精確控制，高效節(jié)能 | 步科智能恒壓供水解決方案

1 常規(guī)供水方式分析

一般來說，常規(guī)的供水方式有兩種：

第一種：以前的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，首先在地下設(shè)置一個水池，然后使用兩臺水泵（一臺運行，一臺備用）從水池中抽水送至位于建筑頂部的水塔，之后水自水塔流向各個用水點。

然而，這種傳統(tǒng)的供水方案存在以下缺陷：只適用于底層建筑，這種方案在高層建筑中的應(yīng)用受到限制，而且承重負荷大，需要定期清理，耗能大。

第二種：在這種方案中，設(shè)計有一個地下生活水池，集中實現(xiàn)恒壓變頻供水。與傳統(tǒng)的水塔相比，這一系統(tǒng)取消了屋頂水箱的設(shè)置。主水泵一般配備3至4臺，實現(xiàn)3用一備的自動切換。此外，還設(shè)有一臺小流量輔助泵，用于夜間用水量減少時，以維持系統(tǒng)壓力的基本穩(wěn)定。

恒壓供水的特點有：

?壓力穩(wěn)定：通過恒壓變頻技術(shù)，保證了供水系統(tǒng)中的壓力穩(wěn)定性；

?無二次污染：取消了屋頂水箱，降低了二次污染的風(fēng)險；

?無建筑承重要求：去除了水塔的設(shè)計，減輕了建筑結(jié)構(gòu)的承重要求；

?節(jié)能：恒壓變頻技術(shù)的應(yīng)用提高了能效，減少了能源消耗。

這種供水方案的應(yīng)用不僅提高了供水效率，也符合現(xiàn)代城市住宅小區(qū)的供水需求，同時解決了傳統(tǒng)供水方式的多項缺陷。

壓力設(shè)定信號和壓力反饋信號直接接入主泵變頻器，PID運算由變頻器內(nèi)部完成。當(dāng)輸入壓力信號低于設(shè)定的壓力時，增大變頻器輸出頻率，當(dāng)輸入壓力大于設(shè)定壓力時，減少變頻器輸出頻率。

2 市場常見供水解決方案

目前市場上常見的供水解決方案主要采用的是5臺泵方式：1臺變速泵+4臺定速泵，一帶多（多臺電機共用一個變頻器），如圖4所示。泵的組合方式一般采用最為常見的多泵并聯(lián)的供水模式，提高供水系統(tǒng)運行調(diào)度的靈活性而且供水的可靠性也會進一步得到保障；水泵選擇一定要設(shè)有備用泵，保證可靠供水；主泵電機采用變頻PID變速控制、其他輔助泵采用變頻定速運行，混合的配置方式更為經(jīng)濟和實用。

這種方案的優(yōu)點是：節(jié)省成本，減少設(shè)備占地面積，簡化系統(tǒng)維護。缺點是：一旦變頻器故障，可能影響所有的電機，同時需要確保系統(tǒng)中各電機的負載特性相似，以保持穩(wěn)定運行。

3 步科恒壓供水解決方案

步科自動化開發(fā)的恒壓供水解決方案采用的是一帶一電機方式（每臺電機配備一個獨立的變頻器）。步科恒壓供水解決方案采用了新推出的KC100通用精易型高性能矢量變頻器與GREEN系列人機界面。KC100系列變頻器內(nèi)置恒壓供水PID算法，支持主從模式，最多可1主5從。GREEN系列人機界面，支持機器物聯(lián)網(wǎng)功能，可將供水系統(tǒng)運行狀態(tài)傳送至云端（圖5）。

在一對一的控制方案中，雖然每個電機都需要一個獨立的變頻器，但由于系統(tǒng)規(guī)模較小，在總體成本上并不會比一帶多的方式更昂貴。此外，一對一方案線路簡單，易于安裝和維護，方案在成本和線路復(fù)雜性上更為經(jīng)濟和簡

單。一對一的控制方案減少系統(tǒng)中的電氣元件數(shù)量，簡化布線結(jié)構(gòu)，并降低維護和故障排除的難度，且各電機獨立控制，能夠更靈活地調(diào)整每個電機的運行參數(shù)，提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

4 客戶價值

采用步科自動化開發(fā)的一帶一電機恒壓供水解決方案，可以為客戶帶來更高的應(yīng)用價值：

? 精確控制和恒壓運行：    通過精確的調(diào)速實現(xiàn)對水壓的精準(zhǔn)控制。這確保系統(tǒng)在各種工況下都能保持穩(wěn)定的恒壓運行，適應(yīng)不同的用水需求；

?能效提升：根據(jù)實際需求動態(tài)調(diào)整水泵的運行速度，避免了傳統(tǒng)的閥門調(diào)節(jié)方式中常見的過流、過壓等問題。這有助于提高系統(tǒng)的能效，降低能耗，特別是在低負荷條件下更為明顯；

?系統(tǒng)可靠性提高：獨立的變頻器和水泵系統(tǒng)可以降低單點故障對整個系統(tǒng)的影響。如果一個水泵或變頻器故障，其他水泵仍然可以繼續(xù)運行，確保系統(tǒng)的可靠性；

?靈活性和擴展性：由于每個水泵獨立工作，系統(tǒng)更具靈活性。在系統(tǒng)需求發(fā)生變化或擴展時，可以相對容易地增加或減少水泵的數(shù)量，而不影響整體系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

5 步科方案特點

步科自動化開發(fā)的一帶一電機恒壓供水解決方案的特點如下：

?變頻內(nèi)置恒壓供水算法，壓力傳感器直接接入，簡單設(shè)置即可，性價比高，易維護；

?支持主從模式，最多可實現(xiàn)1主5從級聯(lián)控制，當(dāng)一主一從情況下，更有一主一備一用的靈活配置。主機穩(wěn)定工作，備機隨時待命，為供水系統(tǒng)提供雙重保障；

?支持從泵自動輪換控制，確保每臺泵都能輪換到，避免長期停機引起故障損壞；

?支持防凍功能，缺水檢測，超壓欠壓保護等，安全可靠；

?定時功能，精確掌控水泵運行時間，同時智能休眠，節(jié)約能源。實現(xiàn)高效節(jié)能的智慧供水體驗；

?可結(jié)合步科物聯(lián)網(wǎng)HMI，物聯(lián)網(wǎng)一體機MK系列等產(chǎn)品靈活組成各類解決方案，滿足不同場景應(yīng)用。

6產(chǎn)品介紹：步科暖通供水專用變頻器——KC100-W1

步科KC100-W1暖通供水專用變頻器使用高性能交流電機矢量控制算法，性能卓越、功能豐富，可靠易用，內(nèi)置AVR、過調(diào)制、瞬停不停等功能設(shè)計，適應(yīng)復(fù)雜電網(wǎng)環(huán)境，確保供水系統(tǒng)始終穩(wěn)定運行；系統(tǒng)采用業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的高性能VF控制算法和SVC控制，實現(xiàn)額定頻率全速范圍內(nèi)帶150%負載的穩(wěn)定運行，確保水壓始終如一；4路DI，1路模擬量輸入；1路繼電器輸出，1路模擬量輸出，1路0-50KHz脈沖輸出；1路RS485， 提供全面掌控供水系統(tǒng)的智能解決方案。