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江苏无负压供水设备的发展阶段  刘工  :
 
　　我国采用的楼宇给水增压系统即黔西南江苏无负压供水设备大致经历了四个阶段：
 
　　*阶段是采用“储水池+水泵+高位水箱”的方法，市政来水进入储水池，然后由水泵加压后送至高位水箱，由高位水箱向用户供水，蓄水池起到高峰用水时调节作用;
 
　　第二阶段是采用“储水池+水泵+压力罐”的方法，市政来水进入储水池，然后由水泵加压后送至压力罐，由压力罐向用户供水，蓄水池起到高峰用水时调节作用;
 
　　第三阶段采用“储水池+恒压阿拉善盟无负压供水系统”的方法，设定了系统的供水压力后，在控制的作用下，水泵的转速和投入运行的水泵数量随供水量的变化而改变，输出压力的恒定，一定程度上节省了电耗。
 
　　第四阶段管网叠压（无负压）供水时代，设备直接连接在市政来水管网上，不需要修储水池，充分利用了市政来水管网的压力，设备具有高效节能、环保无二次污染、自动化程度高、易维修等特性，逐步成为现代建筑的理性的供水方式。
 
什么是伪无负压？
 
1）首先这不是真正的无负压产品，而是有负压的，与真正无负压产品在概念上有本质的区别，他们无负压的概念就是自来水的进水压力只要保证零及零以上就叫无负压，而真正无负压的概念是自来水的进水压力动压不变，如果动压降低则为有负压；
2）在排气阀进气时，罐里压力必然变为零，这时不能利用自来水的压力，所以此类设备水泵扬程的选择要比真正无负压设备的扬程高，因此总功率大，能耗大；若其选择设备时考虑利用了自来水压力,那在高峰期用水时必然导致上不去水.
3）水泵一工作必然就有负压产生，从而在罐内形成真空，排气阀打开进入空气，真空消除了但罐内的压力立刻变为零，从而导致自来水进水压力骤降，在这种情况下要么停泵，造成用户断水，要么直供区的压力降低，导致不能正常用水或停水；
4）在排气阀打开储水罐内进入空气时，会造成二次污染，这与传统的水池（箱）供水一样在本质上是一样的；
5）在有负压的状态下设备如果一直工作，除了会影响裕本项目直供区的供水，久而久之必然还会影响周围其他用水点的用水，还会造成污水倒灌，影响水质，甚至会导致市政管网的爆裂，造成“水灾”。
 
 
江苏无负压供水设备进水管限流控制技术，提前预防负压产生
天泉江苏无负压供水设备应用了进水管限流控制技术（进水管限流控制技术，是指在二次增压供水中，采用现代科技手段、可补水技术等，对上游进水管网接入端需维持压力值（此值由自来水公司给定）提前设定，以保护上游管网的压力安全，并zui大限度地利用上游管网压力，稳定可靠地实行二次供水的一种控制方法。），能在不影响城市公共供水管网服务压力的前提下，满足用户用水。针对用水流量作如下分析：
（1）管道直接取水增压功能
市政管道流量充足，进水压力大于需维持压力值而小于供水设定压力时，水泵从市政管道直接取水增压供水。
（2）管道直接可补水增压功能
市政管道流量或压力不够时，主泵在市政管网取水的同时，由无负压*设计控制系统控制进水管比例调节装置，根据市政管道流量或压力来自动调节进水比例，进水比例是连续线性可调节的，这一过程的调节是通过电控技术及反馈技术完成。进水比例的减小是为了保证市政管道限定的压力，从而不对市政管道产生任何负压。
 
 
 
　　江苏无负压供水设备主要功能
 
　　1、全自动完成多台水泵机组软启动，变频到工频运行以及停止的全部操作过程
 
　　2、根据用水量的变化，变成多台泵组的启动和停止。
 
　　3、有压力设定值和实际压力值的LED显示功能。
 
　　4、有LED频率指示，变频异常指示，电机故障工况显示。
 
　　5、保护功能：具有欠压保护、过压保护、过载保护、短路保护、失速防止、烧损防止等功能。
 
　　全自动供水设备设备可增设远程语音报警功能，当设备控制系统出现故障时，系统触发报警拨号系统预先设置好的固定或者，语音通知管理人员设备有故障需要及时检修，以免影响正常用户用水。此控制功能需要占用一条线以便拨号。多段压力供水模式
 
　　随着社会经济技术的发展进步，市政供水系统水质标准逐步提高，供水能力不断增强。为适应社会发展要求，自动给水设备必然朝着一定的目标发展，这个目标就是高效节能、无水源污染、低噪音、操作方便、运行可靠。
 
江苏无负压供水设备核心技术—物业无忧供水系统
物业无忧带来的优点
传统的无负压供水变频控制系统由PLC，触摸屏，变频器等模块组成，其占主导控制的变频控制柜一般随水泵机组放置在水泵房，往往出现问题还不能被知道，而且每天需要派专员到水泵房对设备运行进行巡检。并且需要人工记录各运行点的运行状态，对操作和信息存档有较大的不便性，在变频器报警或设备出现故障后不具备提前预知性。大大的影响了生活用水。
可使设备使用者不需要跑到水泵房现场去查看设备运行状态，而通过工控机直接查看运行数据，大大方便维护，并且具有故障预警性。与信息记录存档功能。
江苏无负压供水设备创新节能上——小流量保压功能
技术点的起因
江苏无负压变频供水设备的小流量“费电”问题
根据流体力学理论，当水泵调速时，水泵电机轴功率P和流量Q、压力H与转速N之间的关系为：
Q1/Q2= N1/N2                                     （1-1）
H1/H2=（N1/N2）2                                 （1-2）
P1/P2=（N1/N2）3                                  （1-3）
即水泵的流量与其转速成正比，扬程（压力）与其转速的平方成正比，轴功率与其转速的立方成正比。按以上关系，在其它运行条件不变的情况下，通过下调电机的运行速度，其电耗是与转速成立方关系降低的，节电效果应非常明显。例如如果工况只需要50％的水量，则可以将电机的转速调节为额定的一半，此时电机消耗的功率仅为额定的12.5％，即理论上节能可达87.5％。
但以上结论只是理论分析，而且以上关系满足的前提是水泵的总效率η恒定，实际上当调速范围很大时，水泵的总效率η变化（降低）较大，根据水泵电机轴功率P和流量Q、扬程（压力）H之间的关系：
P=K·H·Q/η                                   （1-4）
其中K为常数，η为水泵的总效率。一般当水泵调速60%以下时，水泵效率η急剧降低，而且，实际的供水系统并不是开环状态，而是恒压闭环控制系统，速度调节范围不能很大，否则就满足不了设定压力的要求，所以，实际的变频恒压闭环供水控制系统小流量甚至“零流量”时水泵转速并不很低，管路压力设定越高，“零流量”频率越高。根据经验知道，对多层供水系统“零流量”频率约为25~30Hz，对高层、深水井供水系统“零流量”频率约为30~35Hz，若水泵扬程（选型不当）富裕量小，“零流量”频率会更大。
所以水泵在60%以下调速时，其电机轴功率P降低平缓，并不是*与转速成立方的关系降低，这一点已由实践得以证实。可以说公式（1-1）~（1-3）仅当速度调节范围不大时成立，因此相对于水塔、高位水箱等的工频供水模式，当水泵速度调节范围很大时，变频供水模式就存在小流量“费电”问题。
随着人民生活水平的提高，一般生活供水系统都要求24小时不间断供水。而对于纯生活供水系统，供水高峰主要集中在早中晚三个时段约8个小时，其余时间供水量较小（甚至相差很大），若水泵功率较大，尽管采用变频器调速，但由上知变频泵在小流量下运行效率很低，因而造成小流量供水时间段内较大的能量浪费。水泵功率越大，小流量“浪费”问题更为突出。假如水泵功率为15KW，小流量频率按30Hz计算，每天夜间近6个小时内约有30~40KWh电能被“浪费”，实际白天也有近8个小时用水量较小，综合考虑，保守估计一年就多耗费15000~20000KWh！因此，不少用户在使用无负压变频供水模式后，感到电能消耗很大。小流量供水的耗能问题。
 
     
创新节能上—双稳态压力补偿控制器
一种双稳态压力补偿控制器，检测自来水进水压力低于某个值时，通过双稳态压力补偿控制器将稳压补偿罐与进水管连通，补偿瞬时自来水压力的不足，自来水进水压力好时，通过双稳态压力补偿控制器将气压罐与出水管连通，稳定压力，并且小流量持续供水的作用。具体实施方法是：
检测自来水进水压力的不足，当低于某个值时，此时自来水压力不足，如果不采取相应的措施必然会导致自来水进水压力急剧下降，由于不能够叠压出水的压力会导致高层用水不足，更严重的是会形成小时段的管道负压。
我们解决的问题是：当自来水压力不足时，低于某个值，可以通过触摸屏设定其下限压力值。由程序控制双稳态压力补偿控制器，连通稳压罐与进水管，补偿进水压力的不足及稳定进水压力波动。
当自来水压力好时，程序控制双稳态压力补偿控制器，连通稳压补偿罐与出水管，小流量稳压续流及防水锤。
江苏无负压供水设备核心技术—物业无忧供水系统
物业无忧供水系统的工作原理
市政管网连接无负压稳流装置，无负压稳流装置连接水泵电机，水泵电机的出水口连接管网；所述的无负压稳流装置连接有液位检测模块，所述的水泵电机连接有变频器，所述的管网连接有压力检测器；所述的微电脑控制器连接通讯模块、液位检测模块、变频器和压力检测器；所述的通讯模块通过通讯电缆连接工控机。
在具体工作中的工作过程是通过变频器采集水泵和电机的运行状态（电流，电压，转速等），压力检测器采集管网出水压力，液位检测模块采集市政管网压力及流量。通过一系列的驱动电路及输入输出信号给微电脑控制器，微电脑控制器将各组采集数据进行分析，判断。通过一系列数据处理后，将数据打包交换给通迅模块，然后通迅模块通过通迅电缆将数据交换给工控机，通过工控机上的物业无忧供水软件进行数据处理，转化成图文信息，将得到的图文并茂的各组数据在工控机上显现出来。
 
江苏无负压供水设备优化布局—天泉高效能变频控制系统
每套成品控制系统都经过了严格的设计及安装布局
 
对于每个变频控制系统，设计是整个系统重点，zui能体现产品质量关键环节。对于变频控制系统，电气设计工程师应在如下设计方面入手。 1、变频控制系统的原理图设计
2、电路主路设计。
3、电路控制回路设计。（包括常规控制电路）。
4、PLC控制接口电路。
5、变频器联网等。
6、变频控制柜的工艺设计。（包括电气工艺设计）。
7、柜体板金工艺设计。
8、抗干扰设计。
9、防尘及防潮设计。
江苏无负压变频供水设备产品的八大优点：
　　（1）江苏无负压变频供水设备高效节能：充分利用市政水源本身具有的压力热能，差多少补多少，切实有效地、zui大限度地发挥了变频调速的节能效果。
　　　（2）江苏无负压变频供水设备洁净卫生：构成连续密闭的增压供水方式，*保持了市政水源的国家水质卫生标准，从根本上避免了增压系统造成的水质标准降低和各种水源污染问题。
　　　（3）江苏无负压变频供水设备杜绝浪费：不仅淘汰了高位水箱，还*地取消了地面（地下）水池水箱，*杜绝了水箱溢流，定期清洗造成的水源浪费。
　　　（4）江苏无负压变频供水设备运行噪声低：系列产品采用全变频调整方案时，大部分时间特别在夜间处于低噪声运行工况。
　　　（5）江苏无负压变频供水设备设计了全密闭的、兼有缓冲作用和动态补偿作用的水源箱罐，与目前市场所谓无*相比，更具有实际意义，并使控制系统得以简化。
　　　（6）江苏无负压变频供水设备该系列产品控制系统充分总结了本公司及国内外变频供水设备的设计制造经验，采用规范通用的控制系统技术方案，可换用任意厂商的变频器、调节器、PLC和其他元器件，调试维修特别方便，为产品的终身售后服务奠定了良好基础，不会因技术进步而导致售后服务问题。
　　　（7）江苏无负压变频供水设备该系列产品控制系统具有较高智能性，设计中充分考虑了机、电、仪协调配合，具有欲速则不达的检测和简单方便的人机交互功能。具有全面的故障保护功能和对策，变频器故障保护时，自动降级运行（成为工频自动供水设备），自动系统故障时，还可手动操作应急备用，赢得维修时间。
　　（8）江苏无负压变频供水设备可按要求选配各种通讯接口、协议，从而可连接各种人机界面、计算机，可与各种控制网络，通信网络相接，适用于特殊、复杂的运行控制和联网要求。可为用户开发配套软件。
　　江苏无负压变频供水设备特点
　　1.节电节水
　　江苏无负压变频供水设备采用变频进行软起动，避免了电流冲击。同时是因实现恒压控制，也避免了对管网的冲击，延长了管路及阀门的寿命。传统的水池二次加压供水方式将自来水放入水池，使原有的自来水压力释放为零，浪费了自来水的原有压力。
　　江苏无负压变频供水设备利用调节装置与自来水管网联接可充分利用管网的压力能，节电可达到50%-90%。
　　2.消除了地下水的二次污染
　　传统的水池二次加压供水方式将自来水放入水池，水池的水易于被脏物甚至动物尸体所污染，尤其在夏天易产生藻类或滋生蚊虫，直接影响到用户的身体健康。
　　江苏无负压变频供水设备利用调节装置采用封闭式供水方式，消除了二次污染。
　　3.节省投资，减少占地，安装、使用、检修方便
　　建造水池，工程总投资大，并且使用过程中要定期清洗，不但增加了工程的总投资，还增加了日常的维护费用。
　　江苏无负压变频供水设备利用调节装置供水，节省投资，减少占地，根据用户的现场情况可以采用立式或卧式不同的安装方式，检修方便。
　　4.采用PID闭环调节，恒压精度高，水压波动小。
　　5.具有过载，短路，过流等各种自动保护功能。
　　6.自动化程度高，运行可靠，管理方便。
　　江苏无负压变频供水设备工作原理
　　1.微机设定供水泵工作压力，即用户用水压力。生活供水时，设备运行在低压变频状态，由变频器时刻管网压力，对反馈只值和设定值进行运算和比较计算，若管网压力低于用户所需压力（设定压力）则自动增加输出频率，从而使泵的转速增加，出水量增加，当一台泵运行满足不了用户需要时，其它各台泵自动投入，以保证用户的使用压力。
　　2.当自来水管网的压力升高达到与用户使用压力时候，变频器经过一段延时后便降低转速直到停止，只有当压力降到某一设定压力值时，变频器才从新开始工作。变频泵组的工作只是满足用户的用水压力与管网压力之差，大大节约了电能。
　　3.当流量调节器内压力低于一个大气压时，安装在流量调节器顶的负压消除器自动打开，使气体进入流量调节器内，消除负压。当流量调节器内压力升高时，又可以将多余的气体排出流量调节器外，使流量调节器内蓄满水，以备下次用水高峰期时使用。当流量调节器内蓄满水后。安装在流量调节器顶的遇压消除器自动关闭，防止溢流。
　　江苏无负压变频供水设备技术参数
　　　　-流量范围 0—600 m3/h
　　　　-压力范围 0—2.0MPa
　　　　-控制水泵单台电机功率 ≤180KW
　　　　-压力调节精度 ≤0.01MP
　　　　-环境温度 0～+40℃
　　　　-相对湿度 90%以下（电控部分）
　　　　-电源 380V×（1+10%）50Hz+2Hz
 
无塔供水压力罐适用范围
 
a、各种类型自来水厂生活供水，可供20－100000户，2－30层楼群。
 
b、生产用水：供水量20－1000m3／h。
 
c、城镇居住小区、工矿、机关、宾馆、医院等的生活、生产用水，地震区域供水设施。
 
d、农村自建自来水和水井加压供水。
 
e、自来水加压不足地区及施工中的临时加压等。