二次供水变频水泵低效运行成因及其对策

二次供水变频水泵低效运行成因及其对策

钟国戈

  筑博设计股份有限公司    广东  深圳   518000 

摘要：变频水泵二次供水的特点较多，诸如无水箱二次污染、能耗低等。但是二次供水变频水泵能耗高，经常出现低效运行情况，不能满足当前节能环保要求。低效运行的成因可能涉及设计、选购、磨损、运行参数设置等问题，需要及时处理。对此，为提高水泵运行效率，应该综合考虑各类因素，灵活制定优化和改进对策。

关键词：二次供水；变频水泵；低效运行；成因；对策

引言

二次供水系统是指将一次供水系统中的水经过贮存或再处理（消毒）后，经管道再次供应给用户的系统。变频水泵是其中重要的设备，可以根据用水需求调整水泵的运行频率和速度，提高供水系统的效率和稳定性。但由于被多方面因素制约，二次供水变频水泵低效运行问题频繁出现。对此，应该结合变频水泵的运行要求，制定合理的应对措施，增强系统运行可靠性。

1变频水泵供水方式分析

变频水泵供水是目前比较先进的技术，可以将计算机、PLC以及自动控制等技术整合在一起，依照用水变化对水泵转速自动调整，保证用户的用水需求能得到满足。与恒速水泵不同，变频水泵在应用过程中，展现出的优势较多，节能效果良好。同时在供水方式上，变频水泵不会消耗太多能源，也不会出现二次污染问题，因此可以在城市供水系统中广泛利用。

2二次供水变频水泵低效运行成因

二次供水变频水泵在运行中可能会出现低效运行的问题，主要成因如下：

2.1 水泵选择不当

在理论层面，变频水泵在运行阶段，本身产生的能耗小，但结合实际来看，呈现出的恰恰相反，能耗非常高，甚至高出普通设备的几倍[1]。由此可见，变频水泵供水节能效果并没有得到预期。在设计二次供水时，不能根据实际情况选择水泵，随意性强，致使水泵选择不当，影响了二次供水变频水泵运行效率。在选购水泵时，未考虑到系统的需求、水泵的效率等因素，使得选用的水泵型号不适合实际的供水需求，造成水泵运行时水量过大或过小，导致能耗增加或供水不足。

2.2 设计以及参数设置不科学

设计不科学、不合理是比较常见的因素，比如：水管布置不当、水泵搭配及管道直径选取不合理等，导致变频水泵工作时遇到较大的阻力，从而降低了水泵的整体运行效率。同时运行参数设置不当也是导致变频水泵运行效率不高的一大因素，诸如变频器的输出频率、电压等参数调整不当，致使水泵的运行效率下降[2]。比如水泵搭配，结合不同的供水设备结构，供水能有效限定值有明显差异，其中，2台泵(一用一备)的设备流量范围≤15m³/h时，1级供水能有效限定值≤0.80；流量>15m³/h时，1级供水能有效限定值≤0.75；3台泵(二用一备)的设备流量范围≤50m³/h时，1级供水能有效限定值≤0.70；流量>50m³/h时，1级供水能有效限定值≤0.65；4台泵(三用一备)的设备流量范围45m³/h<流量≤80m³/h时，1级供水能有效限定值≤0.65；流量>80m³/h时，1级供水能有效限定值≤0.60。

2.3 控制模式不合理

变频调速水泵，其控制模式主要分为两种，其一为变压，其二为恒压控制模式。其中，变压控制模式是依照水泵出口位置的流量计、压力传感器，对管网实际用水需求合理分析，并结合获取的数据，有针对性地调整水泵转速，以便用户的用水需求能满足。恒压控制模式则是将压力传感器安装在管网末端或者水泵出口位置，设定一个恒定水压，同时调整运行水泵数量、电机转速、水泵转速等，从而达到用户用水标准。具体应用何种模式，可根据应用需求选择：

（1）供水需求量：如果场所对供水压力要求较高，且供水流量变化较大，建议选择变压系统。如果场所对供水压力要求稳定且变化不大，恒压系统更适合。

（2）经济成本：变压系统通常需要安装水泵等设备，且运行成本较高。而恒压系统在一定程度上可以节约电力消耗，降低运行成本。

（3）系统稳定性：变压系统由于涉及到水泵等机械设备，可能存在故障的风险。而恒压系统采用智能控制设备，能够更好地保持供水压力的稳定性。

2.4 供水系统内部局部水损大

现阶段，二次供水变频水泵在应用期间，通常由厂家直接提供，不同于其他的设备，二次供水变频水泵的展现出的特点较为特殊，大多为集成组装。因此在生产过程中，部分普通的器件由厂家购买，包括阀件、控制元件等，但针对主要器件，厂家一般为自主研发。但是在对部分器件购买器件，因为对局部损失的关注度不高，忽视了此方面的问题和可能造成的影响，致使变频水泵后续运行存在问题。同时变频水泵长期使用后，水泵的叶轮、轴承等部件可能会出现磨损，使得水泵的效率下降，运行不够高效。

3二次供水变频水泵低效运行的解决对策

3.1 对水泵合理选择

为将二次供水变频水泵低效运行的问题彻底解决，首先要将水泵选择不当的问题解决，应该根据实际运行需求，选择合适的水泵型号，确保水泵的流量、压力和功率等参数与实际情况匹配，提高水泵的运行效率，减少能耗

[3]。

3.2 保证设计与参数设置的合理性

为增强变频水泵运行稳定性，在设计方面，对二次供水系统管路优化设计，减少管道长度和弯头数量，选择合适的管径及水泵配比，保证水泵阻力能整体降低，促进水泵运行效率的提升。同时对变频水泵的控制参数灵活设置，根据实际需求，对水泵频率、压力等参数精准设置，确保变频水泵可以在最佳工作状态下运行。

3.3 优化控制模式并开发新系统

针对二次供水变频水泵低效运行问题，在处理期间，不仅要保证水泵选择的合理性，还要加强对控制模式的优化与改进，根据供水需求，科学设置水泵的启停逻辑和运行频率，同时考虑使用智能控制系统，实时监测供水系统的运行情况，自动调整水泵的运行状态和参数，保证变频水泵能处在稳定运行状态。此外，强化对新型控制系统的开发，改变水泵出口压力泵恒定低效控制模式，着重应用单变频控制模式，保证变频水泵的高效运行范围能不断扩大。

3.4 对变频供水设备内部损耗严格控制

在二次供水变频水泵运行期间，应该对变频供水设备内部损耗严格控制，保证水泵的运行效率能全面提升。在对变频水泵设备生产期间，注重设备的优化设计，应用高效的电机和变频器，以便设备在工作过程中，运行效率能达到预期，从源头将能量损耗问题规避。同时加大质量控制力度，围绕设备的运行现状、要求、特点等，选择合适的器件，诸如控制元件、阀件等，确保整装设备的运行效率能持续提高。此外，根据设备的运行现状，采取定期或者不定期检查的方式，做好设备的清洁工作，确保各个部件能正常运行，及时更换磨损严重的零部件，避免不必要的能量损耗，真正达到节能目标。

结束语：

综合而言，导致二次供水变频水泵低效运行的原因较多，诸如水泵选择不科学、控制模式不科学等。对此，在变频水泵二次供水期间，应该通过合理设置控制参数、优化管路设计和选择合适的水泵型号，有效提高二次供水变频水泵的运行效率，降低能耗，达到节能减排的目的。同时对新型控制系统大力开发等，保证变频供水系统能平稳且高效运行，满足当前节能环保目标。

参考文献：

[1]王海,张家林,周明天.二次供水变频水泵低效运行和节能优化措施研究[J].给水排水,2021,57(03):125-131.

[2]王金丽，张恬.当前二次供水变频水泵低效运行的原因分析及对策思考[J].科技创新与应用,2021(13):140.

[3]陈礼洪,蒋柱武,程宏伟等.二次供水变频水泵低效运行成因及其对策[J].福建工程学院学报,2021,10(04):322-325.