无负压供水和变频供水是二次供水应用中最常见的两种加压方式,由于无负压供水设备避免了二次污染,能充分利用市政管网压力,在节能方面较变频供水设备具有更大的优势,因此更受大家欢迎。下面,我们就从运行成本方面跟您进行具体分析。
决定供水设备运行成本高低的因素很多,包括:项目供水流量、扬程计算、给水系统分区、管网布置、设备选型设计(设备的配置、水泵效率、变频控制方式与程序设计)、供水管网用材选择、项目入住率、设备的调试等等。但就同一具体项目而言,这些因素对变频供水和无负压供水的影响基本相当,导致两种供水方式运行成本相差较大的因素主要市政管网压力。现在,我们结合具体案例来分析无负压供水和变频供水的能耗对比情况。
项目情况:长沙湘江景秀花园小区共有住房1020套,小区内均为30层高楼,用水高峰时段小区周边市政管网压力为0.32MPa,用水低谷时段为0.35MPa。小区内供水主管口径为DN200。分区情况为:1-4层为低区,由市政管网直接供水;5-17层为中区,18-30层为高区,中、高区各用一套供水设备加压供水。泵房放于地下二层,高度为-9米。
方案设计:由于小区周边有DN600市政主水管通过,周边管网压力较高且压力相对稳定,安全性较高,优先考虑给该小区选择无负压供水方案。同时为了给建设方更多的选择,我们还设计了一套变频供水方案。
根据计算:中、高区户数一样,均为442户,流量Q≈42m3/h
中区扬程:H=17×3(楼高)+10(管路损耗)+15(出口压力)=76m;
高区扬程:H=30×3(楼高)+15(管路损耗)+15(出口压力)=120m;
方案一:无负压供水方案(本方案市政管网取值0.30MPa)
中区水泵扬程:H=76m-30m=46m;
高区水泵扬程:H=120m-30m=90m;
中区设备配置:SKA-3CDL20-4,(二用一备)
单泵参数为:Q=21m3/h;H=46m;N=5.5KW
高区设备配置:SKA-4CDL15-9,(三用一备)
单泵参数为:Q=16m3/h;H=103m;N=7.5KW
方案二:变频供水方案(由于设备放置于地下两层,为了保证设备出口压力符合要求,扬程需要加上地下两层9米高度)
中区水泵扬程:H=76m+9m=85m;
高区水泵扬程:H=120m+9m=129m;
中区设备配置:SKA-3CDL20-8,(两用一备)
单泵参数为:Q=23m3/h;H=85m;N=11KW
高区设备配置:SKA-3CDL20-12,(二用一备)
单泵参数为:Q=23m3/h;H=129m;N=15KW
能耗计算:
中区水泵参数 | 能耗值 | 高区水泵参数 | 能耗值 | ||
1 | 无负压 | Q=21m3/h N=5.5KW | 0.262 | Q=16m3/h;N=7.5KW | 0.469 |
2 | 变频 | Q=23m3/h;N=11KW | 0.478 | Q=23m3/h;N=15KW | 0.652 |
3 | 能耗 对比 | 54.8% | 71.9% |
通过上表,我们能看出两种方案的能耗相差还是比较大的,并且通过分析也可以发现他们的规律:
1、市政管网压力越高,设备的能耗就越低;
2、低区节约的能耗比比高区的能耗比更大;
特别说明:
1、表中的能耗值仅是理论数值,实际使用中,由于入住率和使用时段变化的影响,能耗值会有5-30%的变化(多为增加),并且入住率越高,能耗值会越接近理论值;
2、对于同一个项目而言,不管能耗值如何变化,只要市政管网压力变化不大,二者的能耗对比百分比也不会变化太大;
3、实际运用中,多考虑“小泵多台”原则;
4、建议采用“一对一变频”配置,能让水泵尽可能多保持在高效区内运行,从而降低实际能耗。
其他建议:
1、在市政管网流量足够,压力较高的前提下,建议采用无负压供水方式,一来可以降低能耗,二来能有效避免二次污染;
2、由于多层节约的能耗比比高层的能耗比更大,建议多层的多用无负压。