自上世紀(jì)末，城市高樓迅猛崛起、參差林立。二次增壓供水又成為新世紀(jì)人們的又一課題。傳統(tǒng)供水的方式，普遍存在耗能、水質(zhì)污染重、泵房占地面積大、設(shè)備噪音大、檢修率高、水壓不穩(wěn)定。中贏供水針對此種情形，專門組織科研人員，成立了一支從調(diào)研、客訪到建檔和設(shè)計的快速反應(yīng)隊伍。兩年來經(jīng)我司改造了180多個傳統(tǒng)供水，平均節(jié)電70%以上，每月節(jié)電基本在千度以上。
一、變頻供水節(jié)能原理
無負(fù)壓與傳統(tǒng)供水設(shè)備優(yōu)缺點對比
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傳統(tǒng)設(shè)計：普通變頻供水設(shè)備
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HBW無負(fù)壓供水設(shè)備
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| 供水方式
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普通的供水設(shè)備如果直接串接到自來水管道上，工作時會有吸程，使自來水管網(wǎng)產(chǎn)生負(fù)壓，如果大面積使用就會出現(xiàn)搶水現(xiàn)象，使整個城市給水出現(xiàn)混亂。于是人們采用修不銹鋼水箱或設(shè)置水池的給水方式二次加壓給水，自來水全部放入不銹鋼水箱或水池中，再二次加壓給水。
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采用真空抑制技術(shù)，使給水設(shè)備與自來水管網(wǎng)直接串接，不產(chǎn)生負(fù)壓，不用建水池,設(shè)水箱。
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| 供水質(zhì)量
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純凈的自來水全部放入水池中，各種臟物極易進(jìn)入水池，嚴(yán)重污染水源，尤其夏天，水極易變質(zhì)、變味，影響用戶的身體健康。
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純凈的自來水經(jīng)加壓后直接供到住戶，穩(wěn)流補(bǔ)償器采用SUS304不銹鋼材質(zhì)，密封連接，不產(chǎn)生任何污染，用戶可以喝到符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的飲用水。
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| 節(jié)水
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水箱的滲、跑、冒、滴、漏現(xiàn)象嚴(yán)重，大量的水白白流失。水箱還需定期消毒沖洗，耗費一定的水資源。
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全封閉結(jié)構(gòu)運行，避免了滲、跑、冒、滴、漏等現(xiàn)象發(fā)生，取消水箱，節(jié)約了消毒沖洗用水。經(jīng)過對8個地區(qū)105家顧客調(diào)查測算，綜合節(jié)水可達(dá)13％以上。
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| 節(jié)能情況
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自來水過來的水全部放入水箱，原有的壓力全部變?yōu)榱悖購牧汩_始加壓供水，自來水原有壓力白白浪費。這種給水方式能耗大，設(shè)備運行費用高，使用不經(jīng)濟(jì)。
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因與自來水管網(wǎng)直接串接 ，可以充分利用自來水管網(wǎng)的原有壓力，在微機(jī)控制下，根據(jù)自來水的壓力來調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)，只對自來水的進(jìn)水壓力和出水壓力的差進(jìn)行補(bǔ)壓。設(shè)備大部分時間在較低頻率下運行，耗電量少。采用節(jié)能公司獨特的優(yōu)化變頻技術(shù)，進(jìn)一步節(jié)能，綜合節(jié)能一般可達(dá)20％－90％。
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| 投資分析
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設(shè)水池，設(shè)備占地面積大，工程總投資大；水質(zhì)污染嚴(yán)重，需用凈化設(shè)備；需定期清洗，增添日常維護(hù)管理費用。
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取消水池，可減少大量的工程投資；使用該設(shè)備水質(zhì)無二次污染，不需要安裝凈化水設(shè)備，進(jìn)一步節(jié)省投資；無日常清洗維護(hù)費用；充分利用了自來水管網(wǎng)原有壓力，節(jié)約日常用電開支。
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無負(fù)壓供水設(shè)備泵房內(nèi)示意圖
中贏無負(fù)壓供水設(shè)備特點
中贏無負(fù)壓供水設(shè)備原理圖
中贏無負(fù)壓供水設(shè)備現(xiàn)場圖片
運行費用及投資對比分析
運行費用分析
傳統(tǒng)設(shè)計供水方式：將自來水放入生活水箱，再用變頻設(shè)備加壓向各用水點供水，該供水方式存在著自來水原有供水壓力被白白浪費，而且水箱存在著嚴(yán)重的二次污染。傳統(tǒng)設(shè)計方案中所設(shè)置的水箱需定期清洗（掃）和處理，按廣東省的城市供水條例規(guī)定，水箱應(yīng)每季度清洗一次。同時，因為水箱不是全密封結(jié)構(gòu)，在管理上還存在著對供水安全的擔(dān)憂，并需要相應(yīng)增加必要的安全防護(hù)措施費用。
而HBW無負(fù)壓供水設(shè)備與自來水輸水管網(wǎng)直接串接，可以充分利用自來水管網(wǎng)原有的壓力；采用節(jié)能智能變頻控制技術(shù)，設(shè)備的電機(jī)泵在微機(jī)控制下，根據(jù)自來水的壓力來調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，只對自來水的進(jìn)水壓力和所需壓力的差進(jìn)行補(bǔ)壓，不做無用功,節(jié)能效果顯著，與傳統(tǒng)設(shè)計的采用常規(guī)繼電接觸器控制的給水設(shè)備相比，節(jié)電可達(dá)20%～60%以上。其節(jié)能分析如下：
1、節(jié)能分析：
選用HBW型無負(fù)壓供水設(shè)備可充分利用自來水管網(wǎng)原有的壓力，在此基礎(chǔ)上差多少，補(bǔ)多少。該工程自來水市政管網(wǎng)用水平均時的供水壓力為0.25Mpa，水流進(jìn)入地下室供水設(shè)備自來水壓力約有0.3 Mpa.在充分利用自來水壓力后，綜合節(jié)能大約在40%左右，對此工程而言，加壓部分日用水量按600m3計算，
節(jié)能分析如下：水泵電耗：W =γQ H /η
式中：γ—— 水的容重，9.8kN/m3 ； Q —— 流量， m3/s ；
H —— 水被提升的高度，m ； η—— 水泵機(jī)組的效率。
水泵機(jī)組的效率為η=η泵×η傳×η電=0.82×0.95×0.9=0.70
其中：η泵為水泵效率；η傳為傳動效率；η電為電機(jī)效率。
結(jié)論：采用無負(fù)壓供水方式與傳統(tǒng)供水方式相比，每天可節(jié)省水泵耗電為:W2=9.8kN/m3×960m3×30m/（3600×0.70）≈112Kw?h。
每度電費按照0.9元計，每年可節(jié)省電費約：112Kw?h×0.9元/ Kw?h×365≈3.68萬元。
2、水箱清洗費用：
按有關(guān)規(guī)定，每年需清洗四次以上，需要大量的人力物力，造成不必要的資源浪費，清洗一次還需停水半天，給生活帶來不便。選用HBW供水設(shè)備可節(jié)省清洗費用約△E≈1.2萬元/年;
3、管理及維護(hù)費用：
HBW無負(fù)壓供水設(shè)備，采用全自動運行，不需專人值守，在系統(tǒng)設(shè)定的供水壓力下，全智能運行，水泵自動切換，設(shè)備質(zhì)量可靠，維護(hù)管理運行極為簡單方便。僅此一項選用HBW無負(fù)壓供水設(shè)備可節(jié)省維護(hù)費用1.20萬元/年+人工費用2.40萬元/年=3.6萬元/年；
綜上所述：采用HBW無負(fù)壓供水設(shè)備與傳統(tǒng)供水方式相比，每年可節(jié)省運行
管理費用約在8.48萬左右。按照設(shè)備壽命25年計算，可節(jié)約運行管理費用212萬元。
原設(shè)計供水系統(tǒng)投資情況分析
1、就本工程而言，按照原設(shè)計：
①、1個不銹鋼水箱容積共45立方；
②、1套變頻供水設(shè)備；
③、1套消毒設(shè)備；（按照規(guī)范）
④、水箱配套設(shè)施；
2、原設(shè)計投資分析
⑴、水箱價格按1500元/m3估算按照標(biāo)準(zhǔn)生活水箱需SUS304不銹鋼，則水箱需投資約1500元/m3×150m3=22.5萬元；
⑵、因自來水水質(zhì)二次污染而加設(shè)紫外線臭氧一體化消毒設(shè)備，需投資消毒設(shè)備1套，總費用約3萬元；
⑶、如采用1套變頻給水設(shè)備，按照中檔配置，設(shè)備投資大約在30萬元以上；
⑷、可以省掉水箱浮球閥及配套閥門，包括管道及施工費用，總計約2.5萬元。同時省掉浮球閥杜了跑水現(xiàn)象；
選用無負(fù)壓設(shè)備直接增加的收益
⑴、環(huán)保方面
可以杜了二次污染，保障供水的安全。防止鼠、蚊蟲以及防止有人投毒破壞。
⑵、節(jié)水方面
選用HBW無負(fù)壓供水設(shè)備采用全密閉結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，防治了有水池水箱的跑、冒、滴、漏等浪費水資源的現(xiàn)象，同時也節(jié)省了定期清洗而造成對水資源的浪費。通過對8個地區(qū)105家用戶進(jìn)行比較，節(jié)水可達(dá)5%-13%以上，這樣無形中又節(jié)省了投資成本。
設(shè)計、施工及安裝等方面
原設(shè)計供水方案設(shè)有水箱，相應(yīng)地增加了供水系統(tǒng)中管路的復(fù)雜性和安裝維護(hù)的不方便性，因為水箱需設(shè)有浮球閥、溢水，泄水管等復(fù)雜的管路系統(tǒng)。而采用無負(fù)壓供水方案中減少了水箱等主要構(gòu)筑物，簡化了供水系統(tǒng)的設(shè)計和安裝，并且大大縮短了安裝工期。
綜上所述：
采用普通的變頻的供水系統(tǒng)，水箱和設(shè)備及配套設(shè)施投資大約在30萬元左右；
C、結(jié)論
綜上所述：選用HBW無負(fù)壓供水設(shè)備與原設(shè)計的供水系統(tǒng)相比：
①、居民從此用上全程無二次污染的干凈水，提高樓盤價值，增加間接效益；
②、原設(shè)計設(shè)備及附屬設(shè)施綜合投資約為35萬元；
③、節(jié)省后期管理費用8.48萬元/年，按照25年計算，可節(jié)約運行管理費用192萬元；
中贏供水設(shè)備產(chǎn)品參數(shù)
控制方式：變頻控制
安裝場所：室內(nèi)
溫度環(huán)境：+5℃—+40℃
輸送液體：清水
液體溫度：0℃—+70℃
最高使用壓力：20kg/cm3
最小吸入壓力：0.2kg/cm3
允許吸入壓力：受到最高使用壓力限制
水泵：立式/臥式多級離心泵
水泵組合臺數(shù)：2---6臺
電源：三湘×220/330V×50HZ
吸入、輸出管：不銹鋼鋼管
中贏直接對接自來水管設(shè)備原理圖
中贏 對接 水箱或者水池、水井設(shè)備原理圖
中贏 對接 自來水管和水池、水箱設(shè)備原理圖
改造供水設(shè)備后的優(yōu)點
1、無負(fù)壓功能
設(shè)備與市政管網(wǎng)直接連接，設(shè)備工作時對管網(wǎng)不產(chǎn)生任何負(fù)壓影響，通過設(shè)備的微機(jī)控制系統(tǒng)及穩(wěn)流補(bǔ)償系統(tǒng)與真空抑制系統(tǒng)的有效工作，時刻自動監(jiān)測自動調(diào)節(jié)和適應(yīng)，實現(xiàn)預(yù)壓對吸程的自動補(bǔ)償，從而可以消除水泵運行時產(chǎn)生負(fù)壓及吸程影響，不會對市政管網(wǎng)及其周圍用水戶造成影響，也絕不會使管道中出現(xiàn)負(fù)壓和隨之而來的氣囊、氣阻、壓力振蕩、倒流及水錘等是危及管網(wǎng)安全或是產(chǎn)生隱患的重要因素。
2、現(xiàn)場手動/自動操作轉(zhuǎn)換功能
設(shè)備為用戶提供了多路操作方式，設(shè)備控制面板具備手動和自動控制方式，由控制面板上的“手動/自動”轉(zhuǎn)換開關(guān)來選擇。當(dāng)選擇自動操作，并將“啟動、停止”轉(zhuǎn)換開關(guān)扭至啟動位置時，無須人為干預(yù)設(shè)備的運行，設(shè)備在微機(jī)的控制之下按照設(shè)定的程序全自動運行。在試驗或以外情況時可以進(jìn)行手動操作,用戶可通過面板上的“啟動X#泵”、“停止X#泵”按鈕控制對應(yīng)水泵的啟動與停止（手動運行時壓力不受限制，應(yīng)注意觀察實際出水壓力與用戶要求的差別，防止壓力過高）。此外，設(shè)備還可以擴(kuò)展到集群控制、遠(yuǎn)控、監(jiān)控等多路控制方式，有效保障設(shè)備正常運行。
3、有水開機(jī)/無水停機(jī)功能
當(dāng)市政管網(wǎng)水量不滿足時，設(shè)備自動調(diào)整供水狀況，改變設(shè)備運行曲線，進(jìn)行真空抑制和穩(wěn)流補(bǔ)償，使用水狀況與進(jìn)水狀況符合，當(dāng)補(bǔ)償量達(dá)到大時也即市政管網(wǎng)不能滿足需要時，設(shè)備自動停機(jī)，防止因水源不足而造成設(shè)備的損壞。當(dāng)市政管網(wǎng)恢復(fù)正常狀態(tài)時，設(shè)備自動開機(jī)。
4、自動恒壓功能
根據(jù)工程實際情況，可現(xiàn)場設(shè)定設(shè)備出水壓力，控制系統(tǒng)運算速度快，時刻檢測出水壓力與設(shè)定壓力相比較，自動調(diào)節(jié)，使出水壓力非常恒定，恒定壓力控制精度≤±0.01Mpa。設(shè)備可實現(xiàn)設(shè)備出水端壓力采樣、最不利用水點壓力采樣、供水管路中間任一點壓力采樣的恒壓控制和分時段多恒壓控制、變量變壓控制等控制功能。
5、變頻自動轉(zhuǎn)換及定時交換功能
當(dāng)一臺水泵全速運轉(zhuǎn)仍然不能滿足用水情況時，設(shè)備自動控制其他水泵投入運行，并使水泵始終處于高效運行狀態(tài)；當(dāng)一臺水泵長時間運行時，設(shè)備可以自動調(diào)控到其它水泵工作，有效調(diào)控水泵運行時間，使每一臺水泵的利用率趨于均等，避免因水泵利用率不平衡而造成水泵的損壞，從而大大延長設(shè)備的使用壽命。
6、小流量停機(jī)保壓功能
當(dāng)設(shè)備在用水低峰期運行，實際用水量很小時，微機(jī)將檢測到的信號進(jìn)行處理，并迅速調(diào)整運行狀態(tài)，直至設(shè)備小流量停機(jī)，實現(xiàn)停機(jī)零損耗。設(shè)備停止運行，通過儲能機(jī)構(gòu)維持壓力，提高節(jié)能效果，保證用水需求，在流量加大時可以自動恢復(fù)運行狀態(tài)。
7、管網(wǎng)自動補(bǔ)償增壓功能
設(shè)備與自來水管網(wǎng)直接串接，充分利用自來水管網(wǎng)原有壓力。采用變頻調(diào)速控制技術(shù)，對自來水的進(jìn)水壓力和出水設(shè)定壓力的差進(jìn)行補(bǔ)償，充分利用市政管網(wǎng)壓力，高效節(jié)能。
8、管網(wǎng)超壓保護(hù)功能
對于高揚程的生活供水設(shè)備，設(shè)備出水口壓力很高，為防止在市政管網(wǎng)壓力不穩(wěn)的的情況下造成管網(wǎng)超壓而增加此功能，當(dāng)設(shè)備處于自動運行狀態(tài)時，管網(wǎng)壓力超過設(shè)定的超壓保護(hù)壓力時設(shè)備語音報警“管網(wǎng)超壓”并調(diào)整工作狀態(tài)，促使管網(wǎng)壓力不超高，有效保護(hù)用水管網(wǎng)的安全，避免在高層建筑中頻繁出現(xiàn)的管網(wǎng)超壓損壞現(xiàn)象。
9、泵無壓定時巡檢功能
在自動停機(jī)狀態(tài)下，微機(jī)控制水泵定期自動巡檢，巡檢時間的長短可以自動調(diào)節(jié)，此功能可防止水泵長期不用而銹蝕的情況發(fā)生。
10、真空抑制預(yù)警功能
如設(shè)備在運行的過程出現(xiàn)缺水現(xiàn)象，真空抑制器首先監(jiān)測到并向微機(jī)報警，微機(jī)將檢測到的信號進(jìn)行處理，補(bǔ)償器預(yù)警指示燈亮，預(yù)先通知操作人員設(shè)備當(dāng)前的進(jìn)水量不足。
11、故障報警和處理功能
當(dāng)設(shè)備在運行過程中，出現(xiàn)過流、過載、過壓、缺相、過熱、欠壓等等不適合設(shè)備工作的情況時，設(shè)備能自動切轉(zhuǎn)換到保護(hù)狀態(tài)，以保護(hù)設(shè)備不受到損壞。同時設(shè)備自動跳過故障回路或水泵，投入其他回路或水泵，避免設(shè)備不必要的停機(jī)影響到用戶用水，同時發(fā)出報警信號，通過近控、遠(yuǎn)控和現(xiàn)場控制進(jìn)行現(xiàn)場或遠(yuǎn)程的故障處理。
12、遠(yuǎn)程監(jiān)控監(jiān)測功能
遠(yuǎn)程監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)，是根據(jù)用戶的需要開發(fā)研制的高新技術(shù)，現(xiàn)已成功應(yīng)用到節(jié)能的供水設(shè)備中，共獲得三項新型專利，通過該項技術(shù)，中贏公司可通過系統(tǒng)構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)，遠(yuǎn)程對用戶設(shè)備進(jìn)行24小時的監(jiān)控檢測，保障設(shè)備安全可靠地運行，從而將我們的服務(wù)理念更延伸了一步。通過該網(wǎng)絡(luò)，節(jié)能公司可以及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的隱患，實現(xiàn)遠(yuǎn)程巡檢，遠(yuǎn)程預(yù)警，遠(yuǎn)程控制，自動接收設(shè)備的報警，及時了解設(shè)備的運行狀況，對于設(shè)備安全的、可靠的運行又多了一層保險，保證供水系統(tǒng)的安全性，可靠性，用戶可放心使用。
13、變頻器報警自動復(fù)位功能
變頻器報警后，自動復(fù)位3次，且復(fù)位間隔時間遞增。如果變頻器復(fù)位3次后仍然不成功，則自動停機(jī)保護(hù)。
14、定時開關(guān)機(jī)功能（適用于間斷供水的設(shè)備）
可以根據(jù)用戶的要求，設(shè)備可以設(shè)定多組開機(jī)/關(guān)機(jī)時間控制，以實現(xiàn)用戶不同的用水需求。
15、數(shù)據(jù)自動存儲功能
設(shè)備具有數(shù)據(jù)自動存儲功能，設(shè)備設(shè)有存儲器，數(shù)據(jù)存儲量大，具有1024KB的數(shù)據(jù)存儲量，可以實時記錄設(shè)備16384條的運行數(shù)據(jù)，便于歷史數(shù)據(jù)的查看。可以記錄2個月的數(shù)據(jù)量，并具有循環(huán)擦除記錄的特點對運行時的參數(shù)進(jìn)行自動跟蹤存儲，尤其對故障狀態(tài)下的運行參數(shù)進(jìn)行存儲，設(shè)備可以自動存儲5次以上的詳細(xì)故障資料，根據(jù)運行情況自動調(diào)整參數(shù)，以便于維護(hù)檢測。
16、運行狀態(tài)顯示功能
設(shè)備具有液晶中文顯示功能，對設(shè)備的運行參數(shù)、設(shè)定功能等進(jìn)行實時的跟蹤顯示，可以直觀的顯示運行狀態(tài)，設(shè)備在報警保護(hù)狀態(tài)時，顯示器直接將報警保護(hù)內(nèi)容在顯示器中顯示出來，通過顯示器可以直接對設(shè)備進(jìn)行操作和設(shè)定功能，方便管理和操作，使人與設(shè)備可以直接進(jìn)行界面操作。顯示器功能菜單豐富，操作簡單，檔次高。
17、語音報警功能
設(shè)備設(shè)有語音報警功能，設(shè)備在微機(jī)的控制下，對運行狀態(tài)進(jìn)行跟蹤檢測，對各種運行狀態(tài)及在報警保護(hù)狀態(tài)下的保護(hù)內(nèi)容等進(jìn)行語音提示，避免人為故障的產(chǎn)生，有效提高設(shè)備的使用與維護(hù)安全。語音報警和提示內(nèi)容清晰，聲音加長時間可在0秒～8分鐘之間自主調(diào)整，并且采用數(shù)字電位器調(diào)節(jié)，聲音大小可調(diào)。同時具有播放歌曲欣賞等功能，增加了整套設(shè)備的人性化和趣味性。
18、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)自動解析功能
設(shè)備具有遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)自動解析功能，在設(shè)備運行狀態(tài)下，該功能能夠保障設(shè)備在監(jiān)控中心進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，設(shè)備的各種運行參數(shù)可以自動進(jìn)行解析，有效保障設(shè)備在無人值守狀態(tài)下的運行安全。
19、抗干擾屏蔽功能
設(shè)備的控制系統(tǒng)設(shè)有抗干擾屏蔽功能，因設(shè)備為變頻控制，變頻控制過程中很容易產(chǎn)生高頻輻射造成干擾，再有設(shè)備要求控制精度高，對外界的干擾敏感，所以設(shè)備設(shè)有以上功能以有效保護(hù)設(shè)備的正常運行要求。
20、多樣化的通信功能
設(shè)備預(yù)留通訊接口多。一個RS232接口，二個RS485接口，可以用來連接遠(yuǎn)傳監(jiān)控，給用戶預(yù)留監(jiān)控接口，它們都使用標(biāo)準(zhǔn)的MODBUS通訊協(xié)議。滿足用戶多方面的監(jiān)控需求。
21、集成有豐富的軟件功能
如：定時段啟動停止功能，數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)功能，數(shù)據(jù)上傳系統(tǒng)功能，水泵累計運行時間記錄功能，故障泵自動跳過處理功能，自動有水開機(jī)無水停機(jī)功能等等。
共有2條評論
比較智能，也比較節(jié)電，不需要人管。我們小區(qū)的供水設(shè)備找中贏改造之后，用電量大約節(jié)省了50%。還不錯。
謝謝王總對我公司的認(rèn)可！
我們小區(qū)以前用的水箱式的供水方式，經(jīng)常需要清洗，維護(hù)成本比較高。后來找長沙中贏公司進(jìn)行了供水設(shè)備改造，用了他們的無負(fù)壓供水設(shè)備，水源就不用經(jīng)過水箱了，沒有了二次污染也不用經(jīng)常清洗，使用起來方便多了！
我們公司的無負(fù)壓供水設(shè)備無需建水池或者水箱，這樣就沒有了二次污染。用起來肯定比帶水箱的供水設(shè)備方便實用多了。梁總，以后如果有朋友單位的供水設(shè)備需要改造的，麻煩您跟我們推薦下！謝謝啦！咨詢電話：0731-85531110