Każda pompa począwszy od tych najmniejszych pracujących jako obiegowe w domowych instalacjach C.O. po potężne megawatowe konstrukcje ma swoją jedną najważniejszą charakterystykę – charakterystykę przepływu zwaną też dławienia, która informuje nas o wysokości podnoszenia pompy H [mH2O] w funkcji przepływu wody Q [m3/h] (rys.1).

Podnoszenia, czyli inaczej mówiąc „wzrostu ciśnienia” na pompie, który przyjęło się podawać w jednostkach metrów słupa wody (10mH2O ~ 1bar). Na tej charakterystyce jest jeden jedyny punkt pracy pompy charakteryzujący się nominalnymi parametrami i to właśnie te parametry producenci podają w kartach katalogowych, dla przykładu: H = 130m, Q = 1200m3/h, dla tego punktu pompa pracuje ze swoją nominalną mocą P = 560 kW z najwyższą możliwą do osiągnięcia sprawnością η = 81%. Oczywiście nie oznacza to, że pompa musi pracować z podnoszeniem 130m i przepływem 1200m3/h – jak najbardziej może pracować w innym punkcie charakterystyki ale trzeba mieć na uwadze, że czym dalej w jedną i drugą stronę od punktu optymalnego tym sprawność będzie gorsza. Sprawa komplikuje się jeszcze bardziej gdy pompę zasilamy przez przetwornicę częstotliwości umożliwiając tym samym płynną regulację obrotów. Okazuje się, że dla każdej prędkości obrotowej pompa posiada inną charakterystykę dławienia ze swoim własnym optymalnym punktem pracy ale o sprawności już niższej niż nominalna. I podobnie jak wyżej – czym prędkość obrotowa bardziej oddalona od prędkości nominalnej tym w wchodzimy w obszary gorszej sprawności. W głowie rysuje się więc funkcja sprawności jako „pagórek” ze swoim szczytem przy nominalnych parametrach pracy ze zboczami w zasadzie w każdą stronę, a przy rzucie pagórka na płaszczyznę 2D otrzymujemy obraz w postaci jak na rys. 2 – stąd „charakterystyki muszlowe”.

Co z tego wynika? Niestety niewiele – producenci bardzo często nie podają w/w charakterystyk w dokumentacji, obsługa nie wie, w którym punkcie pracuje pompa, nie wie też czy można coś poprawić czy nie. Rozwiązaniem może być opracowany przez naszą firmę system generowania charakterystyk muszlowych pomp na podstawie danych historycznych, a następnie prezentacji na nich aktualnego punktu pracy (rys 3).

Na podstawie danych historycznych zarejestrowanych w systemie Szarp obliczamy/generujemy zestaw danych w CSV zawierający: podnoszenie, przepływ, sprawność prezentującymi tysiące różnych punktów pracy w nieregularnych odstępach. Dane te następnie są importowane do Octave (OpenSource’owa wersja Matlaba) gdzie po wstępnej obróbce służą do generowania regularnej siatki η = f (H,Q) przy pomocy funkcji interpolującej 2D (rys.4).

Skrypt zapisuje od razu wygenerowaną siatkę w postaci tablicy (x, y, color) w plikach *.js, które nadają się do bezpośredniego zaimportowania do systemu synoptyk bazującego na ReactJS jako dane wejściowe dla obiektów HeatMap. Tak przygotowane synoptyki są następnie prezentowane online obsłudze ciepłowni.

W przypadku gdy w układzie pompowym nie ma możliwości wyboru liczby równolegle pracujących pomp (np. zawsze tylko jedna pompa jako obiegowa) to system prezentacji charakterystyk muszlowych nic nam nie da – ta pompa musi pracować na takich a nie innych parametrach wymuszonych przez sieć ciepłowniczą. W pozostałych przypadkach warto przeanalizować możliwość wygenerowania takich charakterystyk w celu podejmowania decyzji na bieżąco o załączeniach bądź wyłączeniach równolegle pracujących pomp – może się okazać, że załączenie drugiej pompy spowoduje wzrost sprawności i de facto zmniejszenie zużycia energii elektrycznej, ale bez systemu prezentacji charakterystyk muszlowych ciężko o oszacowanie korzyści z takiego a nie innego prowadzenia ruchu pomp.