隨著變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展和人們對(duì)生活飲用水品質(zhì)要求的不斷提高，變頻供水設(shè)備已廣泛應(yīng)用于多層住宅小區(qū)生活及高層建筑生活消防供水系統(tǒng)。變頻調(diào)速供水設(shè)備一般具有設(shè)備投資少，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，占地面積小，節(jié)電節(jié)水，自動(dòng)化程度高，操作控制方便等特點(diǎn)。但在實(shí)際應(yīng)用中若選型及控制不當(dāng)，不但達(dá)不到節(jié)能目的，反而"費(fèi)電"。以下結(jié)合我們多年來的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)幾種變頻供水設(shè)備的應(yīng)用及其控制方法進(jìn)行介紹，供同行及用戶在設(shè)計(jì)、改造、選型時(shí)參考。
1.  普通循環(huán)軟啟動(dòng)變頻供水設(shè)備
    該類型設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中較多，系統(tǒng)由水泵機(jī)組、循環(huán)軟啟動(dòng)變頻柜、壓力儀表、管路系統(tǒng)等構(gòu)成。變頻柜由變頻調(diào)速器，PLC(或變頻控制器)，低壓電器等構(gòu)成。系統(tǒng)一般選擇同型號(hào)水泵2～4臺(tái)，以3臺(tái)泵為例，系統(tǒng)的工作情況如下： 
    平時(shí)1臺(tái)泵變頻供水，當(dāng)1臺(tái)泵供水不足時(shí)，先開的泵轉(zhuǎn)為工頻運(yùn)行，變頻柜再軟啟動(dòng)第2 臺(tái)泵，若流量還不夠，第2臺(tái)泵轉(zhuǎn)為工頻運(yùn)行，變頻柜再軟啟動(dòng)第3臺(tái)泵。若用水量減少，按啟泵順序依次停止工頻泵，直到zui后1臺(tái)泵變頻恒壓供水。 
    另外系統(tǒng)具有定時(shí)換泵功能，若某臺(tái)泵連續(xù)運(yùn)行超過設(shè)定切換時(shí)間(一般設(shè)為1~2天)，變頻柜可自動(dòng)停止該泵切換到下一臺(tái)泵繼續(xù)變頻運(yùn)行。換泵時(shí)間由程序設(shè)定，可按要求隨時(shí)調(diào)整。這樣可均衡各泵的運(yùn)行時(shí)間，延長整體泵組的壽命。 
    為達(dá)到更好的節(jié)能目的，多功能變頻控制器設(shè)有雙恒壓接口，系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)雙恒壓供水功能。
    該系統(tǒng)一般適用于規(guī)模較小的多層住宅小區(qū)(如300戶以內(nèi))或其它小規(guī)模用水系統(tǒng)，水泵功率一般不超過7.5 kW。另外也適用于小流量用水時(shí)間很短或用水量變化不大的其它場合，如循環(huán)水系統(tǒng)。 
2.  帶小流量泵的循環(huán)軟啟動(dòng)變頻供水設(shè)備 
    當(dāng)變頻供水系統(tǒng)在小流量或零流量的情況下，比如在夜間用水低谷時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)的用水量很小，此時(shí)水泵在低流量下運(yùn)行，會(huì)造成水泵效率大大降低，不能達(dá)到節(jié)能的目的，水泵功率越大用電越多。例如對(duì)300～1000戶的多層住宅小區(qū)或600戶左右的小高層住宅樓群(12層以內(nèi))的生活用水系統(tǒng)，生活主泵功率一般在15 kW左右，系統(tǒng)的零流量頻率f0一般為25 ～35 Hz，故在夜間小流量時(shí)，采用主泵變頻供水效率較低。 
    這就涉及供水系統(tǒng)在小流量或零流量時(shí)的節(jié)電問題，一般可以采取4種方案：①變頻主泵 +工頻輔泵；②變頻主泵+工頻輔泵+氣壓罐；③變頻主泵+氣壓罐；④變頻主泵+變頻輔泵+氣壓罐［2］。從節(jié)能、投資角度看第4種方案更為適宜，該方案即在原變頻主泵基礎(chǔ)上，再配備1～2臺(tái)小泵在夜間或平時(shí)小流量時(shí)變頻供水，一般選擇小泵流量為3～6 m3/h，居民區(qū)戶數(shù)越多，流量可適當(dāng)選擇大些。小泵功率一般為1.5～3 kW，小泵的揚(yáng)程按主泵揚(yáng)程或略低于主泵揚(yáng)程即可。 
    變頻柜采用PLC控制，程序采用模塊化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)控制流程見圖1。平時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行于主泵循環(huán)軟啟動(dòng)變頻供水模式，系統(tǒng)用水量減小時(shí)，主泵頻率逐漸降低，當(dāng)頻率低于小流量頻率時(shí)，PID調(diào)節(jié)器發(fā)出低頻切換信號(hào)，延時(shí)后，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入小泵變頻供水模式。當(dāng)用水量增大，小泵流量不能滿足系統(tǒng)需要時(shí)，PID調(diào)節(jié)器發(fā)出滿頻信號(hào)，延時(shí)后，系統(tǒng)自動(dòng)返回主泵循環(huán)軟啟動(dòng)變頻供水模式。為達(dá)到更好的節(jié)能效果，系統(tǒng)也可實(shí)現(xiàn)雙恒壓供水功能。 
    以鄭州某單位住宅小區(qū)變頻供水系統(tǒng)為例，生活主泵配QDG30?20×3立式多級(jí)泵2臺(tái)，單臺(tái)Q=30 m3/h，H=60 m，N=11 kW，小泵配QDL4.8-8×6立式多級(jí)泵1臺(tái)，Q=4.8 m3/h，H=48 m，N=1.5 kW。在用水非高峰時(shí)，主泵運(yùn)行小流量頻率平均為30 Hz，電流為6.5 A，采用小泵時(shí)小流量頻率平均為35 Hz，電流為2.5 A，按每天小流量運(yùn)行時(shí)間15 h計(jì)算，每年可節(jié)電3800 kW·h。

             3.  全流量變頻供水設(shè)備 
    對(duì)比較大的生活小區(qū)和高層建筑的生活用水，若單配主泵機(jī)組和小流量泵，因小泵流量 QL和主泵流量QM差別較大，當(dāng)流量調(diào)節(jié)范圍在QL～1/3Qm時(shí)，水泵的運(yùn)行效率仍很低，導(dǎo)致水泵運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)，浪費(fèi)電能。并且流量在大于或接近QL時(shí)還會(huì)出現(xiàn)頻繁的換泵操作。為實(shí)現(xiàn)在全流量范圍內(nèi)水泵始終能率運(yùn)行，這就有必要再增加一種中流量水泵，流量可選為1/3 Qm～1/2 QM。特殊情況下還可增加2種中流量水泵。這樣整體水泵流量選擇呈階梯狀，從而使得設(shè)備在任何流量段運(yùn)行時(shí)均處于水泵的率段，更加節(jié)能。