變頻恒壓供水

分類：解決方案日期：2007-03-14 00:00:00

一、變頻恒壓供水的特點

1. 節能，可以實現節電20%-40%，能實現綠色用電。

2. 占地面積小，投入少，效率高。

3. 配置靈活，自動化程度高，功能齊全，靈活可靠。

4. 運行合理，由于是軟起和軟停，不但可以消除水錘效應，

而且電機軸上的平均扭矩和磨損減小，減少了維修量和維修費用，

并且水泵的壽命大大提高。

5. 由于變頻恒壓調速直接從水源供水，減少了原有供水方式的二次污染，

防止了很多傳染疾病的傳染源頭。

6. 通過通信控制，可以實現無人值守，節約了人力物力。

二、節能原理

由水泵的工作原理可知：水泵的流量與水泵（電機）的轉速成正比，水泵的揚程與水泵（電機）的轉速的平方成正比，水泵的軸功率等于流量與揚程的乘積，故水泵的軸功率與水泵的轉速的三次方成正比（既水泵的軸功率與供電頻率的三次方成正比）。根據上述原理可知改變水泵的轉速就可改變水泵的功率。

流量基本公式：

Q∝N H∝N² KW=Q*H∝N³

以上Q代表流量，N代表轉速，H代表揚程，KW代表軸功率。

例如：將供電頻率由50HZ降為45HZ，則P45/P50=（45/50）³=0.729，即P45=0.729 P50；

將供電頻率由50HZ降為40HZ，則P40/P50=（40/50）³=0.512，即P40=0.512 P50。

水泵一般是按供水系統在設計時的最大工況需求來考慮的，而用水系統在實際使用中有很多時間不一定能達到用水的最大量，一般用閥門調節增大系統的阻力來節流，造成電機用電損失，而采用變頻器可使系統工作狀態平緩穩定，通過改變轉速來調節用水供應，并可通過降低轉速節能收回投資。從下圖我們可以形象的看到三種流量控制方式的比較。

100KW三種流量控制方法的耗電實測比較表：

流量%	變頻器軸功率KW%	輸入閥門控制軸功率KW%	輸出閥門控制軸功率KW%	理想軸功率KW%
50	15	60	84	12.5
60	25	64	89.5	21.6
70	38	68	95	34.3
80	55	72.5	99.5	51.2
90	79	84	103.5	73
100	108	106	107	100

很多電機拖動設備都存在裕量較大、工作效率低、電能耗量大、啟動電流大、工作噪聲大等難題。且不斷的影響企業的經濟效益，而投資變頻器可以從根本上解決這些問題，一般情況下，完全可以改善工藝條件,并且投資回收期不超過10個月。

三、變頻調速恒壓供水設備的主要應用場合

1、高層建筑，城鄉居民小區，企事業等生活用水；

2、各類工業需要恒壓控制的用水，冷卻水循環，熱力網水循環，鍋爐補水等；

3、中央空調系統；

4、自來水廠增壓系統；

5、農田灌溉，污水處理，人造噴泉；

6、各種流體恒壓控制系統。

四、變頻恒壓供水設備的系統組成

變頻器是整個變頻恒壓供水系統的核心部分。其系統組成框圖見圖1

圖中，水泵電機是輸出環節，轉速由變頻器控制，實現變流量恒壓控制。變頻器接受PID控制器的信號對水泵進行速度控制，壓力傳感器檢測管網出水壓力，把信號傳給PID控制器，通過PID控制器調節變頻器的頻率來控制水泵的轉速，實現了一個閉環控制系統。由于易能變頻器本身具有PID調節功能，可以不選用外置PID調節器，調節更加平穩。

五、易能EDS2000系列變頻器在變頻恒壓供水系統中的應用和設置步驟

三相斷路器

FWD

COM

電動機

REV

10V/5V

GND

AO1

GND

正轉

反轉

0-10V反饋信號

CCI

給定信號10K

VCI

故障報警燈

電流表

EDS2000/EDS2800

三相380V

50/60Hz

由于易能EDS2000系列變頻器具有內置PID調節器，所以部分廠家在使用易能EDS2000系列的內置PID調節后，使綜合成本降低，而易能EDS2000系列變頻器也因其理想的睡眠功能為廣大用戶大大提高了節能效率。其基本接線圖如下,功能設置緊跟下圖。

參數號	功能介紹	參數值
F3.00	閉環運行控制選擇	1
F3.01	給定通道選擇	1
F3.02	反饋通道選擇	1
F3.03	數字電壓設定	0.00
F3.04	數字壓力設定	0.00
F3.05	最小給定量	0.00
F3.06	最小給定量對應的反饋量	0.00
F3.07	F3.06對應的壓力值	0.00
F3.08	最大給定量	100.0
F3.09	最大給定量對應反饋量	100.0
F3.10	F3.09對應的壓力值	1.000
F3.11	比例增益KP	0.050
F3.12	積分增益KI	0.050
F3.13	微分增益	0.000
F3.14	采樣周期T	0.10
F3.15	偏差極限	2.0