用于自動化樓宇供水系統的壓力傳感器

用于自動化樓宇供水系統的壓力傳感器

摘要：在現代化的樓宇自動化系統(BAS)中，任何住宅或商業建筑都需要供水，BAS系統的壓力傳感器、流量傳感器、溫度傳感器的設計對于樓宇建設至關重要。

人們通常認為大廈內部的供水系統可靠、清潔，而來自城市供水網絡的自來水可能不滿足有些機構，甚至家庭用水的純度標準。賓館及其它商業機構的“生活”用水可能需要經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。在一個靜態水柱中，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，大氣壓差會達到43psi。如此大的壓力落差足以導致設備運轉不正常。

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備可接受的范圍之內。如果每個部件開始正常運轉，一般的系統設計足以滿足要求，但當管道出些裂縫，甚至斷裂時，大廈內部很快會發生“洪水泛濫”。此時，貫穿于整個BAS系統的壓力傳感器和電子控制單元可以快速關閉閥門，阻斷故障區域，并向BAS發出報警，指示故障和發生故障的位置。如果管道系統設計合理，進行系統維修時就不會影響建筑的其它區域。采用調速驅動電機驅動水泵，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、過濾及其它處理設備集成到BAS監控系統。

用于自動化樓宇供水系統的壓力傳感器

水的過濾和軟化

在發達國家，“城市”用水的質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，如果將這類設備集成在一起，將便于在發生故障或需要維護時進行自動通報。

通過監測流量、測量通過過濾器的總量，就能實現更準確的估算。如果不能預測沉淀液位，也就無法確定更換過濾器的最佳時間。最好是在流量保持一定水平的情況下監測濾芯兩側的壓力差。可針對新過濾器及被阻塞的過濾器生成壓力與流量的關系曲線。需要在過濾器兩側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(參見傳感器部分)，系統中還會用到溫度傳感器。可將這些傳感器的數據收集起來，送到監測系統，并作進一步處理。從分析結果判斷何時需要更換過濾器。另外，如果考慮過濾器發生破裂的情況，可能還需要檢測過濾器兩側的壓力是否太低。通過壓力監測，降低設備維護等級，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，并能及時發現故障，保證高質量用水。

對于水軟化器，大型系統也需要類似的壓力和溫度檢測，包括含鹽量、何時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檢測系統。對于具備再生功能的系統，可采用自動加鹽裝置，此時需要監測設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立住宅的熱水供應(DHW)，設備通常小而簡單，一般不需要(尚未)連接到任何HAS。但在大型居民區或商業建筑中，熱水系統容量較大并安裝相應的儀表。熱水器工作非常直觀，與簡單觀察輸出溫度并在其變化時做出響應相比，可以監測入水口和出水口的溫度及流量，并預測所需要的加熱速度。

這種改進的測量方法以及BAS功耗計算，能夠在入口水溫、環境溫度及流量變化時，把出口水溫保持在穩定狀態。這種測量方法有助于節約能源。如果控制器可以預測用量，例如，居民區在晚間的熱水用量較低，則可適當調低水溫，以節省能源。