Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki Politechniki Krakowskiej wzbogacił się o nowe, cenne stanowisko dydaktyczno-badawcze, ufundowane przez firmę GRUNDFOS. Pozwala na symulację pracy rzeczywistych instalacji służących do transportu ścieków i dystrybucji wody. Urządzenie będzie służyło zarówno pracownikom i studentom Politechniki, jak i samej firmie - do szkolenia swoich kadr i edukacji partnerów.

Uroczyste otwarcie nowego stanowiska badawczego odbyło się 18 czerwca 2024 r. w hali budynku „Houston” na Wydziale Inżynierii Środowiska i Energetyki PK. Układ symulujący pracę sieci wodociągowej został zaprojektowany w taki sposób, aby umożliwiał zapoznanie się z wieloma trybami pracy tego typu mechanizmów pompowych. Pozwala między innymi na testy trybów stałego ciśnienia, ciśnienia proporcjonalnego i automatycznej adaptacji (Demand Driven Distribution). Dla części ściekowej jest też możliwość zapoznania się z metodami ograniczenia zużycia energii i rozwiązaniami zwalczającymi blokowanie się pomp ściekowych. Jednocześnie do urządzenia można dodawać nowe elementy, jak również testować na nim rozwiązania cyfrowe z obszaru regulacji wodociągów przygotowane przez firmę Grundfos.

Uroczystego uruchomienia stanowiska GRUNDFOS na PK dokonali: Andrzej Kiełbasa, Jozef Lengyel z firmy Grundfos oraz Tomasz Kapecki, prof. PK, prorektor uczelni i Stanisław Rybicki, dziekan Wydziału Inżynierii Środoiwska i Energetyki PK / Fot. Jan Zych

Galeria zdjęć z otwarcia nowego stanowiska laboratoryjnego WIŚiE PK

Do najważniejszych należy porównywanie energochłonności i sprawności pracy w oparciu o różne tryby działania oraz w zależności od pomp zastosowanych w układzie wodociągowym. Takie symulacje pozwalają na testy pracy systemów wodociągowych w obszarach transportu ścieków oraz dystrybucji wody. Nacisk na badanie energochłonności jest związany z wyzwaniami związanymi ze zmianami klimatycznymi. – Dążymy w związku z nimi do obniżenia emisji dwutlenku węgla, mamy też coraz więcej miejsc na świecie, także w Polsce, gdzie występują niedobory wody. Dzięki takim instalacjom jak ta, którą ma teraz Politechnika Krakowska, chcemy pokazać jak pewne tryby pracy i regulacji podobnych układów wpływają na przykład na ograniczenie strat wody i poprawę komfortu użytkowników – mówi Andrzej Kiełbasa, Globalny Menedżer ds. Rozwoju Sprzedaży Grundfos, absolwent Politechniki Krakowskiej.

Pełny wymiar testów i badań

– Jako specjaliści w obszarze inżynierii i gospodarki wodnej zdajemy sobie sprawę, że mamy ograniczone możliwości w dziedzinie poszukiwania nowych źródeł wody i stąd tak ważną rzeczą jest, żebyśmy potrafili umiejętnie nią gospodarować, bez strat ją przetłaczać i wykorzystywać. Laboratorium, które dzisiaj powstaje, pokazuje w jaki sposób technicznie realizuje się przesył, utrzymywanie odpowiedniej ilości i ciśnienia wody – mówi dr hab. inż. Stanisław M. Rybicki, prof. PK,dziekan Wydziału Inżynierii Środowiska i Energetyki.

Dużą zaletą instalacji badawczej jest jej zdolność do symulowania wielu typów sytuacji i warunków, jakie rzeczywiście mogą się zdarzyć w sieci wodociągowej. – Ze względu na to, że mamy w tym stanowisku silniki wysokoenergetyczne, możemy testować różnego rodzaju rozwiązania w pracach badawczych. Mogą być to np. innowacyjne metody sterowania ciśnieniem. Przykład z praktyki: kwestia sterowania od punktów referencyjnych zainstalowanych na sieci, powiązania systemów zdalnych odczytów z wodomierzy i próba korelacji tych danych ze sterowaniem systemami pompowymi, czyli zasilania sieci w wodę wodociągową – mówi Andrzej Kiełbasa.

Zobacz filmik o nowym stanowisku laboratoryjnym na PK

Nauka na miejscu i z daleka

Laboratorium jest w pełni przystosowane do szkoleń w rzeczywistości wirtualnej. Studenci, studentki oraz inni użytkownicy będą mogli na przykład wirtualnie zwiedzać różne instalacje wodociągowe z Polski i nie tylko. Oprogramowanie VR zawiera też pakiet modeli produktów firmy Grundfos wraz z systemami, które nimi zarządzają, w celu szkolenia nowych pracowników przedsiębiorstwa i partnerów firmy.

– Produkujemy około 55 tysięcy pomp dziennie, ale to nie jest nasza jedyna działalność. Dostarczamy też systemy oraz rozwiązania w obszarze wodociągów. I to ma miejsce tutaj. Automatyczna adaptacja zużycia wody, którą stosujemy w naszych instalacjach, pozwala na ograniczanie zużycia prądu, zwiększenie efektywności zużycia wody oraz zmniejszanie jej utraty w procesie dystrybucji - mówi Jozef Lengyel, dyrektor Działu Wodno-Ściekowego Europy Środkowo-Wschodniej w firmie Grundfos.

Przedstawiciele Politechniki Krakowskiej podkreślają jednak, że żadna symulacja wirtualna czy szkolenie internetowe nie zastąpią możliwości pracy na fizycznej sieci wodociągowej. Dlatego to takie istotne, że urządzenie zainstalowane na Wydziale Inżynierii Środowiska i Energetyki jest układem pełnowymiarowym, zdolnym do wszelkiego rodzaju badań i testów niezbędnych, aby sprawdzać działanie tego typu urządzeń.

Współpraca nauki z biznesem kluczem do sukcesu dla obu gałęzi

– Możliwość kształcenia w inżynierii, technologii XXI wieku jest bezcenna. Dlatego niezwykle się cieszę, że możemy kolejne nowoczesne stanowisko oddać w ręce studentek i studentów. Ze zdobytym tu doświadczeniem pójdą w świat, będą zabiegać o pracę, w której wiedza pozyskana na tych systemach będzie niezwykle cenna – mówił podczas uroczystego uruchomienia stanowiska dr hab. inż. arch. Tomasz Kapecki, prof. PK, prorektor ds. ogólnych Politechniki Krakowskiej.

Jako opiekun stanowiska, firma Grundfos będzie co jakiś czas je aktualizować. W ciągu najbliższych dwóch miesięcy nastąpi instalacja platformy cyfrowej w chmurze, która będzie pozwalała na pełny monitoring pracy urządzenia. Studenci oraz pracownicy uczelni będą mieli do niego dostęp. Będą mogli testować jak takie podejście do sterowania urządzeń działa w praktyce. Grundfos będzie tu wsparciem merytorycznym i technicznym poprzez instalowanie najnowszych rozwiązań.

Stanowisko będzie dostępne dla studentów i pracowników Politechniki Krakowskiej już w nowym roku akademickim.

Opracowanie: Politechnika Krakowska
Zdjęcia: Jan Zych