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變頻恒壓供水設(shè)備

設(shè)備概述

　　變頻恒壓供水設(shè)備是一種新型的節(jié)能供水設(shè)備。變頻恒壓供水設(shè)備系運(yùn)用當(dāng)今最先進(jìn)的微電腦控制技術(shù)，將變頻調(diào)速器與電機(jī)水泵組合而成的機(jī)電一體化高科技節(jié)能供水裝置。變頻恒壓供水設(shè)備以水泵出水端水壓（或用戶用水流量）為設(shè)定參數(shù)，通過微機(jī)自動(dòng)控制變頻器的輸出頻率從而調(diào)節(jié)水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)用戶管網(wǎng)水壓的閉環(huán)調(diào)節(jié)，使供水系統(tǒng)自動(dòng)恒穩(wěn)于設(shè)定的壓力值：即用水量增加時(shí)，頻率提高，水泵轉(zhuǎn)速加快；用水量減少時(shí)，頻率降低，水泵轉(zhuǎn)速減慢。這樣就保證了整個(gè)用戶管網(wǎng)隨時(shí)都有充足的水壓（與用戶設(shè)定的壓力一致）和水量（隨用戶的用水情況變化而變化）。 

設(shè)備功能特點(diǎn)

　　1、 無負(fù)壓 

　　系統(tǒng)與市政管網(wǎng)直聯(lián)取水加壓運(yùn)行不會(huì)造成市政自來水管網(wǎng)負(fù)壓。 

　　2、 置壓 

　　通過調(diào)節(jié)許可壓力控制閥可設(shè)置市政自來水管網(wǎng)許可吸水壓力。 

　　3、 借壓（或疊壓） 

　　超過許可吸水壓力和流量時(shí)可在自來水管網(wǎng)壓力基礎(chǔ)上增壓。與從普通蓄水池吸水相比運(yùn)行時(shí)可減少水泵臺(tái)數(shù)或（和）降低轉(zhuǎn)速達(dá)到節(jié)能目的。 

變頻恒壓供水設(shè)備

　　4、變頻恒壓 

　　設(shè)備實(shí)時(shí)通過傳感器檢測(cè)出口壓力，將檢測(cè)值和設(shè)定值進(jìn)行比較運(yùn)算，確定電機(jī)及水泵投入臺(tái)套數(shù)和變頻器輸出頻率（反應(yīng)到電機(jī)及水泵為轉(zhuǎn)速）以追貼用水曲線實(shí)現(xiàn)恒壓。 

　　5、無噪音 

　　采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念，充分考慮現(xiàn)代人對(duì)環(huán)境的要求，選用靜音專用變頻器，運(yùn)用了消音設(shè)計(jì)手段，故系統(tǒng)能超靜音運(yùn)行。 

　　6、停電不斷水 

　　供電線路停電時(shí)，系統(tǒng)通過BY PASS等手段實(shí)現(xiàn)停電不斷水，即停電時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)切換為市政自來水壓力供水。 

　　7、高度自動(dòng)化 

　　系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制，具有手動(dòng)/自動(dòng)切換、主副泵定時(shí)輪換、壓力調(diào)整、恒壓、高低電壓保護(hù)、欠相保護(hù)、漏電保護(hù)、過載保護(hù)、過熱保護(hù)、缺水保護(hù)、漏水檢測(cè)補(bǔ)償、不用水停車、瞬間跳閘保護(hù)等功能。另可根據(jù)用戶需求配置人機(jī)界面，可視化遠(yuǎn)程調(diào)整、監(jiān)測(cè)和維護(hù)。 

變頻器在恒壓供水方面的應(yīng)用

一、變頻調(diào)速的特點(diǎn)及分析
　　用戶用水量一般是動(dòng)態(tài)的，因此供水不足或供水過剩的情況時(shí)有發(fā)生。而用水和供水之間的不平衡集中反映在供水的壓力上，即用水多而供水少，則壓力低；用水少而供水多，則壓力大。保持供水壓力的恒定，可使供水和用水之間保持平衡，即用水多時(shí)供水也多，用水少時(shí)供水也少，從而提高了供水的質(zhì)量。
　　恒壓供水系統(tǒng)對(duì)于用戶是非常重要的。在生產(chǎn)生活供水時(shí)，若自來水供水因故壓力不足或短時(shí)斷水，可能影響生活質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響生存安全，如發(fā)生火災(zāi)時(shí)，若供水壓力不足或或無水供應(yīng)，不能迅速滅火，可能引起重大經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。所以，用水區(qū)域采用恒壓供水系統(tǒng)，能產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
　　隨著電力技術(shù)的發(fā)展，變頻調(diào)速技術(shù)的日臻完善，以變頻調(diào)速為核心的智能供水控制系統(tǒng)取代了以往高位水箱和壓力罐等供水設(shè)備，起動(dòng)平穩(wěn)，起動(dòng)電流可限制在額定電流以內(nèi)，從而避免了起動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊；由于泵的平均轉(zhuǎn)速降低了，從而可延長(zhǎng)泵和閥門等東西的使用壽命；可以消除起動(dòng)和停機(jī)時(shí)的水錘效應(yīng)。其穩(wěn)定安全的運(yùn)行性能、簡(jiǎn)單方便的操作方式、以及齊全周到的功能，將使供水實(shí)現(xiàn)節(jié)水、節(jié)電、節(jié)省人力，最終達(dá)到高效率的運(yùn)行目的。
二、恒壓供水的變頻應(yīng)用方式
　　通常在同一路供水系統(tǒng)中，設(shè)置多臺(tái)常用泵，供水量大時(shí)多臺(tái)泵全開，供水量小時(shí)開一臺(tái)或兩臺(tái)。在采用變頻調(diào)速進(jìn)行恒壓供水時(shí)，就用兩種方式，其一是所有水泵配用一臺(tái)變頻器；其二是每臺(tái)水泵配用一臺(tái)變頻器。后種方法根據(jù)壓力反饋信號(hào)，通過PID運(yùn)算自動(dòng)調(diào)整變頻器輸出頻率，改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，最終達(dá)到管網(wǎng)恒壓的目的，就一個(gè)閉環(huán)回路，較簡(jiǎn)單，但成本高。前種方法成本低，性能不比后種差，但控制程序較復(fù)雜，是未來的發(fā)展方向，我公司開發(fā)BC2100系列恒壓供水控制系統(tǒng)就可實(shí)現(xiàn)一變頻器控制任意數(shù)馬達(dá)的功能。下面講到的原理都是一變頻器拖動(dòng)多馬達(dá)的系統(tǒng)。
三、PID控制原理
　　根據(jù)反饋原理：要想維持一個(gè)物理量不變或基本不變，就應(yīng)該引這個(gè)物理量與恒值比較，形成閉環(huán)系統(tǒng)。我們要想保持水壓的恒定，因此就必須引入水壓反饋值與給定值比較，從而形成閉環(huán)系統(tǒng)。但被控制的系統(tǒng)特點(diǎn)是非線性、大慣性的系統(tǒng)，現(xiàn)在控制和PID相結(jié)合的方法，在壓力波動(dòng)較大時(shí)使用模糊控制，以加快響應(yīng)速度；在壓力范圍較小時(shí)采用PID來保持靜態(tài)精度。這通過PLC加智能儀表可時(shí)現(xiàn)該算法，同時(shí)對(duì)PLC的編程來時(shí)現(xiàn)泵的工頻與變頻之間的切換。實(shí)踐證明，使用這種方法是可行的，而且造價(jià)也不高。
　　要想維持供水網(wǎng)的壓力不變，根據(jù)反饋定理在管網(wǎng)系統(tǒng)的管理上安裝了壓力變送器作為反饋元件，由于供水系統(tǒng)管道長(zhǎng)、管徑大，管網(wǎng)的充壓都較慢，故系統(tǒng)是一個(gè)大滯后系統(tǒng)，不易直接采用PID調(diào)節(jié)器進(jìn)行控制，而采用PLC參與控制的方式來實(shí)現(xiàn)對(duì)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)作用。
四、變頻控制原理
　　用變頻調(diào)速來實(shí)現(xiàn)恒壓供水，與用調(diào)節(jié)閥門來實(shí)現(xiàn)恒壓供水相比，節(jié)能效果十分顯著（可根據(jù)具體情況計(jì)算出來）。其優(yōu)點(diǎn)是：
   1、 起動(dòng)平衡，起動(dòng)電流可限制在額定電流以內(nèi)，從而避免了起動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊；
   2、 由于泵的平均轉(zhuǎn)速降低了，從而可延長(zhǎng)泵和閥門等的使用壽命；
   3、 可以消除起動(dòng)和停機(jī)時(shí)的水錘效應(yīng)。

系統(tǒng)應(yīng)用范圍
   1、 自來水廠、加壓泵房
   2、 居民生活區(qū)、賓館及其它建筑
   3、 企業(yè)生產(chǎn)用水
   4、 鍋爐循環(huán)水系統(tǒng)
   5、 農(nóng)田灌溉系統(tǒng)