全流量高效变频调速给水方法技术

一种全流量高效变频调速给水方法及设备，有以下步骤：先竖向分区，分别确定各区给水设备的扬程差；然后选择各区的配泵台数和大、小各泵型的总流量、每区的水泵台数和型号；设定各水泵的调速范围和启停工作参数，分别限定各水泵的高效频率下限值和管网压力设定值；运行顺序：气压罐供水、小变频泵、大变频泵依次启动、工频泵渐次投入运行、系统由最大流量向小流量转变、工频泵渐次关闭、大工频泵以工频运行、大工频泵降频运行、大变频泵接近高效频率下限值、小变频泵启动、大变频泵、小变频泵达到高效频率下限值而依次关闭。水泵工况点在用水的全部时间段内均处于高效段，可避免水泵的反复开停，延长使用寿命，实现精确供水，防止资源浪费。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种流体循环系统的变频调速供给方法及设备，特别是一种可应用于楼宇供水的变频调速供给方法及设备。
技术介绍
现有变频给水设备有两种档次的产品第一种为早期产品，其特点是由2~3台水泵组成，其中1台采用变频器控制，其它为工频泵(不受变频器控制)。在小流量时，变频器投入工作，电流频率下降，水泵低速运转，无频率下限值，频率低至某一值时，水泵空转，不能向系统供水。当系统用水量逐渐加大时，电流频率逐渐由低向高。直至50Hz(也有至50多Hz的)，水泵也由低速而高速直至高效工作点，随着用水量的进一步加大，由变频器控制的水泵供水量不能满足用水要求，则其它水泵投入工作，这些水泵一般在正常转速工作。此类设备的缺点是，所有水泵在高效段工作的时段不足全天的20％，其余时间内水泵均不在高效段工作，甚至空转，因此造成能源的浪费，上世纪90年代初开始用于工程的变频调速给水设备大多属于此种类型。目前，市场上仍有此类产品销售，造成采用此种设备的工程供水存在较大的能源浪费，特别是一些房地产项目，其物业管理费居高不下，采用此类设备是其重要原因之一。据调查，有些住宅小区仅水费附加一项可达每户50元/月以上，此种设备的工程表现甚至导致了某些专业人士认为变频调速供水不节能，比不上水箱水泵联合供水方式，致使变频节能的效果损失殆尽。第二种是变频调速供水设备的改进型，一些供水设备厂商注意到传统变频供水设备的弊病，对变频给水设备进行了改进。主要方式如下配套技术有了一定程度的提高，如采用大小泵结合的形式供水，设备设小型气压罐，几台大泵互为备用，切换交替运行。该类产品和初期产品相比，水泵工作在高效段的时段有了一定程度的提高，较之初期产品更节能，但由于从事设备设计研究的技术人员多为自控专业技术人员，对给水系统工作的状态并不十分了解，因而，目标函数不明，改进措施无针对性，对水泵高效段无定义，对高效工作电机电流的频率没有界定，故无法从根本上解决变频调速给水设备的节能问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种全流量高效变频调速给水方法及设备，解决楼宇供水系统通过自控和变频技术实现优化问题，使楼宇供水系统在用水的全部时间段(365天，24小时)内，水泵的工况点处于其高效段；并解决避免供水系统的水泵反复开停、延长设备寿命的问题；同时，解决使楼宇供水系统“精确供水”、节约能源的问题。本专利技术的技术方案一这种全流量高效变频调速给水方法，包括设定给水区域的水泵台数、泵型、调速范围、启停工作参数、运行和调节给水系统，其特征在于有以下步骤步骤(1)、将拟给水楼宇竖向分区，每区配备一套给水设备；分别确定各区给水设备的最小扬程∑hs与最大扬程∑hL的扬程差；步骤(2)、根据步骤(1)中的扬程差，选择各区总的配泵台数和大、小各泵型的总流量；某区的设计秒流量Q＝(某区大泵台数NL-1)×某区大泵总流量QL；某区大泵总流量QL＝A×某区小泵台数Ns×某区小泵总流量Qs；式中，A是调整系数；使各区给水设备的最大扬程∑hL＞各区给水设备的最小扬程∑hs；步骤(3)、根据步骤(2)中各区的配泵台数和各区大、小各泵型的流量，确定每区的水泵台数和型号；步骤(4)、设定各水泵的调速范围和启停工作参数，分别限定各水泵的高效频率下限值(Hz)和管网压力设定值；步骤(5)、运行和调节给水系统；①、当给水系统流量等于零及近零流量时，所有水泵不运行，气压罐供水；②、当流量增加，管网压力低于设定值时，小变频泵启动，系统压力回到设定值；③、当流量进一步增加，管网压力低于设定值时，大变频泵启动，小变频泵关闭，系统压力回到设定值；④、流量进一步增加，管网压力低于设定值时，一台工频泵投入运行；⑤、随着流量继续增加，各工频泵渐次投入运行，⑥、使系统压力始终稳定在设定值，供水系统处于大流量供水状态；⑦、供水系统由大流量供水状态向小流量供水状态转变；⑧、流量逐渐减少，管网压力大于设定值，各工频泵渐次关闭；⑨、直到只有大变频泵以工频运行；⑩、随着流量的继续减少，变频泵随系统压力增加而降低频率运行，使系统压力保持在设定值；、随着流量的继续减少，当大变频泵的泵频率接近“高效频率下限值”时，小变频泵启动，大变频泵的泵频率继续降低；随着流量的继续减少，大变频泵关闭，系统以小变频泵供水；随着流量的继续减少，小变频泵达到“高效频率下限值”，小变频泵关闭，系统以气压罐供水，即返回至①。这种全流量高效变频调速给水设备，在楼宇内竖向分为至少一个供给区，每区内配备至少一个大变频泵、至少一个小变频泵和至少一个工频泵，各供给区互联成管网，其特征在于管网中串联有气压罐，各大变频泵、小变频泵和工频泵分别并联在管网中，上述各泵分别连接电机，电机分别经接触器与变频调速器电连接，变频调速器又与三相电源和工业程序控制器电连接。本专利技术的技术方案二方案二的这种全流量高效变频调速给水方法，包括设定给水区域的水泵台数、泵型、调速范围、启停工作参数、运行和调节给水系统，其特征在于有以下步骤步骤(1)、将拟给水楼宇竖向分区，每区配备一套给水设备；分别确定各区给水设备的最小扬程∑hs与最大扬程∑hL的扬程差；步骤(2)、根据步骤(1)中的扬程差，选择各区总的配泵台数和大、中、小各泵型的总流量；某区的设计秒流量Q＝(某区大泵台数NL-1)×某区大泵总流量QL；某区大泵总流量QL＝A(某区小泵台数NM×某区小泵总流量QM+某区小泵台数Ns×某区小泵总流量Qs)；某区大泵总流量QM＝A×某区小泵台数Ns×某区小泵总流量Qs；式中，A是调整系数；使各区给水设备的最大扬程∑hL＞各区给水设备的最小扬程∑hM＞各区给水设备的最小扬程∑hs；步骤(3)、根据步骤(2)中各区的配泵台数和各区大、中、小各泵型的流量，确定每区的水泵台数和型号；步骤(4)、设定各水泵的调速范围和启停工作参数，分别限定各水泵的高效频率下限值(Hz)和管网压力设定值；步骤(5)、运行和调节给水系统；①、当给水系统流量等于零及近零流量时，所有水泵不运行，气压罐供水；②、当流量增加，管网压力低于设定值时，小变频泵启动，系统压力回到设定值；③、当流量进一步增加，管网压力低于设定值时，大变频泵启动，小变频泵关闭，系统压力回到设定值；④、流量进一步增加，管网压力低于设定值时，一台工频泵投入运行；⑤、随着流量继续增加，各工频泵渐次投入运行，⑥、使系统压力始终稳定在设定值，供水系统处于大流量供水状态；⑦、供水系统由大流量供水状态向小流量供水状态转变；⑧、流量逐渐减少，管网压力大于设定值，各工频泵渐次关闭；⑨、直到只有大变频泵以工频运行；⑩、随着流量的继续减少，变频泵随系统压力增加而降低频率运行，使系统压力保持在设定值；、随着流量的继续减少，当大变频泵的泵频率接近“高效频率下限值”时，小变频泵启动，大变频泵的泵频率继续降低；随着流量的继续减少，大变频泵关闭，系统以小变频泵供水；随着流量的继续减少，小变频泵达到“高效频率下限值”，小变频泵关闭，系统以气压罐供水，即返回至①。方案二的这种全流量高效变频调速给水设备，在楼宇内竖向分为至少一个供给区，每区内配备至少一个大变频泵、至少一个中变频泵、至少一个小变频泵和至少一个工频泵，各供给区互联成管网，其特征在于管网中串联有气压罐，各大变频泵、中变频泵、小变频泵和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全流量高效变频调速给水方法，包括设定给水区域的水泵台数、泵型、调速范围、启停工作参数、运行和调节给水系统，其特征在于有以下步骤：步骤（１）、将拟给水楼宇竖向分区，每区配备一套给水设备；分别确定各区给水设备的最小扬程∑ｈ↓［ｓ］与 最大扬程∑ｈ↓［Ｌ］的扬程差；步骤（２）、根据步骤（１）中的扬程差，选择各区总的配泵台数和大、小各泵型的总流量；某区的设计秒流量Ｑ＝（某区大泵台数Ｎ↓［Ｌ］－１）×某区大泵总流量Ｑ↓［Ｌ］；某区大泵总流量Ｑ↓［Ｌ］＝ Ａ×某区小泵台数Ｎ↓［ｓ］×某区小泵总流量Ｑ↓［ｓ］；式中，Ａ是调整系数；使各区给水设备的最大扬程∑ｈ↓［Ｌ］＞各区给水设备的最小扬程∑ｈ↓［ｓ］；步骤（３）、根据步骤（２）中各区的配泵台数和各区大、小各泵型的流量， 确定每区的水泵台数和型号；步骤（４）、设定各水泵的调速范围和启停工作参数，分别限定各水泵的高效频率下限值（Ｈｚ）和管网压力设定值；步骤（５）、运行和调节给水系统；①、当给水系统流量等于零及近零流量时，所有水泵不运行， 气压罐供水；②、当流量增加，管网压力低于设定值时，小变频泵启动，系统压力回到设定值；　③、当流量进一步增加，管网压力低于设定值时，大变频泵启动，小变频泵关闭，系统压力回到设定值；④、流量进一步增加，管网压力低于设定值 时，一台工频泵投入运行；⑤、随着流量继续增加，各工频泵渐次投入运行，⑥、使系统压力始终稳定在设定值，供水系统处于大流量供水状态；⑦、供水系统由大流量供水状态向小流量供水状态转变；⑧、流量逐渐减少，管网压力大于 设定值，各工频泵渐次关闭；⑨、直到只有大变频泵以工频运行；⑩、随着流量的继续减少，变频泵随系统压力增加而降低频率运行，使系统压力保持在设定值；＊、随着流量的继续减少，当大变频泵的泵频率接近“高效频率下限值”时，小变频 泵启动，大变频泵的泵频率继续降低；＊随着流量的继续减少，大变频泵关闭，系统以小变频泵供水；＊随着流量的继续减少，小变频泵达到“高效频率下限值”，小变频泵关闭，系统以气压罐供水，即返回至①。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王峰，
申请(专利权)人：王峰，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]