變頻恆壓供水系統

變頻恆壓供水系統是指在供水管網中用水量發生變化時，出口壓力保持不變的供水方式。供水管網的出口壓力值是根據用戶需求確定的。傳統的恆壓供水方式是採用水塔、高水位箱、氣壓罐等設施實現的。

基本介紹

• 中文名：變頻恆壓供水系統
• 控制方式：變頻控制
• 安裝場所：室內 
• 溫度環境：+5℃—+40℃

系統介紹

近年來，隨著變頻調速技術的日益成熟，其顯著的節能效果和可靠穩定的控制方式，在供水系統中得到廣泛的套用。變頻恆壓供水系統對水泵電機實行無級調速，依據用水量及水壓變化通過微機檢測、運算，自動改變水泵轉速保持水壓恆定以滿足用水要求，是目前最先進，合理的節能供水系統。與傳統的水塔、高位水箱、氣壓罐等供水方式比較，不論是投資、運行的經濟性、還是系統的穩定性、可靠性、自動化程度等方面都具有優勢：

（1）高效節能。與傳統供水方式相比變頻恆壓供水能節能30%-60%。

（2）占地面積小，投入少，效率高。

（3）配置靈活，自動化程度高，功能齊全，靈活可靠。

（4）運行合理，由於一天內的平均轉速下降，軸上的平均扭矩和磨損減少，水泵的壽命將大為提高。

（5）由於能對水泵實現軟停和軟起，並可消除水錘效應（水錘效應：直接起動和停機時，液體動能的急劇變大，導致對管網的極大衝擊，有很大破壞力）。

（6）操作簡便，省時省力。

系統原理

變頻恆壓供水系統以管網水壓 (或用戶用水流量)為設定參數，通過微機控制變頻器的輸出頻率從而自動調節水泵電機的轉速，實現管網水壓的閉環調節 (PID)，使供水系統自動恆穩於設定的壓力值：即用水量增加時，頻率升高，水泵轉速加快，供水量相應增大；用水量減少時，頻率降低，水泵轉速減慢，供水量亦相應減小，這樣就保證了供水效率用戶對水壓和水量的要求，同時達到了提高供水品質和供水效率的目的，“用多少水，供多少水”；採用該設備不需建造高位水箱，水塔，水質無二次污染，是一種理想的現代化建築供水設備。

相關原理

用變頻設備來實現恆壓供水，與用調節閥門來實現恆壓供水相比，節能效果十分顯著（可根據具體情況計算出來）。其優點是：

1、 起動平衡，起動電流可限制在額定電流以內，從而避免了起動時對電網的衝擊；
2、 由於泵的平均轉速降低了，從而可延長泵和閥門等的使用壽命；
3、 可以消除起動和停機時的水錘效應；
一般地說，當由一台變頻器控制一台電動機時，只需使變頻器的配用電動機容量與實際電動機容量相符即可。當一台變頻器同時控制兩台電動機時，原則上變頻器的配用電動機容量應等於兩台電動機的容量之和。但如在高峰負載時的用水量比兩台水泵全速供水量相差很多時，

可考慮適當減小變頻器的容量，但應注意留有足夠的容量。

雖然水泵在低速運行時，電動機的工作電流較小。但是，當用戶的用水量變化頻繁時，電動機將處於頻繁的升、降速狀態，而升、降速的電流可略超過電動機的額定電流，導致電動機過熱。因此，電動機的熱保護是必需的。對於這種由於頻繁地升、降速而積累起來的溫升，變頻器內的電子熱保護功能是難以起到保護作用的，所以應採用熱繼電器來進行電動機的熱保護。
在主要功能預置方面，最高頻率應以電動機的額定頻率為變頻器的最高工作頻率。升、降速時間在採用PID調節器的情況下，升、降速時間應儘量設定得短一些，以免影響由PID調節器決定的動態回響過程。如變頻器本身具有PID調節功能時，只要在預置時設定PID功能有效，則所設定的升速和降速時間將自動失效。

設備特點

1.採用可程式控制器，程式靈活多變，精度高，可靠性強，功能多，反映速度快。

2.均配有穩壓泵或穩壓罐穩壓，在用水量小到一定值時，主泵可停止運轉，減少水泵電機的機械磨損並且節約電能。

3.對水泵均為軟啟動，延長設備壽命，消除了啟動電流對電網的衝擊。

4.根據用水量的變化，水泵循環變頻運行，先啟的先停，使水泵均衡工作。當一台泵運轉六小時或二十四小時，自動切換到另一台。

5.最大的特點為雙恆壓控制，生活消防可公用的一套設備，為用戶節約投資。而且一機兩用，大大的提高了使用效率。

6.結構緊湊，占地面積小 ，安裝快，投資省，運行穩定。無污染。

適用範圍

1.各種類型的自來水廠，供水站。

2.工業與民用建築的生活、生產、消防用水系統。

3.公共設施賓館，飯店的生活熱水，空調供水系統。

4.油田的輸油管道，油泵站恆壓輸送系統和工廠、礦山通風機風壓調節系統。

5.熱水鍋爐定壓及熱水管道的定壓系統。

安裝說明

1.設備要求按圖正確的與系統安裝，泵房溫度不得低於0攝氏度，不高於40攝氏度，設備應高於地面50-100mm，留有排水溝，各水泵應有單獨的吸水管，地上水池加閘閥，以便維修。

2.安裝儘量少用彎頭，以減少不必要的損失。

3.該設備經廠方技術人員調試完畢後，交付用戶的專門管理人員負責，專用消防設備，必須定製嚴格管理制度，以達到一有火情，立即啟動。

技術參數

輸送液體：清水

液體溫度：0℃—+70℃
最高使用壓力：20kg/cm3
最小吸入壓力：0.2kg/cm3
允許吸入壓力：受到最高使用壓力限制
水泵：立式/臥式多級離心泵
水泵組合台數：2---6台
電源：三相×220/380V×50HZ
吸入、輸出管：不鏽鋼鋼管

控制要求

（1）系統開始供水時，變頻運行；

（2）三台泵根據恆壓的需要，採取“先開先停”的原則接入和退出；

（3）在用水量小的情況下，如果一台泵連續運行時間超過3小時，則要切換到下一台泵，即系統具有“倒泵功能”可避免某一台泵長時間工作；

（4）三台泵啟動時有延時，減小電流過大時對其他用電設備的衝擊；

（5）要有完善的報警功能；

（6）對電機的操作要有手動和自動兩種控制功能。

系統設計

本設計綜合PLC在多方面的套用，既有開關量I/O，也有模擬量I/O，及其PID調節器的使用。另外，設計中還使用了變頻器控制。

主要套用

1.變頻器恆壓供水系統解決方案 本文介紹基於普傳變頻器的恆壓供水系統方案。具體闡述了供水控制原理和變頻方案設計，給出系供水系統配線圖可供參考。 變頻調速恆壓供水技術以其節能、安全、供水高品質等優點，在供水行業得到了廣泛套用。
【前言】變頻調速恆壓供水技術以其節能、安全、供水高品質等優點，在供水行業得到了廣泛套用。恆壓供水調速系統實現水泵電動機無級調速，依據用水量的變化(實際上為供水管網的壓力變化)自動調節系統的運行參數，在用水量發生變化時保持水壓恆定以滿足用水要求，是當今先進、合理的節能型供水系統。普傳科技作為具有電機設計生產基礎的變頻器專業製造商，為市場和客戶考慮，開發出多泵供水控制系統軟體，配合高性能普傳變頻器，在恆壓供水系統中得到廣泛套用。
【特點】採用普傳變頻器與普傳多泵供水系統專用控制器構成控制系統，進行最佳化控制泵組的調速運行，並自動調整泵組的運行台數，完成供水壓力的閉環控制，在管網流量變化時達到穩定供水壓力和節約電能的目的。
【系統優點】 1.恆壓供水技術因採用變頻器改變電動機電源頻率，而達到調節水泵轉速改變水泵出口壓力，具有降低管道阻力，大大減少截流損失的效能。 2.由於變數泵工作在變頻工況，在其出口流量小於額定流量時，泵轉速降低，減少了軸承的磨損和發熱，延長泵和電動機的機械使用壽命。因實現恆壓自動控制，不需要操作人員頻繁操作，降低了人員的勞動強度，節省了人力。 3.水泵電動機採用軟啟動方式，按設定的加速時間加速，避免電動機啟動時的電流衝擊，對電網電壓造成波動的影響，同時也避免了電動機突然加速造成泵系統的喘振。 4.由於變數泵工作在變頻工作狀態，在其運行過程中其轉速是由外供水量決定的，故系統在運行過程中可節約可觀的電能(平均25%以上)，系統具有收回投資快，而長期受益，其產生的社會效益也是非常巨大。