CN105178386A - 一种轻小型智能家用深井恒压供水系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轻小型智能家用深井恒压供水系统，包括供水缓冲器、气压罐、过滤装置，以及井泵进水系统和控制系统；所述供水缓冲器为一容器，所述供水缓冲器内装有水，所述水的上端设有处于密闭状态的气体，所述供水缓冲器上端设有压力传感器，所述压力传感器用于检测所述气体的压力；所述控制系统根据所述压力传感器检测到的数值控制所述井泵进水系统的工作。本发明的轻小型智能家用深井恒压供水系统是针对家用深井供水需要所开发的新一代低能耗、智能化的先进设备，比目前普遍采用的电控变频设备运行成本节能30％以上，占地小，投资省、水压更稳定；综合成本比其他供水方式低。

Description

一种轻小型智能家用深井恒压供水系统

技术领域

本发明涉及供水系统领域，具体是涉及一种轻小型智能家用深井恒压供水系统。

背景技术

由于我国是水资源相对贫乏的国家，受地表水分布及供水处理技术、经济发展水平等因素的影响，许多厂矿、农村及小型水厂都把地下水作为供水的主要水源。恒压供水技术尚未成熟时，就有过很多供水方式，最原始的供水方式是只有恒速井泵组供水的系统，这种供水方式水泵整日不停运转，从深井中加压直接到用户的供水网络，不仅不节能，还严重影响管网压力的稳定。随着技术的发展，出现了井泵配合使用水塔、水箱、高位水箱、气压罐等的供水方式，这些方式在传统的基础上有了很大改进，可以通过监测罐内压力来控制泵的开、停，起到一定的节能目的。随着城乡经济建设的发展，现有井泵供水方式已不能满足人民生活日益增长的需求，因此以变频调速为核心的恒压供水系统得到广泛应用。

目前，现有的家用深井恒压供水的系统投资成本相对比较高，结构组成比较复杂，占地面积较大，不少对于供水要求不高的农村地区难以接受这种供水系统。而且从深井抽出的水会含有少量泥沙，用户在使用之前必须将水静置澄清之后才能够使用，长期使用这种系统，会造成系统的水管堵塞，用户饮水短的水压偏低，这样需要经常维修。在一些地下水泥沙含量较高的地区，井泵磨损较大，容易出故障，偏远地区就会出现供水中断的状况，给日常生活带来极大的不便。另外生产生活用水的不均衡,如一般供水系统都要求24h不间断供水，对于纯生活供水系统，供水高峰主要集中在早中晚三个时段约8h，其余时间供水量很小，泵功率较大，尽管采用变频器调速，但由于调速水泵在小流量下运行效率很低，因而造成小流量供水时间段内浪费了很大的电能，如果水泵全开供水,势必造成水资源的极大浪费。有些用户采用分流回灌的办法，不仅耗水耗电严重，并可能导致水管破裂和设备的严重损坏。。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种轻小型智能家用深井恒压供水系统。

(二)技术方案

为达到上述目的，本发明提供了一种轻小型智能家用深井恒压供水系统，包括供水缓冲器、气压罐、过滤装置，以及井泵进水系统和控制系统；

所述井泵进水系统用于井底抽水并将抽到的水输送至所述过滤装置；

所述过滤装置过滤后的水依次输送至所述供水缓冲器和所述气压罐；

所述供水缓冲器为一容器，所述供水缓冲器内装有水，所述水的上端设有处于密闭状态的气体，所述供水缓冲器上端设有压力传感器，所述压力传感器用于检测所述供水缓冲器内气体的压力；

所述控制系统根据所述压力传感器检测到的数值控制所述井泵进水系统的工作。

进一步，所述井泵进水系统包括深井泵、倒流防止器和蝶阀，所述倒流防止器和蝶阀安装在所述深井泵的出水管道上，所述深井泵有两台，所述两台深井泵并联并分别与变频器连接，所述两台深井泵接方式采用互耦式，一台工作，另外一台不工作。

进一步，所述供水缓冲罐、气压罐和过滤装置安装在一个工作架上。

进一步，所述控制系统包括供水控制器和变频器，所述供水控制器为可编程逻辑控制器，所述变频器用于所述井泵进水系统的供电；所述可编程逻辑控制器接收所述压力传感器检测到的数值并按以下逻辑方式控制所述变频器工作：

当所述压力传感器检测到的数值小于预设值，则可编程逻辑控制器控制所述变频器增大电流输出频率；当所述压力传感器检测到的数值大于预设值，则可编程逻辑控制器控制所述变频器减小电流输出频率。

进一步，所述供水缓冲器罐体底面呈倾斜状，所述倾斜状底面的下端设有排污管，所述倾斜状底面的上端设有出水管。

进一步，所述气压罐为囊式气压罐，所述囊式气压罐的内部设有一个整体的气囊，工作时水进入所述气囊，而不与囊式气压罐的壳体接触。

进一步，所述气压罐有多个，所述多个气压罐以并联连接供水的方式相连，所述气压罐的并联端进水口处安装有防止倒流器。

进一步，还包括电控设备、所述电控设备、可编程逻辑控制器和变频器安装在一个小型控制柜，所述小型控制柜安装在所述工作架上，所述小型控制柜上还装设有接线座和触摸屏，所述接线座用于连接电源，所述触摸屏用于外部操作与显示。

(三)有益效果

本发明轻小型智能家用深井恒压供水系统具有以下优点：

1、自动化程度高，运行可靠，操作维护方便，不需专人看护。

2、高效节能，充分利用井泵的压力，切实有效的，最大限度的发挥了变频调速的节能效果。

3、供水设备洁净卫生，采用连续密闭的供水方式和过滤装置，减少了水源污染问题。

4、家用智能恒压供水系统运行噪音低，大部分时间，特别是夜间处于低噪音运行状态。

5.此供水系统兼有缓冲和动态补偿作用，而且占地面积小，结构简单，更具有市场价值。

附图说明

图1为本发明轻小型智能家用深井恒压供水系统的结构示意图；

图2为本发明轻小型智能家用深井恒压供水系统的工作原理图。

其中，1为深井泵，2为小型控制柜，3为防倒流器，4为蝶阀，5为过滤装置，6为供水缓冲器，7为气压罐，8为可编程逻辑控制器，9为工作架，10为压力传感器，11为电磁阀，12为远传压力传感器，13为排污管，14为供水端压力传感器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明的一种轻小型智能家用深井恒压供水系统的结构如图1和图2所示，包括供水缓冲器6、气压罐7、过滤装置5，以及井泵进水系统和控制系统；

所述井泵进水系统用于井底抽水并将抽到的水输送至所述过滤装置5；所述过滤装置5过滤后的水依次输送至所述供水缓冲器6和所述气压罐7；所述供水缓冲器6为一容器，所述供水缓冲器6内装有水，所述水的上端设有处于密闭状态的气体，所述供水缓冲器6上端设有压力传感器10，所述压力传感器10用于检测所述供水缓冲器6内气体的压力；所述控制系统根据所述压力传感器10检测到的数值控制所述井泵进水系统的工作。

其中，所述井泵进水系统包括深井泵1、倒流防止器3和蝶阀4，所述倒流防止器3和蝶阀4安装在所述深井泵1的出水管道上，所述深井泵1有两台，所述两台深井泵1并联并分别与变频器连接，所述两台深井泵1接方式采用互耦式。

如果深井泵1发生故障，通过传感器向控制系统传送深井泵故障信号，控制系统接受到故障信号后，作出判断，使故障深井泵1停止运行，同时启动另一台深井泵1。这两台深井泵1与变频器采用互耦连接，不可能同时使用，一台工作，另外一台不工作。

在本实施例中，所述供水缓冲罐6、气压罐7和过滤装置5安装在一个工作架9上。

在本实施例中，所述控制系统包括供水控制器和变频器，所述供水控制器为可编程逻辑控制器8，所述变频器用于所述井泵进水系统的供电；所述可编程逻辑控制器8接收所述压力传感器10检测到的数值并按以下逻辑方式控制所述变频器工作：当所述压力传感器10检测到的数值小于预设值，则可编程逻辑控制器8控制所述变频器增大电流输出频率；当所述压力传感器20检测到的数值大于预设值，则可编程逻辑控制器8控制所述变频器减小电流输出频率。

工作时，压力传感器10适时的将供水缓冲器中气体的压力传给可编程逻辑控制器8，可编程逻辑控制器8将气体压力与设定值进行比较，决定深井泵1的转速，以保持供水缓冲器6中气体压力的稳定，如果小于给定值，可编程逻辑控制器8向变频器发送信号，变频器接受到可编程逻辑控制器8的信号后，变频器使输出电流的频率增大，从而使深井泵1的转速增大，深井泵1的出水量增大。此时，供水缓冲器6压力达到设定压力；如果大于给定值，所述可编程逻辑控制器8向变频器发送信号，变频器接受到可编程逻辑控制器9的信号后，变频器使输出电流的频率下降，从而使深井泵1的转速下降，深井泵1的出水量减小；如果等于给定值，所述可编程逻辑控制器8向变频器发送信号，变频器接受到所述可编程逻辑控制器8的信号后，变频器使输出电流的频率不变，从而使深井泵1运行转速不变，深井泵1的出水量不变。当供水缓冲器6中气体压力很不稳定或开启深井泵1后仍不能使气体压力稳定到设定值时，供水缓冲器6压力传感器跳动大有可能是进水管网中水井液面过低，则可编程逻辑控制器8会使深井泵1停止运行。

在夜间用水量减少期间，供水端压力传感器14大于设定压力，供水端压力14设定压力值是压力传感器10的设定值的1.5倍，深井泵1自动进入休眠状态，由管网直接向用户供水，供水不足时，深井泵1在可编程逻辑控制器8的调控下自动恢复运行。当用户不用水或用水量很小时，设备自动进入停机休眠状态，打开气压罐的电磁阀11由设在设备出水侧并联的小流量气压罐7维持用户数量用水及管网漏水，用户用水压力罐不能维持供水管网所需压力时，供水缓冲罐压力传感器10到达下限值，设备自动唤醒，恢复正常运行，气压罐7进行补水，气压罐压力传感器12到达设定压力值，电磁阀11关闭。设备运行过程中充分利用自来水管网的剩余压力，始终既不对自来水管网造成不利影响又最大限度的满足用户需求，降低供水能耗，实现供水系统最优运行。

作为优化，所述供水缓冲器6罐体底面呈倾斜状，所述倾斜状底面的下端设有排污管13，所述倾斜状底面的上端设有出水管。

在本实施例中，所述气压罐7为囊式气压罐，所述囊式气压罐的内部设有一个整体的气囊，工作时水进入所述气囊，而不与囊式气压罐的壳体接触。一般的，所述气压罐7有多个，所述多个气压罐7以并联连接供水的方式相连，所述气压罐7的并联端进水口处安装有防止倒流器。

在本实施例中，还包括电控设备、所述电控设备、可编程逻辑控制器8和变频器安装在一个小型控制柜2，所述小型控制柜2安装在所述工作架9上，所述小型控制柜2上还装设有接线座和触摸屏，所述接线座用于连接电源，所述触摸屏用于外部操作与显示。

此外在供水端设有供水端压力传感器14，在气压罐7处设有远传压力传感器。

本发明的有益效果：

1、自动化程度高，运行可靠，操作维护方便，不需专人看护。

2、高效节能，充分利用井泵的压力，切实有效的，最大限度的发挥了变频调速的节能效果。

3、供水设备洁净卫生，采用连续密闭的供水方式和过滤装置，减少了水源污染问题。

4、家用智能恒压供水系统运行噪音低，大部分时间，特别是夜间处于低噪音运行状态。

5、此供水系统兼有缓冲和动态补偿作用，而且占地面积小，结构简单，更具有市场价值。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种轻小型智能家用深井恒压供水系统，其特征在于，包括供水缓冲器(6)、气压罐(7)、过滤装置(5)，以及井泵进水系统和控制系统；

所述井泵进水系统用于井底抽水并将抽到的水输送至所述过滤装置(5)；

所述过滤装置(5)过滤后的水依次输送至所述供水缓冲器(6)和所述气压罐(7)；

所述供水缓冲器(6)为一容器，所述供水缓冲器(6)内装有水，所述水的上端设有处于密闭状态的气体，所述供水缓冲器(6)上端设有压力传感器(10)，所述压力传感器(10)用于检测所述供水缓冲器(6)内气体的压力；

所述控制系统根据所述压力传感器(10)检测到的数值控制所述井泵进水系统的工作。

2.如权利要求1所述的轻小型智能家用深井恒压供水系统，其特征在于，所述井泵进水系统包括深井泵(1)、倒流防止器(3)和蝶阀(4)，所述倒流防止器(3)和蝶阀(4)安装在所述深井泵(1)的出水管道上，所述深井泵(1)有两台，所述两台深井泵(1)并联并分别与变频器连接，所述两台深井泵(1)接方式采用互耦式，一台工作，另外一台不工作。

3.如权利要求1或2所述的轻小型智能家用深井恒压供水系统，其特征在于，所述供水缓冲罐(6)、气压罐(7)和过滤装置(5)安装在一个工作架(9)上。

4.如权利要求1所述的轻小型智能家用深井恒压供水系统，其特征在于，所述控制系统包括供水控制器和变频器，所述供水控制器为可编程逻辑控制器(8)，所述变频器用于所述井泵进水系统的供电；所述可编程逻辑控制器(8)接收所述压力传感器(10)检测到的数值并按以下逻辑方式控制所述变频器工作：

当所述压力传感器(10)检测到的数值小于预设值，则可编程逻辑控制器(8)控制所述变频器增大电流输出频率；当所述压力传感器(10)检测到的数值大于预设值，则可编程逻辑控制器(8)控制所述变频器减小电流输出频率。

5.如权利要求1所述的轻小型智能家用深井恒压供水系统，其特征在于，所述供水缓冲器罐体(6)底面呈倾斜状，所述倾斜状底面的下端设有排污管(13)，所述倾斜状底面的上端设有出水管。

6.如权利要求5所述的轻小型智能家用深井恒压供水系统，其特征在于，所述气压罐(7)为囊式气压罐，所述囊式气压罐的内部设有一个整体的气囊，工作时水进入所述气囊，而不与囊式气压罐的壳体接触。

7.如权利要求6所述的轻小型智能家用深井恒压供水系统，其特征在于，所述气压罐(7)有多个，所述多个气压罐(7)以并联连接供水的方式相连，所述气压罐(7)的并联端进水口处安装有防止倒流器。

8.如权利要求4所述的轻小型智能家用深井恒压供水系统，其特征在于，还包括电控设备、所述电控设备、可编程逻辑控制器和变频器安装在一个小型控制柜(2)，所述小型控制柜(2)安装在所述工作架(9)上，所述小型控制柜(2)上还装设有接线座和触摸屏，所述接线座用于连接电源，所述触摸屏用于外部操作与显示。