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氣壓罐在變頻調速供水系統中的作用

      一般來說，變頻調速供水系統應具有“用水多、耗電大；用水少、耗電小”的節能特點。變頻調速供水系統在正常使用水時，水泵一般工作在高速段，對水泵功耗基本無意義；用水低谷及夜間用水量很少（或無人用水，但管網總有一定泄漏）時，水泵因進入低速運轉，工況偏離高效區，節能效果不佳；就算管網做到 全密封無泄漏，沒有配置氣壓罐的變頻供水設備依靠水泵低速運轉來保證管網恒壓，也就是說，就算用戶不用水，管網無水流，為了保證管網的壓力，水泵也必，須維持一定的低轉速運行，此時水泵所消耗的電能全部都浪費掉了。

 

      為了減少變頻調速供水系統小流量或零流量時水泵的能耗，生活變頻供水設備一定要配置穩壓氣壓罐，在小流量或零流量供水時，由氣壓罐穩壓補充。

 

那么、氣壓罐在變頻調速供水系統中到底起什么作用呢?

一、氣壓罐是水泵可以進入睡眠的前提條件

 

氣壓罐——利用波義耳(Robert Boyle)氣體定律：PV/T=n；(P－壓力，V－氣壓罐氣體體積，T－溫度)；

 

      在一定溫度下氣體壓力(P)與容積(V)乘積等于常數的原理，利用水的壓縮性極小的性質，用外力將水儲存在罐內，氣體受到壓縮壓力升高，當外力消失壓縮氣體膨脹可將水排除。

 

      眾所周知，生活管網末端閥門很難作到滴水不漏，因此，無氣壓罐的給水設備或系統，由管網自身的壓力水維持系統壓力。由于水的壓縮比遠遠小于氣體，當管網有小流量的泄漏可造成壓力大幅度的下降，可使水泵頻繁啟動。如工頻泵直接向用戶供水，就必需配備氣壓罐，緩解水泵頻繁啟動。由于變頻的應用，設備控制水泵因需而供(變量恒壓)。零流量時變頻控制水泵低速保證管網“恒壓”，利用這一點，不再設置氣壓罐的變頻調速供水系統就必，須有一臺水泵24小時不停工作或頻繁啟動來保證管網的壓力，因此，氣壓罐是保證水泵正常休息并延長睡眠時間的前提。

 

二、氣壓罐的體積決定了水泵睡眠的時間

      (a)氣壓罐體積決定了在一定壓力范圍內補充管網的水量；在管網泄露流量(L/S)一定的情況下，氣壓罐的體積大小決定了水泵再啟動間息時間的長短，體積越大，間息時間越長；因此，選擇體積稍大的氣壓罐可延長水泵的睡眠時間。

 

      (b)正確認識氣壓罐體積的大小。

      體積過大的氣壓罐，會增加資金投入、維護不便、充氣時間長等。例：生活管網變頻恒壓值為P1=0.5MPa，壓力下限(水泵再啟動壓力)P2=0.35MPa，在正常情況下，假設管網泄漏5L/h，在夜間水泵停止工作按7h(22:00－5:00)計算，泄漏為35L，那么，如果氣壓罐在P1P2=0.15MPa壓力范圍內的調節水量大于35L，可保證水泵睡眠7小時。因此，選用調節水量在35～50L左右的氣壓罐是比較合適的。如選用調節水量大大超出50L(上述壓力范圍內)的氣壓罐，雖然水泵的間息工作時間更長，但超過7小時已經開始進入用水階段，延長睡眠時間已無意義。與此相比，配套的小氣壓罐與過大體積氣壓罐具有使水泵相同的間息時間，因此，氣壓罐體積配置過大也不必，要。

 

      綜上所述，對于變頻調速供水系統來說，如何在用水極少的情況下合理的配置氣壓罐，是延長水泵的睡眠時間、降低水泵損耗、延長水泵壽命的重要因素。

 

一、變頻調速供水系統產品概述

　　變頻恒壓變頻調速供水系統，采用 新型微機控制器，結合變頻調速單泵控制技術，研制開發出的高科技產品，由于它直接取代水塔、水箱。是當前供水行業更新換代產品，從而為加壓供水提供了新的途徑，將現代高科技引入了供水領域，是對我國供水技術及設備的革新與改造的創造性貢獻。

 

二、變頻調速供水系統應用范圍

　　1、廣泛應用于城鄉各種類型自來水供水系統

　　2、工業生產工況閉環用水的恒壓控制，生活用水及消防用水。

　　3、鍋爐補水泵、熱力供暖循環泵自動控制

　　4、農田灌溉、噴泉控制

　　5、空調系統及冷卻循環水自動控制

 

三、變頻調速供水系統主要特點

　　1高效節能：由電機學公式可知，系統電機功耗與電機轉速成立方關系，在水壓不變時，水泵出水量與電機轉速成正比關系。本設備采用恒壓量工作方式，當用水量減小時，系統保持管網恒壓，通過降低水泵轉數來減少供水量，耗電量按立方特性降低。例如，供水量為額定值的80％，電機能耗為額定值的51.2％［、（0.83）］節電量為48.8％，通常選用水泵流量比實際用水量大20-30％；而且高峰低谷用水量差額相當大，變頻恒壓供水實際使用中節電非常可觀。

　　2、減少污染，因取消了水塔，高位水箱，減少了二次污染。

　3、設備投資省占地面積小

　　本系統與其它供水方式比較，由于主要設備只是控制柜及水泵（穩壓罐自選），節省了大量的設備占地面積，從而大幅度節省了土建投資，而且就設備本身投資而言，供水量越大，采用變頻恒壓供水設備的價格優勢就越顯著。

　　4、實現無間斷供水或自動定時供水

　　該設備可根據用戶的實際工作要求，實現恒壓變量供水、自動定時供水（實時時鐘功能），休眠功能，計算計遠程自動化控制及各種自我檢測、自我保護和報警功能。

　　5、設備運行合理、可靠性高、配置靈活

　　HBH系列供水設備采用閉環調節控制技術，達到了恒壓供水，避免了由于超壓供水造成的電能浪費，達到節電30％以上效果。

　　6、休眠功能與穩壓罐結合省電效果較好：水泵依據穩壓罐設定壓力，在滿足停機延，時時間及重起延，時時間前提下自動起停。用水高峰時變頻恒壓直接供水，用水低谷時依靠穩壓罐供水。

 

變頻調速供水系統功能特點

1、二種工作方式：

自動工作方式：自動方式是作為正常供水狀態下的一種工作方式。一般來講，當客戶正常供水后即選定該種方式，在自動方式工作時，一切管網的不同供水要求，都將在變頻調速供水系統有效的控制之下，進行多種功能的適應工作。

手動工作方式：該操作方式是為自動工作方式發生故障時，為用戶應急設置的一種工作方式，該工作方式 全采用較簡單的啟動方式，這種方式在操作面板上直接啟停任何一臺水泵電機，一般只有在自動失靈或調試的情況下才采用。

2、主要無部件采用知名品牌元件，變頻調速供水系統整套系統具有很高的可靠性和抗干擾性，其自帶的標準串行通訊口（RS485），使得系統與計算機的通信十分方便，整個設備極容易地并入智能化管理系統。

3、水位保護功能，當水罐水位低于設定水位，系統自動保護停機。液位控制器性能穩定可靠。

4、自動復位功能，停電后復電時或水位恢復時系統自動啟動。

5、故障泵屏蔽，故障泵屏蔽后直接退出運作程序，由備用泵接替工作。

6、自動保護功能：變頻調速供水系統有過載、過流、短路、缺相、超壓、欠壓及缺水停機等自動保護功能。

變頻調速供水系統技術創新點

1、變頻調速供水系統是將自來水管道供水系統中使用的水箱和水泵等聯為一體，使水泵、控制柜、無負壓裝置等設備置于水箱中，通過水箱隔板使設備與水箱中的水隔離。由于水泵放置在水箱內（使用專用低噪音屏蔽泵）大大減少了設備的噪音。

2、變頻調速供水系統變頻泵進水口與無負壓裝置和無負壓時水裝置連接。壓力充足時，無負壓裝置自動開啟，直接由市政管網供水，經過加壓泵實現疊加增壓給用戶供水。當無負城市裝置探測到市政管網壓力下降時，無負壓進水裝置立即啟動，無負壓裝置關閉。此時用戶管道直接由加壓泵從水箱內抽水補壓，確保用戶管道的壓力充足。