摘要：經(jīng)濟的不斷發(fā)展，城市建設步伐正在加快，建筑能耗和用水量也在逐年增加，因此，節(jié)能、節(jié)水至關重要。本文針對變頻恒壓供水系統(tǒng)在建筑給水中的應用進行了淺析及探討，這對建筑行業(yè)的節(jié)能減排，以及綠色建筑的普及具有一定指導意義。

關鍵詞：變頻；建筑；給排水

隨著自然資源的日趨緊張和科學技術的發(fā)展進步，許多節(jié)能技術正在應用到我們的現(xiàn)實生活當中，在我國城市發(fā)展步伐不斷加速，城鎮(zhèn)化水平不斷提高的大背景下，節(jié)能減排的要求不斷提高，然而在傳統(tǒng)供水的系統(tǒng)中，各方面受到條件限制存在很多不足，比如高位水箱供水當中，設備占地面積大，水壓有限且水質易受污染，因此，在現(xiàn)在建筑給水系統(tǒng)中，采用變頻泵組調速恒壓供水的方式已成為目前的主流。

一、變頻調速恒壓供水系統(tǒng)

1.1、系統(tǒng)原理

水泵調速可以通過很多方式，但是通過變頻進行水泵調速更加快速、方便。變頻技術的發(fā)展為實現(xiàn)變頻調速提供了可能，變頻調速供水是利用變頻水泵的調速來調節(jié)用水量的多少，是目前較為常用的供水方式，它能更好的實現(xiàn)安全、節(jié)能的供水。變頻調速恒壓自動供水系統(tǒng)不僅能夠安全、有效的供水，并且能很好的節(jié)省能源。再加上高度的自動化控制系統(tǒng)，供水設備使用操作簡便，精確性能大幅提高。其大致的原理圖如下圖1所示：

1.2、節(jié)能分析

變頻技術之所以被稱為綠色節(jié)能技術，是因為使用變頻能夠根據(jù)終端用戶的使用量對電機泵進行調節(jié)，從而節(jié)省多余的能源消耗，如下圖2所示為變頻調速恒壓供水系統(tǒng)的節(jié)能原理圖，系統(tǒng)耗能可表示為（圖中矩形面積，O為坐標原點），其中，是系統(tǒng)所需提供的供水恒壓，是管網(wǎng)的流量，是實際工況點。因此，當用水量由降到的時候，在傳統(tǒng)水泵工頻不變的條件下，系統(tǒng)供水水泵的工況點將由圖中的轉移到，此時的系統(tǒng)功耗為，一般而言，與相差不大，但是降到造成的余壓頭會對系統(tǒng)造成不利影響，尤其是在晚上水量變化比較大的時候，這種對系統(tǒng)的破壞更加顯而易見。

如果改用變頻調速系統(tǒng)，則系統(tǒng)會根據(jù)用水量的變化來調節(jié)水泵的轉速，通過調節(jié)，此時系統(tǒng)的能耗為，從而可得節(jié)約的能耗為，其節(jié)能效率。

二、變頻調速恒壓供水系統(tǒng)的高層應用

2.1、常見的建筑給水系統(tǒng)

建筑給水系統(tǒng)方案需要綜合考慮工程現(xiàn)場的具體情況并考慮以下三個方面的因素：1、供水安全可靠2、后期管理、維修方便3、投資少，節(jié)水節(jié)能。高層建筑一般采用的供水系統(tǒng)有三種方式，分別為：高位水箱給水系統(tǒng)、水泵水箱給水系統(tǒng)及變頻調速恒壓給水系統(tǒng)。其中變頻調速恒壓給水系統(tǒng)的原理是根據(jù)供水系統(tǒng)中用水量的改變調整水泵的轉速，控制流量并且使水泵工作在高效段。

在國內的大部分城市中，大多數(shù)的居民建筑高度在30米左右，一般情況下，大部分建筑都可以從市政管網(wǎng)直接供水，即建筑物進水管道直接與市政給水管網(wǎng)連接，利用管網(wǎng)水壓供水。然而隨著社會經(jīng)濟和科學技術的不斷發(fā)展進步，目前城市規(guī)劃的市政管網(wǎng)壓力較大，市政管網(wǎng)用水點也不斷增多，很多多層建筑供水受到了一定影響，用戶點水壓不穩(wěn)定甚至水壓不足的現(xiàn)象也越來越多。尤其是當城市里面高層建筑群越來越多，原先的城市供水方案不能滿足居民用水需求的情況下，面對供水的壓力，恒壓供水系統(tǒng)方案成為高層建筑理想的后備方案。

2.2變頻恒壓供水系統(tǒng)

變頻恒壓給水系統(tǒng)又分為變速水泵并聯(lián)給水系統(tǒng)、變速水泵減壓閥給水系統(tǒng)及管網(wǎng)疊壓（無負壓）給水系統(tǒng)。

在具體的高層建筑給水設計中，變頻恒壓供水系統(tǒng)是一種效果理想，適用性很強的給水方案。首先根據(jù)建筑高度和市政管網(wǎng)壓力對用戶用水點水壓進行給水分區(qū)，可將普通高層建筑分為三個區(qū)：低區(qū)、中區(qū)、高區(qū)。分區(qū)以后計算每個分區(qū)所需的水頭水壓、流量等問題。然后選擇相應的給水加壓變頻泵和變頻器，利用變頻恒壓供水方式的自動控制系統(tǒng)，來滿足用戶對水量水壓的使用要求，達到恒壓供水的效果。這種供水方案能夠提高了水質水量，減少二次污染。

在變頻恒壓給水系統(tǒng)的設計實施中，高層建筑給水系統(tǒng)主泵根據(jù)實際情況需要一般需要2-4臺，安裝的變頻泵應盡最大限度的運行在高效段。并且需要設置備用泵以提高供水的安全性，此外應當特別注意高層建筑各分區(qū)的供水揚程應分別滿足各區(qū)最不利配水點所需水頭，最后，為了保證供水安全、可靠，供水系統(tǒng)的電控系統(tǒng)應采用雙電源，并選擇性能更好的電機。

2.3變頻調速恒壓給水系統(tǒng)的設置

常見的變頻調速恒壓給水系統(tǒng)有以下兩種方式，即分區(qū)設置減壓閥減壓給水方式和變頻調速水泵并聯(lián)給水方式。

分區(qū)設置減壓閥減壓給水方式是通過對變頻泵進行加壓，以保障高區(qū)用戶正常用水的壓力需求，但與此同時會造成中區(qū)和低區(qū)用戶的水壓較大，此時可以對非高層區(qū)域的用戶設置減壓閥或者減壓孔板的方式進行減壓給水，根據(jù)建筑物形式和對給水系統(tǒng)設置要求的不同，減壓閥可有各種設置方式，可在配水立管上設置減壓閥，在配水干管上設置減壓閥及在配水支管上配置減壓閥等方式。

變頻調速水泵并聯(lián)給水方式是根據(jù)建筑高度和市政管網(wǎng)水壓進行區(qū)域分區(qū)，對每個分區(qū)單獨設置變頻水泵進行供水，然后采用多臺水泵并聯(lián)的方式進行供水。采用這種系統(tǒng)的供水相對較安全，此外，設備布置集中于底層水泵房中，便于維護與管理，不占用建筑上層使用面積，能源消耗較少。

這兩種供水方式都有其利弊，變頻水泵并聯(lián)給水系統(tǒng)中，各分區(qū)都是單獨設置的，供水時互不影響，因而供水相對安全可靠，檢修方便，節(jié)能節(jié)水。設置減壓閥供水系統(tǒng)，系統(tǒng)結構簡單，只用一套設備，投資少，管理方便。但是能耗就有所浪費。

三、結束語

供水系統(tǒng)采用現(xiàn)代先進的變頻控制系統(tǒng)，分段供水、定時供水，手動、自動選擇工作方式相結合，操作簡單，此外能夠有效避免了水質的二次污染，極大的提高了居民用水安全性。

電機在運作時，根據(jù)變頻泵組不同供水量所需的動能自動調節(jié)電機功率，避免了能耗的浪費，是供水系統(tǒng)實現(xiàn)最大限度地節(jié)能運行，變頻水泵根據(jù)用戶用水量的變化，調整水泵輸出流量，節(jié)水效果顯著。

參考文獻

[1]杜清府.小氣壓罐與變頻調速結合的節(jié)能供水系統(tǒng)[J].中國給水排水，2005，7：77-79.

[2]郭朝西.淺談變頻供水在節(jié)能領域的作用[J].節(jié)能減排，2001（2）：245-255.

[3]遲越.應用配置與節(jié)能關系改造變頻供水系統(tǒng)[J].2009（12）：89-92.

[4]郭朝西.淺談變頻供水在節(jié)能領域的作用[J].節(jié)能減排，2001（2）：245-255.

[5]鄒安平，程曉如，詹俊英，方正.居住小區(qū)變頻調速恒壓供水的節(jié)能設計[J].中國給水排水，2006.