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1、高校供水系统中水泵变频节能技术的应用探讨田立秋(青岛农业大学总务处,青岛266109)摘要针对高校校园供水的实际现状,将变频调速技术在高校供水系统中进行了应用,论述了系统的组成,节能原理和循环控制原理。关键词高校供水变频节能0引言了应用,收到了明显的效果,为高校校园供水系统的高校校园的供水和一般城市供水相比较为特改革提供了理论依据。殊。主要是由于校园内学生住宿区一般都较为集1变频调速恒压供水系统的组成及工作原理中,造成了学生宿舍、食堂的用水十分集中,且用水变频调速恒压供水系统主要包括:控制器量较大。而其他建筑物如教室、实验室、教师住宿区(PID、P
2、LC)、变频器、微机控制、电气控制和水泵机等的用水量则相对较少。组等部分组成(见图1)。由此构成一个压力负反馈同时,用水的时间性强,一般在早上5:00~闭环控制系统(见图2)。该系统通过安装在水泵出7:30,中午10:30~1:30,下午5:00~7:00,晚上水管上的压力传感器,把出口压力变成0~5V的模9:30~10:30等四个时间段用水量最大,而其他时拟信号,经前置放大、多路切换、A/D变换成数字信间则用水量一般。号,送入单片机,经单片机运算并与给定参量进行比随着高校的扩招,学生人数显著增多,造成了经较,得出一调节参量,经由D/A变换把这一调
3、节参[1]常性的供水不足,特别是学生宿舍和食堂最为明显,量送给变频器,控制其输出频率变化。用户需水影响了学生和教师的正常生活秩序,现有的城市管量与频率的变化有关:用水多时,频率提高,水泵电网供水系统已远远不能满足高校校园的供水需要。机转速加快;反之,频率降低,水泵处于低速状态,达为此,将变频调速技术在高校供水系统中进行到节能、恒压的目的。基于最小二乘支持向量机回归方法,对传统参数选2刘洪波,张宏伟,田林.人工神经网络法预测时用水量.中国给水排水,2002,18(12):39~41择方法进行了改进,提出进行分层交叉验证,可减少3VladimirNV.
4、Thenatureofstatisticallearningtheory.New优化运算时间。York:Springer,1995以此构建基于LSSVM的短期(日)用水量的等4王亮,张宏伟,牛志广.支持向量机在城市用水量短期预测中的应维信息一步预测模型,可以较好地实现短期(日)用用.天津大学学报,2005,38(11):1021~10245赵洪宾.给水管网系统理论与分析.北京:中国建筑工业出版社,水量的预测,预测效果明显优于传统时间序列中具2003.15~20代表性的季节性指数平滑法,能满足实际的需要。6陈磊,董志勇.支持向量机在短期用水量预测中的
5、应用.浙江工业此外,采用结构风险最小化准则的LSSVM(或大学学报,2007,35(4):448~451SVM)回归方法,可推广用于其他领域中小样本问7柳景青,俞亭超,张土乔.城市日用水量需求预测的等维信息题的预测。SVR建模方法.浙江大学学报(工学版),2006,40(7):1230~1233参考文献g电话:(010)823387291袁一星,兰宏娟,赵洪宾,等.城市用水量BP网络预测模型.哈尔E-mail:zouzhihong@buaa.edu.cn滨建筑大学学报,2002,35(3):56~58收稿日期:2008-04-07332给水排水Vo
6、l.34增刊2008功率急剧下降;故变速调节流量在提高机械效率和[2]减少能源损耗方面,是最为经济合理的。由图3可知,HA-A是恒压控制线,A-D线为管道工作曲线。当流量由Q1变减至Q2时,恒速控制的扬程会升至Bc处;而恒压控制线定在HA-A,控制器通过压力传感器检出压力的上升,经过运算、比较、判断,向变频器发出信号,使变频器输出频率降低,控制水泵减速,并维持在n2,保持恒压HA。这样就节省了BBc这一段扬程,节省了电耗。图1变频恒压供水系统结构图2压力闭环系统2变频调速恒压供水系统的节能原理2.1调速原理水泵电机绝大部分是三相交流异步电动机,根据
7、交流电机的转速特性,电动机的转速n的大小与电压v、电源频率f、电机的极对数p及转差率s的大小有关,由式(1)表示:图3管网的流量、压力和水泵转速的关系曲线n=60f(1-s)/p(1)图3中的恒压HA在B点、C点仍比管道工作式中n)))电机转速,r/min;曲线所需的压力值大了BBd、CCd,即ADHA区域内f)))电流频率,Hz;恒压供水仍然存在浪费,而变压变量供水系统能够s)))转差率,一般取0.2;完全按管道工作曲线控制,实现无损耗供水。p)))电机极对数。轴功率与转速的关系式:当水泵电机选定后,p、s都为定值,也就是说电3机转速的大小与电源
8、的频率高低成正比,频率越高,N1n1=(2)Nn转速越高,频率越低,转速也就越低。变频调速就是根据这一原理应用微机和压力传
