变频调速恒压供水系统设计+文献综述(2)
变频调速恒压供水方式则很好地解决了以上诸多问题，具有很大的经济和社会意义。采用这种供水方式，供水的稳定性和可靠性得到了极大提高，对水泵等设备的使用寿命的延长和节能等方面都有重大意义。
变频调速技术的发展给变频调速恒压供水提供了条件，变频调速恒压供水技术是在变频调速技术发展起来之后逐渐发展的，这主要依赖于电力电子技术的发展。1957年晶闸管的问世，使得交流电动机无极调速得到了实现[1]。据统计，国外在20世纪70年代后期，交流变频调速在调速传动领域中已经占据了相当大的比重，新的功率器件，例如GTO晶闸管、IGBT等的诞生，极大的扩充了调速领域；从20世纪70年代到今天，变频调速技术经历了不断创新和发展，为变频调速恒压供水提供了技术支持[2]。
目前我国的常见供水方式主要有以下五种：
（1）恒速泵直接供水
这种方式简单直接，直接从蓄水池中或者城市公共用水网中抽水加压送给用户。造价低，实现简单，但是浪费严重，供水质量差，有很多弊端，难以满足当代对供水的要求。
（2）恒速泵加水塔供水
该方式比第一种供水方式有了改进，它是在城市供水网和用户之间增设了水塔。水塔有一定的高度，当水塔提供的压力不能满足用户的高度时启动水泵加压，这种供水方式开始节能，但是建设水塔成本高，水压不能随意调整。
（3）恒速泵加高位水箱供水
这种方式用水箱来代替水塔，使成本和战地面积都有了降低。但是对架设水箱的建筑物有了更高端要求，水箱也收到建筑物的限制，容积有限，供水范围较小，而且容易收到污染。
（4）恒速泵加气压罐供水
这种方式有了很大改进，采用封闭的气压罐替代水箱。气压罐体积小，成本大大降低，而且气压罐是密闭的，还能减少水污染。
（5）恒压供水
恒压供水方式不同于以上传统的供水方式。它是通过实时监测供水网管的压力和设定压力比较，通过控制，使供水压力文持在设定压力附近，供水和用水之间保持了平衡，大大提高供水质量。这种方式可靠性高，节约电能和水资源等诸多优势[3]。
1.1变频调速恒压供水的特点
（1）显著提高供水质量
通常情况下，人们在不同时间段对水的需求量不相同，尤其是昼夜需求的差距更是巨大。即使是在不同日期的同一时间，人们对供水的要求也不尽相同。传统的供水方式经常是导致供水不足或者供水过量的现象。而变频调速恒压供水则不同，它通过变频器实时改变水泵的转速来控制供水网管里的水压，使供水和用水之间保持动态平衡，这样就大大提高了供水的质量[4]。
（2）提高水泵的寿命
由于水泵有处在变频调速运行的时段和停止运行的时段，所以以天为单位，水泵在单位时间内的平均转速有所下降，所以其轴上的扭矩减小，摩擦损坏也相应减少，水泵的使用寿命也因此有所提高。
（3）节约能源
首先，由提高水泵使用寿命可以看出变频调速恒压供水可以节省设备的开支，另外，变频器不停的控制水泵机组的转速，在运行中会产生相当可观的电能的节约，详细的省电分析下面会有介绍。
（4）软启动
变频调速恒压供水的水泵机组软启动方式，通过变频器变频启动水泵机组，可使启动电流限制在一定范围内，避免机组启动时大电流对电网的冲击，同时也延长了设备的使用寿命。
（5）消除水锤效应
一般电动机在直接接通工频电压启动时，在极短的时间内转速就可以从零上升为额定转速，随之而来的是管网内的水流量从零增加到额定水流量。由流体只是可知，流体都具有一定的可压缩性和动量，管网内水流量的急剧变化会在输水管道内引起压强过低或过高的冲击，输水管道内壁受到冲击就会产生敲击声，听起来就像锤子敲击输水管道的声音，这种现象就称之为“水锤效应”[5]。通过变频调速，管道内的流量上升时的变化率降低到允许范围内，达到消除“水锤效应”的目的。