高層住宅管網(wǎng)直供、儲(chǔ)能削峰、智能變頻供水系統(tǒng)及使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及供水控制系統(tǒng)，具體設(shè)及一種高層住宅管網(wǎng)直供、儲(chǔ)能削峰、智能變頻 供水系統(tǒng)及使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在城市高層建筑加壓供水系統(tǒng)中，一般根據(jù)樓層高度計(jì)層數(shù)分區(qū)加壓供水(部分 城市高壓區(qū)采用樓頂水箱供水)。
[0003] 在一般的恒壓供水系統(tǒng)中，存在運(yùn)樣的供水?dāng)?shù)學(xué)模型
其中： 3? :水累機(jī)組供水壓力 胃I:用戶用水壓力 ΔΗ:送水過(guò)程中水頭損失Κ:管網(wǎng)阻力系數(shù) Q:供水端瞬時(shí)出口流量 Qm:供水端最大出口流量
.ρ平巧：用戶時(shí)平均用水量 聚1::時(shí)變化系數(shù)，一般設(shè)1.6~1.8 無(wú)論低、中、高任何壓力區(qū)供水，存在運(yùn)樣的供水?dāng)?shù)學(xué)模型在同一區(qū)供水系統(tǒng)中，Κ值是 恒定的，值是預(yù)選的，也是恒定的，在水累機(jī)組供水壓力恒定時(shí)，其變頻調(diào)速的水累 調(diào)速范圍及開(kāi)停機(jī)，受Ν個(gè)用戶單位時(shí)間內(nèi)用水戶數(shù)的多少和用水量的大小而確定。同時(shí) 又因?yàn)檫\(yùn)樣的加壓供水方式是：水累機(jī)組一管網(wǎng)一用戶用水的是直供方式，在單位時(shí)間內(nèi)， Ν個(gè)用戶用水開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟等于直接從管網(wǎng)中泄壓，同時(shí)又受樓層高度及層數(shù)影響，直接影響 供水的服務(wù)質(zhì)量和安全。分區(qū)變頻性質(zhì)、加壓供水系統(tǒng)存在W下幾個(gè)問(wèn)題。
[0004] 1、住宅小區(qū)1-3層，要求服務(wù)供水壓在國(guó)家建設(shè)中規(guī)定0. 16兆帕，并且在無(wú)負(fù)壓 供水設(shè)備壓力保護(hù)裝置0. 1-0. 12兆帕范圍內(nèi)傳統(tǒng)變頻性質(zhì)直供水，把1-3層列入分區(qū)加 壓范圍，浪費(fèi)了供水管網(wǎng)壓力，消耗了不必要電能，忽略了 1-3層用水壓力在服務(wù)壓力必 須存在的指標(biāo)范圍內(nèi)，供水管網(wǎng)來(lái)水壓力完全能滿足1-3層用戶用水壓力的需求巧日不能 滿足則無(wú)負(fù)壓機(jī)組也不能工作)。
[0005] 2、傳統(tǒng)高壓加壓供水方案中，無(wú)論高、中、低區(qū)加壓，在選擇水累機(jī)組流量Q時(shí)，只 考慮到遽?而施=。即在用戶24小時(shí)平均用水童島> 的基礎(chǔ)上，乘1. 6-1. 8時(shí) 變化系數(shù)而基礎(chǔ)上確定水累機(jī)組最大出水量，&忽略了居民小區(qū)在非高峰用水期所需流 量大幅減少用水的特點(diǎn)，使大功率主累長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)，雖有變頻調(diào)速和保壓裝置來(lái)調(diào)節(jié)流量，但 大部分時(shí)超出了變頻調(diào)速不超過(guò)5 %的范圍?？蛰d運(yùn)行情況嚴(yán)重，運(yùn)也是高層住宅小區(qū)加壓 水浪費(fèi)增高，業(yè)主與物業(yè)因加壓水電費(fèi)過(guò)高，糾紛不斷的主要因素之一。
[0006] 3、傳統(tǒng)高層加壓供水，大都是變頻恒壓供水，主要由兩種模式： ① 管網(wǎng)水一加壓累一管線一用戶水閩口； ② 管網(wǎng)水一加壓累一管線一高位水箱一用戶水閥口。
[0007] 第一種模式： 從該工藝流程中可看出，在正常加壓供水過(guò)程中，加壓累從供水管網(wǎng)直接水，通過(guò)管 網(wǎng)直接到用戶水閩口，粗看很簡(jiǎn)單，但細(xì)分析不難看出，由數(shù)N個(gè)用戶水閩口組成的用水體 系，其用戶水閩口及各種水潔具，除自身功能外還有一種功能不可忽視，那就是變化系數(shù) 鳴值不斷在變化，形成一種不定時(shí)的、不定量的、不定壓的、不定位置的不斷從供水管網(wǎng)各 個(gè)用戶接點(diǎn)處進(jìn)行泄壓，造成W下幾個(gè)問(wèn)題： ① 用戶間供水壓差δη較大。
[0008] 可W10層為一加壓區(qū)去進(jìn)行計(jì)算，為滿足第10層用戶層壓力要求，底層用戶水 設(shè)施要承受0. 35Mpa的供水壓力，其對(duì)用戶管網(wǎng)危害極大，雖然有小區(qū)在樓層間裝置減壓 閥來(lái)消除壓差ΔΗ，但同樣供水機(jī)組要用部分功率克服因減壓閥設(shè)置，其減壓值所帶來(lái)的阻 力。浪費(fèi)了電能及設(shè)備損耗 ② 當(dāng)斟值最大值時(shí)(高峰用水時(shí)） 此時(shí)加壓機(jī)組從供水管網(wǎng)內(nèi)采水量過(guò)大，容易造成供水管網(wǎng)形成供水低壓區(qū)或無(wú)負(fù)壓 加壓機(jī)組自身保護(hù)，W免造成供水主管網(wǎng)負(fù)壓。一是影響供水管網(wǎng)供水服務(wù)壓力和損壞管 網(wǎng)，二是較高層用戶吃水困難。
[0009] 4、加壓機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間在低效率區(qū)運(yùn)轉(zhuǎn) 一是損壞設(shè)備，浪費(fèi)電能，傳統(tǒng)水累加壓供水其供水系統(tǒng)在用戶不用水時(shí)是一個(gè)封閉系統(tǒng)，其壓力保持一般有保壓累或壓力氣罐進(jìn)行保壓。但是一個(gè)小區(qū)千家萬(wàn)戶，因各種情況 24小時(shí)不斷有用戶在用水即使有一個(gè)用戶用極少量水，也要從供水系統(tǒng)泄壓，一是一旦其 泄水量Ai超出保壓水量返無(wú)及低于供水氣累變頻調(diào)速范圍，供水主累不得已就要在低效率 區(qū)運(yùn)行。二是由于用戶用水量多少AQ不可控制，使變頻供水系統(tǒng)機(jī)組不斷進(jìn)行調(diào)節(jié)。同 樣也是造成供水服務(wù)管網(wǎng)損壞及用戶加壓水電費(fèi)過(guò)高的原因 5、供水設(shè)備功率選型大，投資高，浪費(fèi)電能 因目前設(shè)備運(yùn)行，必須滿足扭，所W要乘W時(shí)變化系數(shù)謂，必然供水主累功率與流量 大于平均供水量所需功率的1. 6-1. 8倍，一是投資大，二是當(dāng)馬《1時(shí)，水累機(jī)組在低效率 工作且空載負(fù)荷很大，浪費(fèi)電能。
[0010] 第二種模式，缺點(diǎn)是最高功率把水提到頂層向下送水，①浪費(fèi)能量，②易污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 鑒于W上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種高層住宅管網(wǎng)直供、 儲(chǔ)能削峰、智能變頻供水系統(tǒng)及使用方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中上述的問(wèn)題。
[0012] 為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明的一個(gè)方面是提供一種高層住宅管網(wǎng)直 供、儲(chǔ)能削峰、智能變頻供水系統(tǒng)，包括：低壓區(qū)管網(wǎng)供水系統(tǒng)、中高壓區(qū)儲(chǔ)能削峰供水系 統(tǒng)、遠(yuǎn)程傳輸報(bào)警系統(tǒng)； 所述低壓區(qū)管網(wǎng)供水系統(tǒng)的進(jìn)水口與進(jìn)水管路相連接，出水口與低壓區(qū)用水管路相連 接； 所述中高壓區(qū)儲(chǔ)能削峰供水系統(tǒng)的進(jìn)水口與進(jìn)水管路相連接，出水口與中高壓區(qū)用水 管路相連接； 所述遠(yuǎn)程傳輸報(bào)警系統(tǒng)包括GPRS傳輸模塊和服務(wù)器； 所述GPRS傳輸模塊可用于接收所述中高壓區(qū)儲(chǔ)能削峰供水系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信號(hào)，并將該 信號(hào)傳輸至所述服務(wù)器，所述GPRS傳輸模塊還可用于接收所述服務(wù)器的數(shù)據(jù)信號(hào)，并將該 信號(hào)傳輸至所述中高壓區(qū)儲(chǔ)能削峰供水系統(tǒng)； 所述服務(wù)器包括數(shù)據(jù)分析模塊、接收器和發(fā)射器；用于接收GPRS傳輸模塊的數(shù)據(jù)信號(hào) 并進(jìn)行分析處理后再將處理后的信號(hào)通過(guò)所述GPRS傳輸模塊傳送到所述中高壓區(qū)儲(chǔ)能削 峰供水系統(tǒng)。
[0013] 優(yōu)選的，所述低壓區(qū)管網(wǎng)供水系統(tǒng)包括：水累機(jī)組、補(bǔ)水池、連接管路和控制柜； 所述水累機(jī)組由若干水累支路并聯(lián)而成，每個(gè)水累支路由水累、蝶閥、消聲止回閥依次 串聯(lián)而成，水累機(jī)組的進(jìn)水口與補(bǔ)水池相連接，出水口用于通過(guò)主管路與各低壓區(qū)用戶支 路相連接； 所述水累機(jī)組的進(jìn)水管路上設(shè)置電動(dòng)蝶閥A，所述電動(dòng)蝶閥通過(guò)控制線與所述控制柜 連接；在主管路上、所述水累機(jī)組的出水口與主管路連接點(diǎn)的前方設(shè)置電動(dòng)蝶閥B; 所述水累機(jī)組的出水口上設(shè)置壓力變送器，所述壓力變送器通過(guò)控制線路與所述控制 柜連接；所述控制柜通過(guò)控制線路與所述水累機(jī)組連接。
[0014] 進(jìn)一步優(yōu)選的，所述低壓區(qū)用戶支路上設(shè)置閥口。
[0015] 優(yōu)選的，所述中高壓區(qū)儲(chǔ)能削峰供水系統(tǒng)包括：水累機(jī)組、控制柜、第一壓力區(qū)供 水支路、第二壓力區(qū)供水支路、……第N壓力區(qū)供水支路；其中N為正整數(shù)； 所述水累機(jī)組的進(jìn)水口與進(jìn)水管路相連接，出水口用于通過(guò)主管路與所述各壓力區(qū)供 水支路相連接； 所述第一壓力區(qū)供水支路、第二壓力區(qū)供水支路、……第N壓力區(qū)供水支路相互并聯(lián)， 分別與主管路相連接； 所述水累機(jī)組的出水管路上設(shè)置壓力變送器，所述壓力變送器通過(guò)控制線路與所述控 制柜連接； 所述控制柜包括；變頻器、化C、發(fā)射器和接收器；控制柜通過(guò)所述發(fā)射器向所述GPRS傳輸系統(tǒng)輸出信號(hào)，通過(guò)所述接收器接收GPRS傳輸報(bào)警系統(tǒng)的輸入信號(hào)；通過(guò)控制線路與 所述水累機(jī)組相連接； 所述各壓力區(qū)供水支路分別包括：第一單元供水支路、第二單元供水支路、……第Μ單 元供水支路，其中Μ為正整數(shù)；各單元供水支路相互并聯(lián)。
[0016] 進(jìn)一步優(yōu)選的，所述水累機(jī)組主要由若干加壓主累支路和若干加壓輔累支路并聯(lián) 而成； 每個(gè)加壓主累支路由手動(dòng)蝶閥、加壓主累、手動(dòng)蝶閥和消聲止回閥依次串聯(lián)而成； 每個(gè)加壓輔累支路由手動(dòng)蝶閥、加壓輔累、手動(dòng)蝶閥和消聲止回閥依次串聯(lián)而成； 所述水累機(jī)組的進(jìn)水端通過(guò)電動(dòng)蝶閥與無(wú)負(fù)壓儲(chǔ)能裝置相連接，所述電動(dòng)蝶閥通過(guò)控 制線路與所述中高壓區(qū)儲(chǔ)能削峰供水系統(tǒng)的所述控制柜相連接。
[0017] 進(jìn)一步優(yōu)選的，所述各單元供水支路均包括儲(chǔ)能消峰一體裝置，所述儲(chǔ)能消峰一 體裝置的輸入端與壓力區(qū)供水支路的進(jìn)水管路相連接，輸出端與單元用戶的進(jìn)水管路連 接。
[0018] 更進(jìn)一步優(yōu)選的，所述儲(chǔ)能消峰一體裝置包括：囊式儲(chǔ)能罐、單元控制終端、進(jìn)水 閥Π、電動(dòng)蝶閥、止回閥和壓力變送器；所述囊式儲(chǔ)能罐的輸入端依次通過(guò)所述止回閥、電 動(dòng)蝶閥、進(jìn)水閥口與單元供水支路的進(jìn)水管路相連接；所述電動(dòng)蝶閥通過(guò)控制線路與所述 單元控制終端相連接；所述壓力變送器設(shè)置在所述囊式儲(chǔ)能罐上，用于測(cè)量上下限壓力值 He、Hi。;所述壓力變送器通過(guò)控制線路與所述單元控制終端相連接。其中， &為下限壓力指用戶單元的儲(chǔ)能消峰一體裝置中需補(bǔ)壓補(bǔ)水的下限壓力。
[0019] Hi。為上限壓力，指用戶單元的儲(chǔ)能消峰一體裝置中，停止補(bǔ)壓補(bǔ)水后，所達(dá)到的上 限壓力。
[0020] 本發(fā)明的另一個(gè)方面是提供一種高層住宅管網(wǎng)直供、儲(chǔ)能削峰、智能變頻供水系 統(tǒng)及使用方