无负压供水设备是一种增加水压的设备,被应用在生活的方方面面。无负压供水设备是高层建筑供水中加压较为理想的一种设备,因为它相比其他的供水设备具有更好的节能效果。那么,无负压供水设备是怎样实现节能的呢?
1.阀门控制
即通过调节阀门开度来控制流量。此时,供水系统的管道阻力将随阀门开度的改变而改变,而扬程特性保持不变。
在供水系统设计时,其水泵扬程及供水流量都是以满足用户的最大可能需求而选定的,且留有一定余量。而实际应用当中,系统在大部分时间里都是非满负荷运行的,这就必须要减小阀门开度,调整供水流量。这样,管道阻力随之增大,从而产生大量的截流损失。这种无负压供水设备控制方式不仅会浪费许多电机输出功率,而且因为管阻特性的改变,整个系统的供水效率也会大为降低。
2.转速控制
即通过改变水泵的转速来调节流量,而阀门的开度保持不变(一般保持最大开度)。当水泵转速改变时,供水系统的扬程特性随之改变,而管阻特性不变。在这种控制方式下,通过变频调速技术改变水泵电机的转速,水泵的供水流量可随着用水流量的改变而改变,达到真正的供需平衡,在节能的同时,也可使整个系统达到较佳工作效率。随着变频调速技术的日趋成熟,这种控制方式得到了越来越多的推广应用。
3.无负压供水设备节能理论依据由流体力学理论可知,大部分流体传输设备(如离心式水泵、风机等)的输出流量Q与其转速n成正比;输出压力或扬程P与其转速n的平方成正比;输出功率N与其转速n的三次方成正比,用数学公式可表示为:Q=K1×nP=K2×n2
N=Q×P=K3×n3(K1、K2、K3为比例常数)
上述原理可知,降低水泵的转速,水泵的输出功率将下降更多。例如,将电机的供电频率由50Hz降为40Hz,则理论上,频率改变后与改变前的输出功率之比为(40/50)3=51.2%。
由水泵的工作原理可知:水泵的流量与水泵(电机)的转速成正比,水泵的扬程与水泵(电机)的转速的平方成正比,水泵的轴功率等于流量与扬程的乘积,故水泵的轴功率与水泵的转速的三次方成正比(既水泵的轴功率与供电频率的三次方成正比)。根据上述原理可知改变水泵的转速就可改变水泵的功率。流量基本公式:Q∝NH∝N2KW=Q*H∝N3以上Q代表流量,N代表转速,H代表扬程,KW代表轴功率。