范永亮,王瑞英,任榮華
(山西大學 后勤管理處,山西 太原 030006)
近年,隨著高校的擴招,學校建筑物的面積不斷增加,各類能耗也在增加。本文以某大學供水站為例,通過對供水模式的改進和供水設備的更換,從而滿足多用戶需求并降低能耗。
(1)概況:某大學南供水站建于2004年,內(nèi)設高區(qū)、中區(qū)、低區(qū)供水系統(tǒng)及消防、噴淋系統(tǒng),有2 000 m3蓄水池一座。主要用戶為學生公寓、學生餐廳、熱力站、辦公教學樓、游泳館以及教職工住宅。供水設備的控制系統(tǒng)為變頻器、軟啟動器,水源為市政自來水,初運行只有低區(qū)供水和消防、噴淋,供水面積105 097 m2?,F(xiàn)所有系統(tǒng)均運行,供水面積250 746 m2,規(guī)劃供水面積350 746 m2。
(2)運行模式:南供水站原設計運行模式是所有供水系統(tǒng)均為市政自來水進蓄水池后,由水泵二次加壓供水。
(3)供水原設備選型:供水設備原設計選型具體如下:
低壓水泵 Q=274 m3/h,H=44 m,W=75 kW
中區(qū)水泵 Q=100 m3/h,H=60 m,W=30 kW
高區(qū)水泵 Q=504 m3/h,H=120 m,W=30 kW
(4)原有設備運行情況:僅有低區(qū)(1~6層)供水時,能滿足用戶水量、水壓的要求,但是低區(qū)水泵全天24 h運行,站內(nèi)電耗量大。中區(qū)(7~17層)、高區(qū)(18~28層)運行后,存在水壓小或無水現(xiàn)象。兩區(qū)水泵全天24 h運行,水泵及進出水管道存在嚴重的發(fā)熱現(xiàn)象,電耗量大。
由于低區(qū)用戶多、用量大、水壓要求低,筆者建議利用市政自來水向低區(qū)供水,并以水泵輔助。經(jīng)向市政自來水管理部門咨詢,自來水管網(wǎng)平時壓力為0.26 MPa,完全能滿足低區(qū)用戶的日常使用??紤]到一旦市政管網(wǎng)發(fā)生故障,低區(qū)水泵還需向用戶供水,故未對水泵進行拆除??紤]安全與節(jié)能的原則,供水站低區(qū)改造方案如圖1。當用水低峰時,低區(qū)用戶由市政管網(wǎng)直供水。當用水高峰時,市政管網(wǎng)壓力低于水泵啟動壓力,水泵自動啟動,止回閥關閉,低區(qū)管網(wǎng)與市政管網(wǎng)阻斷,當市政管網(wǎng)壓力大于水泵停泵壓力時,水泵停泵,止回閥開啟,低區(qū)供水管網(wǎng)與市政管網(wǎng)聯(lián)通。
圖1 供水站低區(qū)技術改造方案
完成上述改造后,筆者發(fā)現(xiàn)只有在清晨用水高峰時,水泵才運行,每日運行時間約1.5 h,其他時間市政管網(wǎng)直供。
針對中區(qū)、高區(qū)供水系統(tǒng)存在的問題,在滿足用戶對水壓、水量的要求以及水泵正常工作的條件下,要求充分節(jié)能。原水泵楊程太小,根本無法滿足要求,新水泵參數(shù)見下表:
表1 供水站水泵改造前后參數(shù)
在中、高區(qū)水泵出口管道處安裝氣壓罐,用戶不用水或用水量很小的時候,由氣壓罐供水,使水泵電機處于休眠狀態(tài),從而節(jié)約電能。
通過供水站技術改造,節(jié)能效果非常明顯。通過試運行實驗記錄,情況如下:低區(qū)供水系統(tǒng)市政管網(wǎng)直供水站占地區(qū)總用水量的70%以上,從而為供水站節(jié)電約41萬kWh/年,降低水泵維修費,延長了水泵的使用壽命。中、高區(qū)供水系統(tǒng)節(jié)電12萬kWh/年,較好滿足用戶的用水需求。