چگونه گیاهان آبزی انرژی مصرف می‌کنند

شما هر بار که شیر آب را روشن می کنید، انرژی مصرف می کنید. سیستم های پمپ و فرایندهای تهویه بیشتر این مصرف انرژی را ایجاد می کنند. برای شهر شما،آب و فاضلاب می تواند 15 تا 35 درصد از کل صورتحساب انرژی خود را تشکیل دهد.

مصرف جهانی برق در بخش آب بسیار زیاد است. این مصرف حدود 4 درصد از کل مصرف را تشکیل می دهد.

پمپاژ به تنهایی هزاران کیلووات ساعت را برای پردازش آب مصرف می کند و بر مصرف انرژی گیلان کارخانه تاثیر می گذارد. برق باقیمانده سیستم های دیگر برای تصفیه آب را تغذیه می کند.

سیستم های پمپ و مصرف انرژی کارخانه گالن

سیستم های پمپاژ قلب یک نیروگاه آب هستند و همچنین بزرگترین مصرف کنندگان انرژی آن هستند. انتقال حجم عظیم آب به مقدار زیادی انرژی نیاز دارد.این فرآیند عامل اصلی کل مصرف انرژی گالن کارخانه استهر مرحله، از گرفتن آب از منبع آن تا ارسال آن به خانه شما، به پمپ های قدرتمند متکی است.

مصرف و انتقال آب خام

سفر آب شما با مصرف آب خام آغاز می شود. پمپ ها آب را از منابع مانند رودخانه ها، دریاچه ها یا زیرزمینی جذب می کنند. نوع پمپ مورد استفاده اغلب به منبع بستگی دارد. به عنوان مثال،گیاهان از پمپ های غوطه ور برای چاه استفاده می کننداین پمپ ها برای کار زیر آب ساخته شده اند و می توانند از مواد جامد موجود در آب خام استفاده کنند.

محل منبع آب تاثیر زیادی بر مصرف انرژی دارد.

اگر یک دستگاه تصفیه آب در ارتفاعی بالاتر از منبع آب خود باشد، پمپ های ایستگاه بالابر باید در برابر گرانش کار کنند. این کار اضافی نیاز به برق بیشتری دارد. هرچه تفاوت ارتفاع بیشتر باشد،هرچه انرژی بیشتری برای پمپ کردن نیاز باشد.

این رابطه مستقیم به این معنی است که جغرافیا نقش بزرگی در صورت حساب کلی برق یک نیروگاه دارد.

پمپ های توزیع خدمات بالا

بعد از اینکه کارخانه آب را تصفیه کرد، یک مجموعه پمپ متفاوت جایگزین می شود. پمپ های با خدمات بالا آب پاک را از طریق یک شبکه بزرگ از لوله ها به جامعه شما می فرستند.این پمپها باید فشار کافی برای تحویل آب به هر خانه و کسب و کار ایجاد کنند، از جمله ساختمان های بلند.

این سیستم نیاز به نیروی قابل توجهی دارد. یک پمپ ممکن است نیاز به تولید فشار تخلیه 75 پوند در هر اینچ مربع (psig) یا بیشتر داشته باشد. برای مدیریت این،سیستم آب شما ممکن است از دریچه های کاهش فشار برای اطمینان از فشار در شیر آب شما استفاده کند.مصرف روزانه آب در شهر شما به طور مداوم تغییر می کند. تقاضا در صبح زیاد است اما در طول شب کاهش می یابد. پمپ های در حال اجرا با سرعت کامل در تمام زمان، انرژی زیادی را هدر می دهد.

برای حل این مشکل، گیاهان مدرن از درایوهای فرکانس متغیر (VFD) استفاده می کنند.

• VFD ها سرعت پمپ را برای مطابقت با تقاضای آب در زمان واقعی تنظیم می کنند.

• آنها به حفظ فشار ثابت در لوله ها در حالی که صرفه جویی در انرژی کمک می کنند.

• کاهش سرعت یک پمپ فقط 20 درصد می تواند مصرف انرژی آن را تقریبا 50 درصد کاهش دهد.

این تکنولوژی فرآیند توزیع را بسیار کارآمدتر می کند.

پمپ های ضد آب و پمپ های فرآیند داخلی

پمپاژ با توزیع پایان نمی یابد. در داخل کارخانه، پمپ های مختلف آب را بین مراحل مختلف درمان منتقل می کنند. یک فرآیند مهم است. با گذشت زمان،فیلترها که ذرات را از آب خارج می کنند، مسدود می شوند.پمپ های فشار بالا آب تمیز را از طریق این فیلترها به عقب می کشند تا مواد گیر افتاده را بشویند. این فرآیند تمیز کردن برای حفظ کیفیت آب ضروری است.این فعالیت های پمپاژ داخلی به کل مصرف انرژی گالن کارخانه اضافه می شود، هر مرحله را به یک عامل در هزینه نهایی تبدیل می کند.

اندازه گیری انرژی پمپ در کیلو وات

شما می بینید که انرژی در صورت حساب برق خانه شما در کیلو وات ساعت (kWh) اندازه گیری می شود. یک کیلو وات ساعت مقدار انرژی است که شما برای اجرای یک دستگاه ۱۰۰۰ وات برای یک ساعت مصرف می کنید.گیاهان آب از همین واحد برای اندازه گیری مصرف انرژی پمپ خود استفاده می کنندمحاسبه این مصرف به اپراتورهای نیروگاه کمک می کند تا هزینه های خود را درک و مدیریت کنند.

برای پمپ هایی که با یک سرعت ثابت کار می کنند، محاسبه ساده است.مهندسان کل انرژی را از طریق ضرب مقدار قدرت پمپ با کل ساعات کار در یک سال تعیین می کنندآنها تعداد ساعت های کار پمپ را در هر روز ردیابی می کنند تا تصویری دقیق از مصرف سالانه آن را بدست آورند. این فرمول ساده یک پایه واضح برای مصرف برق پمپ را فراهم می کند.

یک روش دقیق تر، انرژی مورد نیاز برای حرکت آب را به طور دقیق نشان می دهد. این محاسبه چندین عامل کلیدی را در نظر می گیرد.

مهندسان سرعت جریان پمپ را بررسی می کنند، که مقدار آب آن را در گالن در دقیقه حرکت می دهد. آنها همچنین کل سر یا فشار لازم برای بلند کردن آب و فشار آن را از طریق لوله ها اندازه گیری می کنند.بالاخرهیک سیستم کمتر کارآمد برای انجام همان مقدار کار به انرژی بیشتری نیاز دارد.

این متغیرها به تعیین قدرت دقیق در کیلو وات (کلو وات) که پمپ در هر لحظه نیاز دارد کمک می کنند. ضرب این قدرت با ساعت های عملیاتی کل کیلو وات ساعت مورد استفاده را می دهد.این تجزیه و تحلیل دقیق برای مدیریت مصرف انرژی گالن کارخانه بسیار مهم استاین به اپراتورها اجازه می دهد تا دقیقاً مشخص کنند که بیشترین انرژی در کجا صرف می شود. درک این اعداد اولین گام برای کارآمدتر و ارزان تر کردن فرآیند تحویل آب پاک است.که به طور مستقیم بر کل مصرف گالن انرژی کارخانه تاثیر می گذارد..

تهویه و تصفیه: فرآیندهای اکسیژن فشرده

پس از پمپاژ، استفاده بعدی از برق در یک تاسیسات فاضلاب خود فرآیند تصفیه است. تهویه بخش مهمی از این مرحله است. این شامل اضافه کردن هوا به آب است.این فرآیند به باکتری های خوب کمک می کند تا مواد مضر را تجزیه کنند. این مرحله برای تمیز کردن آب حیاتی است، اما به مقدار زیادی انرژی نیاز دارد.

نقش اکسیژن محلول شده

شما می توانید اکسیژن محلول را به عنوان هوا که زندگی آبی تنفس می کند در نظر بگیرید. در تصفیه فاضلاب، موجودات کوچک به نام باکتری های هوازی قهرمان هستند.این باکتری ها برای زنده ماندن و انجام کارشان به اکسیژن نیاز دارند. آنها زباله ها و آلاینده های موجود در آب را مصرف می کنند. حفظ مقدار مناسب DO یک عمل تعادل است. اکسیژن کم به این معنی است که باکتری ها نمی توانند آب را به طور موثر تمیز کنند.اکسيژن زيادي صرف انرژي و پول ميکنه.

سطح ایده آل DO بستگی به هدف خاص فرآیند درمان دارد. باکتری های مختلف نیز نیاز به اکسیژن متفاوتی دارند.

اپراتورهای نیروگاه باید به طور مداوم سطح DO را کنترل کنند. عواملی مانند دمای آب و فعالیت بیولوژیکی می توانند میزان اکسیژن در آب را تغییر دهند.تنظیم سیستم تهویه باعث می شود که باکتری ها محیط مناسبی برای کار موثر داشته باشند.

سطح در مقابل سیستم های تهویه گسترده

گیاهان آبی برای اضافه کردن اکسیژن به آب از دو نوع اصلی سیستم تهویه استفاده می کنند. هر کدام تأثیر متفاوتی بر مصرف انرژی دارند.

• هواسازان سطحی: این مخلوط کننده های مکانیکی هستند که بر روی سطح آب قرار دارند. آنها آب را به شدت به هوا می پاشند. این عمل اکسیژن را از جو به آب مخلوط می کند.

• هواسازان پخش شده: این سیستم ها از پایین مخزن کار می کنند. آنها با استفاده از بادکنک ها هوا را از طریق یک شبکه از لوله ها پمپ می کنند. هوا از طریق پخش کننده ها آزاد می شود، که هزاران حباب کوچک ایجاد می کند.این حباب ها از طریق آب بالا می روند، انتقال اکسیژن در طول راه.

سیستم های پخش حباب های نازک بسیار کارآمدتر از هوا رسان های سطحی هستند. حباب های کوچک سطح بیشتری دارند.که اجازه می دهد تا اکسیژن بیشتری قبل از رسیدن حباب ها به بالای آب حل شود.این کارایی بالاتر به این معنی است که برای رسیدن به همان سطح DO، برق کمتری مورد نیاز است.

در حالی که سیستم های منتشر شده هزینه اولیه بیشتری دارند، در طول زمان پول زیادی را صرفه جویی می کنند. به عنوان مثال، یک کارخانه ممکن است 75،000 دلار برای نصب یک سیستم پخش کننده حباب خوب هزینه کند.اين سيستم ميتونه حدود 34 دلار پس انداز کنهاین سرمایه گذاری کمتر از سه سال است.

نیاز به انرژی دستگاه های تنفس و فشرده سازی

هوافشان ها دستگاه های قدرتمند هستند که سیستم های تهویه گسترده را هدایت می کنند. آنها اساساً فن های بزرگی هستند که حجم زیادی هوا را به آب فشار می دهند.این بادکنک ها منبع اصلی مصرف برق یک کارخانه هستندنوع دستگاه تنفسی که یک نیروگاه استفاده می کند تاثیر زیادی بر بهره وری انرژی کلی آن دارد.

دو نوع رایج تنفس کننده های Positive Displacement (PD) و تنفس کننده های سانتریفیوژ هستند.

بر اساس گزارش اخیر سازمان حفاظت محیط زیست در مورد ارزیابی اقدامات صرفه جویی در انرژی،

فنرهای سانتریفیوژال به طور کلی کارآمدتر از فنرهای PD هستند. طرح های مدرن کارایی آنها را حتی بالاتر برده اند.

ارتقا به جدیدتر، پرسرعت تربو بوهر می تواند منجر به صرفه جویی های چشمگیر در انرژی شود. برخی از نیروگاه ها مصرف انرژی بوهر خود را بلافاصله پس از نصب 25٪ کاهش داده اند. در یک مورد،یک کارخانه از 75 اسب بخار PD به 50 اسب بخار توربو و هنوز هم همان جریان هوا را به دست آوردسایر فن آوری های پیشرفته، مانند بادکنک های مغناطیسی، به گیاهان کمک کرده اند تا بیش از 50٪ انرژی را در فرآیند تهویه خود صرفه جویی کنند.این ارتقاءات اثرگاه کربن یک نیروگاه را کاهش می دهد و هزینه های عملیاتی آن را به طور قابل توجهی کاهش می دهد.

تاثیر تهویه بر کل مصرف انرژی

تهویه کردن واحد واحد انرژی فشرده ترین فرآیند در بسیاری از کارخانه های تصفیه آب فاضلاب است. بادکنک هایی که اکسیژن را تامین می کنند مسئول بخش عظیمی از کل صورتحساب برق یک تاسیسات هستند.این مصرف بالا باعث می شود که تهویه یک هدف اصلی برای بهبود بهره وری باشدهر وقت که بادکنک ها با سرعت کامل کار می کنند، انرژی و پول زیادی تلف می شود، به خصوص وقتی که نیاز به اکسیژن در آب تغییر می کند.

گیاهان مدرن این مشکل را با سیستم های کنترل هوشمند حل می کنند. به جای یک سوئیچ روشن / خاموش ساده، این سیستم ها از سنسورها برای نظارت بر آب در زمان واقعی استفاده می کنند. آنها اکسیژن محلول، آمونیاک،و عوامل دیگراین اطلاعات به یک کنترل کننده مرکزی منتقل می شود که سرعت بادکنک را به طور خودکار تنظیم می کند. این تضمین می کند که باکتری ها دقیقاً اکسیژن مورد نیاز خود را دریافت می کنند، نه بیشتر و نه کمتر.این کنترل دقیق تاثیر زیادی بر مصرف انرژی یک نیروگاه دارد.

شما می توانید این را در عمل در تأسیساتی که این ارتقا را انجام داده اند ببینید.

کارخانه آب پاک زیلند در میشیگان هواسازی خود را با یک سیستم کنترل بهینه سازی عملکرد ارتقا داد. این تغییر تنها منجر به بیش از 22،000 دلار در سال در صرفه جویی در هزینه های انرژی شد.کل پس انداز سالانه به 89 دلار رسید،000 زمانی که با سایر پیشرفت های فرآیند ترکیب شود.

تکنولوژی پشت این پس انداز ها به طور مداوم در حال پیشرفت است. برخی از گیاهان در حال حاضر از هوش مصنوعی (AI) استفاده می کنند تا فرآیند تهویه خود را حتی هوشمندتر کنند.سیستم های هوش مصنوعی می توانند تغییرات آب ورودی را پیش بینی کنند و بادکنک ها را از قبل بهینه کننداین می تواند انرژی مورد نیاز برای تهویه را 30 تا 50 درصد کاهش دهد.

حتی تنظیمات کوچک می تواند نتایج قابل توجهی را به ارمغان بیاورد. یک کارخانه تصفیه آب یک استراتژی جدید کنترل تهویه را پیاده سازی کرد و مصرف کل برق آن را 4٪ کاهش داد.این باعث صرفه جویی در ۱۴۲ مگاوات ساعت سالانه شده استسرمایه گذاری در سنسورهای جدید در کمتر از سه سال خود را پرداخت کرد. این مثال ها نشان می دهد که مدیریت تهویه مهم برای کنترل بودجه عملیاتی و اثرات زیست محیطی یک نیروگاه آب است.کنترل بهتر به معنای آب پاک تر با مصرف انرژی کمتر است.

ارتباط انرژی و آب در عملیات کارخانه

شما هر روز ارتباط بین انرژی و آب را می بینید. این رابطه به نام ارتباط انرژی-آب نامیده می شود. این یک خیابان دو طرفه را توصیف می کند. شما به انرژی برای آب نیاز دارید،که به معنی استفاده از برق برای پمپ کردنهمچنین به آب برای انرژی نیاز دارید، که شامل استفاده از آب برای خنک کردن نیروگاه ها و تولید برق است.این وابستگی متقابل برای درک کل مصرف انرژی مربوط به آب یک کارخانه ضروری است.

تعریف وابستگی متقابل

ارتباط انرژی و آب نشان می دهد که چگونه صرفه جویی در یک منبع می تواند به حفظ منابع دیگر کمک کند. هنگامی که جامعه شما از آب کمتری استفاده می کند، کارخانه تصفیه آب برای پردازش آن انرژی کمتری مصرف می کند.این ارتباط ساده نشان می دهد که چرا تلاش های حفاظت از طبیعت بسیار مهم است.

کل فرآیند رسیدن آب تمیز به شیر آب شما یک سفر پر انرژی است. هر گالن که شما استفاده می کنید هزینه انرژی درونی مرتبط با درمان و حمل و نقل آن را دارد.

درک این ارتباط به اپراتورهای نیروگاه کمک می کند تا راه های جدیدی برای بهبود بهره وری پیدا کنند.

شدت انرژی در هر گالن

مقدار انرژی مورد نیاز برای تولید آب تمیز بسیار متفاوت است. منبع آب یک عامل اصلی است. برخی از منابع نیاز به کار بسیار بیشتری نسبت به دیگران دارند. به عنوان مثال،تبدیل آب دریا به آب شیرین یک فرآیند بسیار پر انرژی است.

سطح درمان نیز بر مصرف انرژی تاثیر می گذارد. درمان اولیه اولیه حداقل مقدار انرژی را مصرف می کند. درمان های ثانویه و ثالثی پیشرفته، که آلودگی های بیشتری را از بین می برد،به طور قابل توجهی قدرت بیشتری نیاز دارند، مخصوصا برای تهویه.

چگونه کیفیت آب بر مصرف انرژی تاثیر می گذارد

کیفیت آب خام به طور مستقیم بر میزان مصرف انرژی یک گیاه تاثیر می گذارد. آب با ضخامت بالا یا ابری، حاوی ذرات معلق زیادی است. این ذرات می توانند مشکلات مختلفی را ایجاد کنند..

• اونها فيلترها رو سريع تر مسدود مي کنن

• فیلترهای مسدود شده باعث می شوند پمپ ها سخت تر کار کنند.

• برای تمیز کردن فیلترها، گیاهان باید بیشتر از قبل شستشو کنند.

این شستشوی اضافی مقدار زیادی از انرژی پمپ را مصرف می کند و باعث افزایش هزینه های عملیاتی می شود. آب خام با کیفیت ضعیف باعث می شود کل فرآیند تصفیه کارآمدتر و گران تر باشد.

عوامل تنظیم و کارایی

قوانین و نیاز به صرفه جویی در هزینه ها باعث می شود که نیروگاه های آب رسانی کارآمدتر شوند. این عوامل باعث می شوند که اپراتورها به دقت بررسی کنند که چگونه از انرژی برای تصفیه آب استفاده می کنند.مانند آژانس حفاظت از محیط زیست (EPA)در برخی موارد، حذف انواع جدید آلاینده ها نیاز به فرآیندهای پیشرفته تصفیه دارد که می تواند مصرف انرژی را افزایش دهد.

در عین حال، شرکت آب محلی شما با فشار مواجه است تا هزینه ها را پایین نگه دارد. انرژی یکی از بزرگترین هزینه های هر تاسیسات تصفیه آب است.

برای بسیاری از شهرداری ها، تصفیه آب و فاضلاب می تواند ۳۰ تا ۴۰ درصد از کل انرژی مصرف شده توسط دولت محلی را تشکیل دهد.

این هزینه بالا انگیزه قوی برای صرفه جویی در انرژی در هر کجا که ممکن است ایجاد می کند. مدیران نیروگاه به طور مداوم به دنبال راه هایی برای افزایش کارایی عملیات خود هستند.این تمرکز بر بهره وری بخش مهمی از مدیریت ارتباط انرژی و آب استعوامل اصلی به دو دسته تقسیم می شوند:

• انطباق با مقررات:کارخانه ها باید از قوانین حفاظت از سلامت عمومی و محیط زیست پیروی کنند. این اغلب به معنای ارتقاء تجهیزات برای اطمینان از ایمنی آب است.

• پس انداز مالی:کاهش مصرف انرژی به طور مستقیم صورتحساب برق یک نیروگاه را کاهش می دهد. این پس انداز می تواند برای ارتقاء مهم دیگر استفاده شود یا به افزایش صورتحساب آب شما کمک کند.

این عوامل سرمایه گذاری در فن آوری های جدید را تشویق می کنند. ارتقا به پمپ های کارآمدتر یا نصب کنترل هواسازی هوشمند به یک نیروگاه کمک می کند تا مقررات را برآورده کند و همچنین هزینه های انرژی را کاهش دهد.اين تعادل مطمئن ميشه که پاک بشي، آب امن بدون هدر دادن منابع.

گرمایش و کنترل آب و هوا: حفظ دما

پمپ ها و تنفس کننده ها تنها موادی نیستند که در یک نیروگاه آب انرژی مصرف می کنند. نگه داشتن همه چیز در دمای مناسب نیز انرژی زیادی را نیاز دارد.هم آب و هم ساختمان نیاز به گرمایش و خنک سازی دارنداین کنترل آب و هوا برای عملیات راحت و ایمن ضروری است.

الزامات گرم کردن آب فرآیند

برخی از فرآیندهای تصفیه نیاز به آب گرم دارند تا به درستی کار کنند. این امر به ویژه در کارخانه های تصفیه فاضلاب که از فرآیندی به نام هضم بی هوا استفاده می کنند، صدق می کند. در این مرحله، آب گرم به طور کامل به آب آلوده تبدیل می شود.باکتری های ویژه بدون اکسیژن مواد جامد را تجزیه می کننداین میکروب های مفید به درجه حرارت بسیار حساس هستند. آنها در شرایط گرم مانند بدن انسان بهتر کار می کنند.

برای اینکه این باکتری ها خوشحال و کارآمد باشند، گیاه باید آب را در مخازن هضم گرم کند. دیگ ها یا مبادلات گرما برای حفظ دمای ثابت و گرم از انرژی استفاده می کنند. بدون این گرما،پروسه آهسته تر ميشهاین امر باعث می شود که گرم کردن بخش مهمی از روند تصفیه آب باشد.

سیستم تهویه مطبوع و تهویه مطبوع برای امکانات و تجهیزات

یک کارخانه آب یک ساختمان بزرگ است که پر از تجهیزات مهم است. درست مانند مدرسه یا خانه شما، به گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع (HVAC) نیاز دارد.این سیستم باعث می شود که کارگران راحت و ایمن باشندمهمتر از همه، از ماشین آلات حساس محافظت می کند. اتاق های کنترل حاوی کامپیوترها و پنل های الکترونیکی هستند که می توانند بیش از حد گرم شوند. سیستم HVAC از این جلوگیری می کند،اطمینان از کار بدون وقفه کارخانهدر مناطق سردتر، سیستم های گرمایش همچنین مانع از یخ زدن و شکستن لوله ها می شوند، که باعث آسیب های عمده می شود. این کنترل مداوم آب و هوا مقدار ثابت برق را مصرف می کند.

هزینه های انرژی گرمایش و بهداشت

گرم کردن هوا و آب هزینه دارد. انرژی مورد استفاده برای دیگ ها و سیستم های HVAC در صورت جمع شدن در صورتحساب برق ماهانه نیروگاه است. بهداشت یکی دیگر از فرآیندهایی است که اغلب به گرما نیاز دارد.کارخانه ها باید مخازن و تجهیزات خود را بسیار تمیز نگه دارند تا اطمینان حاصل شود که آب نهایی برای نوشیدن ایمن استبعضی اوقات، آنها از آب گرم یا بخار برای کشتن میکروب های مضر استفاده می کنند. ایجاد این بخار یا آب گرم به مقدار قابل توجهی انرژی نیاز دارد. هر بار که یک گیاه آب را برای تمیز کردن گرم می کند،به کل مصرف انرژی این تاسیسات کمک می کند..

فرصت های بازیابی گرما

فرآیند گرمایش باعث تولید مقدار زیادی از گرما می شود. گیاهان آب هوشمند این را به عنوان یک فرصت می بینند. شما می توانید این گرما هدر رفته را جذب کنید و آن را در جای دیگر در تاسیسات استفاده کنید.این فرآیند به نام بازیافت گرما نامیده می شود.این به نیروگاه کمک می کند که مقدار قابل توجهی انرژی و پول را صرفه جویی کند. به جای اینکه فقط اجازه دهد گرما ارزشمند به هوا خارج شود، نیروگاه آن را دوباره به کار می اندازد.این کار کل عملیات را کارآمدتر و پایدارتر می کند.

گیاهان از ابزارهای ویژه ای برای جذب و انتقال این انرژی حرارتی استفاده می کنند. دو فناوری اصلی مبادله گرما و پمپ های گرما هستند.

• مبادلات گرما: این دستگاه های غیرفعال هستند که گرما را از یک مایع گرم به مایع خنک تر منتقل می کنند. این دو مایع، مانند آب فاضلاب گرم و آب پاک وارد کننده، بدون لمس همدیگر جریان می یابند.گرما به سادگی از آب گرم تر به آب سرد تر منتقل می شود.

• پمپ های گرما: این ماشین ها از برق استفاده می کنند تا به طور فعال گرما را از یک مکان سرد به یک مکان گرم منتقل کنند. می توانید آن را مانند یک یخچال در حال کار برعکس تصور کنید.اونا ميتونن گرماي درجه ي پايين رو بگيرن و به درجه ي بالاتر متمرکزش کنن، دمای مفیدتر

گرمای جذب شده کاربردهای زیادی دارد. یکی از نوآورانه ترین کاربردهای مربوط به به اشتراک گذاری این انرژی با جامعه اطراف است.

پمپ های حرارتی صنعتی می توانند این حرارت دمای پایین را از فاضلاب بگیرند. آنها دمای آن را افزایش می دهند، و آن را به اندازه کافی گرم می کنند تا مفید باشد.این حرارت بازیافت شده می تواند یک شبکه گرمایش شهری را تامین کند.، گرم کردن خانه ها و کسب و کار های نزدیک.

این باعث می شود که این نیروگاه برای همسایگان خود به منبع انرژی پاک تبدیل شود. با بازیافت انرژی حرارتی، این نیروگاه هزینه های گرمایش خود را کاهش می دهد و یک جریان درآمد جدید ایجاد می کند.این استفاده هوشمندانه از گرما مصرفی از فرآیند تصفیه آب یک مثال کامل از ارتباط انرژی و آب در عمل است.

حمل و نقل مواد جامد: انتقال مواد

انتقال آب کار بزرگی است، اما گیاهان همچنین باید مواد جامد را منتقل کنند. این شامل همه چیز از مواد بسته بندی تا زباله های خارج شده از آب است. کانویرها، پمپها،و سایر سیستم های خودکار از انرژی برای حمل این مواد در اطراف تاسیسات استفاده می کنند.

سیستم های کمربند حمل کننده برای بسته بندی

ممکن است به کمربند های ناقل در یک کارخانه تصفیه آب فکر نکنید. اما در تاسیساتی که آب آشامیدنی را بطری می کنند رایج هستند. پس از تصفیه آب،سیستم های حمل و نقل بطری های خالی را به ایستگاه پر کردن منتقل می کنندبعدش بطري هاي پر شده رو حمل ميکننکه باید محدود شودهر موتور که این کمربند ها را اجرا می کند به کل مصرف انرژی نیروگاه اضافه می شود.این حرکت ثابت نیاز به یک منبع ثابت از برق دارد.

پمپاژ لجن و مواد جامد

دستگاه های تصفیه آب فاضلاب زباله های جامد را از آب خارج می کنند. این مواد باقیمانده را لجن می نامند. این یک مخلوط ضخیم و سنگین است که باید برای تصفیه بیشتر یا دفع حرکت کند.این فرآیند پمپاژ بسیار متفاوت از انتقال آب پاک استضخامت لجن تاثیر زیادی بر میزان انرژی مورد نیاز دارد.

لجن ضخیم تر نیاز به پمپ های قوی تر برای حرکت آن از طریق لوله ها دارد. این مستقیما مصرف برق را افزایش می دهد.

عوامل متعددی باعث می شود که پمپاژ لجن یک کار پر انرژی باشد.

• چسبندگی بالا یا ضخامت، بار سنگین بر روی موتور پمپ قرار می دهد. گیاهان باید از پمپ های خاص جابجایی مثبت به جای پمپ های استاندارد استفاده کنند تا این مواد را به طور کارآمد اداره کنند.

• تراکم بالای لجن به این معنی است که سنگین تر از آب است. برای حرکت این جرم سنگین تر به قدرت بیشتری نیاز است. این وزن اضافی همچنین فشار بیشتری بر پمپ و موتور ایجاد می کند.

• استفاده از یک پمپ که برای کار خیلی بزرگ است، صرف انرژی می کند و باعث فرسایش بیشتر تجهیزات می شود.

• انتخاب اندازه مناسب موتور برای بهره وری ضروری است. مهندسان باید قدرت مورد نیاز را بر اساس ثبات لجن محاسبه کنند تا از اتلاف برق جلوگیری شود.

مدیریت مناسب مدیریت لجن برای کنترل هزینه های عملیاتی نیروگاه ضروری است.

انرژی برای سیستم های خودکار

نیروگاه های آبی مدرن برای عملکرد راحت و ایمن به اتوماسیون متکی هستند. این سیستم های خودکار همه انرژی مصرف می کنند. بازوهای رباتیک ممکن است برای حرکت وسایل سنگین یا دست زدن به مواد شیمیایی استفاده شوند.دریچه های خودکار باز و بسته برای هدایت جریان آب بین مخازن مختلف تصفیهسنسورها و کنترل کننده هایی که این سیستم ها را مدیریت می کنند نیز به یک منبع برق ثابت نیاز دارند. هر قطعه خودکار، بزرگ یا کوچک، به تقاضای کلی برق تاسیسات کمک می کند.هر بخش از فرآیند را به یک عامل در صورت حساب انرژی نهایی تبدیل کنید.

هزینه های انرژی حمل و نقل مواد

می توانید ببینید که هر قطعه متحرک در یک نیروگاه آب به صورت حساب انرژی نهایی اضافه می شود. هزینه حمل و نقل مواد بخش مهمی از این معادله است.مدیران نیروگاه باید این هزینه ها را با دقت ردیابی کنند تا بتوانند بودجه خود را مدیریت کنند. کل هزینه شامل نه تنها برق برای موتورها بلکه نگهداری تجهیزات است. هر گالن آب دریافت می کنید یک کسری کوچک از این هزینه حمل و نقل را در آن قرار داده است.

محاسبه این هزینه ها به یک کارخانه کمک می کند تا مناطقی را که نیاز به بهبود دارد شناسایی کند. هزینه های اصلی از چند فعالیت کلیدی ناشی می شود.

• انتقال مواد شیمیایی: پمپ ها و مخلوط کننده ها از انرژی برای اضافه کردن مواد شیمیایی که آب را تصفیه می کنند استفاده می کنند.

• دفع مدفوع: انتقال لجن سنگین از این تاسیسات یک مصرف کننده عمده انرژی است.

• حمل زباله: کامیون هایی که زباله های جامد را حمل می کنند از سوخت استفاده می کنند، که یک شکل دیگر از انرژی است.

انرژی مورد نیاز برای حمل و نقل مواد اغلب در کل مصرف برق یک کارخانه پنهان است. جدا کردن این هزینه ها به مدیران اجازه می دهد تا سیستم های خاص را برای ارتقاء بهره وری هدف قرار دهند.که می تواند منجر به صرفه جویی قابل توجهی شود.

برای مثال، یک کارخانه ممکن است متوجه شود که پمپ های خلاء آن قدیمی و ناکارآمد هستند. جایگزینی آنها با مدل های جدیدتر می تواند انرژی مورد نیاز برای انجام این کار را به نصف کاهش دهد.این باعث کاهش هزینه های عملیاتی برای درمان آب می شود. مدیریت بهتر این سیستم های حمل و نقل تضمین می کند که نیروگاه از انرژی به طور عاقلانه استفاده کند. این استفاده دقیق از منابع کمک می کند تا هزینه آب پاک برای جامعه شما به حداقل برسد.کل فرآیند تصفیه آب به این حرکت کارآمد مواد بستگی دارد.

حالا می بینید که آب تمیز شما چگونه به شما می رسد. سفر آب شما انرژی زیادی را مصرف می کند. مصرف انرژی یک کارخانه آب عمدتا از دو کار می آید.این شغل ها پمپ کردن آب و اضافه کردن هوا برای تصفیه آب.

درک انرژی مورد نیاز برای هر گالن آب اولین قدم است. این دانش به یافتن راه هایی برای بهبود بهره وری کمک می کند.

هدف قرار دادن این دو فرآیند بهترین فرصت برای صرفه جویی در انرژی را فراهم می کند. سیستم های بهتر به این معنی است که جامعه شما آب تمیز را با مصرف انرژی کمتر دریافت می کند.

سوالات عمومی

چرا گیاهان آبی انرژی زیادی مصرف می کنند؟

گیاهان از پمپ های عظیم برای حرکت آب استفاده می کنند. آنها همچنین از بادکنک های قدرتمند برای اضافه کردن اکسیژن به آب برای تمیز کردن استفاده می کنند. این دو شغل برای رسیدن به آب تمیز به شما نیاز به برق زیادی دارند.

چگونه می توانم به کاهش مصرف انرژی یک نیروگاه آبی کمک کنم؟

شما می توانید با استفاده کمتر از آب در خانه کمک کنید. وقتی آب را صرفه جویی می کنید، گیاهان برای پمپاژ و تصفیه آب کمتری دارند. این اقدام ساده به طور مستقیم انرژی مورد نیاز برای تامین آب تمیز در جامعه شما را کاهش می دهد.

انرژی مصرف کننده ترین بخش تصفیه آب چیست؟

سیستم های پمپاژ بزرگترین مصرف کنندگان انرژی هستند. آنها آب را از منبع آن، از طریق کارخانه و به خانه شما منتقل می کنند. در کارخانه های فاضلاب، تهویه در جایگاه دوم قرار دارد، با استفاده از بادکنک ها برای تمیز کردن آب.