數字集成全變頻控制恒壓供水設備為什么更加節能?

時間:2021-03-23 09:56:55點擊量:84 作者:楊超月

  摘要:變頻調速增壓供水從二十世紀九十年代開始在我國推廣使用,是我國近二十幾年來應用最為廣泛的二次增壓供水系統。但圍繞采用變頻調速供水設備的用戶是否普遍都有較好的節能效果,業內卻又一直存有較大爭議。


  采用數字集成全變頻控制技術研發成功的水泵專用數字集成變頻控制器并將其成功應用于建筑二次供水領域,是變頻調速供水設備控制技術研發進程中的關鍵突破和重大創舉。數字集成全變頻控制恒壓供水設備與傳統單變頻、多變頻恒壓供水設備相比的最顯著特點是高效和節能,它的推廣應用將引領未來建筑二次供水設備發展的主導潮流。


  關鍵詞:單變頻? 多變頻? 全變頻? 全變頻控制恒壓供水設備? 高效? 節能??


  變頻調速增壓供水從二十世紀九十年代開始在我國推廣使用,是建筑二次供水技術的里程碑跨越。所以,變頻調速供水系統也是我國近二十年來應用最為廣泛的二次增壓供水系統。變頻調速供水設備之所以受到如此青睞,除其具有系統供水壓力穩定、采用密閉系統使水質避免受到二次污染、確保飲水衛生和可實現全自動控制、運行安全可靠等諸多特點以外,更重要的一點就是大家普遍認為該系統具有很好的節能效果。


  但是,通過對相當一部分用戶變頻調速供水設備運行狀況的長期觀察和現場測試,圍繞變頻調速供水設備是否真正節能或采用變頻調速供水系統的用戶是否普遍都有較好的節能效果這一話題?業內卻又一直存有較大爭議。


  我們知道,影響變頻調速供水系統節能效果的關鍵因素取決于系統中所選用的變頻調速供水設備是否能長期工作在水泵高效區。而要做到這一點,又主要取決于以下二個方面:


  一、設計人員根據工程項目供水系統實際情況選用最合適、最匹配、最理想的水泵和水泵機組根據水泵相似定律,對同一臺水泵的輸出功率與轉速、揚程及流量有如下關系式:



  從以上公式可以看出:當楊程不變時,水泵出水量減小,轉速可同比例下降,其所需軸功率也會快速下降,能耗大幅降低。?


  在恒壓變流量供水系統設計過程中,設計人員通常都是按系統最大設計流量選擇水泵。變頻調速供水設備實現節能的原理就是:當工作泵出水小于其額定流量時,水泵電機以低于工頻50Hz的頻率運行,水泵轉速降低,所消耗的功率也相應降低,從而達到節能的目的。


  但是,從泵組實際運行情況來看,隨著電機轉速的變化,水泵和電機的效率也在變化。通常,在水泵轉速100%~60%變化范圍內(即水泵出水量在100%~60%變化范圍內),水泵和電機的效率變化幅度不是很大,節能效果相對明顯;當水泵轉速低于60%時,水泵和電機的效率將顯著降低,不節能或節能有限;當頻率降至25Hz以下時,水泵不出水、電機不做功。


  而設備實際運行時系統供水流量是一個動態變化的過程。以城鎮居住小區為例,其用水高峰據統計一般只占全天用水時間的20%左右,即一天中大多數時段用水需求均處于低峰、低谷狀態,此時設備水泵如處于低效率區運行,勢必造成電能的長時間浪費。


  所以,現行《建筑給水排水設計規范》、《全國民用建筑工程設計技術措施·給水排水》及各大版本《建筑給水排水設計手冊》都要求工程設計人員在變頻調速供水系統設計中應選擇Q――H特性曲線隨流量增加揚程逐漸下降、高效區段流量范圍寬、無駝峰的水泵,即泵組高效區流量范圍與系統日常運行過程中的流量變化范圍之比例相協調。從而使泵組工作穩定,在多臺水泵并聯運行時安全可靠,并達到較好的節能效果。


  不過,令廣大建筑給排水設計人員深感為難的是,設計采用變頻調速供水系統的工程項目很多,地域分布范圍又廣,項目和項目之間的系統設計參數千差萬別,每個項目供水系統每年、每季、每月、每天的用水工況都在變化,要選擇到泵組高效區流量范圍與系統日常使用過程中的流量變化范圍基本吻合的變頻調速泵組并非易事,實際上難以做到。


  二、研發高效區范圍更寬、效率更高、更加節能的變頻調速供水設備


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