PL247165B1

PL247165B1 - System and method for reducing electricity consumption and water consumption in touchless car washes

Info

Publication number: PL247165B1
Application number: PL446581A
Authority: PL
Inventors: Bartosz Obłucki
Original assignee: Tixewash Polska Danuta Alchimowicz Spolka Jawna
Priority date: 2023-10-31
Filing date: 2023-10-31
Publication date: 2025-05-19
Also published as: PL446581A1

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest układ i sposób obniżenia zużycia energii elektrycznej oraz zużycia wody w bezdotykowych myjniach samochodowych. Układ posiada lancę (1) podłączoną za pomocą przewodu wysokiego ciśnienia (2) z pompą wysokiego ciśnienia (3), która podłączona jest do silnika elektrycznego (4). Charakteryzuje się on tym, że silnik elektryczny (4) podłączony jest przewodem zasilającym z falownikiem (5), do którego podłączony jest sterownik (6) oraz czujnik ciśnienia (7) wody w układzie połączony jest z falownikiem. Sposób polega na tym, że ze sterownika (6) pobiera się wartość ciśnienia (p) dla zadanego programu, po czym przesyła się do falownika (5) informację o zadanym ciśnieniu (p), oraz z wykorzystaniem falownika (5) steruje się częstotliwością (f) obrotów silnika elektrycznego (4) do uzyskania zadanej wartości ciśnienia (p) odczytanej przez czujnik ciśnienia (7) wody w układzie.The subject of the application is a system and method for reducing the consumption of electric energy and water in touchless car washes. The system has a lance (1) connected by means of a high-pressure hose (2) to a high-pressure pump (3), which is connected to an electric motor (4). It is characterized in that the electric motor (4) is connected by a power supply hose with an inverter (5), to which a controller (6) is connected, and a water pressure sensor (7) in the system is connected to the inverter. The method consists in that the pressure value (p) for a given program is collected from the controller (6), after which information about the given pressure (p) is sent to the inverter (5), and using the inverter (5), the frequency (f) of the electric motor (4) rotations is controlled until the given pressure value (p) read by the water pressure sensor (7) in the system is obtained.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest układ, sposób i produkt komputerowy do obniżenia zużycia energii elektrycznej oraz zużycia wody w bezdotykowych myjniach samochodowych.The subject of the invention is a system, method and computer product for reducing electricity consumption and water consumption in touchless car washes.

Z opisu zgłoszenia patentowego EP0596174A1 znane jest urządzenie do sekwencyjnego podawania produktów płynnych. Zawiera ono dwa układy, pierwszy służący do mycia i drugi służący do płukania. Trzeci układ wykorzystuje wodę demineralizowaną do polerowania. Pierwszy układ jest zasilany ze zbiornika, w którym detergent jest mieszany z gorącą wodą przez wtryskiwacz dozujący i aktywator. Płyny dla trzech systemów są dostarczane przez rury i zbiorniki uzdatniania do zasilanych pomp, które zasilają lancę myjącą przez regulatory ciśnienia w odpowiednim czasie. Ciśnienie w linii jest monitorowane za pomocą manometru, a naładowany powietrzem akumulator, umieszczony w obwodzie wody demineralizowanej jak najdalej od obwodu myjącego, odprowadza zmineralizowaną wodę, aby zapobiec gromadzeniu się wody z mydłem w linii. Obwód antyżelowy zapewnia niewielki przepływ zimnej wody do linii, aby dołączyć do normalnego przepływu.From the description of the patent application EP0596174A1 a device for sequential feeding of liquid products is known. It comprises two systems, the first for washing and the second for rinsing. The third system uses demineralized water for polishing. The first system is supplied from a tank in which the detergent is mixed with hot water by a dosing injector and an activator. The fluids for the three systems are supplied through pipes and treatment tanks to powered pumps which supply the washing lance through pressure regulators at the appropriate times. The pressure in the line is monitored by a pressure gauge and an air-charged accumulator, placed in the demineralized water circuit as far as possible from the washing circuit, discharges the mineralized water to prevent the accumulation of soapy water in the line. The anti-gel circuit provides a small flow of cold water to the line to join the normal flow.

Z opisu zgłoszenia patentowego EP0393308A1 znana jest procedura mycia pojazdów i ustalenia dotyczące wdrożenia procedury. Procedura mycia polega na wstępnym podgrzaniu wody, która następnie trafia do pompy służącej z jednej strony do napełnienia zbiornika magazynującego, a z drugiej strony do zasilania przewodu przechodzącego przez pompę ze stopniem odprowadzającym płyn pod średnim ciśnieniem do separatora wyposażonego w dwa wyloty, z których jeden dostarcza wodę zmiękczoną, a drugi wodę czystą. Procedura obejmuje również układ obejmujący zbiornik zbiornikowy zasilający pompę, która napełnia zbiornik magazynujący i zasila obwód hydrauliczny zarządzany przez urządzenia sterujące i kondycjonujące. Wspomniany obwód przechodzi przez pompę, która odprowadza płyn do separatora wyposażonego w dwa oddzielne wyloty który przepuszcza wodę o różnym składzie, zasilając drugi i trzeci zbiornik magazynowy służący do mycia pojazdu.From the description of the patent application EP0393308A1 a vehicle washing procedure and arrangements for the implementation of the procedure are known. The washing procedure consists in preheating the water, which then goes to a pump used on the one hand to fill the storage tank and on the other hand to supply the pipe passing through the pump with a stage discharging the fluid under medium pressure to a separator equipped with two outlets, one of which supplies softened water and the other clean water. The procedure also includes a system comprising a reservoir tank supplying the pump, which fills the storage tank and supplies the hydraulic circuit managed by the control and conditioning devices. The said circuit passes through a pump, which discharges the fluid to a separator equipped with two separate outlets that pass water of different composition, supplying the second and third storage tanks used for washing the vehicle.

Z opisu zgłoszenia patentowego EP3749554A1 znane jest urządzenie zabezpieczające przed zamarzaniem i sposób ochrony przed zamarzaniem systemu oczyszczania pojazdu. Wynalazek dotyczy urządzenia zabezpieczającego przed zamarzaniem dla układu oczyszczania pojazdu posiadającego zespół zbiornika płynu do przechowywania płynu i posiadającego urządzenie oczyszczające, które ma otwór wylotowy dla płynu. Urządzenie zabezpieczające przed zamarzaniem zawiera pierwszy przewód, który zapewnia połączenie płynu z zespołu zbiornika płynu do otworu wylotowego w kierunku przepływu oraz pierwszą pompę, za pomocą której płyn może być przenoszony pod drugim ciśnieniem z zespołu zbiornika płynu do pierwszego przewodu w trybie roboczym. Urządzenie zabezpieczające przed zamarzaniem zawiera również drugi przewód, który zapewnia połączenie płynu z zespołu zbiornika płynu do części po stronie wylotu pierwszego przewodu, pierwszy element blokujący umieszczony w drugim przewodzie oraz drugą pompę, za pomocą której płyn może być transportowany pod pierwszym ciśnieniem do drugiego przewodu. Urządzenie zabezpieczające przed zamarzaniem charakteryzuje się tym, że pierwszy element blokujący jest zaprojektowany w taki sposób, że pierwszy element blokujący jest otwarty w trybie zabezpieczenia przed zamarzaniem, w którym drugie ciśnienie jest większe niż pierwsze ciśnienie, tak że płyn wchodzi do pierwszego przewodu z drugiego przewodu i może być przynajmniej częściowo zawrócony do zespołu zbiornika płynu przez pierwszy przewód w kierunku przeciwnym do kierunku przepływu. Wynalazek dotyczy ponadto metody ochrony przed zamarzaniem układu oczyszczania pojazdu.From the description of the patent application EP3749554A1 an antifreeze protection device and a method of protecting a vehicle purification system against freezing are known. The invention relates to an antifreeze protection device for a vehicle purification system having a fluid reservoir assembly for storing fluid and having a purification device which has an outlet opening for the fluid. The antifreeze protection device includes a first conduit which provides a connection of fluid from the fluid reservoir assembly to the outlet opening in the direction of flow and a first pump by means of which fluid can be transferred under a second pressure from the fluid reservoir assembly to the first conduit in an operating mode. The antifreeze protection device also includes a second conduit which provides a connection of fluid from the fluid reservoir assembly to a part on the outlet side of the first conduit, a first locking element disposed in the second conduit and a second pump by means of which fluid can be transferred under a first pressure to the second conduit. The antifreeze protection device is characterized in that the first locking member is designed such that the first locking member is open in an antifreeze protection mode in which the second pressure is greater than the first pressure such that fluid enters the first conduit from the second conduit and can be at least partially returned to the fluid reservoir assembly through the first conduit in a direction opposite to the flow direction. The invention further relates to a method of protecting a vehicle treatment system from freezing.

W rozwiązaniach obecnie stosowanych myjni ciśnienie wody używanej do mycia jest zapewniane przez pompę napędzaną silnikiem elektrycznym o stałej prędkości obrotowej. W zależności od stosowanego programu mycia, ciśnienie jest zmniejszane poprzez sterowanie zaworem upustowym.In the solutions of currently used car washes, the pressure of the water used for washing is provided by a pump driven by an electric motor with a constant rotational speed. Depending on the washing program used, the pressure is reduced by controlling the release valve.

Problemem technicznym do rozwiązania jest obniżenie zużycia energii elektrycznej oraz zużycia wody w bezdotykowych myjniach samochodowych.The technical problem to be solved is to reduce electricity consumption and water consumption in touchless car washes.

Przedmiotem wynalazku jest układ i sposób obniżenia zużycia energii elektrycznej oraz zużycia wody w bezdotykowych myjniach samochodowych. Układ posiada lancę podłączoną za pomocą przewodu wysokiego ciśnienia z pompą wysokiego ciśnienia, która podłączona jest do silnika elektrycznego. Charakteryzuje się on tym, że silnik elektryczny podłączony jest przewodem zasilającym z falownikiem, do którego podłączony jest sterownik oraz do falownika podłączony jest czujnik ciśnienia wody w układzie.The subject of the invention is a system and method for reducing the consumption of electric energy and water consumption in touchless car washes. The system has a lance connected by means of a high-pressure hose to a high-pressure pump, which is connected to an electric motor. It is characterized in that the electric motor is connected by a power supply hose with an inverter, to which the controller is connected, and a water pressure sensor in the system is connected to the inverter.

Sposób polega na tym, że ze sterownika pobiera się wartość ciśnienia dla zadanego programu, po czym przesyła się do falownika informację o zadanym ciśnieniu oraz z wykorzystaniem falownikaThe method consists in taking the pressure value for a given program from the controller and then sending information about the given pressure to the inverter using the inverter.

PL 247165 Β1 steruje się częstotliwością obrotów silnika elektrycznego do uzyskania zadanej wartości ciśnienia odczytanej przez czujnik ciśnienia wody w układzie.PL 247165 Β1 controls the rotational frequency of the electric motor until the set pressure value read by the water pressure sensor in the system is obtained.

Korzystnym skutkiem zastosowania wynalazku jest obniżenie zużycia energii elektrycznej, zużycia wody, energii do podgrzania wody oraz detergentów w bezdotykowych myjniach samochodowych w porównaniu z obecnymi układami, które nie dają możliwości zadawania nastawów.A beneficial effect of using the invention is the reduction of electricity consumption, water consumption, energy consumption for heating water and detergents in touchless car washes compared to current systems that do not allow for setting settings.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest uwidoczniony na schematycznym rysunku.The subject of the invention in an embodiment is shown in the schematic drawing.

Układ o obniżonym zużyciu energii elektrycznej, zużyciu wody, energii do pogrzania wody oraz detergentów w bezdotykowych myjniach samochodowych w przykładzie wykonania został zastosowany w bezdotykowej myjni samochodowej. Lanca 1 podłączona za pomocą przewodu wysokiego ciśnienia 2 z pompą wysokiego ciśnienia 3 - pompa ciśnienie maksymalne 175 bar, moc 3,8 kW, przepływ 19 l/min, która podłączona jest do silnika elektrycznego 4 - trójfazowy 2,8 kW 1000 obr/min 230/400 V 50 Hz. Silnik elektryczny 4 podłączony jest przewodem zasilającym z falownikiem 5 - trójfazowy 2.2/3.0 kW podłączonym do sterownika 6 w postaci sterownika PLC. Do falownika 5 podłączony jest czujnik ciśnienia 7-WIKA A-10 160 bar.The system with reduced electricity consumption, water consumption, energy for heating water and detergents in touchless car washes in the example embodiment was used in a touchless car wash. Lance 1 connected by means of a high pressure hose 2 with a high pressure pump 3 - pump maximum pressure 175 bar, power 3.8 kW, flow 19 l/min, which is connected to an electric motor 4 - three-phase 2.8 kW 1000 rpm 230/400 V 50 Hz. Electric motor 4 is connected by a power cable with an inverter 5 - three-phase 2.2/3.0 kW connected to the controller 6 in the form of a PLC controller. A pressure sensor 7-WIKA A-10 160 bar is connected to the inverter 5.

Sposób obniżenia zużycia energii elektrycznej, zużycia wody, energii do podgrzania wody oraz detergentów w bezdotykowych myjniach samochodowych realizowany z użyciem układu opisanego w przykładzie wykonania polega na tym, że ze sterownika 6 pobiera się wartość ciśnienia p dla zadanego programu. Następnie przesyła się do falownika 5 informację o zadanym ciśnieniu p, oraz z wykorzystaniem falownika 5 steruje się częstotliwością f obrotów silnika elektrycznego 4 do uzyskania zadanej wartości ciśnienia p odczytanego przez czujnik ciśnienia 7. Wartości częstotliwości f dla poszczególnych zadanych ciśnień przedstawiono w tabeli 1.The method of reducing the consumption of electric energy, water consumption, energy for heating water and detergents in touchless car washes implemented using the system described in the example embodiment consists in taking the pressure value p for the given program from the controller 6. Then, information about the given pressure p is sent to the inverter 5, and using the inverter 5, the frequency f of the revolutions of the electric motor 4 is controlled until the given pressure value p read by the pressure sensor 7 is obtained. The values of the frequency f for the individual given pressures are presented in Table 1.

Tabela 1Table 1

Zestawienie wyników badań na stanowisku z zastosowaniem sterowania pompą za pomocą falownikaSummary of test results at the station using a pump control with a frequency converter

Lp. No. Częstotliwość f [Hz] Frequency f [Hz] Ciśnienie P [Bar] Pressure P [Bar] 1 1 33.00 33.00 98 98 2 2 31.00 31.00 88 88 3 3 22.00 22.00 40 40 4 4 29.00 29.00 77 77 5 5 33.50 33.50 101 101 6 6 31.60 31.60 90 90 7 7 29.90 29.90 80 80 8 8 33.45 33.45 100 100

Wykonano stanowisko badawcze zbudowane zgodnie z przedstawionym poniżej układem. Wyniki przeprowadzonych badań w stosunku do tradycyjnego układu przedstawiono w tabeli 2.A test stand was constructed according to the system shown below. The results of the tests carried out in relation to the traditional system are presented in Table 2.

Tabela 2Table 2

Zestawienie zużycia wody, energii oraz środków chemicznych na proces na stanowisku, gdzie prędkości obrotowe pompy są regulowane za pomocą falownikówSummary of water, energy and chemical consumption per process at a station where pump speeds are regulated by frequency converters

Łączna ilość zużycia wody w założonym 10min cyklu mycia [I] z wykorzystaniem wszystkich programów myjących Total water consumption in the assumed 10-minute washing cycle [I] using all washing programs Łączna ilość energii elektrycznej w założonym 10min cyklu mycia [kWh] Total amount of electricity in the assumed 10-minute washing cycle [kWh] ŁĄCZNIE TOTAL 74,61 74.61 0,264 0.264 OSZCZĘDNOŚĆ SAVING 37% 37% 12% 12%

PL 247165 Β1PL 247165 Β1

Dodatkowo uzyskano oszczędności w postaci mniejszego zużycia energii potrzebnej do podgrzania wody oraz środków myjących odpowiednio 16% i 17%.Additionally, savings were achieved in the form of lower energy consumption needed to heat water and detergents by 16% and 17%, respectively.

Wykaz oznaczeń:List of designations:

- Lanca- Lance

- Przewodu wysokiego ciśnienia- High pressure pipe

- Pompa wysokiego ciśnienia- High pressure pump

- Silniki elektryczny- Electric motors

- Falownik- Inverter

- Sterownik PLC- PLC controller

- Czujnik ciśnienia- Pressure sensor

Claims

1. A system with reduced consumption of electric energy, water, energy for heating water and detergents in touchless car washes, comprising a lance (1) connected by means of a high-pressure hose (2) to a high-pressure pump (3), which is connected to an electric motor (4), characterized in that the electric motor (4) is connected by means of a power supply hose with an inverter (5), to which a controller (6) is connected, and a water pressure sensor (7) in the system is connected to the controller (6).

2. A method of reducing the consumption of electric energy, water consumption, energy for heating water and detergents in touchless car washes, carried out using a system according to claim 1, characterized in that the pressure value (p) for a given program is collected from the controller (6), after which information about the given pressure (p) is sent to the inverter (5), and the frequency (f) of rotation of the electric motor (4) is controlled using the inverter (5) until the given pressure value (p) read by the water pressure sensor (7) in the system is obtained.