生活變頻給水設備選氣壓罐的2大技術要求

隨著人類社會進步帶來的科學技術的飛速發展，新技術產品的出現及其在給排水領域（如變頻器、可編程控制器、觸摸屏（人機界面）、模糊控制器等）的廣泛應用，使給水設備有了革命性的技術飛躍。當生活變頻給水設備優良的“恒壓變”功能被人們所接受時，“恒壓”在生活供水設備中表現得更加明顯。因此，國產變頻給水設備的結構大多采用“水泵機組+變頻電控柜”的形式。生活變頻給水設備是否需要氣壓罐作為設備的一部分。

一般來說與生產用水的常規定量供水不同，生活用水量的變化曲線較大，具有明顯的時間特征。因此，生活變頻給水設備應具有“多用水、多用電、少用水、少用電”的節能特點。在變頻給水設備的正常用水階段，水泵一般工作在高速段，水泵的耗電量基本沒有爭議；當用水量較低，夜間用水量很少（或無水，但管網中總有一定的滲漏）時，水泵因低速運行而節能效果差；即使管網完全密封無泄漏，無氣壓罐的變頻給水設備依靠水泵的低速運行來使得管網的恒壓，即使用戶不用水，管網中沒有水流，為了使得管網的壓力，水泵需要保持一定的低速運行，此時，水泵消耗的所有電能都被浪費了這與我們舉重運動員在杠鈴升起后保持舉重姿勢3秒鐘的狀態類似。雖然此時不工作，但仍需工作。

為了降低供水設備小流量或零流量時水泵的能耗，生活變頻給水設備需要配備穩壓罐。當供水處于小流量或零流量時，應通過穩壓罐、氣壓罐在生活變頻給水設備中扮演什么角色。

1、氣壓罐是水泵進入睡眠狀態的使用條件

氣壓罐——使用羅伯特·博伊爾氣體定律：PV/T=n（P-壓力，V-氣壓罐的氣體體積，T-溫度）。

在一定溫度下，氣體壓力（P）和體積（V）的乘積等于常數的原理，利用水的很小的可壓縮性，水在外力作用下儲存在水箱中，氣體被壓縮，壓力增加。當外力消失時，壓縮氣體膨脹以排出水。

眾所周知，生活管網末端的閥門很難防水。因此，對于沒有氣壓罐的供水設備或系統，系統壓力由管網本身的壓力水維持。由于水的壓縮比遠小于氣體的壓縮比，當管網中有小流量泄漏時，壓力可以大大降低，水泵可以頻繁啟動。如果工頻泵直接向用戶供水，則需要配備氣壓罐，以緩解水泵頻繁啟動的情況。由于采用變頻技術，設備根據需要（可變恒壓）控制水泵供水。零流量時，變頻控制水泵低速運行，使得管網“恒壓”。利用這一點，無氣壓罐的變頻給水設備需要有一臺連續或頻繁工作24小時的水泵，以確保管網的壓力。因此，氣壓罐是使得水泵正常休息和延長睡眠時間的前提。

2、氣壓罐的容積決定水泵的睡眠時間

（a）氣壓罐的容積決定在一定壓力范圍內補充管網的水量；當管網的泄漏流量（L/s）確定時，氣壓罐的容積決定水泵重啟的間隔時間。音量越大，間隔時間越長；因此，選擇稍大一點的壓力罐可以延長水泵的睡眠時間

（b）正確理解氣壓罐的容積

容積過大的壓力罐會增加資金投入，維護不方便，充氣時間長等。例如，生活管網變頻恒壓值P1=0.5MPa，壓力下限（水泵重啟壓力）P2=0.35Mpa。正常情況下，假設管網泄漏5L/h，水泵夜間停止工作，按7h（22:00-5:00）計算，泄漏量為35L。然后，如果P1 P2=0.16Mpa壓力范圍內的氣壓罐調節水量大于35L，水泵可休眠7小時。因此，選擇調節水量在35~50L左右的氣動水箱更為合適。如果選擇調節水量大大較過50L（在上述壓力范圍內）的氣壓罐，雖然水泵間歇工作時間較長，但已開始進入用水階段7小時以上，延長睡眠時間沒有意義。相比之下，配套的小型壓力罐和較大壓力罐的水泵休息時間相同。因此，無需配置壓力罐的較大容積。

指出《建筑給排水設計規范》GBJ16-88沒有規定家用變頻調速給水設備泵的啟動頻率。因此，在用水量較少的時期，氣壓罐的容積不按7小時、5小時或4小時計算的調節水量來選擇；水泵的布置應根據建筑面積和建筑面積合理。

綜上所述，對于生活變頻給水設備，如何合理配置少水的氣壓罐是延長水泵睡眠時間的一個重要因素，減少泵的損耗，延長泵的使用壽命。

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