一、概述

本工程為住宅樓工程，供18層2棟，23層3棟，建筑物高度72米，供水分區(qū)：1－3層由市政管網(wǎng)直接供給，4－15層由中區(qū)變頻恒壓供水設(shè)備加壓，服務(wù)用戶396戶，16－23層由高區(qū)變頻恒壓供水設(shè)備加壓，服務(wù)用戶162戶。工程中生活用水由市政自來(lái)水管網(wǎng)供給，給水管為DN150，用水高峰時(shí)期水壓力約為0.2～0.3MPa左右。

二、設(shè)計(jì)依據(jù)

1、本工程的基本資料；

2、《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50015-2003。

三、設(shè)計(jì)的基本思想

本方案本著節(jié)能、環(huán)保、安全，高效、降低運(yùn)行成本，減少維護(hù)費(fèi)用等原則，采用設(shè)計(jì)技術(shù)先進(jìn)，運(yùn)行可靠，應(yīng)用廣泛的變頻恒壓供水方案。

四、工作原理

在供水系統(tǒng)中，恒壓供水是指通過(guò)檢測(cè)管網(wǎng)壓力，在供水網(wǎng)系中用水量發(fā)生變化時(shí)，而控制出口壓力保持在設(shè)定值不變的控制方式。一般使用水泵時(shí)，選用的設(shè)備額定流量通常都超過(guò)實(shí)際需要的流量，而實(shí)際用水過(guò)程中所需的流量會(huì)發(fā)生變化，如在樓宇供水中，白天和夜晚的用水量變化很大，采用閥門來(lái)調(diào)節(jié)流量的方式使用較為普遍。雖然方法簡(jiǎn)單，但這種方式實(shí)際上是通過(guò)人為增加阻力的辦法達(dá)到調(diào)節(jié)的目的，這種節(jié)流調(diào)節(jié)方法浪費(fèi)了大量的電能，同時(shí)設(shè)備的使用和維護(hù)成本較高。

近年來(lái)，隨著變頻調(diào)速技術(shù)的日益成熟，其顯著的節(jié)能效果和可靠穩(wěn)定的控制方式，在供水系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。變頻恒壓供水系統(tǒng)對(duì)水泵電機(jī)實(shí)行無(wú)級(jí)調(diào)速，依據(jù)用水量及水壓變化通過(guò)微機(jī)檢測(cè)、運(yùn)算，自動(dòng)改變水泵轉(zhuǎn)速保持水壓恒定以滿足用水要求，是目前最先進(jìn)，合理的節(jié)能供水系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的水塔、高位水箱、氣壓罐等供水方式比較，不論是投資、運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、還是系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、自動(dòng)化程度等方面都具有優(yōu)勢(shì)。變頻恒壓供水系統(tǒng)一般應(yīng)用于以下場(chǎng)合：

1、適用于任何自來(lái)水壓力不足需要加壓供水的地區(qū)；2、滿足新建的住宅小區(qū)或辦公樓等生活用水；3、原有供水系統(tǒng)（如氣壓、水塔、高位水箱、自來(lái)水廠）供水改造；4、提供低層自來(lái)水壓力不能滿足要求的消防用水；5、自來(lái)水廠的大型給水中間加壓泵站；6、工礦企業(yè)的生產(chǎn)、生活用水等；7、各種循環(huán)水系統(tǒng)。

五、總體方案

恒壓供水系統(tǒng)框圖

上圖為恒壓供水系統(tǒng)框圖，供水壓力由用戶在PID調(diào)節(jié)器上設(shè)定，同時(shí)壓力傳感器將管路的實(shí)際壓力反饋給PID調(diào)節(jié)器，經(jīng)過(guò)PID算法得出的比較變量將以模擬量的形式接入到變頻器的頻率設(shè)定端，再由變頻器控制電機(jī)及水泵的轉(zhuǎn)速、最終調(diào)節(jié)水泵的輸出流量達(dá)到恒壓供水目的，滿足供水及用水平衡。整個(gè)控制過(guò)程如下：

用水需求↑ —— 管路水壓↓—— 壓力設(shè)定值與返饋值的差值↑ —— PID輸出↑ —— 變頻器輸出頻率↑ —— 水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速↑ —— 供水流量↑—— 管路水壓趨于穩(wěn)定

該系統(tǒng)的主要特點(diǎn)

（1）高效節(jié)能。與傳統(tǒng)供水方式相比變頻恒壓供水能節(jié)能30%-60%。（2）占地面積小，投入少，效率高。（3）配置靈活，自動(dòng)化程度高，功能齊全，靈活可靠。（4）運(yùn)行合理，由于一天內(nèi)的平均轉(zhuǎn)速下降，軸上的平均扭矩和磨損減少，水泵的壽命將大為提高。（5）由于能對(duì)水泵實(shí)現(xiàn)軟停和軟起，并可消除水錘效應(yīng)（水錘效應(yīng)：直接起動(dòng)和停機(jī)時(shí)，液體動(dòng)能的急劇變?nèi)?，?dǎo)致對(duì)管網(wǎng)的極大沖擊，有很大破壞力）。（6）操作簡(jiǎn)便，省時(shí)省力。

六、主要設(shè)備選型

澤天傳感設(shè)計(jì)的變頻給水設(shè)備控制器采用最新微電腦處理設(shè)計(jì)制造，應(yīng)用簡(jiǎn)單方便，其主要特點(diǎn)有：

1、外部接線簡(jiǎn)單?？刂破饕褜⒏鞣N復(fù)雜的邏輯控制軟件化，用戶只需通過(guò)菜單設(shè)置，可使控制器適用于不同的供水控制系統(tǒng)特別是當(dāng)要求改變控制方式時(shí)在大多數(shù)情況下，只需在顯示器上改變菜單的設(shè)置，即可達(dá)到目的，而無(wú)需改變外部復(fù)雜的外部接線。

2、可靠性高。由于控制器已將各種功能模塊集成于內(nèi)部，外部配件少、使用低壓控制電源（+24V）及接口連線簡(jiǎn)單，進(jìn)一步降低了整個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)故障的機(jī)會(huì)。

3、調(diào)試簡(jiǎn)單方便。根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)，大多數(shù)控制系統(tǒng)在完成外部接線后，在泵組及管網(wǎng)正常的情況下，極短時(shí)間內(nèi)（小于半小時(shí)）即可調(diào)整完畢。

4、水壓設(shè)定控制直觀、準(zhǔn)確、操作方便簡(jiǎn)單。內(nèi)置多種水壓設(shè)置方式（包括分時(shí)動(dòng)態(tài)設(shè)定及定時(shí)啟動(dòng)、停止控制器運(yùn)行等），以適應(yīng)于不同的控制系統(tǒng)，同時(shí)可采用開(kāi)關(guān)信號(hào)自動(dòng)轉(zhuǎn)換水壓控制值，而且水壓控制準(zhǔn)確、穩(wěn)定在所需壓力范圍之內(nèi)。

5、同步、準(zhǔn)確、無(wú)誤的壓力顯示?？刂破鲀?nèi)部采用查表法求取實(shí)際壓力，就算采用一般誤差較大的遠(yuǎn)程壓力表，也能使水壓顯示值與管網(wǎng)壓力表的指針保持一致；使操作者能夠準(zhǔn)確無(wú)誤地了解管網(wǎng)的實(shí)際壓力情況，使系統(tǒng)設(shè)備顯得更加先進(jìn)及精密靠。

6、系統(tǒng)功能完善。與目前國(guó)內(nèi)同類設(shè)備比較，本設(shè)備更顯示出其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。在設(shè)備工作現(xiàn)場(chǎng)，工程人員可根據(jù)泵組的實(shí)際情況在顯示屏的提示下，隨時(shí)改變各種控制參數(shù)，由此保證泵組處于最優(yōu)化的運(yùn)行狀態(tài)；而一般的可編程控制器必須通過(guò)改變程序，才能達(dá)到，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，帶來(lái)很大的麻煩。

7、系統(tǒng)保護(hù)功能齊全。除具有一般的電器保護(hù)功能外，在系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)設(shè)置方面，對(duì)已設(shè)定完畢的參數(shù)具有二級(jí)密碼保護(hù)，非操作人員無(wú)法隨意改變，使系統(tǒng)的正常運(yùn)行更加可靠。

8、控制精度高。本控制程序中所有的模擬量均為數(shù)碼處理。改良的PID字控制系統(tǒng)能夠避免一般PID死區(qū)（對(duì)水泵控制而言）所帶來(lái)的控制誤差，使系統(tǒng)的供水壓力更加穩(wěn)定。

9、先進(jìn)的機(jī)組睡眠功能應(yīng)用。可使機(jī)組在每天的零流量的區(qū)域中自動(dòng)啟、停、間歇型的供水方式，使節(jié)電效果更佳，使控制系統(tǒng)更加受直接用戶歡迎。

10、維修簡(jiǎn)單方便。獨(dú)有的系統(tǒng)故障檢測(cè)、明確的故障部位提示，使工程人員能夠清楚地了解故障所在。

七、軟件設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)有“手動(dòng)”、“自動(dòng)”兩種控制方式：

1手動(dòng)方式  此方式下由變頻器的設(shè)定頻率控制水泵的轉(zhuǎn)速，水泵的啟停由對(duì)應(yīng)的手動(dòng)按鈕控制，按啟動(dòng)鍵該鍵對(duì)應(yīng)的水泵啟動(dòng)，按停止鍵對(duì)應(yīng)的水泵停止，水泵的狀態(tài)由相應(yīng)的指示燈指示。此方式用于設(shè)備調(diào)試及檢修。

2自動(dòng)方式  供水柜安裝一臺(tái)變頻器拖動(dòng)三臺(tái)水泵，通過(guò)操作面板輸入的給定壓力與由壓力變送器送入的水泵出水壓力進(jìn)行比較，由變頻器通過(guò)PID調(diào)節(jié)自動(dòng)調(diào)整變頻器的運(yùn)行頻率，使水泵在變頻器拖動(dòng)下實(shí)現(xiàn)恒壓變量供水，恒壓供水壓力可在1500-5000kpa間連續(xù)調(diào)整。為實(shí)現(xiàn)流量大范圍變化恒壓供水，供水控制器還完成水泵拖動(dòng)中變頻/工頻運(yùn)行的上、下行切換。當(dāng)供水壓力降低，變頻器輸出頻率增大，一直增至頻率上限，水泵將由變頻運(yùn)行切換到工頻運(yùn)行，同時(shí)啟動(dòng)另就一臺(tái)水泵變頻運(yùn)行；當(dāng)供水壓力增大，變頻器輸出頻率減小，一直減至頻率下限，工頻運(yùn)行的水泵將停止運(yùn)行，變頻運(yùn)行的水泵繼續(xù)運(yùn)行在變頻狀態(tài)。

八、投資效益分析

1，直接經(jīng)濟(jì)效益  節(jié)約電能   對(duì)于泵和風(fēng)機(jī)，流體流量與轉(zhuǎn)速一次方成正比，轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的二次方成正比，而功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比，轉(zhuǎn)速降低，電機(jī)功耗將以三次方下降，因此變頻調(diào)速的節(jié)電效果非常顯著。如果流量由100%降到70%，則轉(zhuǎn)速降到70%，壓頭降到49%，而電機(jī)的功耗降到34.3%，理論上節(jié)能65.7%。如果原本采用風(fēng)門、閥門調(diào)節(jié)，流量降低、壓頭增加，電機(jī)功率減少5%，這樣，變頻調(diào)速比風(fēng)門、閥門類調(diào)節(jié)節(jié)能60%左右。

2，間接經(jīng)濟(jì)效益  減輕了主送電變壓器的負(fù)擔(dān)、增大了變壓器的寬裕度，因而增加了用戶的負(fù)荷使用容量；延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命20%—30%；提高使用的安全保障，可減少設(shè)備維護(hù)支出25%—50%；可節(jié)約工時(shí)25%—50%。

3、改造后其它各方面優(yōu)越性

1）. 可以大量節(jié)約電能；2）. 采用獨(dú)特的空間矢量（SVPWM）調(diào)制方式；3）. 操作簡(jiǎn)單，具有鍵盤鎖定功能，防止誤操作；4）. 電機(jī)運(yùn)行噪聲大大降低；5）. 供水壓力平穩(wěn)，提高了壓力控制精度；6）. 具有過(guò)載、過(guò)壓、過(guò)流、欠壓、電源缺相等自動(dòng)保護(hù)功能；7）.對(duì)機(jī)械方面也是大有益處，在低于原設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速的情況下運(yùn)行，各轉(zhuǎn)動(dòng)部件的磨損大降低，水泵的使用壽命延長(zhǎng)減少維修與維護(hù)費(fèi)用，提高生產(chǎn)效益與生產(chǎn)效率。

九、系統(tǒng)報(bào)價(jià)

十、售后服務(wù)

1）、產(chǎn)品保修：12個(gè)月免費(fèi)維修、因質(zhì)量問(wèn)題三個(gè)月免費(fèi)更換產(chǎn)品。

2）、產(chǎn)品更換  a、屬于產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題，由我司承擔(dān)維修費(fèi)用。b、不屬于產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題導(dǎo)致的維修及產(chǎn)品更換做到，方便客戶，僅收成本費(fèi)用。c、非保修期發(fā)生的維護(hù)、維修及產(chǎn)品的更換僅收回成本費(fèi)（含材料、人工及費(fèi)用）。

3）、品質(zhì)保證，用心服務(wù)

本產(chǎn)品品質(zhì)保證按如下條款辦理：產(chǎn)品出貨后因產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題，12個(gè)月內(nèi)保修。設(shè)備交付使用后電話回訪，指導(dǎo)檢查機(jī)器，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題于未然，不讓設(shè)備出現(xiàn)故障。設(shè)備一旦發(fā)生故障，會(huì)受到系統(tǒng)旁路功能的保護(hù)，不會(huì)影響設(shè)備的正常使用。本公司接到客戶保修電話后，24小時(shí)趕到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行維修。無(wú)論從何處購(gòu)買澤天傳感產(chǎn)品，均享受終身有償服務(wù)。上門維修，紀(jì)律嚴(yán)明，用心服務(wù)，客戶至尊。

由于地震、火災(zāi)、雷擊、風(fēng)水災(zāi)害、異常電壓或其他自然災(zāi)害的原因所引起的故障屬有償維修；不正確的操作和未經(jīng)允許自行修理所引起的問(wèn)題屬有償維修；

4）技術(shù)培訓(xùn)

a．培訓(xùn)相關(guān)操作人員，教授控制技術(shù)；b．提供節(jié)能控制系統(tǒng)電氣控制原理圖；c．提供變頻器使用說(shuō)明書、供水專用控制器使用說(shuō)明。

十一、結(jié)論

總之，節(jié)能降耗，降低成本，不僅給貴公司帶來(lái)明顯的經(jīng)濟(jì)效益，而且還可以給貴公司顯著的社會(huì)效益，如此利國(guó)、利民又利己，一舉多得之事，何樂(lè)而不為之！澤天傳感愿與貴公司攜手共進(jìn)，在節(jié)能領(lǐng)域中共創(chuàng)美好未來(lái)！ 本文源自澤天傳感，版權(quán)所有，轉(zhuǎn)載請(qǐng)保留出處。