il costo dell energia pari a 0,177 Euro/kWh). A questo valore bisogna aggiungere il risparmio sui costi del personale per gli interventi di sbloccaggio delle pompe ( circa 5.000 euro/anno), la pulizia con autospurgo della vasca con cadenza almeno bimestrale e i costi dello smaltimento dei bottini ( circa 12.000 euro/ anno ). Il risparmio annuo totale per questa stazione di pompaggio potrebbe essere stimato in circa 28.000 euro/anno 4
Dal sistema di telecontrollo installato a Comedepur è possibile visualizzare in tempo reale il funzionamento delle pompe. Nel grafico allegato si vede come lo Smart Run riduce la velocità di rotazione della pompa Flygt (Correte P-TA3) fino a 34 Hz durante il periodo di funzionamento notturno con bassi afflussi. E anche interessante notare che con la sola pompa Flygt N in funzione assorbe 41 A e la portata è di 316 metri cubi/ora Mentre in una evidente situazione di intasamento delle altre due pompe, la portata complessiva con 3 pompe in funzione raggiunge solo il valore 547 metri cubi/ora 5
La pompa P-TA4, evidentemente intasata, continua a funzionare assorbendo ben 58 A che si aggiungono i 37 A della P-TA3 e i 40 A della P-TA1 Dal controllo continuo di questi dati, il personale Comodepur è in grado di individuare il momento in cui è necessario intervenire per la pulizia delle pompe intasate. Controllo finale Dopo tre mesi di funzionamento la pompa è stata estratta per un controllo che non ha rilevato nessuna anomalia o usura dei componenti. 6
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