变频恒压供水简介 ppt课件

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工业之家
变频恒压供水简介
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主讲：雷强
YY：115820
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变频恒压供水简介
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变频器在恒压供水中的应用
采用变频调速技术的恒压供水设备以 其节能、安全、高品质的供水质量等优点， 使我国供水行业的技术装备水平经历了一 次飞跃。恒压供水调速系统实现水泵无级 调速， 采用PID调节保持供水系统压力恒 定以满足用水要求。
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1 前言
1.1 常见几种供水方式
一般高层、次高层建筑供水采用以下几种方 式： (1) 水池－水泵－水塔（高位水箱）－用水点
以前的单幢次高层和高层建筑的高压供水区 较多采用该种方案。一般需要设计有一座地下水 池，通过两台水泵（一用一备）抽水送至水塔 （高位水箱），再由其向下供水至各用水点。
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2 变频恒压供水介绍
泵的组合方式一般采用最为常见的多泵并联 的供水模式，这样不但提高供水系统运行调度的 灵活性而且供水的可靠性也会进一步得到保障。 我们的设计思维应该是在保证可靠供水的前提下 再谈节能问题，所以水泵选择一定要设有备用泵， 同时考虑到日后维修方便，尽量采用相同型号的 水泵。在变频器的使用搭配上，采用变频、工频 混合的配置方式应该是较为经济和实用。
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1 前言
我们知道，大楼启用最基本的条件就是 要有供水系统。自来水厂通过城市输、配水 管供水，水压一般在0.4MPa左右，所以五层 以下住户直接使用市政管网正常用水是没有 问题的。但目前城市除了建普通建筑以外， 还要建次高层建筑和高层建筑。相比之下， 次高层建筑（特别是住宅）和高层建筑容积 率高，经济效益大，更得到市场的青睐。而 这类建筑的供水就涉及到供水难的问题。
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1 前言
变频器恒压 供水系统
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1 前言
1.2 经济和社会效益比较
第一种方式采用传统的水塔、高位
水箱，楼底水泵将蓄水池的用水打到楼 顶水箱，楼顶水箱中的水在利用自身的 重力压到用水管道。这是一个很简单的 供水模式，它最主要的问题就在于水泵 工作时间的控制上面了，刚开始时，专 门安排专职人员开关水泵，没水了开泵， 水满出来了就关泵。这样做不仅麻烦， 还浪费了人力，而且高位水塔的清洗也 成问题。
选件插卡的模式，有的厂家则直接推出供水的专
用变频器型号，设计使用人员只要设置几个简单
的参数就可以实现控制功能。
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2 变频恒压供水介绍
变频恒压 供水系统 示例
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2 变频恒压供水介绍
众所周知，水泵消耗功率与转速的三次方成 正比。即P=Kn3．：P 为水泵消耗功率；n 为水 泵运行时的转速；K 为比例系数。而水泵设计是 按工频运行时设计的，但供水时除高峰外，大部 分时间流量较小，由于控制系统采用了变频技术， 因此可以使水泵运行的转速随流量的变化而变化， 最终达到节能的目的。实践证明，使用变频设备 可使水泵运行平均转速比工频转速降低20%，从 而大大降低能耗，节能率可达20%-40%。
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2 变频恒压供水介绍
该供水系统变频器的作用是为电机提 供可变频率的电源，实现电机的无级调速， 从而使管网水压连续变化。传感器的任务 是检测管网水压。压力设定单元为系统提 供满足用户需要的水压期望值。
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2 变频恒压供水介绍
压力设定信号和压力反馈信号在输入可 编程控制器后，经可编程控制器内部PID 控 制程序的计算，输出给变频器一个转速控 制信号。还有一种办法是将压力设定信号 和压力反馈信号送入PID 回路调节器，由 PID 回路调节器在调节器内部进行运算后， 输入给变频器一个转速调节信号。当然， 随着变频器技术的快速发展，后一种办法 更经济、实用。
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1 前言
90年代初，变频器作为一种新兴的电子产品 进入中国大陆，生产厂家和工程应用人员就对它 发生了浓厚的兴趣，它能对电机进行无级调速而 且不改变电机固有的机械特性，在水泵上面的应 用得到了最完美的体现。再加上平衡的软启动特 性，人们开辟了一个崭新变频恒压供水领域。到 了90年代后期，许多地区规定，新建住房上面不 能设有水箱，取消原有的水箱供水方式。至此， 变频恒压供水系统已经完全成熟，被各个建筑开 发商所采用

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1 前言
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刚开始变频器只拥有简单的调速功能，而要
恒压就必须要做闭环，也就需要PID调节器。还
需要PLC（可编程控制器）对水泵使用的台数进
行控制，在此情况下，第一，PLC需要专业人员
进行编程，第二，PID调节器不是很好调整参数，
PID效果总是不尽人意，所以刚开始许多一程设
计人员都认为该系统是莫测高深，很难掌握，干
脆就放弃不用，这也是造成该供水方式前期得不
到快速很好发展的主要原因。
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1 前言
•
随后变频器生产厂家开始解决这些问题，把
PID调节器内置到变频器中，而且很好调整，很
多系统的PI参数不用做调整直接使用出厂值就可
以得到很好的稳定效果，接着就把PLC的功能也
通过各种方式内置到变频器中，有的厂家做成备
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1 前言
水塔
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1 前言
高位水箱
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1 前言
(2) 水池－水泵（恒压变频）－管网系统－用水点
此方式也是集中供水。对于多幢住宅的建筑 小区，目前较多采用此种供水方案。一般设计有 地下生活水池一座，集中恒压变频供水，不设屋 顶水箱。最不利的用水点是顶层住宅。主水泵一 般有3--4台， 3用一备自动切换，辅助泵为一小流 量泵，夜间用水量小时主泵自动切换到辅助泵， 以维持系统压力基本不变。
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1 前言
第二种方式采用变频恒压供水是较为理想和
先进的。首先恒压变频供水保证出水压力不变， 根据用水量大小进行变频供水，既节约电能，又 保证水泵软启动（对电网电压冲击不大），延长 了水泵寿命。各台水泵自动轮换使用，即最先投 入使用的水泵最早退出运行，这样，各台水泵寿 命均等。而且，一旦水泵出现故障，该系统能自 动跳过故障泵运行。还可减少屋顶水箱的二次污 染和保证顶层的供水压力（用热水器压力也没问 题）。