本发明专利技术公开了一种具有显著节能效果的最优化变压变量供水技术和系统。该系统由变频器，可编程控制器和最优化变压变量调节器构成，并以该系统产生的变压变量样板信号去控制水泵机组的出口压力达到最优化变压变量之目的。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种改进的供水系统。该系统由大功率晶体管变频器，工业可编程控制器和最优化变压变量调节器构成，是对水泵电机机组进行最优化变压变量闭环压力控制的机电一体化成套系统。特别是一种具有显著节能效果的供水系统。在变频调整恒压变量供水系统中，恒压值是建筑物高度与最大用水量时水泵出口至最不利点的管路损耗之和决定的。管路损耗与流量符合H损＝KQ2(也称管路特性曲线)。在实际工作中，水泵机组在大部分时间工作在中小水量，因此水泵出口压力仅需H＝H0+KQ2，恒压变量供水比实际所需压力高出ΔH＝K(Q2m-Q2)，其中Qm为恒压供水的最大流量。如附图说明图1所示，图中阴影Ⅰ是恒压供水同恒速泵供水相比的节能区域，阴影Ⅱ就是可进一步节能的区域，对于简单的供水管网(如单楼，单一未端)可直接采用末端恒压即把压力传感器装接在末端，把压力信号传给变频控制柜进行恒压控制。一般管网有多个末端，最不利点随用水负载的变化而改变位置，理论上可在几个末端均装压力传感器，同时采集压力信号送往变频控制柜，以选择最不利点作末端恒压控制。此种方案或成本高，技术难度大，不适宜大规模推广。其它如双恒压技术适于生活一消防共用系统使用。在某一流量段会产生二种可能的压力，且节能效果不显著。多段恒压控制因存在调试和系统工作稳定性等问题而难以实现。若在水泵组出水口安装流量计检测流量信号原理上可实现变压变量之目的，但由于流量计价格高，管路需特殊设计和安装调试等问题而难于推广。本专利技术的任务是要提供一种改进的具有显著节能效果的变频调速供水技术及系统。它能够方便地安装和调试，具有与现有的恒压供水系统相同的安装条件，便于使其升级换代。本专利技术的系统构成是由变频器，可编程控制器和变压变量调节器组成，是对水泵电机进行最优化变压变量闭环压力控制的机电一体化成套系统。根据水泵机组出口压力和流量的瞬时变化来调节变频水泵的转速和投入运行的水泵台数，使其出口压力达到最优化变压。在满足用水前提下显著提高供水效率和节能效果。本专利技术控制系统的关键是变压变量样板信号和产生及如何控制水泵的转速和投入运行水泵的台数。对离心水泵而言，扬程H，流量Q与频率f(转速)符合H∞f，Q∞f2关系，把Q∞f2代入H＝H0+KQ2得H＝H0+KQ2＝H0+k′f4。在最大流量时扬程最大Hm、H0为供水区域内最高建筑物高度，这样就可确定K′＝1/f4m(Hm-H0);fm＝50Hz(或60Hz)。以H＝H0+K′f4作为变压控制样板信号，通过PLC和变压变量调节器比较和运算，产生一PID转速控制信号和其它泵的启停信号，调节水泵机组使水泵出口压力与样板信号相吻合达到最优化变压变量节能供水之目的。水泵机组的运行过程用循环切换软起动方式。当变频泵转速达50Hz且压力低于样板信号，启动信号触发此变频泵(由变频器所带)切换到工频，变频器脱出后再启动次台泵并调节其转速达到新的稳态，当流量减小使变频泵转速下降到临界频率，停泵信号切断运行时间最长的工频泵，这样就可控制2～N台水泵，按先工作先退出原则实现循环切换软起动运行方式。本专利技术与现有恒压变量供水技术相比，有显著的节能优点，具有大规模推广的潜力。现作一例，当管路损耗为最大扬程50%时，且在一时间周期(24小时)内每一流量的运行时间均等(ΔQ/Δt＝常数)的前提下本专利技术与恒压技术相比有25%的节能潜力。若在24小时中12小时按夜间小流量或零流量计算可望有约50%的节能潜力。因此本专利技术具有25-50%显著的节能潜力。权利要求1.一个最优化变压变量供水控制方法。该法关键是根据变频器输出频率产生一变压样板信号，并以此计算出-PID转速控制信号。2.按权利要求1规定的由变频器、可编程控制器和最优化变压变量调节器构成的对水泵电机进行最优化变压变量控制的机电一体化供水系统。全文摘要本专利技术公开了一种具有显著节能效果的最优化变压变量供水技术和系统。该系统由变频器，可编程控制器和最优化变压变量调节器构成，并以该系统产生的变压变量样板信号去控制水泵机组的出口压力达到最优化变压变量之目的。文档编号E03B11/16GK1098463SQ9310920公开日1995年2月8日 申请日期1993年8月3日 优先权日1993年8月3日专利技术者金弘 申请人:金弘本文档来自技高网...
【技术保护点】
一个最优化变压变量供水控制方法。该法关键是根据变频器输出频率产生一变压样板信号，并以此计算出－ＰＩＤ转速控制信号。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：金弘，
申请(专利权)人：金弘，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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