范永亮,王瑞英,任荣华
(山西大学 后勤管理处,山西 太原 030006)
近年,随着高校的扩招,学校建筑物的面积不断增加,各类能耗也在增加。本文以某大学供水站为例,通过对供水模式的改进和供水设备的更换,从而满足多用户需求并降低能耗。
(1)概况:某大学南供水站建于2004年,内设高区、中区、低区供水系统及消防、喷淋系统,有2 000 m3蓄水池一座。主要用户为学生公寓、学生餐厅、热力站、办公教学楼、游泳馆以及教职工住宅。供水设备的控制系统为变频器、软启动器,水源为市政自来水,初运行只有低区供水和消防、喷淋,供水面积105 097 m2。现所有系统均运行,供水面积250 746 m2,规划供水面积350 746 m2。
(2)运行模式:南供水站原设计运行模式是所有供水系统均为市政自来水进蓄水池后,由水泵二次加压供水。
(3)供水原设备选型:供水设备原设计选型具体如下:
低压水泵 Q=274 m3/h,H=44 m,W=75 kW
中区水泵 Q=100 m3/h,H=60 m,W=30 kW
高区水泵 Q=504 m3/h,H=120 m,W=30 kW
(4)原有设备运行情况:仅有低区(1~6层)供水时,能满足用户水量、水压的要求,但是低区水泵全天24 h运行,站内电耗量大。中区(7~17层)、高区(18~28层)运行后,存在水压小或无水现象。两区水泵全天24 h运行,水泵及进出水管道存在严重的发热现象,电耗量大。
由于低区用户多、用量大、水压要求低,笔者建议利用市政自来水向低区供水,并以水泵辅助。经向市政自来水管理部门咨询,自来水管网平时压力为0.26 MPa,完全能满足低区用户的日常使用。考虑到一旦市政管网发生故障,低区水泵还需向用户供水,故未对水泵进行拆除。考虑安全与节能的原则,供水站低区改造方案如图1。当用水低峰时,低区用户由市政管网直供水。当用水高峰时,市政管网压力低于水泵启动压力,水泵自动启动,止回阀关闭,低区管网与市政管网阻断,当市政管网压力大于水泵停泵压力时,水泵停泵,止回阀开启,低区供水管网与市政管网联通。
图1 供水站低区技术改造方案
完成上述改造后,笔者发现只有在清晨用水高峰时,水泵才运行,每日运行时间约1.5 h,其他时间市政管网直供。
针对中区、高区供水系统存在的问题,在满足用户对水压、水量的要求以及水泵正常工作的条件下,要求充分节能。原水泵杨程太小,根本无法满足要求,新水泵参数见下表:
表1 供水站水泵改造前后参数
在中、高区水泵出口管道处安装气压罐,用户不用水或用水量很小的时候,由气压罐供水,使水泵电机处于休眠状态,从而节约电能。
通过供水站技术改造,节能效果非常明显。通过试运行实验记录,情况如下:低区供水系统市政管网直供水站占地区总用水量的70%以上,从而为供水站节电约41万kWh/年,降低水泵维修费,延长了水泵的使用寿命。中、高区供水系统节电12万kWh/年,较好满足用户的用水需求。