水泵一开就烫、扬程不够、水力失调、远端不热等如何解决？

水泵,为空气源热泵采暖水系统提供循环的动力,是采暖水路系统的核心零部件。从目前空气源热泵应用情况看,水泵的选型仍存在很多不合理之处。由于选型的不合理,许多水泵处于不合理的运行状况,运行效率低,浪费大量能源。

据统计,空气源热泵采暖系统水泵的能耗占整个采暖季的10%~18%。可见,水泵的能耗所占比例不低,不同水泵的能耗差异也很大。合理选择水泵,对系统高效、可靠运行具有重要意义。水泵由于选型不对,水泵失效导致系统无法正常运行,故障率高。我们今天来看两个例子。

1.最常用的是Q-H曲线,即流量—扬程曲线,图示的曲线特征是随着流量的增大,扬程不断减小。

2.第二条曲线是Q-η曲线,即流量——效率曲线,图示的曲线特征是,随着流量从零开始增大,水泵的效率逐渐增大。当增大到一定的程度就不断减小。换句话说,曲线有个最大值,小型混凝土泵厂家也就是水泵效率的最大值。水泵在此点运行,电能转化效率最高,我们希望每台水泵都在最高效率点,这样水泵相对省电。但是我们知道,要让水泵在最高效率点工作,要使

就像打靶,每次都10 环,谁都做不到。但是,优秀的射手打个8 环,乃至9 环,问题应该不大。于是我们把效率最高点,类似8~10 环的附近叫做高效区。我们让水泵在高效区工作就好了。

3.第三条曲线是Q-N 曲线,即流量——功率曲线。图示的曲线随着流量的增大,功率不断的增大。

好了,了解了这三条曲线,我们就可以继续我们这个问题了。如果我们根据管网特定选了合适的水泵,此时效率最高,耗电最省。像这个哥们选用的水泵,一开机就发烫怎么回事呢?发烫的原因在水泵超负荷,电流过大,那如何检测呢?如果有电流表的话可以看到电路明显偏大。如果水泵控制柜没装电流表,可以用钳形电流表,万用表进行测量。

我们知道水泵的功率等于电压乘以电流。电压基本不会有太大波动,水泵发热,那就是电流大,功率过载了。

回头看看水泵特性曲线,水泵功率变大,在于水泵工作点从高效区向右偏移,此时流量变大,扬程变小。水泵扬程为什么变小呢?因为水泵要适应管网的特性,即管网的阻力没有水泵大,没有你想象的大——水泵设计大了!

如果一时找不到合适的水泵,可以人为的增加管网的阻力。可以关小阀门节流,认为增大管网阻力,让其与水泵扬程相适应。请注意,此时属于“打点滴上班”,带病工作,代价是用了大水泵,会多消耗电能。

大致情况是这样的,热力公司不断关停小锅炉房,把采暖管线也不断并入。热网越来越大,于是出现了,不热的问题。市设计院不愧是专业设计院,带着流量仪去测锅炉房流量,拿着测温枪测管道温度。这次不热的位置位于供热的管网的末端,顶层用户。

不管是集中供热,还是空气源热泵机组并联联合供热,都存在一个问题,热网容量。我们知道,每个热源供热能力都有一定的限制,不可能无限扩大。当扩大到一定的面积,可能就是一个极点。处理好了,还有一定的并网空间,处理不好,那可能就得加热源,加水泵了。

对于我们的经销商来说,假设某小区的热指标可以取60W/㎡,采暖面积10 万㎡。我们算热源的实际出力需要多少:60×100000=6000kW ?按说实际出力就是修正过的负荷,这有问题吗?

我们知道,在缺乏合理设置调节阀的情况下,可能会出现水力失调,出现这样的情况:离热源近的室内20℃,离热源远的室内16℃。我们看远端用户,你给供热16℃,肯定交不了差吧?如果你远端满足18℃,近端可能会达到22℃。

不管是集中供热,还是热泵采暖,都只是一个热源。在热网面前,都遇到同样的问题:供暖极点。我们必须考虑热量输送过程中的热损失和水力平衡带来的影响。

热网损失我们避免不了。但是我们可以选用合适的预制直埋保温管来减少热损失,让其在可控范围内。一般我们选用那种硬塑料壳的保温管,聚氨酯发泡建议不小于40mm。较厚的保温层么可以减少无效的热损失,带有结实的保护壳,可以保护绝热层,避免应破损、受潮而导致保温层失效。在管井、接头、破损的地方,还要二次发泡,并做好保护层。请注意,室外的阀门,也应该进行保温处理。

在本案例中,最远处,最高层出现不热,原因在于循环动力不足。什么是循环动力不足?我们知道,热水在管道中打圈需要动力,这个动力要由水泵来提供。每个系统都要求一定的循环速度。当循环动力不足时,水泵会自动去适应管网阻力。水泵工作点左移,扬程变大,流量随之变小。

我们想:末端用户循环流量不足,肯定就导致了供热不足,采暖效果不好了。此时我们在专业上叫小马拉大车,拉不动!我们可能就要重新核算系统的阻力和所需流量,选大一点的水泵。

其实,并不是所有的系统都需要换大泵。有的系统可能是采暖入户的调节阀年久失效,导致水力不平衡所致的。如果我们调研发现,远端用户和近端用户室内温度差异过大,就应该先解决水力失调,比如在入户、单元、区域加调节阀消除水力不平衡。常用的调节阀有压差调节阀、流量调节阀,可咨询相关厂家。阀门的设定应有厂家的技术人员指导完成。