Controller Delta: miglioramento delle prestazioni della rete idrica in una comunità in crescita
Sviluppare una rete idrica pronta per il futuro per una comunità in crescita
Situata nel distretto centrale di Israele, all’interno del Consiglio Regionale di Gan Raveh, Irus è una giovane e moderna comunità residenziale fondata nel 2013. Ospita circa 1.135 residenti in circa 200 nuclei familiari, con piani di espansione fino a 400–450 unità abitative. Sebbene Irus sia relativamente nuova, fa parte di un piccolo consiglio regionale con profonde radici agricole e una comunità residenziale in crescita. Questo crea un’esigenza infrastrutturale chiara: sistemi che servano in modo affidabile le necessità attuali e supportino lo sviluppo futuro.
Per una comunità in crescita, una fornitura idrica affidabile è una parte essenziale della pianificazione. L’obiettivo era introdurre una gestione idrica più intelligente e dinamica fin dalle prime fasi, evolvendo oltre la semplice reattività verso una visibilità continua, il monitoraggio della pressione e decisioni informate. Tuttavia, la rete presenta evidenti sfide idrauliche, tra cui differenze di quota e condizioni di approvvigionamento a monte variabili che possono influire sulla stabilità della pressione in tutta la comunità.
Per gestire queste condizioni, tre controller Delta sono stati installati nella rete come parte di una soluzione BERMAD integrata, che include un preciso misuratore di portata elettromagnetico e valvole di controllo idrauliche BERMAD in ogni punto. Insieme, formano un sistema coordinato che combina gestione della pressione, monitoraggio, protezione della rete e dati operativi continui. Questo articolo esplora come questo approccio integrato supporti un’infrastruttura idrica più affidabile, basata sui dati e pronta per il futuro per una comunità in crescita.
Gestione dell’instabilità della pressione causata dalle variazioni di quota
Il sistema idrico opera su una differenza di quota di circa 30 metri, creando naturalmente una pressione più elevata nelle zone basse e una pressione ridotta alle quote più alte. Allo stesso tempo, la fornitura a monte da parte dell’ente idrico nazionale era variabile, con pressioni registrate che andavano da circa 100 mH₂O (10 bar) fino a 55 mH₂O (5,5 bar).
Questo tipo di topografia rappresenta una sfida per le reti di distribuzione idrica, poiché la pressione necessaria per servire in modo affidabile le quote più alte può esporre le zone basse a pressioni eccessive.
La combinazione di questi due fattori ha generato una notevole instabilità di pressione in tutta la rete. Le zone basse sono state soggette a picchi di pressione e rotture delle tubazioni, mentre i consumatori alle quote più alte potevano sperimentare una pressione insufficiente durante i picchi di domanda. Queste condizioni hanno inoltre aumentato il rischio di perdite e le esigenze di manutenzione.
Oltre all’impatto fisico sulla rete, vi era una sfida operativa: la visibilità limitata su ciò che stava accadendo nell’intero sistema. Senza dati continui su pressione e portata, era difficile distinguere i problemi originati all’interno della rete locale da quelli causati da fluttuazioni nell’approvvigionamento idrico nazionale.
La sfida non era solo regolare la pressione, ma anche creare una rete più stabile, trasparente e gestibile, in grado di adattarsi alle condizioni variabili e fornire dati utili a identificarne l’origine.
Gestione Dinamica della Pressione su Tre Punti di Controllo Strategici
Per gestire la rete nel suo insieme, BERMAD ha implementato una soluzione integrata di gestione e monitoraggio della pressione su tre zone strategiche a diversa altitudine. Ogni sito combina un controllore Delta con una Valvola di Riduzione della Pressione BERMAD 720, un misuratore di portata elettromagnetico MUT2200 con convertitore MC406 e una valvola di scarico rapido della pressione Modello 73Q. Invece di funzionare come installazioni isolate, i tre siti operano insieme come un unico sistema coordinato, ciascuno gestendo le condizioni idrauliche di una diversa parte della rete. Al centro della soluzione di gestione della pressione si trova una tradizionale Valvola di Riduzione della Pressione (PRV) azionata idraulicamente, modello 720, che riduce automaticamente una pressione a monte più elevata a una pressione a valle costante e regolabile manualmente, indipendentemente dalle fluttuazioni della pressione a monte o dalle variazioni nei consumi. Con l’aggiunta del controllore Delta, la PRV viene aggiornata da una semplice valvola a pressione a valle singola a una soluzione integrata di gestione della pressione, in grado di fornire diverse pressioni a valle secondo un regime di pressione programmabile. Il regime di pressione può essere programmato in base a fasce orarie o utilizzando un misuratore di portata, in base ai consumi delle diverse DMA o ad altri possibili parametri. Poiché il principio di attuazione utilizza una piccola camera pilota bios e due solenoidi alimentati a batteria, il controllore non richiede alcuna fonte di alimentazione esterna per funzionare e controllare la PRV. Una fonte di alimentazione esterna è necessaria solo quando è richiesta la trasmissione continua dei dati per il monitoraggio online.
Delta Controller n. 1 – Sito di Ingresso
Il primo regolatore Delta è installato al punto principale di ingresso dell’acqua della comunità. Fornisce la regolazione primaria della pressione, il monitoraggio della portata e la protezione a valle, raccogliendo continuamente i dati del sistema per monitorare le variazioni nelle condizioni di approvvigionamento a monte. Questa installazione fornisce acqua ai quartieri situati alle quote più elevate.
Delta Controller n. 2 – Controllo di Mezza Quota
La seconda installazione si trova all’estremità nord della comunità e fornisce acqua ai quartieri situati a un’altitudine intermedia. Nelle ore di punta, la valvola di riduzione della pressione (PRV) consente una pressione più elevata al DMA e, in condizioni di bassa richiesta, riduce la pressione a valle al livello minimo richiesto.
Delta Controller n. 3 – Protezione a bassa elevazione
La terza installazione fornisce acqua alla parte più bassa della comunità, dove la pressione eccessiva era comune. Il sistema riduce la pressione al livello richiesto, offre protezione contro le sovrapressioni e mitiga i fattori che possono causare perdite e rotture delle tubazioni.
Per fornire un quadro più chiaro di come il sistema opera nella pratica, i seguenti dati operativi mostrano le reali condizioni di pressione nei tre punti di controllo.
| Parametro | Delta Controller #1 Ingresso Sito | Delta Controller #2 Quota Intermedia | Delta Controller #3 Quota Bassa |
|---|---|---|---|
| SP Giorno [mH₂O] | 58 | 30 | 30 |
| SP Notte [mH₂O] | 55 | 25 | 25 |
| Ora Inizio SP Giorno | 05:00 | 05:00 | 05:00 |
| Ora Inizio SP Notte | 23:30 | 00:00 | 00:00 |
Dal troubleshooting reattivo alla gestione basata sui dati
Un punto di forza fondamentale della soluzione è la visibilità continua che offre sui modelli di pressione e di flusso in tutta la rete. Invece di affidarsi principalmente agli incidenti sul campo per segnalare eventuali problemi, gli operatori possono ora monitorare le condizioni della rete nel tempo e identificare schemi, transitori di pressione e attività di approvvigionamento insolite.
I dati raccolti hanno permesso al team di individuare forti fluttuazioni di pressione a monte, rilevare eventi di sovrapressione e correlare i cambiamenti nelle condizioni di approvvigionamento con i guasti osservati nella rete. Questo ha fornito prove importanti che alcuni dei problemi del sistema erano legati non solo alle condizioni interne di Irus, ma anche all’instabilità dell’approvvigionamento idrico a monte.
La combinazione tra controllo idraulico e dati continui va quindi oltre la semplice regolazione della pressione. Offre agli operatori una comprensione più chiara del comportamento della rete, supporta decisioni operative più informate e fornisce dati oggettivi per le discussioni con il gestore idrico durante l’indagine sulle cause dei problemi della rete.
Conclusione
Questo progetto dimostra il valore di una soluzione BERMAD integrata e completa. Riunisce il controllo della pressione, la misurazione della portata, la protezione contro le sovrapressioni e il monitoraggio e la raccolta continua dei dati, consentendo l’ottimizzazione costante delle operazioni.
Combinando i controller Delta distribuiti con le tecnologie idrauliche di controllo e misurazione BERMAD, la rete può passare dalla regolazione convenzionale della pressione a una gestione dinamica della pressione, adattandosi continuamente alle condizioni idrauliche variabili e offrendo agli operatori una maggiore visibilità e controllo.
Questo approccio integrato contribuisce a stabilizzare la rete, ridurre i rischi operativi, supportare la pianificazione a lungo termine e abbassare i costi municipali, garantendo soprattutto un approvvigionamento idrico affidabile per la comunità in crescita.
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