1、變頻調速供水系統中常見問題及解決辦法鄭 和 劉文鋒（深圳市華筑工程設計有限公司 廣東 深圳 518040）摘要：本文從理論上分析變頻供水系統中常見問題產生的原因，并提出實際解決辦法。引入可調減壓流量閥，解決超壓出流帶來的給水流量分配不平衡現象，使供水系統真正節水、節能。關鍵詞：間隙性使用、自動排氣閥、水擊、止回閥、超壓出流、可調減壓流量閥、電機轉速、斷流、流量匹配、泄壓閥變頻調速給水設備是由可編程控制器、變頻器和合理的控制線路及水泵機組構成一個閉環控制系統，使供水管網保持恒定壓力。該設備具有高效節能的優點，解決了傳統的高位水池供水頂層用戶水壓不足及二次儲水污染的缺點；廣泛運用于工業與民用建筑供

2、水系統中，其供水范圍也由一幢建筑到多幢建筑甚至擴大到數十幢建筑物。通過工程回訪并與多家物業管理公司員工座談,發現許多住宅小區變頻調速給水系統都不同程度出現一些問題，經過分析發現，既有設計原因造成的，也有設備廠家、運行管理的原因造成的。歸納整理主要有以下五個問題:1.頂層用戶管道中常出現氣、水混流問題，燃氣熱水器無法正常使用。2.部分水表出現空轉問題，用戶實際用水無法準確計量。3.用水高峰時，末端用戶反映短時間出現水壓不足問題。4.用水低谷時，主、副泵頻繁切換，出現短時斷流問題。5.變頻器出現故障，維修時間系統無法供水。6.變頻給水設備用于熱水系統出現忽冷、忽熱造成燙傷事故。本文通過分析變頻供水

3、系統常見問題產生的原因，并提出實際解決辦法。1.變頻調速供水系統工作主要是通過改變電機的轉速、加減泵的臺數使供水系統達到壓力恒定。其壓力波動±0.01Mpa。并具有小流量時靠穩壓泵和氣壓罐維持供水的功能。供水系統加減泵的臺數、停電切換、檢測維修時管道中會出現積氣問題，因此變頻供水系統可定義為間歇性使用的供水管網。根據建筑給水排水設計規范3.4.13條文規定，變頻供水系統管網末端和最高點應設置自動排氣閥，排出管端積氣。設置自動排氣閥，加強排氣能有效解決頂層用戶用水點氣、水混流問題。2.造成水表出現空轉主要有兩方面原因：2.1變頻供水系統管網低樓層用戶壓力偏高，用戶快速開啟、關閉用水點時

4、管道中易產生水擊，當水擊傳到高樓層用戶時會造成部分水表空轉。管網低樓層用戶壓力超過規范允許值而設置減壓閥時，閥后水流處于紊動狀態，不穩定的水流波動也會造成鄰近的水表不規則轉動。2.2由于變頻供水系統為間歇性使用的供水管網，計量水表后用水支管內易積存氣體(部分用戶間歇使用)，當供水管網壓力出現波動或主泵電機因采用高轉速電機造成水泵出流不穩時，由于空氣是可壓縮的，也會造成部分水表空轉。解決辦法：在變頻供水系統用戶水表后加設止回閥，變頻供水系統管網末端和最高點設置自動排氣閥能有效解決這類問題。3.造成末端用戶短時間出現水壓、水量不足問題主要有兩方面原因：3.1大型集中供水小區往往由多幢甚至數十幢建筑

5、組成，變頻供水系統的服務半徑大，供水管路長，管網損失大。變頻供水系統中距離變頻供水設備出口較近的建筑物用水點會出現超壓并引起超壓出流。超壓出流會給變頻供水系統帶來以下危害：3.1.1水壓過大，龍頭開啟時水成射流狀噴濺影響正常使用，由于超壓出流未產生正常的使用效益，造成用戶水量浪費。3.1.2 超壓出流破壞了給水系統流量的正常分配。3.1.3易產生噪音、水擊及管道振動，使閥門水龍頭等使用壽命縮短，還可能引起管道連接處松動漏水甚至損失。3.2 變頻供水系統設備機組一般采用多臺水泵并聯使用，水泵機組由于水泵并聯和部件磨損會降低出流能力，因此變頻供水系統設備供水能力一般按水泵額定流量值的8090計算。

6、設備選型時未考慮此因素造成系統供水流量偏小。3.3系統運行供水最不利點通常也是水壓要求最高的場所，按規范取值不小于0.1Mpa即可，而實際運行狀況多為不小于0.15Mpa，許多變頻設備處于憋泵工況，即通過減少流量來提高揚程；高轉速水泵電機變頻時，相同頻率工況流量降幅大于低轉速水泵；再加上水泵并聯的降流作用，造成系統水壓、水量不能同時滿足。解決辦法：3.3.1 設計階段在變頻供水系統設備選型時應充分考慮超壓出流引起的流量分配不平衡和水泵并聯、部件磨損帶來供水能力下降等因素。3.3.2在距離變頻供水設備出口較近的建筑物給水引入總管上增設可調減壓流量閥，使變頻供水達到或接近同程供水系統，減少超壓出流

7、水量，節水、節能從而保證變頻供水系統正常運轉。3.3.3實際運行的變頻水泵機組夏季用水高峰期流量不足時，可通過改變運行編程，將原主泵備用泵改為工作泵，由于最不利點提高水壓引起的最大時用水工況流量不足的現象持續時間很短，故主泵不設備用泵也能滿足運行要求。4.造成主、副泵頻繁切換，出現短時斷流問題主要原因是：變頻供水系統設備機組中主泵流量與副泵流量遵循一個相對固定的匹配關系，主泵電機采用低轉速電機，噪音低、振動小，主泵與副泵的流量比約為4：1。由于許多設計圖紙未注明主泵電機轉速，部分變頻供水設備廠家在設備招標時，為了競標通常采用高轉速電機代替低轉速電機，降低電機功率，達到降低設備價格的目的。由于主

8、泵電機轉速提高，副泵的流量未作調整，當變頻主泵電機頻率下降到某一設定值時，系統流量下降，變頻柜發出切換信號，停主泵啟動副泵，此時供水系統實際流量大于或接近副泵的流量，啟動副泵的流量無法滿足系統供水量要求，管網壓力迅速下降，并發出啟動主泵的信號，由于主、副泵切換存在時間差，因此造成主、副泵頻繁切換和系統短時間斷水和壓力大幅波動問題。許多變頻供水系統由于采用高轉速電機代替低轉速電機還遭到用戶對噪音超標方面的投訴。5. 變頻器出現故障，維修時系統無法供水主要原因是：住宅區通常設置集中變頻調速恒（變）壓供水設備，主泵雖設置備用水泵,但控制柜中的變頻器不設備用。當變頻器出現故障進行維修時,會造成系統停止

9、供水。解決方法是：給水出水總管增設泄壓閥，泄壓閥的工作壓力設置為系統工作壓力+0.05Mpa。當變頻器維修時，管理人員將水泵控制由自動轉換手動，手動啟動水泵保證供水，系統超壓時泄壓閥工作，確保給水管網在壓力安全范圍內正常工作。水泵處于人工手動控制，水壓雖有波動，但系統仍然保證供水。增設泄壓閥還能消除部分水錘引起的管網短時超壓的現象。解決方法是:5.1設計階段時在設計圖紙明確規定變頻供水設備中主泵采用電機的轉速。5.2對已安裝高轉速電機(主泵)水泵房內應進行降噪音處理，更換副泵（提高副泵的流量），主泵與副泵的流量比約為3：1，消除主、副泵頻繁切換，出現短時斷流問題。6.變頻給水設備用于熱水系統出

10、現忽冷、忽熱現象主要原因是：變頻供水系統設備機組一般采用多臺水泵并聯使用，其標準配置通常為，一臺變頻泵，其余水泵均為工頻泵。當系統供水壓力下降，其它工頻泵切入系統運行時，會造成系統瞬間壓力波動，突然壓力下降和突然壓力上升。由于熱水系統對壓力波動非常敏感，冷熱水混合龍頭就會出現忽冷、忽熱現象，容易造成燙傷事故。解決方法是:6.1在設計圖紙明確規定變頻供水設備中主泵、副泵均采用變頻泵；對要求較高的場所設有集中熱水供應系統宜設置兩套變頻供水設備，每套設備流量按設計流量的70%考慮，減少流量、壓力波動，兩套系統用連通管聯接。6.2對要求不高的場所設有集中熱水供應系統應盡量減少變頻供水的范圍，對壓力滿足要求的場所可采用水箱直接供水。結論：綜合上述變頻調速恒（變）壓供水系統設計和施工時，主泵宜采用低轉