设备概述

　　变频恒压供水设备是一种新型的节能供水设备。变频恒压供水设备系运用当今最先进的微电脑控制技术，将变频调速器与电机水泵组合而成的机电一体化高科技节能供水装置。变频恒压供水设备以水泵出水端水压（或用户用水流量）为设定参数，通过微机自动控制变频器的输出频率从而调节水泵电机的转速，实现用户管网水压的闭环调节，使供水系统自动恒稳于设定的压力值：即用水量增加时，频率提高，水泵转速加快；用水量减少时，频率降低，水泵转速减慢。这样就保证了整个用户管网随时都有充足的水压（与用户设定的压力一致）和水量（随用户的用水情况变化而变化）。 

设备功能特点

　　1、 无负压 

　　系统与市政管网直联取水加压运行不会造成市政自来水管网负压。 

　　2、 置压 

　　通过调节许可压力控制阀可设置市政自来水管网许可吸水压力。 

　　3、 借压（或叠压） 

　　超过许可吸水压力和流量时可在自来水管网压力基础上增压。与从普通蓄水池吸水相比运行时可减少水泵台数或（和）降低转速达到节能目的。 

变频恒压供水设备

　　4、变频恒压 

　　设备实时通过传感器检测出口压力，将检测值和设定值进行比较运算，确定电机及水泵投入台套数和变频器输出频率（反应到电机及水泵为转速）以追贴用水曲线实现恒压。 

　　5、无噪音 

　　采用现代设计理念，充分考虑现代人对环境的要求，选用静音专用变频器，运用了消音设计手段，故系统能超静音运行。 

　　6、停电不断水 

　　供电线路停电时，系统通过BY PASS等手段实现停电不断水，即停电时系统自动切换为市政自来水压力供水。 

　　7、高度自动化 

　　系统能实现全自动控制，具有手动/自动切换、主副泵定时轮换、压力调整、恒压、高低电压保护、欠相保护、漏电保护、过载保护、过热保护、缺水保护、漏水检测补偿、不用水停车、瞬间跳闸保护等功能。另可根据用户需求配置人机界面，可视化远程调整、监测和维护。 

变频器在恒压供水方面的应用

一、变频调速的特点及分析
　　用户用水量一般是动态的，因此供水不足或供水过剩的情况时有发生。而用水和供水之间的不平衡集中反映在供水的压力上，即用水多而供水少，则压力低；用水少而供水多，则压力大。保持供水压力的恒定，可使供水和用水之间保持平衡，即用水多时供水也多，用水少时供水也少，从而提高了供水的质量。
　　恒压供水系统对于用户是非常重要的。在生产生活供水时，若自来水供水因故压力不足或短时断水，可能影响生活质量，严重时会影响生存安全，如发生火灾时，若供水压力不足或或无水供应，不能迅速灭火，可能引起重大经济损失和人员伤亡。所以，用水区域采用恒压供水系统，能产生较大的经济效益和社会效益。
　　随着电力技术的发展，变频调速技术的日臻完善，以变频调速为核心的智能供水控制系统取代了以往高位水箱和压力罐等供水设备，起动平稳，起动电流可限制在额定电流以内，从而避免了起动时对电网的冲击；由于泵的平均转速降低了，从而可延长泵和阀门等东西的使用寿命；可以消除起动和停机时的水锤效应。其稳定安全的运行性能、简单方便的操作方式、以及齐全周到的功能，将使供水实现节水、节电、节省人力，最终达到高效率的运行目的。
二、恒压供水的变频应用方式
　　通常在同一路供水系统中，设置多台常用泵，供水量大时多台泵全开，供水量小时开一台或两台。在采用变频调速进行恒压供水时，就用两种方式，其一是所有水泵配用一台变频器；其二是每台水泵配用一台变频器。后种方法根据压力反馈信号，通过PID运算自动调整变频器输出频率，改变电动机转速，最终达到管网恒压的目的，就一个闭环回路，较简单，但成本高。前种方法成本低，性能不比后种差，但控制程序较复杂，是未来的发展方向，我公司开发BC2100系列恒压供水控制系统就可实现一变频器控制任意数马达的功能。下面讲到的原理都是一变频器拖动多马达的系统。
三、PID控制原理
　　根据反馈原理：要想维持一个物理量不变或基本不变，就应该引这个物理量与恒值比较，形成闭环系统。我们要想保持水压的恒定，因此就必须引入水压反馈值与给定值比较，从而形成闭环系统。但被控制的系统特点是非线性、大惯性的系统，现在控制和PID相结合的方法，在压力波动较大时使用模糊控制，以加快响应速度；在压力范围较小时采用PID来保持静态精度。这通过PLC加智能仪表可时现该算法，同时对PLC的编程来时现泵的工频与变频之间的切换。实践证明，使用这种方法是可行的，而且造价也不高。
　　要想维持供水网的压力不变，根据反馈定理在管网系统的管理上安装了压力变送器作为反馈元件，由于供水系统管道长、管径大，管网的充压都较慢，故系统是一个大滞后系统，不易直接采用PID调节器进行控制，而采用PLC参与控制的方式来实现对控制系统调节作用。
四、变频控制原理
　　用变频调速来实现恒压供水，与用调节阀门来实现恒压供水相比，节能效果十分显著（可根据具体情况计算出来）。其优点是：
   1、 起动平衡，起动电流可限制在额定电流以内，从而避免了起动时对电网的冲击；
   2、 由于泵的平均转速降低了，从而可延长泵和阀门等的使用寿命；
   3、 可以消除起动和停机时的水锤效应。

系统应用范围
   1、 自来水厂、加压泵房
   2、 居民生活区、宾馆及其它建筑
   3、 企业生产用水
   4、 锅炉循环水系统
   5、 农田灌溉系统