محرك هجين متعدد المضخات وغرفة ضخ ذكية
نظام إمداد المياه الذكي ذو التردد المتغير من شركة غاوتيان مضخة يُحدث تحولاً في المجمع السكني الحضري
خلفية
واجه مجمع سكني سريع النمو في شنغهاي، يقطنه أكثر من 5000 ساكن، تحديات مزمنة في إمدادات المياه. عانت البنية التحتية المتقادمة من ضغط غير منتظم، واستهلاك مرتفع للطاقة (بمعدل 25% أعلى من المعايير الصناعية)، وأعطال متكررة في المضخات، مما أدى إلى شكاوى من السكان وانخفاض في كفاءة التشغيل.
التحديات
تقلبات الضغط: واجه سكان الطابق العلوي انخفاض ضغط المياه خلال ساعات الذروة (6-8 صباحًا / مساءً).
هدر الطاقة: تعمل المضخات ذات السرعة الثابتة بشكل مستمر، وتستهلك 18500 كيلووات ساعة شهريًا.
تكاليف الصيانة: تبلغ تكلفة الإصلاحات التفاعلية 12000 دولار سنويًا بسبب التوقف غير المخطط له.
إمكانية التوسع: لم يتمكن النظام الحالي من التكيف مع التوسع التدريجي (زيادة القدرة المخطط لها بنسبة 30% بحلول عام 2025).
حل غاوتيان: محرك هجين متعدد المضخات وغرفة ضخ ذكية
قامت شركة غاوتيان بنشر نظام إمداد المياه الذكي محرك تردد متغير (محرك التردد المتغير) الخاص بها، والذي يتكامل مع:
1. مجموعة المضخات المعيارية
3 مضخات رئيسية (22 كيلو وات لكل منها) + 1 مضخة احتياطية مع التبديل التلقائي.
مزامنة محرك التردد المتغير: تضبط المضخات السرعة على أساس الطلب في الوقت الحقيقي، مما يقلل من التشغيل الخامل بنسبة 70%.
2. نظام التحكم المدعوم بالذكاء الاصطناعي
ترسل أجهزة استشعار الضغط وأجهزة قياس التدفق البيانات إلى وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة المركزية.
تعمل الخوارزمية التنبؤية على تحسين مجموعات المضخات؛ على سبيل المثال، استخدام مضخة واحدة بسرعة 60% خلال ساعات خارج الذروة مقابل 3 مضخات بسرعة 85% خلال ذروة الطلب.
3. غرفة المضخات الذكية المزوّدة بتقنية إنترنت الأشياء
توفر المراقبة عن بعد عبر منصة هيدروواتش من تاكاتا ما يلي:
لوحات معلومات الطاقة/الضغط في الوقت الفعلي.
كشف التسرب (دقة: 99.2٪) وتنبيهات الخطأ (على سبيل المثال، تآكل المحمل).
جداول الصيانة الآلية، مما يؤدي إلى تقليص عمليات التفتيش اليدوية بنسبة 80%.
4. وحدة استعادة الطاقة
تعمل المحركات المتجددة على التقاط الطاقة الحركية أثناء التباطؤ، مما يؤدي إلى إعادة 5-8% منها إلى الشبكة.
تطبيق
الجدول الزمني: 6 أسابيع (أسبوعان لتثبيت الأجهزة، و4 أسابيع لتدريب الذكاء الاصطناعي والمعايرة).
التكامل: تم تركيبه في خطوط الأنابيب الموجودة دون انقطاع الخدمة.
نتائج
| متري | قبل نظام تاكاتا | بعد التنفيذ | تحسين |
|---|---|---|---|
| استهلاك الطاقة | 18,500 كيلوواط ساعة/شهر | 10,200 كيلوواط ساعة/شهر | خصم 45% |
| استقرار ضغط الماء | ±15% تقلب | ±3% تقلب | 5x الاتساق |
| تكاليف الصيانة | 12000 دولار/السنة | 3500 دولار/السنة | توفير 71% |
| وقت تشغيل النظام | 89% | 99.6% | زيادة بنسبة 10.6% |
| البصمة الكربونية | 14.8 طن من ثاني أكسيد الكربون سنويًا | 8.1 طن من ثاني أكسيد الكربون سنويًا | خصم 45% |
تعليقات المقيمين
انخفضت الشكاوى من 32 شكوى شهريًا إلى 2 شكوى شهريًا خلال 3 أشهر.
ثبات الضغط على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع يتيح استخدام الأجهزة الذكية بشكل موثوق (على سبيل المثال، الغسالات ذات الأرضيات المرتفعة).
قابلية التوسع المستقبلية
يسمح التصميم المعياري بإضافة سلسة لمضختين إضافيتين للتوسعة في عام 2025، مع نماذج الذكاء الاصطناعي المدربة مسبقًا لتحقيق التوازن في التحميل.
لماذا يبرز نظام غاوتيان؟
تكلفة مدى الحياة: عائد الاستثمار لمدة 3 سنوات من خلال توفير الطاقة والصيانة، مقابل أكثر من 5 سنوات للأنظمة التقليدية.
الامتثال: يتجاوز معايير بريطانيا العظمى 50282-2022 الصينية لكفاءة إمدادات المياه الحضرية.
الجوائز: تم الاعتراف بها كواحدة من "أفضل 10 حلول ذكية للمياه لعام 2023" من قبل مجلس المياه الآسيوي.
