恒壓供水節能（néng）設（shè）備

　　變頻器恒壓供水工（gōng）程

　　在（zài）供水係統中，恒壓供水是指通過檢測管網壓力（lì），在供水網（wǎng）係中用水量發生變化時，而控製（zhì）出口壓力保持在設定值不變的控製方式。一般使用水泵時，選用的設備額定流量通常都超過實際需要（yào）的流量，而實際用（yòng）水（shuǐ）過程中所（suǒ）需的（de）流量（liàng）會發生變化，如（rú）在樓（lóu）宇（yǔ）供水中，白天和夜晚的用水量變化（huà）很大（dà），采用閥門來調（diào）節流量的方式使（shǐ）用較（jiào）為普遍。雖然方法簡單，但這種方式實際上是通過人為增加阻力的辦法達到調節的目的（de），這種（zhǒng）節流（liú）調節方法浪（làng）費了大量的電（diàn）能，同時設備的使用和維護成本較高。

　　一、變頻調速的特點及分析

　　用（yòng）戶用水的（de）多少是經常變動的，因此供水不足或供水過剩的情況時有發生。而（ér）用水和供水之間（jiān）的不平衡集中反映在供水（shuǐ）的壓力上，即用水多而供水少，則壓力（lì）低；用水少而（ér）供水多，則壓力大。保持（chí）供水壓力的（de）恒定，可使（shǐ）供水和用水之間保持平衡，即用水多時供水（shuǐ）也多，用水（shuǐ）少時供水也少，從而提高了供水的質量。

　　恒壓供水（shuǐ）係統對（duì）於某些工業或特殊用戶（hù）是非常重要的。例（lì）如在某些生產過程中，若自來（lái）水供水因（yīn）故壓力不足或短（duǎn）時斷水，可能影響產（chǎn）品質量，嚴重時使產品報廢和設備損壞。又如發生火災時，若供（gòng）水壓力不足或（huò）或無水供應，不能迅速（sù）滅火（huǒ），可能引起重大經濟損失和人員傷亡。所以，某些用水區采用恒壓供水係統，具有較大的經濟（jì）和社會意義。

　　隨著電力技術的發展，變頻調速技術的日臻完善，以變頻（pín）調速為核（hé）心的智能供水（shuǐ）控製（zhì）係統（tǒng）取代了以往（wǎng）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（yǐ）內，從而避（bì）免了起動時對電網的衝擊；由於泵的（de）平均轉速降低了，從而（ér）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。其穩定安全的運行性（xìng）能、簡單方便的操作方式、以及齊全周到的功能，將使供水實現節水（shuǐ）、節電、節省人力，最終達到高效率的（de）運行目的。

　　二、恒（héng）壓供水（shuǐ）的變頻應用方式

　　通常在同一路供水係統（tǒng）中，設置多台常用（yòng）泵，供水量大時多台泵全開，供（gòng）水量小時開一台或兩台。在采用變頻（pín）調速進行恒壓供水時，就用兩種（zhǒng）方式，其一是所有水泵（bèng）配用一台變頻器；其二是每台水泵配用一台變頻器。後（hòu）種方法（fǎ）根據壓力（lì）反饋信號，通過PID運（yùn）算（suàn）自動調整變頻器輸出頻率，改（gǎi）變（biàn）電動機轉速，最終達到管網（wǎng）恒壓的目的，就一（yī）個閉環回路（lù），較簡單，但（dàn）成本高。前種方法成本低，性能不比後種差，但控（kòng）製程序較複雜，是未來的發展方向（xiàng）。

　　三、PID控製原理

　　根據反饋原理：要想維持（chí）一個物理量不（bú）變或基本不變，就（jiù）應該引這（zhè）個物理（lǐ）量與恒（héng）值比較，形成閉環（huán）係統。我們（men）要想保持水壓的（de）恒定，因（yīn）此就必須引入水壓反（fǎn）饋值與給定值比較，從而形成閉環係統。但被控製的係統特點是非線性、大慣性（xìng）的係統，現在控製和PID相結合的方法，在壓力波動較大時使用模糊（hú）控製，以加快響應（yīng）速度；在壓力範圍較小時采用PID來（lái）保持靜態精度。這通過PLC加智能儀表可時現該算法，同（tóng）時對PLC的編程來時現泵的工頻與變（biàn）頻之間的切換。實（shí）踐證明，使用這種方法是可行的，而且（qiě）造價也不高。

　　要想維持供水網的壓（yā）力不變，根據反饋定理（lǐ）在管網係統的管（guǎn）理上安裝了（le）壓力變送器作為反饋元件，由於供水（shuǐ）係統管道長、管徑大，管網的充壓都較慢，故係統是（shì）一個大滯後（hòu）係統，不易直接采用PID調節器進（jìn）行控製，而采用PLC參與控製的方式來實現對控製係統調節作用。

　　四、變（biàn）頻控製原理

　　用變頻（pín）調（diào）速來實現恒壓供水，與用（yòng）調節（jiē）閥門（mén）來實現恒壓供（gòng）水（shuǐ）相比（bǐ），節能效果十分顯著（可根據具體情況計算出來）。其（qí）優點是：

　　1、 起動平衡（héng），起（qǐ）動電流可限製在（zài）額定電（diàn）流以內（nèi），從（cóng）而避（bì）免了起（qǐ）動時對電網的衝擊；

　　2、 由於泵的平均轉速（sù）降低了，從而可延長泵（bèng）和閥門等的使用壽命（mìng）；

　　3、 可以消除（chú）起動和停機時的水錘效應；

　　一般地說，當由一台（tái）變頻器控製一台電動機時，隻需使變頻器的配用電動機容量與實際電動機容量相符即可。當一台變（biàn）頻器（qì）同時控製兩台電動機時，原則上（shàng）變（biàn）頻器的配用電動機容量應等於兩台電動（dòng）機的容量之和。但如在高峰負載時（shí）的（de）用水量比兩台水泵全速供水量相差很多（duō）時，可考慮適（shì）當減小變頻器（qì）的容量（liàng），但應（yīng）注意留有足夠的（de）容量。

　　雖然水泵（bèng）在低速運行時，電動機的工作電（diàn）流（liú）較小。但是，當用戶的用水量變化頻繁時（shí），電動機將處於頻繁（fán）的升、降（jiàng）速狀態，而升（shēng）、降速的（de）電流可略超過電動機的額定電流，導致電動機過熱。因此（cǐ），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（yǐ）起到保護作用的，所以應采用熱繼電器來進行電動機的（de）熱保護。

　　在主要功能預置方（fāng）麵，最高頻率應以電動機的額定（dìng）頻率為變頻器的最高工作頻率。升、降速時間在采用PID調節器（qì）的情況下，升、降速時間應盡量設定得短一些，以免影響由（yóu）PID調節器（qì）決定的動態響應過程。如變頻器本身（shēn）具有PID調節功能時，隻要在預置時設定PID功能有效，則所設定的升（shēng）速和降速（sù）時間將自（zì）動失效。

　　五、恒壓供水係統特點

　　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（guǎn）網壓力，自動控製水泵出水量，減少了水的跑（pǎo）、漏現象；

　　3、 運行可靠：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（zhǐ）管網衝擊、避免（miǎn）管網壓（yā）力（lì）超限，管道破裂。

　　4、 聯網功能：采（cǎi）用全中文工控組態軟件，實（shí）時監控各個站點（diǎn），如電（diàn）機的電壓、電流、工（gōng）作頻率、管網壓（yā）力及流量等。並（bìng）且能夠累積每個站點的用電量，累積每（měi）台泵的出水量，同時（shí）提供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（dìng）時（shí）供水，手動選擇工作方式。

　　6、 自我保（bǎo）護功能完善：如某台泵出現故障，主動向上位機（jī）發出報警（jǐng）信息，同時啟動備用泵，以維持供水平衡。萬一自（zì）控係統出現故障，用（yòng）戶可（kě）以直接操作（zuò）手動係統，以保護（hù）供（gòng）水。

　　六、係統（tǒng）應用範圍

　　1、 自來水（shuǐ）廠、加壓泵房

　　2、 居民生活區、賓館及（jí）其它建築

　　3、 企業生產用水

　　4、 鍋（guō）爐（lú）循環水係統

　　5、 農田灌溉係統