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摘要:目前,隨著計算機技術的發展,建筑變頻供水系統的應用價值也在提升,它可以實現供水系統的自動化管理,從而達到節水節能的目的。但是,在實際應用中,變頻供水也不是完全沒有缺點的,它投資較高,維護難度較大,很多建筑物都不適合采用變頻供水方式。本文重在研究建筑環保節能給水的方式方法,以滿足城市人民的用水需求,從而達到環保節能的目的。
關鍵詞:建筑環保,給水方式,變頻供水,功率
恒定變頻給水系統是一種新型的供水方式,它可以保證出水壓力不變,根據用水量大小進行變頻供水,這樣既節約了電能,又保證了水泵軟啟動(對電網電壓沖擊不大),延長了水泵的使用壽命,它促進了建筑供水的智能化發展。但是,變頻供水也是有一定的缺點的,由于它的供水系統投資過高,可靠性較差,所以,它還不能完全取代其他供水方式。本文重在研究建筑環保節能給水的有效方式和方法,力求提高供水系統的穩定性和有效性,以滿足公共建筑的集中用水需求,從而提高人們的生活質量。
1變頻供水水量調節上的問題
采用水泵水箱聯合供水的方式是傳統建筑物常采用的供水方式,該方式不僅穩定性較高,更可以對水體進行儲存,這對有集中用水需要的建筑來說非常有用。其具體要求是:水箱最低水平面不得低于地面6米,儲水量不得低于每曰最大用水量的1/8,但是它也有一些缺點。第一,由于水箱儲水時間較長,很容易造成水質污染。第二,當用水量較低時,設備往往不能及時調節用水高峰時和低谷時的水量速度變化,這樣很容易造成能源消耗。所以,在上世紀90年代,一種新的設備應運而生,那就是變頻調速供水系統。由于這種系統有調節供水速度的能力,所以,他一經研發就得到了快速的應用和發展,它的優勢主要是因為它克服了傳統的水泵水箱聯合供水方法,而是采用變頻器改變電機的供電頻率,實現水泵的無極調速是其主要的工作原理,該系統滿足了水低谷時的高效率要求。所以,在條件允許的前提下,采用變頻調速供水系統,可以十分有效的達到節能的目的。可是,變頻供水系統也有弊端,它在調節水量上令人很不滿意,當建筑物用水量較大,用水較集中時,變頻供水就難以有效的進行調節,嚴重時更會出現斷水問題,這是這種供水系統的弊端之一。
2變頻供水節能上的優缺點
我們都知道變頻供水是通過水泵來對用戶進行供水的,這樣的供水方式讓外網水壓失去了作用,水泵是完全在電能的作用下開始工作,這是極其損耗電能的,如果建筑物較高,水泵要想達到供水要求,就要提高工作效率,這給水泵帶來了嚴重的負擔,也加大了電能的損耗。而我們在對建筑物供水時,采用外網供水方式進行供水是最節能的,但是,由于外網壓力較低,對高層建筑物來說有些難度,所以,我們采取傳統的水泵水箱聯合供水方式還是非常使用的,它可以解決外網水壓不足的問題,讓水箱直接為用戶供水,當水箱水位下降后,水錄會給水箱注水,這樣的供水方式是非常節能的。還有,變頻供水系統在對供水流量計算時,是根據水泵每秒最大流量來進行計算的,而水泵水箱聯合供水是根據水泵每小時最大流量來進行計算的,而變頻供水的水泵流量明顯比水泵水箱聯合供水系統的結果高很多,所以,在選擇水泵流量時,其選擇的水泵電機功率也要大很多,這無疑加大了電能損耗,因此,變頻水泵還不夠完善,其節能能力還有待提高,對于用水量較為集中的建筑物,還是采用水泵和高位水箱聯合供水的方式為宜。
3變頻供水水泵的選擇
在變頻給水中,由于其可靠性低,往往采用使用兩臺水泵進行供水,而且每臺水泵的功率都是按照每秒水流量值來進行選購的,這樣的大功率水泵確實提高了供水的可靠性,但是也無疑提高了電能消耗。當夜晚供水需求不大時,兩臺大功率的水泵根本就是浪費能源。因此,變頻供水并不是簡單的對水泵進行變頻控制,而是要建立變頻供水系統,讓整個系統實現低耗能工作,當建筑物的需水量大時,就多臺供水泵聯合工作,當建筑物的需水量小時,就只有一臺水泵進行低能供水,因此,變頻供水是真正的實現了智能化供水,這樣的方式是能夠達到節約能源的目的的。可是,這樣的變頻供水系統往往前期投資很高,后期維修難度又大,如果條件不允許,要慎重考慮。我們對水泵的調速能力是有一定要求的,如果調速不理想,是難以達到節能目的的。變頻供水要想達到節能要求,就要具備很強的調速能力。在一般情況下,變頻供水在低速供水時,水泵的運行速度只有工作速度的3/4,而工作效率只有原來的1/4,這樣是比較節能的。例如:某學校變頻供水的工作效率是120千瓦,當供水需要很小時,水泵就會調整到低消耗狀態下,其工作效率只有30千瓦以下,這樣的運行速度是非常令人滿意的。變頻供水系統是非常智能化的,當處于小流量供水期,水泵就自行進入控制供水頻率,保證水泵在低功率運行下進行工作。如果條件允許,也可以采用多臺水泵聯合供水,當處于夜晚等小流量供水時間,可以轉換為小功率水泵進行供水,這樣也能達到節能的目的。值得注意的是,水泵是重要的供水設備,最好選擇品牌廠家制作的水泵,這樣才能保證水泵具有良好的質量,不僅使用年限長,也能保證工作效率高。由于變頻供水在小流量供水時,其水泵的工作效率低,水流減小,給管壁造成的壓力小,也減少了水頭的損壞,它是可以達到節能的目的的,但是,它只適合于用水量大的建筑物,既可以滿足供水需要,也能夠達到節能要求。例如:一個居民區的住宅樓也使用的變頻供水,其前期的投資過高不說,其用水量是恒定不變的,這樣看不出變頻供水的優勢作用。具體地說,變頻供水的原理是通過水泵直接供水,它是隨著用戶用水需求不同來進行變頻控制;而普通水泵是恒定不變的功率,在同樣的供水量上其工作效率高,所以,對于小區域的住宅小區來說,普通水泵是比變頻水泵的工作效率高的,它所消耗的能源更少,更為節能。
4管道材料的選擇
管道材料是供水系統中重要的材料,如果管道材料差,必然會影響供水效果。在90年代前,我國大多數建筑物普遍使用鍍鋅鋼材進行供水,該材料的優點是:鍍層均勻,附著力強,使用壽命長等。而且熱鍍鋅鋼管基體與熔融的鍍液發生復雜的物理、化學反應,形成耐腐蝕的結構緊密的鋅一鐵合金層。合金層與純鋅層、鋼管基體融為一體。故其耐腐蝕能力強。但是,隨著使用率的增高,其弊端也慢慢的暴漏出來,主要包括兩點:第一,由于鍍鋅鋼材容易結垢、堵塞、滋生細菌,它很容易造成水體污染,這給人們的身體健康造成隱患;第二,鍍鋅鋼材管道單一,往往難以進行改造,這給人們裝修帶來難度,不僅難以達到裝修效果,管道腐蝕生銹后也影響居住環境。因此,到了2000年,國家也對鍍鋅鋼材進行了規定,禁止住宅樓使用。可以說,國家的這項規定不僅改善了人們的生活環境,也為國家節約了能源。給水塑料管是我國目前建筑使用最多的材料,它的特點是:安裝簡單,耐腐蝕性好、使用年限長等,這樣建筑材料價格便宜,有很強的實用價值,一經生產就被廣發的推廣和使用。而復合管是新研制出來的復合材料,其優勢更為明顯,既具有金屬材料的優點又具有塑料材料的優點,使用效果非常理想。但是由于這種復合管制作工藝較為復雜,材料又貴,許多建筑單位都難以承受,因此,盡管它的優點明顯,但是由于價格昂貴,只能被應用到一些有特殊需要的建筑物上。
5結語
建筑環保節能是我國國策的重要內容,各建筑單位一定要加強給水方式的研究工作,采用低投資、低耗能的給水方式進行供水,這樣既滿足了建筑物的用水需要,也達到了環保節能的目的。
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作者:蔡濤 單位:河南水利與環境職業學院