科创中国

项目简介：

该项目属于节能环保新能源领域，目前已经进入产业化阶段。

随着城市的发展，城市供水二次加压泵站已经是工矿企业、学校、小区和城市高层建筑等给水系统中不可缺少的组成部分。

目前，二次加压泵站的常规工作方式都是采用市政管网中的水直接进到低位蓄水池储存和调节水量，然后用加压水泵从低位蓄水池吸水加压后送到高层用户。这样城市给水管网的余压（随着加压泵站在市政管网中的位置不同而不同，一般在0.18Mpa-0.40Mpa）就被完全无功消耗了，浪费了能量。

如何将管网余压利用，节省管网余压，又不影响周围市政管网的供水能力，产生更好的社会效益和经济效益就成为当代给排水领域一个崭新的课题。

针对以上问题，经过近5年的研究和生产实践，我校土建学院市环系姚宏老师节能课题组开发出来一种新型、高效的节能设备及相应的优化控制系统：管网余压利用节能器。该系统在工程实践中的使用证明可以有效提高泵进口压力，变频泵将随着进水压力的升高而转速下降，泵的工作扬程减少，能耗降低，从而达到节能的目的；同时克服了现有直抽供水产品对供水管网和特殊用户的不利影响。本技术已获得2项国家发明专利。

该系统具有以下优点：

（1）保证管网最低压力且无负压

该设备采用中国最新专利技术，通过设计独特的优化控制系统，可以保证自来水管网的最小压力要求，防止自来水管网压力的下降问题，不影响周围用户用水安全，如用户条件符合相关部门要求，可实现在自来水管网上直接加压供水。

（2）无二次污染

由于该设备为全密封结构，根据工程具体情况可有效减小清水池容积或可以不用修建水池，降低了传统水池供水方式中存在的二次污染问题。

（3）节能效果显著

可充分利用自来水管网的余压，当自来水管网流量及压力满足需要时提升设备就停机，压力全部由自来水管网直接供给；如流量不满足时提升设备从水池和管网可同步供水；流量大时则可及时补充清水池；因此在常规二次加压基础上节能效果根据用户进出水压力情况可达30%-90%。

（4）节约一次性投资

采用该设备可降低水池容积或不用建水池、水箱，节约了修建水池或水箱的一次性投资。另外，因采用该设备降低了二次污染，不需要上二次处理设备，进一步节约了一次性投资。

（5）不浪费水资源

由于使用该设备的供水方式及特点，减少了二次加压过程中普遍存在的跑、冒、滴、渗、漏问题，不浪费水资源，节水非常显著。

（6）使用寿命长

该设备主要元器件全部采用进口件，控制功能强大，自动化程度高，无需人员值守，既可自动运行，又可手动运行，对管网、电网无冲击，设备使用寿命长。

（7）占地小、安装快捷方便

设备对泵房基础无特殊要求，成套出厂，施工周期短，安装快捷方便。

应用范围：

（1）适合任何新建和改扩建二次加压供水泵站（包括直接加压和间接加压泵站）；

（2）城镇供水系统中居民、企事业单位、学校、公共建筑的楼房或小区的生活供水系统、消防供水系统或生活与消防共用供水系统；

（3）高层建筑分级加压联动控制节能供水系统；

（4）各类厂矿生产供水系统或生产与生活共用供水系统。

预期效果：

课题组在8个改造泵站测得试验结果表明：某泵站改造后采用该系统与改造前只用变频泵单独运行对比，节能率在40%～80%，改造前变频泵每天供水1800立方米时耗电量为387kW·h，按节能率计算每天节约电费387×50%=193.5度，每度电按0.8元计算,每年节约193.5×0.8×365=5.6502万元。改造费用为15万元，约2-3年内就可把改造费用节约下来，如果供水量大的泵站在1-2年就可收回投资成本。

据调查北京市每年需要新建、改建的二次加压供水系统在5000套左右，如10%的泵站都采用该项技术，节能率按20%计算，按每度电0.8元计算，每个泵站年平均节约费用为3万元，这样该项技术可为北京市节省运行费用约为1500万元。如果推广到全国将会带来更可观的经济效益和社会效益。