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全自动变频调速恒压供水设备节能经济效益分析

时间:2021-07-27 分类:技术资料 点击:220


  传统的供水方式包括水塔或高位水箱供水方式、气压罐供水方式和水泵组分时供水,主要应用于居民生活用水、工业用水、各类自来水厂、锅炉恒压供水及消防等供水系统中,缺点是占地面积大,基建投资较多,维护困难,已不能满足高层建筑、工业、消防等高水压、大流量的快速供水需求。另一方面,由于供水量的随机性,采用传统方法难以保证供水的实时性,且水泵的选取往往是按最大供水量来确定,而高峰高峰用水时间较短,这样水泵在很长一段时间内有较大余量,不仅水泵效率低,供水压力不稳,而且造成大量电力及经济上的浪费。

 

  全自动变频调速恒压供水设备的出现改变了传统供水方式的缺点。新型供水方式与过去的水塔或高位水箱以及气压供水方式相比,不论在设备的投资、运行的经济性,还是在系统的稳定性、可靠性、自动化程度等方面,都具有无法比拟的优势,而且具有显著的节能效果,在供水行业得剑了广泛应用。恒压供水调速系统实现水泵电动机无级调速,依据用水量的变化(实际上为供水管网的压力变化)自动调节系统的运行参数,在用水量发生变化时保持水压恒定以满足用水要求,是当今先进.合理的节能型经济型供水系统。目前产品正向着高可靠性、全数字化微机控制、多品种系列化的方向发展。追求高度智能化、系列化、标准化是未来供水设备适应城镇建设中成片开发智能楼宇、大型商场和公共设施消防网络供水调度和整体规划要求的发展趋势。

  变频调速恒压供水设备节能及经济效益分析

  开发变频调速恒压供水设备的主要出发点:一是恒压;二是节能。变频调速自动供水设备之所以能够有显著的节能效果及产生巨大的经济效益,关键是采用了交流电机变频调速器,他使在供水系统水泵,实现了变速度状态工作,且始终能保持在较高的工作效率。水泵电机转速下降,电机从电网吸收的电能就会大大减少。

 

  其减少的功耗△P-- -P0[(1一(N1/NO)3] (1)

  减少的流量 △Q=Q0[1一(N1/N0)] (2)

  其中N1为改变后的转速,N0 为电机原来的转速,P 0为原电机转速下的电机消耗功率,Q0 为原电机转速下所产生的水泵流量。

  由上式可以看出流量的减少与转速减少的一次方成正比,但功耗的减少却与转速减少的三次方成正比。

  如:假设原流量为100个单位,耗能也为100个单位,如果转速降低10个单位,由(2)式△Q=Q0[1一(N1/N0)]=100*[1一(90/100)]=10可得出流量改变了10个单位,但功耗由(1)式△P-- -P0[(1一(N1/NO)3]=100*[1-(90/100)3]=27.1可以得出,功率将减少27.1个单位,即比原来减少27.1%。显而易见,这与以往其他调节流量的方法相比,其节能效果和提高经济效益是十分突出的。

 

  再因变频器是软启动方式,采用变频器控制电机后,电机在起动时及运转过程中均无冲击电流,同时还可避免水锤现象。而冲击电流是影响接触器、电机使用寿命最主要、最直接的因素,因此可大大延长电机、接触器及机械散件、轴承、阀门、管道的使用寿命。

 

  全自动变频调速恒压供水设备在企业中得剑了广泛的应用。例如某煤矿恒压供水站对原供水设备进行了全面改造,采用了三泵循环变频恒压控制柜,主机为一台功率为55KW 的变频器,PLC 采用模糊供水控制器,外配远传压力表作为管网压力传感器,控制3台45KW 水泵,24小时不间断向该矿生活区供水。

 

  采用变频恒压供水控制后,首先,在设计、施工中彻底取代了高位水箱、水池、水塔和气压罐供水等传统的供水方式,消除水质的二次污染,而且更具有节省能源、操作方便、自动化程度高等优点;其次,供水调峰能力明显提高,不仅对一天之内的中午和晚上的生活用水高峰,而且对由于天气情况引起的绿化用水高峰和时间不确定的基建用水高峰及消防用水中都能正确自动调节;其三,大大减少了开泵、切换和停泵次数,由此减少对设备的冲击,延长使用寿命。更为重要的是可以产生巨大的经济效益和社会效益,仅从上例可以看出通过节水节电每年就可以产生近30万元的经济效益,同时对于一个水资源严重不足的国家来讲其社会效益也是相当巨大的。