家用变频供水设备压力罐选择的两项技术要求

随着人类社会的进步带来的科学技术的飞速发展，新技术产品的出现及其在给排水领域的广泛应用(如变频器、可编程控制器、触摸屏(人机界面)、模糊控制器等)。)，供水设备实现了革命性的技术飞跃。当家用变频供水设备优良的“定压变”功能被人们接受后，“定压”在家用供水设备中更加明显。因此，国内变频供水设备的结构大多采用“水泵机组+变频电控柜”的形式。家用变频供水设备是否需要气压罐作为设备的一部分？

总的来说，不同于常规的生产用水定量供水，生活用水量变化曲线较大，具有明显的时间特征。因此，家用变频供水设备应具备“多水多电少水少电”的节能特性。变频供水设备正常用水阶段，泵一般工作在高速段，泵的功耗基本没有争议。用水量少，夜间用水量少时(或没有水，但管网总有一定的漏失)，泵因低速运行节能效果差；即使管网完全密封无泄漏，无气压罐的变频供水设备也是靠水泵低速运转来保持管网恒定。即使用户不用水，管网也没有水流。为了保持管网压力较低，水泵需要保持一定的低速运行。此时水泵消耗的电能全部浪费掉了，类似于我们举重运动员在杠铃升起后保持举重姿势3秒钟的状态。虽然这个时候我们不工作，但是我们还是要工作。

为了降低供水设备小流量或零流量时水泵的能耗，家用变频供水设备需要配备稳压罐。当供水处于小流量或零流量时，家用变频供水设备中的稳压罐和气压罐应起什么作用？

1.气压罐是水泵进入睡眠的使用条件。

气压罐——利用罗伯特·波义耳气体定律:PV/T=n(P-压力，V-气压罐的气体体积，T-温度)。

在一定温度下，基于气体压力(P)与体积(V)的乘积等于一个常数的原理，在外力的作用下，水储存在水箱中，气体被压缩，压力增大。当外力消失时，压缩气体膨胀排出水。

众所周知，国内管网末端的阀门很难做到防水。所以对于没有气压罐的给水设备或系统，系统压力是靠管网本身的压力水来维持的。由于水的压缩比远小于气体的压缩比，当管网出现小流量泄漏时，压力可以大大降低，水泵可以频繁启动。如果工频泵直接向用户供水，则需要配备气压罐来缓解泵的频繁启动。由于采用了变频技术，设备根据需要控制水泵的供水(可变恒压)。零流量时，变频控制泵低速运行，使管网“恒压”。利用这一点，无气压罐的变频供水设备需要24小时连续或频繁工作的水泵来保证管网压力。所以气压罐是让水泵正常休息，延长睡眠时间的前提。

2.气压罐的容积决定了水泵的休眠时间。

(一)气压罐的容积决定了在一定压力范围内补充管网的水量；在管网漏流量(L/s)确定的情况下，气压罐的容积决定了重新启动水泵的间隔时间。音量越高，间隔越长；所以选择稍微大一点的压力罐可以延长水泵的睡眠时间。

(b)正确理解气压罐的容积。

压力罐容积过大会增加资金投入，维护不便，充气时间长等。比如国内管网变频恒压值P1=0.5MPa，压力下限(水泵重启压力)P2=0.35Mpa，正常情况下假设管网漏损5L/h，水泵夜间停止工作，按7h(22:00-5:00)漏损35L。那么，如果在P1 P2=0.15Mpa的压力范围内，空气罐的调节水量大于35L，水泵可以休眠7小时。所以选择35~50L左右可调水量的气动水箱比较合适。如果选择调节水量远大于50L(以上压力范围内)的气压罐，虽然水泵间歇工作时间较长，但已经开始进入7小时以上的用水阶段，延长睡眠时间没有意义。相比之下，匹配的小压力罐和大压力罐的水泵休息时间相同。因此，不需要配置更大体积的压力罐。

指出《建筑给水排水设计规范》GBJ15-88没有规定家用变频调速给水设备水泵的启动频率。因此，在用水量较少的时段，气压罐的容积不按7小时、5小时或4小时计算的调节水量选择；水泵的布置应根据建筑面积和建筑面积合理。

综上所述，对于家用变频供水设备来说，如何合理配置水量较少的气压罐，是延长水泵睡眠时间，减少水泵损耗，延长水泵使用寿命的重要因素。

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