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。隨著設(shè)備使用年限加長,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,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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