某小区中区恒压供水、变压供水及气压罐+变压供水节能比较分析
1 水泵变频调速的节能原理
　　由离心泵的基本方程式可知，水流通过水泵时，比能(扬程)的增值与叶轮的转速和外径有关。降低转速和减小轮径，都可以降低水泵的扬程。而转速与频率成正比关系，这一原理是水泵调速的理论基础，即通过改变频率的方式，来改变转速，从而实现节能的目的。水泵装置的工况点是指水泵供给水的总比能与管道所要求的总比能相等的那个点(见图4-1)，也就是水泵特性曲线与管道特性曲线的交点，如A0点。当水泵特性曲线和管道特性曲线改变时，都会引起工况点的转移。
图4-1中画出了一组曲线，是水泵在不同转速下(n=n0，n1，n2，……)的Q—H曲线和管网特性曲线A0点是水泵的设计流量和所需扬程。

图4-1 调速泵工作曲线
1）定速供水方式
对于定速供水，工况点只能在对应n=n0的一条曲线上移动，所以当流量Q分别为Q0，Q1，Q时，工况点分别为A0，A1，A2，显然,随着流量减小，水压必然升高，如在A1点工作时，管网特性曲线变为R0`，用户压力升高为Hst"，而实际管网这时只需要在C1点工作，因此,有A1C1段扬程的浪费，流量越小扬程浪费越大。
2）恒压供水方式
对于恒压供水，工况点只能在恒压线上移动，例如当流量Q分别为Q0，Q1，Q2时，水泵转速分别被调在n1，n2，工况点分别为B1，B2，如在B1点工作时，管网特性曲线变为R0"，用户压力升高为Hst"。同样，实际管网这时还是只需要在C1点工作,因而有B1C1段扬程的浪费，但比定速的情况减少了A1B1段扬程的浪费。
3）变压供水方式
对于变压供水，在已知管网特性的情况下，通过自动调节水泵转速，使工况点按管网特性曲线移动，即当流量Q分别为Q0，Q1，Q2时，根据管网特性所对应的扬程来调节转速分别为n1，n2，工况点分别为C1，C2，这时将没有多余扬程浪费，比恒压供水模式减少了B1C2段扬程的浪费，比定速的情况减少了A1C2段扬程的浪费。

2实例：某小区 中区恒压供水、变压供水及气压罐+变压供水节能比较分析
2.1 中区恒压供水和变压供水节能分析
本小区中区最高日供水量为78.44 m3/h，所需扬程为 70m；选CRN64-4型泵1台，功率为22kw，频率为50Hz。
由离心泵的基本方程式可以得出轴功率N、转速n和频率f的关系如下：
N1：N ∝ n13：n 3 （4-6）
n1：n ∝ f1：f （4-7）
从而由式（4-6）及（4-7）可得：
N1：N ∝ f13：f3 （4-8）
根据以往实际工程经验，当用水量为零时，通过恒压变频供水方式可将频率f降到40Hz，通过变压变频供水方式可将f降到37Hz，根据式（4-8）可得，
恒压变频供水时的最小运行功率为：
N1：22=403：503，N1=11.3kw
恒压变频供水时最大运行功率为22 kw，为简化计算，采用线性法来计算其平均运行功率：
Nz =（11.3+22）÷2= 16.63 kw
变压变频供水方式时的最小运行功率为：
N2：22=373：503，，N2=8.9kw
变压变频供水时最大运行功率为22 kw，与计算恒压变频供水时的方法相同，采用线性法来计算其平均运行功率为：
NG =（8.9+22）÷2= 15.46 kw
由此可知，恒压变频供水可比定速供水每小时节省5.37kw，节能24.4%，以每度电0.8元计，每年可节省电费37,618元。
恒压变频供水可比定速供水节省6.54kw，节能29.7%，以每度电0.8元计，每年可节省电费45,850元。
2.2 中区气压罐+变压供水节能分析
如图4-2所示，小区一天内供水流量最大约为72m3/h，最小约为1m3/h；小流量供水时间为图中带阴影线部分所示；大流量供水时间为不带阴影线部分所示。







图4-2 小区日供水流量变化图
由图4-2可看出，小区的供水流量Q在不同时段变化很大；在24h内，小流量供水时间长度与大流量供水时间长度基本上相等，夜间的用水量很小且所占小流量时段较长（22：00~6：00，约8h）。这时，如果设备仍保持连续运行，即便是采用变压供水的方式，也会造成很大的能耗。在这种情况下，采用气压罐+变压供水的方式，就可以进一步地降低能耗。
采用气压罐+变压供水时中区节能计算如下：
1、夜间小流量时的节能计算：
由4.1可知小区采用的气压罐单个的调节容积为32L，中区共29幢楼，每楼在供水分区的最高层设气压罐一个，共计29个，则给中区所有气压罐补一次水的水量为：
32×29=928L
中区给水泵的流量为64m3/h，也即17.8L/s，补一次水需要的时间为：
928÷17.8=52.2s
考虑到泵启停前后的缓冲时间，每次给气压罐补水的时间取为5min。按每人夜间用一次水，一次用水5L，则中区夜间用水总量为：
780×3.2×5=12480L=12.48m3
则夜间水泵需要补水的次数为：
12480/928=13.4，取为14次
则夜间水泵的运行时间为：
5×14=60min=1h
由此可知，采用气压罐+变频变压方式供水时，夜间水泵的电耗为：
22×1=22kW•h
从而可以得到水泵一日的电耗为：
22+15.46×16=269.3 kW•h
由此可知，气压罐+变压供水比定速供水每日可节省电耗：
22×24-269.3=258.7kW•h
比恒压变频供水每日可节省电耗：
16.63×24-269.3=129.8 kW•h
比变压变频供水每日可节省电耗：
15.45×24-269.2=101.6 kW•h
可见，气压罐+变压供水比定速供水节能49.0%，以每度电0.8元计，每年可节省电费75,534元。下表对不同供水方式做了分析和比较：
供水方式 日用电量（kW•h） 每日节省
电量（kW•h） 节能
百分数 年节省
电费（元）
定速 528
恒压变速 399.2 128.8 24.4% 37,618
供水方式 日用电量（kW•h） 每日节省
电量（kW•h） 节能
百分数 年节省
电费（元）
变压变速 371 157 29.7% 45,850
气压+变压变速 269.3 258.7 49.0% 75,534

关于变频器供水节能分析

谢谢你的资料分析，我现在正发愁这个问题，目前小区对于变频供水的反应是买的起，用不起，有的小区平均算下来1吨水最少要用3-4度电，有的更高，用电量太大，物业负担不起
住户反应强烈，分摊算下来一吨要5元钱。你的资料我会好好研究。我的邮箱是 richard_vv@163.com,我姓黄

谢谢经验分享，太实用了！