建筑給水系統中變頻泵恒壓供水的應用

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摘要：通過研究變頻泵恒壓供水系統的應用，重點對其節能性、供水穩定性進行了分析。

關鍵詞：建筑給水系統；變頻泵恒壓供水；應用

隨著人們物質生活水平的提高，人們對于生活用水供應的要求越來越高，原有建筑給水系統中的水塔、高位水箱、恒速泵供水以及氣罐供水等供水方式已經無法滿足人們的正常需求，相比之下，變頻泵恒壓供水可以克服傳統供水的缺陷，提升供水效率。

1變頻泵恒壓供水的基本原理與特點

變頻泵恒壓供水的基本原理，P=Kn3是非常常見的一個計算公式，該公式說明了泵消耗功率與轉速的的關系，式中：P——泵消耗功率；n——泵的運行轉速；K——比例系數，從公式中可以看出P與n3成正比關系。通過變頻設備的應用，可以為水泵電機提供頻率可變的電源，繼而實現電機的無極調速，水泵的運行轉速可以根據系統流量的變化進行調整，最終實現節能減排的目的。其核心原理是：通過壓力變送器的應用進行水管出口壓力的測量，將測量數據轉換成為電壓信號，并通過A/D轉換模塊將模擬電壓信號轉換成為數字量發送到可編程序控制器，經過內部PID運算，得出調節參數并將其送入到D/A轉換模塊，經過數模轉換后將得出的模擬量輸送到變頻器，變頻器就會控制電機軟啟動或者對電機轉速進行調節；再通過對比模擬量輸出與壓力偏差的值，通過I/O端口開關量的輸出驅動繼電器組，可以選擇電機的投運數量，從而實現控制水管出口壓力的目的。

2變頻泵恒壓供水的特點

2.1采用變頻泵恒壓供水

控制系統可以根據用戶的實際用量自動進行檢測，并控制馬達轉速，在節省人力的同時實現節能的目的；

2.2采用變頻泵恒壓供水

能夠避免水泵的頻繁啟動，還能夠減少電機水泵的啟動沖擊，有效延長了電機水泵的使用壽命，避免了傳統供水中水錘現象的發生。

2.3采用變頻泵恒壓供水

能夠全天候維持給水系統壓力的穩定，并根據壓力的變化進行調整，不僅供水質量良好，還減少了傳統供水管網破裂以及開水龍頭共振現象等的發生。

2.4變頻泵恒壓供水具有全面的保護功能

不僅運行可靠，還具有短路、缺相、過熱、過載、過流、以及欠壓保護等功能。

2.5采用變頻泵恒壓供水

可以實現多泵循環投運，能夠大幅度增加電機水泵的使用壽命。

3變頻泵恒壓供水系統的選擇

高層建筑的變頻泵恒壓供水系統主要由離心泵、PID調節器、管網、變頻器、壓力傳感器以及水池等幾部分組成。因此在選擇變頻泵恒壓供水系統時，我們主要從以下兩個方面進行考慮，分別是：

3.1選擇合理的壓力控制參數，實現節能目標

為了實現節能目標，我們必須在選取壓力控制參數時進行合理選擇，特別是要在兩個管網壓力控制點上進行合理選擇，分別是泵出口壓力恒壓控制點和管網最不利點壓力恒壓控制點。

3.2準確進行調試

為了減少變頻器的跳閘保護，我們在調試階段延長了絕大多數的變頻器加減速時間，變頻器無法達到運行的最佳狀態，我們卻經常由于其外表正常而忽視此問題。因此，我們要在調試的過程中，根據負載性質的不同，計算出負載允許的最短加減速時間，再進行設定。通常來說，水泵電機的加減速時間都在0.1s—20s之間。

4變頻泵恒壓供水在高層建筑中的應用及注意事項

4.1供水中的應用

由于高層建筑的大量建設，傳統的供水方式在水壓以及流量方面已經無法滿足用戶需求，而二次供水還會有供水不穩定以及二次污染等問題。因此，現階段高層建筑中已經廣泛采用了變頻泵恒壓供水系統，該系統由于變頻調速器、可編程控制器等的應用，不僅可以保證每個用戶都能夠使用到壓力恒定的生活用水，還能夠減少供水過程中的二次污染，在提高了供水系統穩定性和可靠性的同時，節約了大量的電能。

4.2消防中的應用

高層建筑由于取消了樓頂水池，因此通過變頻泵恒壓供水系統與貯水池的共同使用能夠在消防過程中起到關鍵作用。雖然消防水存放在小區消防蓄水池中，滅火時需要使用泵對其加壓才能使用，降低了一定的可靠性，對于滅火工作存在一定障礙，但是從水壓角度來說，這種方式能夠有效增強水壓。

4.3注意事項

為了保證系統的安全平穩運行，需要對各個泵的變頻/工頻的運行方式間設置互鎖。在進行水泵機組運行順序、控制設置以及控制啟停的軟件設計時，需要注意在水泵由變頻運行切換到工頻運行時留下足夠的延長時間，確保水泵的變頻運行狀態的頻率已達到工頻上限，繼而實現減少切換電流沖擊的目的。此外，在處理各開關量輸入信號時，也要留下一定的緩沖時間，避免電機水泵頻繁啟動。

5結語

隨著變頻泵恒壓供水系統的不斷發展，已經解決了高層建筑用水高峰水壓低、水量不足等諸多問題，而變頻泵恒壓供水其穩定性、可靠性以及安全性的研究仍需持續關注。

參考文獻

[1]王鐵建,李成建.淺析多層建筑變頻恒壓供水系統的常見問題與對策[J].變頻器世界,2013（11）：3-6.

[2]畢殿成.芻議我國變頻泵恒壓供水系統的發展現狀[J].變頻器世界，2012（10）：154.

作者:宋俊平 單位:國家林業局林產工業規劃設計院