淺析變頻無負壓二次供水技術

摘 要：城市的發展過程中，給排水工程的技術水平得到了很大的提升，在供水設備方面也出現了很多的新型設備，其中變頻無負壓二次供水技術得到了廣泛的重視，這種設備是以變頻恒壓供水設備為基礎進行使用的，在使用的時候更加具有節能的效果。

關鍵詞：變頻；無負壓；二次供水

經濟的快速發展，推動了我國城市化水平的不斷提高，在城市發展的過程中，很多的基礎設施在技術方面在不斷的提升，其中給排水工程就是非常有代表性的。近年來，很多的新型供水設備在不斷出現，變頻無負壓二次供水技術成為了熱點，它在供水的時候可以更加的節能，而且這種技術已經得到了應用。為了更好的了解這種技術，使這種技術得到更廣泛的使用，對這種技術進行研究是非常必要的。

1 變頻無負壓二次供水技術的涵義

變頻無負壓二次供水技術是一種綜合了多種技術的集合體，在這種技術中有預壓平衡技術、負壓反饋技術、真空抑制技術和信號采集分析處理技術。在使用這種技術進行供水的時候，可以實現和空氣的完全隔離，利用原有自來水管的壓力就可以實現加壓供水，而且在進行供水的時候，對供水的官網不會產生影響，使得二次供水可以更加的節能和高效。變頻無負壓二次供水是以變頻恒壓供水設備作為基礎的，在進行供水的時候，要經過無負壓調節罐、水泵、氣壓罐和智能控制系統的共同操作才能實現無負壓二次供水。

2 變頻無負壓設備的特點

變頻無負壓設備是一種新型的供水系統，在使用的過程中，它既有優勢也存在著劣勢的。變頻無負壓設備的優勢主要表現在以下幾個方面。第一，使用這種供水技術可以更好的節能，傳統的二次供水在供水模式上就存在著能耗大的問題。在進行二次供水的時候需要將市政管網中的水運送到水池中，然后使用水泵和水箱對自來水的流量和壓力進行調節，在流量和壓力可以達到供水要求的時候，才會進行供水。在這個過程中，自來水在進入水池的時候會浪費它自身的壓力，在使用水池和水箱等設備都是一項非常大的投資，這樣不但會造成能源的損耗，也是導致資金的浪費。使用變頻無負壓設備進行供水，可以將市政管網同設備直接連接在一起，這樣就可以節省到水池水箱的投資。在市政管網中一般是存在著負壓的問題的，這時可以采用真空抑制器來進行抑制，在對空氣完全隔離以后，就可以利用自來水本身的壓力進行供水，而且，變頻無負壓設備在初期的投資也是非常少的。第二，變頻無負壓設備在使用的過程中可以更加的清潔，在使用變頻無負壓設備的時候都是在密封的狀態下使用的，這樣對于系統的清潔度是一個很好的保證。在變頻無負壓設備中是有過濾裝置的，這種裝置可以對細菌起到阻擋的效果，同時，設備在選材上是非常嚴格的，使用的不銹鋼材料，這樣就會避免在管道內部出現藻類，而且對不銹鋼的等級也做出了明確的要求，使得自來水的供水質量可以得到更好的保證。第三，變頻無負壓設備在運行的時候，成本是非常低的，這樣對供水單位來說是十分有利的。在變頻無負壓系統中使用的是型號較小加壓泵，加壓泵在工作的時候，經常是多臺一起運行，這是對電能的消耗是非常少的。在市政管網在供水的時候，會存在著低峰期和高峰期，在低峰期自來水的壓力會比較大，這時加壓泵根本就不需要進行加壓，在用水的高峰期才需要使用加壓泵進行工作，這樣就會使得加壓泵的使用時間相對較少，使得變頻無負壓設備在運行的時候成本降低。

變頻無負壓設備的劣勢，雖然使用這種設備存在著很多的優勢，但是它還是存在著一些不足的地方的。第一，在進行供水的時候，無法對供水的可靠性進行保證，變頻無負壓設備和市政管網是直接連接的，一旦管網出現無法供水的情況，就會導致供水的中斷。第二，變頻無負壓技術是一種新型的供水系統，在技術方面還不是非常成熟，在發展上還是有很大的空間的，但是會出現什么問題也是無法預知的。第三，這是技術在使用的時候需要直接從市政管網中進行抽水，在操作前，需要向相關的部門進行報批，如果不被批準，這種技術就無法進行使用。第四，在供水管網中使用變頻無負壓設備，在無負壓標準方面還是沒有相關的依據的，國家還沒有相關的標準，因此在使用的時候，為了避免對管網造成破壞，對接入管網仍然是存在著很多的限制的。

3 變頻無負壓的應用分析

3.1 系統工作原理

變頻泵的轉速與市政管網的壓力值成反比，市政管網壓力越高，變頻水泵的轉速就越快。當用戶管網壓力達到用戶所需設定的最大壓力，變頻水泵就會停止，此時變頻無負壓系統充分利用自來水壓力，保證用戶所需水壓保持在所需范圍內；當用戶所需水壓低于系統設定最小值時，變頻水泵就會自動喚醒工作。在該變頻無負壓系統中，變頻水泵的進水口連接不銹鋼無負壓罐，控制系統對無負壓罐內的壓力進行實時監控，采用真空抑制器可以保證無負壓罐內無負壓產生，保證供水正常。

3.2 恒壓原理

水管網上設置了壓力變送器，該設備可以將出口壓力信號轉換為標準信號，然后接收端口接收到該標準信號后，再進行調節，經過系統運算與給定壓力參數進行比較，最終得出調節參數，送至變頻器進行水泵轉速的控制，實現對系統供水量的調節，保證供水管網壓力保持在用戶所需設定值范圍。如果供水負載發生變化，則會對工作泵的數量進行增減控制，相應的會改變變頻器對輸出電機的電壓、頻率，調整水泵的轉速，最終構成以用戶所需設定壓力為基準的閉環控制系統。

3.3 無負壓原理

在變頻無負壓系統中，核心設備為真空抑制器，其主要作用是在不影響四周用水的前提下消除管網中的負壓，對市政管網及相關設備進行保護。無負壓原理與復合排氣閥的原理大致相同，主要通過一個浮球來工作，無負壓缸內水位發生變化時，浮球會進行垂直的上下移動，對閥門的開、關進行控制，最終實現無負壓罐的吸氣與排氣，并在罐內水未滿時消除罐內真空。

4 變頻無負壓供水應用注意事項

變頻無負壓技術的應用必須與實際的供水條件相結合，市政管網的供水條件不同，系統設計方案也各有特點，才能將系統高效節能的特點充分發揮出來。由于水泵的效率與轉速三次方成正比，如果電機頻率過低會影響到水泵的效率。應用管網無負壓給水設備時，要制定規劃，如果要在市政管網直接取水，必須征得自來水公司的同意。由于市政供水配水管網是根據時最高用水量、日最高供水量進行配置的，流量校核過程中則以消防、最大傳輸以及發生事故時的用水量為參照。在這些給水支管、給水干管采用變頻無負壓供水設備時，要保證規劃的合理性。所選擇的水泵在自身的高效區工作，因為市政管網或小區供水流到水泵進口的尚存余壓始終處于動態的變化過程，對其產生影響的主要因素包括管網供水的水壓、用水量變化而導致吸水管的水流阻力等，所以要針對不同的情況對水泵高效區進行核算，盡可能保證水泵處于高效區的工作狀態，從而將變頻無負壓供水設備的節能優勢充分發揮出來。

5 結束語

變頻無負壓供水技術是一種針對二次供水出現的新型供水技術，它在使用的時候既有優勢又有劣勢。這種技術在供水的時候，更加的節能、清潔、安全，而且投資非常少也便于管理。但是這種技術是一種新型的技術，在使用的時候還是會出現一些問題，為了更好的使用這種技術進行供水，一定找到技術劣勢的解決方法。

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