Energioptimering af vandindvinding DANVA Årskursus 56, 23 24. januar 2007 Thomas Abildgaard Jørgensen, Orbicon Kildepladsen Vandindvindingen fra en kildeplads påvirkes af mange forhold, og i hydraulisk henseende er det kompliceret, fordi indvindingen er underlagt påvirkning både fra naturgivne forhold og tekniske anlæg. På en kildeplads er der typisk flere boringer i drift, som er placeret i nogen afstand fra hinanden og måske i forskellige grundvandsmagasiner, hvorfra der pumpes vand, som herefter føres til vandværket gennem råvandsledningsnettet. Vandindvindingen fra kildepladsen inddrager mange forhold: Grundvandsmagasinet Indvindingsboringer Dykpumper Råvandsledningsnet Grundvandskvalitet På nogle kildepladser er grundvandskvaliteten helt afgørende for indvindingsstrategien, mens indvindingen fra kildepladser uden vandkvalitetsproblemer ikke i samme grad behøver at styre efter vandkvaliteten i den enkelte boring eller den resulterende vandkvalitet på vandværket. Det behøver dog ikke at føre til, at vandindvindingen ikke trimmes, for der kan være penge at spare ved at energioptimere. I det følgende gennemgås kort de hydrauliske forhold, der indvirker på kildepladsens drift, hvorefter der præsenteres et værktøj, Kildepladsmodellen, som inddrager dem alle og deres sammenspil. Med Kildepladsmodellen gennemregnes forskellige indvindingssituationer og energiomkostningerne bestemmes. Kildepladsens hydraulik Vandindvindingen fra et grundvandsmagasin sker energimæssigt optimalt ved at sikre det bedst mulige sammenspil mellem grundvandsmagasinet, indvindingsboringerne, dykpumper og råvandsledningsnettet. Indledende betragtes blot indvinding fra en enkelt boring, som skitseret på figur 1. 1
Hydrauliske parametre ved vandindvinding: Transmissivitet, T, m 2 /s Magasintal, S, dimensionsløst Lækage, p /m, s -1 Boringsvirkningsgrad, v, % Pumpekarakteristik, QH-kurve Pumpevirkningsgrad, η, % Ledningslængde, l, m Ledningsdimension, d, mm Ledningsruhed, k, mm Enkeltmodstandstal, ζ, dimensionsløst Figur 1: Hydrauliske parametre ved indvinding fra én boring Grundvandsmagasinet Transmissiviteten beskriver det vandførende lags vandføringsevne ved produktet af lagets tykkelse og permeabilitet. Jo tykkere vandførende lag og jo større permeabilitet, desto større T-værdi og dermed bedre vandføringsevne af det vandførende lag. Magasintallet er en parameter, der udtrykker grundvandsmagasinets porøsitet og evne til at afgive vand ved sammentrykning. Magasintallet angiver den vandmængde, der afgives/optages i en lodret søjle med enhedstværsnit gennem hele magasinet ved en ændring i potentialet på 1 meter. Ved lækage forstås tilstrømningen af vand til et artesisk grundvandsmagasin fra over- eller underliggende vandførende lag gennem semipermeable lag som f.eks. moræneler. Boringen Boringsvirkningsgraden angiver forholdet mellem boringens aktuelle specifikke kapacitet og en teoretisk bestemt optimal specifik kapacitet, der beregnes ud fra det vandførende lags hydrauliske parametre. Boringsvirkningsgraden kvantificerer det tryktab, der kan være ved indstrømningen i selve boringen, ofte kaldet filtertabet. Hvis afsænkningen i boringen er større og dermed den specifikke kapacitet mindre end beregnet ud fra transmissiviteten, er boringsvirkningsgraden mindre end 100 %. Boringsvirkningsgraden kan godt være større end 100 %. Det forekommer f.eks. ofte ved boringer i kalk. Det er udtryk for, at vandførende sprækker ud fra boringen fremmer tilstrømningen til boringen og bevirker en mindre afsænkning, end der ellers kunne forventes ud fra transmissiviteten. 2
Pumpen En pumpes evne til at løfte vandet beskrives ved en pumpekarakteristik også kaldet en QH-kurve. Det ydelsesområde, hvor pumpen arbejder optimalt, er relativt snævert, og pumpens driftsøkonomi forringes væsentligt, både hvis ydelsen er for høj eller for lav. Der forekommer både energitab i selve pumpen og i pumpens motor. Dette sammenfattes i aggregatvirkningsgraden, i daglig tale blot pumpens virkningsgrad. Pumpens virkningsgrad angiver hvor mange procent af den tilførte effekt, pumpen udnytter til at løfte vandet. Det er derfor almindelig praksis ved præsentation af en pumpekarakteristik at angive pumpens virkningsgradskurve sammen med pumpens QH-kurve, se figur 2. Figur 2: Pumpekarakteristik for dykpumpe Råvandsledningsnettet Transporten af vand fra boringerne til vandværket gennem råvandsledningsnettet medfører et energitab ved friktion i ledningerne og ved passage gennem armaturer. Energitabet, også kaldet ledningstabet, afhænger af vandmængden, ledningens dimension og længde. Strømningshastigheden i ledningerne afhænger af vandmængde og ledningsdimension, og øges strømningshastigheden øges også energitabet fra friktion mod ledningsvæggen. Friktionstabet i ledningerne afhænger af belægninger på rørvæggen, udtrykt ved en ruhed og for armaturerne ved et enkeltmodstandstal. Ruheden er for nye ledninger meget lille, men efterhånden aflejres der belægninger på ledningsvæggen. Især gamle støbejernsledninger kan have tykke belægninger. Alene for én boring er der mange forhold som spiller ind. Grundvandsmagasinets geologi og vandføringsevne er bestemmende for, hvor langt nedefra vandet skal løftes. Forhold i og lige omkring boringen kan øge afsænkningen. Pumpens størrelse skal svare til indvindingsforholdene for, at der er mindst muligt energitab i pumpen. Råvandsledningsnettet skal have en dimension, der passer til de indvundne vandmængder for at undgå, at energitabet i ledningsnettet bliver for stort. Gensidig påvirkning mellem kildepladsens boringer På en kildeplads, hvor flere boringer er i drift samtidig, vil boringerne påvirke hinanden indbyrdes. For hver enkelt boring skal dykpumpen løfte vandet svarende til summen af værkløftehøjden og ledningstabet fra boringen til vandværket. På figur 3 er det koteforskellen mellem f.eks. P4 og S4. Værkløftehøjden er defineret som løftehøjden fra vandspejlet i boringen til indløbet på vandværket. 3
Figur 3: Trykforhold ved indvinding på kildeplads Afsænkningen i den enkelte boring er summen af den direkte sænkning fra boringens egen indvinding og påvirkninger fra andre indvindingsboringer på kildepladsen. Den gensidige påvirkning mellem boringerne er i høj grad afhængig af boringernes indbyrdes afstand. To tætliggende boringer kan i de fleste tilfælde ikke ved samtidig drift yde, hvad der svarer til summen af deres ydelser ved enkeltdrift. Ledningstabet på de enkelte ledningsstrækninger afhænger af vandmængden, jo flere boringer, der er i drift, jo større bliver ledningstabet på de ledningsstrækninger, hvor der føres vand fra flere boringer. Ledningstabets størrelse er bestemmende for den trykkote, med hvilken der skal pumpes ud på ledningsnettet, også betegnet modtrykket i råvandsledningen. Indløbskoten på vandværket ligger fast og i forhold hertil vil indvindingen finde sin balance. Pumperne vil finde et arbejdspunkt på QH-kurven, således at den indvundne vandmængde modsvarer værkløftehøjde og modtryk. Som det fremgår af tidligere afsnit, er der et energitab i selve pumpeaggregatet. I tabel 1 er energiomkostningerne ved at løfte 1.000.000 m 3 /år 40 m opsummeret. Virkningsgrad, % Energiforbrug, kwh/år Potentiel energi 100 110.000 Pumpe med arbejdspunkt i optimum 60 182.000 Pumpe der ikke arbejder med optimal virkningsgrad 50 218.000 Tabel 1: Energiforbrug ved løft på 40 m af 1.000.000 m 3 /år Der er således god grund til både at vælge den rigtige pumpe, der passer til det arbejde den skal yde og dernæst også god grund til at sikre sig, at pumpens arbejdspunkt ligger så godt som muligt på virkningsgradskurven. 4
På en kildeplads spiller de enkelte delelementer sammen og ændring af et forhold får betydning for andre. På kildepladser med flere boringer kan det være svært at overskue dette samspil. Orbicon har derfor udviklet et beregningsværktøj, Kildepladsmodellen, til brug ved analyse af kildepladsdrift. Kildepladsmodel Som det fremgår af de foregående afsnit, er kildepladsen et af de hydraulisk mest udfordrende forhold i en vandforsyning, og det er meget vanskeligt at overskue alle sammenhænge uden at benytte et hjælpeværktøj, som inddrager samdriften. I starten af 90 erne blev der udviklet et modelværktøj, Afrodite /1/, men programmeringsmæssigt er der sket meget siden. Orbicon har gennem de sidste år videreudviklet et modelværktøj, Kildepladsmodellen, og Odense Vandselskab as har bidraget både fagligt og økonomisk. Udover Odense Vandselskabs syv kildepladser er der opstillet kildepladsmodeller for en række andre vandforsyninger. Kildepladsmodellen er et IT-værktøj, der tilpasses den enkelte vandforsynings kildepladser, og som hurtigt kan gennemregne forskellige indvindingssituationer. Kildepladsmodellen danner bro mellem en grundvandsmodel, et pumpeberegningsprogram og en ledningsnetmodel. Figur 4: Brugerflade for Kildepladsmodel Modellen opstilles i Excel og kan således overtages af vandforsyningen for videre anvendelse i driften. Brugerfladerne kan skræddersys til den enkelte vandforsynings behov, så indlæsning af data og præsentation af resultater bliver nemt og overskueligt. Der kræves således ikke noget specialistkendskab til komplicerede modelleringsprogrammer, og der skal ikke investeres i anden dyr software. Desuden er en lang række relativt avancerede beregningsteknikker efterhånden standard i Excel, og de er yderligere suppleret med programmering i VBA, (Visuel Basic for Applications), som er Microsofts standard programmeringssprog. 5
Efter at der indledningsvis er opstillet en råmodel, skal modellen kalibreres. Derfor foretages feltundersøgelser, for at tilpasse modellen bedst muligt. Undersøgelserne omfatter korttidsprøvepumpning af de enkelte boringer, tryk- og flowmålinger på råvandsledningsnettet. De grundvandshydrauliske forhold beregnes efter velkendte beregningsprincipper, som er udviklet til anvendelse i Excel. For beregning af tryk og strømningsforhold i råvandsnettet er der opbygget en ledningsnetmodel, således at alle ledningsgeometrier kan gennemregnes. Muligheden for at optimere dykpumpernes driftsøkonomi er gode i Kildepladsmodellen. Grundfos har stillet pumpekurver til rådighed, så alle Grundfos dykpumpers kurver er indlagt i Kildepladsmodellen, hermed optimeres beregningerne af pumpedrift og pumpeøkonomi. Da der regnes direkte på effektkurverne, opnås en god beskrivelse af pumpeøkonomien. I tilfælde af at der benyttes andre fabrikater, kan disse pumpekarakteristikker indlægges manuelt. Det er muligt at arbejde med frekvensregulerede pumper i modellen, således at det ved Kildepladsmodellen kan anvendes til: Pumpedimensionering. Dimensionering af råvandsledninger. Bestemmelse af den mest økonomiske boringskombination. Beregning af afsænkninger, hvor som helst i kildefeltet. Beregning af vandkvalitet i det samlede råvand. Energioptimering af vandindvinding. Vurdere om der er økonomi i regenerering af boringer, renovering af pumper og svampning af råvandsnet. overvejelser om skift til frekvensregulerede pumper, kan analyseres på forhånd. Dels til at bestemme driften med frekvensregulerede pumper og dels til at vurdere, om det er en økonomisk attraktiv løsning. Kildepladsdrift Det er almindelig kendt, at en så jævn indvinding som muligt giver de mindste sænkninger og dermed reduceret risiko for forurening af grundvandsressourcen. Mindre sænkning giver også en bedre energiøkonomi for pumpedriften. Udover at indvinde så jævnt som muligt, kan der også opnås fordele ved at sprede indvindingen og dermed mindske den gensidige påvirkning boringerne imellem. Som udgangspunkt skal det tilstræbes, at pumpebestykningen og driftsformen på kildepladsen sikrer, at pumperne har den bedst mulige virkningsgrad i så stor en del af driftstiden som muligt. Energioptimeringen af indvindingen skal ske for den normale indvinding og ikke for maksimum indvindingen. Krydsfeltets boringskombinationer analyseres bedst ved anvendelse af en Kildepladsmodel. En kildeplads er dynamisk og mange forhold ændrer sig henover tiden. En del vandværker har derfor efterhånden SRO-anlæg, som muliggør løbende overvågning af den enkelte boring. SRO-anlægget registrerer symptomerne og reagerer eventuelt på dem, men stiller ingen diagnose. Der kan ofte være flere årsager til, at ydelse eller energiforbrug skrider. I det følgende gennemgås nogle af disse forhold. Til analyserne er der anvendt en Kildepladsmodel opstillet for en kildeplads med fem boringer. Hvor der ikke er anført andet, er der taget udgangspunkt i en model opstillet for Odense Vandselskab på Borreby Kildeplads, men de hydrauliske parametre er ændret for bedre at belyse forskellige driftsforhold. 6
Figur 5: Boringer og ledningsnet i model kildeplads Der er i alle de følgende eksempler regnet med en årlig indvinding på 1 mio. m 3. Boringers virkningsgrad Mange vandforsyninger får regenereret boringerne ved en boringsudsyring, måske fast hver 2-3 år eller når det observeres, at ydelsen er faldet. Vandforsyningens brøndborefirma udfører dette arbejde, hvor der pumpes syre ned i boringen. Forbedringen i virkningsgrad kan være meget forskellig og kan, som det fremgår af tabel 2, have forskellig betydning afhængig af øvrige forhold i grundvandsmagasinet. Magasin og boringsforhold Pumpeeffekt Energiforbrug Energitab Energitab m 3 /kwh KWh/år KWh/år % T = 0,01 m 2 /s, V = 50 % 7,55 131.149 T = 0,01 m 2 /s, V = 25 % 6,90 143.390 12.209 9,3 T = 0,005 m 2 /s, V = 50 % 6,96 143.390 T = 0,005 m 2 /s, V = 25 % 5,99 166.961 23.209 16,1 Tabel 2: Energiforbrug ved forskellige T-værdi og boringsvirkningsgrad Som det fremgår af tabel 2, vil en halvering af virkningsgraden være af væsentlig mindre økonomisk betydning i højt ydende magasiner end i mindre gode magasiner. Ydermere er det ikke usædvanligt i højt ydende magasiner, at virkningsgraden er lav fra starten af boringens levetid, og selvom virkningsgraden reduceres efter nogen tid, vil dette kun medfører et mindre betydende energitab. På en kildeplads kan der være forskel på, hvor hyppigt boringerne skal udsyres, og der er god økonomi i at planlægge regenerering af boringerne ud fra boringernes forskellighed. Belægninger i ledningsnet Der dannes belægninger eller slamaflejringer i råvandsledningerne, hvor omfanget afhænger af vandkvalitet og driftsform. Disse belægninger kan i vid ustrækning fjernes ved at presse en rensegris/svamp gennem råvandsnettet. Svampen indsættes enten i boringens råvandsstation eller via en rensestuds indsat på råvandsledningen. 7
Omfanget af belægningerne og længden af ledningsstrækningen er væsentlige forhold, som har betydning for energiøkonomien. Råvandsledningsnet Pumpeeffekt Energiforbrug Energitab Energitab m 3 /kwh KWh/år KWh/år % Samlet kildeplads Alle ledninger, ruhed: 0,1 mm 7,44 134.400 Alle ledninger, ruhed: 10,0 mm 6,77 147.774 13.373 10,0 Spredt kildeplads Alle ledninger, ruhed: 0,1 mm 6,92 144.513 Alle ledninger, ruhed: 10,0 mm 5,86 170.521 26.008 18,0 Tabel 3:Energitab med forskellige belægninger i råvandsledningsnet Råvandsledningsnettet, der er gennemregnet for tabel 3, er udlagt således, at strømningshastighederne i alle de større transportledninger er mellem 0,8 og 1,0 m/s, hvilket er i overensstemmelse med en gammel tommelfingerregel for økonomisk hastighed. Der er regnet på to ruheder, hvor 0,1 mm svarer til plastledninger med afsætning, og 10,0 mm svarer til ledninger med svære belægninger. Tabel 3 beskriver to indvindingssituationer. Situationen med en samlet kildeplads er meget lig den aktuelle kildepladsudstrækning, hvor alle boringer ligger relativt tæt og med korte ledningsstrækninger. Ledning 2, se figur 5, er i denne situation sat til at være 100 m lang. For situationen med spredt indvinding antages det, at de tre nordlige boringer ligger længere væk fra vandværket og ledning 2 er sat til en længde på 2.000 m. Den lange ledningsstrækning bevirker, at der bygges et større modtryk op, som de tre nordlige boringer skal pumpe ud mod, et forhold der bliver meget markant for de belagte ledninger. Der er således ikke overraskende ekstra grund til at være på vagt overfor belægninger i ledningsnettet på kildepladser, hvor råvandsledningsnettet har en større udstrækning. Luft i ledningsnet I nogle tilfælde vil der på delstrækninger af råvandsledningsnettet kunne dannes luftlommer, som forårsager betragtelige tryktab. Luftlommerne dannes på højere beliggende punkter af ledningsstrækningen ved stilstand i indvindingen, hvor luften, der kan dannes ved afgasning, samles. Såfremt indløbet på vandværket er lavere beliggende end dele af ledningsstrækningen, kan der ved stop af indvindingen ske tilbagestrømning af luft til nærmeste toppunkt på ledningsstrækningen. Problemet er ikke usædvanligt og afhjælpes ved at forsyne råvandsledningen med udluftningsventiler i toppunkter. Ved større terrænvariationer er det iøjnefaldende, men også mindre højdepunkter, som blot er et par meter højere end indløbskoten på vandværket, kan forårsage markante luftlommer og dermed tryktab, som man ikke nødvendigvis er opmærksom på i den daglige drift. Ved en kildepladsanalyse med Kildepladsmodellen indgår kalibreringsmålinger, og det vil ved den efterfølgende kalibrering og modelsimulering kunne konstateres om et målt tryktab skyldes luft i ledningen eller belægninger. Dalum Kildeplads under Odense Vandselskab er beliggende i et relativt fladt område. Ved simuleringer med Kildepladsmodellen var der 3 m lavere tryk ved råvandsstationerne end det målte, og der kunne kun opnås overensstemmelse mellem kalibreringsmålinger og modelresultater ved at påføre et stort enkelttab, for eksempel svarende til luft i ledningen, på en strækning med et toppunkt der lå 1-2 m højere end indløbet. Det blev derfor besluttet at presse en svamp igennem ledningen, og der kom store luftmængder ind på vandværket sammen med svampen. Umiddelbart efter faldt trykket i råvandsstationerne, og der var derefter kun 0,3 m forskel mellem det modelsimulerede og det målte. Efter en uge var luftlommen dog bygget op igen, og modtrykket ved 8
råvandsstationerne var igen 3 m højere. Odense Vandselskab har efterfølgende etableret udluftning på strækningen, hvilket der har været god økonomi i at gøre. Med den typiske årlige indvindingsmængde har det ekstra tryktab på 3 m forårsaget et ekstra energiforbrug på cirka 10.000 kwh/år. Der er således en kort tilbagebetalingstid på udluftningsventilen. Luft i ledningsnettet kan være svært at konstatere. En svampning af ledningsnettet vil afhjælpe problemet kortvarigt, men en permanent løsning kræver, at råvandsledningen forsynes med udluftningsventiler. Ventildrosling Somme tider kan ændret indvindingspraksis betyde, at der skal indvindes væsentligt mindre end hidtil fra en boring, og det gøres umiddelbart nemmest ved at drosle på ventilen. Herved forskydes pumpens arbejdspunkt, oftest med en ringere virkningsgrad som resultat. Og det kan ikke betale sig. Alternativet til ventildrosling er enten at frekvensregulere pumpen eller skifte til en mindre pumpe. Som eksempel antages det, at boring BR4 på modelkildepladsen ønskes droslet fra at yde 42 m 3 /h til at yde omkring 24 m 3 /h. For at vurdere de forskellige metoders energiøkonomi antages en årlig indvinding fra boringen på 100.000 m 3. Pumpedriften er vurderet ved anvendelse af Kildepladsmodellen, og i figur 6 er pumpekurver og nøgletal vist. Energiøkonomien for de fire driftssituationer er sammenfattet i tabel 4. Driftssituation Årligt energiforbrug, kwh/år 1: Normaldrift med SP46-3 13.000 2: Ydelse reduceret ved ventildrosling 19.400 3: Ydelse reduceret med frekvensreguleret SP46-3 12.500 4: Ydelse reduceret med mindre pumpe, SP30-3 12.200 Tabel 4: Energiforbrug i boring BR4 ved en ydelse på 100.000 m 3 /år Af tabel 4 fremgår det, at droslingen i forhold til den hidtidige driftsform medfører et årligt merforbrug i energi på 6.400 kwh. I forhold til at reducere ydelsen ved frekvensregulering eller pumpetilpasning er det årlige merforbrug i energi på cirka 7.000 kwh eller mere end 50 %. Det betyder, at tilbagebetalingstiden for en nyinstallation er cirka 3 4 år. Det bemærkes også, at frekvensregulering og pumpetilpasning er energiøkonomisk ligeværdige løsninger. Frekvensregulering af pumpen giver en større frihed i driften, men kræver omvendt mere styring end drift af pumpe med fast omdrejningstal. 9
1: Normaldrift med SP46-3 2: Ydelse reduceret ved ventil drosling Q =42,0 m 3 /h, V = 57,6%, Effekt: 7,7 m 3 /kwh Q = 24,3 m 3 /h, V = 48,8%, Effekt: 5,2 m 3 /kwh 3: Ydelse reduceret med frekvensreguleret SP46-3 4: Ydelse reduceret med mindre pumpe, SP30-3 Q =24,3 m 3 /h, V = 52,5%, Effekt: 8,0 m 3 /kwh Q =27,0 m 3 /h, V = 55,0%, Effekt: 8,2 m 3 /kwh Figur 6: Pumpedrift ved ændret ydelse Pumpen skiftes Det kan være nødvendigt pludseligt at skifte en pumpe. Mange vandforsyninger har en ekstra pumpe liggende på lageret, som så bliver sat i boringen. Det kan være udmærket for at sikre forsyningen, men er pumpen af en anden størrelse end den oprindelige, bør det ikke være en varig løsning. Eksemplet ovenover kan bruges til at illustrere dette, hvor situation 4 med en SP30-3 kunne være normalen og situation 2 svarer til en pumpe fra lageret. Undertrykkelse af pumpe Især på kildepladser med mange boringer kan det være svært at overskue en ændret indvindingspraksis. Og i nogle tilfælde kan det forårsage, at modtrykket på råvandsledningsnettet vokser så meget, at en pumpe slet ikke har tilstrækkelig løftehøjde til at pumpe ud på råvandsnettet. Pumpen vil stå og kører i sit eget vand, hvilket selvfølgelig energiøkonomisk er meget uhensigtsmæssigt. Derudover slider det også på pumpen. Dimensionering af nye pumper Omlægges driftsformen til, at der indvindes mere jævnt fra flere boringer i stedet for at trække hårdt fra nogle få boringer af gangen, så skal der ved dimensioneringen af de nye pumper tages flere hensyn. 10
Dimensioneringen af nye pumper kan være baseret på en kapacitetsvurdering af råvandsanlægget, hvor forsyningssikkerheden bestemmes. I denne kapacitetsvurdering inddrages muligheden for at udnytte rentvandsbeholdervolumenet bedre til at sikre så jævn en indvinding som muligt. Inddrages alle kildepladsens boringer i den daglige jævne indvinding, og der ikke er andre forsyningsmuligheder, bør et antal boringer udstyres med frekvensregulering. Dels for at kunne klare større forbrugsudsving, men også for at kunne opretholde forsyningssikkerheden, selv om der er boringer, der tages ud af drift. Hillerød Vandforsyning har 7 boringer på Frederiksgade Kildeplads, og hidtil har pumpebestykningen bestået af forholdsvis store pumper, SP60 og SP77. Ydermere er der et relativt kompliceret råvandsledningsnet med flere parallelledninger(ringforbindelse), som gør det vanskeligere umiddelbart at overskue trykforholdene i råvandsledningsnettet. For at kunne dimensionere nye pumper fik Hillerød Vandforsyning opstillet en Kildepladsmodel, og vandforsyningen har efterfølgende selv benyttet modellen til pumpedimensioneringen. Af hensyn til forsyningssikkerheden blev det valgt, at frekvensregulere 3 større pumper, og i de øvrige 4 boringer blev der installeret SP30-3 pumper. I 2006 indvandt vandforsyningen 1.260.000 m 3 på kildepladsen. Den hidtidige driftsform har været med to til tre pumper i drift med skift mellem pumperne én gang i døgnet. Strømforbruget for indvindingen var i 2006 151.00 kwh, ved simulering med Kildepladsmodellen, blev det årlige strømforbrug beregnet til 154.000 kwh. Med den nye pumpebestykning og frekvensreguleret drift af de tre pumper forventes på baggrund af modelberegninger et årligt energiforbrug på cirka 130.000 kwh, altså en besparelse på knap 14 %. Ved brug af frekvensomformere er der et energitab i selve frekvensomformeren, men da energiforbruget, (ligesom for pumperne), afhænger af omdrejningstallet i tredje potens, vil energitabet være forholdsvis lille ved lave omdrejningstal, (lav frekvens). Men det er ikke energiøkonomisk at have installeret frekvensomformer og permanent have fuld belastning. Og hvorfor skulle man også det? Afslutning Kildepladser med mange boringer er komplekse, og ændring af forhold i én boring kan påvirke indvindingen i andre boringer. Det er ikke det samme forhold for alle kildepladser, og udgifterne til vedligehold af kildepladsen skal tilpasses den enkelte kildeplads. På nogle kildepladser vil det være udsyring af boringerne, der giver den bedste energiøkonomi for vedligeholdelsesmidlerne, på andre vil det være rensning af råvandsledningsnettet og andre slet ikke at foretage regenerering. Udover det vedligehold, der er i den løbende drift, er der en kort tilbagebetalingstid på de fleste aktiviteter, som energioptimerer indvindingen, enten om det er arbejder på ledningsnettet eller tilpasning af pumper. Samtidig understreger det vigtigheden af, at der ved planlægning af nye kildepladser designoptimeres i forhold til energiøkonomien. Endelig skal det fremhæves, at naturgivne forhold, såsom grundvandsmagasinernes vandføringsevne eller dybden til grundvandsspejlet er afgørende for energiøkonomien ved indvindingen. Den store variation umuliggør en ensartet sammenstilling af indvindingsomkostningerne, men under næsten alle forhold er skånsom indvinding også energiøkonomisk indvinding. Referencer 1. Steen Christensen, Olav Hansen: Optimering af indvinding på større kildepladser. Vandteknik, juni 1990 2. Henrik Juul, Thomas A. Jørgensen. Kildepladsmodel giver overblik, danskvand, nr.1, 2006 11