用于分区供水的供水系统和方法技术方案

本公开提供了一种用于分区供水的供水系统和供水方法。该供水系统至少包括：第一水泵组；第二水泵组，其与所述第一水泵组串联并利用所述第一水泵组的供水的第二富裕扬程来叠压供水；第一和第二出水流量传感器，其分别连接到所述第一和第二水泵组的出水端，用于分别检测所述第一和第二水泵组的供水的第一和第二出水流量；以及控制柜，分别与所述第一水泵组、所述第二水泵组、所述第一出水流量传感器和所述第二出水流量传感器相连，并基于所检测到的第一出水流量和/或第二出水流量，来控制所述第一水泵组和/或所述第二水泵组内不同水泵配置参数(Q、H)对应工作。

【技术实现步骤摘要】
用于分区供水的供水系统和方法
本公开总体上涉及城市建筑供水领域，更具体地涉及一种用于分区供水的供水系统和方法。
技术介绍
在人们的日常生产、生活中，不可避免地需要用到各种水资源。因此，城市供水系统就成为了日常生产、生活中的重要组成部分。在目前的城市供水系统中，特别是中、高层建筑的供水系统中，主要采取了立式多级泵水库式供水设备和/或无负压供水设备等方式来进行供水。在传统的立式多级泵水库式供水设备中，一般采用1台以上的立式多级泵并联组合，实现水泵之间的互备关系，且各泵通过24小时水库取水，为对应的区域供水。此类供水方式因没有利用市政供水管网的余压，其能耗最高。如果针对高层建筑采用分区供水设计，则在项目建设时各区都需要配置一套二次供水设备。因为各区供水独立，无任何关联性，也就造成了各区在恒压供水过程中，为了保证出水压力恒定，水泵存在长期恒压对应扬程工作，这就造成了大量基础能耗损失。此外，由于高层建筑分区供水，各区水泵组互为独立，且系统还需要配置水库等，因此占地面积最大。此外，在传统的无负压供水设备中，一套无负压供水设备负责对应区域的供水。系统一般由一台或多台水泵并联实现互备供水。水泵进水端通过直接与市政供水管网的进水管对接叠加转压，此供水设备的好处就是始终直接利用市政管网余压，其相对于上述库泵供水方式可以节能25％左右。其缺点是此设备只能在市政主管网供水足够富裕的中小城市使用，而不能在中心城市使用(设备使用有较大局限性)。同样地，如果针对高层建筑采用分区供水设计，则在项目建设时各区需要配置一套二次供水设备，其各区供水独立，无任何关联性。也就造成了各区在恒压供水过程中，为了保证出水压力恒定，水泵存在长期恒压对应扬程工作，造成基础能耗损失。此外，因高层建筑大多采用分区供水，各区水泵组互为独立，故水泵组占地面积也很大。
技术实现思路
为了解决或至少减轻上述问题，提供了根据本公开实施例的用于分区供水的供水系统和方法。根据本公开的第一方面，提供了一种用于分区供水的供水系统。该供水系统至少包括：第一水泵组，其连接到市政供水管网或水池水箱，并利用所述市政供水管网的供水的第一富裕扬程来叠压供水；第一出水流量传感器，其连接到所述第一水泵组的出水端，用于检测所述第一水泵组的供水的第一出水流量；第二水泵组，其与所述第一水泵组串联并利用所述第一水泵组的供水的已有扬程和富裕流量来提供所需流量的叠压供水；第二出水流量传感器，其连接到所述第二水泵组的出水端，用于检测所述第二水泵组的供水的第二出水流量；以及控制柜，分别与所述第一水泵组、所述第二水泵组、所述第一出水流量传感器和所述第二出水流量传感器相连，并基于所检测到的第一出水流量和/或第二出水流量，来控制所述第一水泵组和/或所述第二水泵组内不同水泵配置参数，以在最佳工作效率上运行。在一些实施例中，所述供水系统还包括：第三水泵组，其与所述第二水泵组串联并利用所述第二水泵组的供水的已有扬程和富裕流量来提供所需流量的叠压供水；第三出水流量传感器，其连接到所述第三水泵组的出水端，用于检测所述第三水泵组的供水的第三出水流量，其中，所述控制柜还分别与所述第三水泵组和所述第三出水流量传感器相连，并基于所检测到的第一出水流量、第二出水量和/或第三出水流量，来控制所述第一水泵组、所述第二水泵组和/或所述第三水泵组内不同水泵配置参数，以在最佳工作效率上运行。在一些实施例中，所有水泵组均位于同一设备间。在一些实施例中，所述控制柜根据以下公式来控制各个水泵组：W＝Wmin+ΔW1+ΔW2，其中，W表示水泵组的单位电耗值，Wmin表示水泵组的最小单位电耗值，ΔW1表示由于水泵组实际运行效率偏离最高效率而导致的额外单位电耗值，ΔW2表示由于水泵组实际运行存在富裕扬程而导致的额外单位电耗值，其中，所述控制柜控制各水泵组以最小化ΔW1+ΔW2。在一些实施例中，其中，Q表示水泵组的总流量，t表示时间，H(Q，t)表示所述供水系统在工况(Q，t)下实际提供的总扬程，η(Q，H)表示水泵组在工况(Q，H)下的整体运行效率，H总(Q，t)表示所述供水系统在工况(Q，t)下的期望总扬程，ηmax(Q，H)表示水泵组在工况(Q，H)下的最高效率，Δη(Q，H)表示η(Q，H)同ηmax(Q，H)之间的效率偏差，ΔH(Q，t)表示H(Q，t)与H总(Q，t)之间的差值。在一些实施例中，每个水泵组由一个或多个SUS304不锈钢泵、与每个SUS304不锈钢泵相对应的一个或多个截止阀和一个或多个蝶阀组成。在一些实施例中，所述供水系统还包括：第一温度传感器，其连接到所述第一水泵组和所述控制柜，用于检测所述第一水泵组的水温；以及第一超温排水电磁阀，其连接到所述第一水泵组和所述控制柜，用于在所述第一温度传感器检测到水温超过预定阈值的情况下进行排水，以避免所述第一水泵组因发烫而降低使用寿命。在一些实施例中，所述供水系统还包括：第二温度传感器，其连接到所述第二水泵组和所述控制柜，用于检测所述第二水泵组的水温；以及第二超温排水电磁阀，其连接到所述第二水泵组和所述控制柜，用于在所述第二温度传感器检测到水温超过预定阈值的情况下进行排水，以避免所述第二水泵组因发烫而降低使用寿命。在一些实施例中，所述供水系统，还包括：第一压力传感器，其连接到所述第一水泵组的出水端，以测量所述第一水泵组的第一出水压力；以及第二压力传感器，其连接到所述第二水泵组的出水端，以测量所述第二水泵组的第二出水压力，其中，所述控制柜还根据所述第一出水压力和/或所述第二出水压力来控制各水泵组的工作功率。根据本公开的第二方面，提供了一种用于分区供水的方法。该方法包括：控制连接到市政供水管网或水池水箱的第一水泵组，以利用所述市政供水管网的供水的第一富裕扬程来叠压供水；使用连接到所述第一水泵组的出水端的第一出水流量传感器来检测所述第一水泵组的供水的第一出水流量；控制与所述第一水泵组串联的第二水泵组，以利用所述第一水泵组的供水的第二富裕扬程来叠压供水；使用连接到所述第二水泵组的出水端的第二出水流量传感器来检测所述第二水泵组的供水的第二出水流量；以及基于所检测到的第一出水流量和/或第二出水流量，来控制所述第一水泵组和/或所述第二水泵组内水泵的工作功率。在一些实施例中，所述方法还包括：控制与所述第二水泵组串联的第三水泵组，以利用所述第二水泵组的供水的第三富裕扬程来叠压供水；使用连接到所述第三水泵组的出水端的第三出水流量传感器来检测所述第三水泵组的供水的第三出水流量；以及基于所检测到的第一出水流量、第二出水量和/或第三出水流量，来控制所述第一水泵组、所述第二水泵组和/或所述第三水泵组的工作功率。在一些实施例中，所有水泵组均位于同一设备间。在一些实施例中，根据以下公式来控制各个水泵组：W＝Wmin+ΔW1+ΔW2，其中，W表示水泵组的单位电耗值，Wmin表示水泵组的最小单位电耗值，ΔW1表示由于水泵组实际运行效率偏离最高效率而导致的额外单位电耗值，ΔW2表示由于水泵组实际运行存在富裕扬程而导致的额外单位电耗值，其中，各水泵组被控制为最小化ΔW1+ΔW2。在一些实施例中，其中，Q表示水泵组的总流量，t表示时间，H(Q，t)表示所述供水系统在工况(Q，t)下实际提供的总扬程，η(Q，H)表示水泵组在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于分区供水的供水系统，至少包括：第一水泵组，其连接到市政供水管网或水池水箱，并利用所述市政供水管网的供水的第一富裕扬程来叠压供水；第一出水流量传感器，其连接到所述第一水泵组的出水端，用于检测所述第一水泵组的供水的第一出水流量；第二水泵组，其与所述第一水泵组串联并利用所述第一水泵组的供水的已有扬程和富裕流量来提供所需流量的叠压供水；第二出水流量传感器，其连接到所述第二水泵组的出水端，用于检测所述第二水泵组的供水的第二出水流量；以及控制柜，分别与所述第一水泵组、所述第二水泵组、所述第一出水流量传感器和所述第二出水流量传感器相连，并基于所检测到的第一出水流量和/或第二出水流量，来控制所述第一水泵组和/或所述第二水泵组内不同水泵配置参数，以在最佳工作效率上运行。

【技术特征摘要】
1.一种用于分区供水的供水系统，至少包括：第一水泵组，其连接到市政供水管网或水池水箱，并利用所述市政供水管网的供水的第一富裕扬程来叠压供水；第一出水流量传感器，其连接到所述第一水泵组的出水端，用于检测所述第一水泵组的供水的第一出水流量；第二水泵组，其与所述第一水泵组串联并利用所述第一水泵组的供水的已有扬程和富裕流量来提供所需流量的叠压供水；第二出水流量传感器，其连接到所述第二水泵组的出水端，用于检测所述第二水泵组的供水的第二出水流量；第三水泵组，其与所述第二水泵组串联并利用所述第二水泵组的供水的已有扬程和富裕流量来提供所需流量的叠压供水；第三出水流量传感器，其连接到所述第三水泵组的出水端，用于检测所述第三水泵组的供水的第三出水流量；以及控制柜，分别与所述第一水泵组、所述第二水泵组、所述第一出水流量传感器、所述第二出水流量传感器、所述第三水泵组和所述第三出水流量传感器相连，并基于所检测到的第一出水流量控制所述第一水泵组内不同水泵配置参数、第二出水流量控制所述第二水泵组内不同水泵配置参数和/或第三出水流量控制所述第三水泵组内不同水泵配置参数，控制柜优先调节效率偏差，其次调节富裕扬程偏差，以最小化各水泵组的整体额外单位电耗值，其中，所有水泵组以及控制柜均集成为一套设备安设于同一设备间。2.根据权利要求1所述的供水系统，其中，所述控制柜根据以下公式来控制各个水泵组：W＝Wmin+ΔW1+ΔW2其中，W表示水泵组的单位电耗值，Wmin表示水泵组的最小单位电耗值，ΔW1表示由于水泵组实际运行效率偏离最高效率而导致的额外单位电耗值，ΔW2表示由于水泵组实际运行存在富裕扬程而导致的额外单位电耗值，其中，所述控制柜控制各水泵组以最小化ΔW1+ΔW2。3.根据权利要求2所述的供水系统，其中，其中，Q表示水泵组的总流量，t表示时间，H(Q，t)表示所述供水系统在工况(Q，t)下实际提供的总扬程，η(Q，H)表示水泵组在工况(Q，H)下的整体运行效率，H总(Q，t)表示所述供水系统在工况(Q，t)下的期望总扬程，ηmax(Q，H)表示水泵组在工况(Q，H)下的最高效率，Δη(Q，H)表示η(Q，H)同ηmax(Q，H)之间的效率偏差，ΔH(Q，t)表示H(Q，t)与H总(Q，t)之间的差值。4.根据权利要求1所述的供...

【专利技术属性】
技术研发人员：范正义，
申请(专利权)人：武汉邦信汇通科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42