Dans le secteur de l'approvisionnement en eau, un contrôle précis et fiable du niveau des réservoirs est essentiel pour garantir un service ininterrompu et éviter les interruptions coûteuses. Cette étude de cas illustre comment une collectivité municipale de l'est de l'Allemagne a optimisé son système d'approvisionnement en eau en adoptant la vanne intelligente FOCUS-1. Cette solution a permis d'améliorer la gestion, d'augmenter l'efficacité énergétique et de renforcer la fiabilité opérationnelle.
Présentation de la Collectivité
Une collectivité municipale située dans l'est de l'Allemagne gère deux réservoirs d'eau essentiels pour fournir en continu de l'eau potable aux communautés environnantes. Bien que l'eau, provenant de diverses stations de traitement, respecte des normes de qualité élevées, elle contient un niveau élevé de calcaire. Pour résoudre ce problème, la collectivité prévoit de passer à un réservoir distant relié par une conduite longue distance. Assurer un contrôle précis et fiable est essentiel pour ce nouveau système.
Limitations du Système Traditionnel
Pour résoudre le problème de la haute teneur en calcaire de l'eau actuelle, la collectivité a choisi de passer à un réservoir distant connecté par une conduite longue distance. La nouvelle conduite (DN300) fonctionne à une pression de 10 à 13 bar (145-188,5 psi). Il est crucial de contrôler avec précision le niveau du réservoir et la pression d'entrée pour éviter les dommages causés par des pressions différentielles trop élevées et la cavitation. Les méthodes traditionnelles, qui incluaient des vannes à piston, des instruments de mesure de débit et de niveau, ainsi que l'automatisation des processus, se sont révélées complexes et coûteuses.
Exigences et Défis du Contrôle
La mise en place du nouveau système de conduite a posé plusieurs défis qui devaient être surmontés pour garantir un fonctionnement fiable et efficace.
Contenu Élevé en Calcaire et Exigences du Nouveau Pipeline
Le passage à un réservoir distant nécessitait un contrôle précis pour maintenir le niveau souhaité du réservoir et éviter des dommages à l'infrastructure dus à des pressions différentielles élevées et à la cavitation.
Exigences en Matière de Contrôle Précis
La conduite longue distance (DN300) fonctionne à des pressions allant de 10 à 13 bar (145-188,5 psi). La collectivité devait réguler l'approvisionnement en eau vers les réservoirs surélevés, en maintenant un contrôle précis de la pression pour éviter des dommages à l'infrastructure.
Risque de Cavitation
La cavitation, c’est-à-dire l’implosion de bulles de gaz, peut provoquer des dommages importants en raison des pics de pression localisés. La collectivité s’appuyait auparavant sur une combinaison de vannes à piston, d’instruments de mesure de débit et de niveau, et d’automatisation des processus pour atténuer ce risque.
Préoccupations Énergétiques et Coût
Maintenir une capacité de secours pour les vannes électriques, qui consomment entre 3 et 4 kW, est très coûteux. La collectivité voulait une solution plus simple et moins chère, et a donc opté pour des vannes pneumatiques qui consomment environ 15 W.
Risques d'Arrêts
La défaillance des vannes et composants traditionnels pouvait provoquer des arrêts prolongés et des réparations coûteuses. De plus, maintenir une capacité de secours représentait un coût important.
Pour surmonter ces défis, la collectivité a choisi la vanne FOCUS-1.
Mise en Œuvre de la Solution FOCUS-1
La collectivité a opté pour la vanne intelligente FOCUS-1,qui intègre capteurs, actionneurs et vanne de régulation en un seul dispositif. Cet appareil permet de gérer précisément la pression, le débit, et d’autres variables externes.
Fonctionnement Pneumatique
La collectivité a opté pour la vanne intelligente FOCUS-1, qui intègre capteurs, actionneurs et vanne de régulation en un seul dispositif. Cet appareil permet de gérer précisément la pression, le débit, et d’autres variables externes, tout en améliorant l’efficacité énergétique.
Prévention de la Cavitation
Les algorithmes avancés et la conception de la FOCUS-1 empêchent la vanne de régulation et la sortie de rentrer dans la zone de cavitation. Cela prévient les dommages et prolonge la durée de vie des composants de l'infrastructure.
Jumeau Numérique et Redondance
La vanne intelligente crée un jumeau numérique, ce qui permet de maintenir le fonctionnement de l'appareil même si un capteur tombe en panne. Cette redondance numérique garantit une opération continue et une transmission des données via PROFINET pour une maintenance basée sur les conditions.
Avantages et Résultats pour le Client
Contrôle et Efficacité Améliorés
- Contrôle Précis du Niveau :La FOCUS-1 maintient de manière fiable le niveau du réservoir souhaité.
- Économies d'Énergie :Le fonctionnement pneumatique réduit considérablement la consommation d'énergie par rapport aux vannes électriques traditionnelles.
- Diagnostic de Cavitation :Évite les dommages causés par les charges de pression spontanées.
Maintenance Simplifiée
- Fonctionnement Sans Entretien :La préparation d'air comprimé intégrée assure un fonctionnement sans entretien à long terme.
- Maintenance Basée sur les Conditions :La transmission de données en temps réel et les diagnostics permettent une maintenance proactive.
Conclusion
Cette étude de cas montre comment l’adoption de la vanne FOCUS-1 a transformé les systèmes d'approvisionnement en eau. En offrant un contrôle plus précis, en évitant la cavitation et en réduisant la consommation d'énergie, la collectivité a non seulement amélioré ses opérations mais aussi réalisé des économies importantes. Pour explorer d'autres façons d'optimiser les processus, découvrez nos articles sur la simplification des processus et les vannes intelligentes.
