水泵组合以优化变频调速给水系统

　　目前，建筑物给水系统已逐渐放弃水塔、高位水箱、气压罐等传统技术，而采用电脑控制配合变频调速器对水泵电机无级调速、恒压给水。这种技术在稳定水压、减少设备体积、节能等方面有很大进步，但由于使用了价格昂贵、技术复杂的变频调速器，降低了给水系统的性能价格比。

　　要解决这一问题，最有效的方法是在基本不降低给水系统性能前提下降低变频调速器的选用容量。市场调查表明，变频调速器的容量越大，对工程造价的影响越大。因此，在设计容量较大的给水系统时，如何降低变频调速器的容量，是提高工程性能价格比的最有效技术途径。

　　1、水泵组合优化变频调速恒压给水方案

　　该系统共有三台水泵(虚线所画水泵不计入)P0、P1、P2，其中P0与P1的额定流量为q，而P2的额定流量较大为2q，三台水泵的额定扬程相同。另外只有P0采用变频器连续控制转速，而P1与P2直接工频电源开关控制。

　　这样配备的水泵系统与典型的变频恒压给水系统相比较，后者一般采用两台大小一致的相同水泵，一台变频调速控制、一台工频开关控制，多用了一台小水泵。但由于变频器所控制的水泵流量下降一倍，故所采用变频器的容量也大致下降一倍。实现了用容量小的变频器代替大容量的变频器，降低了整个系统的性能价格比。

　　对采用开关控制的水泵P1与P2，用数字1表示水泵工作，以数字0表示水泵停止工作，于是P1与P2的组合工作状态用一个两位的二进制数a2a1表示(如表2)。P0采用变频器连续调节电机转速，把它与P1P2的组合工作相结合，则整个给水系统的流量可以在0≤Qt≤4q的区间连续变化(计Qt时近似忽略了由于水泵并联所造成的流量损失)。表2与表1的不同之处在于：由于变频调速水泵P0的加入，可以在0≤Qt≤4q的全流量范围内连续调节给水流量，故理论上可以实现高精度的恒压控制，而不是表1所描述的在一定范围内的稳压控制。同时，与传统的恒压变频调速给水系统相比较，变频器的设计选用容量可减小一半。因此，本方案兼具了二进制变流量水泵组合方案和典型变频调速恒压给水方案的优点。

　　若再增加一个容量为4q的水泵P3(虚线画出)，依据相同的工作原理，给水系统的出口流量可以在0

　　通过以上二例可以总结出，如给水系统的设计流量为Q，则可以把变频水泵的容量设计成q=Q/2n(n=1、2、3……)。同时再配备n台工频电源开关控制的水泵，这n台水泵的额定扬程相同且与变频水泵的扬程一致，但额定流量设计值却是两倍递变，即从小到大为：q、2q、4q……2n-1q。

　　由这(n+1)台水泵(1台变频调速控制，n台工频开关控制)构成的水泵组合优化变频调速给水系统，即实现在全流量变化范围内高质量的恒压给水，又把变频器的设计容量降为q=Q/2n，降低了变频器的工程预算价格，提高了整个给水系统的性能价格比。

　　2、结论

　　水泵组合优化变频调速给水方案。它既保留了变频调速方案的优点：全流量范围内可以实现高精度的恒压给水，又利用水泵组合技术大大降低了变频器选用容量，提高了系统的性能价格比。