Системы водоснабжения постоянного давления: управление ЧРП, руководство по определению размеров и выбору

В 7:12 утра в 12-этажном жилом доме душ на десятом этаже становится холодным на четыре секунды, когда стиральная машина на третьем этаже открывает впускной клапан. Между пиками водозабора показания манометра колеблются более чем на 0,15 МПа, поскольку насос с фиксированной скоростью циклически включается и выключается, а не модулирует свою производительность. Система водоснабжения с постоянным давлением прекращает этот режим отказа, удерживая давление в узком диапазоне заданных значений, и сокращает потери энергии при работе дроссельных или циклических насосов.

Для инженера или разработчика этот термин описывает конкретный инженерный пакет, а не маркетинговую этикетку. Компания Jiangsu Mingxing Water Supply Equipment Co., Ltd. разрабатывает и производит эти системы с управлением через Интернет вещей и последовательностью работы нескольких насосов. Важными вопросами являются точность давления, данные об энергии, решения о резервуарах и соответствие нормам. Эта статья отвечает на них цифрами, применимыми на этапе спецификации.

Что должна обеспечивать система водоснабжения с постоянным давлением: определение в цифрах

Стабильность давления является продуктом, и предел составляет /-2% на напорном коллекторе. Насосы с фиксированной скоростью и реле давления работают в диапазоне гистерезиса от 0,08 до 0,12 МПа – колебания, вызывающие холодные всплески и гидроудары в стояке. В жилых башнях расход воды составляет от 25 до 35% расчетного, поэтому насос с фиксированной скоростью работает десятки раз в час и изнашивает реле менее чем за два года.

Три выходных параметра определяют, работает ли система: диапазон давления при кратковременной нагрузке, потребление энергии при частичном расходе и число запусков в час. Правильно спроектированная система удерживает /-2%, потребляет на 30–50% меньше энергии, чем дросселируемая система с фиксированной скоростью, и запускается менее 10 раз в час, переходя в режим сна при низкой нагрузке.

Как работает контур управления: датчик, частотно-регулируемый привод, насос и обратная связь, поддерживающая давление на одном уровне

Система поддерживает давление, считывая показания напорного коллектора каждые 10–20 мс, сравнивая его с заданным значением и регулируя скорость насоса с помощью контура ПИД внутри частотно-регулируемого привода. Последовательность состоит из пяти шагов.

1. Преобразователь производит выборку заголовка с частотой от 50 до 100 Гц и отправляет сигнал 4–20 мА на контроллер.
2. Блок ПИД сравнивает его с заданным значением и выдает заданную частоту в диапазоне от 25 до 50 Гц.
3. VFD регулирует скорость; поток масштабируется со скоростью, а мощность масштабируется с кубом скорости.
4. При производительности одного насоса контроллер включает второй насос и модулирует оба насоса вместе.
5. При низком потреблении система переходит в режим ожидания, и небольшой мембранный бак несет нагрузку до тех пор, пока давление не упадет.

Компания Jiangsu Mingxing встраивает эту логику в свою систему повышения давления с постоянным давлением, управляемую ЧРП, включая последовательное управление несколькими насосами, предварительную настройку ПИД-регулятора и режим ожидания при низком расходе. Рекомендации по настройке описаны в статье как ЧРП повышает стабильность работы систем повышения постоянного давления .

Система повышения давления постоянного давления с частотно-регулируемым приводом и последовательностью работы нескольких насосов Эта комплексная система повышения давления объединяет несколько насосов, управление ЧРП, предварительную настройку ПИД-регулятора и режим ожидания при низком расходе. Он соответствует логике выбора статьи для высотных зданий, предлагая водоснабжение с постоянным давлением и руководство по вводу в эксплуатацию для проверки проекта. Просмотреть продукт →

Критерии выбора системы водоснабжения постоянного давления: кривая расхода, напора и спроса

Выбор начинается с кривой спроса, а не с кривой насоса. Сначала рассчитайте расчетный расход от арматуры, используя кривую Хантера или метод GB 50015; 12-этажное здание на 120 квартир имеет стоимость от 8 до 12 л/с. Во-вторых, рассчитайте общий напор как статическую подъемную силу плюс трение плюс остаточное давление на выходе от 0,10 до 0,15 МПа. При статической подъемной силе 48 м и силе трения 12 м расчетный напор составляет около 75 м, поэтому вертикальный многоступенчатый центробежный насос является правильным выбором.

В-третьих, нанесите на карту минимальный сток в ночное время. Здание, потребляющее от 3 до 5% расчетного расхода в период с полуночи до 5 часов утра, приведет к разрушению насосной установки, которая не может спать или запускать жокей-насос. Решение о топологии принимается после кривой спроса, а не перед ней.

Измеряемая производительность: потребление энергии при частичной нагрузке и сколько это стоит в год

Система водоснабжения с постоянным давлением и приводом от ЧРП потребляет от 28 до 50 % номинальной мощности при частичном расходе, в то время как дроссельный насос с фиксированной скоростью потребляет более 90 % при том же расходе. В приведенной ниже таблице показаны типичные измерения бытовых насосных установок с фиксированной уставкой расхода.

При расходе 40 % дроссельному насосу требуется 92 % номинальной мощности, а системе ЧРП — около 30 %. При 70% расходе цифры составляют 94% и 50%. Оба достигают 100% при полном расходе. В здании с потоком ниже 70% в течение большей части часов работы взвешенная экономия находится в этом диапазоне. При работе усилителя мощностью 22 кВт, работающего 5000 часов в год, экономия 40% составит 44 000 кВтч, или около 5300 долларов США при цене 0,12 доллара США за кВтч.

Ошибки в спецификации, из-за которых система водоснабжения с постоянным давлением работает неэффективно

Большинство неэффективных систем постоянного давления выходят из строя из-за неправильного размещения датчика, отсутствия стратегии низкого расхода или источника всасывания, который не может питать насос. Четыре ошибки составляют почти все жалобы при вводе в эксплуатацию.

• Размещение датчика: монтируйте на напорном коллекторе, а не на самом высоком креплении; удаленное касание заставляет контур ПИД искать.
• Минимальный расход: ниже 5% рабочего расхода в ночное время, насос включается десятки раз в час; добавьте спящий режим, жокей-насос или мембранный бак.
• Расширение и обратный поток: терморасширительный бак и устройство предотвращения обратного потока предотвращают скачки давления и загрязнение.
• Застой воды: в разрывных резервуарах образуется биопленка, сохраняющаяся более 72 часов; указать мониторинг циркуляции или качества воды.

Застой воды становится проблемой в нескольких провинциях. Jiangsu Mingxing решает эту проблему с помощью оборудования для подачи воды с переменной частотой и функцией улучшения качества воды, которая добавляет синхронизированную циркуляцию и остаточный мониторинг к пакету постоянного давления.

Оборудование для водоснабжения переменной частоты с улучшением качества воды Этот блок подачи воды с переменной частотой добавляет циркуляцию по времени и мониторинг остатков для устранения застоя воды. В его резервуаре для очистки используются мелкопористые фильтры, активированный уголь и УФ-стерилизация для уменьшения примесей и бактерий, что делает его пригодным для соблюдения требований к качеству воды, установленных нормами. Просмотреть продукт →

Ввод в эксплуатацию подтверждает проект. Дисциплинированная передача осуществляется в четыре этапа.

1. Регистрируйте давление нагнетания в течение 7 дней с интервалом в 1 секунду, чтобы составить карту реальной кривой спроса.
2. Установите минимальную частоту ЧРП выше 25 Гц, чтобы двигатель оставался вентилируемым.
3. Настройте коэффициенты ПИД-регулятора с помощью теста переходной характеристики при расходе 50% и 100%, затем уменьшите значения вдвое, чтобы предотвратить колебание.
4. Запустите 24-часовую проверку и убедитесь, что диапазон давления остается в пределах /-2%.

Три топологии системы постоянного давления и когда каждая из них является правильным выбором

Выбирайте топологию по источнику воды, а не по насосному агрегату. Муниципальная надежность, давление на входе и ограничения норм на прямую перекачку определяют, подходит ли безрезервуарный бустер, система с тормозным баком или система без отрицательного давления.

Система без отрицательного давления включает в себя компенсационный резервуар и контур управления, который поддерживает давление всасывания выше минимального значения, обычно 0,10 МПа. Цифровой полночастотный преобразователь напряжения резервуарного типа без отрицательного давления компании Jiangsu Mingxing объединяет компенсатор, насосы, частотно-регулируемые приводы и контроллер в один блок.

Цифровое полночастотное преобразование, стабилизирующее давление, оборудование резервуарного типа с неотрицательным давлением Этот интегрированный блок включает в себя резервуар из пищевой нержавеющей стали с постоянным потоком, подкачивающие насосы, частотно-регулируемые приводы, вакуумный подавитель и контроллер. Он устраняет отрицательное давление в муниципальных сетях посредством независимого управления насосом по шине CAN, поддерживая дросселированное давление всасывания и резервный резервуар для ненадежных поставок. Просмотреть продукт →

Топология с резервным резервуаром является запасным вариантом, когда муниципальное электроснабжение слишком ненадежно; подберите резервуар для расчетного расхода не менее чем на 15 минут и запустите насосную станцию ​​до того, как резервуар опустеет.

Часто задаваемые вопросы об контроле давления наддува и модернизации системы энергоснабжения