高层建筑无负压二次供水系统节能研究

发布时间：2020-05-08 07:48

【摘要】：高层建筑的给排水能耗主要为二次供水系统能耗,无负压二次供水系统作为新兴供水系统,较传统的二次供水方式更节能和安全。但是现有无负压二次供水系统存在设计上过于保守,没有充分发挥无负压设备节能潜力、供水策略过于粗犷,在低用水量情况下能耗较高的问题。本文提出了基于建筑用水特征的精细化二次供水设计方法,以进一步降低无负压二次供水系统的能耗。研究发现:(1)充分考虑实际二次供水流量随时间变化对泵站能耗造成的影响,对水泵特性曲线进行二阶拟合,建立水泵能耗模拟计算方法,经实际监测数据验证,误差率低于1%,具有对水泵能耗模拟精度高、计算结果可靠的特点。(2)通过对大学生活动中心和学生宿舍的用水用电量数据监测分析表明,大学生活动中心高区用水特征明显,23时至次日7时几乎无用水,在这段时间无负压供水泵站仍然正常开启会导致大量能源的浪费,使用扬程合适的小流量水泵完成此时段的供水可以在保障建筑用水的同时又降低能耗。学生宿舍用水存在非常明显的时间分布特征,用水集中于早晨7时至8时和晚上22时至次日1时,其它时段均存在中等程度的用水,在用水高峰时段应采用大流量泵保证供水充足,其余时段使用较小流量的水泵可以降低能耗。建筑用水量与该建筑的使用情况、使用时段、使用人数等数据息息相关,明确建筑用途和使用方式对民用建筑用水量估计和用水特征估计十分重要。(3)无负压二次供水系统节能效果受流量、扬程、是否采用变频调速泵、变频调速方案等因素影响,根据前面研究成果基于大学生活动中心和学生宿舍用水特点和能耗计算模型,分用水时段匹配不同流量水泵,对两栋建筑进行了节能设计模拟优化,大学生活动中心和学生宿舍节能率分别达到50%和30%以上,节能效果明显。(4)通过对无负压供水系统水质进行为期两个月的定时监测,结果表明水质符合国家卫生标准,是安全的二次供水方式。
【图文】：

技术路线图,泵站,大学生活,能耗

逡逑（２）通过探宄无负压二次供水泵站能耗可能的影响因素（如流量、扬），寻找降低水泵能耗提高水泵效率的方法，探索大学生活动中心和学生宿能设计方案。逡逑（３）监测学生宿舍和大学生活动中心这两种具有典型性用水特征的民用用水用电情况，分析其用水量变化特征。逡逑（４）基于得出的学生宿舍和大学生活动中心用水特征和降低泵站能耗过优化泵站的设计和运行策略，对不同民用建筑的无负压二次供水系统进设计优化。逡逑（５邋）利用建立的水泵能耗模拟计算方法对设计优化后的泵站进行节能，探宄优化设计后泵站的节能效果。逡逑５．２技术路线图逡逑研宄技术路线图如图１－２所示。逡逑

大学生活,水泵,学生宿舍,负压

逦研究方法逡逑大学生活动中心使用的无负压二次供水水泵为ＣＲ２０－５型水泵（５．５ｋＷ）邋３台，两逡逑用一备，，如图２－１邋ａ所示。学生宿舍使用的无负压二次供水水泵为ＣＲ２０－７型水泵逡逑（７．５ｋＷ）邋３台，两用一备，如图２－ｌｂ所示。逡逑激＿逡逑ａ．大学生活动中心泵站逦ｂ．学生宿舍泵站逡逑图２－１二次供水栗站逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ邋ｗａｔｅｒ邋ｓｕｐｐｌｙ邋ｐｕｍｐｉｎｇ邋ｓｔａｔｉｏｎ逡逑２．３无负压二次供水系统运行状况监测逡逑为获得实验所需数据，需要对无负压二次供水系统的流量、进出口压强、频逡逑率、转速、耗电量等数据进行监测。对供水系统加装了压力表、水表、电表、转逡逑速采集器、频率采集器等设备，大学生活动中心运行监测设备如图２－２邋ａ－ｆ所示，逡逑学生宿舍部分运行监测设备如图２－２邋ｇ－ｈ所示。逡逑ａ？大学生活动中心水泵进口压力表逦ｂ．大学生活动中心水泵出口压力表逡逑ｃ．大学生活动中心水表逦ｄ．大学生活动中心电表逡逑１４逡逑
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU821

【参考文献】