Biến chất thải thành nguồn tài nguyên quý giá, thúc đẩy hiệu quả và hỗ trợ | Hệ thống bơm thông minh của KSB cho phép sưởi ấm đô thị trung hòa khí hậu

Hệ thống bơm thông minh KSB

Thúc đẩy hệ thống sưởi ấm trung hòa khí hậu tại các thành phố

Khi thế giới đang đẩy nhanh tiến độ hướng tới mục tiêu trung hòa carbon, việc chuyển đổi xanh trong hệ thống sưởi ấm đô thị đã trở thành ưu tiên hàng đầu.

.

Thành phố Herne của Đức có kế hoạch đạt được mục tiêu sưởi ấm trung hòa khí hậu vào năm 2045, trong đó việc tái chế nhiệt thải công nghiệp trở thành một trong những chiến lược trọng điểm.

Mới đây, trong một dự án sưởi ấm khu vực mang tính bước ngoặt tại Hårnæ, KSB đã tích hợp thành công nhiệt thải công nghiệp từ một nhà máy hóa chất lớn vào mạng lưới sưởi ấm đô thị thông qua công nghệ bơm tiên tiến và điều khiển thông minh của mình. Dự án đã hoàn thành thành công vào năm 2025, chứng minh đầy đủ vai trò then chốt của hệ thống KSB trong việc thúc đẩy quá trình chuyển đổi sang các giải pháp sưởi ấm bền vững.

Vượt qua thử thách

Sự mất cân bằng cung cầu và các rào cản trong mạng lưới đường ống

Các nhà máy hóa chất tạo ra lượng nhiệt thải đáng kể từ sự ngưng tụ hơi nước trong quá trình sản xuất. Thông qua các bộ trao đổi nhiệt, lượng nhiệt thải này ban đầu cung cấp 4 megawatt năng lượng nhiệt trung hòa khí hậu cho khoảng 1.000 hộ gia đình xung quanh.

Tuy nhiên, hệ thống này từ lâu đã phải đối mặt với hai vấn đề nan giải lớn.

❎ Hiện đang có sự chênh lệch rất lớn giữa cung và cầu.

Trong điều kiện vận hành tối ưu, các nhà máy hóa chất có thể tạo ra hơn 8 megawatt nhiệt thải, vượt xa nhu cầu năng lượng của các khu dân cư xung quanh, Điều này dẫn đến sự lãng phí đáng kể năng lượng sạch.

❎ Không có bản sao lưu đáng tin cậy.

Khi các nhà máy hóa chất ngừng hoạt động để bảo trì, các công ty cung cấp nhiệt buộc phải kích hoạt các nồi hơi chạy bằng nhiên liệu hóa thạch đắt tiền để duy trì nguồn cung cấp nhiệt.

Để giải quyết vấn đề này, công ty cung cấp nhiệt đã quyết định kết nối mạng lưới đường ống của nhà máy hóa chất với mạng lưới đường ống chính của trung tâm thành phố, nằm cách đó chỉ 500 mét. Nhờ đó đạt được khả năng tương tác năng lượng: Lượng nhiệt thải dư thừa được đưa trở lại trung tâm thành phố, trong khi lượng nhiệt thải không đủ sẽ được bổ sung bằng hệ thống dự phòng từ trung tâm thành phố.

▼

Tuy nhiên, những thách thức kỹ thuật đã nảy sinh—các thông số vận hành của Hai mạng lưới đường ống này hoàn toàn khác biệt nhau. khiến việc tích hợp lưới điện trực tiếp trở nên bất khả thi:

🏭️Mạng lưới đường ống nhà máy công nghiệp (cung cấp trực tiếp cho người sử dụng)

Hoạt động ở nhiệt độ và áp suất thấp.với nhiệt độ dưới 90°C, áp suất tĩnh khoảng 3 bar và áp suất cấp nước tối đa là 4,5 bar.

🏙️Mạng lưới trung tâm thành phố Jibin (Hệ thống sưởi được cung cấp bởi trạm trao đổi nhiệt)

Hệ thống hoạt động trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao.với nhiệt độ nước cấp đạt tới 130°C và áp suất tĩnh khoảng 12 bar.

Cách phá vỡ bế tắc

Cách ly thông minh | Lên lịch liền mạch

Để giải quyết thách thức kết nối song song các mạng đường ống có nguyên lý kỹ thuật khác nhau, giải pháp là thiết lập một trạm trao đổi nhiệt thông minh được trang bị... hai bộ trao đổi nhiệt dạng tấm công suất 8 megawatt, Điều này giúp đạt được cả "sự cách ly thủy lực" và khả năng truyền nhiệt hiệu quả.

Bộ não và trái tim của hệ thống phức tạp này chính là hệ thống bơm và điều khiển được KSB thiết kế riêng cho nó.

Nhu cầu sưởi ấm khu vực biến động đáng kể theo mùa, điều kiện thời tiết và thậm chí cả thời gian trong ngày, trong khi việc phát sinh nhiệt thải công nghiệp phụ thuộc vào năng lực sản xuất của nhà máy. Để đạt được sự cân bằng động trong điều kiện vận hành đầy thách thức, KSB cung cấp sự kết hợp tối ưu giữa phần mềm và phần cứng:

Bơm mạnh mẽ, cung cấp năng lượng dồi dào.

Về phía mạng lưới đường ống của nhà máy hóa chất, KSB đã lắp đặt bốn đường ống. Etanorm 200-150-250 tuần hoàn máy bơm (Được trang bị vỏ bơm bằng gang xám và cánh quạt bằng đồng). Các bơm này được dẫn động bởi động cơ không đồng bộ 4 cực, mỗi động cơ có công suất định mức 45 kW. Đảm bảo hiệu năng mạnh mẽ và hoạt động ổn định.

Chuyển đổi tần số chính xác được điều khiển bằng AI

Cốt lõi của toàn bộ hệ thống nằm ở... Hệ thống điều khiển bơm tùy chỉnh của KSB. Động cơ bơm hoạt động ở chế độ siêu đồng bộ (lên đến 60 Hz) thông qua... Bộ chuyển đổi tần số KSB PumpDrive RHệ thống điều khiển này không chỉ điều chỉnh chính xác các bơm tuần hoàn ở phía nhà máy hóa chất mà còn quản lý các bơm hồi lưu cung cấp nước cho mạng lưới đường ống đô thị, đảm bảo toàn bộ hệ thống duy trì lưu lượng tối ưu mọi lúc.

Màn trình diễn xuất sắc

Bảo vệ toàn diện với khả năng phản ứng nhanh nhạy

Được trang bị hệ thống thông minh KSB, trung tâm điều khiển nhiệt độ này thể hiện khả năng vận hành thông minh vượt trội:

Hệ thống điều khiển bơm do KSB thiết kế.

Tự động điều chỉnh trạng thái hoạt động một cách linh hoạt dựa trên yêu cầu.

Ổn định điện áp và bảo vệ an toàn theo thời gian thực

Hệ thống KSB không chỉ thúc đẩy sự tuần hoàn nước mà còn duy trì áp suất đường ống ổn định trong thời gian thực, ngăn ngừa hiệu quả các điều kiện nguy hiểm như... quá áp, quá nhiệt, áp suất âm hoặc hoạt động khô.

Giám sát chính xác "điểm dễ bị tổn thương nhất"

Hệ thống này đặc biệt giám sát các điểm quan trọng trong mạng lưới đường ống (tức là các khu vực có khả năng áp suất hoặc nhiệt độ không đủ), đảm bảo phạm vi sưởi ấm toàn diện mà không có điểm mù.

Hệ thống chuyển mạch linh hoạt giúp loại bỏ hiện tượng búa nước.

Trong quá trình chuyển đổi giữa chế độ "tỏa nhiệt thải" và "đầu vào dự phòng", việc khởi động/dừng đột ngột của bơm nước có thể dễ dàng gây ra hiện tượng tăng áp đột ngột trong mạng lưới đường ống. Để giải quyết vấn đề này, KSB đã tích hợp chức năng tăng/giảm tốc độ quay động vào chương trình hệ thống. Điều này đảm bảo sự chuyển đổi mượt mà về tốc độ quay của bơm, bảo vệ hiệu quả các van và đường ống khỏi hiện tượng sốc tải.

Hệ thống sưởi trung hòa khí hậu đòi hỏi Không chỉ phát triển các nguồn năng lượng mới, mà còn ứng dụng các công nghệ chất lỏng thông minh và đáng tin cậy để khai thác tối đa tiềm năng năng lượng hiện có và tích hợp liền mạch vào các hệ thống hiện tại.

Mặc dù quá trình chuyển đổi gặp nhiều thách thức về kỹ thuật, các giải pháp bơm thông minh của KSB đơn giản hóa việc lập kế hoạch phức tạp thành các hoạt động hàng ngày, mang lại hơi ấm cho vô số hộ gia đình—Giải pháp tối ưu để nâng cao chất lượng cuộc sống. Trên con đường hướng tới đạt được các mục tiêu khí hậu toàn cầu, KSB vẫn luôn là đối tác chuyên nghiệp đáng tin cậy của bạn.