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水泵一開就燙,、揚程不夠、水力失調,、遠端不熱等如何解決,?
水泵,為空氣源熱泵采暖水系統提供循環(huán)的動力,,是采暖水路系統的核心零部件,。從目前空氣源熱泵應用情況看,水泵的選型仍存在很多不合理之處,。由于選型的不合理,,許多水泵處于不合理的運行狀況,運行效率低,,浪費大量能源,。
據統計,空氣源熱泵采暖系統水泵的能耗占整個采暖季的10%~18%,??梢姡玫哪芎乃急壤坏?,不同水泵的能耗差異也很大,。合理選擇水泵,對系統高效,、可靠運行具有重要意義,。水泵由于選型不對,,水泵失效導致系統無法正常運行,,故障率高,。我們今天來看兩個例子。
水泵一開就燙
如果我們看過水泵的特性曲線參數,,就會有這樣的印象:水泵的特性曲線是曲線,。
水泵的特性曲線一般有三條:
1.最常用的是Q-H曲線,即流量—揚程曲線,,圖示的曲線特征是隨著流量的增大,,揚程不斷減小。
2.第二條曲線是Q-η曲線,,即流量——效率曲線,,圖示的曲線特征是,隨著流量從零開始增大,,水泵的效率逐漸增大,。當增大到一定的程度就不斷減小。換句話說,,曲線有個最大值,,也就是水泵效率的最大值。水泵在此點運行,,電能轉化效率最高,,我們希望每臺水泵都在最高效率點,這樣水泵相對省電,。但是我們知道,,要讓水泵在最高效率點工作,要使
其適應管網自身是特征,,比較難實現,。
就像打靶,每次都10環(huán),,誰都做不到,。但是,優(yōu)秀的射手打個8環(huán),,乃至9環(huán),,問題應該不大。于是我們把效率最高點,,類似8~10環(huán)的附近叫做高效區(qū),。我們讓水泵在高效區(qū)工作就好了。
3.第三條曲線是Q-N曲線,,即流量——功率曲線,。圖示的曲線隨著流量的增大,,功率不斷的增大。
好了,,了解了這三條曲線,,我們就可以繼續(xù)我們這個問題了。如果我們根據管網特定選了合適的水泵,,此時效率最高,,耗電最省。像這個哥們選用的水泵,,一開機就發(fā)燙怎么回事呢,?發(fā)燙的原因在水泵超負荷,電流過大,,那如何檢測呢,?如果有電流表的話可以看到電路明顯偏大。如果水泵控制柜沒裝電流表,,可以用鉗形電流表,,萬用表進行測量。
我們知道水泵的功率等于電壓乘以電流,。電壓基本不會有太大波動,,水泵發(fā)熱,那就是電流大,,功率過載了,。
回頭看看水泵特性曲線,水泵功率變大,,在于水泵工作點從高效區(qū)向右偏移,,此時流量變大,揚程變小,。水泵揚程為什么變小呢,?因為水泵要適應管網的特性,即管網的阻力沒有水泵大,,沒有你想象的大——水泵設計大了,!
解決的方法是,重新核算水泵,,選取較小揚程的水泵,。這個辦法是最徹底的。
如果一時找不到合適的水泵,,可以人為的增加管網的阻力,。可以關小閥門節(jié)流,認為增大管網阻力,,讓其與水泵揚程相適應,。請注意,此時屬于“打點滴上班”,,帶病工作,,代價是用了大水泵,會多消耗電能,。
揚程不夠,、水力失調
若干年前,區(qū)熱力公司召集我單位,、市設計院、施工單位,,聯合會診不熱的問題,。
大致情況是這樣的,熱力公司不斷關停小鍋爐房,,把采暖管線也不斷并入,。熱網越來越大,于是出現了,,不熱的問題,。市設計院不愧是專業(yè)設計院,帶著流量儀去測鍋爐房流量,,拿著測溫槍測管道溫度,。這次不熱的位置位于供熱的管網的末端,頂層用戶,。
不管是集中供熱,,還是空氣源熱泵機組并聯聯合供熱,都存在一個問題,,熱網容量,。我們知道,每個熱源供熱能力都有一定的限制,,不可能無限擴大,。當擴大到一定的面積,可能就是一個極點,。處理好了,,還有一定的并網空間,處理不好,,那可能就得加熱源,,加水泵了。
對于我們的經銷商來說,假設某小區(qū)的熱指標可以取60W/㎡,,采暖面積10萬㎡,。我們算熱源的實際出力需要多少:60×100000=6000kW?按說實際出力就是修正過的負荷,,這有問題嗎,?
有,你沒考慮外網熱損失和水力不平衡的影響,。
我們知道,,在缺乏合理設置調節(jié)閥的情況下,可能會出現水力失調,,出現這樣的情況:離熱源近的室內20℃,,離熱源遠的室內16℃。我們看遠端用戶,,你給供熱16℃,,肯定交不了差吧?如果你遠端滿足18℃,,近端可能會達到22℃,。
不用我說,你是不是自己覺得應該加熱泵主機了呢,?當然,,這還不包括備用機組。
不管是集中供熱,,還是熱泵采暖,,都只是一個熱源。在熱網面前,,都遇到同樣的問題:供暖極點,。我們必須考慮熱量輸送過程中的熱損失和水力平衡帶來的影響。
熱網損失我們避免不了,。但是我們可以選用合適的預制直埋保溫管來減少熱損失,,讓其在可控范圍內。一般我們選用那種硬塑料殼的保溫管,,聚氨酯發(fā)泡建議不小于40mm,。較厚的保溫層么可以減少無效的熱損失,帶有結實的保護殼,,可以保護絕熱層,,避免應破損、受潮而導致保溫層失效,。在管井,、接頭,、破損的地方,還要二次發(fā)泡,,并做好保護層,。請注意,室外的閥門,,也應該進行保溫處理,。
在本案例中,最遠處,,最高層出現不熱,,原因在于循環(huán)動力不足。什么是循環(huán)動力不足,?我們知道,,熱水在管道中打圈需要動力,這個動力要由水泵來提供,。每個系統都要求一定的循環(huán)速度,。當循環(huán)動力不足時,水泵會自動去適應管網阻力,。水泵工作點左移,揚程變大,,流量隨之變小,。
我們想:末端用戶循環(huán)流量不足,肯定就導致了供熱不足,,采暖效果不好了,。此時我們在專業(yè)上叫小馬拉大車,拉不動,!我們可能就要重新核算系統的阻力和所需流量,,選大一點的水泵。
其實,,并不是所有的系統都需要換大泵,。有的系統可能是采暖入戶的調節(jié)閥年久失效,導致水力不平衡所致的,。如果我們調研發(fā)現,,遠端用戶和近端用戶室內溫度差異過大,就應該先解決水力失調,,比如在入戶,、單元、區(qū)域加調節(jié)閥消除水力不平衡,。常用的調節(jié)閥有壓差調節(jié)閥,、流量調節(jié)閥,可咨詢相關廠家。閥門的設定應有廠家的技術人員指導完成,。