1 水位控制的工作特点与节能计算
顾名思义,所谓水位控制,是将水位限制在一定范围内的控制.其应用范围较广,主要有;
部分供水系统的供水方式是:用水泵将水注入一个位置较高的储水器中(水塔或水箱),然后向低水位的用户供水.这时,须对储水器中的水位进行控制;
在锅炉及许多其它的工业设备中也常常需要对水位或其它液位进行控制.
1.1 基本工作方式与特点
通常,在储水器中设定一个上限水位L1和一个下限水位L2,当水位低于
下限L2时启动水泵,向储水器内供水;当水位达到上限水位L1时,则关闭水泵,停止供水.因此,水泵每次起动后的任务便是向储水器内提供一定容积(下限水位与上限水位之间)的水.
水位控制时,供水管路与用水管路(即供水流量Q1与用水流量Q2)之间并无直接联系,用水流量Q2的大小只能间接的影响泵水系统的工作时间,而不影响供水流量Q1的大小.此外,在水位控制的供水系统中,阀门通常是完全打开的.所以,不存在调节阀门开度的问题.
1.2 节能分析
如上所述,可以看出:在分析变频调速水位控制的节能问题时,应该以在不同转速下提供相同容积的水位作为比较的基础.
设:V位下限水位与上限水位之间水的容积,Qa为转速等于N1时的流量,T1为以流量Qa供满容积V的水所需的时间;Qb为转速等于N2时的流量,T2为以流量Qb供满容积V的水所需的时间.则
V=QaT1=QbT2
又设;电动机在额定转速Nn时,有;
供水流量为额定流量Qn;
供满容积V的水所需的时间T=1h;
消耗的电功率为额定功率Pn;
供满容积V的水消耗的电能为W=Pn×1
如果将电动机的转速下降为Na=0.8Nn,根据流量和转速成正比的原则;
供水流量为Qa=0.8Qn;
供满容积V的水所需的时间为T1=1h/0.8=1.25h;
消耗电功率为P1=(0.8)水管知识3×Pn=0.512Pn;
供满容积V的水消耗的电能为:W1=0.512Pn×1.25h=0.64W.
两者相比较,可节约电能:⊿W=W–W1=0.36W.即,可节能36%.
处此之外,还有全速运行时由于起动比较频繁,起动电流打而引起的功率损失以及对设备的冲击等,在变频调速时均可避免.
可见,水位控制采用变频调速后,节能效果是相当可观的.
2 水位控制的具体方法
2.1 水位的检测
检测水位的方法很多,目前,比较廉价而可靠的是金属帮方式.这种方法是利用水的导电性能来取得信号的:当两根金属棒都在水中时,它们之间是接通的;当两根金属棒中只有一根在水中时,它们之间便是断开的.
2.2 控制要点
根据上面的计算,在供水容积相同的前提下,只需通过变频调速适当降低水泵的转速就可以达到节能的目的.但在用水高峰期,必须考虑是否来得及供水得问题.如果出现来不及供水得情况,应该考虑进行提速控制.为此,在水池中应设置两档下限水位L20和L21.
在正常情况下,水泵以较低转速NL运行,水位被控制在L20和L1之间.如果在用水高峰期,水泵低转速运行时得供水量不足以补充用水量,则水位将越过L20后继续下降.当水位低于L21时,使水泵得转速提高到NH(可以通过设置第二档工作频率来实现),以增大供水量,阻止水位得继续下降.
NH大小(即第二档工作频率的大小)究竟以多大为合适,需通过反复多次的实践来确定.总的原则是:在能够阻止水位继续下降的前提下, NH应越小越好.
当水位上升到L20以上时,经适当延时后又可将转速恢复到较低转速NL(第一档工作频率)运行.
四、变频调速水位供水控制系统的主要优点是：
1、 高效节能。
2、 占地面积小，投入少，效率高。
3、 配置灵活，自动化程度高，功能齐全，灵活可靠。
4、 运行合理，由于一天内的平均转速下降，轴上的平均扭矩和磨损减小，水泵的寿命将大为提高。
5、 由于能对水泵实现软停和软起，并可消除水锤效应（水锤交应；直接起动和停机时，液体动能的急剧变化，导致对管网的极大冲击，有很大破坏力）。
6、 操作简便，省时省力。
五、贵宾馆水泵节能改造：
贵宾馆用水泵为：水塔供水泵7.5KW 1台，经综合考虑建议采用7.5KW中德电工牌智能专业风机水泵节电器1台,进行PID多段控制。
六、工程报价：
该工程投资为：7.5KW×1410元/KW＝10575元
投资为：10575元(此价格未包含压力传感器和压力变送器的费用)
总投资：10575元×5%+10575元=11103元(5%为材料安装费)
七、综合效益
1、直观的节电效果
贵宾馆水泵每天运行24个小时、每月按30天计，每月电费按0.6元/度计，实际控制系统大约为7.5KW,功率因数按0.8计．
每天平均耗电量：7.5KW×24小时×0.8=144度
每月耗电量：144度/天×每月30天=4320度/月
月平均节电率按25%计算。
每月节约电量：4320度×节电率25%=1080度/月
每月节约电费：1080度×0.6元/度=648元
投资回收期：11103元÷648元/月=17个月
2、隐含的经济效益
根据节电器原理可知，本节电器除了具有直观的节电效益之外，亦减轻了主送电变压器的负担，增大了变压器的宽裕度，并增加了用户的负荷使用容量。
八、售后服务
1、建立客户档案：
根据ISO-9001的规范，我公司严格建立客户档案及维护记录档案，保障客户得到最好的
、及时的服务。
2、免费质保期：
我公司承诺：凡我公司灯光节电器产品，免费质保期为3年，对于我公司生产的动力节电器，免费质保期为18个月，质保期内因产品本身引起的任何质量问题，均可得到及时的维修及更换，保修期外提供终身技术服务及免费软件升级服务。
3、及时维修：
较大的项目，在电话指导不能排除故障的情况下，均按交通可能到达的最短时间到达现场，以保障客户的使用。
4、多种培训方式：
a）现场培训：邀请甲方技术人员参与安装调试，以求对产品和线路系统有详细的了解。
b）观察及培训：在正式签订竣工验收报告之前，对于较大的系统，一般留一名有经验的技术人员跟踪参加系统试运行7-21天，以帮助排除早期失效故障，并从中进行培训工作。
c）较高层的理论知识培训：对于较大的系统，邀请相关的技术、操作和管理人员到公司进行系统理论培训。因为客户有能力排除故障是系统可靠的根本保障。
冷凝水管的设计 | |||||||||
通常，可以根据机组的冷负荷Q（kW）按下列数据近似选定冷凝水管的公称直径； | |||||||||
Q≤7kW | DN＝20mm | Q＝7.1～17.6kW | DN＝25mm | ||||||
Q＝101～176kW | DN＝40mm | Q＝177～598kW | DN＝50mm | ||||||
Q＝599～1055kW | DN＝80mm | Q＝1056～1512kW | DN＝100mm | ||||||
Q＝1513～12462kW | DN＝125mm | Q>12462kW | DN＝150mm | ||||||
注： | |||||||||
（1）DN＝15mm的管道，不推荐使用。 | |||||||||
（2）立管的公称直径，就与水平干管的直径相同。 | |||||||||
（3）本资料引自美国“McQUAY”水源热泵空调设计手册。 | |||||||||
风机盘管机组、整体式空调器、组合式空调机组等运行过程中产生的冷凝水， | |||||||||
必须及时予以排走。排放冷凝水管道的设计，应注意以下事项： | |||||||||
沿水流方向，水平管道应保持不小于千分之一的坡度；且不允许有积水部位。 | |||||||||
当冷凝水盘位于机组负压区段时，凝水盘的出水口处必须设置水封， | |||||||||
水封的高度应比凝水盘处的负压（相当于水柱温度）大50％左右。水封的出口，应与大气相通。 | |||||||||
为了防止冷凝水管道表面产生结露，必须进行防结露验算。 | |||||||||
注： | |||||||||
（1）采用聚氯乙烯塑料管时，一般可以不必进行防结露的保温和隔汽处理。 | |||||||||
（2）采用镀锌钢管时，一般应进行结露验算，通常应设置保温层。 | |||||||||
冷凝水立管的顶部，应设计通向大气的透气管。 | |||||||||
设计和布置冷凝水管路时，必须认真考虑定期冲洗的可能性，并应设计安排必要的设施。 | |||||||||
冷凝水管的公称直径DN（mm），应根据通过冷凝水的流量计算确定。 | |||||||||
一般情况下，每1kW冷负荷每1h约产生0.4kg左右冷凝水；在潜热负荷较高的场合， | |||||||||
每1kW冷负荷每1h约产生0.8kg冷凝水。 | |||||||||
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