在供水系统中，恒压供水是指通过检测管网压力，在供水网系中用水量发生变化时，而控制出口压力保持在设定值不变的控制方式。一般使用水泵时，选用的设备额定流量通常都超过实际需要的流量，而实际用水过程中所需的流量会发生变化，如在楼宇供水中，白天和夜晚的用水量变化很大，采用阀门来调节流量的方式使用较为普遍。虽然方法简单，但这种方式实际上是通过人为增加阻力的办法达到调节的目的，这种节流调节方法浪费了大量的电能，同时设备的使用和维护成本较高。本文介绍利用SKJ变频器内置PID功能进行自动恒压供水控制，满足节能降耗的要求.

一、三品变频恒压供水代替传统恒压供水的优点

1. 变频恒压供水能自动24小时维持恒定压力，并根据压力信号自动启动备用泵，无级调整压力，供水质量好，与传统供水比较，不会造成管网破裂及开水笼头时的共振现象。

2. 避免了泵的频繁启动及停止，而且启动平滑，减少了电机水泵的启动冲击，增加了电机水泵的使用寿命，也避免了传统供水中的水锤现象。

3. 传统供水中设计有水箱，不但浪费了资金，占用了较大的空间，而且水压不稳定，水质有污染，不符合卫生标准，而采用变频恒压供水，此类问题也就迎刃而解了。

4. 采用变频恒压供水，系统可以根据用户实际用量，自动进行检测，控制马达转速，达到节能效果。避免了水塔供水无人值班时，总要开启一个泵运行的现象，节省了人力及物力。

5. 变频恒压供水可以自动实现多泵循环运动功能，延长了电机水泵的使用寿命。

6. 变频恒压供水系统保护功能齐全，运行可靠，具有欠压、过流、过载、过热、缺相、短路保护等功能。

二、节能原理

根据流体力学理论，电机轴功率P和风量Q、压力H之间的关系为：

P=K*H*Q/η

其中K为常数，η为效率

它们与转速N之间的关系为：

Q1/Q2=N1/N2

H1/H2=（N1/N2）2

P1/P2=（N1/N2）3

图中曲线1为风机在恒速下压力,H和流量Q的特性曲线，曲线2是管网风阻特性（阀门开度为100%）。

假设风机在设计时工作在A点的效率最高，输出风量Q1为100%，此时的轴功率P1=Q1*H1与面积AH10Q1成正比。根据工艺要求，当风量需从Q1减少到Q（例如70%）时，如采用调节阀门的方法相当于增加了管网阻力，使管网阻力特性变到为曲线3，系统由原来的工况A点变到新的工况B点运行，由图中可以看出，风压反而增加了，轴功率P2与面积BH20Q2成正比，减少不多。 如果采用变频调速控制方式，将风机转速由N1降到N2，根据风机的比例定律，可以画出在转速N2下压力H和流量Q特性如曲线4所示，可见在满足同样风量Q2的情况下，风压H3将大幅度降低，功率P3（相等于面积CH30Q2）也随着显著减少，节省的功率△P=△HQ2与面积BH2H3C成正比，节能的效果是十分明显的。

假设风机在设计时工作在A点的效率最高，输出风量Q1为100%，此时的轴功率P1=Q1*H1与面积AH10Q1成正比。根据工艺要求，当风量需从Q1减少到Q（例如70%）时，如采用调节阀门的方法相当于增加了管网阻力，使管网阻力特性变到为曲线3，系统由原来的工况A点变到新的工况B点运行，由图中可以看出，风压反而增加了，轴功率P2与面积BH20Q2成正比，减少不多。 如果采用变频调速控制方式，将风机转速由N1降到N2，根据风机的比例定律，可以画出在转速N2下压力H和流量Q特性如曲线4所示，可见在满足同样风量Q2的情况下，风压H3将大幅度降低，功率P3（相等于面积CH30Q2）也随着显著减少，节省的功率△P=△HQ2与面积BH2H3C成正比，节能的效果是十分明显的。

例如风量下降到80%，转速也下降到80%时，则轴功率下降到额定功率的51%；如风量下降到50%，功率P可下降到额定功率的13%，当然由于实际工况的影响，节能的实际值不会有这么明显，即使这样，节能的效果也是十分明显的。

因此在有风机、水泵的机械设备中，采用变频调速的方式来调节风量和流量，在节能上是一个最有效的方法。

三、工作原理

变频恒压供水系统采用远传压力表（YTZ-150）检测管网中压力，压力传感器将信号送入变频器专用供水基板，供水板将电阻信号转换为4-20mA的电流信号并进入PID回路，PID回路处理之后，送出一个水量增加或减少信号，控制马达转速。如在一定延时时间内，压力还是不足或过大，则通过简易PLC作工频/变频切换，使实际管网压力与设定压力相一致。

另外，随着用水量的减少，变频器自动减少输出频率，达到了节能的目的。

四、适用范围

采用变频恒压供水，具有高效节能，压力稳定，运行可靠，操作简单，安装方便，占地少，噪音低，无污染，投资低，效益高等优点。特别适用于：

1. 宾馆、写字楼、公寓、居民小区等场所的生活给水和热水采暖系统。

2. 高层建筑、大型民用建筑的消防给水系统。

3. 工矿生产企业

4. 各类自来水厂

五、电气原理图纸及调试

远传压力表

三品变频器

此图为恒压供水基本原理图，可以根据用户的不同需求演化为：“工、变频转换恒压供水”“一备一用恒压供水”“2用1备恒压供水”“1拖2恒压供水”“1拖3恒压供水”等等。

压力表的安装及技术参数

远传压力表可以采用常见的YTZ-150型，在安装远传压力表时需将弯管焊接或上在止回阀的前端，并在弯管的另一端安装一只阀门，方便与压力表进行连接。

选取压力表中阻值最小的两个端子，接在“供水基板”的PIN处（两条线没有正反）。

参数设定

注：目标值的具体算法：

假设目标值为3公斤（0.3Mpa），使用的压力表为1.6Mpa；即

1.6*30%*100%=Pr153设定为48