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无负压供水的现状与发展前景

来源: 作者: 发布于:2017/9/8 9:12:08 点击量:


    【摘要】随着社会的发展,经济的进步,城市高层建筑越来越多,用水的安全、卫生越来越受到人们的关注。而无负压供水技术是在变频供水基础上发展起来的新型供水方式。它具有不用建水池和水箱、安装方便、节能、减少二次污染、充分利用市政管网水压等优点。文章介绍了无负压供水系统设备优缺点和现状,并对未来发展进行了探讨。

    【关键词】无负压;供水;设备;原理

    1.无负压供水的发展背景和现状

    随着城市的高层建筑越来越多,为满足高层建筑供水水压的要求,必须采用二次加压的供水方式。目前使用最广泛的供水方式是生活水池和恒压供水设备进行加压供水,该方式将有压力的市政自来水流入蓄水池,再从蓄水池零压力由水泵加压到用户给水管网中,浪费了自来水的原有压力,且蓄水池还是存在二次污染的可能。随着国家节能环保政策的不断出台,对节能环保型供水设备的发展不断提出了新的要求,无负压供水设备的发展正是其于节能环保健康的理念推出的新一代供水设备。

    2.无负压供水系统设备工作原理

    2.1 无负压供水系统设备控制原理

    无负压供水设备通过微机控制下的变频调速器实现恒压供水。其控制过程如下: 根据实际情况设定用水点工作压力,并实时监测市政管网压力。当管网压力低于用户所需压力时,微机自动控制变频器启动,调节水泵以使其转速提高,直到管网压力上升至用户所需压力,并控制水泵以恒定转速运行,保证恒压供水。当用水量增加时,水泵转速提高; 当用水量减少时,水泵转速降低,这样,可以实时保证用户的用水压力恒定。自来水的压力越低,水泵的转速就越高;自来水的压力越高,水泵的转速就越低。当自来水的压力不小于用户所需的压力时,水泵停止运转。无负压供水设备既能利用自来水管网的原有压力,又具备足够的储存水量以满足高峰期用水,且不会对自来水管网中的水产生吸附作用。

    2.2 无负压供水系统设备的供水原理

    小区供水水泵直接与市政管网相连是无负压供水的技术关键, 无负压供水装置设置在市政管网与水泵进水口之间。这样的设置方法既不会产生负压供水现象, 还不会对小区其他用户的用水造成影响。市政管网的原有水压也得到了充分利用, 给水形式既高效又节能。

    自来水进入调节罐的过程中,真空抑制器负责将罐内的空气排出。调节罐充满后, 真空抑制器会自动关闭。用水量和水压的要求能够满足时,供水设备会直接利用旁路止回阀向小区水管网供水。而当用水量和水压均不满足要求时,供水系统会利用压力控制器、压力传感器或电接点压表向水泵发出信号启动运行。水泵供水期间,如若自来水管网的流量比水泵流量小,调节罐内的自来水可以维持正常给水,空气通过真空抑制器转回调节罐,减小了自来水管网的负压。待用水高峰期结束后,供水系统还原正常运行状态。如若自来水管网的流量比水泵流量大, 系统维持正常供水状态。当调节罐内的水位由于管网停水或自来水供水量不足而持续下降时,液位控制器会向水泵发出停机信号,保证水泵机组不受到破坏。在用水量较小的夜间,供水可以利用小型膨胀罐的运行完成。水泵机组也维持一定频率运行,保证扬程, 满足供水要求。

    无负压供水设备恒压供水是依靠对变频调速器进行微机控制而实现的, 其中, 设备可能对管网所造成的不利影响被负压补偿系统的运行消除了。当市政管网的压力比供水系统设置的压力值要高时,压力变送器就会向变频控制柜输送信号, 让水泵机组调节到低频运行状态, 保证扬程大小能够满足小区供水要求标准, 管道内的自来水可以直接通过用户管网完成供水功能。当用户管网用水量增大或市政管网压力有所下降时,压力传感器会向变频控制柜中的IPD控制器发送管网压力值低于设定值的信号,提高水泵机组设备的运行频率,并对其进行调整,保证水泵的转速能够满足恒压供水的基本要求。

    3. 无负压供水系统的现状

    由于无负压供水设备在节能方面的优异表现,在能源日益紧张的今天,它的大规模推广已经凸显曙光。目前,已在逐步推广二次无负压供水设备,以减少用水单位供水管网中间的诸多环节,解决二次供水污染源。鉴于传统二次加压供水方式的种种弊端,采用无负压供水方式势在必行。加之这种设备在节能、节水、省电等方面具有显著优势,运行成本较传统供水方式低,避免二次污染,且无须贮水池,减少占地面积,是取代水池、水箱等传统二次供水设施的首选设备。因此,无论是设计单位,还是房地产开发商,在讨论设置增压给水设备时首先想到的都是无负压给水设备。不少国家机关、高档宾馆、大专院校和高级住宅区在改造或新建工程时,也都指定使用无负压供水设备,从而导致市场需求骤然升温。由于市场需求,制造商争相生产参与竞争,很多原本生产水泵、水箱等供水设备的企业纷纷转产无负压设备。

    不过,无负压供水设备仍然存在一些问题:

    (1)使用无负压供水设备时必须充分考虑当地城市管网系统的水力条件。无负压供水技术应用不当可能出现影响周围用户的水压、降低用水可靠性、水泵效率偏低、旁通管路水质下降等问题;过分的强调或夸大设备的“无负压”功能,是不科学的。在外部管网水力条件不匹配的情况下,任何设备都无法实现真正意义上的无负压。

    (2)无负压供水设备没有水箱,一旦管网停水,用户因为没有缓冲用水而面临随时停水的尴尬问题。

    (3)目前现状供水设备厂家较多,技术水平比较杂乱,设备价格高差较大,因此采用无负压供水设备需慎重选择。

    4.无负压供水系统的发展前景

    最近几年,我国加快了对无负压给水设备的产品质量、性能、市场情况,以及有关产品标准和规程等问题展开讨论,制定了一系列的行业标准,力求无负压供水在我国健康快速地发展。目前,有关无负压给水设备的中国工程建设标准化协会标准CECS 221-2007 《管网叠压供水技术规程》已出版,《建筑给水排水设计规范》 GB 50015-2003(2009年版)也将叠压供水的设计要求列出,这将对无负压给水设备在技术允许范围内和适用条件范围内起到很好的规范作用,设计和施工有了规范依据,使无负压给水设备的使用更科学、更合理、更环保、更节能,造福于广大人民群众。

    近几年来,无负压给水设备以其水质卫生安全,节能效益明显等特性,深受市场欢迎,市场需求扩大,竞争也日益凸显,许多家企业在市场上都有良好销售业绩。比如北京在进行无负压供水设备的工作开展以后, 能耗得到了大幅度的节约。在这个过程中, 北京市政府对有关的城市供水条例进行了优化和分析。在上海、天津、广州、深圳等大城市,有大量的住宅小区、公共建筑在使用无负压供水设备。该类产品具有很明显的优势, 比如节水、节电以及节能等, 此外还会节约不少的资金。因此,取代了不少的传统二次供水设施, 市场的需求也越来越高。

    结束语

    综上所述,无负压供水设备采取全封闭结构属于一种绿色环保的节能型供水设备。由于该供水系统的构建不需要建造水箱、水池, 因此节省了建筑工程的占地面积、成本投资。从安装应用到后期的管理维修, 整个操作过程都十分便利。

    与自来水管网直接相连接, 既减少了水源二次污染, 也使得管网的原有水压得到了充分利用, 运行成本低,具有极多的应用优势, 值得大力推广应用。但同时, 它在相关标准以及技术环节等方面还有很大的改进空间。

    参考文献

    [1]CJT 265―2007,无负压给水设备[S]

    [2]祝虹煜,陈建华.无负压供水设备应用探讨[J].职业圈, 2007(03):171

    [3]汪高武,俞凯.无负压供水设备的应用[J].节能与环保, 2010 (07)

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