摘要：變頻技術(shù)在給水系統(tǒng)中應(yīng)用的優(yōu)勢分析。

關(guān)鍵詞：變頻；調(diào)速恒壓給水

目前，變頻調(diào)速生活給水在建筑給水中應(yīng)用越來越廣，分析原因有以下三點(diǎn)：

1. 變頻調(diào)速恒壓供水具有優(yōu)良的節(jié)能效果。由水泵一管道供水原理可知，調(diào)節(jié)供水流量，原則上有兩種方法；一是節(jié)流調(diào)節(jié)，開大供水閥，流量上升；關(guān)小供水閥，流量下降。調(diào)節(jié)流量的第二種方法是調(diào)速調(diào)節(jié)，水泵轉(zhuǎn)速升高，供水流量增加；轉(zhuǎn)速下降，流量降低，對于用水流量經(jīng)常變化的場合(例如生活用水)，采用調(diào)速調(diào)節(jié)流量，具有優(yōu)良的節(jié)能效果。應(yīng)當(dāng)指出，變頻恒壓供水節(jié)能的效果主要取決于用水流量的變化情況及水泵的合理選配，為了使變頻恒壓供水具有優(yōu)良的節(jié)能效果，變頻恒壓供水宜采用多泵并聯(lián)的供水模式。由多泵并聯(lián)恒壓變頻供水理論可知多泵并聯(lián)恒壓供水，只要其中一臺泵是變頻泵，其余全是工頻泵，可以實(shí)現(xiàn)恒壓變量供水。在變頻恒壓變量供水當(dāng)中，變頻泵的流量是變化的，當(dāng)變頻泵是各并聯(lián)泵中最大，即可保證恒壓供水。多泵并聯(lián)恒壓供水，在設(shè)計上可做到在恒壓條件下各工頻泵的效率不變(因工況不變)，并使之處于高效率區(qū)工作，變頻泵的流量是變化的，其工作效率隨流量而改變。因?yàn)椴捎枚啾貌⒙?lián)恒壓供水，變頻泵的功率降低，從而可以降低多泵并聯(lián)變頻恒壓供水系統(tǒng)的能耗，改善節(jié)能狀況。

當(dāng)多泵并聯(lián)恒壓供水系統(tǒng)采用具有自動睡眠功能的變頻器，當(dāng)用水流量接近于零，變頻泵能自動睡眠停泵，從而可以做到不用水時自動停泵而沒有能量損耗，具有最佳的節(jié)能效果。

2. 變頻調(diào)速給水的供水壓力可調(diào)，可以方便地滿足各種供水壓力的需要。在設(shè)計階段可以降低對供水壓力計算準(zhǔn)確度的要求，因?yàn)殡S時可以方便地改變供水壓力。但在選泵時應(yīng)注意，泵的揚(yáng)程宜大一些，因?yàn)樽冾l調(diào)速其最大壓力受水泵限制。最低使用壓力也不應(yīng)太小，因?yàn)樗貌辉试S在低揚(yáng)程大流量下長期超負(fù)荷工作，否則應(yīng)加大變頻器和水泵電機(jī)的容量，以防止發(fā)生過載。

3. 目前，變頻器技術(shù)已很成熟，在市場上有很多國內(nèi)外品牌的變頻器，這為變頻調(diào)速供水提供了充分的技術(shù)和物質(zhì)基礎(chǔ)。變頻器已在國民經(jīng)濟(jì)各部門廣泛使用。任何品牌的變頻器與變頻供水控制器配合，即可實(shí)現(xiàn)多泵并聯(lián)恒壓供水。因?yàn)榻ㄖ┧膽?yīng)用廣泛，有些變頻器設(shè)計生產(chǎn)廠家把變頻供水控制器直接做在供水專用變頻器中；這種變頻器具有可靠性好，使用方便的優(yōu)點(diǎn)。

按變頻器工作原理，在運(yùn)行中的變頻器不允許在其輸出端進(jìn)行切換；否則在切換過程中會使變頻器中的某些電子器件受到大電流沖擊而降低其壽命。在變頻泵自動輪換過程中，要在變頻器的輸出端進(jìn)行切換；為了保護(hù)變頻器，在進(jìn)行自動切換之前應(yīng)使變頻器停止運(yùn)行。在變頻器停止運(yùn)行的條件下，在其輸出端進(jìn)行切換。在切換好后再重新啟動變頻器而恢復(fù)正常運(yùn)行。因此，自動輪換控制的電路比較復(fù)雜，會增加變頻控制柜的造價并降低其使用可靠性。

當(dāng)變頻恒壓變量供水系統(tǒng)具有變頻泵自動輪換功能，其優(yōu)點(diǎn)是各并聯(lián)泵可定時輪換到變頻運(yùn)行，使各并聯(lián)泵的磨損均衡。但是，在任一臺泵變頻運(yùn)行時，萬一水泵故障有可能使變頻器保護(hù)跳閘而停止工作。各并聯(lián)水泵是由變頻器控制運(yùn)行的；當(dāng)變頻器跳閘，必然使所有并聯(lián)水泵停機(jī)而中斷供水。

因此，當(dāng)水泵的可靠性一定，具有自動輪換控制功能的變頻恒壓供水機(jī)的供水可靠性將低于不具備自動輪換控制功能的變頻恒壓供水機(jī)。筆者認(rèn)為，供水可靠性是主要矛盾。因此我們不主張采用具有自動輪換控制功能的變頻恒壓給水系統(tǒng)。

由水泵一管路供水原理可知，當(dāng)節(jié)流損耗等于零，則供水系統(tǒng)具有最佳的節(jié)能效果，此時水泵的供水揚(yáng)程完全消耗在供水高度和供水流阻損失上。這種變頻調(diào)整供水稱為理態(tài)的變壓變量供水，這種供水系統(tǒng)的揚(yáng)程-流量曲線和管路系統(tǒng)的流阻-流量曲線重合。在理想的變壓變量供水系統(tǒng)中，在用水點(diǎn)，其揚(yáng)程恒定，屬于恒壓供水。在實(shí)際建筑中，用水點(diǎn)是多處，不是一處，因此很難確定何處是恒壓用水點(diǎn)。變壓變量供水系統(tǒng)沒有通用性，在工程上很少應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 符錫理.變頻調(diào)速供水泵原理和實(shí)踐.變頻器世界，1999.

[2] 符錫理.變頻恒壓給水設(shè)備變頻泵固定運(yùn)行方式與循環(huán)運(yùn)行方式的對比分析. 變頻器世界，2000.