氣壓罐在變頻調(diào)速供水系統(tǒng)中的作用
氣壓罐在變頻調(diào)速供水系統(tǒng)中的作用
一般來(lái)說(shuō)，變頻調(diào)速供水系統(tǒng)應(yīng)具有“用水多、耗電大；用水少、耗電小”的節(jié)能特點(diǎn)。變頻調(diào)速供水系統(tǒng)在正常使用水時(shí)，水泵一般工作在高速段，對(duì)水泵功耗基本無(wú)意義；用水低谷及夜間用水量很少（或無(wú)人用水，但管網(wǎng)總有一定泄漏）時(shí)，水泵因進(jìn)入低速運(yùn)轉(zhuǎn)，工況偏離高效區(qū)，節(jié)能效果不佳；就算管網(wǎng)做到 全密封無(wú)泄漏，沒(méi)有配置氣壓罐的變頻供水設(shè)備依靠水泵低速運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)保證管網(wǎng)恒壓，也就是說(shuō)，就算用戶不用水，管網(wǎng)無(wú)水流，為了保證管網(wǎng)的壓力，水泵也必，須維持一定的低轉(zhuǎn)速運(yùn)行，此時(shí)水泵所消耗的電能全部都浪費(fèi)掉了。
為了減少變頻調(diào)速供水系統(tǒng)小流量或零流量時(shí)水泵的能耗，生活變頻供水設(shè)備一定要配置穩(wěn)壓氣壓罐，在小流量或零流量供水時(shí)，由氣壓罐穩(wěn)壓補(bǔ)充。
那么、氣壓罐在變頻調(diào)速供水系統(tǒng)中到底起什么作用呢?
一、氣壓罐是水泵可以進(jìn)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(shù)的原理，利用水的壓縮性極小的性質(zhì)，用外力將水儲(chǔ)存在罐內(nèi)，氣體受到壓縮壓力升高，當(dāng)外力消失壓縮氣體膨脹可將水排除。
眾所周知，生活管網(wǎng)末端閥門(mén)很難作到滴水不漏，因此，無(wú)氣壓罐的給水設(shè)備或系統(tǒng)，由管網(wǎng)自身的壓力水維持系統(tǒng)壓力。由于水的壓縮比遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于氣體，當(dāng)管網(wǎng)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(dòng)。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(dòng)。由于變頻的應(yīng)用，設(shè)備控制水泵因需而供(變量恒壓)。零流量時(shí)變頻控制水泵低速保證管網(wǎng)“恒壓”，利用這一點(diǎn)，不再設(shè)置氣壓罐的變頻調(diào)速供水系統(tǒng)就必，須有一臺(tái)水泵24小時(shí)不停工作或頻繁啟動(dòng)來(lái)保證管網(wǎng)的壓力，因此，氣壓罐是保證水泵正常休息并延長(zhǎng)睡眠時(shí)間的前提。
二、氣壓罐的體積決定了水泵睡眠的時(shí)間
(a)氣壓罐體積決定了在一定壓力范圍內(nèi)補(bǔ)充管網(wǎng)的水量；在管網(wǎng)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(dòng)間息時(shí)間的長(zhǎng)短，體積越大，間息時(shí)間越長(zhǎng)；因此，選擇體積稍大的氣壓罐可延長(zhǎng)水泵的睡眠時(shí)間。
(b)正確認(rèn)識(shí)氣壓罐體積的大小。
體積過(guò)大的氣壓罐，會(huì)增加資金投入、維護(hù)不便、充氣時(shí)間長(zhǎng)等。例：生活管網(wǎng)變頻恒壓值為P1=0.5MPa，壓力下限(水泵再啟動(dòng)壓力)P2=0.35MPa，在正常情況下，假設(shè)管網(wǎng)泄漏5L/h，在夜間水泵停止工作按7h(22:00－5:00)計(jì)算，泄漏為35L，那么，如果氣壓罐在P1P2=0.15MPa壓力范圍內(nèi)的調(diào)節(jié)水量大于35L，可保證水泵睡眠7小時(shí)。因此，選用調(diào)節(jié)水量在35～50L左右的氣壓罐是比較合適的。如選用調(diào)節(jié)水量大大超出50L(上述壓力范圍內(nèi))的氣壓罐，雖然水泵的間息工作時(shí)間更長(zhǎng)，但超過(guò)7小時(shí)已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入用水階段，延長(zhǎng)睡眠時(shí)間已無(wú)意義。與此相比，配套的小氣壓罐與過(guò)大體積氣壓罐具有使水泵相同的間息時(shí)間，因此，氣壓罐體積配置過(guò)大也不必，要。
綜上所述，對(duì)于變頻調(diào)速供水系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，如何在用水極少的情況下合理的配置氣壓罐，是延長(zhǎng)水泵的睡眠時(shí)間、降低水泵損耗、延長(zhǎng)水泵壽命的重要因素。
一、變頻調(diào)速供水系統(tǒng)產(chǎn)品概述
變頻恒壓變頻調(diào)速供水系統(tǒng)，采用 新型微機(jī)控制器，結(jié)合變頻調(diào)速單泵控制技術(shù)，研制開(kāi)發(fā)出的高科技產(chǎn)品，由于它直接取代水塔、水箱。是當(dāng)前供水行業(yè)更新?lián)Q代產(chǎn)品，從而為加壓供水提供了新的途徑，將現(xiàn)代高科技引入了供水領(lǐng)域，是對(duì)我國(guó)供水技術(shù)及設(shè)備的革新與改造的創(chuàng)造性貢獻(xiàn)。
二、變頻調(diào)速供水系統(tǒng)應(yīng)用范圍
1、廣泛應(yīng)用于城鄉(xiāng)各種類型自來(lái)水供水系統(tǒng)
2、工業(yè)生產(chǎn)工況閉環(huán)用水的恒壓控制，生活用水及消防用水。
3、鍋爐補(bǔ)水泵、熱力供暖循環(huán)泵自動(dòng)控制
4、農(nóng)田灌溉、噴泉控制
5、空調(diào)系統(tǒng)及冷卻循環(huán)水自動(dòng)控制
三、變頻調(diào)速供水系統(tǒng)主要特點(diǎn)
1高效節(jié)能：由電機(jī)學(xué)公式可知，系統(tǒng)電機(jī)功耗與電機(jī)轉(zhuǎn)速成立方關(guān)系，在水壓不變時(shí)，水泵出水量與電機(jī)轉(zhuǎn)速成正比關(guān)系。本設(shè)備采用恒壓量工作方式，當(dāng)用水量減小時(shí)，系統(tǒng)保持管網(wǎng)恒壓，通過(guò)降低水泵轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)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(jī)能耗為額定值的51.2％［、（0.83）］節(jié)電量為48.8％，通常選用水泵流量比實(shí)際用水量大20-30％；而且高峰低谷用水量差額相當(dāng)大，變頻恒壓供水實(shí)際使用中節(jié)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(shè)備投資省占地面積小
本系統(tǒng)與其它供水方式比較，由于主要設(shè)備只是控制柜及水泵（穩(wěn)壓罐自選），節(jié)省了大量的設(shè)備占地面積，從而大幅度節(jié)省了土建投資，而且就設(shè)備本身投資而言，供水量越大，采用變頻恒壓供水設(shè)備的價(jià)格優(yōu)勢(shì)就越顯著。
4、實(shí)現(xiàn)無(wú)間斷供水或自動(dòng)定時(shí)供水
該設(shè)備可根據(jù)用戶的實(shí)際工作要求，實(shí)現(xiàn)恒壓變量供水、自動(dòng)定時(shí)供水（實(shí)時(shí)時(shí)鐘功能），休眠功能，計(jì)算計(jì)遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制及各種自我檢測(cè)、自我保護(hù)和報(bào)警功能。
5、設(shè)備運(yùn)行合理、可靠性高、配置靈活
HBH系列供水設(shè)備采用閉環(huán)調(diào)節(jié)控制技術(shù)，達(dá)到了恒壓供水，避免了由于超壓供水造成的電能浪費(fèi)，達(dá)到節(jié)電30％以上效果。
6、休眠功能與穩(wěn)壓罐結(jié)合省電效果較好：水泵依據(jù)穩(wěn)壓罐設(shè)定壓力，在滿足停機(jī)延，時(shí)時(shí)間及重起延，時(shí)時(shí)間前提下自動(dòng)起停。用水高峰時(shí)變頻恒壓直接供水，用水低谷時(shí)依靠穩(wěn)壓罐供水。
變頻調(diào)速供水系統(tǒng)功能特點(diǎn)
1、二種工作方式：
自動(dòng)工作方式：自動(dòng)方式是作為正常供水狀態(tài)下的一種工作方式。一般來(lái)講，當(dāng)客戶正常供水后即選定該種方式，在自動(dòng)方式工作時(shí)，一切管網(wǎng)的不同供水要求，都將在變頻調(diào)速供水系統(tǒng)有效的控制之下，進(jìn)行多種功能的適應(yīng)工作。
手動(dòng)工作方式：該操作方式是為自動(dòng)工作方式發(fā)生故障時(shí)，為用戶應(yīng)急設(shè)置的一種工作方式，該工作方式 全采用較簡(jiǎn)單的啟動(dòng)方式，這種方式在操作面板上直接啟停任何一臺(tái)水泵電機(jī)，一般只有在自動(dòng)失靈或調(diào)試的情況下才采用。
2、主要無(wú)部件采用知名品牌元件，變頻調(diào)速供水系統(tǒng)整套系統(tǒng)具有很高的可靠性和抗干擾性，其自帶的標(biāo)準(zhǔn)串行通訊口（RS485），使得系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)的通信十分方便，整個(gè)設(shè)備極容易地并入智能化管理系統(tǒng)。
3、水位保護(hù)功能，當(dāng)水罐水位低于設(shè)定水位，系統(tǒng)自動(dòng)保護(hù)停機(jī)。液位控制器性能穩(wěn)定可靠。
4、自動(dòng)復(fù)位功能，停電后復(fù)電時(shí)或水位恢復(fù)時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)。
5、故障泵屏蔽，故障泵屏蔽后直接退出運(yùn)作程序，由備用泵接替工作。
6、自動(dòng)保護(hù)功能：變頻調(diào)速供水系統(tǒng)有過(guò)載、過(guò)流、短路、缺相、超壓、欠壓及缺水停機(jī)等自動(dòng)保護(hù)功能。
變頻調(diào)速供水系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)
1、變頻調(diào)速供水系統(tǒng)是將自來(lái)水管道供水系統(tǒng)中使用的水箱和水泵等聯(lián)為一體，使水泵、控制柜、無(wú)負(fù)壓裝置等設(shè)備置于水箱中，通過(guò)水箱隔板使設(shè)備與水箱中的水隔離。由于水泵放置在水箱內(nèi)（使用專用低噪音屏蔽泵）大大減少了設(shè)備的噪音。
2、變頻調(diào)速供水系統(tǒng)變頻泵進(jìn)水口與無(wú)負(fù)壓裝置和無(wú)負(fù)壓時(shí)水裝置連接。壓力充足時(shí)，無(wú)負(fù)壓裝置自動(dòng)開(kāi)啟，直接由市政管網(wǎng)供水，經(jīng)過(guò)加壓泵實(shí)現(xiàn)疊加增壓給用戶供水。當(dāng)無(wú)負(fù)城市裝置探測(cè)到市政管網(wǎng)壓力下降時(shí)，無(wú)負(fù)壓進(jìn)水裝置立即啟動(dòng)，無(wú)負(fù)壓裝置關(guān)閉。此時(shí)用戶管道直接由加壓泵從水箱內(nèi)抽水補(bǔ)壓，確保用戶管道的壓力充足。
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