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變頻恒壓供水設備

設備概述

　　變頻恒壓供水設備是一種新型的節能供水設備。變頻恒壓供水設備系運用當今最先進的微電腦控制技術，將變頻調速器與電機水泵組合而成的機電一體化高科技節能供水裝置。變頻恒壓供水設備以水泵出水端水壓（或用戶用水流量）為設定參數，通過微機自動控制變頻器的輸出頻率從而調節水泵電機的轉速，實現用戶管網水壓的閉環調節，使供水系統自動恒穩于設定的壓力值：即用水量增加時，頻率提高，水泵轉速加快；用水量減少時，頻率降低，水泵轉速減慢。這樣就保證了整個用戶管網隨時都有充足的水壓（與用戶設定的壓力一致）和水量（隨用戶的用水情況變化而變化）。 

設備功能特點

　　1、 無負壓 

　　系統與市政管網直聯取水加壓運行不會造成市政自來水管網負壓。 

　　2、 置壓 

　　通過調節許可壓力控制閥可設置市政自來水管網許可吸水壓力。 

　　3、 借壓（或疊壓） 

　　超過許可吸水壓力和流量時可在自來水管網壓力基礎上增壓。與從普通蓄水池吸水相比運行時可減少水泵臺數或（和）降低轉速達到節能目的。 

變頻恒壓供水設備

　　4、變頻恒壓 

　　設備實時通過傳感器檢測出口壓力，將檢測值和設定值進行比較運算，確定電機及水泵投入臺套數和變頻器輸出頻率（反應到電機及水泵為轉速）以追貼用水曲線實現恒壓。 

　　5、無噪音 

　　采用現代設計理念，充分考慮現代人對環境的要求，選用靜音專用變頻器，運用了消音設計手段，故系統能超靜音運行。 

　　6、停電不斷水 

　　供電線路停電時，系統通過BY PASS等手段實現停電不斷水，即停電時系統自動切換為市政自來水壓力供水。 

　　7、高度自動化 

　　系統能實現全自動控制，具有手動/自動切換、主副泵定時輪換、壓力調整、恒壓、高低電壓保護、欠相保護、漏電保護、過載保護、過熱保護、缺水保護、漏水檢測補償、不用水停車、瞬間跳閘保護等功能。另可根據用戶需求配置人機界面，可視化遠程調整、監測和維護。 

變頻器在恒壓供水方面的應用

一、變頻調速的特點及分析
　　用戶用水量一般是動態的，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。
　　恒壓供水系統對于用戶是非常重要的。在生產生活供水時，若自來水供水因故壓力不足或短時斷水，可能影響生活質量，嚴重時會影響生存安全，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，用水區域采用恒壓供水系統，能產生較大的經濟效益和社會效益。
　　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。
二、恒壓供水的變頻應用方式
　　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，我公司開發BC2100系列恒壓供水控制系統就可實現一變頻器控制任意數馬達的功能。下面講到的原理都是一變頻器拖動多馬達的系統。
三、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、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。

系統應用范圍
   1、 自來水廠、加壓泵房
   2、 居民生活區、賓館及其它建筑
   3、 企業生產用水
   4、 鍋爐循環水系統
   5、 農田灌溉系統