シングルブースターシステムとゾーン分割ブースターシステムのエネルギー消費量の比較

Jun 09, 2023

古代以来、国家の統治者は富と権力の認識を形成するために、大きくて高層の建物を非常に重要視してきました。 今日、高層ビルは人口が増え続ける大都市の港湾と商業の中心地となっています。 高層ビルの数は、建築技術の向上と、そのような構造物への関心の結果として建設業者が高層ビルに引き寄せられた結果として増加した。 全米防火協会 (NFPA) によると、高さ 23 メートル (75 フィート) を超える建物は高層建物として分類されます [1]。

高層ビルは多くの居住者を抱えているため、大量のエネルギー消費を引き起こします。 この声明では、高層ビルに上水を汲み上げるのに必要なエネルギー消費量を実験的に検証しています。

Küçükyalı 氏は、高層ビルにおける効率的な昇圧システムの適用と、システム設計における圧力ゾーンの重要性を述べています。 著者兼エンジニアの Rüknettin Küçükyalı 氏によると、圧力ゾーニングの目的は、静圧を低減し、上部/下部の圧力差を低減し、流体の流れを制御することです [2]。

さらに、彼はブースターシステムで講じることができる対策を次のようにまとめました[2]。

この実験研究とその結果を考慮すると、Küçükyalı の推奨事項が支持されていることがわかります。

この研究では、上水供給用途における建物の上水供給システムをゾーンに分割する方法と単一ゾーン システムの違いが検討されました。

この研究は、同じ敷地内にある同一の建物の 2 つのブロックで実施されました。 これらの住宅用建物には、階数、アパート数が同じで、居住者数も同様です。

どちらの棟にも 62 階建てのアパートがあります。 この調査では、ブロック名は現場での名前に基づいて B2 および B3 と呼ばれます。 (画像1)。

建物の設計では、きれいな水の加圧はブースター セットによって提供されます。 市水は 25 立方メートル (m3) の貯水タンク 2 つから、2 階の各建物に合計 50 立方メートル供給されます。 どちらの建物も、システムは上下 2 つのゾーンに分かれています。 各ゾーンを加圧するポンプ システムは個別に設計されています。 下層ゾーンは1階から6階まで、上層ゾーンは7階から14階までを給水しています。 ブロック B2 と B3 の上水システムの設計は次のようになります。 (画像2)

B2ブロックの上水システムタイプは2ゾーンシステムです。 建物には 2 つのゾーンがあり、それぞれに個別のブースターが供給されます。 下部ゾーンでは、2 つの 200 リットル圧力容器タンクによって 6 bar の一定圧力が提供されます。 上部ゾーンでは、2 つの 300 リットル圧力容器タンクによって 10 バールの一定圧力が提供されます。 下部ゾーンのブースター情報を表 1 に、上部ゾーンを画像 2 に示します。

ブロックB3浄水システムタイプはダブルゾーンシステムです。 建物には 2 つのゾーンがあり、1 つのブースターから電力が供給されます。 このシステムでは、10 bar の一定圧力を提供する 2 つの 300 リットル圧力容器タンクが使用されています。 (画像2)。

どちらの建物でも同じブランドのブースターが使用されていました。 ブースターにはステンレス鋼の立型多段遠心ポンプが使用されました。 両方の建物でブースターを動作させるために周波数変換器が使用されました。

すべてのブースターには 3 つのポンプが付いています。 (画像3)。

水の消費量は建物内の水道メーターから、電力消費量はブースターに取り付けられた電力メーターから取得されました。 測定期間は約 3 週間で、データの読み取りは平均して週に 3 回行われました。 一定の期間にわたる測定値を使用して、両方の建物の数値を調べます。 建物内の水の使用量を測定し、ブースターのエネルギー消費量を評価します。 したがって、両方の建物にとって最も効率的な方法が決定されます。

測定と読み取りを行うと、2 つの建物間の消費量の違いが明確にわかります。 (表5)。