无负压设备在高层小区的应用分析

周伟

摘要：近些年来，城市建设的快速发展，高层建筑如雨后春笋般一座座拔地而起，但由于市政供水压力的条件限制，室内生活给水系统采用二次加压供水也已日渐普遍。如何在生活给水系统中合理选配更适合建筑本身的供水系统也就成了技术人员的重点工作之一。

关键词：无负压供水；二次加压设备；高层小区应用；高层智能设备节能；、

中图分类号：G353.11文献标识码：A文章编号：

前言：

随着城市化建设步伐加快，新建住宅小区基本以高层为主，市政供水管网压力无法达到要求，必须通过二次加压设备加压后供给。目前，二次加压供水的方式五花八门，二次加压供水系统设备的制造、供应厂商林立，使二次加压供水处于无政府状态，造成二次加压供水设施竣工后，未经政府和城市供水企业验收即投入使用，使许多质量差，能耗高，噪音大、寿命短的二次加压供水设备仓促安装投入使用，虽然这些无政府状态的二次加压供水系统目前还不是供水企业投资，但如果地方政府有一天严格遵照03年9月1日国务院批准的物业管理条例(国务院第379号文)执行，规定由供水主管企业接管，而现状的供水方式，供水企业总水表放水到水池(箱)，水泵又从水池(箱)中取水加压供水，浪费了市政供水管网满足服务压力后还剩余的压力，造成能耗的增加。这就为今后进一步整治二次加压供水设备市场和安全优质供水埋下了隐患。由于采用总水表放水到水池(箱)，使该总水表放水点附近的沿线的市政供水管网压力大降，又值高峰需水的时刻，极大地降低了管网的应有的服务压力，影响了沿线的用户正常用水，形成了用户不应发生的对供水企业的投诉。供水企业应逐步鄙弃传统的供水方式，采用现代的直接抽市政供水管网水加压设备，利用管网满足服务压力后多余的压力，节约能源，直接从管网或地面水池水箱抽水加压供水，既能更好地保护以往总水表放水点沿线的用户的水量水压不受影响，又节约压力能源保证向高层住宅的用户供水。

1、无负压供水设备的原理

1.1无负压供水设备通过进水储水装置为压力调节罐罐体安装稳流补偿器用以消减市政供水管网管网内的负压，实现对市政供水管网原有压力的有效利用，完成整个供水过程。

1.2当市政供水管网压力满足要求时，设备通过阀门直接供水，当市政供水管网压力不足时，供水系统利用压力传感器发出启泵信号，水泵进入运行状态。在供水中，若市政供水管网的水量能够满足水泵流量，供水系统将保持供水状态；进入用水高峰期时，若市政供水管网水量不能满足水泵需要时，可以用调节罐内的水来补偿，保持正常供水。在这种状况下，空气通过真空抑制器进入罐体，消除市政供水管网负压。当自来水不足或停水，罐体水位下降，流量传感器作出反应，发出停止工作信号，避免了水泵机组毁坏。当罐体内水位较高时，通过倒流防止器控制自来水倒流。

1.3同时，无负压供水设备采用微机及时监控市政供水管网内的负压，从而维持系统的智能和灵敏性。直接以市政供水管网为水源、形成连续密闭的接力加压供水方式，彻底避免了传统二次加压供水系统造成的水质标准降低和各种市政供水管网污染问题，完全保证了管网的水质标准。

2、无负压智能供水设备优点

2.1供水品质高：采用水泵出口恒压控制；无论系统用水量怎样变化，均能使管道出口压力保持恒定。

2.2运行可靠：充分利用进口变频调速器和国内优质水泵完善的保护系统和自动控制功能、手动转换功能，确保运行非常可靠。

2.3高效节能：能根据用户用水量的变化来调节水泵转速，使水泵始终工作在高效区，节电效果明显，比恒速水泵可节电35%。

2.4操作简单：采用全自动控制，操作人员只需调节电控柜开关，就可以实现用户所需工况。

2.5占地少安装方便：整套设备只需一组控制柜和水泵机组，安装非常方便。

2.6延长水泵及电机的使用寿命：对多台泵组均能可靠的实现软启动，并且轮流运转，大大延长了水泵及电机的使用寿命。

2.7应用范围：可供流量5～5000吨/小时，扬程20～140米。

2.8经济效益显著：使用该设备，可不设楼顶水箱，既减少建筑物的造价，又克服了气压罐波动大，水泵启动频繁和建造水塔一次性投资大，施工周期长，费用高等缺点。

3、无负压供水设备应用中的注意事项

众所周知，无负压供水设备得以广泛的应用源于其各种优良的特性，但不可否认，无负压供水并非十全十美。

3.1以前无负压设备调节容积相对较小，从而对市政供水管网由比较高的要求，基于这种情况，对于水力条件差、流量和水压不能得以保证的地区，如城郊，不建议使用无负压供水设备；但近几年经过部分二次供水设备厂商的技术改良，已完全可以满足较大调节容积的项目。如北京威派格科技发展有限公司生产的差量补偿箱式无负压设备是个典型的范例。

3.2无负压供水设备的正常运转需有良好稳定可靠的电源作保障。所以对于电源条件较差的地区，不建议使用无负压供水设备；

3.3某些对市政供水管网造成不良影响的行业，如有毒物质、化工等，不适宜用无负压供水设备。

所以在工程中，必须根据项目实际情况，综合各方面的因素来选择安装配套的无负压设备。

4、智能无负压设备在高层小区的应用节能分析

4.1智能无负压供水设备是由无负压装置和智能恒压变频设备组成的供水设备。无负压装置分为开式和闭式，开式流量调节器为不锈钢水箱（称箱式无负压设备），闭式流量调节器为不锈钢无负压罐（称罐式无负压设备）。将系统设备串接在市政供水管网压力不足的地方，设备通过压力传感器检测出口压力，将检测值和设定值进行比较，计算出在市政供水管网的原有压力基础上需要增加的压力值，确定水泵投入台数和变频器输出频率（反应到电机及水泵为转速）以符合用水曲线实现恒压。

4.2 智能无负压供水设备与传统的水泵-高位水箱供水设备相比具有以下特点：

4.2.1智能无负压供水设备从市政供水管网直接取水加压运行，不会造成市政供水管网出现负压。

4.2.2恒压设备在运行时充分利用市政供水管网的压力，并在此基础上按用水量需求来加压，与从普通蓄水池吸水相比， 运行时可减少水泵台数或降低水泵转速从而达到节能目的。

4.2.3恒压设备实时通过压力传感器检测出口压力，将检测值和设定值进行比较，从而确定电机及水泵投入台数和变频器输出频率（反应为电机及水泵转速），以实现恒压供水的目的。

4.2.4高智能自动化无负压供水设备能实现全自动控制，具有手动/自动切换、主辅泵定时轮换、压力实时监控、恒压、高低电压保护、欠相保护、漏电保护、过载保护、过热保护、缺水保护、不用水停车休眠、瞬间跳闸保护等功能。另可根据用户要求配置人机界面，可视化远程调整、检测和维护。

4.2.5卫生过流部件均采用不锈钢等材料制造，符合国家涉水卫生规范。箱式无负压装置能确保水箱内储水通过用户用水每天自动更新，罐式无负压装置实施置换，确保用水卫生。系统还设有脉冲消毒功能，从而确保用水水质。

4.2.6节省投资：系统没有蓄水池等储水设施，节省了占地面积，降低了建筑承载负荷，因而大大降低了投资费用。

4.2.7节能降耗：智能无负压供水设备保证管道恒压是根据用水量的变化调整水泵投入台数和运转速度，用水量大时投入功率大，用水量小时投入功率小。小用水量时（如夜间）系统由气压罐或小流量泵变频调速供水。系统一直在高效率点运行，大大降低了运行费用，可节约能源60%以上。如市政供水管网有一定的压力，运行时可充分利用市政水源本身压力，只需在市政供水管网压力基础上补压即可，差多少补多少，切实有效地、最大限度地发挥了变频调速的节能效果。

4.2.8与传统具有蓄水池的供水设备相比达到同样的效果，但从电网吸取的功率较小。节能效果十分显着。系统全自动运行无须专人值守，密闭运行不会产生二次污染，免去了定期清洗、消毒等工作，故进一步降低了运行费用。

5、结语

无负压供水设备作为一种二次加压设备，直接从市政供水管网上抽水，如果安装使用不当，极有可能使供水管网的压力失去平衡，造成供水管网安全事故。因此，在是否选用无负压设备的问题上应科学分析，合理选择，对采用无负压产品的工程，管理单位应进行严格审查，符合条件后才批准使用。在市政管理、设计、用户及制造商的共同努力下，使无负压给水设备的使用更科学、更合理、更环保、更节能，造福于社会。