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我是“節(jié)能先鋒”--高層住宅給水系統(tǒng)的自白

    我叫高層住宅給水系統(tǒng)，在眾多節(jié)能新產(chǎn)品中，我以優(yōu)異節(jié)能性能被人們譽為“節(jié)能先鋒”。

    當今世界，極端災(zāi)害天氣頻頻發(fā)生，冰川融化、海平面上升、干旱持續(xù)、暴雨成災(zāi)……嚴重威脅著人類的生存。今天，節(jié)能減排、保護環(huán)境成為人類必須共同面對的重要課題。我，就在這種大氣候下應(yīng)運而生。

    高層住宅給水系統(tǒng)，顧名思義，就是一種綜合應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，以改變電機工作電源頻率和幅度，來控制交流電動機電力傳動的元件。我的誕生，凝結(jié)著人類的智慧和汗水。

    工程師們?yōu)榱孙L(fēng)機、水泵等設(shè)備安全可靠運行，在設(shè)計配用動力驅(qū)動時，都留有一定的富余量。在電機不是滿負荷運行時，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成電能的浪費。舉例來說，一匹半馬才能把一車貨物拉上高坡，人們通常會選擇兩匹馬來完成任務(wù)。這里不是還有半匹馬沒有發(fā)揮作用嗎？很顯然，如果根據(jù)馬的承載量來匹配貨物，就可以減少浪費，實現(xiàn)效益最大化。同樣的道理，完全可以應(yīng)用在動力驅(qū)動富余量上。如果能使電機的轉(zhuǎn)速達到人們實時所需的要求，那么系統(tǒng)損耗的能量就自然而然減少了！

    為實現(xiàn)電力傳動裝置的有效控制，中贏工程師們進行了大膽的創(chuàng)新。1998年，世界上第一臺高層住宅給水系統(tǒng)開發(fā)成功，并投入商業(yè)運行。經(jīng)過十多年的發(fā)展，交流電機變頻調(diào)速成為節(jié)約電能、改善生產(chǎn)工藝流程、提高產(chǎn)品質(zhì)量、以及改善運行環(huán)境的一種主要手段。與之相對應(yīng)，我們的高層住宅給水系統(tǒng)以高效率、高功率因數(shù)，以及優(yōu)異的調(diào)速和啟制動性能而廣受用戶青睞，在眾多領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。

    首先是軟啟動功能。電機硬啟動，直接啟動電流往往是其額定電流的3-5倍，忽然增高的電流不僅增加了電機的設(shè)計生產(chǎn)難度，而且對電網(wǎng)系統(tǒng)容量、輸配電設(shè)施造成嚴重沖擊，對擋板、閥門等設(shè)備的損害也極大。高層住宅給水系統(tǒng)作用就是改變交流電機供電的頻率和幅值，從而改變其運動磁場的周期，達到平滑控制電動機轉(zhuǎn)速的目的。這使電機啟動電流從零開始，逐漸增加，最大值也不超過額定電流，減輕了對電網(wǎng)的沖擊和對供電容量的要求，延長了設(shè)備的使用壽命。

    其次是優(yōu)化電機運行。在風(fēng)機、中央空調(diào)等系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的供水方式是采用水塔、高位水箱、氣壓罐等設(shè)施來實現(xiàn)的。出水口水壓大小往往受水箱高度、儲水量等因素影響，時常發(fā)生變化，要真正實現(xiàn)恒壓并不容易。另外，風(fēng)機、泵類等設(shè)備傳統(tǒng)的調(diào)速方法是靠調(diào)節(jié)出入口的擋板、閥門開度來調(diào)節(jié)給風(fēng)量和給水量。當輸入功率過大時，大量能源就消耗在擋板、閥門的截流過程中，造成了浪費。這就像是人們在沒有準確核算工程量的前提下就把大大超出需求量的磚塊運上了高樓，造成人力和工時的浪費。如今，工程師們組合變頻器、PID調(diào)節(jié)器、單片機、PLC等，形成一個控制系統(tǒng)，就可以調(diào)節(jié)水泵的輸出流量，減少無效勞動。人們只要設(shè)定泵站總管的出水壓力，設(shè)定值與反饋的實際值進行比較，其差值經(jīng)過運算處理后，系統(tǒng)會發(fā)出控制指令，控制水泵電動機的投運臺數(shù)和轉(zhuǎn)速，從而達到給水總管壓力恒定的目標。與調(diào)節(jié)閥門控制水壓相比，該系統(tǒng)降低了管道阻力，大大減少了截流損失的效能，而且不需要人工頻繁操作，降低了勞動強度。如今，在自來水廠、生活小區(qū)、消防供水系統(tǒng)、污水提升及處理系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)排灌、音樂噴泉等場所，都有我忙碌的身影。

    在中央空調(diào)、風(fēng)機等系統(tǒng)中，我們也有不俗的表現(xiàn)。中央空調(diào)是按照最大需要冷(熱)量再加10～20%來設(shè)計的，耗電量大，節(jié)能潛力也大。用我去對中央空調(diào)制冷壓縮機、冷凍泵、冷卻泵、冷卻塔風(fēng)扇、回風(fēng)裝置等進行調(diào)速節(jié)能控制，就可以避免過大流量和過大壓力，保證系統(tǒng)正常有效運行，可以節(jié)電20%～50%。

    產(chǎn)生經(jīng)濟效益的同時，高層住宅給水系統(tǒng)的社會效益也十分顯著。據(jù)測算，單單ABB集團在全球范圍內(nèi)已經(jīng)生產(chǎn)并安裝的高層住宅給水系統(tǒng)每年就能節(jié)電1150億度，相應(yīng)減少9700萬噸二氧化碳排放，超過芬蘭一年的二氧化碳排放量。

    第三是對系統(tǒng)具有保護功能。在檢知系統(tǒng)中的異常狀態(tài)后，我可以自動修正動作或者封鎖電力半導(dǎo)體器件PWM控制信號，使電機自動停車，如過電流失速防止、過電流切斷、半導(dǎo)體冷卻風(fēng)扇過熱和瞬時停電保護等。

    聽完我的自白，您會認為我是名副其實的“節(jié)能先鋒”吧，那么，就請您在生產(chǎn)生活中，給我充分發(fā)揮作用的機會！