變頻給水設備中的隔膜氣壓罐的大小怎麽配置

隨著人類社會(hui) 的進步帶來科技快速的發展，新技術產(chan) 品的出現並廣泛應用於(yu) 給排水領域(如：變頻器、可編程序控製器、觸摸屏(人機界麵)、模糊控製器等，使給水設備在技術上產(chan) 生革命性的飛躍。同時，新產(chan) 品的應用也使給排水設備在結構以及控製方式上多種多樣。當變頻給水設備出色的“恒壓變量”功能被人們(men) 接受時，“恒壓”在生活給水設備的體(ti) 現越明顯。於(yu) 是變頻給水設備在結構上較多采用“水泵組＋變頻電控櫃”的形式。那麽(me) ，變頻給水設備是否需要氣壓罐作為(wei) 設備的一部分呢？
　　一般來說，和生產(chan) 用水定時定量供應不同，生活用水量變化曲線較大，而且具有明顯的時間特性，因此，生活給水設備應具有“多用水、多耗電；少用水、少耗電”的節能特點。一般來說變頻給水設備在正常用水階段，水泵一般工作在高速段（同時也是區），對於(yu) 水泵功耗基本無爭(zheng) 議；用水低穀及夜間用水量很少（或無人用水，但管網總有一定泄漏）時，水泵因進入低速運轉，工況偏離區，節能效果不佳；就算管網做到*密封無泄漏，沒有配置氣壓罐的變頻給水設備依靠水泵低速運轉來保證管網恒壓，也就是說，就算用戶不用水，管網無水流，為(wei) 了保證管網的壓力，水泵也必須維持一定的低轉速運行，此時水泵所消耗的電能全部都浪費掉了――這類似於(yu) 我們(men) 的舉(ju) 重運動員在杠鈴舉(ju) 起來後保持舉(ju) 姿三秒時的狀態，雖說此時沒有做功，但運動員依然需要出力。
為(wei) 了減少給水設備小流量或零流量時水泵的能耗，生活變頻給水設備一定要配置穩壓氣壓罐，在小流量或零流量供水時，由氣壓罐穩壓補充。
那麽(me) 、氣壓罐在變頻給水設備中到底起什麽(me) 作用呢?
　　一、氣壓罐是水泵可以進入睡眠的前提條件
　　氣壓罐——利用波義(yi) 耳(Robert Boyle)氣體(ti) 定律：
PV/T=n；
(P－壓力，V－氣壓罐氣體(ti) 體(ti) 積，T－溫度)；
在一定溫度下氣體(ti) 壓力(P)與(yu) 容積(V)乘積等於(yu) 常數的原理，利用水的壓縮性極小的性質，用外力將水儲(chu) 存在罐內(nei) ，氣體(ti) 受到壓縮壓力升高，當外力消失壓縮氣體(ti) 膨脹可將水排除。
　　*，生活管網末端閥門很難作到滴水不漏，因此，無氣壓罐的給水設備或係統，由管網自身的壓力水維持係統壓力。由於(yu) 水的壓縮比遠遠小於(yu) 氣體(ti) ，當管網有小流量的泄漏可造成壓力大幅度的下降，可使水泵頻繁啟動。如工頻泵直接向用戶供水，就必需配備氣壓罐，緩解水泵頻繁啟動。由於(yu) 變頻的應用，設備控製水泵因需而供(變量恒壓)。零流量時變頻控製水泵低速保證管網“恒壓”，利用這一點，不再設置氣壓罐的變頻給水設備就必須有一台水泵24小時不停工作或頻繁啟動來保證管網的壓力，因此，氣壓罐是保證水泵正常休息並延長睡眠時間的前提。
　　二、氣壓罐的體(ti) 積決(jue) 定了水泵睡眠的時間
　　(a)氣壓罐體(ti) 積決(jue) 定了在一定壓力範圍內(nei) 補充管網的水量；在管網泄露流量(L/S)一定的情況下，氣壓罐的體(ti) 積大小決(jue) 定了水泵再啟動間息時間的長短，體(ti) 積越大，間息時間越長；因此，選擇體(ti) 積稍大的氣壓罐可延長水泵的睡眠時間。
　　(b)正確認識氣壓罐體(ti) 積的大小。
　　體(ti) 積過大的氣壓罐，會(hui) 增加資金投入、維護不便、充氣時間長等。例：生活管網變頻恒壓值為(wei) P1=0.5MPa，壓力下限(水泵再啟動壓力)P2=0.35MPa，在正常情況下，假設管網泄漏5L/h，在夜間水泵停止工作按7h(22:00－5:00)計算，泄漏為(wei) 35L，那麽(me) ，如果氣壓罐在P1P2=0.15MPa壓力範圍內(nei) 的調節水量大於(yu) 35L，可保證水泵睡眠7小時。因此，選用調節水量在35～50L左右的氣壓罐是比較合適的。如選用調節水量大大超出50L(上述壓力範圍內(nei) )的氣壓罐，雖然水泵的間息工作時間更長，但超過7小時已經開始進入用水階段，延長睡眠時間已無意義(yi) 。與(yu) 此相比，配套的小氣壓罐與(yu) 過大體(ti) 積氣壓罐具有使水泵相同的間息時間，因此，氣壓罐體(ti) 積配置過大也不必要。
　　應指出，《建築給水排水設計規範》GBJ15－88對生活變頻調速給水設備水泵的啟動頻率未作規定，因此，在用水量較少時段內(nei) ，對於(yu) 氣壓罐的體(ti) 積並非按照7小時、5小時、或者4小時計算的調節水量進行選擇；應因地製宜，根據係統流量、水泵功率、建築麵積等多方麵考慮合理布置。
　　綜上所述，對於(yu) 生活變頻給水設備來說，如何在用水極少的情況下合理的配置氣壓罐，是延長水泵的睡眠時間、降低水泵損耗、延長水泵壽命的重要因素。