摘要：在建筑尤其是高层建筑中，供水系统的高效稳定运行是保证用户日常用水的基本，高层供水依靠供水压力来实现用水平衡，如果采用传统的气罐加压会导致日常生活用水受到二次污染，影响到人们的正常用水。为了改变这一现状，研究出变频调速技术，将其应用到高层建筑的恒压供水系统中，取得了良好的应用效果。
关键词：变频调速技术；高层建筑；恒压供水系统；应用研究
城市化进程让建筑的楼层越来越高，对于高层建筑来讲，供水系统是一项重要的研究课题，如今恒压供水系统被广泛应用到了高层建筑中，通过应用变频调速器，可以进一步对系统进行压力控制，同时在保证恒压的基础上实现节能目标，有效减少污染情况。
1调速器恒压供水系统的原理
如图1所示，是调速器的恒压供水系统示意图，其供水专用的变频器是由普通的变频器结合PLC 技术形成的，该系统能够集供水管理和控制于一体，内部设有PID 调节器，专门用来对供水系统进行控制。与此同时，将压力传感器安装在管网处，能够时刻监测到管网的供水压力，同时以信号的形式传输到PID调节器，当压力异常时，能够发出指令将水泵的转速进行适当调节，实现调节水压的目的，完成恒压供水的要求。通过变频器来进行供水压力的设定，能够让系统更加灵活，还可以每日根据多段压力的运行情况，来输入不同的设定值，以便更好地满足供水压力的需求，同时在控制面板上还可以显示出压力的反馈值，便于调节操作。
2变频器恒压供水操作方法和参数设定
2.1自动启动
①在时控无效的情况下，将开关放到自动档，启动按钮后能够自行运转。
②在时效有控的情况下，按下“设定”键，待新画面显示后设置好时段，设定完成后会按照要求进行运转。
③通过触摸屏来完成对时钟、时段密码、水位以及压力等进行设定，随后按下“ENT”键进行确认。
④自动循环。若供水需求不大，一台泵能够满足时，系统会对时间进行累计，一般设定为10天，一台泵持续供水10天后，系统会自动切换到第二台水泵进行供水，多台水泵支持下，能够以此类推实现自动循环。
2.2故障显示和处理
①在系统处于自动运行的状态，一旦供水中的某台水泵出现问题，会直接发出报警信号，同时在系统的显示屏准确提示故障点，便于检修人员迅速了解故障问题，同时系统会自动停止运转，待故障解除后，工作人员重启系统，即可进入自动运行状态。
②在手动启动状态下，出现上述的故障情况，可以通过手动来将启用无异常的水泵来进行供水，待故障解决后也可以迅速投入到自动运转中。
2.3应用优势
①具有明显得节能效果。在应用变频调速技术后，机频能够在用水高峰时段过去后，进入低频的运行模式。
②能够极大的降低人工强度，提高工作效率的同时增强供水时效性，为企业创造更高的经济效益和社会效益。
③变频器能够显示故障问题，具有故障检测功能，能够第一时间发展故障隐患，进一步提升机泵运行的可靠性。
3变频调速技术高层建筑恒压供水系统的应用
3.1变频调速恒压供水的方式
通过分析用户的反馈信息，可以把水泵原本的配电柜改进为带有PLC控制系统的配电柜。这样在供水系统的正常压力下，能够采用单泵自动运行模式，利用PLC技术来对系统进行逻辑控制，让水压稳定在设定值附近。一旦水压不足，PLC变频技术便能够启动备用泵，届时备用泵变频运行，原有的泵工频运行，能够在最短时间恢复管网水压。此控制系统中应该包括几种基本设备，譬如显示器、变频器、PLC以及远传压力表等。
在PLC系统中，具有PID模块，能够进行微分算法，当压力传感器把水压信号上传到变频器时，PID模块就能够将实际的水压信号与设定的数值进行比对，在运算过程中，调节频率，让水泵电动机的电源频率发生变化，进而控制水泵的转速。同时，PID模块中能够通过优化算法来平稳调节水压，为了能够更好地获得精准的水压信号，可以把信号设置成滤波时间常数，在此基础上进行换算，提高系统的调试便捷性。同时在变频恒压控制系统中应用PLC控制几乎，能够极大的提升系统的抗干扰能力，还能够进行远程监控，在实现节能的效果下，提高供水质量。
3.2供水特点及优越性分析
①节电。这是众多优势中最为显著的特点，应用变频调速技术后，在电能消耗上，比传统的供水系统最高能节约40%电能；②节水。在应用变频调速技术后，能够根据建筑中实际的用水需求来对管网供水压力进行设定，设定好之后便能够自动供水，这种情况下不再需要气压罐、水塔等配置，实现供水闭环，防止二次污染；③运行可靠性得到提升。恒压供水系统中，通过应用变频调速技术，能够在常规的供水压力下，根据实际的供水需求来变动，以确保在任意时刻，都能够正常供水。同时变频技术利用变频器实现了水泵的无缝切换，降低了工频切换到变频的冲击力，减小了管道破裂的可能；④控制灵活，能够做到分段定时供水。⑤具备自我保护功能。⑥能够提升电网的稳定性，延长设备的使用寿命。⑦占地面积小，且投资的回收期短。
3.3功能特点及注意事项
①PLC控制水泵组的启停，能够实现全循环软启动；②能够在手动操作和自动操作中切换，在不使用控制柜或者控制柜出现故障的情况下，能够通过手动操作来让水泵在工频下运行；③能够让水泵进行周期性的自动循环，保证各个水泵的使用情况相当；④当地下贮水箱呈现缺水状态后，水泵会停止运行，同时发出故障报警信息；⑤一定要充分考虑系统运行的稳定性和灵活性，在保证系统可靠运行的基础上设定PID参数；⑥设定好水泵的加速时间，通常情况下可以设置为50Hz/5-10s；⑦为了防止水泵在运行过程中工频与变频的混乱切换，造成水泵故障，必须要设置好互锁，来保证系统能够安全运行；⑧在设计与水泵机组运行相关的软件时，要注意水泵的切换过程中，设置好延长时间，一定要确保水泵已完全切换，能够有效降低切换过程中的电流冲击。
结语：
将变频调速技术应用到建筑的恒压供水系统中，能够提升建筑的供水可靠性，通过灵活性调节，能够让供水压力始终保持在设定值，同时还能够实现大幅度节能效果，让系统保持可靠运行，延长水泵的使用寿命，创造更高的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]闫明民.浅析变频调速技术在恒压供水系统中的应用[J].图书情报导刊，2009.
[2]王念春.变频调速技术在供水系统中应用的节能分析[J].电工技术杂志,2001,(6):38-40.
[3]汤跃，尚亚波，吴徐，等．变频调速恒压与变压供水的能耗分析[J]．华中科技大学学报，2012，25(1)：45．
[4]博格利.变频技术在高层住宅恒压供水系统中的应用[J].大连民族学院学报，2006.
论文作者:廉守英
论文发表刊物:《基层建设》2019年第26期
论文发表时间:2019/12/16
标签：水泵论文; 供水系统论文; 系统论文; 水压论文; 技术论文; 变频调速论文; 压力论文; 《基层建设》2019年第26期论文;