介绍变频供水设备的多种应用及其控制方法
变频恒压供水系统(自动恒压供水系统) 变频恒压供水系统由蓄水池、变频水泵、传感器、控制系统等组成,通常以供水管网中最高位置的水压值为参照,以该处正常用水所需的压力及流量为为设计参数,通过控制系统调整水泵电机转速调整水泵的输出,从而将该位置的水压控制在设定水压、实现恒压,保证正常供水。需要说明的时,这种恒压是相对的,实际水压是在接近设定水压值附近不断变化。 大多数人认为变频恒压供水技术节能,其最有力的证据是采用变频供水技术后供水能耗降低；但也有学者认为变频恒压供水并不节能甚至耗能,依据是变频泵工作在非工频状态下效率低,对经变频技术改造后供水能耗降低的解释是原供水系统设备规格过大。 1.普通循环软启动变频供水设备 该类型设备在实际应用中较多,系统由水泵机组、循环软启动变频柜、压力仪表、管路系统等构成。变频柜由变频调速器,plc(或变频控制器),低压电器等构成。系统一般选择同型号水泵2~4台,以3台泵为例,系统的工作情况如下:平时1台泵变频供水,当1台泵供水不足时,先开的泵转为工频运行,变频柜再软启动第2台泵,若流量还不够,第2台泵转为工频运行,变频柜再软启动第3台泵。若用水量减少,按启泵顺序依次停止工频泵,直到最后1台泵变频恒压供水。另外系统具有定时换泵功能,若某台泵连续运行超过设定切换时间(一般设为1~2天),变频柜可自动停止该泵切换到下一台泵继续变频运行。换泵时间由程序设定,可按要求随时调整。这样可均衡各泵的运行时间,延长整体泵组的寿命。为达到更好的节能目的,多功能变频控制器设有双恒压接口,系统可实现双恒压供水功能。该系统一般适用于规模较小的多层住宅小区(如300户以内)或其它小规模用水系统,水泵功率一般不超过7.5kw。另外也适用于小流量用水时间很短或用水量变化不大的其它场合,如循环水系统。 消防变频恒压稳压供水设备 多层建筑消火栓或自动喷水灭火系统采用消防主泵变频供水设备时,可不再设稳压小泵,由主泵变频运行来保压。若消防管网室外部分较大,可增加调节容量100l左右的稳压罐即可。设备的主要功能如下。 6.1 主泵变频稳压功能 平时无消防时,设备处于变频稳压工作状态,由电接点压力表采集管网水压信号,当管网水压低于稳压下限时,消防泵变频运行,向消防管网补水,当管网水压达到稳压上限时,消防泵软停止。 6.2 自动换泵功能 消防主泵具有周期轮换稳压运行功能,换泵周期由变频柜程序设定,一般设定为24~48h。若设备检测到稳压主泵故障时,立即切换到另一台主泵稳压运行,并报警显示。 6.3 自动巡检功能 设备具有定期强制自动巡检功能或随时手动巡检功能,以防水泵长期不运转而锈死。巡检周期和单泵巡检运行时间可调。若水泵故障,设备可自动报警并记忆。 6.4 自动消防恒压供水 设备接到消防信号,立即进入消防主泵恒压供水状态。变频柜具有循环软启动功能,若一台泵故障或流量不够,可自动变频启动另一台泵。消防信号解除,立即恢复至平时消防高稳压供水状态。 6.5 智能消防功能 因火灾或管网漏水严重,在无消防信号情况下,设备自动进入消防高恒压供水状态并报警,防止真正火灾发生时水泵频繁启停,水压时高时低不稳,影响灭火用水。该类消防设备安装相对集中,配置简易,系统自动化程度高,减少了平时管理要分散保养、维护、检查的工作量。 深水井变频供水设备 目 前深水井潜水泵采用变频调速控制的也非常广泛,主要是因为不需再建水塔,设备占地小,建设周期短,水质无二次污染,水泵软启动软停车,故障率低,大修周期 延长,寿命提高。但对夜间也要求供水的系统(一般居民生活用水都有要求),仍存在夜间小流量费电问题。一般潜水泵功率较大,小流量频率fl一般在 28hz以上。如30kw的潜水泵,小流量频率按30hz计算,每天夜间近6h内约有50kw·h电能浪费,一年就是kw·h！这还未计入 白天小流量时的用电。为解决小流量耗电问题,可增配1台 直径600~1200的囊式气压罐,一般气压罐可直 接安装在泵房。根据气压罐的调节容量合理设置小流量频率fl。变频柜控制核心仍为plc和多功能pid调节仪,当系统用水量变小,运行频率降至小流量频率 fl时,系统进入小流量变频稳压状态,同时plc自动计算潜水泵启动次数,若小时启动次数d≥12次,系统则回到潜水泵变频恒压供水状态。