作者:   發(fā)布時(shí)間:2014/5/6 9:11:53   瀏覽次數(shù):2895

用于自動化樓宇供水系統(tǒng)的壓力傳感器

摘要：在現(xiàn)代化的樓宇自動化系統(tǒng)(BAS)中，任何住宅或商業(yè)建筑都需要供水，BAS系統(tǒng)的壓力傳感器、流量傳感器、溫度傳感器的設(shè)計(jì)對于樓宇建設(shè)至關(guān)重要。

人們通常認(rèn)為大廈內(nèi)部的供水系統(tǒng)可靠、清潔，而來自城市供水網(wǎng)絡(luò)的自來水可能不滿足有些機(jī)構(gòu)，甚至家庭用水的純度標(biāo)準(zhǔn)。賓館及其它商業(yè)機(jī)構(gòu)的“生活”用水可能需要經(jīng)過各種方式處理后方可使用，包括過濾、軟化和消毒。

水壓

高層建筑往往存在水壓問題。在一個(gè)靜態(tài)水柱中，每米之間的大氣壓差為1分巴，或者高度每下降10英尺，壓力減小4.33lb/sq。多層建筑的樓層間距大約為10英尺，對于一座100層的摩天大廈，大氣壓差會達(dá)到43psi。如此大的壓力落差足以導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)不正常。

為了克服這一問題，需要用水泵為上層加壓，并需要用減壓閥將壓力限制在設(shè)備可接受的范圍之內(nèi)。如果每個(gè)部件開始正常運(yùn)轉(zhuǎn)，一般的系統(tǒng)設(shè)計(jì)足以滿足要求，但當(dāng)管道出些裂縫，甚至斷裂時(shí)，大廈內(nèi)部很快會發(fā)生“洪水泛濫”。此時(shí)，貫穿于整個(gè)BAS系統(tǒng)的壓力傳感器和電子控制單元可以快速關(guān)閉閥門，阻斷故障區(qū)域，并向BAS發(fā)出報(bào)警，指示故障和發(fā)生故障的位置。如果管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，進(jìn)行系統(tǒng)維修時(shí)就不會影響建筑的其它區(qū)域。采用調(diào)速驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動水泵，可以限制壓力沖擊，從而降低“水柱”壓力以及對管道系統(tǒng)的沖擊，在保證合理使用的前提下也有助于降低整體功耗。

高層建筑內(nèi)總是有幾層位于地下，還需要水泵把污水抽回到地面排水管道的水位。這就要求把潛水泵、水位檢測、過濾及其它處理設(shè)備集成到BAS監(jiān)控系統(tǒng)。

用于自動化樓宇供水系統(tǒng)的壓力傳感器

水的過濾和軟化

在發(fā)達(dá)國家，“城市”用水的質(zhì)量一般足以滿足洗滌等其它大多用途，但使用家庭過濾系統(tǒng)可確保水源沒有污染并且口感良好。軟水處理可以減少水垢的形成，并能提高肥皂和洗滌劑的效力。家用過濾器和軟化器通常沒有(尚未)連接到HAS：只是采用本地控制和指示，如果將這類設(shè)備集成在一起，將便于在發(fā)生故障或需要維護(hù)時(shí)進(jìn)行自動通報(bào)。

通過監(jiān)測流量、測量通過過濾器的總量，就能實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確的估算。如果不能預(yù)測沉淀液位，也就無法確定更換過濾器的最佳時(shí)間。最好是在流量保持一定水平的情況下監(jiān)測濾芯兩側(cè)的壓力差?？舍槍π逻^濾器及被阻塞的過濾器生成壓力與流量的關(guān)系曲線。需要在過濾器兩側(cè)安裝壓力傳感器和流量傳感器。此外，由于水溫一般會影響壓力傳感器的讀數(shù)(參見傳感器部分)，系統(tǒng)中還會用到溫度傳感器?？蓪⑦@些傳感器的數(shù)據(jù)收集起來，送到監(jiān)測系統(tǒng)，并作進(jìn)一步處理。從分析結(jié)果判斷何時(shí)需要更換過濾器。另外，如果考慮過濾器發(fā)生破裂的情況，可能還需要檢測過濾器兩側(cè)的壓力是否太低。通過壓力監(jiān)測，降低設(shè)備維護(hù)等級，并充分利用過濾器的有效使用期限，把水壓保持在合理水平，并能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，保證高質(zhì)量用水。

對于水軟化器，大型系統(tǒng)也需要類似的壓力和溫度檢測，包括含鹽量、何時(shí)加鹽以及其它潛在因素。水軟化器的類型各種各樣，有些水軟化器還采用了其它化學(xué)檢測系統(tǒng)。對于具備再生功能的系統(tǒng)，可采用自動加鹽裝置，此時(shí)需要監(jiān)測設(shè)備的工作狀況是否正常。

熱水器和鍋爐

住宅中，由于熱水器只用于獨(dú)立住宅的熱水供應(yīng)(DHW)，設(shè)備通常小而簡單，一般不需要(尚未)連接到任何HAS。但在大型居民區(qū)或商業(yè)建筑中，熱水系統(tǒng)容量較大并安裝相應(yīng)的儀表。熱水器工作非常直觀，與簡單觀察輸出溫度并在其變化時(shí)做出響應(yīng)相比，可以監(jiān)測入水口和出水口的溫度及流量，并預(yù)測所需要的加熱速度。

這種改進(jìn)的測量方法以及BAS功耗計(jì)算，能夠在入口水溫、環(huán)境溫度及流量變化時(shí)，把出口水溫保持在穩(wěn)定狀態(tài)。這種測量方法有助于節(jié)約能源。如果控制器可以預(yù)測用量，例如，居民區(qū)在晚間的熱水用量較低，則可適當(dāng)調(diào)低水溫，以節(jié)省能源。

用于自動化樓宇供水系統(tǒng)的壓力傳感器