叠压给水设备应用范围探讨

【摘要】：通过对叠压供水设备和变频给水设备工作原理和优缺点的分析，阐述了叠压供水设备应在市政水压好，直接从市政管网抽水不会影响到下游用户的场所和住宅小区，办公楼、综合楼等对用水安全性要求不高的场所使用。

【关键词】叠压供水设备；变频供水设备；稳流补偿器；用水安全性

随着城市土地资源的紧张，建筑物向高层发展，城市高层建筑就越来越多，高层建筑供水系统的质量和可靠性成为人们关注的重点。随着科学技术的进步，高层建筑二次供水技术也得到了飞速的发展，已由变频水泵供水取代了原来的高位水箱供水技术，近年来随着叠压给水技术和产品的完善，已有也来也多的高层建筑采用此技术，叠压给水设备的应用范围问题成为了一个不可回避的的问题。目前常用的二次供水技术主要为水箱-变频水泵联合供水技术（以下简称变频给水技术）和叠压给水技术，叠压给水技术是指利用室外给水管网的余压直接抽水在增压的二次供水方式。变频给水技术是指室外给水管网进入给水箱消除余压后，由变频给水泵从水箱抽水增压的二次供水方式。利用此原理生产出的变频给水设备已在高层建筑供水系统中广泛应用。

国内生产厂家根据叠压给水技术生产出叠压给水设备，该设备主要由稳流补偿器、水泵智能控制系统组成，其工作原理为自来水管网的水通过进水管道部分进入稳流补偿罐，稳流补偿罐内空气通过负压消除器排出，直至罐内水满，设备通电置于自动工作状态。控制系统对设备进水总管压力与用户管网压力实时检测，并将压力信号转换为数字信号储存于寄存器中，与预先从触摸式人机界面设置的并储存于寄存器的压力设定值进行闭环运算，并将结果转换为模拟量以控制变频器的输出频率，控制水泵的运行转速，在市政供水量大于用户用水量时根据用户管网压力自动调节水泵转速，保证用户管网压力恒定；在市政供水量小于用户用水量时，及时调低水泵转速，控制供给用户的水量，确保给水设备不对市政管网产生不利影响。通过对叠压给水设备的原理的阐述，分析出该设备的优点：（1）、由于直接从市政管网直接抽水，无需修建蓄水池或水箱，也不需设置大型气压罐，节省了设备投资和占地面积。（2）、节能效果显著，设备直接与自来水管网串接，利用了自来水管网一次供水压力，在一次供水管网压力的基础上叠加所需的压力，差多少，补多少，可减少加压泵的扬程，降低用电量，用水低峰期，可通过变频调速调节流量，降低用电量，节能效果显著，与传统给水设备比，节能达30%～60%；（3）、卫生无污染，供水系统从自来水管网至用户水龙头为全密封结构，污染物不会进入系统；水体不与空气直接接触，过流部件采用食品级不锈钢制作，不对水质产生污染；（4）、安装简便，无负压叠压供水设备为成套供应用户，现场只需联接进出水管，施工周期短，安装简单；（5）、运行成本低，由于加压泵的选型较小，而且可采用多泵关联供水，在用水低峰期直接利用城市一次供水压力供水，设备不需启泵或只启动一台泵足以满足用水需要，用水高峰时才会启动其他泵。因此，设备运行过程中能耗非常低，降低了运行成本；（6）、停电不会停止供水，由于设备有一条公共供水管路与用户管网直接相通，在停电时加压泵虽停止工作，但自来水厂一次供水压力仍可维持供水；（7）、管理维护简便，无负压叠压供水设备为微机全自动控制变频调速运行，停电设备自动停机，来电自动开机，完善的故障检测、诊断技术和报警提醒使得设备的管理维护异常简便；由于不会产生污染，因此无需麻烦的清洗工作。 但同时叠压供水也具有以下缺点：（1）、调节能力差，供水可靠性差，设备直接与市政管网相连，水池被取消，水池的调蓄功能也被取消，高峰时增加了市政管网的负担；（2）、补偿持续能力有限，供水安全性不高；（3）、自动化要求高，设备原件复杂，核心控制系统复杂，对设备灵敏度、自动化要求高；稳流平衡器内无负压检测设备出现故障时，可能会形成直抽，要求维修人员有较高水平。

变频给水设置是大家熟知的供水设备，已在高层建筑供水系统中广泛应用，该设备主要由给水箱、变频给水泵和智能控制系统组成，其工作原理为自来水管网的水通过进水管道部分进入给水箱，由变频给水泵实行恒压供水，控制系统根据用户管网压力自动调节水泵转速，保证用户管网压力恒定；在用户用水量少时，调低水泵转速，用户用水量多时，调高水泵转速，减少用电量。通过对变频给水设备的原理的阐述，分析出该设备的优点：（1）、由于设置了给水箱或水池，提高了供水的调节能力和供水可靠性，减轻了高峰时市政管网的负担；（2）、由于增强了供水能力，提高了供水的安全性；（3）、由于变频给水设置在高层建筑供水系统中广泛应用，维护管理人员对该设备维护有一定的固定流程。但同时变频给水设置也具有以下缺点：（1）、由于需修建蓄水池或水箱，需要较大的占地面积。（2）、由于给水箱与空气直接接触，水箱需要定时清洗，出水需设置消毒设备；（3）、设备从水箱抽水，不能利用自来水管网一次供水压力，需要加大加压泵的扬程，和叠压供水设备相比增加了用电量和运行成本；（4）、由于靠水泵增压停电会停止供水，对要求高场所需要设置双电源。

通过以上对叠压供水设备和变频给水设备优缺点的对比，不能简单的判别两种设备的优劣，应根据使用场所不同具体分析，采用无负压供水设备，从环保、节水、节能等方面与变频给水供水方案相比，无负压供水设备卫生性好，设备维护管理简单方便，节省建筑面积，运行费用低，但用水可靠性差，不宜用在用水要求高的场所；而变频给水设备用水可靠性强，但耗能较高。笔者认为选用供水方案时应从水压和使用场所两个方面进行分析，（1）市政水压好，直接从市政管网抽水不会影响到下游用户的场所，从节能方面考虑应首选叠压供水设备；（2）、住宅小区，办公楼、综合楼等对用水安全性要求不高的场所，宜采用叠压供水设备，降低供水耗电量，降低运行成本，响应国家节能减排政策。宾馆、高档写字楼、餐厅等要求供水安全性高的场所应采用变频给水设备，保证供水安全性。

随着科技的发展，先进的自动控制技术应用，会有更多的更节能的给水设备出现，会给设计人员更大的选择空间，选择设备应结合市政给水系统的发展规划与布局，选用适宜的设备，达到真正意义上的节能，为我国节能环保做出贡献。