小區二次供水智能疊壓節能系統介紹與工作原理
2013-7-8 15:07:21??????點擊：
一、小區二次供水智能疊壓節能系統的變頻應用方式
通常在同一路供水系統中，設置多臺常用泵，供水量大時多臺泵全開，供水量小時開一臺或兩臺。在采用變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臺變頻器；其二是每臺水泵配用一臺變頻器。后種方法根據壓力反饋信號，通過PID運算自動調整變頻器輸出頻率，改變電動機轉速，最終達到管網恒壓的目的，就一個閉環回路，較簡單，但成本高。前種方法成本低，性能不比后種差，但控制程序較復雜，是未來的發展方向。下面講到的原理都是一變頻器拖動多馬達的系統。
二、小區二次供水智能疊壓節能系統的特點及分析
用戶用水的多少是經常變動的，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，即用水多時供水也多，用水少時供水也少，從而提高了供水的質量。
小區二次供水智能疊壓節能系統對于某些工業或特殊用戶是非常重要的。例如在某些生產過程中，若自來水供水因故壓力不足或短時斷水，可能影響產品質量，嚴重時使產品報廢和設備損壞。又如發生火災時，若供水壓力不足或或無水供應，不能迅速滅火，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系統，具有較大的經濟和社會意義。
隨著電力技術的發展，變頻調速技術的日臻完善，以變頻調速為核心的智能供水控制系統取代了以往高位水箱和壓力罐等供水設備，起動平穩，起動電流可限制在額定電流以內，從而避免了起動時對電網的沖擊；由于泵的平均轉速降低了，從而可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水錘效應。其穩定安全的運行性能、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、節電、節省人力，最終達到高效率的運行目的。
三、小區二次供水智能疊壓節能系統的PID控制原理
根據反饋原理：要想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，形成閉環系統。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，從而形成閉環系統。但被控制的系統特點是非線性、大慣性的系統，現在控制和PID相結合的方法，在壓力波動較大時使用模糊控制，以加快響應速度；在壓力范圍較小時采用PID來保持靜態精度。這通過PLC加智能儀表可時現該算法，同時對PLC的編程來時現泵的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。
要想維持供水網的壓力不變，根據反饋定理在管網系統的管理上安裝了壓力變送器作為反饋元件，由于供水系統管道長、管徑大，管網的充壓都較慢，故系統是一個大滯后系統，不易直接采用PID調節器進行控制，而采用PLC參與控制的方式來實現對控制系統調節作用。
四、小區二次供水智能疊壓節能系統的變頻控制原理
用變頻調速來實現恒壓供水，與用調節閥門來實現恒壓供水相比，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沖擊；
2、由于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，當由一臺變頻器控制一臺電動機時，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。當一臺變頻器同時控制兩臺電動機時，原則上變頻器的配用電動機容量應等于兩臺電動機的容量之和。但如在高峰負載時的用水量比兩臺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，電動機將處于頻繁的升、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。對于這種由于頻繁地升、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，所以應采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、降速時間在采用PID調節器的情況下，升、降速時間應盡量設定得短一些，以免影響由PID調節器決定的動態響應過程。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。
五、小區二次供水智能疊壓節能系統突出優點是：
小區二次供水智能疊壓節能系統不需建造水塔，投資小、占地少，采用水氣自動調節、自動運轉、節能與自來水自動并網，停電后仍可供水，調試后數年不需看管。比建造水塔節約投資70%，比建高位水箱節約投資60%，大大節約土建投資，廣泛用于企事業單位、住宅區及農村的生產、生活、辦公用水。供水戶在20－2000戶。日供水量在20－50000m3，供水高度達150米，即50層樓房。
六、中贏小區二次供水智能疊壓節能系統的主要原理
小區二次供水智能疊壓節能系統通過檢測管道上壓力傳感器的模擬信號，信號P傳給微電腦控制器并與設定值P0進行比較，用比較結果P作為調節參量來改變變頻器輸出頻率f。因為水泵的轉速n及出口壓力P均與頻率f成正比。所以，
當P＜P0時，頻率f上升，水泵轉速加快，P上升；
當P＞P0時，頻率f下降，水泵轉速n變慢，P下降，
這樣，就使系統壓力P始終逼近設定壓力P0。
當系統水受熱膨脹后，導致壓力高于所設定的上限報警壓力值時，系統壓力控制器自動打開泄壓閥泄水降壓，當壓力恢復到正常值時，泄壓閥自動關閉，停止泄水降壓。
七、中贏小區二次供水智能疊壓節能系統介紹
傳統小區二次供水智能疊壓節能系統采用氣壓式供水，利用密封罐體，使局部增壓達到供水目的，其工作過程是水泵啟動，將水通過止回閥注入罐體，從而使罐體內壓力增大，當壓力達到所設定壓力上限時，壓力自動控制器自動關閉水泵，使水泵停止運行。由于供水罐體內壓力高于供水管網壓力，所以能自動降壓供水，當壓力減小到設定壓力下限時，自動控制水泵啟動，自動向供水罐內注水，如此往復，中贏無塔供水系統在原有的氣壓式供水的基礎上大膽創新，融合世界上先進的變頻技術，PID調節技術，改傳統的氣壓式供水為變頻恒壓供水。取代原先必須有的氣壓罐。并且對水泵采用變頻調速，根據用水量的變化來調節水泵的轉速，不僅可以節省大量的能源，而且降低了水泵運行躁聲，廷長了水泵的使用壽命。
八、中贏小區二次供水智能疊壓節能系統產品優勢
1、解決低水壓問題
采用中贏小區二次供水智能疊壓節能系統使得整個供水保持壓力恒定。
2、避免使用氣壓罐造成的水質污染
取代傳統的氣壓式所必須的氣壓罐供水方式，消除了水污染的源頭。
3、節約電能，縮小占地面積
比氣壓式供水節電30%以上，該設備占地面積小，安裝簡單，縮短施工工期。
九、中贏小區二次供水智能疊壓節能系統與氣壓式供水設備比較
運行方式比較：
中贏小區二次供水智能疊壓節能系統變頻控制是改變水泵轉速來保持供水壓力的穩定，而壓力控制是由壓力罐和壓力開關來控制壓力。
特點：變頻控制1、比一般設備成本高。2、供水壓力穩定。3、節電，運行費用低。4、水泵及電機壽命長。5、無水錘現象，運行穩定
小區二次供水智能疊壓節能系統壓力控制：
1、價格較低。
2、供水壓力偏差大。
3、控制方式簡單，維修方便。
4、水泵及電機的壽命短。
使設備不停供水，全自動運行。該無塔供水系統最大的優點是在停電狀態下，仍可短時供水。
十、中贏小區二次供水智能疊壓節能系統與氣壓式供水系統比較
小區二次供水智能疊壓節能系統變頻控制
調節水泵的轉速來保持管網壓力恒定，在系統出水管路處檢測到的壓力小于水泵的啟動壓力值時，能夠自動調節水泵轉速使出口壓力恒定。水泵達到工頻轉速運行但壓力達不到設定壓力時，系統按順序啟停P2、P3水泵；隨著用水量的減少，出口壓力上升，水泵的轉速逐漸降低。如果水泵轉速降至系統設置的最低轉速，系統按P3、P2、P1停止水泵運行。
當管網壓力大于啟動壓力設定值時，由與出水管路連接的壓力罐供水，如果管網壓力等于啟動壓力設定值時啟動水泵，水泵運行中管網壓力達到停止壓力時水泵停止運行，水泵啟動后管網壓力超過啟動壓力，但未達到停止壓力時水泵持續運行；水泵全速運行后管網壓力仍未達到啟動壓力時系統追加其它水泵啟動。
十一、中贏小區二次供水智能疊壓節能系統分類
生活水池自灌式供水方式
這種供水方式水池的水面高于水泵的葉輪，使水泵的葉輪處于全淹沒狀態，水泵吸水可靠。根據實際需要可設置2-4臺水泵并聯恒壓供水，泵組全部循環軟啟動，根據用水量的大小控制自動補泵和減泵，幾臺泵自動定時交換運行，根據使用場所的不同實現變量恒壓、變量變壓供水，進一步提高節能效果。
這種供水方式水池的水面低于水泵的進水口，稱為自吸式，水泵吸水不可靠，容易出現掉水引水的現象，解決的辦法是設置引水罐，如圖，泵前加一引水罐。
小區二次供水智能疊壓節能系統水井變頻供水方式
設備采用潛水泵變頻控制，可以是一臺泵，也可以控制多臺泵，每臺泵均根據用水量的變化自動投入運行。
十二、小區二次供水智能疊壓節能系統應用領域
（1） 適用地域范圍：適用于城市管網壓力較充足的地區加壓給水；
（2） 適用工程類型：工礦企業的生產、生活用水、自來水廠的大型給水中間加壓泵站；
（3） 適用工程部位：給水二次加壓系統；
（4） 其它適用范圍：新建、改建、擴建住宅樓，辦公樓、賓館、飯店等公共建筑生活用水；
（5） 使用單位類型：設計單位、施工單位、監理單位。
十三、小區二次供水智能疊壓節能系統技術參數
■流量范圍 0—600 m3/h
■壓力范圍 0—2.0MPa
■控制水泵單臺電機功率 ≤180KW
■壓力調節精度 ≤0.01MP
■環境溫度 0～+40℃
■相對濕度 90%以下(電控部分)
■電源 380V×(1+10%)50Hz+2Hz
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