恒压供水系统变频控制原

恒压供水系统变频控制原理

文章出处:供水设备厂家作者:供水设备君

高层住宅及生活小区居民用水,一般有三个高峰,早晨5:00~8:00,中午11:30~14:00,晚上17:00~22:00,主要是炊事活动和洗漱活动。为了保证人们生活舒适,一般要求水龙头打开后。自来水出水流量稳定,尤其是洗浴过程中,需要冷热水配比供水,如果自来水流量不稳定,将会造成出水温度忽高忽低,给生活带来不便,影响人们的生活情趣。

恒压供水系统

怎样保证自来水出水流量稳定呢?一般来说,自来水管网建成后,管路口径、管路损失都是常数,在这种情况下,要保持出水流量稳定就要保证管路里水的压力稳定。在高峰时段用水人家多了,用水量增大了,就要让管路压力变大,否则水龙头就变成涓涓细流了,正准备上班的您洗漱的速度就受到影响,说不定没赶上哪班车就迟到了呢。半夜过后,人们都进入了梦乡,用水量很小了,这时管路的水压力会变高,那里有点锈蚀、腐蚀,说不定管道就会爆裂、漏水,更是影响大家的生活了,早上就只有买矿泉水洗脸啦。

变频器的出现,给自来水出水流量稳定提供了完美的解决方案。变频器全名叫交流电动机变频调速器,它可是现代化技术的综合应用,涉及电力电子技术(一种芯片级的但是要流过成百上千安培电流的电子器件)、现代控制理论、微处理器技术这三种当今世界最前沿的技术。把它接在三相380V电源和电动机之间,就可以对交流电动机进行从零到工频50HZ的任意速度调节。

恒压供水系统

我们在水管上装一个感知自来水压力的元件——压力传感器,他可以随时检测出管路上的压力,装在哪里呢?随便!既可以装在水泵的出水口,也可以装在最远的居民家里,还可以装在管道上任意位置。一般来说,我们还是装在水泵出水口,因为都在水泵房内,安装调试方便,出水口压力稳定,正常用水情况下,各家各户的水压力也基本稳定的。压力传感器是一种压力应变器件,在皮带秤、地磅等设备上都是用的这个原理器件,与压力成线性关系。

有了变频器、压力传感器,再加上电动机和电源,当然还要有水泵哦,就可以组成这样一个恒压供水变频控制系统了。压力传感器检测管路压力,变频器可以设置恒定压力值,并将管路压力读取后进行比较,再运用控制理论进行运算,控制输出频率,调节水泵速度,从而实现压力调节。

恒压供水系统

当今的变频器,已不再是一个纯粹的电动机调速器了。他具备了压力的设定、调节功能,具备可编程功能,还具备其他智能功能。我们把需要的压力值设定到变频器中,压力传感器检测管网实际压力,并转换为电信号传给变频器。变频器内部具备的PID调节功能会自动计算出需要的频率控制水泵电机的运转速度,保证实际压力与设定压力一致。PID控制器是自动控制学科中最经典的控制方法,我们生活中大部分自动控制都是采用这种控制原理,比如说汽车的定速巡航。它可以实现无差调节,即实际压力=设定压力,而且具备快速的响应能力,就是说当实际压力波动时,调节器总能把它调到设定的压力,而且响应速度也就在几秒钟之内。

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当用水量变大,即管道内流量增加时,管道压力随之下降,设定值与实际值之间的差值为正,这时变频器输出频率增加,水泵的转速增高,随之出水压力增大,以维持在大流量下压力恒定,保证家里水龙头的出水大小不变。反过来,当用水变小时,管道内流量减小,管道压力会升高,设定值与实际值之间的差值为负,这时变频器输出频率减小,水泵的转速降低,随之出水压力减小,从而维持在小流量下压力也等于设定值。有人会问,半夜没用人用水时,是不是就不用运行了呢?不是这样的,因为管路是有压力损失的,一旦变频器停止则管路压力很快下降到零,那你半夜起来拧开水龙头就没有水流出来啦。所以要维持一个管路压力损失和零星用水压力,根据工程技术专家们的试验,变频器在15HZ左右运行时,基本上就维持住了管路压力。这时候变频器以很低的速度在默默运行,保证大家的用水方便。

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使用变频器,除了达到前面所说的目的外,它还具有自带的优点,电动机起动时,变频器的速度是从零慢慢升上去的,对水泵没有冲击,对电网也没有冲击,这样就延长了设备的寿命。根据水泵的功耗原理,所消耗的电能与水泵速度的三次方成正比,当用水量较小时,显然电动机是节能运行的,具体能节约多少呢,这个可以与迪奥水处理厂家供水工程师联系,进行计算,一般来说,和用阀门调节相比,一年节约的电费基本可以买一台变频器,这就是说,我们白用了一台变频器,还给我们的生活带来了如此多的便利。科技的进步真是让我们日常生活中展示的淋漓尽致啊。

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