变频恒压供水设备的控制原理

如果你楼顶有水箱，地下室又有水池的情况下其实根本不用采用变频恒压供水了。根据你提供的情况给你做如下分析，首先，因为有宾馆和酒店，保证24小时供水不能停水这是前提。所以你所采用的设备一定要考虑备用措施，水箱可以保证市政停水时的正常供水，设备同样也要考虑备用，也就是说你的水泵至少考虑一用一备。第二说说为什么不需采用变频恒压供水，变频有两个作用，一个是在电机启动时通过降低启动负载保护电机，其实更多的是保护前端的变压器和线缆，如果变压器足够大，而水泵功率不大的情况下这一点就不存在了，当然，变频也可以降低启动瞬间产生的巨大扭矩对水泵轴承的伤害。这个你自己去权衡，星三角启动成本会低很多。变频的第二个作用就是节能，这个是我说你的项目没有必要采用变频的关键。水泵在正常使用时，也就是我们说的工频运行时，其实是最节能的，在这个时候，它达到了自身的最高效率，为什么有些楼盘要采用变频供水，因为它楼顶没有水箱，水通过一根管路直接供应，而出水量在不断变化，水泵的选择又必须满足它在用水高峰时的最大供水量，在这种情况下牺牲一下效率，同过调节供电频率，降低水泵转速来达到节能的目的。这就叫做变频恒压供水。你地下室又水池，楼上有水箱，如果这些是已经具备了的，必然你的供水系统有两根管路，一根是地下水池通过水泵输入到屋顶水箱的，另一根是屋顶水箱通过水箱内的自身压力把水输入到各个用水口的。（说实话你这套系统是最原始和落后的设备），能耗大小不好定论，但从投资和卫生状况来讲早已被淘汰，设计师很垃圾。如果是还没有做好，建议你购置一套箱式无负压设备，如果做好了为了控制成本就按我的方案好了。控制方式和工作流程：1、市政水管的水进入地下水池，水池通过浮球开关控制水池的水位（建议采用遥控浮球阀），水位到达上限时停水，下降就补水。2、水泵采用一用一备，水泵的大小根据出水量来定的（这个有点复杂，按设计来选吧），扬程的计算很简单，用水泵至屋顶水箱的垂直距离加上20米绝对有富足。至于水泵的选择我建议两个牌子，上海凯泉（老牌子，价格便宜质量稳定），南方泵业（有一款仿进口格兰富的水泵型号好像是KDG系列，是一款不锈钢多级离心泵质量国内都属领先的，价格比较高一般单台都上万）。3、屋顶水箱采用高低水位控制，在水箱内安装两个液位传感器，一个水位上限信号，一个水位下限信号，水箱进水口安装电动阀，具体使用方法是，在水箱外安装一个控制柜，进水到上限时，传到信号关闭电动阀开水，到水位下限时开启电动阀进水。4、水泵方法是，控制柜采用星三角启动，甚至是直起，在水泵出水口安装一个电接点压力表，通过出水官网的压力控制水泵的开启或停止。具体运行时是这样的，市政水进入地下水箱——进水液位浮球阀控制水位——水泵把水抽入屋顶水箱——水箱注满后自动关闭进水——水泵出水端的压力表压力上升到压力调节的上限传信号到控制柜关闭水泵——屋顶水箱的水位下降到下限电动阀开启，开水注水——水泵出水端压力表压力下降到下限，传信号到控制柜——水泵启动。而水箱的水通过自身压力压到出水管内输入到用水终端。就这样实现全自动控制，明不？如果你屋顶水箱够大还可以更简单，就是定时开关水泵进行装水。这种供水方式的缺点就是越是顶楼的用水口压力就越小，越往下，自重就越大压力就越大。

变频水泵是指在普通增压泵的基础上，辅以必要的管阀部件和变频控制器及传感器元件组成具有全自动功能的恒压供水系统。

变频水泵的特点：

1、高效节能。与传统供水方式相比，变频恒压供水能节能30%-50%；

2、占地面积小，投入少，效率高；

3、配置灵活，自动化程度高，功能齐全，灵活可靠；

4、运行合理，由于一天内的平均转速下降，轴上的平均扭矩和磨损减少，水泵的寿命将大为提高；

5、由于能对水泵实现软停和软启，并可消除水锤效应（水锤效应：直接启动和停机时，液体功能的急剧变大，导致对管网的极大冲击，有很大的破坏力）；

6、操作减半，省时省力。

另外特别介绍变频泵省电的特点：变频水泵省电之处就在于非高峰供水的时段，这个时段用水量并没有达到最大额定用水量，显然不需要水泵最高速度运行即可达到用水要求。此时，变频水泵便可以根据用水量的多少自动输出一个适合的频率值，当品质达不到额定50Hz时，水泵的输出功率兵没有达到设定的额定功率，从而实现节能的目的。我们知道，水泵的实际功率P(功率)=Q(流量)╳ H(压力)，流量Q与转速N的一次方成正比，压力H与转速N的平方成正比，功率P与转速N的立方成正比，如果水泵的效率一定，当要求调节流量下降时，转速N可成比例的下降，而此时轴输出功率P成立方关系下降。所以，水泵电机的耗电功率与转速近似成立方比的关系。

如对变频水泵选型有疑问，可咨询耐川自动化。

设备选型依据

1．参照原设计图纸，系统扬程参数计算。

该楼盘共33层。共计6700户，其中1层到5层共1500户，为市政管网直接供水，其余则分为四区供水。6层到11层共1600户，分为中压一区，12层到18层共1600户，分为中压二区，19层到27层，共1,500户，分为高压一区，28层到33层，共500户，分为高压二区。

2．根据图纸参数及住户参数，设备流量选型计算。

（1）中压一区总住1600户。户均3.5人。预计总人数≥5600人。流量计算公式按舜隆标准1600（户数）*0.14（系数） =224㎡。

建筑标高33m。自来水实际压力 Mpa。考虑管损压力0.12Mpa, 末端压力0.15～0.20Mpa。实际计算压力高度0.11*3+0.15 =0.48Mpa。综合考虑自来水高峰压降0.10Mpa左右。配置水泵扬程0.11*3+0.15 =0.48Mpa。

（2）中压二区总住1600户。户均3.5人。预计总人数≥5600人。流量计算公式按舜隆标准1600（户数）*0.14（系数） =224㎡。

建筑标高54m。自来水实际压力 Mpa。考虑管损压力0.12Mpa, 末端压力0.15～0.20Mpa。实际计算压力高度0.18*3+0.15 =0.69Mpa。综合考虑自来水高峰压降0.10Mpa左右。配置水泵扬程0.18*3+0.15 =0.69Mpa。

（3）中压二区总住1500户。户均3.5人。预计总人数≥5250人。流量计算公式按舜隆标准1500（户数）*0.14（系数） =210㎡。

建筑标高81m。自来水实际压力 Mpa。考虑管损压力0.12Mpa, 末端压力0.15～0.20Mpa。实际计算压力高度0.27*3+0.15 =0.96Mpa。综合考虑自来水高峰压降0.10Mpa左右。配置水泵扬程0.27*3+0.15 =0.96Mpa。

（4）高区总住户500户。户均3.5人。预计总人数≥1750人。流量计算公式按舜隆标准500（户数）*0.14（系数） =70㎡。标高114m。自来水实际压力0.35Mpa。考虑管损压力0.12Mpa,末端压力0.15～0.20Mpa。综合考虑自来水高峰压降0.10Mpa左右。配置水泵扬程0.33*3+0.15=1.14Mpa。

根据系统流量为220m3/h,管线长100米，选择合适的管径，并计算水头损失。

(一)、根据流量、公式计算所需管径

Q — 管道流量,m3/h；

D －管道直径,mm；

v －管道平均水流速度,m/s,生活干管不宜大于2m/s。

把Q=112m3/h,v<2m/s代入公式，可得：

当管径DN=100时，流速v=1.45m/s；

多层供水主管内径≥DN100.

低区支管管内径≥DN50.

（二）、管道水头损失

管网沿程水头损失计算公式：

i － 单位长度水头损失，MPa/m

l － 管道长度，m。

生活给水管网中局部水头损失Hc占沿程水头损失的25～30%，即管路总的水头的损失H=Hs+Hc=1.3il 1-2

把l=100米，代入公式1-2，根据给排水设计手册第一册

《常用资料》，查表可知：当管径DN=250时，水头损失为

8.289 米；

又因管路中含倒流防止器，其水流损失达4米，则：当

管径DN=125时，总的水头损失为11.289米，即压力消耗

0.11289 MPa；

设置步骤如下：

拓展资料：

变频器恒压供水的优点：

⒈ 技术先进：采用了变频器和PLC（PC/智能控制器）的自动化控制，使设备根据各种供水要求实现智能化恒压变量供量供水；

⒉ 高效节能：系统能按需设定压力，系统根据设定的压力自动调节水泵转速和水泵运行台数，使设备运行在高效节能的最佳状态；

⒊ 供水压力稳定：系统实现闭环控制，能自动调节设定压力和系统压力的差值，是压力保持恒定；

⒋ 操作稳定：系统由变频器或变频器加智能控制器自动控制，操作极为简单；

⒌ 延长电机、水泵寿命：各泵皆为软启动，消除了启动时的冲击电流。各泵循环启动，使备用水泵不会因长久不用而生锈或使用频繁而磨损。对消防实现定期巡检；

⒍ 完善的保护功能：具有过流、缺相、过压、过热、过载等多种保护，水泵运行如有故障，自动停止工作并报警输出；系统具有自检、故障判断、故障记忆、故障显示、自动启动备用泵等功能；

⒎ 小流量睡眠功能：可配接附属小泵，使系统运行在夜间或其它小流量情况下，自动关闭主泵，开启附属小泵，从而避免因开大功率水泵而造成的浪费；

参考资料：百度百科恒压供水变频器

推荐以下几种：

威乐增压泵、格兰富增压泵、藤原增压泵、臣源增压泵、木川增压泵、韩羽增压泵、唯之家增压泵、韩增增压泵、渝乐增压泵、缔迩机电增压泵。

家用自动增压泵分好多种类：

1、水流式自动增压泵

工作原理：通过水管中自身的流量（4L每分钟）推动水泵中的水流感应器（水流开关），感应器把信号传导到水泵内的控制器上，控制器控制水泵电机工作，水泵工作加压供水。

优点：结构经凑，原理简单，价格便宜

缺点：水流开关容易堵死。

2、压力式自动增压泵

工作原理：通过水泵中的压力感应器（有上限和下限）感应水管中的压力来控制水泵，水管中的压力达到水泵压力感应器上限时，水泵停止工作，低于水泵压力感应器下限时水泵启动。

优点：能抽取地下水，价格便宜

缺点：压力感应器内的触点容易烧结（水泵就无法工作）长时间不使用叶轮容易与泵体卡死（水锈）卡死后电机发热烧毁，小流量用水时水泵压力感应器不停在上限和下限之间来回（水泵不停的开停开停）龙头出水一大一小。

3、电子稳压式自动增压泵

工作原理：通过水流感应器（高灵敏度）和压力感应器（电子式，没有工作电流）感应水管 压力和水流来控制水泵开停。当水管内压力下降，水泵压力感应器给水泵控制器一个信号，水泵启动工作。

同时水流 感应器也感应到有水流流动，水泵工作，当用水量慢慢减少，压力达到上限压力感应器给控制器提供停机信号，但是水流感应器还是提供的工作信号（只是流量减 小）水泵控制器还是控制水泵工作，直到水流感应器感应不到水流和压力感应器达到上限水泵才停止工作。

优点：出水压力平稳，结构紧凑，使用寿命长，带缺水保护

缺点：价格略高

4、变频恒压供水泵（系统）

工作原理：通过压力传感器感应水管内的压力，输出电子信号给变频器来控制水泵电机的转速，起到恒压作用。

优点：省电，工作压力可调，使用寿命很长，声音轻

缺点：价格高

家用增压泵选择：

家用增压泵按叶轮形式通常有两种：离心式，叶片式。离心式增压泵（如静音的屏蔽泵）的运行噪音相对叶片式增压泵（如铜泵头铜叶轮增压泵）的噪音低。

增压泵的自动控制方式通常有三种：压力控制、水流控制和水位控制。压力控制的水泵通常用在龙头不能自然出水的管道。水流控制的水泵通常用在龙头能自然出水，出水流量大于筷子粗细的管道，水位控制用在水塔，水池等蓄水容器。