变频无负压二次供水技术探讨-陈伟明

变频无负压二次供水技术探讨陈伟明(广西房地产开发总公司,广西南宁530021)摘要:随着给水排水工程技术水平的不断提升,新型的供水设备也不断出现,近年来变频无负压二次供水技术成为业内讨论热点,其以变频恒压供水设备为基础,具备良好的节能效果。文章针对变频无负压二次供水技术进行讨论,阐述了变频无负压供水的定义与特点,并针对具体的工程实例进行探讨。关键词:变频无负压;二次供水;给水doi:10.3969/j.issn.1006-8554.2013.04.0461变频无负压二次供水技术的定义所谓变频无负压二次供水是以变频恒压供水设备为基础,其包括4大组成部分,即无负压调节罐、水泵、气压罐以及智能控制系统等。无负压变频供水技术结合了预压平衡技术、负压反馈技术、真空抑制技术以及信号采集分析处理技术等,可以实现无负压变频供水与空气的完全隔绝,只需利用原来的自来水管网压力即可进行加压供水,不会对外界管网产生任何影响,保证了二次供水的节能性与高效性。2变频无负压的特点变频无负压作为一种新型的供水技术,既有优势也有不足,具体如下:2.1变频无负压的优势变频无负压的优势体现在以下几个方面:①节能。传统的采用联合供水模式的二次供水由市政管网至水池,采用水泵、水箱对自来水的流量、压力进行调节,虽然经过调节的流量与压力可以满足供水要求,但是,由于自来水被直接放入池中,浪费了其自身的压力;并且水池、水箱等设备也会增加工程的初期投入;而采用变频无负压设备则可能实现管网与设备的直接串接,针对市政管网中的负压问题,可以采用真空抑制器、稳流补偿器等装置进行抑制,这样一来,不仅可以将自来水的原有压力充分利用起来,而且变频无负压设备的初期投资也相对较少。②变频无负压设备整个运行过程均处于全密封状态,保证了系统的清洁度。其中负压消除器具备ZP膜滤装置,可以起到阻挡细菌的作用;而稳压平衡器所用的材料通常是不锈钢或者碳钢板,为防止管道内滋生藻类,不锈钢的质量等级可以达到食品级,而碳钢板则经过了严格的防腐处理,从而满足饮用水的供水质量要求。③变频无负压的运行成本更低。因为在变频无负压系统中选择较小型号的加压泵,并且是多台一起运行,所以电能消耗低,并且市政管网处于用水低峰期时,自来水的压力比较大,相应需加压泵提供的压力就比较小,这对于多层或者高层建筑而言,只有用水高峰期才需要加压泵高效运行,其余大部分时间均是低耗运行,因此具有较低的运行成本。2.2变频无负压的不足虽然变频无负压有上述优势,但是,也存在一些不足,体现在以下几个方面:①无法保证供水的可靠性,因为变频无负压系统中没有设置蓄水池,一旦市政供水发生问题会导致设备停运,从而中断供水;②变频无负压技术还存在一定的不成熟,还有很大的完善空间;③由于变频无负压直接从市政管网中抽水,虽然解决了负压问题,但是要由相关主管部门批准;④行业内还未行成可依、可行的变频无负压标准,如果不对变频无负压设备接入管网的行为进行限制,可能会导致管网承受压力过大而损坏管网。3变频无负压应用实例分析某建筑高度60m,地上十五层,地下负一层,建筑面积为72000m2,供水系统双路引入给水管,市政自来水水压0.2MPa,设计最大用水量为每小时27.3方,最大日用水量为每天154.8方。地下室生活泵房内设置变频无负压系统进行供水,系统中包含2台变频水泵,分别用于高区与低区楼层的供水,其中变频无负压设备对高层直接供水,而低区供水则设置全铜比例减压阀减压供水。3.1系统工作原理该工程中变频无负压系统工作原理如图1所示:图1变频无负压系统工作原理示意图该系统中设有手动控制模式,当变频器发生故障或者系统检修时可以启动手动模式,可以根据需要对1号泵、2号泵的启动、停止进行分别控制。由上图可知,如果市政管网中自来水的压力小于用户所需的设定压力,则控制系统会启动变频水泵,直至P3=P2。变频泵的转速与市政管网的压力值成反比,市政管网压力越高,变频水泵的转速就越快。当用户管网压力达到用户所需设定的最大压力,变频水泵就会停止,此时变频无负压系统充分利用自来水压力,保证用户所需水压保持在所需范围内;当用户所需水压低于系统设定最小值时,变频水泵就会自动唤醒工作。在该变频无负压系统中,变频水泵的进水口连接不锈钢无负压罐,控制系统对无负压罐内的压力进行实时监控,采用真空抑制器可以保证无负压罐内无负压产生,保证供水正常。该设备会在市政管网停水时自动停机。3.2恒压原理水管网上设置了压力变送器,该设备可以将出口压力信号转换为标准信号,然后PLC接收端口接收到该标准信号后,再进行PID调节,经过系统运算与给定压力参数进行比较,最终得出调节参数,送至变频器进行水泵转速的控制,实现对系统供水量的调节,保证供水管网压力保持在用户所需设定值范围。如果用户用水量大于1台泵的供水量,则PLC会向切换器