Tryksstyring

Tryksstyring i vandnetværk henviser til praksis med at kontrollere og regulere trykket af vand inden for et distributionssystem. Vandnetværk består af et komplekst netværk af rør, pumper, ventiler, fittings og anden infrastruktur, der transporterer vand fra renseanlæg eller andre ressourcer til forbrugere såsom husholdninger, virksomheder og offentlige faciliteter.

At opretholde korrekte trykniveauer inden for et vandnetværk er afgørende af flere årsager:

• Vandbesparelse: Overskydende tryk kan føre til lækager, brud og spild af vand. Ved at styre og reducere trykket til et optimalt niveau minimeres sandsynligheden for lækager og rørbrud.
• Reduceret vandtab: Højt tryk kan føre til lækager og rørbrud, hvilket resulterer i betydeligt vandtab. Strategier til tryksstyring hjælper med at afhjælpe disse problemer, hvilket reducerer ikke-indtægt vand og forbedrer effektiviteten af distributionsnetværket. At reducere systemtrykket med 20% reducerer den eksisterende lækageflowhastighed med mellem 11% og 28% afhængigt af netværkets karakteristika.¹
• Forlænget infrastrukturlevetid: Systemer med overskydende tryk påfører ekstra stress på rør, ventiler og andre komponenter i vandnetværket. Over tid kan dette føre til for tidlig slitage, hvilket kræver hyppige reparationer og udskiftninger. Ved at opretholde et korrekt tryk kan den samlede levetid for infrastrukturen forlænges. En 75% reduktion i rørbrud kan opnås ved at reducere overskydende tryk med 25%.¹
• Energi effektivitet: At pumpe vand til højere tryk kræver mere energi. Ved at styre trykniveauerne og minimere behovet for overdreven pumpning kan energiforbruget reduceres, hvilket fører til omkostningsbesparelser og miljørigtige fordele.
• Øget systempålidelighed: Tryksvingninger kan føre til forstyrrelser i vandforsyningen, hvilket forårsager ulemper for forbrugerne. Tryksstyring hjælper med at opretholde en kontinuerlig og pålidelig vandforsyning til forbrugerne.
• Regulering af vandkvalitet: Tryksstyring kan påvirke vandkvaliteten ved at forhindre indtrængen af forurenende stoffer fra det omkringliggende miljø. Tilstrækkeligt tryk hjælper med at holde forurenende stoffer uden for distributionssystemet og sikre sikker og ren drikkevand.

¹European Commission. (2019). Good Practices on Leakage Management - Main Report.

Der er adskillige metoder til at regulere trykket, forhindre lækager og sikre pålidelig vanddistribution. Her er nogle almindelige tilgange:

1. Trykreguleringsventiler (PRV'er): PRV'er reducerer trykket i specifikke netværkssektioner. Ved at kontrollere trykket forhindrer de rørbrud og overdreven slid.
2. Trykopretholdende ventiler (PSV'er): PSV'er opretholder minimale trykniveauer i bestemte områder. De sikrer, at vand når højere højder eller fjerne destinationer uden at gå på kompromis med kvaliteten.
3. Flowkontrolventiler: Disse regulerer flowhastigheder og påvirker dermed trykket indirekte. Justering af flowet hjælper med at styre tryksvingninger.
4. Områder og distriktsmålerområder (DMA'er): Vandnetværk opdeles i zoner eller DMA'er. Hver zone har sit tryksstyringssystem, der muliggør målrettede justeringer baseret på efterspørgsel og netværksforhold.
5. Lækagedetektionssystemer: Disse overvåger trykforskelle og flowmønstre. Advarsler udløses, når lækager opstår, hvilket muliggør hurtige reparationer.
6. Hydraulisk modellering: Ingeniører bruger computermodeller til at simulere netværkets opførsel. Analyse af scenarier hjælper med at optimere strategier til tryksstyring.

Implementering af en kombination af disse teknikker sikrer effektiv og pålidelig vanddistribution. Disse enheder placeres strategisk inden for vandnetværket for at regulere og kontrollere trykket på forskellige punkter, der adresserer vigtige udfordringer som ikke-indtægt vand eller vandmangel.

Ikke-indtægt vand (NRW) refererer til vand, der går tabt, inden det når betalende kunder på grund af lækager, tyveri eller unøjagtig måling. NRW har betydelige konsekvenser for den finansielle bæredygtighed og vandressourceforvaltning. Forholdet mellem NRW og tryksstyring involverer flere kritiske aspekter: Højt tryk inden for vanddistributionssystemer kan føre til lækager, brud og rørsvigt. Overskydende tryk udsætter rør, samlinger og fittings for stress, hvilket øger risikoen for lækager. Effektiv tryksstyring er afgørende for at reducere lækager. Ved at opretholde lavere trykniveauer minimerer forsyningsselskaber stresset på systemet og forhindrer unødvendige tab. Vandnetværk opdeles ofte i mindre enheder kaldet DMA'er (distriktsmålerområder) eller trykzoner. Målrettede trykjusteringer inden for disse DMA'er hjælper med at forhindre overfyldninger, lækager og optimere vanddistribution. Løbende overvågning og omfattende tryksstyring i hele distributionssystemet er essentiel for effektiv vandforsyning.

Tryksstyring i vandforsyningsvirksomheder har betydelige miljømæssige konsekvenser. Ved at optimere trykket reducerer forsyningsselskaber vandlækage fra distributionsnetværk, hvilket resulterer i vandbesparelse. Desuden sænker effektiv tryksstyring energiforbruget i vandforsyningssystemer, hvilket er afgørende, da vandindustrien står for 2–3% af det globale energiforbrug. Færre lækager betyder også færre drivhusgasemissioner. Desuden mindsker korrekt tryksstyring slitage på rør, forlængelse deres levetid og reducerer behovet for udskiftninger. Sammenfattende giver tryksstyring fordele for både miljøet og forsyningsinfrastruktur.

Tryksstyring giver flere fordele til forsyningsselskaber og deres kunder:

• Konsistent vandforsyning: Korrekt trykkontrol sikrer en jævn og pålidelig vandforsyning. Borgerne kan regne med en konstant vandtilgængelighed til daglige behov, hvad enten det er drik, madlavning eller hygiejne.
• Reducerede vandregninger: Ved at minimere lækager og optimere trykket kan forsyningsselskaberne sænke driftsomkostningerne. Disse besparelser kan oversætte til mere overkommelige vandregninger for forbrugerne.
• Miljømæssig indvirkning: Tryksstyring reducerer vandtab, hvilket er essentielt for miljøbeskyttelse. Det bidrager også til energibesparelser og mindsker drivhusgasemissioner.
• Infrastrukturens modstandskraft: Godt vedligeholdte tryksystemer forlænge rørens levetid og reducerer risikoen for brud. Dette gavner borgerne ved at undgå forstyrrelser på grund af reparationer eller udskiftninger.
• Sikkerhed og sundhed: Korrekt tryk forhindrer overdreven kraft i rør, hvilket reducerer risikoen for uheld eller brud. Det sikrer også tilstrækkeligt tryk til brandhaner til nødrespons.

Samlet set påvirker tryksstyring direkte borgernes daglige liv ved at give pålideligt vand, omkostningsbesparelser og miljøansvar.

Fremtiden for tryksstyring i vanddistributionssystemer rummer lovende udviklinger. Vi fortsætter med at undersøge de seneste fremskridt og muligheder for at forbedre tryksstyringssystemer. Dette inkluderer blandt andet smarte vandnetværk (integration af sensorer, dataanalyse, realtidsovervågning) og maskinlæringsalgoritmer (forudsigelse af lækager og efterspørgselsmønstre).

Er du ivrig efter at lære mere om fremtiden for smarte digitale løsninger til at løse vandtab? Tjek Episode 5 af vores webcast-serie, hvor førsteklasses eksperter fra vand-/udviklingssektoren deler den aktuelle status for smarte teknologiske muliggørende i vandnetværk, mulige skift i de kommende år og digitaliseringsmuligheder for vandsektoren i fremtiden.

Se episode 5 her