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热泵机组低压降水流保护方案

应用水环热泵的水系统经常会碰到一些机组因水流量不足发生高压保护或蒸发器“爆管”,降低水管路部件的水阻,可增加水泵的流量,将会大幅减少这种“爆管”的现象。

用户基本情况

  • 水环和地源热泵机组以应用的灵活性和高效节能的特点广泛应用在写字楼、商场、高档住宅等场合,单台机组的制冷量比较小,水管径多在DN20-25 之间。
  • 整幢楼的空调台数都超过百台以上,有的多达千台
  • 空调机组有公共的冷却水回路,由物业统一管理,用户可开启和关闭空调。用户开启空调时不会考虑冷却水流量是否正常。
  • 由于整幢楼的空调机组较多,再加上开启空调的台数不可控,动态水力平衡难度大,很难保证每台空调机组都能得到合适的水流量
  • 由于空调机组开启的台数跟楼宇入住率有关,因此要求开启的空调允许冷却水通过,关闭的空调不通过冷却水,这就要采用变流量控制
  • 处于水泵运行节能的考虑,尽量减少冷却水回路各管路部件的压降,可以降低水泵的扬程,节约大量的水泵能耗
WFS22 系列挡板式流量开关
水环热泵现场安装低压降水流开关图
传统靶流开关高
压降图
传统靶流开关生锈
失效图
WFS21 系列低压降挡板式流量
开关图
WFS22 系列低压降挡板式流量
开关图
在水环/ 地源热泵机组中使用传统靶式水流开关的弊端
  • 小管径现场安装靶流开关难度大,管径太小靶片容易卡在管道底部。
  • 靶流开关压降多达3 ~ 5mH2O,增加水泵能耗5 ~ 10%。许多项目因最后调试无法使靶流开关打开,最终拆除靶片(减少压降)短接水流开关(欺骗客户),水流开关成了摆设,空调机组失去了保护作用,用户开机的随意性与冷却水统一管理相矛盾,一旦用户开机管路无水流,冬天制热可能导致换热器“爆管”,夏天制冷高压开关频繁保护,后果非常严重。当然,有责任心的安装公司一旦调试不能打开靶流开关会将靶流开关更换低压降的挡板式流量开关。
  • 当用户开启空调机组,空调机组首先通过检测冷却水流决定是否开启压缩机,传统靶流开关靶片易受水管路中的空气影响,出现频繁误动作,往往造成空调机组无法正常开机。
  • 传统靶流开关没有精确的流量保护值和断开值,无法在水源热泵水力平衡时提供参考,尤其在制热时过低的水流量将可能导致换热器结冰“爆管”。
  • 传统靶流开关承压只有10bar,对于高层建筑水系统压力很高,靶流开关长期处于高压状态,作为靶流开关水电隔离的波纹管有可能破裂导致漏水
在水环/ 地源热泵机组中使用WFS21/22挡板流量开关的优点
  • 挡板式流量开关在工厂标配三通,现场安装只需要在水流开关两端接管即可。
  • 挡板式流量开关压降只有0.2~0.5米水柱,约为传统靶流开关压降的1/10,仅此1 个小部件就可节约水泵能耗5 ~ 10%,这是非常典型的空调系统中节能应用。
  • 挡板式流量开关在工厂已经标定好流量值,因为没有波纹管流量标定值不受现场静压的影响,标定好好的流量值可以在水力平衡时参考。合适的水流量可以确保空调机组正常运行,一旦管路中水流量不能满足要求,会保护空调机组。
  • 挡板式流量开关采用高承压设计,承压超过25bar,不锈钢材质高达50bar,使用在高层建筑永无泄漏之忧。
水环/ 地源热泵机组低压降水流保护解决方案应用情况
  • 目前我们的这套解决方案是在2005年推出,成功应用超过15 万台水源热泵机组,其中约有3 万台是原先采用传统靶流开关调试不成功更改为我们的低压降流量开关,为此用户损失比较大,采用此方案帮助空调设备厂商大幅减少因水流量的原因造成的故障,节约水泵能耗超过5 ~ 10%,由此可见正确选择合适的流量开关同样可以为社会节能减排做出相当大的贡献。
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