變頻櫃與恒壓供水設備的應（yīng）用

發布日（rì）期：2012-05-30 15:58  瀏覽次數：

      隨著（zhe）變頻調速技術的發展和人們對生活飲用水品質要求（qiú）的（de）不斷（duàn）提高，變頻供水設備已廣泛應用於多層住宅小區生活及高層建築生活消防供（gòng）水係統。變頻（pín）調速供 水設備一般具有設備投資少（shǎo），係統運行穩定（dìng）可靠，占地麵（miàn）積小，節電節水，自動化程度（dù）高，操（cāo）作控製方便等特點。但在實際應用中（zhōng）若選型及控（kòng）製不當，不（bú）但達不到節 能目的，反而費電（diàn）。以下結合（hé）我們多年來的實踐（jiàn）經驗，對幾種（zhǒng）變頻供水設備的（de）應用及其（qí）控製方法進行介紹，供同行及用戶在設計、改造、選型時參考。

1.普通循環軟啟動變頻供（gòng）水設備

該類型設備在實際應用中較多，係統由水泵機組、循環軟啟動變頻櫃、壓力儀表、管路係（xì）統（tǒng）等構成。變頻櫃由變頻調速器，PLC(或變頻控製器)，低壓電器等構成。係統（tǒng）一般選擇同型號水泵2～4台，以3台泵為（wéi）例，係統的工作情況如下：

平時1台泵（bèng）變頻供水，當1台泵供水不（bú）足時，先開的泵轉為工頻運行，變（biàn）頻櫃再軟啟動第2台泵，若流量（liàng）還不夠，第（dì）2台泵轉為工頻運行，變頻櫃再軟（ruǎn）啟動第3台泵。若用水量減少，按啟泵順序依次停（tíng）止工頻泵，直到較後1台泵變頻恒壓供水。

另外係統具有定時換（huàn）泵功能，若某台泵連（lián）續運行超過設定切換時間(一般設為1~2天)，變頻櫃可自動停止（zhǐ）該（gāi）泵（bèng）切換到下一台泵繼續變頻運行。換泵時間由程（chéng）序設（shè）定，可按要求隨時調整。這樣可均衡各泵的（de）運行時間，延（yán）長整體泵組的壽命。

為達到更好（hǎo）的節能目的，多功能變頻控製器設有雙恒壓接口，係統可實現雙恒壓供（gòng）水功能。

該係統（tǒng）一般適用（yòng）於（yú）規模較小的多層住宅小（xiǎo）區(如300戶以內)或其它小規模用（yòng）水係統，水泵功率一般不（bú）超過7.5kW。另（lìng）外也適用於小流量用水時間很短或用水量變化不大的其它場合，如（rú）循環水係統。

2.帶小流量（liàng）泵的循環軟啟動變頻供水設備

當 變頻供水係統在小流量或零（líng）流量（liàng）的情況下，比如在夜間用水低穀時，係統內的用水量很小，此時水（shuǐ）泵在低流量（liàng）下運行，會造成水泵效率大大降低，不能（néng）達到節能的（de）目 的，水泵（bèng）功（gōng）率越大用電越多。例（lì）如對300～1000戶的多層（céng）住宅小區或600戶左右的（de）小高層住宅（zhái）樓群(12層以（yǐ）內)的生活用（yòng）水係統，生活主泵功率一（yī）般在（zài） 15kW左右，係統的零流量頻率f0一般為25～35Hz，故在夜間小流量時，采用主泵變頻供水效率較（jiào）低。

這 就涉及（jí）供（gòng）水係統在小流量或零流量時的（de）節電問題，一般可以（yǐ）采取4種方案：①變頻（pín）主泵+工頻輔泵；②變頻主泵+工頻輔泵+氣壓罐；③變頻主泵+氣壓（yā）罐；④變頻 主泵+變頻輔泵+氣壓罐 ［2］。從節（jiē）能、投資角（jiǎo）度看第4種方案更為適宜，該方案即在原變頻（pín）主泵基（jī）礎上，再配（pèi）備1～2台小泵專用在夜間或平時小流量時變 頻（pín）供水，一般選擇（zé）小泵流量為3～6m3/h，居民區戶數越多，流量可適當選擇大些。小泵功率一般為1.5～3kW，小泵的揚程按主泵揚程或略低於（yú）主泵揚程（chéng） 即可。

變頻櫃采（cǎi）用PLC控製，程序采用模塊化設計，係統控製流程見圖1。平時係統運行（háng）於主泵（bèng）循（xún）環（huán）軟啟動變頻（pín）供 水模式，係統用水量減小（xiǎo）時（shí），主泵頻（pín）率逐（zhú）漸降低，當頻率低於小流量頻（pín）率時，PID調節器發出低頻切換信號，延時後（hòu），係統自動（dòng）進入小泵變頻供水模式。當（dāng）用水量 增大，小泵流量（liàng）不能滿足係統需（xū）要時，PID調節器發出滿頻信號，延時後（hòu），係統（tǒng）自（zì）動返回（huí）主泵循環軟啟動變頻供水模式。為達到更（gèng）好的節能效果，係統也可實（shí）現雙 恒壓（yā）供水功能。

以（yǐ）某單位住宅小區變頻供水係（xì）統（tǒng）為例，生活主泵配QDG30?20×3立式多級（jí）泵2台，單（dān）台 Q=30m3/h，H=60m，N=11kW，小泵配QDL4.8-8×6立式多級泵1台，Q=4.8m3/h，H=48m，N=1.5kW。在用水非高 峰時，主泵運（yùn）行小流量頻率平均為（wéi）30Hz，電流為6.5A，采用小泵（bèng）時小流量頻率平均為35Hz，電流為2.5A，按每天小流量運行時間15h計算，每年 可節電3800kW·h。

3.全（quán）流量高效變頻供水設備

對比（bǐ）較大的 生活小（xiǎo）區和高層建築（zhù）的生活用水，若單（dān）配主泵（bèng）機組和小流量泵，因小泵流量QL和主泵流量（liàng）QM差別較大，當流量調節範圍在QL～1/3Qm時，水泵的運行效率 仍很低（dī），導致水泵運行不經濟（jì），浪費電能。並且（qiě）流量在大於或接近QL時（shí）還會出現頻繁的換泵操作。為實現在全流量範圍（wéi）內水泵始終能高效率運行，這就有必（bì）要再增 加（jiā）一種中流量水泵，流量可選為1/3Qm～1/2QM。特殊情況下還可增加2種中流量水泵。這（zhè）樣整體水泵流量選擇呈階梯狀，從而使得（dé）設備在任何流量段運行 時均處於水泵的高效率段，更加節能。

變（biàn）頻櫃控製核心由PLC和多功能PID調節儀構成，以三（sān）種泵（bèng）配置為例，係統的控製流程見圖2。係統也可實現雙恒（héng）壓供水功能（néng），中泵和小泵變頻時低（dī）恒壓供（gòng）水（shuǐ），主泵變頻（pín）時高恒壓供水。

4.深（shēn）水井變頻供水設備

目（mù） 前深水井潛水泵采用變頻調速控製的也非常廣泛，主要是因為不（bú）需再建水塔，設備占（zhàn）地小，建設周期短，水質無（wú）二次汙（wū）染，水泵軟啟動軟停車，故障率低，大修周期 延長，壽命提高。但對夜間也要求供水的係統(一般居民（mín）生（shēng）活（huó）用水都有要求)，仍存在（zài）夜間小流量費電問題。一般潛水（shuǐ）泵功率較大，小流（liú）量頻率fL一般在 28Hz以上。如30kW的潛（qián）水泵，小流量頻率（lǜ）按30Hz計算，每天夜間近6h內約有50kW·h電能浪（làng）費，一年就（jiù）是18000kW·h!這還未計入 白天小流量時的用電。

為解決小流量耗（hào）電問題，可（kě）增配1台 直徑600～1200的囊式氣（qì）壓罐（guàn），一般氣（qì）壓罐可直 接安裝在泵房。根據（jù）氣壓罐的調節（jiē）容（róng）量合理設置小流量頻率fL。變頻櫃控製（zhì）核心仍為PLC和多功能PID調節儀，當係統用水量變小，運行頻率降至小流量頻率 fL時，係統進入小流量（liàng）變頻穩壓狀態，同時PLC自動計算潛水泵啟動次（cì）數，若（ruò）小時啟動次數D≥12次，係統則回到潛水泵變（biàn）頻（pín）恒壓供水狀態。係統的程序見圖 3。

5.生活消防合用變頻供水設備

對（duì）多層建築，《建築設計防火規 範》GBJ16-87第（dì）8.1.2條規定消防給水宜與生產、生活給（gěi）水管道合用。但對高層（céng）建築，《高層民用（yòng）建築設計防火（huǒ）規範》GB50045-95第 7.4.1條規定室內消防給水係統（tǒng）應與（yǔ）生活、生產（chǎn）給水（shuǐ）係統（tǒng）分開獨立設置（zhì）。而12層以內小高層（céng）建築(特（tè）別是住宅樓群)，生活消防壓力差（chà）別不（bú）大，若管材選 用適當或消防管路（lù）采取防倒流（liú）措施，在采用變頻設備及電源可靠條件下，建議高規適當放寬要求應允許生活消防合用供水設備。同時有以下優點：

(1)生活（huó）消防泵組定時輪（lún）換運行，不會因消防泵長期不用或管理（lǐ）不善（shàn）而使（shǐ）水泵鏽死，機組時刻處在工作狀態。

(2)生活泵組和消防泵組合用，基本節省一套（tào）消防（fáng）泵組，且便於設備管（guǎn）理和維護。

(3)設備自動化（huà）程度（dù）高，供水穩（wěn）定可靠，且水質無二次汙染。

(4)水泵軟啟動（dòng）軟停車，無衝擊和超壓危害。

本文由康卓科技www.cityslive.com編寫，歡迎訪問本站。產品谘詢熱線：025-86666104