既有高层建筑给水系统的二次加压

（二）多区串联变频供水节能系统
低区水泵的出水管由供水区间连接管转输一小部分流量，通过一种新型混 流器（与上述射流泵相似）的喷嘴进入中区水泵吸水口；中区水泵的出水 也由供水区间连接管转输一小部分流量，通过混流器的喷嘴进入高区水泵 吸水口，以此类推。
• 在低峰供水时段，相邻低区通过喷嘴运输的流量足 以满足供水流量，吸口单向阀处于关闭状态，各区 水泵处于极小扬程的串联运行状态； • 在高峰供水时段，通过喷嘴运输的流量小于供水流 量，则蓄水箱（无负压系统为管网）的水直接进入 各区水泵吸水口，水泵处于并联运行状态； • 应用于二区及以上的变频叠压供水装置；多区变频 供水装置的新建及改造项目中。该技术的节能率在 40％-70％以上。
其他的改造范例（大连地区）
• 范例1.大连凯宾斯基饭店（贵宾楼）：改前月平均耗电20,827 度，改后月平均耗电7,830度，节电率 62.5%。月节约电 量12,997度，月节电费12,581元，年节电费150,973元。 • 范例2.城市广场高级公寓（AB座）：改前月平均耗电12,689度， 改后月平均耗电3,680度，节电率 71%。月节约电量9,009 度，月节电费8,721元，年节电费104,468元。 • 范例3.大连香洲大饭店：改前月平均耗电28,625度，改后月平 均耗电6,870度，节电率76%。月节约电量21,755度，月 节电费21,059元，年节电费252,706元。 • 范例4.大连日航饭店：改前月平均耗电12,725度，改后月平均 耗电3,945度，节电率69%。月节约电量8,780度，月节电 费8,499元，年节电费101,988元。
既有高层建筑给水系统的二次加压 节能改造技术
戚长胜，张大勇
（大连北海给排水科技开发公司，大连海洋大学）
主要内容
• • • • • 目前高层建筑给排水状况 本技术的基本原理 本技术的应用测试 目前的推广 总结
一、我国中、高层建筑给排水状况
• 目前，由于高层建筑的逐渐 增多，城市供水对电能的需 求量突增，城市给水管网的 水压在没有二次加压的情况 下，已无法满足中、高层建 筑的供水需求。 • 据统计，全国有三分之一的 电量是消耗在水泵风机负载 上，建筑生活用水二次加压 设备所消耗的电量在负载中 占了相当的比例。
其他的改造范例（海南、深圳地区）
• 范例1、翠海花园2期（深圳）：改前月平均耗电 14,340度；改后月平均耗电6,358度。节 电率55% 。月节电费8,780元。年节电费 105,360元。 • 范例2、海岸壹号2期（海口）：改前月平均耗电 15,600度；改后月平均耗电6,000度。节电 率61.5%。月节电费6,720元。年节电费 80,640元。 • 范例3、蓝色海岸三期（三亚）：改前月平均耗电 17,520度；改后月平均耗电6,392度。节电 率63.5%。月节电费7,567元。年节电费 90,804元。
改造前后泵站总量测试结果
改造前 改造后
平均日水量（m3） 平均日耗电（KWh） 最大时耗电量（kwh） 进水压力（MPa） 平均进水压力（MPa） 平均单耗（kwh/m3）
380.692 458.52 24.205 0.03-0.189 0.078 1.204
426.487 245.18 14.096 0.031-0.147 0.0795 0.575
五、智能控制 通过对微机给水控制系统的优化设计和整定，供 水系统跟随性更准确，使供水系统始终运行在最佳 经济状态；
六、维修方便 故障点少，便于查看，维修方便。关闭管路上的 阀门即可切除故障点，维护和维修简单、快捷； 七、消除噪音危害 该技术合理利用管网余压，使管路中的压力平稳 变化，泵转速的适当调节，大大降低泵房内的噪声， 改善工人操作环境。
三、本技术的基本原理
（一）管网余压射流联合变频调速加压供水装置
管网通过一种新型射流泵以略大于日平均流量，高速通过喷嘴，然后进入 吸入室，再通过混合扩展管与水泵吸水口连接； 在蓄水箱常水位的作用下水泵吸水口一直处于正压状态，所以永远不会对 管网产生抽吸作用，是真正的无负压。
• 在高峰供水时段：供水量大于喷嘴流量，则蓄水箱 进入吸入室与喷嘴流量在混合扩展管中进行能量传 递，共同进入水泵吸水口； • 在低峰供水时段：供水量小于喷嘴流量，则部分喷 嘴流量传输至蓄水箱，其余进入水泵吸水口； • 管网与水泵吸水口虽然经射流泵吸入室隔离，但经 过新型射流泵的压能、动能、再到压能的转换，管 网压能仍被有效的利用； • 节能率在50％-70％以上，可以应用在一区及多区 变频供水装置的新建及改造项目中。
经过反复实践，现已初步总结出指导设 计与施工的行之有效的方法： （1）用水量曲线法； （2）调试喷嘴法。 其中，关键器件已达到定型生产。
பைடு நூலகம்
谢谢各位专家
六、总 结
主要用途
本技术主要用于二次加压供水系统，包括一区及多区 变频供水装置的新建及改造项目；多区无负压、变频供水、 供暖定压补水装置的节能改造项目。
适用范围
• • • • 各类工业与民用建筑给水系统； 中、小型水厂加压泵站； 各类锅炉稳压补水与循环水系统； 消防供水系统。
技术优势
一、节能率明显 对常规多区变频供水设备及无负压分区供水设备 的改造，节能率分别达到40-70%及30-50%； 二、保护管网压力平稳 对市政管网供水没有影响，使泵站进水压力变化 幅度减小，供水效果有所改善； 三、改造工艺简单 该系统是在原系统的基础上构成的，充分利用原 供水系统，不存在对原系统的拆除和废弃。节省人 力、物力和财力； 四、运行可靠 改造后的系统运行可靠，关闭余压支路上的阀门 即可恢复原系统运行；
• 该技术在每一供水分区水泵吸口端连接有吸水管，出口端连 接有出水管，较低一供水分区水泵出水管通过余压利用装置 与较高一区水泵吸水管连通，充分利用各供水区的余压，系 统简单，运行稳定。
改造结果分析
• 泵站于2010年5月26日-28日进行了改造； • 改造前在4月20日-21日、21-22日、26-27 日进行供水量、耗电量24小时连续水、电 参量测试；5月7日-12日对泵站进水量、总 耗电量、进水压力进行120小时测试； • 改造后，于5月31日-6月7日对泵站进水量 、总耗电量、进水压力的168小时连续水、 电参量测试。
本技术在无负压三区供水系统节 能改造项目上的应用
• 工程实例 • 大连伊锦华苑小区，共 33层（含 地下室），住户620 户，供水形式 分为低区、中区和高区，市政管 网压力为 0.45-0.63MPa,采用直抽 式无负压（叠压）供水方式。 • 节能改造竣工时间2011年7月，改 前月平均用电5002 度，改后月平 均用电 3050度，节电率39%
四、本技术的应用测试
• 沈阳市铁西区宏发国际泵站位于铁西区沈 辽东路47号，供水楼23栋，供水面积22.85 万m2，人口7737人，最高楼层33层，进水 管管径DN200mm，供水设备情况如下：
水泵类别 高区生活泵 中区生活泵 低区生活泵 型号与规格 65DL*8 65DL*6 80DL*3 数量 2 2 4 电机功率 225KW 18.5KW 15KW 工作状态 一用一备 一用一备 一用三备 出口压力 1.1MPa 0.91MPa 0.52MPa
如何确保供水安全，设备高效节能？
• 应在管网限定的流量下运转，不得超量取水； • 应具有防止负压、压力振荡及回流的有效功能； • 应符合相关规定：对于无负压设备提出很多限制 条件（流速、装机容量、建筑面积、压降限制、 管网压力市政管网口径）
二、高层建筑给水系统节能技术
1 、水泵节能 水泵的设计制造、选型配套、安装运行、维 护管理。 2 、管路节能 缩减管路长度、适当选取管径、减少管件数 量、选取适当管材、确保密封性。
• 范例1 、五里河城：改前月平均耗电15,810度；改后 月平均耗电6,513度。节电率58.8%。月节约 电量9296度。年节约电量111,555度。 • 范例2 、丽阳公寓：改前月平均耗电8,370度；改后 月平均耗电3,720度。节电率55.5%。月节电 4,645度年节电55,744度。 • 范例3 、格林大厦：改前月平均耗电11,700度；改后 月平均耗电4,500度。节电率61.5%。月节电 7195.5度。年节电86,346度。 • 范例4 、铁西鲁尔大厦：改前月平均耗电15,810度； 改后月平均耗电9,000度。节电率43%。月节 电6,798度。年节电81,579度。
（2 ）多区变频叠压供水装置
• 核心是采用真空补偿技术，有效防止直接串联在自来水管道产 生的负压，为一些城市有条件的限制采用。
• 优点：1.取消蓄水箱，水泵吸口直接与市政管网相连，节省造 价；2.可以充分利用管网压力，效率较高. • 缺点：1.缺乏必要的水量调蓄功能，用水量直接由市政给水管 网供给，不适合高峰用水量过大的用户；2.市政管网压力对于 中区、高区水泵扬程相对较小,中区、高区的效率偏低；3.易造 成市政管网压力波动及回流污染，管理部门有严格的限制。
改造前后泵站各供水区测试结果
高压供水区 改造前 供水量 m3 平均时 最大时 最小时 日量 耗电量 Kwh 平均时 最大时 最小时 单耗kwh/m3 0.67 1 0 155.92 6.5 7.403 3.933 9.745 改造后 2.25 3 1 38.185 1.59 1.6775 1.5068 0.707 中压供水区 改造前 1.958 4 1 150.097 6.25 6.493 6.033 3.194 改造后 2.625 5 0 66.672 2.778 3.0826 2.5086 1.058 低压供水区 改造前 13.25 29 5 144.82 6.034 8.5636 5.1205 0.455 改造后 14.79 29 3 140.255 6.01 8.323 3.4034 0.395
节能效果分析
• 泵站的总单耗由改造前的1.204kwh/m3下降 到改造后的0.575kwh/m3，节电率达到 52.24%； • 高压供水区节电效果最大，单耗下降92.7% ，中区单耗下降66.8%，低区单耗下降 13.2%； • 改造后泵站平均进水压力没有下降，变化 幅度减小，供水效果改善。
五、其他的改造范例（沈阳地区）
3 、管网余压利用技术 该技术也是国家十二五节能减排规划中强调 的高层建筑节能新技术之一。 （1 ）低区直接用市政管网供水； （2 ）中、高区充分利用市政管网压力的方法
本技术的提出
• 随着城市建设的发展，高层、超高层等民用 建筑数量大增，建筑供水也由一区供水发展 到多区供水。常规及无负压变频供水被广泛 使用。我们在常规变频供水技术的基础上， 通过不断创新，相继完成发明专利《管网余 压射流联合变频调速加压供水装置》，实用 新型专利《多区串联变频供水节能系统》， 并在全国各地进行推广，经过近几年的实践 ，取得很好的经济效益和社会效益。
目前给排水耗电巨大的原因
• 我国居民多，用水量大，用电量大；
• 我国生活用水二次加压设备工作效率低，给 水方式不合理，造成不必要的能源浪费。
目前普遍采用的二次加压供水方式
（1 ）多区变频供水装置
蓄水箱 市政管网 高区供水
中区供水
低区供水
• 优点：1.隔断水泵设备对市政管网的直接抽吸作用，防止了回 流污染；2.具有一定调节进水量的作用。 • 缺点：1.市政管网余压没有有效利用，供水效率较低；2.调节 进水量的作用有时不明显。