变频调速恒压供水中问题分析（小流量、零流量问题）

建筑小区的流量变化范围很大，在深夜时分会出现系统用水量少，甚至几乎不用水 的情况，这就存在一个小流量（零流量）供水的问题。此时，如果用大的变频调速泵供 水，会造成能量浪费和低效运行的问题，并且大泵如果一天24h，一年365天不间断工 作，会严重影响主（大）泵的使用寿命。在《全国民用建筑设计工程技术措施》2009 版2.7.1-3规定：“系统若有持续较长时间处于小流量工作状态时，宜另配辅（小）泵 (或气压罐）”。在《微机控制变频调速给水设备》CJT352-2010[46]中6.2.2规定：“设 备应具有流量运行功能，当设备供水流量小于单台工作泵额定流量的25%时，设备应能 自动进入小流量运行的节能状态，并应满足压力要求”。

在《二次供水工程技术规程》 CJJ140-2010[47]中8.1.2条规定：“变频调速控制时，设备应能自动进行小流量运行控制”。 传统的变频调速恒压供水方法中，在大流量时大泵变频调速供水，在小流量时小泵与气 压罐联合供水，小泵工频运行。当管网用水量小于设定的下限流量时，自动切断主泵供 水系统，小泵和气压水罐系统运行；当小气压罐内压力降至P1(最低工作压力时），通过 压力开关自动启动小泵，若小泵的供水量大于管网的用水量，则小气压罐内的压力逐渐 上升，达到最高工作压力P2时，小泵自动停止；当管网用水量大于设定的下限值时， 切断小气压水罐系统的运行，靠主泵按照正常的变频调速系统运行。

但是，在传统变频 恒压供水系统中，主、辅泵之间的切换点一直比较模糊，没能使两者高效衔接起来。例 如，在《全国民用建筑设计工程技术措施》2009版中2.7.1-3规定：“小流量工况的水 泵，其流量可为1/3〜1/2单台主泵的流量”。为了使变频调速恒压系统最大程度的优化， 小泵的设计流量值应该为大泵退出频率时对应的流量，我们把此频率称为阈值频率[18]。 这里要说明的一点是，这里的大泵退出频率是主泵调速时，在保证恒压值的前提下，水 泵特性曲线高效段左端点与恒压值相交时的频率。这样的配置就可使主、辅泵之间实现 高效对接。

关于小流量范围内的供水，除了用小泵工频加气压罐联合供水的方式，也可直接采 用对小泵直接变频供水的方式，此时没有气压罐的设置[48]。这里笔者认为，小流量范围 内采用变频调速供水是没必要的。因为首先，在小流量范围内无论是采用变频调速供水 还是采用工频加气压罐联合供水的方式，都无法在此流量范围内完全高效运行，并且与 大流量范围内水泵高效运行所节省的能量相比小流量范围内可节省的流量是相当有限 的。

其次，小流量范围内采用变频调速供水，会额外增加一台变频器，增大了工程的造 价。再者，小泵工频加气压罐联合供水的方式中气压罐除了辅助供水之外，还可以避免 主、辅泵频繁启动、防水锤、在管网渗漏水或夜间小流量（零流量）时，保持管网压力 相对恒定。