在供水系統(tǒng)中，恒壓供水是指通過檢測管網(wǎng)壓力，在供水網(wǎng)系中用水量發(fā)生變化時，而控制出口壓力保持在設(shè)定值不變的控制方式。一般使用水泵時，選用的設(shè)備額定流量通常都超過實際需要的流量，而實際用水過程中所需的流量會發(fā)生變化，如在樓宇供水中，白天和夜晚的用水量變化很大，采用閥門來調(diào)節(jié)流量的方式使用較為普遍。雖然方法簡單，但這種方式實際上是通過人為增加阻力的辦法達到調(diào)節(jié)的目的，這種節(jié)流調(diào)節(jié)方法浪費了大量的電能，同時設(shè)備的使用和維護成本較高。本文介紹利用SKJ變頻器內(nèi)置PID功能進行自動恒壓供水控制，滿足節(jié)能降耗的要求.

一、三品變頻恒壓供水代替?zhèn)鹘y(tǒng)恒壓供水的優(yōu)點

1. 變頻恒壓供水能自動24小時維持恒定壓力，并根據(jù)壓力信號自動啟動備用泵，無級調(diào)整壓力，供水質(zhì)量好，與傳統(tǒng)供水比較，不會造成管網(wǎng)破裂及開水籠頭時的共振現(xiàn)象。

2. 避免了泵的頻繁啟動及停止，而且啟動平滑，減少了電機水泵的啟動沖擊，增加了電機水泵的使用壽命，也避免了傳統(tǒng)供水中的水錘現(xiàn)象。

3. 傳統(tǒng)供水中設(shè)計有水箱，不但浪費了資金，占用了較大的空間，而且水壓不穩(wěn)定，水質(zhì)有污染，不符合衛(wèi)生標準，而采用變頻恒壓供水，此類問題也就迎刃而解了。

4. 采用變頻恒壓供水，系統(tǒng)可以根據(jù)用戶實際用量，自動進行檢測，控制馬達轉(zhuǎn)速，達到節(jié)能效果。避免了水塔供水無人值班時，總要開啟一個泵運行的現(xiàn)象，節(jié)省了人力及物力。

5. 變頻恒壓供水可以自動實現(xiàn)多泵循環(huán)運動功能，延長了電機水泵的使用壽命。

6. 變頻恒壓供水系統(tǒng)保護功能齊全，運行可靠，具有欠壓、過流、過載、過熱、缺相、短路保護等功能。

二、節(jié)能原理

根據(jù)流體力學理論，電機軸功率P和風量Q、壓力H之間的關(guān)系為：

P=K*H*Q/η

其中K為常數(shù)，η為效率

它們與轉(zhuǎn)速N之間的關(guān)系為：

Q1/Q2=N1/N2

H1/H2=（N1/N2）2

P1/P2=（N1/N2）3

圖中曲線1為風機在恒速下壓力,H和流量Q的特性曲線，曲線2是管網(wǎng)風阻特性（閥門開度為100%）。

假設(shè)風機在設(shè)計時工作在A點的效率最高，輸出風量Q1為100%，此時的軸功率P1=Q1*H1與面積AH10Q1成正比。根據(jù)工藝要求，當風量需從Q1減少到Q（例如70%）時，如采用調(diào)節(jié)閥門的方法相當于增加了管網(wǎng)阻力，使管網(wǎng)阻力特性變到為曲線3，系統(tǒng)由原來的工況A點變到新的工況B點運行，由圖中可以看出，風壓反而增加了，軸功率P2與面積BH20Q2成正比，減少不多。 如果采用變頻調(diào)速控制方式，將風機轉(zhuǎn)速由N1降到N2，根據(jù)風機的比例定律，可以畫出在轉(zhuǎn)速N2下壓力H和流量Q特性如曲線4所示，可見在滿足同樣風量Q2的情況下，風壓H3將大幅度降低，功率P3（相等于面積CH30Q2）也隨著顯著減少，節(jié)省的功率△P=△HQ2與面積BH2H3C成正比，節(jié)能的效果是十分明顯的。

假設(shè)風機在設(shè)計時工作在A點的效率最高，輸出風量Q1為100%，此時的軸功率P1=Q1*H1與面積AH10Q1成正比。根據(jù)工藝要求，當風量需從Q1減少到Q（例如70%）時，如采用調(diào)節(jié)閥門的方法相當于增加了管網(wǎng)阻力，使管網(wǎng)阻力特性變到為曲線3，系統(tǒng)由原來的工況A點變到新的工況B點運行，由圖中可以看出，風壓反而增加了，軸功率P2與面積BH20Q2成正比，減少不多。 如果采用變頻調(diào)速控制方式，將風機轉(zhuǎn)速由N1降到N2，根據(jù)風機的比例定律，可以畫出在轉(zhuǎn)速N2下壓力H和流量Q特性如曲線4所示，可見在滿足同樣風量Q2的情況下，風壓H3將大幅度降低，功率P3（相等于面積CH30Q2）也隨著顯著減少，節(jié)省的功率△P=△HQ2與面積BH2H3C成正比，節(jié)能的效果是十分明顯的。

例如風量下降到80%，轉(zhuǎn)速也下降到80%時，則軸功率下降到額定功率的51%；如風量下降到50%，功率P可下降到額定功率的13%，當然由于實際工況的影響，節(jié)能的實際值不會有這么明顯，即使這樣，節(jié)能的效果也是十分明顯的。

因此在有風機、水泵的機械設(shè)備中，采用變頻調(diào)速的方式來調(diào)節(jié)風量和流量，在節(jié)能上是一個最有效的方法。

三、工作原理

變頻恒壓供水系統(tǒng)采用遠傳壓力表（YTZ-150）檢測管網(wǎng)中壓力，壓力傳感器將信號送入變頻器專用供水基板，供水板將電阻信號轉(zhuǎn)換為4-20mA的電流信號并進入PID回路，PID回路處理之后，送出一個水量增加或減少信號，控制馬達轉(zhuǎn)速。如在一定延時時間內(nèi)，壓力還是不足或過大，則通過簡易PLC作工頻/變頻切換，使實際管網(wǎng)壓力與設(shè)定壓力相一致。

另外，隨著用水量的減少，變頻器自動減少輸出頻率，達到了節(jié)能的目的。

四、適用范圍

采用變頻恒壓供水，具有高效節(jié)能，壓力穩(wěn)定，運行可靠，操作簡單，安裝方便，占地少，噪音低，無污染，投資低，效益高等優(yōu)點。特別適用于：

1. 賓館、寫字樓、公寓、居民小區(qū)等場所的生活給水和熱水采暖系統(tǒng)。

2. 高層建筑、大型民用建筑的消防給水系統(tǒng)。

3. 工礦生產(chǎn)企業(yè)

4. 各類自來水廠

五、電氣原理圖紙及調(diào)試

遠傳壓力表

三品變頻器

此圖為恒壓供水基本原理圖，可以根據(jù)用戶的不同需求演化為：“工、變頻轉(zhuǎn)換恒壓供水”“一備一用恒壓供水”“2用1備恒壓供水”“1拖2恒壓供水”“1拖3恒壓供水”等等。

壓力表的安裝及技術(shù)參數(shù)

遠傳壓力表可以采用常見的YTZ-150型，在安裝遠傳壓力表時需將彎管焊接或上在止回閥的前端，并在彎管的另一端安裝一只閥門，方便與壓力表進行連接。

選取壓力表中阻值最小的兩個端子，接在“供水基板”的PIN處（兩條線沒有正反）。

參數(shù)設(shè)定