一、概述

　　水箱變頻一體化設備是華振水務公司結合消防和生活、生產用水的特點，研制生產的具有*進水平的新一代產品，采用微型計算機可編程控制技術，根據供水管網和水源的多種情況，由微型計算機控制調節各種復雜的工作，實現了智能化供水。
  　水箱變頻一體化設備是非常理想的一種節能水箱變頻加壓泵，節能效果好，結構緊湊，占地面積小，運行穩定可靠，使用壽命長，方案設計靈活，供水壓力可調，流量可大可小，*可以取代水塔、高位水箱及各種氣壓式水箱變頻加壓泵，可*免除水質的二次污染。
　　水箱變頻一體化設備亦用于改造原有老式泵房設備，改造后同樣可以達到高效節能、自動恒壓供水的目的。
二、水箱變頻一體化設備特點
1、 高效節能
　　水箱變頻一體化設備能根據用戶的實際用水量和使用壓力自動檢測，調節電動機的轉速(耗電量)，使設備始終處于高效率的工作狀態。
2、 供水管網壓力穩定
　　無負壓生活變頻加壓給水泵價格由微機構成自動閉環控制，能在0.5秒內使變化的壓力恢復正常，壓力調節精度為設定值的±5%。
3、 占地小、投資少，安裝工期短。
　　水箱變頻一體化設備與其他老式水箱變頻加壓泵相比節約占地3~16倍，比建水塔節約投資15%~60%。設備體積小，組裝、安裝調試方便，運輸及安裝工期短。
4、 保護功能全，運行安全可靠，操作方便
　　水箱變頻一體化設備主機采用進口變頻調速器，自身具有欠壓、過壓、過流、過載、短路、過熱、失速防止等保護功能，*運用達10萬小時以上。設備配電控制部分，采用智能化控制原理，操作方便實用，設備工作狀況一目了然，便于非專業人員很快熟練掌握。
5、 供水功能全，保險系數高
　　水箱變頻一體化設備局部出現故障時，能啟用應急功能繼續供水。揚子江設備可與市政供水網自動并網運行，并具有雙恒壓功能，即能滿足生活生產用水的正常壓力和流量，有能在出現火情時自動轉換為高壓大流量供水，可一機多用。
6、 適用范圍
　　水箱變頻一體化設備供水壓力0.15~2.0MP，供水高度10－200米，單套設備每小時供水量10~50000m3/h，可用于大、中、小型自來水的配套改造；可用于企事業單位、住宅區、農村的生產、生活、辦公用水。
三、水箱變頻一體化設備結構與原理

1、設備結構與控制系統原理（見圖）

變頻恒壓水箱變頻加壓泵產品簡介 
 
    水箱變頻一體化設備是一種新型的生活變頻加壓給水泵廠，由水泵機組控制設備、增壓穩壓設備三大部分組成。供水能力由水泵機組決定，系統的協調運行由控制系統控制，增壓穩壓設備主要作用是貯能保壓，應付少量供水以及正常的管道泄漏，同時也是實行自動控制*的一部分。大量用水時，管網壓力下降，水泵自動啟動供水。
   水箱變頻一體化設備根據工作方式的不同時可分為氣壓自動無負壓變頻增壓泵廠和變頻調整生活變頻加壓給水泵廠，各有特點。廣泛應用于生活、消防、生產、噴淋等到多種領域。
    水泵是水箱變頻一體化設備的基礎，是水箱變頻一體化設備顯現其供水能力的根本保證，為水箱變頻一體化設備配套的水泵是通用的，可以是各種流量、揚程式合適的泵類。按照流量、揚程式的需要產品可以1~4或更多的水泵并聯運行，水泵機組與另外一套增壓穩壓電源壓設備（水流量泵組）作為在小流量范圍內與主泵切換運行，以提供效率，進一步降低能源。
     根據設備的工作方式不同可分為生活型、消防型、噴淋型和生活消防共用型號等形式。 
  
水箱變頻一體化設備選型依據
     選擇一套水箱變頻一體化設備的基本依據是設計的供水流量和供水壓力（水的揚程），另外還需考慮到用途的流量變化類型。
    連續型：一天內很少有流量為零的時候，或本身管網的正常泄漏就保持有一定的流量，例如，大型賓館，飯店工礦企業的加壓系統等。
     間歇型：用水低谷時間較長且流量很小或為零，例：小型辦公樓、寫字樓、商住樓、各類住宅，及生產用水等
     同時還應考慮在供水的某一段時間內流量的變化，以及不同季節流量的變化、不同地區用水的不同等多方面的因素。
     消防無負壓變頻增壓泵廠以及噴淋無負壓變頻增壓泵廠一般應選擇氣壓式無負壓變頻增壓泵廠，因其*處于系統保壓狀態，無流量的變化，氣壓式無負壓變頻增壓泵廠可以應付一般的管內的泄漏，并增加一臺小流量的副泵，平時就無需啟動主泵，節省能源。
      生活無負壓變頻增壓泵廠選擇水箱變頻加壓泵或氣壓式無負壓變頻增壓泵廠都可，兩者各有優點。
     變頻水箱變頻加壓泵優點：可以恒壓給水并且恒壓值在一定范圍內可調整恒壓精度一般小于0.02MPa，變頻調速是一種高效節能降耗的方法與通常的氣壓無負壓變頻增壓泵廠相比平均節能20%，此外，變頻啟動的沖擊電流小以及泵的盍沖擊也小，在低速運轉時噪聲小。
     氣壓式無負壓變頻增壓泵廠的優點：造價相對低廉，控制系統的技術簡單，服務方便，維修簡易。

水箱變頻一體化設備產品概述：

　　*以來，城鎮市政管網供水壓力都是以滿足普通低層建筑供水來設定其水廠供水壓力，因此，城鎮多數建筑都必須采用二次加壓供水方式滿足建筑物的供水需求。

　　我國城鎮二次加壓供水方式經歷了從“蓄水池+加壓泵+水塔供水方式”、“蓄水池+ 加壓泵+高位水箱供水方式”、“蓄水池+加壓泵+氣壓罐供水方式”和“蓄水池或蓄水箱+智能箱式疊壓增壓供水設備加壓機組供水方式”四個發展階段，目前已進入“管網疊壓無負壓供水加壓機組供水方式”新時期。

　　目前，在國內城鎮二次供水領域，除“蓄水池+加壓泵+水塔供水方式”以基本絕跡外，其它三種二次加壓供水方式都有使用，但以“蓄水池或蓄水箱+

　　智能箱式疊壓增壓供水設備理加壓機組供水方式”為主，而管網疊壓無負壓供水方式則剛剛起步，正在逐步取代其他供水方式而成為城鎮二次加壓供水系統的主流。

水箱變頻一體化設備選型說明

　  水箱變頻一體化設備的選型是根據用戶自來水管線、壓力與流量，用戶實際用水量、建筑物的高度等數據來確定的，設備表用的調節器容積時按照自來水流量滿足要求的情況下估算的，如果自來水管路很細，流量不能滿足用水高峰期的用水要求，需要重新計算調節器的容積，*公式如下：

　　V容積=（Q出—Q進）△t

　　Q進=高用水高峰期自來水進水量

　　Q出=高用水高峰期用戶用水量

　　t=大用水高峰期持續時間智能箱式疊壓增壓供水設備節能減排，環保助手。

設備優點

1、節約設備成本投資，占地面積相對較小，。不僅對投資進行了節約，而且對自來水管網中一次供水壓力進行充分利用。可以采用在加壓泵選擇進行適當減小，促使設備的成本投入得到節約。其次，對系統占地面積得到節約，對節約的土地進行充分利用，進一步將房屋占用面積得到提升，滿足我國要求的對土地資源節約的效果。

2、干凈無污染，供水設備系統的設置都屬于全密封結構，從自來水管網開水直到用戶家中的水，因此，污染物不會出現進入供水系統的現象發生。水體不會直接對空氣進行接處，采用食品級不銹鋼對過流部件進行制作，因此不會有水質污染的現象發生。

3、明顯的節能效果，通常設備和自來水管網的鏈接屬于直接串接，也就是在自來水廠進行一次供水管網壓力的條件下在對所需的壓力進行疊加，根據壓力的不足，進行適當的增加，促使管網的余壓得到充分利用。再用水低峰期階段，可以不對設備進行運行，會有明顯的節能效果初顯。

4、安裝簡單。由于無負壓疊壓供水設備屬于成套供應體系，因此用戶只需對進出口水管進行連接即可使用，施工周期短，且安裝便捷。

5、較低的運行成本。由于在對加壓泵的選型過程中運用較小，并且可運用對泵關聯供水的方法，在城市用水低峰期時，能夠對城市一次供水壓力進行利用，可以不對泵進行啟動或只對一臺泵進行啟動的方法，從而實現城市用水的需求。當用水高峰期來臨時方可對其他泵進行啟動。所以，在設備運行過程中會有較低的能耗形成，促使運行成本得到有效的降低。

6、停電現象發生時不會對供水的狀態造成影響。由于設備的公共供水管網路與用戶管網是直接相連的，因此在停電時，雖然加壓泵停止了運行，但自來水廠一次供水壓力也能對用水需求得以滿足。

7、后期管理提供便利。由于無負壓疊壓供水設備屬于微機全自動變頻控制的，因此具備停電設備進行自動關機，來電設備進行自動開機的效果，對故障檢測、技術診斷及報警提醒等較為完善，促使設備管理及維護過程中存在相對簡便的優勢。其次，由于不會受到污染，所以不存在清洗的工作。

應用范圍

1、高層建筑、居民小區、別墅等居民生活用水。

2、企事業單位、賓館、寫字樓、百貨商場，大型桑拿浴、醫院、學校，體育館，高爾夫球場，機場等場所的日常用水。

3、生產制造、洗滌裝置、食品工業、工廠、工礦的生產用水。

3、已建好的水池，可以采用無負壓供水設備與水池共用的供水方式，進一步節能；

4、對原有氣壓供水設備進行改造，可以充分利用原有的氣壓罐；

5、各種循環系統，自來水廠的中間加壓泵站；

6、其他：老舊水池供水及其它形式供水的改造；

水箱變頻一體化設備:無泵房：節省空間，水泵和泵室放置在水箱中且固定在一體化泵站的模塊上，通常情況下只占用0.5-1.5立方的水箱容積。移動，拆裝方便，使用壽命長：由于采用裝配式BDF不銹鋼水箱，改變了以往的焊接方法采用螺絲裝配，適用性強，安裝方便，無須設備。節能：智能型箱泵一體化泵站利用了自來水管網原有壓力進行疊加，充分做到節能。環保：為防止生活用水在水箱中停留時間過長，變質等，水箱泵站還可配備定時.定量.定壓補水功能，和定時.定量.定壓抽水功能，電機配套美國“富蘭克林”潛水電機，無污染，無噪音，同水接觸材料都選用優質不銹鋼。使用壽命長：由于采用了美國“富蘭克林”潛水電機，西門子pLc和施耐德低壓電器及結構強度高的裝配式BDF不銹鋼水箱，采用高智能化控制系統，放心耐用。無負壓功能：在用水高峰，管網壓力不夠的情況下用水箱里儲存的水，不降低該設備周圍的服務壓力。升級簡便：留有接口可支持遠程傳輸，自動清洗.殺菌.消毒。維護方便：在正常供水的情況下可對設備進行維護更換。外表顏色多樣化：可根據用戶要求任意選擇泵站外表顏色。

設備分類

目前，市場上所用的無負壓供水設備主要有2種：穩流罐式、調節水箱式。穩流罐式

罐式無負壓供水設備在水泵前裝設壓力密封罐，罐內部或外部加設穩流補償器（又稱“真空消除器”），水泵通過穩流罐吸水，加壓后供至用戶，靠穩流補償器的調節作用，降低對公共供水管網的影響。此方式無儲備水量，城市公共供水管網停水時，易出現斷水現象。

調節水箱式

該方式設有不承壓的調節水箱，內部加設有穩流補償器，通過電控裝置，使調節水箱內的水每天至少循環兩次，確保水質不變。當市政管網的水量、水壓條件能滿足無負壓供水要求時，直接從市政管網取水；否則，從調節水箱取水。此方式具備一定的儲備水量，可用于供水管網不穩定的區域，但是由于存在水箱和檢修人孔，仍要按規定定期進行清洗消毒（據）

安裝說明

1、設備應安裝在強度不低于C20的基礎上且四周留有排水設施和檢修通道；

2、設備安裝地點應選在較為干燥的環境，避免在露天環境，以免電氣元件損壞；

3、安裝前應仔細檢查泵體流產內有無硬質物，以免運行時損壞葉輪和泵體；

4、安裝時管路不允許加在泵上，以免使泵變形，影響正常運行；

5、根據安裝圖紙先后順序連接，連接處密封，不得強行安裝，總管口徑較大時需加支撐，以免產生應力；

6、擰緊地腳螺栓，以免起動時振動對泵性能產生影響；

7、在泵的進、出口管路上安裝調節閥，在泵出口附近安裝壓力表，以控制泵在額定工況內運行，確保泵的正常使用；

8、管路系統實驗壓力為額定壓力的1.5倍，并持續保持5分鐘以上。在試壓過程中，管路系統不得有出現裂縫以及滴、漏、滲現象；

9、排出管路如裝止回閥應裝在閘閥的外面；

10、泵的安裝方式分為硬性聯接安裝和柔性聯接安裝

設備結構圖

1、節約設備成本投資，占地面積相對較小，。不僅對投資進行了節約，而且對自來水管網中一次供水壓力進行充分利用。可以采用在加壓泵選擇進行適當減小，促使設備的成本投入得到節約。其次，對系統占地面積得到節約，對節約的土地進行充分利用，進一步將房屋占用面積得到提升，滿足我國要求的對土地資源節約的效果。

2、干凈無污染，供水設備系統的設置都屬于全密封結構，從自來水管網開水直到用戶家中的水，因此，污染物不會出現進入供水系統的現象發生。水體不會直接對空氣進行接處，采用食品級不銹鋼對過流部件進行制作，因此不會有水質污染的現象發生。

3、明顯的節能效果，通常設備和自來水管網的鏈接屬于直接串接，也就是在自來水廠進行一次供水管網壓力的條件下在對所需的壓力進行疊加，根據壓力的不足，進行適當的增加，促使管網的余壓得到充分利用。再用水低峰期階段，可以不對設備進行運行，會有明顯的節能效果初顯。

4、安裝簡單。由于無負壓疊壓供水設備屬于成套供應體系，因此用戶只需對進出口水管進行連接即可使用，施工周期短，且安裝便捷。

5、較低的運行成本。由于在對加壓泵的選型過程中運用較小，并且可運用對泵關聯供水的方法，在城市用水低峰期時，能夠對城市一次供水壓力進行利用，可以不對泵進行啟動或只對一臺泵進行啟動的方法，從而實現城市用水的需求。當用水高峰期來臨時方可對其他泵進行啟動。所以，在設備運行過程中會有較低的能耗形成，促使運行成本得到有效的降低。

6、停電現象發生時不會對供水的狀態造成影響。由于設備的公共供水管網路與用戶管網是直接相連的，因此在停電時，雖然加壓泵停止了運行，但自來水廠一次供水壓力也能對用水需求得以滿足。

7、后期管理提供便利。由于無負壓疊壓供水設備屬于微機全自動變頻控制的，因此具備停電設備進行自動關機，來電設備進行自動開機的效果，對故障檢測、技術診斷及報警提醒等較為完善，促使設備管理及維護過程中存在相對簡便的優勢。其次，由于不會受到污染。

應用范圍

1、高層建筑、居民小區、別墅等居民生活用水。

2、企事業單位、賓館、寫字樓、百貨商場，大型桑拿浴、醫院、學校，體育館，高爾夫球場，機場等場所的日常用水。

3、生產制造、洗滌裝置、食品工業、工廠、工礦的生產用水。

3、已建好的水池，可以采用無負壓供水設備與水池共用的供水方式，進一步節能；

4、對原有氣壓供水設備進行改造，可以充分利用原有的氣壓罐；

5、各種循環系統，自來水廠的中間加壓泵站；

6、其他：老舊水池供水及其它形式供水的改造；

智能化箱式泵站設備

   智能化箱式泵站是近年來公司新研發出的一種二次加壓供水設備;采取與市政管網直連的取水方式;智能化箱式泵站通過穩流補償器實現了充分利用管網原有壓力并同時不對管網產生負壓避免了對周圍自來水用戶的影響;智能化箱式泵站通過微機控制變頻調速來實現恒壓供水!當用水量增加時轉速提高;當用水量減少時轉速降低;時刻保證用戶的用水壓力恒定;首先根據實際情況設定用水點工作壓力;并時刻監測市政管網壓力;當壓力低于用戶所需壓力時;微機自動控制子變頻器啟動;調節水泵轉速提高;直到管網壓力上升到用戶所需壓力;并控制水泵以一恒定轉速運行進行自動化供水!

  ▲.水箱變頻一體化設備特點

 傳統的城鎮供水系統可以把水廠送水到用戶水的全過程分離為一次供水和二次供水兩個相對獨立的系統;而智能化箱式泵站系統是將二者結合成為一個整體的系統;變二次供水為一次直接供水到戶!自動化供水設備則是管網直接增壓供水系統可以使用的設備!直接以市政管網為水源、形成連續密閉的接力增壓供水方式;*避免了傳統2次增壓供水系統造成的水質標準降低和各種水源污染問題;*保持了市政水源的水質標準充分利用市政水源本身壓力熱能;差多少補多少;切實有效地、大限度地發揮了變頻調速的節能效果!

智能化箱式泵站設計中很好地解決了接力增壓供水方式帶來的兩大問題：   ▲.水泵大幅變工況運行問題!▲.對市政水源的緩沖與削峰補償問題!

　水箱變頻一體化設備設計了全變頻控制系統;可更好的適應于水泵大幅變工況運行!采用部分（單合）水泵變頻調速的技術方案時;專門選配了本公司無過載水泵!特別配套設計了各種緩沖罐、水源罐、對市政水源具有良好的緩沖作用和削峰補償作用可避免對市政水源的過度抽吸!

智能化箱式泵站設計充分考慮了應用的靈活性;可滿足不同地區不同地區不同戶具體工程應用要求的差異!

▲.水箱變頻一體化設備節能原理

  智能化箱式泵站通過改變輸入到交流電機的電源頻率;從而達到調節交流電動機轉速的目的!根據流體力學的基本定律可知：水泵類設備均屬平方轉矩負載;其轉速N與流量Q、壓力（揚程）H以及軸功率P具有如下關系：

Q1/Q2=N1/N2；（1）

　　H1/H2=（N1/N2）2；（2）

　　P1/P2=（ N1/N2）3 ;（3）

　　Q1、 H1、 P1??水泵在N1轉速時的流量、壓力（或揚程）、軸功率；

　　Q2、 H2、 P2???水泵在N2轉速時的相似工礦條件下的流量、壓力（或揚程）、軸功率!

　　將供電頻率由50HZ降為45HZ;

　　則P45/P50=（45/50）3= 0.729;即P45=0.729 P50；

　　將供電頻率由50HZ降為40HZ;則P40/P50=（40/50）3= 0.512;即P40=0.512 P50!

水箱變頻一體化設備一般是按供水系統在設計時的大工況需求來考慮的;而用水系統在實際使用中有很多時間不一定能達到用水的大量,一般用閥門調節增大系統的阻力來節流,造成電機用電損失;而采用變頻器可使系統工作狀態平緩穩定,通過改變轉速來調節用水供應,并可通過降低轉速節能收回投資!

系統組成

     智能化箱式節能供水系統是由食品級不銹鋼水箱、不銹鋼管路、不銹鋼閥門、水泵、節能系統、智能化變頻控制柜及成套附件融合為一體的智能化節能增壓供水設備。

     該系列設備結構完美、技術*、性能可靠、運行平穩、操作簡單，用戶使用只需連接一個進水口和一個出水口即可完成智能化自動供水。

     (成套附件包含液位傳感器、液位控制浮球閥、壓力傳感器、穩壓罐、減震器、爬梯、檢修孔及法蘭等。)

原理說明

    常規樓宇供水系統：用戶通過水箱對市政管網水*行儲蓄，然后運用水泵對給水管路進行加壓輸出完成樓宇供水，這種供水方式既浪費原有市政管網水

壓(0.15～0.45MPa)，又對水箱清潔、保養、維護造成很大不便(在水箱清潔保養過程中，通常供水方式水泵無法完成供水，用戶必須停水)。

    智能化箱式節能供水系統：既能保證在不產生市政管網負壓的前提下充分利用市政管網0.15～0.45MPa的水壓進行疊加增壓供水，缺多少，補多少，節約電能，又能保證在水箱清潔保養期間不影響用戶正常用水。

    智能化箱式節能供水系統運轉前，首先由裝置于進水管路上的節能系統檢測市政供水壓力，當市政供水壓力達到樓宇供水要求時，節能系統開啟，直接將市政壓力提供給給水管路完成樓宇供水，增壓水泵處于休眠狀態；而當市政供水壓力不足以達到樓宇供水要求時，則節能系統將供水管路欠壓信號傳送進變頻柜中，由變頻控制系統來控制泵組進行借壓增壓運行，缺多少補多少，從而完成借壓增壓節能供水。

    智能化箱式節能泵組運行模式為：首先啟動其中一臺泵根據所需水量和欠缺壓力由系統輸出適當頻率變頻增速運行，疊壓供水，若一臺到達全速運轉仍不夠需求時，則追加啟動第二臺泵補充差額，變頻恒壓疊壓節能供水，依次增泵。當用戶用水量逐步減少直至停止用水時，系統根據用戶管網反饋信號逐步減泵減速直至轉入休眠狀態，水泵停止運行，在用戶管網因用戶又要用水而在次有壓力下降趨勢時，系統自動喚醒泵組進入自動運行狀態，且各泵依照運行時間長短而自動輪換啟動運行，以便大限度延長各泵使用壽命。

特點

● 節能

當市政供水壓力達到樓宇供水要求時，直接完成市政供水，智能系統使增壓水泵處于休眠狀態。當市政管網壓力不足以達到用水要求時，智能系統在市政管網壓力基礎上通過變頻增壓泵轉速及臺數來增加水壓，缺多少補多少。充分利用管網余壓，達到節能效果。

● 停電不斷水

供電線路斷電時，由節能系統完成市政壓力供水，從而達到停電不斷水。

● 定時更新功能

系統設有定時關閉水箱進水，自動完成貯蓄水更新置換，保持水箱貯水停留時間保證水質環保衛生。

● 高度自動安全性

系統具備全自動控制性能，具有手動/自動切換、貯水定時更新、漏電保護、過熱保護、過載保護、缺水保護等各項功能。

● 循環啟動，互為備用

為了大限度延長各泵使用壽命，系統設計各泵互為備用，根據各泵運行時間依次循環啟動運行。

● 節省投資

系統將泵組及其節能控制部分與水箱融為一體，可以省去建筑泵房，節約占地面積，縮短施工周期，從而達到節省投資，優化組合之效果。

● 低噪音

水泵及其節能控制系統暗藏于水箱之中，噪音與外界*隔斷，滿足安靜環境標準。

●  貯蓄自給功能

當市政供水不足或短時間停水時，系統則將水箱貯蓄水自動補充到用戶管網中滿足用戶用水，從而保證用戶不受管網壓力波動或短暫市政停水而影響正常生活用水，以達到一定貯蓄自給功能。

 智能化箱式泵站供水與傳統變頻供水比較