恒壓供水（shuǐ）節能設備

　　變頻器恒壓供水工（gōng）程

　　在供水係統中，恒壓供水是（shì）指通過檢測管網壓力，在供水網係中用水量發生變化（huà）時，而控製出口壓力保持在設定值不變的控（kòng）製方式。一般使用水（shuǐ）泵時，選用的設備額定流量通常都超過實（shí）際需要的流量，而實際用水過（guò）程中所需的（de）流量會發生變化，如在樓宇供水中，白天和夜晚的（de）用水量變（biàn）化很大，采用閥門來調節流量（liàng）的方式使用較為普遍。雖然方法簡單，但這（zhè）種方式實際上是通過人為增（zēng）加阻力的辦法達到調節的目（mù）的，這種節流（liú）調節方法浪費（fèi）了大量的電（diàn）能，同時設備（bèi）的使（shǐ）用和維護（hù）成本較高（gāo）。

　　一、變頻調速的特點及分析

　　用戶用水的多少是經常（cháng）變動的，因（yīn）此供水不（bú）足或供水過剩（shèng）的情況時有（yǒu）發生。而用水和供水之間（jiān）的不平衡集中（zhōng）反映在（zài）供水的壓（yā）力上，即用水多（duō）而供水少，則壓力低；用水少而供水多，則壓力大。保持（chí）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（cóng）而（ér）提高了供水的質量。

　　恒壓供水係統對於某些工業或特殊用戶是非常重要的。例如在（zài）某些生產過程中，若自來水供水因故壓力不足或短（duǎn）時斷水，可能影響產品質量，嚴重時使產品（pǐn）報廢和設備損壞。又如發生火（huǒ）災時，若供水壓力不足或或無水供應，不能迅速滅火，可能（néng）引起（qǐ）重大經濟損失和人員傷（shāng）亡。所以，某些用水區采用（yòng）恒壓供水係統，具有較大的經濟和社會（huì）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（sù）為核心的智能供水控製係統取代了以往高位水（shuǐ）箱和壓力罐等供（gòng）水設備，起動平（píng）穩，起（qǐ）動電流可限製在額定電流以內，從而避免（miǎn）了起動時（shí）對電網的衝（chōng）擊；由於（yú）泵的平（píng）均轉速（sù）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（xìng）能、簡單方便的（de）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（dào）高效率的（de）運行（háng）目的。

　　二、恒壓供水的變頻應用方式

　　通常在同（tóng）一（yī）路供水係統中，設置多台常用泵，供水量大時多台泵全開，供水量小時開一台或（huò）兩台（tái）。在采用變（biàn）頻調速（sù）進行恒（héng）壓供（gòng）水時，就用兩種方式，其一（yī）是所有水泵配用一台變頻器；其二是每台水泵配用一台變（biàn）頻器。後種方法根據壓（yā）力反饋（kuì）信號，通過PID運算（suàn）自動調（diào）整變頻器輸出頻率，改變電動機轉速，最終達到管（guǎn）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，性能不比後種差（chà），但（dàn）控製程序較複雜，是未來的發展方向。

　　三、PID控製原理

　　根據反饋原理：要想維持一個（gè）物理量不變或基本不變，就應該引這個物理量與恒值比較（jiào），形（xíng）成閉（bì）環係（xì）統。我們要想保持水（shuǐ）壓的恒定，因此就必須引入水壓反饋值與給定值比（bǐ）較，從而形成閉環係統。但被控製的係統（tǒng）特點（diǎn）是非線性、大慣性的（de）係統，現在控（kòng）製和PID相結合的方法，在（zài）壓力波（bō）動較大（dà）時使用模糊控製，以（yǐ）加快響（xiǎng）應速度（dù）；在壓力（lì）範圍較小時采用PID來保持靜態精度。這通過PLC加（jiā）智能儀表可時現該算（suàn）法，同時對PLC的編程來時現泵（bèng）的工頻與變頻之間的切（qiē）換。實踐證明，使用這種方法是可行的，而且造價也（yě）不高。

　　要想維持（chí）供水網的壓力不變，根據反饋定理（lǐ）在管網係統的（de）管（guǎn）理上安裝了壓力（lì）變送器作為反饋元件，由於供水係統管道長、管（guǎn）徑大，管網的充壓都較慢，故（gù）係統是一個大滯後係統，不（bú）易直接采用PID調節器進行控製，而（ér）采用PLC參與控製的方式來實現對控製係統調節作（zuò）用。

　　四、變頻控製原理

　　用變頻調（diào）速來實現恒（héng）壓供水，與用（yòng）調節閥門來實現恒壓供水相比，節能效果十分顯著（zhe）（可根據（jù）具體情況計（jì）算出來）。其優點是：

　　1、 起動平衡，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；

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

　　3、 可（kě）以消除起動和停機時的水（shuǐ）錘效應；

　　一般地說，當由一（yī）台變頻器控製一台（tái）電動機時，隻（zhī）需使變頻器的配用電（diàn）動機容量與實（shí）際電動機容量相符即可。當一台變頻器（qì）同時控製兩（liǎng）台電動機時，原則（zé）上變頻器的配用電動機容量應等於兩台（tái）電動機的容量之和。但如在高峰負（fù）載時的用水量比兩台水泵全速（sù）供水量相差（chà）很多時，可考慮適當減小變頻器的容量，但應注意留有足（zú）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（biàn）化頻繁時，電動機（jī）將處於頻繁的升、降速狀態，而升、降速的電流可略超過（guò）電動機的額定（dìng）電流，導致電動機過熱。因此，電動機的熱保護是必需的。對於這種（zhǒng）由（yóu）於頻繁地升、降速而積累起來（lái）的溫升，變頻器內的電子熱（rè）保護功能是難以起到（dào）保護作用的，所以應采用熱繼（jì）電器（qì）來進行電動機的熱保護。

　　在主要功能預置方麵，最（zuì）高（gāo）頻率（lǜ）應以電動機（jī）的額定頻率為變頻（pín）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（yǐ）免影（yǐng）響由PID調節器決（jué）定的動態響應過程。如（rú）變頻器（qì）本身具有PID調節功能（néng）時，隻要在（zài）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、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（jiē）能運行；

　　2、 節水：根據實際用水情況設定管網壓力，自動控（kòng）製水泵出水量，減少了水的跑、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（chōng）擊（jī）切換，防止管網衝擊、避免（miǎn）管網壓力超限，管道破裂。

　　4、 聯網功能：采用全中文工控組態軟件，實時監控（kòng）各（gè）個站（zhàn）點，如電機的電壓、電流、工作頻率、管（guǎn）網壓力及流量等。並且能夠累積每個站點的用電量（liàng），累（lèi）積每台泵（bèng）的出水量，同時提供各種形式的打印報表，以便分析（xī）統計。

　　5、 控製靈活：分段供水，定時供水，手動（dòng）選擇工作方式。

　　6、 自我保護功（gōng）能完善：如某台（tái）泵出現故障，主動向上位機發（fā）出報警信息，同時啟動備（bèi）用泵，以維（wéi）持供水（shuǐ）平衡（héng）。萬一自控係統出現故障，用戶可（kě）以直接操作手（shǒu）動係統，以保護（hù）供（gòng）水。

　　六、係統應用範圍

　　1、 自來水廠、加壓泵房（fáng）

　　2、 居民生活（huó）區、賓館及其它建（jiàn）築

　　3、 企業生產用水

　　4、 鍋爐循環水係統

　　5、 農田灌溉係（xì）統