全自动变频恒压供水系统及其控制方法
【专利摘要】本发明所述的全自动变频恒压供水系统及其控制方法，包括压力罐、压力传感器、流量传感器、控制柜、多级变频水泵组、低水位传感器和水池；所述控制柜与多台并联的多级水泵组连接，多级变频水泵组进水端与水池连接，多级变频水泵组的出水端与压力罐连接，所述压力罐经压力传感器与控制柜相连，水池经低水位传感器与控制柜相连，所述流量传感器与控制柜相连。本发明通过控制方法，能变频调整水泵的转速和控制水泵工作的台数，实现用水端压力可调，智能化程度高，节能效果好；压力罐能有效消除用水端的压力脉动，保证恒定的供水压力，并显著减少水泵电机及电路系统的故障率，满足了高速高精度水静压轴承供水系统的要求，有效避免水资源的浪费。
【专利说明】全自动变频恒压供水系统及其控制方法
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明涉及一种供水装置及其控制方法，具体涉及一种全自动变频恒压供水系统及其控制方法。
[0003]
【背景技术】
[0004]传统的城市供水都是采用电动水泵向供水管网注水，不但能耗大，而且用同一水压的供水管供应不同高度的住户用水，往往导致低处用户水压较高，而高地及高楼住户无法供水。人们试图用提高水压的办法来解决高地及高楼住户的用水问题，实践证明这种方法既浪费能源，缩短供水设备和供水管网的使用寿命，又无法使高地及高楼原住户得到满意的供水压力。
[0005]
【发明内容】
[0006]本发明要解决的技术问题是提供一种既能保证水压，又能降低能耗的全自动变频恒压供水系统及其控制方法。
[0007]为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案:
全自动变频恒压供水系统，包括压力罐、压力传感器、流量传感器、控制柜、多级变频水泵组、低水位传感器和水池；所述控制柜与多台并联的多级水泵组连接，多级变频水泵组进水端与水池连接，多级变频水泵组的出水端与压力罐连接，所述压力罐经压力传感器与控制柜相连，水池经低水位传感器与控制柜相连，所述流量传感器与控制柜相连。
[0008]全自动变频恒压供水控制方法，包括如下步骤:
(1)当用户用水量小于一台水泵出水量时，系统根据用水量的变化，对水泵进行变频调速运行；
(2)当用水量增加时，管道系统内压力下降，压力传感器把检测到的信号传送给控制柜中的微机控制单元，通过微机控制单元进行运行判断，并发出指令到变频器控制水泵电机，使水泵电机加快运行以保证供水系统压力恒定，当用水量减少时，使水泵转速减慢以保持供水系统压力恒定；
(3)当用水量大于一台水泵出水时，第一台水泵切换到工频运行，第二台水泵开始变频调速运行；
(4)当多泵并联变频恒压供水时，用水量下降，变频水泵的转速下降，当频率下降到零流量时，控制器发出指令，自动关闭一台水泵使之超出并联供水；
(5)当自来水管网停水，造成稳流罐液位不断下降，液位探测器将信号反馈给变频控制器，水泵自动停机，以保护水泵机组。
[0009]所述步骤(I)中当夜间小流量供水且自来水管网压力不能满足要求时，压力罐可以贮存并释放能量，避免水泵频繁工作。
[0010]本发明的有益效果是:本发明所采用的供水系统能够自动利用自来水管网原有压力进行叠加增压供水，不仅能够将水源自动进行增压向用户供水，自动实现变频恒压供水功能，能够自洁清洗，而且在设备检修时不需要停水，解决了目前常规水池增压供水设备的弊病。本发明所述的控制方法，能变频调整水泵的转速和控制水泵工作的台数，实现用水端压力可调，智能化程度高，节能效果好；高压隔膜式压力罐能有效消除用水端的压力脉动，保证恒定的供水压力，并显著减少水泵电机及电路系统的故障率，满足了高速高精度水静压轴承供水系统的要求，有效避免水资源的浪费。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图对本发明作进一步的描述。
[0013]参考图1，全自动变频恒压供水系统，包括压力罐1、压力传感器2、流量传感器3、控制柜4、多级变频水泵组5、低水位传感器6和水池7 ;所述控制柜4与多台并联的多级变频水泵组5连接，多级变频水泵组5进水端与水池7连接，多级变频水泵组5的出水端与压力罐I连接，所述压力罐I经压力传感器2与控制柜4相连，水池7经低水位传感器6与控制柜4相连，所述流量传感器3与控制柜4相连。
[0014]基本工作原理是根据用户用水量变化自动调节运行水泵台数和一台水泵转速，使水泵出口压力保持恒定。当用户用水量小于一台水泵出水量时，系统根据用水量变化对一台水泵变频调速运行；当用水量增加时，管道系统内压力下降，这时压力传感器2把检测到的信号传送给微机控制单元，通过微机运行判断，发出指令到变频器，控制水泵电机，使电机转速加快以保证系统压力恒定，反之当用水量减少时，使水泵转速减慢，以保持恒压。当用水量大于一台泵出水时，第一台水泵切换到工频运行，第二台水泵开始变频调速运行；以下将在工频运行状态下的水泵称为工频泵，在变频调速运行状态下的水泵称为变频泵。当用水量小于两台水泵出水量时，能自动停止一台或二台水泵运行。在整个运行过程中，始终保持系统恒压不变，使水泵始终工作在高效区，既保证用户恒压供水，又节省电能。当用水流量小于一台水泵在工频恒压条件下的流量，由一台变频泵调速恒压供水；当用水流量增大，变频泵的转速自动上升；当变频泵的转速上升到工频转速，用水流量进一步增大，由变频供水控制器控制，自动启动一台工频泵抽入，该工频泵提供的流量是恒定的(工频转速恒压下的流量)，其余各并联工频泵按相同的原理投入。在多泵并联变频恒压变量的供水情况下，当用水流量下降，变频调速泵的转速下降(变频器供电频率下降)；当频率下降到零流量的时候，变频供水控制器发出一个指令，自动关闭一台工频泵使之超出并联供水。为了减少工频泵自动投入中超出时的冲击(水力的或电流的冲击)。在投入时，变频泵的转速自动下降，然后慢慢上升以满足恒压供水的要求。上述频率自动上升，下降由供水变频控制器控制。
[0015]压力罐I内的水作为补充水源仍然能正常供水，此时，空气由真空消除器进入压力罐，罐内真空遭到破坏，确保了自来水管网不产生负压，用水高峰过后，系统又恢复到正常供水状态。当自来水管网停水，造成压力罐液位不断下降，液位探测器将信号反馈给变频控制器，水泵自动停机，以保护水泵机组。夜间小流量供水且自来水管网压力不能满足要求时，压力罐可以贮存并释放能量，避免了水泵频繁启动。
[0016]本发明所述的控制方法，能变频调整水泵的转速和控制水泵工作的台数，实现用水端压力可调，智能化程度高，节能效果好；高压隔膜式压力罐能有效消除用水端的压力脉动，保证恒定的供水压力，并显著减少水泵电机及电路系统的故障率，满足了高速高精度水静压轴承供水系统的要求，有效避免水资源的浪费。
[0017]本【技术领域】的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。
【权利要求】
1.全自动变频恒压供水系统，其特征在于:包括压力罐、压力传感器、流量传感器、控制柜、多级变频水泵组、低水位传感器和水池；所述控制柜与多台并联的多级水泵组连接，多级变频水泵组进水端与水池连接，多级变频水泵组的出水端与压力罐连接，所述压力罐经压力传感器与控制柜相连，水池经低水位传感器与控制柜相连，所述流量传感器与控制柜相连。
2.全自动变频恒压供水控制方法，其特征在于包括如下步骤: (1)当用户用水量小于一台水泵出水量时，系统根据用水量的变化，对水泵进行变频调速运行； (2)当用水量增加时，管道系统内压力下降，压力传感器把检测到的信号传送给控制柜中的微机控制单元，通过微机控制单元进行运行判断，并发出指令到变频器控制水泵电机，使水泵电机加快运行以保证供水系统压力恒定，当用水量减少时，使水泵转速减慢以保持供水系统压力恒定； (3)当用水量大于一台水泵出水时，第一台水泵切换到工频运行，第二台水泵开始变频调速运行； (4)当多泵并联变频恒压供水时，用水量下降，变频水泵的转速下降，当频率下降到零流量时，控制器发出指令，自动关闭一台水泵使之超出并联供水； (5)当自来水管网停水，造成稳流罐液位不断下降，液位探测器将信号反馈给变频控制器，水泵自动停机，以保护水泵机组。
3.根据权利要求2所述的全自动变频恒压供水控制方法，其特征在于:所述步骤(I)中当夜间小流量供水且自来水管网压力不能满足要求时，压力罐可以贮存并释放能量，避免水泵频繁工作。
【文档编号】E03B11/16GK104074239SQ201410311131
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年7月2日 优先权日:2014年7月2日
【发明者】江巢龙, 周正保 申请人:合肥迈特机械科技有限公司