9. Затраты электроэнергии на перекачку утечек и непроизводительных расходов воды

Часть воды, подаваемой потребителю, бесполезно вытекает через неплотности в трубопроводной арматуре, в санитарно-технических приборах и других устройствах. Кроме того, за счет повышения напора в сети через водоразборную арматуру потребителю подается воды больше, чем требуется.

Утечки и непроизводительные расходы достигают 20–25% общего расхода воды. На их перекачку расходуется дополнительно 20–25% электроэнергии, затрачиваемой на подачу воды. Кроме того, утечки и непроизводительные расходы воды попадают в канализацию, что также требует дополнительных затрат электроэнергии на их перекачку и обработку в системе водоотведения и очистки сточных вод.

Результатами экспериментальных исследований [43] установлено, что наибольшая доля утечек воды приходится на смывные бачки и составляет до 40% всех видов утечек и нерациональных расходов. Повышение напора увеличивает утечки через неплотности в поплавковом клапане, одновременно существенно повышается уровень воды в смывном бачке вплоть до переливного отверстия, через которое вода поступает в канализацию, что дополнительно увеличивает расход электроэнергии на перекачку и обработку сточных вод.

Экспериментальные исследования показали, что для стабилизации уровня воды в смывном бачке ниже переливного отверстия напор в трубопроводе перед бачком должен быть не больше 40 м.

Следующее место по утечкам воды после смывных бачков занимают непроизводительные расходы, составляющие до 23% общих потерь воды. Эти расходы также зависят от превышения напора в сети, а кроме того, и от колебаний температуры горячей воды в системе горячего водоснабжения.

Так, слишком большой напор в системе водоснабжения увеличивает непроизводительные расходы. Выборочное обследование ряда абонентских вводов в г. Москве показало, что напор на вводе потребителей превышает требуемый на 30–45%. Низкая температура горячей воды заставляет потребителя сливать большое количество воды в канализацию до тех пор, пока из системы не пойдет вода более высокой температуры. Минимальные расходы горячей воды имеют место при температуре 55–60 °С.

Большое количество рассредоточенных потребителей в системе водо­снабжения затрудняет устранение утечек полностью. Во всяком случае устранение утечек у потребителей мало зависит от эксплуатационного персонала насосных станций. Однако существует возможность уменьшить их за счет оптимизации режима работы насосных установок.

Оценить потери электроэнергии в насосных установках, вызванные утечками и непроизводительными расходами воды, можно следующим образом. Известно, что количество воды, вытекающей из отверстия, пропорционально корню квадратному из значения напоров:

(24)

где Q₁ — расход при нормальном напоре H₁; Q₂ — то же при повышенном напоре H₂. Следовательно, наличие повышенного напора в сети увеличивает утечки и непроизводительные расходы на значение

(25)

Расчеты, выполненные с учетом (25), а также экспериментальные исследования показывают, что повышенные напоры увеличивают утечки и непроизводительные расходы на 13–20%, а общий расход воды — на 2–5% [17].