供暖系统变频调速补水泵定压技术应用

【摘 要】本篇文章主要针对热水供暖系统之中的定压技术进行了介绍，全面详细的阐述了补水泵变频调速在定压系统之中所呈现出来的具体工作原理以及相应的设计选型方式，并且针对供暖系统变频调速补水泵的定压技术应用进行了全面详细的探讨，以期为该技术在我国的发展应用提供参考。

【关键词】热水供暖系统；补水泵定压；变频调速；节能

中图分类号：TB 文献标识码：A 文章编号：1009-914x（2014）05-01-01

0 引言

在我国当前变频技术迅速发展的过程中，量产化的实现直接促使设备的制造成本大幅度下滑，这同时也使得电机变频技术目前已经被较为广泛的应用在了各个不同的行业领域致中，促使补水泵变频调速定压技术能够在我国的供暖工程之中得以广泛的推广。通常情况下，热水供暖系统本身所应用的定压方式较为丰富，但是依据大量的时间数据所呈现出的具体结果能够看出，使用最为广泛的技术形式是补水泵定压技术。下文主要针对供暖系统边坡调速补水泵定压技术的应用进行了全面详细的探讨。

一、系统组成及工作原理

1.1 系统组成

系统主要由控制柜（变频器、调节器、控制器）、补水泵、电磁阀、压力变送器、安全阀等组成。

1.2 工作原理

一、变频调速补水泵定压工作原理

补水泵变频调速定压工作原理见图1，由图可知，压力变送器将测出的压力信号反馈到调节器内，与压力给定值信号相比较，经过计算输出一个信号输入到变频器内， 变频器再根据输入信号值的大小，自动输出给补水泵电动机相应的频率值（一般为0～50Hz），控制调节补水泵的转数，使补水泵流量随之变化。当补水泵出口压力低于给定压力值时，供电频率增加，补水泵转数提高，流量增大；反之，流量则减少。如果超过给定压力值则会自动停机。因此，通过控制补水泵转数，改变补水泵流量，进而保证供暖系统压力恒定。

图1 补水泵变频调速定压工作原理图

二、变频补水泵的设计选型

1变频补水泵扬程

变频补水泵扬程Hp 应保证补水压力比系统补水点压力高30～50kPa，也可按下式确定：

HP=1.15（PA+H1+H2+gh）

式中：PA―――系统补水点压力，Pa；

H1―――补水泵吸入管路总阻力，Pa；

H2―――补水泵压出管路总阻力，Pa；

h―――补水箱最低水位高出系统补水点的高度，m；

ρ―――水密度，kg/m3；g ―重力加速度，m/s2

2 变频补水泵流量

补水泵总小时流量宜为系统水容量的5%，不得超过10%；系统较大时宜设置2 台补水泵，一用一备，初期给系统充水或事故补水时2台同时运行。

3 与传统补水泵定压方式节能效益对比

通过分析可知，与传统补水泵定压连续运行的方式相比较，节省了补水泵系统调节阀的节流损失。见图2，当补水量为Qc 时，若传统补水泵定压连续运行， 则工作点在B 点是靠调节阀关小而实现的，因而有节流损失。采用补水泵变频调速定压，在满足补水量为Qc 的前提下，由于补水泵转速由n1 下降到n2，则工作点为C 点，因而补水泵节约电能可由面积H2BCH1 表示。

图2 补水泵变频调速运行与恒速连续运行比较

二、变频调速补水泵定压技术在供暖系统中应用具有以下优点：

1.运行过程中所呈现出的管理优势较大，并不需要进行过于复杂化的管理，当运行期间的压力在到达设定的安全极限之后，其设备就会停机，而在其中的压力完全恢复到正常水平之后，便又自行开机运行，并不需要任何专业人员来进行全天候的监控管理。并不会因为操作人员自身在对设备操作期间的错误判定而使得运行的压力呈现出不稳定的现象，避免了对于锅炉以及管网带来缺水、超压事故现象可能性。

2.设备本身所需要占用的场地较小，并不需要在后期对于其进行长期的维护，仅仅只需要一次性的投资，便能够长效的解决问题。

3.以往传统的水泵本身在实际运行的过程中，极易出现由于启动过于频繁而导致的寿命受影响现象，启动瞬间所呈现出来的压力也对于整个系统的正常运行带来了较大的影响。此外，如果说锅炉以及管网等包含了较大压力的容器自身的变化值较大，那么整个管网之中的压力都会剧烈的起伏，对于整个系统的正常运行造成了较大的影响。如果说启动电流过大，那么也同样会对于电网造成影响，甚至于出现掉闸的可能性，对于各个不同的设备正常运行都造成了相应的影响。而在使用了变频调速补水泵定压技术之后，便切实有效的解决了电压不稳定的问题，能够在启动的过程中利用无级变速的方式来逐渐的从0Hz渐渐的过渡到50Hz，整个过程中的电流增长都较为平缓，最大限度的避免了其他传统设备所可能引发的故障现象。

4.电气化的控制是措施，能够提供较为良好、完善的保护功能，能够直接为整个边坡调速补水泵定压技术运行过程中所呈现出来的任何故障征兆提供声音以及灯光形式的报警提醒。此外，其中还包含了故障的检测、复位系统，能够第一时间发现系统本身的异常状态，并且利用故障报警的方式来发出声光信号。在恢复正常运行模式之后，便能够通过复位按键来使得系统管理的故障提醒状态复位，如果说无法进行复位，就需要对故障代码进行记录，仔细进行排查之后加以解决。

5.变频调速补水泵定压技术在实际操作的过程中，本身可以利用自动控制、手动控制这两种形式来进行控制，并且在自动控制的过程中，可以利用相应的备用泵连锁以及变频电源来提供保障。系统假如在运行的过程中出现了故障，那么就可以利用人工控制的方式来进行操作，待完全排除故障后才能够维持正常运行。

6.变频调速系统在实际操作的过程中，所要求的操作方式较为简便，能够通过操控室的键盘或者是外部端子信号来达到运行的目的，此外，在有需要的情况下，还可以更换操作方式，进行远距离的远程控制。

三、结论

综上所述，补水泵变频调速定压技术与以往传统的技术相比较而言，其定压方式本身所具有的优势较多，有着良好的压力稳定性、操作简便、占地范围小、维修快捷、节能降耗等方面的效果都极为明显。并且在随着变频调速技术本身持续不断成熟发展的情况下，该技术必然会成为我国城市化进程发展过程中所加以主要应用的系统定压技术。

参考文献

[1] 乔会君. 供暖系统变频调速补水泵定压技术应用[J]. 知识经济. 2013（15）

[2] 董岁具，孙伟丽，吴晓晖. 补水泵变频调速定压技术在热水供暖系统的应用[J]. 科技信息. 2011（03）

[3] 信磊. 利用变频调速技术实现热网恒压补水[J]. 中国石油大学胜利学院学报. 2010（01）