小区二次供水智能叠压节能系统介绍与工作原理
2013/7/8 15:07:21 点击：
一、小区二次供水智能叠压节能系统的变频应用方式
通常在同一路供水系统中，设置多台常用泵，供水量大时多台泵全开，供水量小时开一台或两台。在采用变频调速进行恒压供水时，就用两种方式，其一是所有水泵配用一台变频器；其二是每台水泵配用一台变频器。后种方法根据压力反馈信号，通过PID运算自动调整变频器输出频率，改变电动机转速，最终达到管网恒压的目的，就一个闭环回路，较简单，但成本高。前种方法成本低，性能不比后种差，但控制程序较复杂，是未来的发展方向。下面讲到的原理都是一变频器拖动多马达的系统。
二、小区二次供水智能叠压节能系统的特点及分析
用户用水的多少是经常变动的，因此供水不足或供水过剩的情况时有发生。而用水和供水之间的不平衡集中反映在供水的压力上，即用水多而供水少，则压力低；用水少而供水多，则压力大。保持供水压力的恒定，可使供水和用水之间保持平衡，即用水多时供水也多，用水少时供水也少，从而提高了供水的质量。
小区二次供水智能叠压节能系统对于某些工业或特殊用户是非常重要的。例如在某些生产过程中，若自来水供水因故压力不足或短时断水，可能影响产品质量，严重时使产品报废和设备损坏。又如发生火灾时，若供水压力不足或或无水供应，不能迅速灭火，可能引起重大经济损失和人员伤亡。所以，某些用水区采用恒压供水系统，具有较大的经济和社会意义。
随着电力技术的发展，变频调速技术的日臻完善，以变频调速为核心的智能供水控制系统取代了以往高位水箱和压力罐等供水设备，起动平稳，起动电流可限制在额定电流以内，从而避免了起动时对电网的冲击；由于泵的平均转速降低了，从而可延长泵和阀门等东西的使用寿命；可以消除起动和停机时的水锤效应。其稳定安全的运行性能、简单方便的操作方式、以及齐全周到的功能，将使供水实现节水、节电、节省人力，最终达到高效率的运行目的。
三、小区二次供水智能叠压节能系统的PID控制原理
根据反馈原理：要想维持一个物理量不变或基本不变，就应该引这个物理量与恒值比较，形成闭环系统。我们要想保持水压的恒定，因此就必须引入水压反馈值与给定值比较，从而形成闭环系统。但被控制的系统特点是非线性、大惯性的系统，现在控制和PID相结合的方法，在压力波动较大时使用模糊控制，以加快响应速度；在压力范围较小时采用PID来保持静态精度。这通过PLC加智能仪表可时现该算法，同时对PLC的编程来时现泵的工频与变频之间的切换。实践证明，使用这种方法是可行的，而且造价也不高。
要想维持供水网的压力不变，根据反馈定理在管网系统的管理上安装了压力变送器作为反馈元件，由于供水系统管道长、管径大，管网的充压都较慢，故系统是一个大滞后系统，不易直接采用PID调节器进行控制，而采用PLC参与控制的方式来实现对控制系统调节作用。
四、小区二次供水智能叠压节能系统的变频控制原理
用变频调速来实现恒压供水，与用调节阀门来实现恒压供水相比，节能效果十分显著（可根据具体情况计算出来）。其优点是：
1、起动平衡，起动电流可限制在额定电流以内，从而避免了起动时对电网的冲击；
2、由于泵的平均转速降低了，从而可延长泵和阀门等的使用寿命；
3、可以消除起动和停机时的水锤效应；
一般地说，当由一台变频器控制一台电动机时，只需使变频器的配用电动机容量与实际电动机容量相符即可。当一台变频器同时控制两台电动机时，原则上变频器的配用电动机容量应等于两台电动机的容量之和。但如在高峰负载时的用水量比两台水泵全速供水量相差很多时，可考虑适当减小变频器的容量，但应注意留有足够的容量。
虽然水泵在低速运行时，电动机的工作电流较小。但是，当用户的用水量变化频繁时，电动机将处于频繁的升、降速状态，而升、降速的电流可略超过电动机的额定电流，导致电动机过热。因此，电动机的热保护是必需的。对于这种由于频繁地升、降速而积累起来的温升，变频器内的电子热保护功能是难以起到保护作用的，所以应采用热继电器来进行电动机的热保护。
在主要功能预置方面，最高频率应以电动机的额定频率为变频器的最高工作频率。升、降速时间在采用PID调节器的情况下，升、降速时间应尽量设定得短一些，以免影响由PID调节器决定的动态响应过程。如变频器本身具有PID调节功能时，只要在预置时设定PID功能有效，则所设定的升速和降速时间将自动失效。
五、小区二次供水智能叠压节能系统突出优点是：
小区二次供水智能叠压节能系统不需建造水塔，投资小、占地少，采用水气自动调节、自动运转、节能与自来水自动并网，停电后仍可供水，调试后数年不需看管。比建造水塔节约投资70%，比建高位水箱节约投资60%，大大节约土建投资，广泛用于企事业单位、住宅区及农村的生产、生活、办公用水。供水户在20－2000户。日供水量在20－50000m3，供水高度达150米，即50层楼房。
六、中赢小区二次供水智能叠压节能系统的主要原理
小区二次供水智能叠压节能系统通过检测管道上压力传感器的模拟信号，信号P传给微电脑控制器并与设定值P0进行比较，用比较结果P作为调节参量来改变变频器输出频率f。因为水泵的转速n及出口压力P均与频率f成正比。所以，
当P＜P0时，频率f上升，水泵转速加快，P上升；
当P＞P0时，频率f下降，水泵转速n变慢，P下降，
这样，就使系统压力P始终逼近设定压力P0。
当系统水受热膨胀后，导致压力高于所设定的上限报警压力值时，系统压力控制器自动打开泄压阀泄水降压，当压力恢复到正常值时，泄压阀自动关闭，停止泄水降压。
七、中赢小区二次供水智能叠压节能系统介绍
传统小区二次供水智能叠压节能系统采用气压式供水，利用密封罐体，使局部增压达到供水目的，其工作过程是水泵启动，将水通过止回阀注入罐体，从而使罐体内压力增大，当压力达到所设定压力上限时，压力自动控制器自动关闭水泵，使水泵停止运行。由于供水罐体内压力高于供水管网压力，所以能自动降压供水，当压力减小到设定压力下限时，自动控制水泵启动，自动向供水罐内注水，如此往复，中赢无塔供水系统在原有的气压式供水的基础上大胆创新，融合世界上先进的变频技术，PID调节技术，改传统的气压式供水为变频恒压供水。取代原先必须有的气压罐。并且对水泵采用变频调速，根据用水量的变化来调节水泵的转速，不仅可以节省大量的能源，而且降低了水泵运行躁声，廷长了水泵的使用寿命。
八、中赢小区二次供水智能叠压节能系统产品优势
1、解决低水压问题
采用中赢小区二次供水智能叠压节能系统使得整个供水保持压力恒定。
2、避免使用气压罐造成的水质污染
取代传统的气压式所必须的气压罐供水方式，消除了水污染的源头。
3、节约电能，缩小占地面积
比气压式供水节电30%以上，该设备占地面积小，安装简单，缩短施工工期。
九、中赢小区二次供水智能叠压节能系统与气压式供水设备比较
运行方式比较：
中赢小区二次供水智能叠压节能系统变频控制是改变水泵转速来保持供水压力的稳定，而压力控制是由压力罐和压力开关来控制压力。
特点：变频控制1、比一般设备成本高。2、供水压力稳定。3、节电，运行费用低。4、水泵及电机寿命长。5、无水锤现象，运行稳定
小区二次供水智能叠压节能系统压力控制：
1、价格较低。
2、供水压力偏差大。
3、控制方式简单，维修方便。
4、水泵及电机的寿命短。
使设备不停供水，全自动运行。该无塔供水系统最大的优点是在停电状态下，仍可短时供水。
十、中赢小区二次供水智能叠压节能系统与气压式供水系统比较
小区二次供水智能叠压节能系统变频控制
调节水泵的转速来保持管网压力恒定，在系统出水管路处检测到的压力小于水泵的启动压力值时，能够自动调节水泵转速使出口压力恒定。水泵达到工频转速运行但压力达不到设定压力时，系统按顺序启停P2、P3水泵；随着用水量的减少，出口压力上升，水泵的转速逐渐降低。如果水泵转速降至系统设置的最低转速，系统按P3、P2、P1停止水泵运行。
当管网压力大于启动压力设定值时，由与出水管路连接的压力罐供水，如果管网压力等于启动压力设定值时启动水泵，水泵运行中管网压力达到停止压力时水泵停止运行，水泵启动后管网压力超过启动压力，但未达到停止压力时水泵持续运行；水泵全速运行后管网压力仍未达到启动压力时系统追加其它水泵启动。
十一、中赢小区二次供水智能叠压节能系统分类
生活水池自灌式供水方式
这种供水方式水池的水面高于水泵的叶轮，使水泵的叶轮处于全淹没状态，水泵吸水可靠。根据实际需要可设置2-4台水泵并联恒压供水，泵组全部循环软启动，根据用水量的大小控制自动补泵和减泵，几台泵自动定时交换运行，根据使用场所的不同实现变量恒压、变量变压供水，进一步提高节能效果。
这种供水方式水池的水面低于水泵的进水口，称为自吸式，水泵吸水不可靠，容易出现掉水引水的现象，解决的办法是设置引水罐，如图，泵前加一引水罐。
小区二次供水智能叠压节能系统水井变频供水方式
设备采用潜水泵变频控制，可以是一台泵，也可以控制多台泵，每台泵均根据用水量的变化自动投入运行。
十二、小区二次供水智能叠压节能系统应用领域
（1） 适用地域范围：适用于城市管网压力较充足的地区加压给水；
（2） 适用工程类型：工矿企业的生产、生活用水、自来水厂的大型给水中间加压泵站；
（3） 适用工程部位：给水二次加压系统；
（4） 其它适用范围：新建、改建、扩建住宅楼，办公楼、宾馆、饭店等公共建筑生活用水；
（5） 使用单位类型：设计单位、施工单位、监理单位。
十三、小区二次供水智能叠压节能系统技术参数
■流量范围 0—600 m3/h
■压力范围 0—2.0MPa
■控制水泵单台电机功率 ≤180KW
■压力调节精度 ≤0.01MP
■环境温度 0～+40℃
■相对湿度 90%以下(电控部分)
■电源 380V×(1+10%)50Hz+2Hz
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