随着城镇化进程的加快,二次供水已成为高层建筑、新建片区居民用水的核心保障。然而,二次供水系统面临的用水工况复杂性日益凸显:新建小区从低入住率到满入住率的梯度变化,导致用水量从极小值逐步攀升;同时,居民日常用水的时段性差异、季节波动等因素,进一步加剧了工况的不稳定性。传统二次供水设备多采用PLC控制模式,前期设计常存在辅泵配置缺失或单一的问题,使得设备在低流量工况下长期处于低效区运行,不仅能耗偏高,还易引发设备磨损加速;而后期因用水需求增长需扩展辅泵时,又面临程序重构、电气回路改造等繁重工作,导致扩展成本高、周期长,难以适配动态变化的用水需求。
数字集成全变频控制技术的出现,为二次供水系统的工况适配难题提供了新的解决方案。杜科数字集成全变频控制二次供水设备创新性地内置双辅泵扩展程序,通过提前预设多模式运行逻辑,实现了从低流量到特大流量工况的全范围覆盖,同时兼顾节能性、扩展性与运行安全性。本文结合二次供水实际应用场景,深入剖析该双辅泵预设方案的技术特点与应用价值,为二次供水设备的设计、选型与运维提供参考。
二次供水系统工况特点及传统方案痛点
二次供水系统核心工况特点
二次供水系统的工况稳定性直接取决于用户用水需求,其核心特点表现为“动态波动性”与“梯度变化性”。从时间维度看,居民用水存在明显的时段高峰,如早间洗漱、晚间做饭时段为用水高峰,其余时段为低流量低谷,部分小区低谷时段用水量仅为高峰时段的1/5-1/10;从空间与发展维度看,新建片区、保障房小区等存在明确的入住率梯度提升过程,前期入住率不足30%时用水量极小,后期满入住率时用水量可达前期的3-5倍;此外,季节变化、小区配套商业运营等因素,也会进一步加剧工况波动的复杂性。
工况的剧烈波动对二次供水设备的适配能力提出了极高要求,核心需求在于:在低流量、中流量、特大流量等不同工况下,均能保证水泵运行于高效区,同时兼顾系统响应速度与运行稳定性。
传统二次供水方案的主要痛点
传统二次供水设备多采用PLC控制模式,辅泵配置与程序设计存在明显局限性,难以适配复杂多变的工况需求,主要痛点集中在以下三方面:
其一,低效运行与节能不足。传统设备常采用“主泵+单一辅泵”或无辅泵设计,低流量工况下仅能依靠主泵降频运行或单一辅泵工作,低效区运行时间较长。一方面,主泵降频运行时效率大幅下降,能耗显著增加;另一方面,单一辅泵长期承担低流量供水任务,需求流量超过辅泵额定流量时需切换主泵,会导致效率偏低。
其二,后期扩展难度大、成本高。部分项目前期因成本控制、规划不足等原因未配置辅泵,后期随着用水需求增长需扩展辅泵时,PLC控制设备需重新编写控制程序、改造电气回路,不仅工作量大、施工周期长,还可能导致供水系统短暂停运,影响居民用水,同时大幅增加后期投入成本。
其三,运行安全性不足,设备寿命缩短。低流量时段若仅依靠单一辅泵长期运行,会导致泵体磨损加剧、发热异常,进而缩短设备使用寿命;且单一辅泵无备用冗余,一旦发生故障,将会切换到主泵,大马拉小车导致机组效率降低。
双辅泵预设方案的技术特点与应用优势
杜科数字集成全变频控制二次供水设备内置双辅泵扩展程序,突破了传统PLC控制设备的局限性,通过“程序预设、逻辑自适应、冗余配置”的设计思路,实现了工况适配、节能降耗、成本控制与运行安全的多重优化。
多工况自适应,提升系统适配灵活性
双辅泵预设方案的核心优势的在于丰富的运行逻辑预设,可根据用水工况的动态变化自动切换运行模式,实现全流量范围的精准适配。针对新建小区入住率梯度提升的典型场景,其运行逻辑可分为三个阶段:
低入住率阶段(用水量极小):可将两台辅泵作为主泵运行,同时启动效率均摊逻辑,使两台辅泵均工作于高效区,避免单一水泵长期低负荷运行的低效问题。该模式下,水泵运行效率较传统单一辅泵模式提升15%-25%,大幅降低能耗。
中入住率阶段(用水量稳步增长):系统自动切换为“小泵优先”模式,低流量时仅启动一台辅泵运行;当流量增长至设定阈值,自动切换为大泵运行;流量进一步增加时,启动两台大泵并联运行,确保每台水泵均处于高效运行区间。
高入住率阶段(用水量达到峰值):系统启动“大泵+辅泵”联合运行模式,两台大泵与一台辅泵协同工作,满足特大流量供水需求;若出现极端用水高峰,可启动两台大泵与两台辅泵全负荷运行,保障供水稳定性。
此外,该方案还可适配季节变化、时段高峰等突发工况波动,通过逻辑自适应调整,避免因工况突变导致的供水压力不稳定、水泵频繁启停等问题。
简化后期扩展,降低全生命周期成本
与传统PLC控制设备相比,数字集成全变频控制设备提前内置双辅泵扩展程序与适配电气回路,从根本上解决了后期辅泵扩展的痛点。传统设备后期扩展单台辅泵,需完成程序编写、回路改造、设备调试等多项工作,施工周期通常为7-15天,且改造过程中可能影响现有供水系统运行;同时,程序重构与回路改造的人工成本、材料成本较高,单套系统扩展成本可达数万元。
而双辅泵预设方案仅需在后期根据需求加装辅泵,通过设备自带的扩展接口接入系统,无需修改控制程序与电气回路,调试周期缩短至1-2天,扩展成本仅为传统方案的1/5-1/3。此外,该方案预设两台辅泵扩展空间,可一次性满足从低入住率到满入住率的全周期需求,避免多次扩展带来的成本叠加与系统扰动,显著降低二次供水系统的全生命周期成本。
冗余配置设计,提升运行安全性与设备寿命
从运行安全角度,双辅泵预设方案通过冗余配置实现了“一用一备”或“双泵协同”的运行模式,有效规避了单一辅泵运行的风险。低流量时段,两台辅泵可交替运行或协同运行,避免单台水泵长期连续工作导致的磨损加剧、发热异常等问题,经实际项目验证,可使水泵使用寿命延长30%以上。
同时,双辅泵的冗余设计具备故障自动切换功能:若其中一台辅泵发生故障,系统可立即启动另一台辅泵替代运行,确保低流量时段供水不中断,提升供水系统的可靠性。此外,双辅泵协同运行时,可通过负荷均分减少单台水泵的运行压力,降低泵体振动、噪音等问题,进一步优化设备运行状态,减少运维工作量与维修成本。
强化节能效果,契合绿色供水理念
二次供水系统的能耗占城镇供水总能耗的30%-40%,水泵高效运行是实现节能降耗的核心。双辅泵预设方案通过两大路径强化节能效果:一是通过效率均摊、工况自适应等逻辑,确保每台水泵在全流量范围内均工作于高效区,避免低效运行带来的能耗浪费;二是通过变频控制与协同运行,减少水泵启停次数与降频幅度,降低无效能耗。
以某新建小区为例,采用双辅泵预设方案后,低入住率阶段能耗较传统PLC控制设备降低22%;满入住率阶段,因水泵高效协同运行,能耗较传统方案降低18%。长期来看,该方案可显著减少二次供水系统的能源消耗,契合“双碳”目标下绿色供水的发展理念。
杜科数字集成全变频控制二次供水设备的双辅泵预设方案,针对二次供水系统工况波动大、传统设备扩展难、能耗偏高、运行安全不足等痛点,通过提前预设扩展程序与多模式运行逻辑,实现了多重优化效果:在工况适配方面,可覆盖从低流量到特大流量的全范围工况,适配新建小区入住率梯度提升等典型场景;在成本控制方面,简化后期辅泵扩展流程,降低全生命周期投入;在节能与安全方面,通过高效运行逻辑与冗余配置,显著降低能耗,延长设备寿命,提升供水稳定性。该方案为二次供水系统的设计与优化提供了切实可行的技术路径,具备广泛的应用价值。
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