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目前，市场中的无负压节能供水设备的基
本原理为胶囊式和补气式。二者的共同点都是
利用空气去补充负压形成的空间来避免负压的
产生。胶囊式，不与空气直接接触，它利用的
是胶囊外空气的进入或膨胀来解决负压问题；
补气式则与空气直接接触，它利用外界空气直
接进入储水容器来解决负压问题。无负压供水
设备的结构，可以从胶囊式和补气式供水设备
中找到自己的影子，不过囊式供水设备和补气
式供水设备是接在水泵的出口，而无负压供水
设备则是接在水泵的进口，胶囊式供水设备和
补气式供水设备，是利用空气的可压缩性将储
水容器内的水压出并向用户供水，无负压供水
设备则是利用空气来解决负压问题以避免水泵
抽水对管网形成负压。
无负压供水设备的背景
补气式供水设备与囊式供水设备，分别出
现在我国２０世纪４０年代和６０年代。当时的补
气式，是使用空气压缩机来完成的。无负压概
念，最早不是在供水方面提出的，而是在其它
液体容器领域，为了使盛有液体的容器不因摇
动产生负压使容器瘪进去，要增加负压消除装
置。我国在此方面的专利申请，始于１９８５年。
囊式供水设备和补气式供水设备的专利曾在
１９８８年左右出现了一个小高潮，而无负压供水
设备的专利到了１９９５年才首次出现，它是由江
西的朱钢平先生发明的，目前在无负压节能供
水设备方面的专利大约有６０多项。
过去很多城市的供水能力严重不足，为
了缓解用水高峰时供水能力和实际用水之间的
水量差距，很多地方不得不采用贮水池进行二
次加压供水的方式，来满足人们的用水需求。
贮水池的作用是显而易见的，用水低峰时它贮
满水，用水高峰时虽然自来水的供水量不足，
但由于贮水池的调蓄作用仍可以保证人们不间断的用水需求，在这种供水
方式中，自来水的能量给泄掉了，能源存在着极大的浪费。由于水是生命
的必需品，保证供水才是第一位的，所以那时候采用贮水池进行二次加压
供水就是一种必须的供水标准。无负压供水设备在那个年代很难发挥作
用，主要原因是建一个几十立方米甚至几百立方米的贮水池并不困难，但
要做一个同样容积的金属承压容器无论从成本角度，还是从安装使用角度
都存在极大的不经济性，所以那时如用无负压供水设备保证连续供水代价
是高昂的。
无负压供水设备的优势及存在的问题
随着经济的发展，目前全国大多数城市的供水能力有了突飞猛进的
提高，即使在最高日最高时，供水能力还有很大的富裕，这就为无负压供
水设备的使用奠定了基础。现在无负压供水设备最基本的特征是自来水直
接进入无负压设备，水泵将无负压罐中的水加压送向用户。１、节能：由
于自来水直接进入无负压设备，使得自来水的来水能量得到了利用。水泵
几乎只需补充供水压力和自来水压力之间的差值就行了；２、由于无贮水
池，占地面积较小，减少基建费用；３、设计合理的无负压设备还可以提
高卫生指标，由于无负压设备减少了贮水池，同时也就少了一个污染环
■ 北京金易奥科技发展有限公司研发基地
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节，所以在一定情况下，卫生情况变好了。虽然无负压供水设备有诸多优点，但目前无负压供水设备也存在着亟待解决的问题：
１、水泵选型问题：由于自来水压力在不同时间段或是在故障情况下的供水压力是不同的，无负压设备所用水泵的额定扬程和额定流量应能满足最不利情况下，正常供水的要求，也就是当自来水进水压力接近零的情况下，也应能正常供水。此时设计出的水泵，在自来水进水压力较高时，可能会出现过载或是运行效率很低的问题。
２、仍存在大量电能浪费的问题：由于水泵选型兼顾的范围过宽，如果没有合适的运行策略，不可避免地会使供水系统进入整体低效运行。 在无负压供水设备中，由于多数有变频器，所以一般不存在富裕扬而造成的浪费，但是却大量存在效率偏差造成的浪费，有时浪费可能将高达３０—４０％。
３、卫生隐患问题：有些无负压供水设备，在自来水压力较稳的情况下，无负压罐内的水不能形成良好的流动，如同死水。时间久了，其卫生情况存在隐患；利用外界空气直接进入罐内，来消除负压的无负压设备，空气的进入也会造成一定的二次污染。
４、水泵汽蚀问题：在补气式无负压供水设备中，由于在负压情况下，会有空气通过排气阀不断进入罐内，部分空气会溶入水中，在水泵进口吸力或离心力的作用下，空气析出变成水泡爆裂，从而发生汽蚀。有经验的给排水工作人员知道，这在泵站中是十分不利的，因为它会对水泵造成损害。
５、囊式无负压供水设备的胶囊寿命问题：在无负压供水设备中，由于负压发生时会产生对胶囊上部的下拉作用，时间久了胶囊极易在上部发生断裂。一般情况下，胶囊是按承受由里向外的压力而设计的，当承受负压时会大大降低胶囊的使用寿命。
６、容积及成本问题：建一个几十立方米甚至几百立方米的贮水池并不困难，但要做一个同样容积的金属承压容器无论从成本角度，还是从安装角度都存在极大的不经济性，从保障供水的连续性来讲，无负压设备的储水量还无法与蓄水池相比。
无负压设备在当前的应用情况目前，
“国家重大高技术产业化项目”
“国家重点科技成果推广项目”──泵站目标电耗节能技术，可以解决水泵选型面临的问题和大量的电能浪费问题，同时可使泵站一直运行在最低的电耗——“目标电耗”。在普通无负压节能供水设备的基础上，对无负压设备进出口和管路进行改进，完全可以避免卫生隐患、水泵汽蚀和囊式无负压供水设备的寿命等问题。北京金易奥科技发展有限公司生产的无
负压供水装置，除了容积及成本问题，其他问题都已解决。
由于无负压供水设备在节能方面的优异表现，在能源日益紧
张的今天，它的大规模推广已经凸显曙光。公司生产的清洁
型无负压节能供水设备，已经在中国人寿保险河北大厦 、汇
文大酒店、博深集团、石家庄市小区、惠阳市小区、吉林市
小区、哈尔滨市小区等１００多个单位中推广应用，根据供水
压力的不同，为用户节约了３０—８５％不等的电费。北京金
易奥科技发展有限公司的泵站“目标电耗”节能技术，在国
内很多大型泵站成功地改造原有的变频供水系统，像哈尔滨
三水厂（６５万吨／日）、石家庄地表水厂（４０万吨／日）、广
东惠阳水厂（４０万吨／日）等，创造了一个个在原有变频基
础上，继续节能７—３０％的神话。
“泵站目标电耗时代”已经来临，让泵站一次节能到底，
已不再是梦想。以“目标电耗”技术为依托的泵站节能网
（ｗｗｗ．ｐｕｍｐｓａｖｅ．ｃｏｍ），目前对国有大中型生产性企业和甲乙
级设计院免费提供服务。北京金易奥科技发展有限公司也可
采用世界上流行的“合同能源管理”模式投资节能技术与设
备，以一定时间内的节能收益由公司和用户按比例分成，期
满后设备及节电收益全部归用户。
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