范永亮,王瑞英,任榮華
(山西大學 后勤管理處,山西 太原 030006)
近年,隨著高校的擴招,學校建筑物的面積不斷增加,各類能耗也在增加。本文以某大學供水站為例,通過對供水模式的改進和供水設備的更換,從而滿足多用戶需求并降低能耗。
(1)概況:某大學南供水站建于2004年,內設高區、中區、低區供水系統及消防、噴淋系統,有2 000 m3蓄水池一座。主要用戶為學生公寓、學生餐廳、熱力站、辦公教學樓、游泳館以及教職工住宅。供水設備的控制系統為變頻器、軟啟動器,水源為市政自來水,初運行只有低區供水和消防、噴淋,供水面積105 097 m2。現所有系統均運行,供水面積250 746 m2,規劃供水面積350 746 m2。
(2)運行模式:南供水站原設計運行模式是所有供水系統均為市政自來水進蓄水池后,由水泵二次加壓供水。
(3)供水原設備選型:供水設備原設計選型具體如下:
低壓水泵 Q=274 m3/h,H=44 m,W=75 kW
中區水泵 Q=100 m3/h,H=60 m,W=30 kW
高區水泵 Q=504 m3/h,H=120 m,W=30 kW
(4)原有設備運行情況:僅有低區(1~6層)供水時,能滿足用戶水量、水壓的要求,但是低區水泵全天24 h運行,站內電耗量大。中區(7~17層)、高區(18~28層)運行后,存在水壓小或無水現象。兩區水泵全天24 h運行,水泵及進出水管道存在嚴重的發熱現象,電耗量大。
由于低區用戶多、用量大、水壓要求低,筆者建議利用市政自來水向低區供水,并以水泵輔助。經向市政自來水管理部門咨詢,自來水管網平時壓力為0.26 MPa,完全能滿足低區用戶的日常使用。考慮到一旦市政管網發生故障,低區水泵還需向用戶供水,故未對水泵進行拆除。考慮安全與節能的原則,供水站低區改造方案如圖1。當用水低峰時,低區用戶由市政管網直供水。當用水高峰時,市政管網壓力低于水泵啟動壓力,水泵自動啟動,止回閥關閉,低區管網與市政管網阻斷,當市政管網壓力大于水泵停泵壓力時,水泵停泵,止回閥開啟,低區供水管網與市政管網聯通。

圖1 供水站低區技術改造方案
完成上述改造后,筆者發現只有在清晨用水高峰時,水泵才運行,每日運行時間約1.5 h,其他時間市政管網直供。
針對中區、高區供水系統存在的問題,在滿足用戶對水壓、水量的要求以及水泵正常工作的條件下,要求充分節能。原水泵楊程太小,根本無法滿足要求,新水泵參數見下表:

表1 供水站水泵改造前后參數
在中、高區水泵出口管道處安裝氣壓罐,用戶不用水或用水量很小的時候,由氣壓罐供水,使水泵電機處于休眠狀態,從而節約電能。
通過供水站技術改造,節能效果非常明顯。通過試運行實驗記錄,情況如下:低區供水系統市政管網直供水站占地區總用水量的70%以上,從而為供水站節電約41萬kWh/年,降低水泵維修費,延長了水泵的使用壽命。中、高區供水系統節電12萬kWh/年,較好滿足用戶的用水需求。