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     自上世紀(jì)末，城市高樓迅猛崛起,、參差林立,。二次增壓供水又成為新世紀(jì)人們的又一課題。傳統(tǒng)供水的方式,，普遍存在耗能,、水質(zhì)污染重、泵房占地面積大,、設(shè)備噪音大,、檢修率高、水壓不穩(wěn)定,。中贏供水針對此種情形,，專門組織科研人員，成立了一支從調(diào)研,、客訪到建檔和設(shè)計(jì)的快速反應(yīng)隊(duì)伍,。兩年來經(jīng)我司改造了180多個(gè)傳統(tǒng)供水，平均節(jié)電70%以上,，每月節(jié)電基本在千度以上,。

 

一、變頻供水節(jié)能原理

 

無負(fù)壓供水與傳統(tǒng)二次供水設(shè)備優(yōu)缺點(diǎn)對比

二次供水設(shè)備泵房內(nèi)示意圖

二次供水設(shè)備特點(diǎn)

二次供水設(shè)備原理圖

中贏二次供水設(shè)備現(xiàn)場圖片

 

二次供水設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用及投資對比分析
運(yùn)行費(fèi)用分析
傳統(tǒng)設(shè)計(jì)供水方式：將自來水放入生活水箱,，再用變頻設(shè)備加壓向各用水點(diǎn)供水，該供水方式存在著自來水原有供水壓力被白白浪費(fèi),，而且水箱存在著嚴(yán)重的二次污染,。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案中所設(shè)置的水箱需定期清洗（掃）和處理，按廣東省的城市供水條例規(guī)定,，水箱應(yīng)每季度清洗一次,。同時(shí)，因?yàn)樗洳皇侨芊饨Y(jié)構(gòu),，在管理上還存在著對供水安全的擔(dān)憂,，并需要相應(yīng)增加必要的安全防護(hù)措施費(fèi)用。
而HBW無負(fù)壓供水設(shè)備與自來水輸水管網(wǎng)直接串接,，可以充分利用自來水管網(wǎng)原有的壓力,；采用節(jié)能智能變頻控制技術(shù)，設(shè)備的電機(jī)泵在微機(jī)控制下,，根據(jù)自來水的壓力來調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速,，只對自來水的進(jìn)水壓力和所需壓力的差進(jìn)行補(bǔ)壓,，不做無用功,節(jié)能效果顯著，與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的采用常規(guī)繼電接觸器控制的給水設(shè)備相比,，節(jié)電可達(dá)20%～60%以上,。其節(jié)能分析如下：
1、節(jié)能分析：
  選用無負(fù)壓供水設(shè)備可充分利用自來水管網(wǎng)原有的壓力,，在此基礎(chǔ)上差多少,，補(bǔ)多少。該工程自來水市政管網(wǎng)用水平均時(shí)的供水壓力為0.25Mpa,，水流進(jìn)入地下室供水設(shè)備自來水壓力約有0.3 Mpa.在充分利用自來水壓力后,，綜合節(jié)能大約在40%左右，對此工程而言,，加壓部分日用水量按600m3計(jì)算，
節(jié)能分析如下：水泵電耗：W =γQ H /η
式中：γ—— 水的容重,，9.8kN/m3 ,；       Q —— 流量， m3/s ,；
H —— 水被提升的高度,，m ；       η—— 水泵機(jī)組的效率,。
水泵機(jī)組的效率為η=η泵×η傳×η電=0.82×0.95×0.9=0.70
其中：η泵為水泵效率,；η傳為傳動(dòng)效率；η電為電機(jī)效率,。
結(jié)論：采用無負(fù)壓供水方式與傳統(tǒng)供水方式相比,，每天可節(jié)省水泵耗電為:W2=9.8kN/m3×960m3×30m/（3600×0.70）≈112Kw?h。
每度電費(fèi)按照0.9元計(jì),，每年可節(jié)省電費(fèi)約：112Kw?h×0.9元/ Kw?h×365≈3.68萬元,。
2、水箱清洗費(fèi)用：
按有關(guān)規(guī)定,，每年需清洗四次以上,，需要大量的人力物力，造成不必要的資源浪費(fèi),，清洗一次還需停水半天,，給生活帶來不便。選用HBW供水設(shè)備可節(jié)省清洗費(fèi)用約△E≈1.2萬元/年;
3,、管理及維護(hù)費(fèi)用：
  無負(fù)壓供水設(shè)備采用全自動(dòng)運(yùn)行,，不需專人值守，在系統(tǒng)設(shè)定的供水壓力下,，全智能運(yùn)行,，水泵自動(dòng)切換,，設(shè)備質(zhì)量可靠，維護(hù)管理運(yùn)行極為簡單方便,。僅此一項(xiàng)選用無負(fù)壓供水設(shè)備可節(jié)省維護(hù)費(fèi)用1.20萬元/年+人工費(fèi)用2.40萬元/年=3.6萬元/年,；
綜上所述：采用無負(fù)壓供水設(shè)備與傳統(tǒng)供水方式相比，每年可節(jié)省運(yùn)行
管理費(fèi)用約在8.48萬左右,。按照設(shè)備壽命25年計(jì)算,，可節(jié)約運(yùn)行管理費(fèi)用212萬元。

原設(shè)計(jì)供水系統(tǒng)投資情況分析

選用無負(fù)壓設(shè)備直接增加的收益

二次供水設(shè)備設(shè)計(jì)、施工及安裝等方面
原設(shè)計(jì)供水方案設(shè)有水箱,，相應(yīng)地增加了供水系統(tǒng)中管路的復(fù)雜性和安裝維護(hù)的不方便性,，因?yàn)樗湫柙O(shè)有浮球閥、溢水,，泄水管等復(fù)雜的管路系統(tǒng),。而采用無負(fù)壓供水方案中減少了水箱等主要構(gòu)筑物，簡化了供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和安裝,，并且大大縮短了安裝工期。

綜上所述：
采用普通的變頻的供水系統(tǒng),，水箱和設(shè)備及配套設(shè)施投資大約在30萬元左右,；
C、結(jié)論
綜上所述：選用無負(fù)壓供水設(shè)備與原設(shè)計(jì)的供水系統(tǒng)相比：
①,、居民從此用上全程無二次污染的干凈水,，提高樓盤價(jià)值，增加間接效益,；
②,、原設(shè)計(jì)設(shè)備及附屬設(shè)施綜合投資約為35萬元；
③,、節(jié)省后期管理費(fèi)用8.48萬元/年,，按照25年計(jì)算，可節(jié)約運(yùn)行管理費(fèi)用192萬元,；

二次供水設(shè)備產(chǎn)品參數(shù)

控制方式：變頻控制

安裝場所：室內(nèi) 

溫度環(huán)境：+5℃—+40℃

輸送液體：清水

液體溫度：0℃—+70℃
最高使用壓力：20kg/cm3
最小吸入壓力：0.2kg/cm3
允許吸入壓力：受到最高使用壓力限制
水泵：立式/臥式多級離心泵
水泵組合臺(tái)數(shù)：2---6臺(tái)
電源：三湘×220/330V×50HZ

吸入,、輸出管：不銹鋼鋼管

中贏直接對接自來水管設(shè)備原理圖

改造二次供水設(shè)備后的優(yōu)點(diǎn)

1、無負(fù)壓功能 

 設(shè)備與市政管網(wǎng)直接連接,，設(shè)備工作時(shí)對管網(wǎng)不產(chǎn)生任何負(fù)壓影響,，通過設(shè)備的微機(jī)控制系統(tǒng)及穩(wěn)流補(bǔ)償系統(tǒng)與真空抑制系統(tǒng)的有效工作，時(shí)刻自動(dòng)監(jiān)測自動(dòng)調(diào)節(jié)和適應(yīng),，實(shí)現(xiàn)預(yù)壓對吸程的自動(dòng)補(bǔ)償,，從而可以消除水泵運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生負(fù)壓及吸程影響,，不會(huì)對市政管網(wǎng)及其周圍用水戶造成影響，也絕不會(huì)使管道中出現(xiàn)負(fù)壓和隨之而來的氣囊,、氣阻,、壓力振蕩、倒流及水錘等是危及管網(wǎng)安全或是產(chǎn)生隱患的重要因素,。

2,、現(xiàn)場手動(dòng)/自動(dòng)操作轉(zhuǎn)換功能

 設(shè)備為用戶提供了多路操作方式，設(shè)備控制面板具備手動(dòng)和自動(dòng)控制方式,，由控制面板上的“手動(dòng)/自動(dòng)”轉(zhuǎn)換開關(guān)來選擇,。當(dāng)選擇自動(dòng)操作，并將“啟動(dòng),、停止”轉(zhuǎn)換開關(guān)扭至啟動(dòng)位置時(shí),，無須人為干預(yù)設(shè)備的運(yùn)行，設(shè)備在微機(jī)的控制之下按照設(shè)定的程序全自動(dòng)運(yùn)行,。在試驗(yàn)或以外情況時(shí)可以進(jìn)行手動(dòng)操作,用戶可通過面板上的“啟動(dòng)X#泵”,、“停止X#泵”按鈕控制對應(yīng)水泵的啟動(dòng)與停止（手動(dòng)運(yùn)行時(shí)壓力不受限制，應(yīng)注意觀察實(shí)際出水壓力與用戶要求的差別,，防止壓力過高）,。此外，設(shè)備還可以擴(kuò)展到集群控制,、遠(yuǎn)控,、監(jiān)控等多路控制方式，有效保障設(shè)備正常運(yùn)行,。

3,、有水開機(jī)/無水停機(jī)功能

   當(dāng)市政管網(wǎng)水量不滿足時(shí)，設(shè)備自動(dòng)調(diào)整供水狀況,，改變設(shè)備運(yùn)行曲線,，進(jìn)行真空抑制和穩(wěn)流補(bǔ)償，使用水狀況與進(jìn)水狀況符合,，當(dāng)補(bǔ)償量達(dá)到大時(shí)也即市政管網(wǎng)不能滿足需要時(shí),，設(shè)備自動(dòng)停機(jī)，防止因水源不足而造成設(shè)備的損壞,。當(dāng)市政管網(wǎng)恢復(fù)正常狀態(tài)時(shí),，設(shè)備自動(dòng)開機(jī)。

4,、自動(dòng)恒壓功能

  根據(jù)工程實(shí)際情況,，可現(xiàn)場設(shè)定設(shè)備出水壓力，控制系統(tǒng)運(yùn)算速度快,，時(shí)刻檢測出水壓力與設(shè)定壓力相比較,，自動(dòng)調(diào)節(jié),，使出水壓力非常恒定，恒定壓力控制精度≤±0.01Mpa,。設(shè)備可實(shí)現(xiàn)設(shè)備出水端壓力采樣,、最不利用水點(diǎn)壓力采樣、供水管路中間任一點(diǎn)壓力采樣的恒壓控制和分時(shí)段多恒壓控制,、變量變壓控制等控制功能,。

5、變頻自動(dòng)轉(zhuǎn)換及定時(shí)交換功能

當(dāng)一臺(tái)水泵全速運(yùn)轉(zhuǎn)仍然不能滿足用水情況時(shí),，設(shè)備自動(dòng)控制其他水泵投入運(yùn)行,，并使水泵始終處于高效運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)一臺(tái)水泵長時(shí)間運(yùn)行時(shí),，設(shè)備可以自動(dòng)調(diào)控到其它水泵工作,，有效調(diào)控水泵運(yùn)行時(shí)間，使每一臺(tái)水泵的利用率趨于均等,，避免因水泵利用率不平衡而造成水泵的損壞,，從而大大延長設(shè)備的使用壽命。

6,、小流量停機(jī)保壓功能

   當(dāng)設(shè)備在用水低峰期運(yùn)行,，實(shí)際用水量很小時(shí)，微機(jī)將檢測到的信號進(jìn)行處理,，并迅速調(diào)整運(yùn)行狀態(tài),，直至設(shè)備小流量停機(jī)，實(shí)現(xiàn)停機(jī)零損耗,。設(shè)備停止運(yùn)行,，通過儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)維持壓力,，提高節(jié)能效果,，保證用水需求，在流量加大時(shí)可以自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)行狀態(tài),。

7,、管網(wǎng)自動(dòng)補(bǔ)償增壓功能

   設(shè)備與自來水管網(wǎng)直接串接，充分利用自來水管網(wǎng)原有壓力,。采用變頻調(diào)速控制技術(shù),，對自來水的進(jìn)水壓力和出水設(shè)定壓力的差進(jìn)行補(bǔ)償，充分利用市政管網(wǎng)壓力,，高效節(jié)能,。

8、管網(wǎng)超壓保護(hù)功能

 對于高揚(yáng)程的生活供水設(shè)備,，設(shè)備出水口壓力很高,，為防止在市政管網(wǎng)壓力不穩(wěn)的的情況下造成管網(wǎng)超壓而增加此功能,，當(dāng)設(shè)備處于自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，管網(wǎng)壓力超過設(shè)定的超壓保護(hù)壓力時(shí)設(shè)備語音報(bào)警“管網(wǎng)超壓”并調(diào)整工作狀態(tài),，促使管網(wǎng)壓力不超高,，有效保護(hù)用水管網(wǎng)的安全，避免在高層建筑中頻繁出現(xiàn)的管網(wǎng)超壓損壞現(xiàn)象,。

9,、泵無壓定時(shí)巡檢功能

   在自動(dòng)停機(jī)狀態(tài)下，微機(jī)控制水泵定期自動(dòng)巡檢,，巡檢時(shí)間的長短可以自動(dòng)調(diào)節(jié),，此功能可防止水泵長期不用而銹蝕的情況發(fā)生。

10,、真空抑制預(yù)警功能

   如設(shè)備在運(yùn)行的過程出現(xiàn)缺水現(xiàn)象,，真空抑制器首先監(jiān)測到并向微機(jī)報(bào)警，微機(jī)將檢測到的信號進(jìn)行處理,，補(bǔ)償器預(yù)警指示燈亮,，預(yù)先通知操作人員設(shè)備當(dāng)前的進(jìn)水量不足。

11,、故障報(bào)警和處理功能

   當(dāng)設(shè)備在運(yùn)行過程中,，出現(xiàn)過流、過載,、過壓,、缺相、過熱,、欠壓等等不適合設(shè)備工作的情況時(shí),，設(shè)備能自動(dòng)切轉(zhuǎn)換到保護(hù)狀態(tài)，以保護(hù)設(shè)備不受到損壞,。同時(shí)設(shè)備自動(dòng)跳過故障回路或水泵,，投入其他回路或水泵，避免設(shè)備不必要的停機(jī)影響到用戶用水,，同時(shí)發(fā)出報(bào)警信號,，通過近控、遠(yuǎn)控和現(xiàn)場控制進(jìn)行現(xiàn)場或遠(yuǎn)程的故障處理,。

12,、遠(yuǎn)程監(jiān)控監(jiān)測功能

遠(yuǎn)程監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)，是根據(jù)用戶的需要開發(fā)研制的高新技術(shù),，現(xiàn)已成功應(yīng)用到節(jié)能的供水設(shè)備中,，共獲得三項(xiàng)新型專利，通過該項(xiàng)技術(shù)，中贏公司可通過系統(tǒng)構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò),，遠(yuǎn)程對用戶設(shè)備進(jìn)行24小時(shí)的監(jiān)控檢測,，保障設(shè)備安全可靠地運(yùn)行，從而將我們的服務(wù)理念更延伸了一步,。通過該網(wǎng)絡(luò),，節(jié)能公司可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的隱患，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程巡檢,，遠(yuǎn)程預(yù)警,，遠(yuǎn)程控制，自動(dòng)接收設(shè)備的報(bào)警,，及時(shí)了解設(shè)備的運(yùn)行狀況,，對于設(shè)備安全的、可靠的運(yùn)行又多了一層保險(xiǎn),，保證供水系統(tǒng)的安全性,，可靠性，用戶可放心使用,。

13,、變頻器報(bào)警自動(dòng)復(fù)位功能

   變頻器報(bào)警后，自動(dòng)復(fù)位3次,，且復(fù)位間隔時(shí)間遞增,。如果變頻器復(fù)位3次后仍然不成功，則自動(dòng)停機(jī)保護(hù),。

14,、定時(shí)開關(guān)機(jī)功能（適用于間斷供水的設(shè)備）

   可以根據(jù)用戶的要求，設(shè)備可以設(shè)定多組開機(jī)/關(guān)機(jī)時(shí)間控制,，以實(shí)現(xiàn)用戶不同的用水需求,。

15、數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)功能

設(shè)備具有數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)功能,，設(shè)備設(shè)有存儲(chǔ)器,，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大，具有1024KB的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量,，可以實(shí)時(shí)記錄設(shè)備16384條的運(yùn)行數(shù)據(jù),，便于歷史數(shù)據(jù)的查看,?？梢杂涗?個(gè)月的數(shù)據(jù)量，并具有循環(huán)擦除記錄的特點(diǎn)對運(yùn)行時(shí)的參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)跟蹤存儲(chǔ),，尤其對故障狀態(tài)下的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ),，設(shè)備可以自動(dòng)存儲(chǔ)5次以上的詳細(xì)故障資料，根據(jù)運(yùn)行情況自動(dòng)調(diào)整參數(shù),，以便于維護(hù)檢測,。

16,、運(yùn)行狀態(tài)顯示功能

設(shè)備具有液晶中文顯示功能，對設(shè)備的運(yùn)行參數(shù),、設(shè)定功能等進(jìn)行實(shí)時(shí)的跟蹤顯示,，可以直觀的顯示運(yùn)行狀態(tài)，設(shè)備在報(bào)警保護(hù)狀態(tài)時(shí),，顯示器直接將報(bào)警保護(hù)內(nèi)容在顯示器中顯示出來,，通過顯示器可以直接對設(shè)備進(jìn)行操作和設(shè)定功能，方便管理和操作,，使人與設(shè)備可以直接進(jìn)行界面操作,。顯示器功能菜單豐富，操作簡單,，檔次高,。

17、語音報(bào)警功能

設(shè)備設(shè)有語音報(bào)警功能,，設(shè)備在微機(jī)的控制下,，對運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行跟蹤檢測，對各種運(yùn)行狀態(tài)及在報(bào)警保護(hù)狀態(tài)下的保護(hù)內(nèi)容等進(jìn)行語音提示,，避免人為故障的產(chǎn)生,，有效提高設(shè)備的使用與維護(hù)安全。語音報(bào)警和提示內(nèi)容清晰,，聲音加長時(shí)間可在0秒～8分鐘之間自主調(diào)整,，并且采用數(shù)字電位器調(diào)節(jié)，聲音大小可調(diào),。同時(shí)具有播放歌曲欣賞等功能,，增加了整套設(shè)備的人性化和趣味性。

18,、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)解析功能

   設(shè)備具有遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)解析功能,，在設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)下，該功能能夠保障設(shè)備在監(jiān)控中心進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控,，設(shè)備的各種運(yùn)行參數(shù)可以自動(dòng)進(jìn)行解析,，有效保障設(shè)備在無人值守狀態(tài)下的運(yùn)行安全。

19,、抗干擾屏蔽功能

設(shè)備的控制系統(tǒng)設(shè)有抗干擾屏蔽功能,，因設(shè)備為變頻控制，變頻控制過程中很容易產(chǎn)生高頻輻射造成干擾,，再有設(shè)備要求控制精度高,，對外界的干擾敏感，所以設(shè)備設(shè)有以上功能以有效保護(hù)設(shè)備的正常運(yùn)行要求。

20,、多樣化的通信功能

設(shè)備預(yù)留通訊接口多,。一個(gè)RS232接口，二個(gè)RS485接口,，可以用來連接遠(yuǎn)傳監(jiān)控,，給用戶預(yù)留監(jiān)控接口，它們都使用標(biāo)準(zhǔn)的MODBUS通訊協(xié)議,。滿足用戶多方面的監(jiān)控需求,。

21、集成有豐富的軟件功能

如：定時(shí)段啟動(dòng)停止功能,，數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)功能,，數(shù)據(jù)上傳系統(tǒng)功能，水泵累計(jì)運(yùn)行時(shí)間記錄功能,，故障泵自動(dòng)跳過處理功能,，自動(dòng)有水開機(jī)無水停機(jī)功能等等。