淺議智能型管網(wǎng)疊壓供水系統(tǒng)技術(shù)要點(diǎn)
淺議智能型管網(wǎng)疊壓供水系統(tǒng)技術(shù)要點(diǎn)
隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，相繼出現(xiàn)了次高層建筑（9－12層）。我們知道，大樓啟用最基本的條件就是要有供水系統(tǒng)。自來水廠通過城市輸、配水管道供水，水壓一般在2kg/cm2左右，夜間可達(dá)2．5－2．7kg/cm2，所以六、七層以下的住宅樓，通過設(shè)置屋頂水箱，夜間市政管網(wǎng)水壓高時(shí)屋頂水箱進(jìn)水，供四層以上住戶正常用水是沒有問題的。而目前城市用地越來緊，不得不建較高的樓房，除了建高層建筑以外，還要建次高層建筑。相比之下，次高層建筑（特別是住宅）施工周期短，容積率高，產(chǎn)生效益快，更得到廣大房地產(chǎn)商的青睞。而且，由于次高層的物業(yè)管理費(fèi)與高層建筑的物業(yè)管理費(fèi)相比要低得多，所以，大多數(shù)購房者傾向于購置次高層建筑。而這類建筑的代水就涉及到二次增壓供水的問題。當(dāng)前研究和探討這類問題，是十分必要的。
一、常見幾種供水方式
一般二次增壓采用以下幾種供水方式：
1、水池－水泵（恒壓變頻或氣壓罐）－管網(wǎng)系統(tǒng)－用水點(diǎn)
此方式是集中供水。對(duì)于一、二層是商業(yè)群房，群房上建有多幢住宅的建筑，目前較多采用此種供水方案。一般設(shè)計(jì)有地下生活水池一座，集中恒壓變頻供水，不設(shè)屋頂水箱，最不利用水點(diǎn)是頂層住宅。主水泵一般有三臺(tái)，二開一備自動(dòng)切換，付泵為一小流量泵，夜間用水量小時(shí)主泵自動(dòng)切換到付泵，以維持系統(tǒng)壓力基本不變（氣壓罐一般不用于生活用水）。
2、水池－水泵－高位水箱－用水點(diǎn)
此方式也是集中供水。單幢次高層和高層建筑的高壓供水區(qū)較多采用該種方案。一般也需要設(shè)計(jì)有一座地下水池，通過兩臺(tái)水泵（一用一備）抽水送至高水箱，再由高位水箱向下供水至各用水點(diǎn)。
3、單元水箱－單元增壓泵－單元高位水箱－各單位無水點(diǎn)
此方式已簡(jiǎn)化為單元總水表進(jìn)水。單元水箱和單元增壓泵實(shí)際上是一個(gè)整體，我們稱之為單元增壓器。九四年與上海海鷹機(jī)械廠合作研制開發(fā)了第一代的單元增壓器，并用于我所管理的工程中。經(jīng)過半年使用，又發(fā)現(xiàn)了需要改進(jìn)的地方，并作了多次修改，現(xiàn)在使用的是第三代產(chǎn)品。
二、比較（經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益）
從現(xiàn)論上講第一種方式恒壓變頻供水是較為理想和先進(jìn)的。首先恒壓變頻供水保證出水壓力不變，根據(jù)用水量大小進(jìn)行變頻供水，既節(jié)約電能，又保證水泵軟啟動(dòng)（對(duì)電網(wǎng)電壓沖擊不大），延長(zhǎng)了水泵壽命。各臺(tái)水泵自動(dòng)輪換使用，即最先投入使用的水泵最早退出運(yùn)行，這樣，各臺(tái)水泵壽命均等，而且，一旦水泵出現(xiàn)故障，該系統(tǒng)能自動(dòng)跳過故障泵運(yùn)行。從造價(jià)上看較省，一般13萬元左右一套，只需考慮水泵房的變頻供水設(shè)備費(fèi)、地下貯水池費(fèi)，不需要屋頂水箱（約1500元／只），還可減少屋頂水箱的二次污染和保證頂層的供水壓力（用熱水器壓力也沒問題）。
但是，在實(shí)際使用中，卻遇到了許多問題，給工作帶來了麻煩，公司社會(huì)效益直接受到影響。我所承建的一個(gè)項(xiàng)目就采用了無屋頂水箱的集中變頻供水方式，它的使用和日常管理所反映出的問題，就很有代表性。首先，由于是集中供水，進(jìn)地下水池的總水表屬自來水公司產(chǎn)權(quán)，他們只按此總水表所走的度數(shù)收取水費(fèi)，表內(nèi)管網(wǎng)的跑冒滴漏與他們無關(guān)。而一般管網(wǎng)跑冒滴漏總是難免的，即使沒有，各單元的單元分表度數(shù)與地下水池的總水表也有誤差，再到各分戶水表度數(shù)相差更大，誰來承擔(dān)這一差價(jià)，再加上水泵的電費(fèi)（經(jīng)測(cè)算約0．9度電／噸水）使得這里水價(jià)很高，住戶無法承擔(dān)，收交水電費(fèi)成了很傷腦筋的事。從九四年至今，我開發(fā)公司一直在承著水泵電費(fèi)和水費(fèi)差價(jià)，這樣無止盡地下去，不知到何時(shí)，這項(xiàng)費(fèi)用是無法估算的。也無帳可出（因?yàn)檫@里沒有實(shí)行物業(yè)管理）。而另一方面，通過四年多來的使用，我還發(fā)現(xiàn)，雖然該設(shè)備可以完全自動(dòng)化，無需人天天管理，但它還有致命的弱點(diǎn)：水泵在自動(dòng)切換時(shí)（卸載或加載時(shí)）水泵供水會(huì)出現(xiàn)短暫的低壓，特別是電腦判斷有故障需跳過故障泵運(yùn)行時(shí)時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)。隨著設(shè)備使用年限加長(zhǎng)，設(shè)備房潮濕造成電腦元器件老化加快，水管路系統(tǒng)止回閥的失錄，反映故障和處理故障的時(shí)間也延長(zhǎng)，直接受害者就是頂層住戶。一旦壓力減低他們就無水，當(dāng)跳過故障泵啟動(dòng)備用泵時(shí)壓力又增大，所以頂層住戶怨聲不斷。集中供水還有一最大的毛病就是，一旦供水系統(tǒng)有問題，無法供水，幾百戶人家都要遭殃。而且，由于水泵運(yùn)行是由變頻控制柜來完成的，如果變頻控制柜出故障，一般的電工無法處理，需要廠家專業(yè)技術(shù)人員來解決，造成設(shè)備不能及時(shí)維修，供水無法保證。雖然設(shè)備房管理簡(jiǎn)單了，但住戶用水缺乏保障，社會(huì)效益受到影響。
第二種方式是較成熟的水泵、水箱供水方式。水泵控制柜采用最簡(jiǎn)單的電器元器件，如出現(xiàn)故障，普通的電工就能維修，而且元器件的費(fèi)用也低。再加上有高位水箱，不會(huì)造成一停電就停水，供水保障率高。但用在單幢次高層建筑同樣也存在收交水電費(fèi)難的問題。用在高層建筑，則可以由物業(yè)管理公司一并考慮解決。
第三種方式，是在吸取了以上兩種供水方式的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)后產(chǎn)生的，雖然一次性投資較大，每個(gè)單元都要設(shè)增壓器（約1萬元／臺(tái)），增加單元屋頂水箱（約1500元／只）增加進(jìn)水總表安裝費(fèi)（約4000元／只），單元泵電表安裝費(fèi)（約4000元／只），還有各單元小水泵房土建費(fèi)用等，總費(fèi)用比上兩種方式增加一、二十萬元，但管理上解決了許多麻煩。首先，水電費(fèi)各單元住戶自己交，一旦水泵出故障，只影響該單元的十幾戶。房地產(chǎn)商一般寧愿一次性投入大一點(diǎn)，也不愿一背上個(gè)包袱，特別是與住戶打交道。由于有屋頂水箱，高水位時(shí)停泵，低水位時(shí)啟泵，這樣，水泵也有了停息時(shí)間，既省電又不至于一停電就停泵無水供應(yīng)，用水有了保障。社會(huì)效益明顯好于前兩種供水方式。但是，如果設(shè)備本身返修率大的話，也會(huì)給管理帶來麻煩，必竟一個(gè)大泵房分成了許多小泵房。所以，選擇品質(zhì)優(yōu)良、性能卓越的單元供水設(shè)備尤為重要。
三、單元增壓器性能簡(jiǎn)介
從上面的介紹可知，單元增壓器性能的優(yōu)劣，直接關(guān)系到用戶的使用和開發(fā)商的信譽(yù)。通過四年多的實(shí)際使用，我認(rèn)為上海海鷹機(jī)械廠的第三代單元增壓器質(zhì)量很好，用電省，故障率低。而且，當(dāng)市政管網(wǎng)壓力高得足以使屋頂水箱夜間進(jìn)水時(shí)，增壓器的壓力控制器會(huì)自動(dòng)控制水泵停止工作，由旁通管直接供水。我所作的工程中采取了這種方式，運(yùn)行效果很好。特別是近來市政管網(wǎng)的壓力有了很大提高，夜間可達(dá)3．5kg/cm2左右，所以，實(shí)際使用中九層樓的住宅，水泵運(yùn)行時(shí)間短、次數(shù)少，用電非常省，大約0．02元／噸水的電費(fèi)。但是，我又發(fā)現(xiàn)了另外一個(gè)問題：當(dāng)水壓較高，水泵較長(zhǎng)時(shí)間不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)水泵卡死。對(duì)此，我已建議廠家在水泵控制柜中增加定時(shí)器，每天定時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)泵兩分鐘左右。對(duì)于該單元增壓器，我認(rèn)為還應(yīng)不斷改進(jìn)，以滿足不同用戶的需要。
四、結(jié)語
從以上的比較分析和本人實(shí)際工作中遇到的情況來看，我認(rèn)為，開發(fā)企業(yè)所建的次高層建筑的供水方案，采用單元增壓（即第三種方式）較合適。請(qǐng)各位專家和同行們多提出寶貴意和建議，以便把次高層建筑供水搞得更好。
中贏智能管網(wǎng)疊壓供水系統(tǒng)簡(jiǎn)介
智能管網(wǎng)疊壓供水系統(tǒng)是一種新型的清潔衛(wèi)生、高效節(jié)能的變頻調(diào)速供水方式，也被業(yè)界稱為管網(wǎng)無負(fù)壓供水。它無需建立水池，直接連接在市政自來水管道上并充分利用自來水原有壓力節(jié)約了大量的電能和設(shè)備投資，其節(jié)能效果可達(dá)50%以上。
智能管網(wǎng)疊壓供水系統(tǒng)應(yīng)具備的控制功能要求：必須具有兩臺(tái)泵定時(shí)切換功能。故障報(bào)警停泵功能。進(jìn)水壓力控制設(shè)定上限壓力，開泵時(shí)水泵能根據(jù)設(shè)定壓力值自動(dòng)升降轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)出水壓力，達(dá)到下限壓力時(shí)停泵。必須設(shè)有手動(dòng)開關(guān)泵按鈕，當(dāng)自動(dòng)功能出現(xiàn)故障時(shí)必須手動(dòng)開關(guān)水泵，不至于影響用戶用水和市政管網(wǎng)運(yùn)行的安全。
控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能要求：必須平滑、穩(wěn)定的進(jìn)行調(diào)節(jié)，不產(chǎn)生調(diào)節(jié)震蕩，并且響應(yīng)速度合理。避免水流喘振、斷流和水擊現(xiàn)象出現(xiàn)。
恒壓控制穩(wěn)態(tài)精度要求：設(shè)定壓力與實(shí)際壓力差不得超過±0.01MPa。
中贏智能管網(wǎng)疊壓供水系統(tǒng)應(yīng)采用水泵出水端壓力恒定控制或供水管路最不利點(diǎn)恒壓控制的方式。壓力值可以在現(xiàn)場(chǎng)試水時(shí)設(shè)定和調(diào)整，以達(dá)到用戶用水壓力滿意為準(zhǔn)。
中贏智能管網(wǎng)疊壓供水系統(tǒng)具備以下特點(diǎn)
1、無負(fù)壓功能
設(shè)備與市政管網(wǎng)直接連接，設(shè)備工作時(shí)對(duì)管網(wǎng)不產(chǎn)生任何負(fù)壓影響，通過設(shè)備的微機(jī)控制系統(tǒng)及穩(wěn)流補(bǔ)償系統(tǒng)與真空抑制系統(tǒng)的有效工作，時(shí)刻自動(dòng)監(jiān)測(cè)自動(dòng)調(diào)節(jié)和適應(yīng)，實(shí)現(xiàn)預(yù)壓對(duì)吸程的自動(dòng)補(bǔ)償，從而可以消除水泵運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生負(fù)壓及吸程影響，絕對(duì)不會(huì)對(duì)市政管網(wǎng)及其周圍用水戶造成影響，也絕不會(huì)使管道中出現(xiàn)負(fù)壓。
2、現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)/自動(dòng)操作轉(zhuǎn)換功能
設(shè)備為用戶提供了多路操作方式，設(shè)備控制面板具備手動(dòng)和自動(dòng)控制方式，由控制面板上的“手動(dòng)/自動(dòng)”轉(zhuǎn)換開關(guān)來選擇。當(dāng)選擇自動(dòng)操作，并將“啟動(dòng)、停止”轉(zhuǎn)換開關(guān)扭至啟動(dòng)位置時(shí)，無須人為干預(yù)設(shè)備的運(yùn)行，設(shè)備在微機(jī)的控制之下按照設(shè)定的程序全自動(dòng)運(yùn)行。
3、有水開機(jī)/無水停機(jī)功能
當(dāng)市政管網(wǎng)水量不滿足時(shí)，設(shè)備自動(dòng)調(diào)整供水狀況，改變?cè)O(shè)備運(yùn)行曲線，進(jìn)行真空抑制和穩(wěn)流補(bǔ)償，使用水狀況與進(jìn)水狀況符合，當(dāng)補(bǔ)償量達(dá)到最大時(shí)市政管網(wǎng)也不能滿足需要時(shí)，設(shè)備自動(dòng)停機(jī)，防止因水源不足而造成設(shè)備的損壞。當(dāng)市政管網(wǎng)恢復(fù)正常狀態(tài)時(shí)，設(shè)備自動(dòng)開機(jī)。
4、自動(dòng)恒壓功能
根據(jù)工程實(shí)際情況，可現(xiàn)場(chǎng)設(shè)定設(shè)備出水壓力，控制系統(tǒng)運(yùn)算速度快，時(shí)刻檢測(cè)出水壓力與設(shè)定壓力相比較，自動(dòng)調(diào)節(jié)，使出水壓力非常恒定。
5、變頻自動(dòng)轉(zhuǎn)換及定時(shí)交換功能
當(dāng)一臺(tái)水泵全速運(yùn)轉(zhuǎn)仍然不能滿足用水情況時(shí)，設(shè)備自動(dòng)控制其他水泵投入運(yùn)行，并使水泵始終處于高效運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)一臺(tái)水泵長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行時(shí)，設(shè)備可以自動(dòng)調(diào)控到其它水泵工作，有效調(diào)控水泵運(yùn)行時(shí)間，使每一臺(tái)水泵的利用率趨于均等，避免因水泵利用率不平衡而造成水泵的損壞，從而大大延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。
6、管網(wǎng)自動(dòng)補(bǔ)償增壓功能
設(shè)備與自來水管網(wǎng)直接串接，充分利用自來水管網(wǎng)原有壓力。采用變頻調(diào)速控制技術(shù)，對(duì)自來水的進(jìn)水壓力和出水設(shè)定壓力的差進(jìn)行補(bǔ)償，充分利用市政管網(wǎng)壓力，高效節(jié)能。
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