湖南中贏(yíng)環(huán)保設備有限公司

專(zhuān)注供水設備、污水提升、油水分離整體解決方案的技術(shù)型廠(chǎng)家

全國免費咨詢(xún)熱線(xiàn)

0731-8553-1110

變頻器在智能建筑中管網(wǎng)疊壓給水設備的應用分析

 

     隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)及現代控制理論的不斷進(jìn)步,又因為變頻器所具有的高效率性能和良好的控制特性,目前在交流電動(dòng)機的速度控制中較多采用。使用變頻器一個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)就是節省能源,而且通過(guò)發(fā)揮其理想的控制特性,設備使用性能可以大幅提高。在智能建筑中,生活恒壓給水在節能和可靠性方面要作具體分析,從而選擇更合理控制方式。本文介紹了西門(mén)子變頻器在在智能建筑中管網(wǎng)疊壓給水方面的應用,對變頻器的設計和使用特點(diǎn)做了詳細闡述。

一,管網(wǎng)疊壓給水設備概述

    在智能建筑日益增多的今天,供水問(wèn)題成為業(yè)主比較關(guān)心的問(wèn)題,所以管網(wǎng)疊壓給水設備自動(dòng)供水便提上了日程。以前在一般建筑的建設中往往需要建設一個(gè)二次加壓供水泵房并采用變頻器實(shí)現恒壓自動(dòng)供水。一般情況下,管網(wǎng)疊壓給水設備自動(dòng)控制系統通過(guò)壓力傳感器采集管網(wǎng)中的壓力并將其轉換成模擬信號進(jìn)行變頻控制。這樣管網(wǎng)疊壓給水設備直接取代水塔、高位水箱及傳統的氣壓罐供水裝置,為局部加壓供水開(kāi)辟了新的途徑。另外由于水泵耗電功率與電機轉速的三次方成正比關(guān)系,所以水泵調速運行的節能效果非常明顯,平均耗電量較通常供水方式節省40%。與可編程控制器結合使用,可實(shí)現循環(huán)變頻,電機軟啟動(dòng),具有欠壓保護、過(guò)壓保護、短路保護、過(guò)流保護功能,工作穩定可靠,大大延長(cháng)了設備的使用壽命。

 

    管網(wǎng)疊壓給水設備系統為可編程控制的變頻水壓控制系統。系統采用可編程控制器(PLC),可實(shí)現手動(dòng)開(kāi)環(huán)調節、自動(dòng)閉環(huán)調節、遠方控制及本地控制。每臺電機設置單獨的控制面板,具有水壓顯示、頻率顯示、工作狀態(tài)顯示功能,變頻器故障、可編程控制器故障,可實(shí)現聲光報警。變頻調速器采用西門(mén)子公司產(chǎn)品,可實(shí)現電機的平滑調節,變頻調速器加裝交流電抗器及直流電抗器,確保變頻調速器電源側諧波分量小于5%。

 

二,變頻控制管網(wǎng)疊壓給水設備分析

    大家知道,水泵消耗功率與轉速的三次方成正比。即N=KN3

    N:為水泵消耗功率;n:為水泵運行時(shí)的轉速;K為比例系數。而水泵設計是按工頻運行時(shí)設計的,但供水時(shí)除高峰外,大部分時(shí)間流量較小,由于命名用了變頻技術(shù)及微機技術(shù)有微機控制,因此可以使水泵運行的轉速隨流量的變化而變化, 終將達到節能的目的。實(shí)踐證明,使用變頻設備可使水泵運行平均轉速比工頻轉速降低20%,從而大大降低能耗,節能率可達20%-40%。

 

    變頻器的作用是為電機提供可變頻率的電源,實(shí)現電機的無(wú)級調速,從而使管網(wǎng)水壓連續變化。傳感器的任務(wù)是檢測管網(wǎng)水壓。壓力設定單元為系統提供滿(mǎn)足用戶(hù)需要的水壓期望值。壓力設定信號和壓力反饋信號在輸入可編程控制器后,經(jīng)可編程控制器內部PID控制程序的計算,輸出給變頻器一個(gè)轉速控制信號。還有一種辦法是將壓力設定信號和壓力反饋信號送入PID回路調節器,由PID回路調節器在調節器內部進(jìn)行運算后,輸入給變頻器一個(gè)轉速調節信號。

 

    由于變頻器的轉速控制信號是由可編程控制器或PID回路調節器給出的,所以對可編程控制器來(lái)計時(shí),既要有模擬量輸入接口,又要有模擬量輸出接口。由于帶模擬量輸入/輸出接口的可編程控制器價(jià)格很高,這無(wú)形中就增加了供水設備的成本。若采用帶有模擬量輸入/數字量輸出的可編程控制器,則要在可編程控制器的數字量輸出口另接一塊PWM調制板,將可編程控制器輸出的數字量信號轉變?yōu)榭刂破鞯某杀緵](méi)有降低,還增加了連線(xiàn)和附加設備,降低了整套設備的可靠性。如果采用一個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入/輸出的可編程控制器和一個(gè)PID回路調節器,其成本也和帶模擬量輸入/輸出的可編程控制器差不多。所以,在變頻調速恒壓給水控制設備中,PID控制信號的產(chǎn)生和輸出就成為降低給水設備成本的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節。

 

三,管網(wǎng)疊壓給水設備變頻器選用原則

    變頻器是中贏(yíng)公司推出的用于風(fēng)機、水泵等設備調速節能運行的專(zhuān)用變頻器。其主要特點(diǎn)是:

    ⑴變頻器安裝調試容易,維護和運行費用低。由于變頻器的特定功能使其產(chǎn)品的成本降至較小,價(jià)格便宜,降低了整套系統的成本。

    ⑵變頻器能夠準確地跟隨設定點(diǎn),可使系統有更好的性能。

    ⑶內置PID調節采用了標準比例、積分、微分控制的閉環(huán)過(guò)程控制,并為反饋傳感器提供了標準電源。

    ⑷在運行噪聲的控制方面采用了自動(dòng)開(kāi)關(guān)頻率優(yōu)化,從而降低電機運行時(shí)的噪聲。

    ⑸變頻器針對風(fēng)機、水泵節能運行的需要,設置了能量?jì)?yōu)化控制程序,為在運行中搜尋較小能量消耗點(diǎn),自動(dòng)升高和降低電機電壓。當電機達到穩定點(diǎn)的速度(即加速過(guò)程結束時(shí))時(shí)通用變頻器即在這個(gè)速度下運行,而變頻器此時(shí)開(kāi)始分析電機的功率消耗。然后開(kāi)始微小地升高或降低變頻器的輸出電壓來(lái)搜索較好頻率,即較低的功率消耗。如果變頻器檢測出在升高電機電壓時(shí),功率消耗增加了,則變頻器的控制策略(能量?jì)?yōu)化控制程序)就開(kāi)始降低電機電壓,以搜索較低的功率消耗水平,如果檢測出在降低電機電壓時(shí),功率消耗增加,則升高電機電壓。這樣就可搜尋到效率較高,功率消耗較小點(diǎn)并在此處運行。用這種優(yōu)化節能程序(典型)可節約2%~5%的額定容量的電能。

    ⑹在選擇變頻器時(shí),不能用它驅動(dòng)額定功率比它大或者額定功率不足其一半的電機,否則會(huì )影響變頻器的性能甚至造成損壞。

 

四,管網(wǎng)疊壓給水設備控制系統詳解

    為了保持供水系統水壓的基本恒定,需要變頻器根據給定的壓力信號與管網(wǎng)水壓的反饋信號進(jìn)行比較,以調節水泵的轉速,達到供水、水壓恒定的目的。

    當管網(wǎng)疊壓給水設備系統處于自動(dòng)調節狀態(tài)時(shí),自動(dòng)控制指示燈亮,系統進(jìn)入自動(dòng)控制狀態(tài)。系統由管網(wǎng)水壓傳感器作為系統的反饋信號,反饋信號采用4-20mA電流信號,恒壓值的設定可在可編程控制器(PLC)中人為設定,通過(guò)使用變頻器內部的PID控制功能,啟動(dòng)水泵作變頻調節運行,并達到恒定的壓力值,開(kāi)成一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡過(guò)程。若設定恒壓值為Y0,過(guò)程壓力值為Yi,當用水量增加Yi<Y0時(shí),則變頻器輸出頻率上升,轉速提高,供水量增大,仍達到恒定的設定壓力值,從而開(kāi)成一個(gè)新的動(dòng)態(tài)平衡過(guò)程,實(shí)現系統的自動(dòng)控制功能。

 

    管網(wǎng)疊壓給水設備系統也可進(jìn)行手動(dòng)開(kāi)環(huán)調節運行。如管網(wǎng)水壓傳感器出現故障時(shí),人為將手動(dòng)/自動(dòng)開(kāi)關(guān)置于手動(dòng)位置,系統處于手動(dòng)調節狀態(tài),手動(dòng)控制指示燈亮,可在控制面板實(shí)現頻率(液位)手動(dòng)設定,并變頻啟動(dòng)水泵。如所需水壓值低于實(shí)際水壓值時(shí),可人為調整變頻調速器的輸出頻率,達到所需的恒壓值。

 

六,管網(wǎng)疊壓給水設備結語(yǔ)

    在智能建筑中管網(wǎng)疊壓給水設備供水方式與過(guò)去的水塔或高位水箱以及氣壓供水方式相比,不論是設備的投資,運行的經(jīng)濟性,還是系統的穩定性、可靠性、自動(dòng)化程度等方面都具有無(wú)法比擬的優(yōu)勢,而且具有顯著(zhù)的節能效果。恒壓供水調速系統的這些優(yōu)越性,引起國內幾乎所有供水設備廠(chǎng)家的高度重視,并不斷投入開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)這一高新技術(shù)產(chǎn)品。在給水系統中,用水管式傳感器檢測水泵輸出管網(wǎng)壓力,在現場(chǎng)控制器與設定值比較,比較后去控制變頻器的輸出頻率,達到控制水泵轉速的目的。如給水管網(wǎng)用戶(hù)用水量增多,管網(wǎng)壓力減少,控制器控制變頻器輸出頻率增加,水泵轉速隨著(zhù)增加,增加供水量以滿(mǎn)足用戶(hù)的需求。如給水管網(wǎng)用戶(hù)用水量減少,管網(wǎng)壓力增大,控制器控制變頻器輸出頻率降低,水泵轉速隨著(zhù)減少,減少供水量,從而達到節能的目的。

 

 

 

訪(fǎng)問(wèn)量:-
此文關(guān)鍵詞:管網(wǎng)疊壓給水設備

松滋市| 苍梧县| 临朐县| 贺兰县| 黄陵县| 扎赉特旗| 江门市| 遂溪县| 呼伦贝尔市| 孟连| 申扎县| 万安县| 高清| 新安县| 榆林市| 黑河市| 金阳县| 北宁市| 应城市| 伊通| 淳安县| 翁源县| 皋兰县| 江城| 上林县| 松滋市| 塔河县| 高淳县| 海门市| 荃湾区| 衡南县| 台北市| 民县| 白山市| 永胜县| 长治市| 丁青县| 兰西县| 图们市| 全椒县| 抚州市|