Modtryk

Det modtryk, som pumperne skal overvinde, har stor indflydelse på energiforbruget. Det er bestemt af, hvor højt vandet skal pumpes op (den geometriske løftehøjde eller det geometriske modtryk, Hgeo), hvor langt det skal pumpes, igennem hvilke rørdimensioner, ventiler og bøjninger det skal pumpes, samt med hvilken hastighed det pumpes.

Hvor højt og langt vandet skal pumpes, kan der ikke umiddelbart ændres ved. Dette kan sædvanligvis kun ske ved projektering af en ny pumpestation, (eller ombygning/udskiftning af trykledningen), hvor det er muligt at påvirke valget af trykledningens tracé. Står stationen over for en sanering, bør udformning af rørføring og manifold og valg af ventiler udføres, så modtrykket bliver så lille som muligt.

En del af det samlede, totale modtryk (Htot) stammer fra den ”friktion” der opstår, når vandet skal presses igennem manifold og trykledning. Det kaldes det dynamiske modtryk, Hdyn. Jo hurtigere det skal presses igennem, des højere er ”friktionen” og dermed energiforbruget. Det svarer til, at en bil bruger mere benzin pr. kørt kilometer, når den kører 130 km/t, end hvis den kører 80 km/h. Den kommer godt nok hurtigere frem, men det koster noget mere pr. km.
 

Hgeo Det geometriske modtryk Hvor højt vandet skal pumpes
Hdyn Det dynamiske modtryk Hvor stor ”friktion” der er i rørsystemet
Htot Det samlede modtryk Hgeo + Hdyn

Sådan måler du modtrykket

Monter et manometer på trykledningen efter (nedstrøms) kontraventilen og aflæs trykket, når pumperne er standset. Så har du fundet det geometriske modtryk, Hgeo. Manometeret viser oftest trykket i enheden ”bar” eller ”mvs” (meter vandsøjle). 1 bar svarer til 10 mvs.

Aflæs manometeret igen når 1 pumpe kører. Det aflæste tryk svarer til det totale modtryk i trykledningen, Htot.

Beregn Hdyn ved at trække Hgeo fra Htot.

Hvis manometeret er placeret højere end vandspejlet i pumpesumpen, skal du huske at lægge denne højdeforskel til dine aflæsninger (både Hgeo og Htot). Er manometeret placeret lavere, skal højdeforskellen trækkes fra.
 

Modtryk i pumpesystem

Trykledningens diameter har stor indflydelse på ”friktionen”. Jo mindre rør man vil trykke en bestemt vandmængde igennem på en bestemt tid, des større bliver friktionen og dermed modtryk og energiforbrug pr. m3 vand (specifikt energiforbrug).

Nedenstående figur viser det dynamiske modtryk og det specifikke energiforbrug, når der skal presses 10 liter/sek. igennem en 1000 meter lang trykledning af forskellig dimension.
 

Modtryk kontra Indvendig rørdiameter

 

Umiddelbart ser det altså ud til, at det gælder om at have en stor rørdiameter, hvor modtrykket og det specifikke energiforbrug er lavt. Men, da spildevand indeholder meget stof, der er tungere end vand, kræves der en vis vandhastighed for, at disse stoffer føres med og ikke bundfælder sig i trykledningen. Jo mindre diameter, des højere hastighed.

Det er god dimensioneringspraksis at vælge en ledningsdimension, der giver en vandhastighed på 0,8-1,0 meter pr. sekund. Det er ud fra dette, at de fleste trykledninger er dimensioneret.

Erfaringer fra mange pumpesystemer viser imidlertid, at der ikke sker øget bundfældning ved at køre med hastigheder ned til 0,3 m/s, HVIS trykledningen ind imellem ”gennemskylles” med en vandhastighed på 1 m/s. Hvor hyppigt denne ”gennemskylning” skal foretages, er et erfaringsspørgsmål og afhænger af spildevandets sammensætning, men som minimum en gang dagligt.

Find det specifikke energiforbrug

Først skal du finde ud af, hvor meget vand pumpen flytter [m3/time]. Dette gøres lettest ved at anvende en flowmåler. En anden metode er at tage tid på, hvor hurtigt pumpen fjerner vandet fra pumpesumpen (her skal du også beregne tilløbet og sumpens størrelse). Samtidig måler du pumpens elforbrug. Det er ikke præcist nok at anvende fabrikantens angivelse af pumpekapacitet og effektforbrug.
Hvis målinger f.eks. viser:

Flow: 40 m3/time
Elforbrug: 10 kW (eller 10 kWh pr. driftstime)

Så er det specifikke energiforbrug = elforbrug/flow eller 10/40 = 0,250 kWh/m3