關于在山區農村供水工程中推廣使用變頻恒壓供水方式的建議

【摘 要】分析了山區農村供水技術現狀及弊端，提出引入變頻恒壓供水方式以達到改善供水水質，降低供水成本的目的。

【關鍵詞】山區農村供水現狀；變頻恒壓供水；改善供水水質；節能

1 前言

我國國土總面積的70%為山丘區，山丘區農村，水源條件差，缺乏水源或取水困難，供水工程建設難度大；受水文地質等條件的影響，我國農村許多地方一直存在嚴重的飲水困難問題，這與快速發展的農村經濟社會極不協調，因此黨中央、國務院、各級政府、社會各界對此都十分關注，水利等有關部門也高度重視。在黨和政府的領導下，各級水行政主管部門在解決農村飲水困難方面作了很大努力，近年來在各地區都不斷的建設農村飲用水供水工程。尤其是在2006年中央一號文件把加快農村飲水安全工程建設作為新農村建設的一項重要任務提出，更是給各地飽受飲水不安全困擾的農村群眾帶來了福音，各地農村飲用水供水工程也紛紛提上建設議程，由此農村供水技術的要求也越來越高，尤其在國家節能政策出臺以后，提高供水水質、供水可靠性、工程可持續性、投資效率，改善管理條件，降低供水成本也成為了今后農村供水的主要技術進步方向。

2 山區農村供水技術現狀及弊端

山區農村供水工程與城市供水工程相比，有著規模小、用戶分散、供水點海拔高度復雜，用水量變化大等特點。同時由于山區供水水源點往往是地勢較低地區的地下出露水或水庫、江河等，因而需采用提升的形式進行供水。目前這種形式的具體方式大多是采用傳統的高位水池(水塔)的供水方式，而高位水池(水塔)的設置都必須高出實際最高用水點的高度，也就是說供水的水泵必須以高出實際用水高度的壓力來“提升”水量，其結果就是增大了水泵的軸功率和能量損耗，加大了供水成本。通過高位水池后的管網又往往容易出現低洼地區超壓爆管，較高地區經常斷水的現象。另外由于山區用戶過于分散，高位水池（水塔）后的配水管網過長，未端管網的余氯量通常都不能達到供水標準，供水水質得不到保證。這種現象顯然已經難以適應現代農村供水可靠性的要求，同時也不符合國家的節能政策。因此在山區農村供水尋求一種新的安全、可靠、節能的供水方式也成為了設計工作的一項發展目標。

3 推廣變頻恒壓供水方式的必要性

經過多年來變頻技術的發展， 其節能的理念已深入各行業，在一些大城市的供水工程，尤其是樓宇供水工程中變頻恒壓供水技術的應用已十分普及。筆者認為這樣一種新技術更適用于在山區農村供水中使用，采用這種新技術可克服原有供水方式的缺點，其表現如下：

3.1 節省電能：眾所周知，水泵消耗功率與轉速的三次方成正比，即N=Kn³ 。其中 N：為水泵消耗功率；n：為水泵運行時的轉速；K為比例系數。而水泵設計是按工頻運行時設計的，但供水時除高峰外，大部分時間流量較小，由于命名用了變頻技術及微機技術有微機控制，因此可以使水泵運行的轉速隨流量的變化而變化，最終達到節能的目的。有資料表明，使用變頻設備可使水泵運行平均轉速比工頻轉速降低20%，可大大降低能耗，節能率可達20%-40%。其結果是降低水廠供水成本，減輕用戶水費的負擔。

3.2 延長水泵及管網的使用壽命：由于在變頻恒壓供水系統中，變頻機組通常需配置氣壓水罐，在用水低潮及夜間用水量很少時由氣壓罐進行補充供水，因此水泵電動機不再需要頻繁地起動和停止，且不必再由繼電器、接觸器進行控制，整個水泵系統的壽命將大大延長。同時由于水泵避免了多余的水壓要求，管網運行工作壓力減少，有利于延長管網使用壽命。

3.3 減少了供水投資費用：由于不需再建高位水池之類的網中調節構筑物，可節省該部份投資。

3.4 改善了供水水質：由于整個供水系統中無調節構筑物，避免了水廠出水的二次污染，同時縮短了水廠出水至用戶的供水時間，有利于管網中余氯量的保證。

3.5 消除了電機硬啟動對電網的沖擊：變頻啟動能大大降低水泵的啟動荷載，可消除硬啟動對農用電網的沖擊。

4 結論

目前山區農村供水中，水泵提升費用約占整個供水成本的15～30%，節能潛力巨大，因此采用變頻調速裝置改造水泵運行方式，是目前山區農村供水節約電能，提高經濟效益的重要措施之一。