Tekst: Martijn Brinks | Fotografie: Adobe Stock

Om pieken en dalen in de vraag naar drink- en proceswater op te vangen ­kunnen waterbedrijven verschillende ­aanpassingen doen. Energiezuinige motoren, frequentieregelaars en procesbesturingssoftware zijn drie mogelijkheden waarmee ze hun flexibiliteit en efficiency kunnen verhogen.

De vraag naar water neemt mondiaal steeds verder toe. De VN berekende dat het waterverbruik in de afgelopen eeuw verzesvoudigd is (World Water Development Report 2020). Waterbeheer is daarom essentieel, ook al vanwege klimaatverandering (minder neerslag, extreme neerslag), de groeiende wereldbevolking, intensieve landbouw en waterverslindende industrieën. Bovendien zijn ook huishoudens door de COVID-pandemie meer water gaan gebruiken. Dit is de achtergrond waartegen Europese waterbedrijven bezig zijn hun verouderde infrastructuur te moderniseren. De watersector is een strikt gereguleerde markt. In Nederland bestaat de sector uit een complex netwerk van water­bedrijven en ­organisaties: waterschappen, ­gemeentes die verantwoordelijk zijn voor de rioleringssystemen en het grondwater in stedelijke gebieden, en drinkwater­bedrijven die verantwoordelijk zijn voor waterzuivering tot een ­acceptabel kwaliteitsniveau en de levering aan ­consumenten en de overheid. Bij de modernisering van de infrastructuur ligt de focus vooral op flexibiliteit, operationele efficiency en energiezuinigheid. Wat kunnen waterbedrijven doen om hun flexibiliteit en efficiency te verbeteren?

World Water Development Report 2020

Totex-benadering

Allereerst is het belangrijk dat waterbedrijven een effectieve strategie ontwikkelen. Een Totex-benadering van assetmanagement – die rekening houdt met zowel de investeringskosten als de operationele kosten van kapitaalgoederen – is een goed uitgangspunt. Door te kijken naar de totale kosten tijdens de hele levenscyclus van een project krijgen waterbedrijven inzicht in hoe goed ze op de lange termijn presteren. De Totex-benadering is niet alleen gericht op kostenbesparing, maar ook op het genereren van toegevoegde waarde voor consumenten en het realiseren van verbeteringen in efficiencymanagement en operationele efficiency. Voorspelbaarheid is belangrijk voor optimalisatie en daarom doen waterbedrijven er goed aan al in de ontwerpfase nauw samen te werken met de fabrikant van de apparatuur.

Energiezuinige motoren

De watersector als geheel gebruikt veel energie. Volgens het Internationaal Energieagentschap wordt een kwart van het elektriciteitsverbruik besteed aan de opvang en behandeling van rioolwater. Investeren in energiezuinige technologieën loont dus al snel. Dat levert milieuvoordelen en kostenbesparingen op, en speelt daarmee ook meer geld vrij voor investeringen in flexibilisering. Een energiezuinige motor die aan de IE4- en IE5-norm voldoet, is een goede eerste stap, maar die motor moet ook afgestemd zijn op de belasting. WEG heeft bijvoorbeeld aan een Engels waterpompstation drie IE4, spuitwaterdichte (IP55) super-hoogrendementsmotoren van 900kW geleverd die met een efficiency van 96,9% werken. Met de nieuwe pompwaaiers, tandwielkasten, frequentieregelaars en motoren werd de capaciteit van het pompstation verhoogd van 400 megaliter per dag naar 750 megaliter per dag, een efficiencyverhoging van 80% naar 86%.

Energieverbruik rioolwaterbehandeling

Conditiebewaking

Ook conditiebewaking kan een rol spelen bij het verhogen van de efficiency en flexibiliteit. Door sensoren aan te brengen in bestaande installaties en de data die worden verzameld door het IoT (Internet of Things) te analyseren met slimme technologie, kunnen voorzieningen en processen in realtime bewaakt worden. Zo kunnen managers van waterbedrijven met zekerheid bepalen of hun systemen optimaal werken en kunnen ze snel reageren op onverwachte voorvallen. Belangrijke prestatie-indicatoren, zoals (wijzigingen in) trillingen en temperatuur, kunnen een vroege indicatie zijn van ernstigere systeemstoringen. Conditiebewaking en daarop gebaseerd voorspellend onderhoud verminderen het risico op downtime en verstoring voor de consument.

Frequentieregelaar (VSD)

Het energieverbruik van elektromotoren komt voor een groot deel op het conto van pompen. Door een motor met vast toerental te vervangen door een VSD (variable speed drive) kan een bedrijf beter inspelen op variabele procesbelastingen. Een VSD kan de snelheid van de motor automatisch besturen en snel reageren op de vereiste energievraag. Hierdoor kunnen systemen ook efficiënter werken, in plaats van voortdurend te opereren op basis van een watertoevoer op de maximumcapaciteit van het systeem.

Software

Als bedrijven nog een stap verder willen gaan, kunnen ze investeren in geavanceerde procesbesturingssoftware, zoals Pump Genius van WEG. Deze ingebouwde VSD-software kan de proces­nauwkeurigheid en beveiliging verbeteren en het systeem monitoren. Met de software kan één VSD maximaal vijf pompen regelen, de bedrijfstijd monitoren en bij veranderingen in de vraag meer of minder pompen inzetten. Door automatische detectie van gebarsten pijpen kan de VSD vloeistoflekkages identificeren en de motorprestaties aanpassen. Zie de link hieronder voor een video over de werking van deze software.

VSD software

Conclusie

Door te kiezen voor een Totex-benadering en samen te werken met fabrikanten van apparatuur, kunnen waterbedrijven verantwoorde investeringen in hun productiesysteem doen. Daarmee zijn ze beter voorbereid op de steeds verder groeiende en sterker fluctuerende vraag naar proces- en drinkwater. Naast flexibiliteit leveren deze investeringen ook betere prestaties en kostenbesparingen op. ●

Martijn Brinks is sales- en marketingmanager bij WEG Netherlands. WEG is een ­internationaal ­opererende fabrikant van elektrische en ­mechanische apparatuur voor o.a. de water-, staal-, pulp en papier-, olie en gas-, en mijnbouwindustrie.

www.weg.net
waterproductiefrequentiegeregelde driveVSDTotex