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正文內容：高海拔酒店恒壓供水工程系統方案對比
原理總述：根據水泵的特性我們知道，壓力和流量成反比關系。，對于單臺機組來說流量增大，壓力必然減小，流量減小時，水泵機組工作頻率沒有改變時，壓力會持續升高。一般來說流量變化無固定規律可循，因此用控制壓力的方式，間接控制流量增加或是減少，即增加或是減少水泵機組投入運行的臺數。
(1).7.5kw/臺,共四臺,無備用泵,配變頻柜.(標準配置)
此種控制方式的原理: 在自動狀態下，在水泵機組出水總管網口安裝壓力變送器作為壓力信號檢測反饋裝置，輸出4～20mA標準電流信號對應管道內的實際壓力送入FUJI智能PID數顯調節儀，經處理后在顯示界面上顯示的數值即為管道壓力的實際值(也稱反饋值)。在與設定的恒壓運行值(簡稱設定值)進行比較后，智能數顯調節儀輸出4～20mA信號控制變頻器輸出頻率來改變水泵機組的轉速，間接控制管網壓力保持恒定；同時智能數顯調節儀根據管道實際壓力值與設定的壓力上限和下限進行比較后送出壓力上限、下限兩路數字信號給歐姆龍PLC，PLC根據輸入的信號類別控制水泵機組何時啟動其他水泵以工頻運行或是停止運行。PLC接到壓力下限信號開始起泵運行，對于變頻運行方式，管道實際值和恒壓運行設定值越是接近，變頻器輸出頻率變化越小，系統壓力變化越小，對于工頻運行方式，因為水泵工頻方式工作總在50Hz運行，無法調節頻率運行，即使壓力等于設定值也無法維持壓力不變，如果此時停機壓力會下降，如果不停機，壓力會持續上升，直到壓力上限，設定壓力上限來限制水泵繼續工作以防止超壓。為了不讓機組頻繁啟動，將壓力下限與上限的壓力波動范圍拉大，一般設定在1Kg左右。而對于酒店使用來說，壓力偏差值越小，系統壓力越穩定，隨時有穩定的壓力供使用，這樣的使用效果最好。比如說家庭空調，現在市面上一般都是定頻空調（原理和機組工頻運行相似）和變頻空調（原理和機組變頻運行相似）。使用定頻空調，當你設定房間溫度為28℃，此時房間溫度假如為30℃，此時壓縮機投入運行，溫度慢慢下降，當溫度降到28℃以下時，壓縮機停止工作，當溫度再次超過28℃時，壓縮機重新投入運行，因為定頻空調工作始終在50Hz，無法調節輸出功率，因此只能有啟動或是停止兩種狀態；如果使用變頻空調，當你設定房間溫度為28℃，此時房間溫度假如為30℃，此時壓縮機以50Hz投入運行，溫度慢慢下降，變頻空調根據檢測溫度裝置反饋回來的溫度信號輸出頻率變化來控制壓縮機轉速，當溫度降到28℃左右時，在28℃附近調節輸出修正量輸出頻率，維持房間溫度始終在28℃，壓縮機不停止工作，一直保持輸出，變頻輸出相當于保持房間溫度的修正量頻率變化越小，此時溫度越是恒定不變。變頻空調相對于定頻空調啟動時候都是最大以50Hz運行，后期變頻空調調整輸出頻率對于定頻空調一直以50Hz運行來說，節約了一部分用電量。而恒壓供水標準配置工作原理與變頻空調工作原理極為相似。
此方案優點:應用于一般場合效果明顯,造價低,使用方便。
此方案缺點:
①響應速度慢,直接影響到在客房入住率不高的情況下,供水水壓調節慢(由PID調節器計算反饋值與設定值的結果輸出信號控制變頻器頻率,頻率響應快必然導致水壓上下偏差振蕩，這是因為響應快意味著計算速度加快,計算速度加快,水泵的運行慣性導致壓力變化率加快,即產生振蕩,導致水壓忽高忽低。如果壓力要求一直保持恒定不變必然要避免產生振蕩,就要減慢計算速度,慢慢調節設定值與反饋值的計算結果輸出信號控制變頻器運行頻率,輸出調節信號減慢，變頻器輸出頻率變化減緩，就會產生水泵響應慢的缺點。因為客人用水都是隨機的,無固定時間段,這樣的話,用這種方式控制就顯得有點落后),再則,任一房間的客人使用水壓瞬間損耗均會影響其他客房客人(簡單舉例說明：如果客房入住10人,一個人用水的影響對于其他9個人的影響肯定小于客房入住兩人,一個人使用影響對于另外一個人的影響小,因為使用的基數不同, 用水量增加時，瞬間壓力損耗帶來的影響可以忽略不計。因此要避免出現瞬間壓力波動幅度比較大的情況)特別是在五星級酒店,客人素質決定任何瑕疵均會引起投訴,作為酒店管理方對于處理用水情況投訴最為頭疼，這種現象不是簡單采取措施就可以避免的。作為高爾夫球場酒店，受季節性影響較大,客房入住率長期一直較低,作為調試人員必然在入住率低的時候調節速度減慢,防止一個人用水都會導致變頻器輸出頻率變化加大。減慢對于流量不大的情況下可以使用，因為這種情況下，流量小意味著水泵機組投入運行的臺數必然不會多，水泵機組投入、切除水泵運行機組的臺數和流量有關，如果單臺機組額定流量滿足使用流量,控制系統不再增加水泵投入運行,反之,單臺機組額定流量小于使用流量,必然增加水泵投入運行來彌補流量損耗，減慢調節速度雖然可以讓變頻器慢慢調節輸出頻率，不會導致壓力瞬間上下起伏比較大；但是如果入住率高,使用流量增加必然要加快計算速度,增加水泵機組的投入運行臺數來響應流量的變化，如果為了保持壓力不出現震蕩而減慢計算速度，這個時候變頻器接受計算結果輸出信號來改變輸出頻率，頻率變化同樣要減慢，帶動水泵機組供水壓力變化慢，要等好長時間水壓才會升上來，出現客人等水用的情況，影響實際使用。加快計算速度讓變頻器快速響應管網壓力變化來調節輸出頻率，如果變頻器以50Hz運行仍然不能滿足流量需要，也就相當于是以工頻方式運行，這樣就要兩臺或是多臺機組同時運行。用變頻器工作的水泵機組可以改變頻率而以工頻方式運行的水泵機組無法做調頻運行,加上PID調節器的曲線是先是加大輸出信號，快速調節輸出功率，上下震蕩幾次之后才會找到最佳運行參數，越到后來越趨于平緩，振蕩現象就會在開始快速調節時出現，造成水壓不穩。
②PID調節器的作用在本方案最為明顯,調整恒壓運行值、壓力上限、壓力下限均在上面操作,作為儀表來說,設定正確參數才能穩定運行,由于選用儀表參數修改為全英文菜單,如果稍有不慎,容易設定錯誤,影響系統穩定運行。
(2). 7.5kw/臺,共四臺,無備用泵,增加一臺3.0kw輔助泵. (標準配置 )
使用情況與上述相同,唯一的區別就是:無輔助泵,系統保持壓力穩定都是以7.5Kw電機投入運行來實現；增加輔助泵可以使用3Kw的小功率水泵來代替7.5Kw水泵運行,系統節約了一部分用電量；再則輔助泵運行時可以讓變頻器停止工作，也就是進行俗稱的"休眠"。
缺點：因為3Kw水泵不能納入變頻系統來進行保壓控制,這是因為變頻器的工作特性決定了系統控制設計方式,大馬拉小車(大功率變頻器拖動小功率設備運行,因為運行時兩種水泵的額定工作電流不一樣，檢測3Kw的運行電流肯定遠小于7.5Kw運行電流。這樣變頻器檢測會報故障，誤認為是空載或是水泵損壞；同時還會對變頻器的功率模塊有損害,導致變頻器工作不正常,嚴重甚至會損壞變頻器。或者單獨配3Kw變頻器來驅動輔助泵，這樣輔助泵就可以在小流量時，進行變頻調節輸出功率，來讓輔助泵進行恒定保持管道壓力維持不變)。只有在使用流量小的時侯，輔助泵完全滿足流量使用要求時，控制系統才將輔助泵以工頻方式投入運行，輔助泵在壓力下限的時候運行，在壓力上限或是不能滿足系統流量的時候停止工作。這種工作方式類似于用電接點壓力表來控制輔助泵運行，水壓波動范圍就會一直在壓力上限和下限設定值之間變化，背離了恒壓運行控制設計方案，造成管網壓力波動，用戶使用時會出現水流一突，一突現象。在生活小區使用時，因為用水高峰輔助泵是停止工作的，而當夜間變頻器長期保壓，流量無變化時進行休眠，換由輔助泵來進行壓力補償，沖洗馬桶或是洗手等小流量時，并且對水壓瞬間波動沒有特別敏感，輔助泵完全可以滿足系統使用要求。（如果洗澡時出現壓力波動，意味著調節好的水溫隨之變化，就會出現水溫忽高忽低現象，皮膚對于外界水溫變化是非常敏感的。長期這樣就會投訴物業管理方）
(3). 在②的基礎上,增加一臺7.5kw的備用泵. (配置略高一點,加觸摸屏)
增加一臺7.5kw的備用泵,可以將此備用泵納入變頻調節里來,在系統保壓情況下,根據上述分析可以得出如下結論:當變頻器輸出頻率越是穩定,系統水壓越是穩定。反過來,深夜用水量少的時候,系統水壓基本穩定,變頻器的頻率相對穩定,一般在30Hz左右工作,換算成功率輸出：即30Hz/50Hz×7.5Kw=4.5Kw,相當于4.5Kw的用電量來保壓。比起方案②的3Kw輔助泵來說,用電量最多只是增加了1.5Kw,而系統總流量的容量卻增加了許多。
優點:
①增加觸摸屏可以將所有參數修改放在此元器件上進行,全中文操作,設定錯誤彈出對話框提示設定錯誤，系統運行錯誤也可以后期進行追加查詢。如變頻器故障,看到提示后可以方便根據提示操作排除,沒有觸摸屏時，排查故障通常是看變頻器操作說明手冊,然后分析故障原因,得出結論來逐步排除,對于自動化了解不多的使用者來說,使用難度增加。用觸摸屏可還以在控制柜操作面板上手動自由選擇運行主泵，時間長短可由設定值決定。可以實現單臺長期運行，選擇其他水泵作備用泵。屏蔽定時切換水泵機組運行功能，讓出現故障機組進行搶修而無需擔心在定時切換時間內，水泵無法修復，又轉換到故障機組運行的問題；還可以自動檢測水泵是否故障，運行時實現跳過故障水泵機組啟動備用機組投入運行。
②使用觸摸屏后去掉FUJI數顯智能PID調節器，用通訊方式由PLC控制變頻器運行，提高運算精度，因為計算時誤差不可避免會出現。控制系統還可以提供開方式接口，如將水泵機組運行參數引到前臺,如遇客人投訴水壓不正常，前臺值班人員可方便查詢機組運行情況,及時通知工程部來采取應對措施。或是直接將系統運行參數引到工程部監控畫面上，進行實時監控，遠程控制水泵啟動、停機操作。如果監控主機納入互聯網，原則上憑借用戶名和密碼實現網上遠程****、操控水泵機組。還可以選配故障、水泵機組運行曲線自動、定時打印功能；故障語音、短信報警功能；故障歷史調用查詢。
③五星級酒店就使用狀況分析，擬取消變頻器休眠功能（原理：適用于方案②，增加小功率輔助泵。當使用流量減小，補壓泵完全滿足流量要求時，讓變頻器停止工作，換由輔助泵進行保壓控制，當流量使用增加，輔助泵不能滿足流量使用要求，停止輔助泵工作，喚醒變頻器休眠，重新投入主泵運行。變頻器進行休眠控制看似節能,其實對于酒店管理方來說增加1.5Kw的用電量遠比客人投訴影響小）。但是考慮到電子元器件一旦損壞，供水系統就會完全癱瘓，因此增加了手動控制功能。在自動控制失效的情況下，切換到手動運行，以使供水不至于中斷。但手動有時即使操作人員覺得壓力突然高于設定值而緊急停止水泵機組運行，但由于水泵以自由停車方式停止工作，因為慣性的原因會出現難以預料的后果，如供水管道爆管或是水壓突然增大。鑒于此，根據變頻器在控制中的重要作用，推薦增加一臺變頻器作為備用（由于地區的因素，當地代理商供應變頻器的周期至少在3～5天，加上重新設定變頻器運行參數，從更換到使用必然會影響酒店日常使用），這樣，即使自動狀態下一臺變頻器出現故障，可以快速切換到另外一臺變頻器運行，盡量避免手動情況下，壓力難于控制的問題。使用案例
○4考慮到海拔因素，低壓電氣有個海拔降容的因素，超過1000米，沒增加100米，降容1％，因此考慮到將7.5Kw放大一級到11Kw，4Kw放到到5.5Kw來進行配置使用。
推薦此種方案，此方案為現階段恒壓供水最先進控制方式。