關(guān)于無塔供水

無塔供水設(shè)備，顧名思義其實(shí)就是用無負(fù)壓氣壓罐代替了傳統(tǒng)的水塔或者蓄水池，也叫做變頻無負(fù)壓供水設(shè)備。傳統(tǒng)的供水方式離不開蓄水池，蓄水池中的水一般自來水管供給，這樣有壓力的水進(jìn)入水池后變成零，造成大量的能源白白浪費(fèi)。它可以取代蓄水池，能充分利用自來水管網(wǎng)的壓力直接供水或間接供水，避免了能源的二次浪費(fèi)和二次污染，大幅度節(jié)省了基建投資并縮短了施工工期。無塔供水設(shè)備由智能型變頻控制柜，穩(wěn)流罐，水泵機(jī)組，儀表，閥門及管路，基座等組成，適用于一切需要增高水壓，恒定流量的給水系統(tǒng)。無塔供水其實(shí)就是一個(gè)變頻恒壓供水系統(tǒng)

變頻恒壓供水控制系統(tǒng)通過測到的管網(wǎng)壓力，經(jīng)變頻器的內(nèi)置PID調(diào)節(jié)器運(yùn)算后，調(diào)節(jié)輸出頻率，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)的恒壓供水。變頻器的頻率超限信號（一般可作為管網(wǎng)壓力極限信號）可適時(shí)通知PLC進(jìn)行變頻泵邏輯切換。為防止水錘現(xiàn)象的產(chǎn)生，泵的啟停將聯(lián)動(dòng)其出口閥門。

無塔供水優(yōu)點(diǎn)

不需建造水塔，投資小、占地少，采用水氣自動(dòng)調(diào)節(jié)、自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)、節(jié)能與自來水自動(dòng)并網(wǎng)，停電后仍可供水，調(diào)試后數(shù)年不需看管。比建造水塔節(jié)約投資70%，比建在高位水箱節(jié)約投資60%，大大節(jié)約土建投資，廣泛用于企事業(yè)單位、住宅區(qū)及農(nóng)村的生產(chǎn)、生活、辦公用水。供水戶在20－2000戶。日供水量在20－50000m3，供水高度達(dá)150米，即50層樓房。

與傳統(tǒng)的水塔、高位水箱、氣壓罐等供水方式比較，變頻恒壓供水不論是投資、運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、還是系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、自動(dòng)化程度等方面都具有優(yōu)勢：

（1）高效節(jié)能。與傳統(tǒng)供水方式相比變頻恒壓供水能節(jié)能30%-60%。

（2）占地面積小，投入少，效率高。

（3）配置靈活，自動(dòng)化程度高，功能齊全，靈活可靠。

（4）運(yùn)行合理，由于一天內(nèi)的平均轉(zhuǎn)速下降，軸上的平均扭矩和磨損減少，水泵的壽命將大為提高。

（5）由于能對水泵實(shí)現(xiàn)軟停和軟起，并可消除水錘效應(yīng)（水錘效應(yīng)：直接起動(dòng)和停機(jī)時(shí)，液體動(dòng)能的急劇變大，導(dǎo)致對管網(wǎng)的極大沖擊，有很大破壞力）。

變頻恒壓供水系統(tǒng)以管網(wǎng)水壓 (或用戶用水流量)為設(shè)定參數(shù)，通過微機(jī)控制變頻器的輸出頻率從而自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)水壓的閉環(huán)調(diào)節(jié) (PID)，使供水系統(tǒng)自動(dòng)恒穩(wěn)于設(shè)定的壓力值：即用水量增加時(shí)，頻率升高，水泵轉(zhuǎn)速加快，供水量相應(yīng)增大；用水量減少時(shí)，頻率降低，水泵轉(zhuǎn)速減慢，供水量亦相應(yīng)減小，這樣就保證了供水效率用戶對水壓和水量的要求，同時(shí)達(dá)到了提高供水品質(zhì)和供水效率的目的，“用多少水，供多少水”；采用該設(shè)備不需建造高位水箱，水塔，水質(zhì)無二次污染，是一種理想的現(xiàn)代化建筑供水設(shè)備。

變頻恒壓供水產(chǎn)生的背景

我國長期以來在市政供水、高層建筑供水、工業(yè)生產(chǎn)循環(huán)供水等方面技術(shù)一直比較落后，工業(yè)自動(dòng)化程度低。主要表現(xiàn)生產(chǎn)生活中的用水量常隨時(shí)間而變化，季節(jié)、晝夜相差很大。在用水高峰期，水的供給量常常低于需求量，出現(xiàn)水壓降低供不應(yīng)求的現(xiàn)象；而在用水低峰期，水的供給量常常高于需求量，出現(xiàn)水壓升高供過于求的情況，此時(shí)會(huì)造成能量的浪費(fèi)，同時(shí)還有可能造成水管爆裂和用水設(shè)備的損壞。傳統(tǒng)調(diào)節(jié)供水壓力的方式，多采用頻繁啟/停電機(jī)控制和水塔二次供水調(diào)節(jié)的方式，前者產(chǎn)生大量能耗的，而且對電網(wǎng)中其他負(fù)荷造成影響，設(shè)備不斷啟停會(huì)影響設(shè)備壽命;后者則需要大量的占地與投資。且由于是二次供水，不能保證供水質(zhì)的安全與可靠性。而變頻調(diào)速式的運(yùn)行十分穩(wěn)定可靠，沒有頻繁的啟動(dòng)現(xiàn)象，啟動(dòng)方式為軟啟動(dòng)，設(shè)備運(yùn)行十分平穩(wěn)，避免了電氣、機(jī)械沖擊，也沒有水塔供水所帶來的二次污染的危險(xiǎn)。由此可見，變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)具有供水安全、節(jié)約能源、節(jié)省鋼材、節(jié)省占地、節(jié)省投資、調(diào)節(jié)能力大、運(yùn)行穩(wěn)定可靠的優(yōu)勢，具有廣闊的應(yīng)用前景和明顯的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

變頻恒壓供水機(jī)組概述

變頻恒壓供水機(jī)組是一種對水泵機(jī)組進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)從而實(shí)現(xiàn)恒壓變量供水的智能型機(jī)電一體化裝置，該設(shè)備由壓力傳感器(或遠(yuǎn)傳壓力表、電接點(diǎn)壓力表)、變頻器、可編程控制器、控制回路、水泵、氣壓罐及其他附件組成，可通過控制水泵的轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)恒壓變量供水，具有壓力平穩(wěn)、節(jié)能顯著等優(yōu)點(diǎn)。

變頻恒壓供水機(jī)組可以根據(jù)用戶的要求選擇多種附加功能。

變頻恒壓供水機(jī)組的特點(diǎn)

●采用變頻恒壓可編程控制，可滿足用戶多種需求

●無級變速運(yùn)行，節(jié)能效果顯著

●可保持給水系統(tǒng)壓力恒定，工作壓力按需設(shè)定

●采用變頻器啟動(dòng)和停泵，無啟動(dòng)電流，延長水泵壽命

●實(shí)現(xiàn)無人值守，PLC控制智能化運(yùn)行

●有效防止水錘，延長管路管件壽命

●結(jié)構(gòu)緊湊，占地少，投資小，施工期短，不需水塔或高位水箱

●供水可靠性高，對過流、過欠壓、水位過低及變頻器故障可自行判斷處理，具有完備的電氣安全保護(hù)及電機(jī)故障跨越功能

變頻恒壓供水機(jī)組應(yīng)用范圍

●高層建筑、城鎮(zhèn)居民小區(qū)、企事業(yè)等生活用水

●各種類型的工業(yè)用水

●各種水廠、污水處理廠、農(nóng)業(yè)排灌站等供水系統(tǒng)

●空調(diào)冷熱水循環(huán)系統(tǒng)

●鍋爐恒壓補(bǔ)水系統(tǒng)

●各類舊有供水系統(tǒng)的改造

變頻恒壓供水機(jī)組原理

●變頻恒壓供水機(jī)組的原理來自于水泵比例律，而水泵比例律是由水泵的相似律推導(dǎo)而來的

圖中顯示全速運(yùn)轉(zhuǎn)n1與變速轉(zhuǎn)速n2時(shí)，水泵的性能曲線。假設(shè)我們將Qb與Hb作為水泵額定參數(shù)，在系統(tǒng)需水量為Qa時(shí)，從上圖n2曲線我們可以看出，轉(zhuǎn)速下降為n2時(shí)，依然可以保證系統(tǒng)壓力Hb，但從功率曲線可以看出此時(shí)與n1轉(zhuǎn)速時(shí)的功率差ΔP=Pa-P，即節(jié)省的電能，ΔH可看作是節(jié)省的無用揚(yáng)程，由此可知，利用變頻控制可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓和省電的功能。

變頻恒壓供水工作模式簡介

●變頻恒壓供水通常有兩種工作模式：

1.變頻泵固定工作模式：

投入：當(dāng)用水量小于一臺(tái)泵在工頻恒壓條件下的流量，由一臺(tái)變頻泵調(diào)速恒壓供水；當(dāng)用水量增大時(shí)，變頻泵的轉(zhuǎn)速上升，當(dāng)變頻泵轉(zhuǎn)速上升到工頻轉(zhuǎn)速，而用水量進(jìn)一步增大，由變頻供水控制器自動(dòng)啟動(dòng)一臺(tái)工頻泵投入，該工頻泵提供的流量是恒定的(工頻轉(zhuǎn)速恒壓下的流量),其余各并聯(lián)工頻泵按相同的原理投入。

退出：當(dāng)用水量下降，變頻調(diào)速泵的轉(zhuǎn)速下降，當(dāng)頻率下降 到零流量的時(shí)候，變頻供水控制器發(fā)出一個(gè)指令，自動(dòng)關(guān)閉一臺(tái)工頻泵使之超出并聯(lián)供水。為了減少工頻泵自動(dòng)投入或超出時(shí)的沖擊（水力的或電流的沖擊）。在投入時(shí)，變頻泵的轉(zhuǎn)速 自動(dòng)下降，然后慢慢上升以滿足恒壓供水的要求。

2.變頻循環(huán)軟啟動(dòng)工作模式

投入：在這種供水模式中，當(dāng)供水流量小于變頻泵在恒壓工頻下的流量時(shí)，由變頻泵自動(dòng)調(diào)速供水，當(dāng)用水流量增大，變頻泵的轉(zhuǎn)速升高，當(dāng)變頻泵的轉(zhuǎn)速升高到工頻轉(zhuǎn)速，由變頻供水控制器控制把該臺(tái)水泵切換到由工頻電網(wǎng)直接 供電(不通過變頻器供電)變頻器則另外啟動(dòng)一臺(tái)并聯(lián)泵投入工作。隨著用水流量繼續(xù)增大，其余各并聯(lián)泵均按上述相同的方式軟啟動(dòng)投入。

退出：當(dāng)用水流量減小，各并聯(lián)工頻泵按次序關(guān)泵退出，并且泵退出的順序按先投入先關(guān)泵退出的原則由變頻控制器單板計(jì)算機(jī)控制。

●兩種工作模式的比較

-在變頻泵固定方式中，各并聯(lián)水泵是按工頻方式自動(dòng)投入或退出的。當(dāng)用水流量變化，變頻泵始終處于運(yùn)行狀態(tài)，變頻泵運(yùn)行時(shí)間最長。為了均衡各水泵的運(yùn)行時(shí)間，對于變頻泵固定運(yùn)行方式，可以設(shè)計(jì)成變頻泵定時(shí)輪換運(yùn)行方式。變頻泵定時(shí)輪換，即任何一臺(tái)并聯(lián)泵都有可能成為變頻泵。

-按變頻器工作原理，在運(yùn)行中的變頻器不允許在其輸出端進(jìn)行切換；否則在切換過程中會(huì)使變頻器中的某些電子器件受到大電流沖擊而降低其壽命。在變頻泵自動(dòng)輪換過程中，要在變頻器的輸出端進(jìn)行切換；為了保護(hù)變頻器，在進(jìn)行自動(dòng)切換之前應(yīng)使變頻器停止運(yùn)行。在變頻器停止運(yùn)行的條件下， 在其輸出端進(jìn)行切換。在切換好后再重新啟動(dòng)變頻器恢復(fù)正常運(yùn)行。因此，自動(dòng)輪換控制的電路比較復(fù)雜，會(huì)增加變頻控制柜的造價(jià)并降低其使用可靠性。

-當(dāng)變頻恒壓變量供水系統(tǒng)具有變頻泵自動(dòng)輪換功能，其優(yōu)點(diǎn)是各并聯(lián)泵可定時(shí)輪換到變頻運(yùn)行，使各并聯(lián)泵的磨損均衡 。但是，在任一臺(tái)泵變頻運(yùn)行時(shí)，萬一水泵故障有可能使變頻器保護(hù)跳閘而停止工作。各并聯(lián)水泵是由變頻器控制運(yùn)行的；當(dāng)變頻器跳閘，必然使所有并聯(lián)水泵停機(jī)而中斷供水。

-采用循環(huán)軟啟動(dòng)工作模式的變頻恒壓給水系統(tǒng)，同樣存在上述變頻泵自動(dòng)輪換工作模式的缺點(diǎn)。