Zagyszivattyú napelemről: Tsurumi KRS2-89 a KÖTIVIZIG fokorúpusztai vízpótlásában

A Közép-Tisza-vidéki Vízügyi Igazgatóság (KÖTIVIZIG) napelemes szivattyúrendszert telepített az M4 gyorsforgalmi út mellett, a 218. csatorna végszelvényében. A berendezés a fokorúpusztai vizes élőhely ökológiai vízpótlását biztosítja. A vizet egy 9 kW-os, négypólusú Tsurumi KRS2-89 merülő zagyszivattyú emeli át. A tesztidőszakban naponta mintegy 2300 m³ vizet szállít, kizárólag napenergiával. A rendszert kiépítő szegedi Prog-Oak Kft. több szivattyút is kipróbált. Tapasztalataik alapján a KRS2-89 működött a legjobban, és ez a típus bizonyult a legmegbízhatóbbnak is. A következő rendszerekhez szintén ezt a szivattyút választották.

Vizes élőhelyek, holtágak és tározók vízpótlásakor gyakran előfordul, hogy a vízforrás közelében nincs villamos hálózat. A hálózati csatlakozás kiépítése költséges, az aggregátoros üzemhez pedig folyamatos üzemanyag-utánpótlásra és rendszeres felügyeletre van szükség. A KRS2-89 nem napelemes kivitelű szivattyú: a KRS sorozat szabványos, 400 V-os, háromfázisú zagyszivattyúja, amelyet frekvenciaváltón keresztül a napelemmező táplál. A szállítás így a napsugárzás erősségével együtt változik. A KRS sorozat 30 és 50 Hz között üzemeltethető. 30 Hz-en a KRS2-89 számított max. emelési magassága kb. 5,4 m. Ez az érték határozza meg, mekkora szintkülönbség leküzdésére méretezhető a rendszer. A vezérlést és az online felügyeleti felületet a Prog-Oak saját maga fejlesztette.

A fokorúpusztai napelemes vízpótló rendszer

A KÖTIVIZIG 2026. október 7-i közleménye szerint a szivattyúrendszert az M4 gyorsforgalmi út melletti 218. csatorna végszelvényében helyezték üzembe. A berendezés a fokorúpusztai vizes élőhely ökológiai vízpótlását biztosítja. Az igazgatóság a későbbiekben a közeli Feketevárosi Holt-Tisza vízpótlására is szeretné alkalmazni ezt a megoldást.

A berendezés áthelyezhető, így szükség esetén más vízpótlási helyszínen is üzembe állítható. Működéséhez a szükséges energiát teljes egészében a napelemek biztosítják, külső energiaforrásra nincs szükség.

Az igazgatóság tapasztalatai szerint a rendszer az őszi, napsütéses napokon is megfelelően működik. A tesztidőszakban naponta mintegy 2300 m³ vizet emeltek át. A KÖTIVIZIG ezt a mennyiséget megközelítőleg egy olimpiai úszómedence víztérfogatához hasonlítja.

A Prog-Oak a rendszer fejlesztése során több szivattyút is kipróbált. Tapasztalataik szerint a KRS2-89 teljesített a legjobban, és ez a típus bizonyult a legmegbízhatóbbnak is.

A Prog-Oak a következő napelemes rendszerhez is KRS2-89-et választott. A fokorúpusztai telepítést követően további három helyszínen terveznek hasonló rendszert. Ezekre a szerződések aláírása jelenleg folyamatban van.

A szivattyúk meghajtására tervezett szolár frekvenciaváltót a cég saját programmal hangolta össze a szivattyúval és a naperőművel. A program a pillanatnyi besugárzáshoz igazítja a frekvenciát, így a szivattyú a rendelkezésre álló napenergiából a lehető legtöbb vizet emeli át. A rendszer központi vezérlőegysége egy ipari PLC, amelyen a Prog-Oak saját vezérlőprogramja fut. Ez teszi lehetővé, hogy a berendezés kezelő nélkül, teljesen automatikusan működjön.

A KRS2-89 a Tsurumi KRS sorozatának 9 kW-os, 200 mm-es nyomócsonkú tagja. A sorozat szivattyúit széles körben alkalmazzák az építőipari víztelenítésben. Homokos, iszapos víz szállítására is alkalmasak. Napelemes, változó fordulatszámú üzem esetén különösen fontosak a következő tulajdonságok:

•          Négypólusú motor: az indukciós motor névleges fordulatszáma 1450 ford./perc. A négypólusú motor egyszerű felépítésű, és hosszú élettartamot biztosít.

•          Hűtés kis szállításnál is: a szivattyúzott víz körülveszi a motort, majd a felső nyomócsonk felé áramlik. A motor hűtése akkor is megfelelő, ha a szivattyú csak kis mennyiségű vizet szállít. Napelemes üzemnél ez különösen fontos reggel, este és borult időben, amikor a szivattyú alacsony frekvencián, kis szállítással működik.

•          Szörcsögő üzem: a KRS sorozatnál a szárazonfutás és a szörcsögő üzem is megengedett. Ez a csatorna végszelvényében előnyös, ahol a vízszint ingadozhat.

•          Tömítés és hővédelem: dupla csúszógyűrűs tömítés szilícium-karbid felületekkel, olajfürdőben (ISO VG32 turbinaolaj). A motor védelméről beépített hővédelem gondoskodik.

•          30 mm-es átömlési keresztmetszet: a szivattyú akár 30 mm szemcseátmérőjű szennyeződéseket is továbbít. A csatornavízben lévő iszapot és kisebb növényi részeket is képes szállítani.

•          Öntvény szerkezet: a járókerék gömbgrafitos öntöttvasból (EN-GJS-700-2), a szivattyúház és a szívótárcsa szürkeöntvényből (EN-GJL-200) készül.

A maximális emelési magasságot zárt nyomóoldal, vagyis nulla szállítás mellett adják meg. A maximális szállítás a gyári jelleggörbe végpontjához tartozik, körülbelül 2 m emelési magasságnál. A KRS sorozat teljes adattáblája a Tsurumi KRS katalógusban található.

Zagyszivattyú frekvenciaváltóról, napelemmezőről: a 30–50 Hz-es tartomány

A háromfázisú, aszinkronmotoros merülő szivattyú napelemmezőről, frekvenciaváltón keresztül működik. A frekvenciaváltó a napelemek által termelt egyenáramból állítja elő a motor háromfázisú tápfeszültségét. A frekvenciát pedig a rendelkezésre álló teljesítményhez igazítja. Erős napsütésben a szivattyú névleges fordulatszámon működik, gyengébb besugárzás esetén pedig lassabban forog.

A KRS sorozat 30 és 50 Hz között üzemeltethető. Ha a frekvencia 30 Hz alá csökken, a vezérlésnek le kell állítania a szivattyút. A frekvenciaváltós üzemről és a többi indítási módról részletesen ír a Tsurumi szivattyúk indítási módjairól szóló cikkünk.

A fordulatszám csökkenésével a szivattyú jellemzői az affinitási törvények szerint változnak. A szállítás a fordulatszámmal arányosan csökken, az emelési magasság a fordulatszám négyzetével, a felvett teljesítmény pedig közelítőleg a fordulatszám köbével arányosan változik. A KRS2-89 gyári, 50 Hz-es adataiból a következő értékek számíthatók:

A táblázatból jól látszik a napelemes szivattyúzás méretezésének egyik alapelve. A KRS2-89 30 Hz-en legfeljebb körülbelül 5,4 m emelési magasságot ér el, de ezen a ponton a szállítás nulla. Ha a geodetikus szintkülönbség és a nyomóvezeték vesztesége együttesen megközelíti ezt az értéket, a szivattyú gyenge besugárzás mellett még foroghat, de vizet már nem szállít.

1.        Emelési igény a legkisebb frekvencián: a geodetikus szintkülönbség és a csővezeték vesztesége együttesen maradjon jóval a 30 Hz-es jelleggörbe alatt. Ha nagy szintkülönbséget kell leküzdeni, nagyobb emelési magasságra képes típust kell választani.

2.        Frekvenciaváltó a motor adataihoz: a frekvenciaváltót a motor névleges áramfelvételéhez és 400 V-os feszültségéhez kell méretezni (KRS2-89: 19,0 A). A napelemmező teljesítményét a frekvenciaváltó gyártójának előírásai alapján kell meghatározni.

3.        Minimális vízszint: a KRS2-89 működéséhez legalább 300 mm-es vízszint szükséges. Csatornák végszelvényében és holtágakban a vízszint ingadozhat, ezért a vezérlésbe szintkapcsolót vagy elektródát kell beépíteni. Erről a Tsurumi szivattyúk úszókapcsolós és elektródás működéséről szóló cikkünk ad részletes tájékoztatást.

4.        Forgásirány: frekvenciaváltós beüzemeléskor előfordulhat, hogy a motor fordított irányban forog. Ez csökkenti a szállítást és a szivattyú élettartamát. Az ellenőrzés menetét a forgásirány ellenőrzéséről szóló cikkünk ismerteti.

5.        Áttelepítés: a KRS2-89 tömege kábel nélkül 175 kg, kábelhossza 20 m. Ha a rendszert több helyszínen is használják, előre meg kell tervezni a szivattyú kiemelését és a kábel nyomvonalát.

A kivitelező: Prog-Oak Kft.

A szegedi Prog-Oak Kft. összetett rendszerek vezérlésével és monitorozásával foglalkozik. Tevékenysége kiterjed a vízipari létesítményekre, a naperőművekre, az ipari energiatárolókra, valamint a biogáz- és más energiatermelő egységekre. Egyedi IoT-, monitoring- és vezérlési megoldásokat tervez, majd kulcsrakészen ad át.

Vízügyi mérési és monitoringszolgáltatásuk felszíni vizeknél a vízszintet és a vízhozamot, csővezetékekben pedig a nyomást és az átfolyást méri. Az adatok megjelenítésére saját fejlesztésű felületet használnak.

Weboldalak: prog-oak.com · vizmonitoring.hu