加压供水方式的应用

【摘 要】随着社会的飞速发展,高楼大厦林立,自来水如何能合理、有效并舒适的供上高楼大厦就成为给排水行业需要解决的一大问题,各种各样的加压供水方式随之孕育而生.

【关 键 词】加压供水、低位水池+工频泵+高位水箱供水、气压供水、变频恒压供水、无负压供水

加压供水方式随着时代的发展主要有以下四种：

1.低位水池+工频泵+高位水箱供水.

2.气压供水

3.变频恒压供水

4.无负压供水（也叫叠压供水）

下面就这几种供水方式的应用谈谈几点看法.

该供水方式具体工况：在建筑底部建一个大的贮水池,储存建筑所需最高日用水量的一个百分数,在水池边设置工频水泵,由工频水泵供到建筑顶的高位水箱,再由高位水箱靠重力自流下来供建筑用水.由高位水箱处设置启、停泵的水位控制工频泵的启、停.

这种供水方式是最传统的供水方式,起源也是最早,由于水泵为工频水泵,在高效段运转,效率最高,对于水泵自身的节能效果非常好,并且由于高位水箱的恒定高度,对于出水水压的恒定效果也非常好.

由于这种供水方式出现的最早,我们看到的很多老式的建筑都是采用这种方式供水的,或多或少都能看出来建筑顶上顶了个水箱的样子.根据该供水方式的特点,特别适用在用水量变化很明显的建筑和对水压恒定要求高的建筑.比如办公建筑夜间基本没有用水,水泵就不用运转.比如酒店建筑对于冷、热水平衡的要求很高,为了平衡冷、热水水压,均设置高位水箱来解决水压平衡的问题.对于现在越来越多的超高层建筑而言,由于管材及管件的承压太高容易出问题,故串联供水在超高层建筑中还是主导的供水方式,串联供水其实就是将该供水方式串联起来的应用.所以该供水方式仍然是目前的主要供水方式之一.

后来随之人们生活水平的提高,对于水质的要求也越来越高,对水压舒适度的要求也提高,对这种供水方式就带来了冲击.这种有高位水箱的供水方式存在了一个高位水箱,就多存在一个污染源,即是做了消毒的措施仍然不如新供水方式去掉该水箱的办法来的彻底.且高位水箱设置在屋顶最高处也不可能无限制高,否则对于建筑的造型、立面、甚至结构都会有影响,但如果不提高高位水箱的设置高度,对于顶层的用户用水水压就会有问题,为何平衡这一问题设计规范给出了一个最小水压,老规范是3m（即水箱底到顶层用户的净高不能小于3m）,这个数比较容易实现符合当时经济条件及技术条件,现行的规范规定最小水压是5m,其实5m任然对使用很是不便,很多家用的燃气热水器都顶不开供气的压力开关,打不着火,后来有些建筑不能实现这个数据出现了在顶层设置增压泵供顶上几层用水的改进,但加压泵即使采用各种降噪措施,但噪音对顶层甚至几层的用户的影响仍然不可避免.这些缺点意味着新的供水方式必将孕育而生.

二、气压供水（见图b）

该供水方式具体工况：在建筑底部建一个大的贮水池,储存建筑所需最高日用水量的一个百分数,在水池边设置工频水泵及一个很大的气压罐,由工频水泵向供水管网供水,气压罐连接到供水管网上,通过气压罐调节管网压力.靠气压罐的调节作用,在管网设置两个压力,在两个压力值范围内启、停水泵,使得管网压力维持在设定的两个压力之间.

该供水方式就是孕育而生的一种供水方式,取消了高位水箱,解决了高位水箱的污染问题,使得建筑的造型可以更多元化.但其只是昙花一现,成为一个过渡期的供水方式,很快又被新的供水方式所取代.因为气压供水本身也存在一些问题,例如供水的系统越大气压罐也越大,占地不说,气压罐的质量也参差不齐,质量好一些的几年也需要更换,成本很高.供水水压在设定的两个压力值范围内波动,用户使用起来不便.于是新的供水形式又出现了.

三、变频恒压供水（这里所指的变频恒压供水方式主要是指低位水池+变频供水泵组的方式）（见图c）

该供水方式具体工况：在建筑底部建一个大的贮水池,储存建筑所需最高日用水量的一个百分数,在水池边设置一组水泵（多台）及一个较小的气压罐,水泵通过变频器控制,通过供水管网上的压力传感装置感受管网压力,控制多组水泵在工频或变频的情况下运转,以达到恒压的目的.

变频恒压供水水方式是将交流变频调速技术和微机控制技术应用于水泵自动控制设备之中,并与水泵机组相结合的机电一体化供水方式.通常该供水方式设计多台水泵并联,根据用水量变化调节水泵转速,小水量则水泵低转速运转以达到节电的目的,当用水量达到其中一台水泵工况后则水泵变为工频运转,水量继续增加则第二台水泵变频运转,一直到达到最大设计水量,反之水量减少也是如此.该系统配置气压罐主要作用就是缓冲水泵启、停瞬间产生的压力波动以及提高水泵的休眠时间延长水泵寿命的作用.当用水量变化大,并且并联水泵流量、功率较大时,会设计一台小流量水泵并联在一起,小流量或零流量时靠小泵运转或利用气压罐的调节作用休眠水泵,达到节电的作用.

变频恒压供水比气压供水的压力更恒定,压力罐又小了很多,还能实现小流量、零流量的节能效果,另外由于水泵实现了变频的软启动,对于解决系统的水锤起到了很好的缓解作用.故出现以后很快就占据了市场,已经成为目前的主流供水方式.就其本身供水方式的特点,存在一个低位的贮水池,能够有效的解决一些高标准建筑要求不能停水的问题,但是贮水池仍然是一个有可能产生污染的地方,这个问题并没有从根本上解决,于是针对解决这个贮水池的污染问题,供水方式又有了新的发展方向.

四、无负压供水（也叫叠压供水）（见图d）

该供水方式具体工况：不需要在建筑底部建一个大的贮水池,由无负压供水设备直接从市政管网抽水,通过稳压补偿措施实现对市政管网不产生负压的效果.其供水水泵任然是延续了变频恒压供水的控制方式.

无负压供水根据其本身的特点,取消了底部贮水池,直接与市政对接,减少了一个污染源的可能性,是目前最健康的供水方式；无负压供水方式更是可以利用市政本身的压力继续加压,故此也叫叠压供水,也是目前最节能的供水方式.

由于无负压供水设备的首次投入较高,有些开发商接受不了,加上该供水方式对于市政的条件也有限制,各地供水部门根据具体情况规定了一些市政条件下不能使用的规定,所以初期推广受到了一些限制.各个水泵厂家纷纷加入该技术的研究当中,其中稳流补偿措施各个厂家采取的方式不尽相同,但原理和目的是一样的.由于大家都在花精力投入该项的研究,目前无负压供水技术也越来越成熟,各地的供水部门渐渐的认可了这项技术,无负压供水技术也就越来越规范化、市场化了.

结语,随着社会的发展,加压供水技术也会不断进步,更加优秀的供水方式还会不断涌现,满足人们更健康、更舒适的用水需要,也更加节能环保,迎合社会的可持续性发展需求.