全自动给水设备原理产业发展拐点 技术创新占主要地位

    全自动给水设备靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外，全自动给水设备还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高，全自动给水设备也得到了非常广泛的应用。

    对于全自动给水设备来说，其性能的优劣主要是看三方面，一是其输出交流电压谐波对电机的影响，二是看对电网产生的谐波污染和输入功率，三则是看全自动给水设备本身的能量消耗如何。这几点的评判依据，便是要求全自动给水设备不仅要达到智能化和集成模块化，还要求进一步的降低全自动给水设备使用过程及设备开关过程中所带来的损耗。这些方面不仅成为了判定全自动给水设备好坏的主要体现点，也是变频器生产厂家需要不断研发以及改进的重中之重。

    同时，现在社会对产品的功能性要求越来越高，单一的应用领域早已满足不了广泛的用户需求，所以，为了应对不同应用领域所带来的挑战，全自动给水设备不仅需要不间断进行更新换代，还需要很大程度的提高产品的多样化，满足不同应用领域需求。现在全自动给水设备应用的领域包括各种工业生产、城市供水供电系统以及家庭用电中。在这些领域，不仅要求全自动给水设备性能稳定，更需要全数字化、系统化、网络化功能的产品，这类产品的研发和生产不仅仅代表了变频技术的进步，也可以为生产生活带来更多的便宜、拉动更多产业的进一步发展。

    现已普遍的全自动给水设备关键器件的功率模块是IGBT模块和IPM智能功率模块，特别是IPM模块，虽然成本较高，但由于模块内部具有过流、短路、欠压、输出接地、过热等保护功能，一旦发生异常，模块内部立即自行保护，然后再通过外部保护电路进行二次保护，烧模块的可能性大为降低，可靠性显著提高。而采用GTR模块的产品，由于GTR自身无保护功能，外部保护电路和推动电路又很复杂，一旦保护跟不上，模块顷刻间就烧毁。

    未来，全自动给水设备的技术发展直接关系到其产品的技术含量及质量，在全自动给水设备的发展中将起着决定性的作用。

全自动给水设备工作原理

　　全自动给水设备关键技术部分为智能控制系统(变频型)和调节罐的真空消除。智能控制系统核心部分采用西门子可编程控制器，程序软件的编制及设计由专业技术工程人员充分根据水泵的运作特点在多年变频给水工程经验基础上精心编制而成，设备具有界面直观，操作简便可靠，性能稳定，高智能化等诸多特点。调节罐的真空消除也是该项目的关键技术，管网叠加的实现全部依靠罐上真空消除器在罐内水被抽空时及时消除罐内真空，从而达到罐内外压力平稳，由此不对市政管网造成负压影响，不影响其它市政管道用户的正常用水。

　　自来水进入调节罐，罐内的空气从真空消除器内排出，待水充满后，真空消除器自动关闭。当自来水能够满足用水压力及水量要求时，供水设备通过旁通止回阀向用水管网直接供水;当自来水管网的压力不能满足用水要求时，系统通过压力传感器(或压力控制器、电接点压表)给出起泵信号起动水泵运行。水泵供水时，若自来水管网的水量大于水泵流量，系统保持正常供水，用水高峰期时，若自来水管网水量小于水泵流量时，调节罐内的水作为补充水源仍能正常供水，此时，空气由真空消除器进入调节罐，消除了自来水管网的负压，用水高峰期过后，系统恢复正常的状态。若自来水供水不足或管网停水而导致调节罐内的水位不断下降，液位控制器给出水泵停机信号以保护水泵机组。夜间及小流量供水时可通过小型膨胀罐供水，防止水泵频繁启动。

中赢全自动给水设备系统创新功能

　　1、供水视窗系统 采用新型的供水视窗软件，人机界面触摸式操作方式，将现场的各泵工作状态、实时压力、变频频率、多种故障显示、修改运行参数、系统参数全部在视窗相应的画面(页数)显示出来。文字、数字及图形有机的配合，即丰富了系统的内容，又增加了系统的完整性、以利于操作人员更简便、直观、正确的掌握系统运行状态，大大提高了系统的可靠性。视窗系统上留有多种接口，以备特殊情况时的升级及相应的通信功能。

　　2、语音报警系统 设备可增设远程语音报警功能，当设备控制系统出现故障时，系统触发报警拨号系统拨打预先设置好的固定电话或者移动号码，语音通知管理人员设备有故障需要及时检修，以免影响正常用户用水。此控制功能需要占用一条电话线以便拨号。

　　3、远程控制系统 设备可具备远程监控接口，利用GPRS/MODEM实现设备的有线或无线远程控制，异地实时控制各泵工作状态、实时压力、变频频率等系统参数，并对故障进行报警记忆处理。

　　4、多段压力供水模式

　　设备可根据用户用水特点设置多段供水方式，一般设置24h六时段不同压力供水即可满足用户需要。时间设置可在人机界面上操作修改，操作简单方便。设置好后由程序自动控制运行，根据预先设置好的时间自动更改出口压力恒定值。该供水方式是在原有变频恒压基础上进行的分时段供水，系统可在不同时间段内设定不同的压力值，在用水高峰期时，管网水头损失较大，为保证不利点正常供水，出水口可设定较高压力值;在一般用水量时，管网水头损失相对减少，出水口设定压力可适当降低;在小流量时，管网水头损失较小，出水口压力可以再适当降低;该供水方式可在原有变频供水的基础上进一步降低设备的后期运行费用。

主要技术点—三项降漏耗设计，节水更显著

一项：过流部件全密封，出水支管全部改为硬性连接，加压过程无水损耗。

出水口原有的软接头全部改为硬性连接，是为了防止软接头的老化引起爆裂现象的发生。也是为了设备的整体美观度。所有的硬性连接的加工时间及材料成本是软接头的2倍。但我们为追求品质牺牲该牺牲的。

二项：低峰时段低压供水功能，可减小管网原有漏点的漏水量。

三项：超压报警及爆管自动停机功能，可有效防止爆漏，避免严重事故的发生。

双重超压报警功能，内置程序超压报警保护，外置压力开关超压报警保护，爆管预警功能，根据水泵的运转状态决定爆管预警显示。

创新节能上——小流量保压功能

解决小流量供水的耗能问题的一些做法？

外置隔膜稳压罐

这个能解决稳压和极小流量补偿的功能，如果仅单独使用，会达不到稳压补偿的作用，而且在配备隔膜稳压罐上有一些的科学依据

程序上固定设置休眠频率及休眠延长时间

一般情况下为保证客户能观察到休眠发生，人为的将休眠频率设定很高或休眠延长时间设定很短，这会导致压力振荡和水泵的频繁起停。

配备小泵

一般情况下，小流量供水采用小泵开始运转，一些厂家控制技术不成熟，没有将供水情况做分析和解析，实际上如果大流量用水时，小泵仍然参与运行对压力的稳定运行也是不利的。

全自动给水设备产品功能介绍

中赢低噪音无负压供水设备功能介绍

压力防过冲功能：

引入2点防过冲设计：

1、压力在单位时间内上升较快时，不投入工频泵。接近设定压时，不投入工频泵。

2、当出口压在变频泵向工频泵切换后，超过防过冲压力值，变频泵立即降到休眠频率以下，以减小压力过冲的值，这对保证出口恒压和不做多余的功起了很大的作用。

全自动给水设备专业厂家与非专业厂家产品对比

中赢供水是怎么做产品的：

1、首先有一套产品质量控制流程体系（附1）：

从生产原材料，生产过程记录，备案，存档到出厂进得严格测试，试验平台都是在一整套体系下进行的。

2、以节能为目的：运用了效率提升技术，小流量保压技术，低阻力止回蝶阀组。流道扩大，阻力减小一倍。

3、稳定：出水压力的稳定（三项压力稳定措施），产品的稳定（工业级管阀，国准法兰，内外双重焊接工艺，稳流补偿罐环缝焊抛光处外加加强条保护。控制柜内主要元器件与供应商有着战略合作伙伴关系。软件设计上重要功能双保护设计，更运用了故障自诊断，容错及应急方式等设计），保证产品在使用寿命期的稳定。

噪音方面：是否融合了降噪技术，使水泵噪音及控制柜内噪音降到很低

出厂检验方面：出厂检验全部通过中赢自主开发设计的为数不多的大型实验平台(总流量在300方以下进行产品功能性实验)进行测试

一般厂家是怎么做的：

1、只能保证产品能用。

2、简单拼装。

3、无核心技术。

4、出厂小流量进行带负载试验，大流量的无法进行，因为无大型实验平台

5、不会考率噪音及节能方面的问题，以至于设备到现场，噪音大，耗能高。

全自动给水设备产品特点

　　1、中赢全自动给水设备经济卫生、节能效果显著，实践证明：使用智能型无负压变频给水设备可节省50%以上的兴建水池费用，与其它供水设备相比，可节电20%～50%;

　　2、中赢全自动给水设备安装简便、节省占地面积。供水罐的制造、检验均符合GB150《钢制压力容器》的规定，但因罐内不储存压缩气体，所以不须列入压力容器的管理范畴。罐的内壁采用了先进的“防腐处理”，防腐材料符合卫生部标准;

　　3、中赢全自动给水设备可作任何生活、工业用水，也可作空调系统、自来水厂增压、农田灌溉、污水处理、人造喷泉、消防用水，可配置任意型号的水泵。若用户有特殊要求，可协商定制;

　　4、中赢全自动给水设备采用了先进的变频控制技术，具有软启动，有过载、短路、过压、欠压、缺相、过热和失速保护等功能。在异常情况下进行信号报警、自检、故障判断等，还可根据用水量的高低自动调节供水流量;

　　全自动给水设备，是我们专业技术人员在变频恒压给水设备的基础上开发的一种能直接与自来水管网连接.且对自来水管网不产生任何副作用的成套给水设备。他取代了蓄水池和屋顶水箱，能充分利用自来水管网的压力直接或间接供水，避免了能源的二次浪费和水质的二次污染，大幅度节约了基建投资并缩短了施工工期。

　　全自动给水设备由智能型变频控制柜.稳流罐.水泵机组.仪表.阀门及管路.基座等组成，适用于需要增高水压.恒定流量的给水系统。

　　全自动给水设备详解：

　　负压罐主要作用：

　　负压罐是本公司开发的一种专门用于无负压供水设备的一种罐体。无负压罐通过罐体顶部设置真空抑制器，进水口连接自来水管路，出水口与水泵的进水口连接。

　　由于真空抑制器的作用，罐体内部在任何工作状态下都保持正压，避免了水泵直接抽取自来水管网的水，保护了水泵，避免了用户缺水。主要是通过以下过程来实现的：自来水不断进入罐体时，随着水位不断升高，罐体内的空气经真空抑制器自动排出。当水位上升到设定水位时，真空抑制器自动关闭，此时自来水仍不断进入，罐体内部压力逐渐增大，直至罐内的压力等于自来水管网的压力。当用户用水增大或者自来水管网流量压力变小时，罐体内部水位会逐渐下降，当水位下降到设定值时真空抑制器自动打开，接通大气，罐体内无负压，水泵抽取罐体内的水。当用户用水量大、自来水管量小或者自来水停水时，罐体上的液位控制器控制水泵的停或开。

全自动给水设备运行说明

　　(1)当市政管网高压时，设备处于停机状态，市政水源通过水源罐、旁通管路直接向用户管网供水。

　　(2)当市政管网欠压时，设备自动启动，在原有水压基础上变频调速增压(恒压)供水，由于按“差多少，补多少”原则增压，所以在全流量范围即满足了用户恒压供水的需求，同时又实现了环保节能运行。运行过程中密闭的海洋法罐只相当于一段管路，新鲜卫生的自来水不断流过水源罐(或承压水池)，不会遭受外界污染。

　　(3)当市政水源压力太低，自来水进水小于设备供水(水源罐出水)时，靠水源罐贮水容积来补偿市政水源的不足。水源罐提供的额定补偿水量与水源罐总容积相同V补=V总。

　　水源罐提供补偿水量期间，靠真空抑制(自动进、排气阀)，使空气自动进入罐体，可避免对市政管网造成负压抽吸作用(即所谓无负压无吸程)，并可保证水源罐容积全部被有效利用。

　　(4)为进一步减小直接抽吸对市政水源的影响，可选购一只水源隔离阀及控制仪表，从而可任意设定允许抽吸的压力下限，当市政水源入口压力降到允许抽吸的压力下限时，水源隔离装轩会自动启动，设备将切换到以补偿罐为水源自动供水。也可考虑选购廉价的节流装置代替隔离阀，限制自来水进水流量，供水不足部分靠水源罐补偿。

　　(5)市政水源因故停水且水源罐贮水也己消耗完，设备会自动停机(禁止运行)。水源正常后自动恢复运行。

全自动给水设备的主要构件(控制柜)

　　控制系统性能优越、功能齐全、可靠性高：变频控制系统的主要电器元器件配件都是进口品牌产品，我们产品的基本配置是：

　　1、可编程控制器(PLC)采用德国西门子产品。

　　2、接触器、热保护是德国西门子或者是法国施耐德产品，接触器的容量比配用电机容量提高两个档次，例如7.5KW电机额定电流 15安，我们配用32A的接触器，保证控制系统长期稳定运行。

　　3、变频器选用日本三垦品牌产品或者是瑞士ABB品牌变频器。

　　4、中间继电器选用法国施耐德产品。

　　5、其余辅助元器件均是国内知名品牌产品-空气开关为正泰集团产品、面板元件为上海二工集团产品。

主要技术点—三项压力恒定措施

第三项：引入高峰供水及平常供水功能。

两种功能结合模式：满足不同时段供水需求。高峰供水是指在某一时段用水量很大的情况下进入高峰供水，而往往一般厂家只是一种模式可供选择，或者只能进行手动选择。

高峰供水与平常供水两者的区别主要是在切换泵的情况下是采用哪种方式。

高峰供水根据压力来判断起停泵，而平常供水根据频率来起停泵。根据压力判断起停泵是快速加泵的一种形式，根据频率来起停泵在平常供水实用性很强，但在高峰期用水时会形成压力滞后的现象。也就是说非要经过延长时间后才能加一台泵。而此时压力是已经掉下来了。