用于自动化楼宇供水系统的压力传感器

作者:   发布时间:2014/5/6 9:11:53   浏览次数:2621

用于自动化楼宇供水系统的压力传感器

摘要：在现代化的楼宇自动化系统(BAS)中，任何住宅或商业建筑都需要供水，BAS系统的压力传感器、流量传感器、温度传感器的设计对于楼宇建设至关重要。

人们通常认为大厦内部的供水系统可靠、清洁，而来自城市供水网络的自来水可能不满足有些机构，甚至家庭用水的纯度标准。宾馆及其它商业机构的“生活”用水可能需要经过各种方式处理后方可使用，包括过滤、软化和消毒。

水压

高层建筑往往存在水压问题。在一个静态水柱中，每米之间的大气压差为1分巴，或者高度每下降10英尺，压力减小4.33lb/sq。多层建筑的楼层间距大约为10英尺，对于一座100层的摩天大厦，大气压差会达到43psi。如此大的压力落差足以导致设备运转不正常。

为了克服这一问题，需要用水泵为上层加压，并需要用减压阀将压力限制在设备可接受的范围之内。如果每个部件开始正常运转，一般的系统设计足以满足要求，但当管道出些裂缝，甚至断裂时，大厦内部很快会发生“洪水泛滥”。此时，贯穿于整个BAS系统的压力传感器和电子控制单元可以快速关闭阀门，阻断故障区域，并向BAS发出报警，指示故障和发生故障的位置。如果管道系统设计合理，进行系统维修时就不会影响建筑的其它区域。采用调速驱动电机驱动水泵，可以限制压力冲击，从而降低“水柱”压力以及对管道系统的冲击，在保证合理使用的前提下也有助于降低整体功耗。

高层建筑内总是有几层位于地下，还需要水泵把污水抽回到地面排水管道的水位。这就要求把潜水泵、水位检测、过滤及其它处理设备集成到BAS监控系统。

用于自动化楼宇供水系统的压力传感器

水的过滤和软化

在发达国家，“城市”用水的质量一般足以满足洗涤等其它大多用途，但使用家庭过滤系统可确保水源没有污染并且口感良好。软水处理可以减少水垢的形成，并能提高肥皂和洗涤剂的效力。家用过滤器和软化器通常没有(尚未)连接到HAS：只是采用本地控制和指示，如果将这类设备集成在一起，将便于在发生故障或需要维护时进行自动通报。

通过监测流量、测量通过过滤器的总量，就能实现更准确的估算。如果不能预测沉淀液位，也就无法确定更换过滤器的最佳时间。最好是在流量保持一定水平的情况下监测滤芯两侧的压力差。可针对新过滤器及被阻塞的过滤器生成压力与流量的关系曲线。需要在过滤器两侧安装压力传感器和流量传感器。此外，由于水温一般会影响压力传感器的读数(参见传感器部分)，系统中还会用到温度传感器。可将这些传感器的数据收集起来，送到监测系统，并作进一步处理。从分析结果判断何时需要更换过滤器。另外，如果考虑过滤器发生破裂的情况，可能还需要检测过滤器两侧的压力是否太低。通过压力监测，降低设备维护等级，并充分利用过滤器的有效使用期限，把水压保持在合理水平，并能及时发现故障，保证高质量用水。

对于水软化器，大型系统也需要类似的压力和温度检测，包括含盐量、何时加盐以及其它潜在因素。水软化器的类型各种各样，有些水软化器还采用了其它化学检测系统。对于具备再生功能的系统，可采用自动加盐装置，此时需要监测设备的工作状况是否正常。

热水器和锅炉

住宅中，由于热水器只用于独立住宅的热水供应(DHW)，设备通常小而简单，一般不需要(尚未)连接到任何HAS。但在大型居民区或商业建筑中，热水系统容量较大并安装相应的仪表。热水器工作非常直观，与简单观察输出温度并在其变化时做出响应相比，可以监测入水口和出水口的温度及流量，并预测所需要的加热速度。

这种改进的测量方法以及BAS功耗计算，能够在入口水温、环境温度及流量变化时，把出口水温保持在稳定状态。这种测量方法有助于节约能源。如果控制器可以预测用量，例如，居民区在晚间的热水用量较低，则可适当调低水温，以节省能源。

用于自动化楼宇供水系统的压力传感器