无塔供水--变频恒压
关于无塔供水
无塔供水设备，顾名思义其实就是用无负压气压罐代替了传统的水塔或者蓄水池，也叫做变频无负压供水设备。传统的供水方式离不开蓄水池，蓄水池中的水一般自来水管供给，这样有压力的水进入水池后变成零，造成大量的能源白白浪费。它可以取代蓄水池，能充分利用自来水管网的压力直接供水或间接供水，避免了能源的二次浪费和二次污染，大幅度节省了基建投资并缩短了施工工期。无塔供水设备由智能型变频控制柜，稳流罐，水泵机组，仪表，阀门及管路，基座等组成，适用于一切需要增高水压，恒定流量的给水系统。无塔供水其实就是一个变频恒压供水系统
变频恒压供水控制系统通过测到的管网压力，经变频器的内置PID调节器运算后，调节输出频率，实现管网的恒压供水。变频器的频率超限信号（一般可作为管网压力极限信号）可适时通知PLC进行变频泵逻辑切换。为防止水锤现象的产生，泵的启停将联动其出口阀门。
无塔供水优点
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%，比建在高位水箱节约投资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。
与传统的水塔、高位水箱、气压罐等供水方式比较，变频恒压供水不论是投资、运行的经济性、还是系统的稳定性、可靠性、自动化程度等方面都具有优势：
（1）高效节能。与传统供水方式相比变频恒压供水能节能30%-60%。
（2）占地面积小，投入少，效率高。
（3）配置灵活，自动化程度高，功能齐全，灵活可靠。
（4）运行合理，由于一天内的平均转速下降，轴上的平均扭矩和磨损减少，水泵的寿命将大为提高。
（5）由于能对水泵实现软停和软起，并可消除水锤效应（水锤效应：直接起动和停机时，液体动能的急剧变大，导致对管网的极大冲击，有很大破坏力）。
变频恒压供水系统以管网水压 (或用户用水流量)为设定参数，通过微机控制变频器的输出频率从而自动调节水泵电机的转速，实现管网水压的闭环调节 (PID)，使供水系统自动恒稳于设定的压力值：即用水量增加时，频率升高，水泵转速加快，供水量相应增大；用水量减少时，频率降低，水泵转速减慢，供水量亦相应减小，这样就保证了供水效率用户对水压和水量的要求，同时达到了提高供水品质和供水效率的目的，“用多少水，供多少水”；采用该设备不需建造高位水箱，水塔，水质无二次污染，是一种理想的现代化建筑供水设备。
变频恒压供水产生的背景
我国长期以来在市政供水、高层建筑供水、工业生产循环供水等方面技术一直比较落后，工业自动化程度低。主要表现生产生活中的用水量常随时间而变化，季节、昼夜相差很大。在用水高峰期，水的供给量常常低于需求量，出现水压降低供不应求的现象；而在用水低峰期，水的供给量常常高于需求量，出现水压升高供过于求的情况，此时会造成能量的浪费，同时还有可能造成水管爆裂和用水设备的损坏。传统调节供水压力的方式，多采用频繁启/停电机控制和水塔二次供水调节的方式，前者产生大量能耗的，而且对电网中其他负荷造成影响，设备不断启停会影响设备寿命;后者则需要大量的占地与投资。且由于是二次供水，不能保证供水质的安全与可靠性。而变频调速式的运行十分稳定可靠，没有频繁的启动现象，启动方式为软启动，设备运行十分平稳，避免了电气、机械冲击，也没有水塔供水所带来的二次污染的危险。由此可见，变频调速恒压供水系统具有供水安全、节约能源、节省钢材、节省占地、节省投资、调节能力大、运行稳定可靠的优势，具有广阔的应用前景和明显的经济效益与社会效益。
变频恒压供水机组概述
变频恒压供水机组是一种对水泵机组进行转速调节从而实现恒压变量供水的智能型机电一体化装置，该设备由压力传感器(或远传压力表、电接点压力表)、变频器、可编程控制器、控制回路、水泵、气压罐及其他附件组成，可通过控制水泵的转速实现恒压变量供水，具有压力平稳、节能显著等优点。
变频恒压供水机组可以根据用户的要求选择多种附加功能。
变频恒压供水机组的特点
●采用变频恒压可编程控制，可满足用户多种需求
●无级变速运行，节能效果显著
●可保持给水系统压力恒定，工作压力按需设定
●采用变频器启动和停泵，无启动电流，延长水泵寿命
●实现无人值守，PLC控制智能化运行
●有效防止水锤，延长管路管件寿命
●结构紧凑，占地少，投资小，施工期短，不需水塔或高位水箱
●供水可靠性高，对过流、过欠压、水位过低及变频器故障可自行判断处理，具有完备的电气安全保护及电机故障跨越功能
变频恒压供水机组应用范围
●高层建筑、城镇居民小区、企事业等生活用水
●各种类型的工业用水
●各种水厂、污水处理厂、农业排灌站等供水系统
●空调冷热水循环系统
●锅炉恒压补水系统
●各类旧有供水系统的改造
变频恒压供水机组原理
●变频恒压供水机组的原理来自于水泵比例律，而水泵比例律是由水泵的相似律推导而来的
图中显示全速运转n1与变速转速n2时，水泵的性能曲线。假设我们将Qb与Hb作为水泵额定参数，在系统需水量为Qa时，从上图n2曲线我们可以看出，转速下降为n2时，依然可以保证系统压力Hb，但从功率曲线可以看出此时与n1转速时的功率差ΔP=Pa-P，即节省的电能，ΔH可看作是节省的无用扬程，由此可知，利用变频控制可实现稳压和省电的功能。
变频恒压供水工作模式简介
●变频恒压供水通常有两种工作模式：
1.变频泵固定工作模式：
投入：当用水量小于一台泵在工频恒压条件下的流量，由一台变频泵调速恒压供水；当用水量增大时，变频泵的转速上升，当变频泵转速上升到工频转速，而用水量进一步增大，由变频供水控制器自动启动一台工频泵投入，该工频泵提供的流量是恒定的(工频转速恒压下的流量),其余各并联工频泵按相同的原理投入。
退出：当用水量下降，变频调速泵的转速下降，当频率下降 到零流量的时候，变频供水控制器发出一个指令，自动关闭一台工频泵使之超出并联供水。为了减少工频泵自动投入或超出时的冲击（水力的或电流的冲击）。在投入时，变频泵的转速 自动下降，然后慢慢上升以满足恒压供水的要求。
2.变频循环软启动工作模式
投入：在这种供水模式中，当供水流量小于变频泵在恒压工频下的流量时，由变频泵自动调速供水，当用水流量增大，变频泵的转速升高，当变频泵的转速升高到工频转速，由变频供水控制器控制把该台水泵切换到由工频电网直接 供电(不通过变频器供电)变频器则另外启动一台并联泵投入工作。随着用水流量继续增大，其余各并联泵均按上述相同的方式软启动投入。
退出：当用水流量减小，各并联工频泵按次序关泵退出，并且泵退出的顺序按先投入先关泵退出的原则由变频控制器单板计算机控制。
●两种工作模式的比较
-在变频泵固定方式中，各并联水泵是按工频方式自动投入或退出的。当用水流量变化，变频泵始终处于运行状态，变频泵运行时间最长。为了均衡各水泵的运行时间，对于变频泵固定运行方式，可以设计成变频泵定时轮换运行方式。变频泵定时轮换，即任何一台并联泵都有可能成为变频泵。
-按变频器工作原理，在运行中的变频器不允许在其输出端进行切换；否则在切换过程中会使变频器中的某些电子器件受到大电流冲击而降低其寿命。在变频泵自动轮换过程中，要在变频器的输出端进行切换；为了保护变频器，在进行自动切换之前应使变频器停止运行。在变频器停止运行的条件下， 在其输出端进行切换。在切换好后再重新启动变频器恢复正常运行。因此，自动轮换控制的电路比较复杂，会增加变频控制柜的造价并降低其使用可靠性。
-当变频恒压变量供水系统具有变频泵自动轮换功能，其优点是各并联泵可定时轮换到变频运行，使各并联泵的磨损均衡 。但是，在任一台泵变频运行时，万一水泵故障有可能使变频器保护跳闸而停止工作。各并联水泵是由变频器控制运行的；当变频器跳闸，必然使所有并联水泵停机而中断供水。
-采用循环软启动工作模式的变频恒压给水系统，同样存在上述变频泵自动轮换工作模式的缺点。
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