恒壓（yā）供水節能設備

　　變頻器（qì）恒壓供水工程

　　在供水係統中，恒壓（yā）供水是指通過檢測管網壓力，在供水網係中用水量發生變化時，而控製出口壓力保持在設定值不變的（de）控製方式。一般使用水（shuǐ）泵時，選（xuǎn）用的設備額定流（liú）量通常都超過實際需要的流量，而實際用水過程中所需的流量會發生變化，如在樓宇供水中，白天和夜晚的用（yòng）水量變化很大，采用閥門（mén）來調節流量的方式使用較（jiào）為普遍。雖然方法簡單，但這種方式實（shí）際上是通過人為增加阻力的辦法達到調節的（de）目的（de），這（zhè）種節流調節（jiē）方法浪費了大量的電能，同（tóng）時設備的使用和維護成本較高。

　　一、變頻（pín）調速的特點及分析

　　用戶用水的多少是經常變動的，因此供水（shuǐ）不足或供水過剩的情況時有發生。而用水和供水之間的不平衡集（jí）中反映在供水的（de）壓力上，即用水多而供水少，則壓力低；用水（shuǐ）少而供水多，則壓（yā）力大。保持供水壓力的恒定，可使供水（shuǐ）和（hé）用水（shuǐ）之間保持平衡，即用水多時供水也多，用水少時供水也少（shǎo），從而提高了供水的質量。

　　恒壓供水係統對於某（mǒu）些工業或特殊用戶是非常重要的。例如在某些生產過程中，若自（zì）來水供水因故壓力不足或短時斷水，可能影響產（chǎn）品質量，嚴（yán）重時使產品報廢和設備損壞。又如發生火災時，若供水壓力不足或或無水供應，不能迅速（sù）滅火，可能引起重大經濟損失和人員傷（shāng）亡（wáng）。所以（yǐ），某些用水區采用恒壓供水係統，具有較大的經濟和社會意（yì）義。

　　隨著電力技術的發展，變頻調速技術的日臻完善（shàn），以變頻調（diào）速（sù）為核心的智能供水控製係統取代了以往高位水箱和壓力罐等供水設備，起動平穩，起動電流可限製在額定電流以內，從而避免了起動時對電網的衝擊；由於泵的平均轉速降低了，從而可（kě）延長泵和閥門等東西的使用壽命；可以消除起動和停機時的（de）水錘效應。其（qí）穩定安全（quán）的運行性能（néng）、簡（jiǎn）單方便（biàn）的操作方式、以及齊全周到的功能，將使供水實現（xiàn）節水、節（jiē）電、節（jiē）省人力，最終達到高效率的運行目的。

　　二、恒（héng）壓供水的變頻應用方式

　　通常在同（tóng）一路供水係統中，設置多台常（cháng）用泵，供水量大時多台泵全（quán）開，供水量小時（shí）開（kāi）一台或兩台。在（zài）采用變（biàn）頻調速進行恒壓供水時，就用兩種方式，其一是所有水泵配用一台變頻器；其二是（shì）每（měi）台水泵配用一台變頻器（qì）。後（hòu）種方法根據壓力反饋（kuì）信號，通過PID運（yùn）算自動調整變頻器輸出頻（pín）率，改變電（diàn）動機轉速，最終達到管網恒壓的目的，就一個閉環回路（lù），較簡單（dān），但成本高。前種方法成本低（dī），性能（néng）不比後種差，但控製程序較複雜，是未來（lái）的發展（zhǎn）方向。

　　三、PID控製原理

　　根據反饋原（yuán）理：要想（xiǎng）維持一個物理量不變或基本不變，就應該引這個物理量與恒值比較，形成閉環係統。樱花草在线观看视频要想（xiǎng）保持水壓的恒定，因此就必須引入水壓反饋值與給定值比（bǐ）較，從而（ér）形成閉環係統。但被控製的係統特點是非線性、大慣性的係統，現在控製和PID相結合的方法，在壓力（lì）波（bō）動較大時使用模（mó）糊控（kòng）製，以加快響應速度；在壓（yā）力範圍較（jiào）小時采用PID來保（bǎo）持靜態精度（dù）。這通過PLC加智能儀表可時現該算法，同時對PLC的（de）編程來時現泵的（de）工頻與變頻之間的切換。實踐證明，使用這種方法是可行的，而且造價也不高（gāo）。

　　要想（xiǎng）維持供水網的壓力不變，根據反饋定理在管網係統的管理上安裝了壓力變送器作為反饋元件，由於供水（shuǐ）係統管（guǎn）道（dào）長、管徑大，管網的充壓都較慢，故係統是一個大滯後係統，不易直接采用PID調（diào）節器進行（háng）控製，而采用PLC參（cān）與控製的（de）方式來實現對控（kòng）製係統調節作用。

　　四、變頻控製原理

　　用變頻調速來實現恒壓供水，與用調節閥門（mén）來實現恒壓供水相比，節能效果十分顯著（zhe）（可根據具（jù）體情況計算出來）。其優點是：

　　1、 起動平衡，起動電流可（kě）限製在額定電流以內，從而避免了起動時對電網的衝擊；

　　2、 由於泵的平均轉（zhuǎn）速降低了，從而（ér）可延長泵和閥門等的使用壽命；

　　3、 可以消除起（qǐ）動（dòng）和停（tíng）機時的水錘效應；

　　一般地說，當由一台變頻器（qì）控製一台電動機時，隻需使變頻器的配用電動機容量與實際電動（dòng）機容量相符即可。當一台變頻器同時控製兩台電動機時，原則上（shàng）變頻器的配用（yòng）電動機容量應（yīng）等於兩（liǎng）台電動機的（de）容量之和。但如（rú）在高峰負載（zǎi）時的用水量比兩台水泵全（quán）速供水量相差（chà）很多時（shí），可考慮適當減小變頻器的容（róng）量，但應注意留有足夠的容量。

　　雖（suī）然水（shuǐ）泵在低（dī）速運行時，電動機的工作電流較小。但是，當用戶的用（yòng）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（sù）的電流可略超過電動機的額定電（diàn）流，導致電動機過熱。因此，電動機的（de）熱保護是必需（xū）的。對（duì）於這（zhè）種由於頻繁地升、降速而積（jī）累起來的溫升，變頻器內的（de）電子熱保護功能（néng）是難以起到保護作用的，所以應（yīng）采用熱繼電器來進行電動機的熱保護。

　　在主（zhǔ）要功能預置方麵，最高（gāo）頻率應以電動機的額定頻率為變頻器的（de）最高工作頻率。升、降（jiàng）速時間在采用PID調節器的情況（kuàng）下，升（shēng）、降速時間應盡量設定得短（duǎn）一些（xiē），以免影響由PID調節器決定的動態（tài）響應過程。如變頻器本身具有PID調節功能時，隻要在預置時設定PID功能有（yǒu）效，則所設定的（de）升速和降速時間將自動失效。

　　五、恒（héng）壓供（gòng）水係統特（tè）點

　　1、 節電：優化的節能控製軟件，使水泵實現最大限度地節能運行；

　　2、 節水：根據實際用水情況設定管網壓力，自動（dòng）控製水泵出水（shuǐ）量，減少了水的跑（pǎo）、漏現象；

　　3、 運行可靠（kào）：由變頻器實現泵的軟起動，使水泵實現由工頻到變頻的無衝擊切換，防止管網衝擊、避免管網壓力（lì）超限，管道破裂。

　　4、 聯網功能：采用全中文工控組態軟（ruǎn）件（jiàn），實時監控（kòng）各個站點，如電機的電壓、電流、工作頻率、管網壓力及流量等。並且（qiě）能夠累積每（měi）個站點的（de）用電量，累積每台泵的出（chū）水量，同時提供（gòng）各種形式的打印報表，以便分析統計。

　　5、 控製靈活：分段供水，定時供水（shuǐ），手動選擇工作方式。

　　6、 自我保護功能完善：如某台泵出現故障，主動向上位機發出（chū）報警信息，同時啟動備用泵，以維（wéi）持供水平衡。萬一自控係統出現故障，用戶可以直接操作（zuò）手動係統（tǒng），以保護（hù）供（gòng）水。

　　六、係統應用範圍（wéi）

　　1、 自來水廠、加壓泵房

　　2、 居民生（shēng）活區、賓館及其它建築（zhù）

　　3、 企業生產用（yòng）水

　　4、 鍋爐循環水係統

　　5、 農田灌溉係統