水环和地源热泵机组常用的两款水流量开关

2022-05-30
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水环和地源热泵机组是目前发展最为迅速的空调类型,它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。对于水环热泵机组可以结合冷却塔和低位热源组成一套大型的水环热泵系统,这样的水环热泵系统一般少则几百台,多则几千台水环热泵机组。

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如此庞大的系统,对水系统的水力平衡要求非常严格,否则将有一些水环热泵机组不能得到他要求的水流量,将可能导致夏季运行时制冷系统经常出现冷凝压力过高而机组频繁启停,以致压缩机发生故障,冬季运行时,由于水流量过小换热器过分吸热有可能导致换热器内部结冰,从而引起套管换热器“爆管”。

流量开关选型

为了保证换热器得到适当的水流量除认真对水管路进行优化设计和水力平衡外,还必须设有水流开关来确保水流量下降后停止压缩机,这是一个非常重要的保护器件,如果在每台机组上不安装水流开关将可能导致换热器“爆管”和压缩机故障。


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由于水环热泵水系统较为庞大,出于节能和系统运行稳定的考虑,对水路中的各个部件要求本身的水阻要小,因此水量流开关的水阻不能太大,目前常用的水流开关类型有热导式、靶式等流量开关,下面我们针对这两款水流量开关进行介绍:

热导式流量开关

热导式流量开关是利用热扩散原理进行设计,通过探头内部的发热和感热模块,管道内的水流动会带走部分热量,感热模块将这温差信号转化成电信号,再通过处理器将其转换为对应的标准模拟量信号或接点信号输出,流量开关通过这个信号对介质的流速进行显示及控制。


热导式水流量开关与靶式流量开关相比它是一种精确的流量控制方式,它具有准确的流量控制值,同时对系统的水阻力小,管径适用范围大(DN8-DN300),探头材质为304或316L不锈钢材质,表面涂有防结垢涂层,可以有效防止管道内水垢、锈垢等污垢附着和缠绕物,耐压可高达60Mpa。如果用户对温度监测也有需求,可选用升级款流量温度一体式传感器,此款热导式水流量开关可以同时监测水流温度及流量情况,并提供相应的开关量输出和4-20mA输出,从而大降低了使用成本和维护成本,是水环热泵系统理想的水量流开关。

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由于热导式流量开关也是采用插入式安装,所以对靶式流量开关有很好的替代性,可广泛应用在使用钎焊板式换热器、套管式换热器水环/地源热泵机组水流量控制并兼有部分防冻保护的功能。

靶式量流开关

靶式流量开关是将靶片安装在水管中,水管内流动的水冲击靶流片使之弯曲变形,从而带动微动开关输出控制信号给模块机组控制器,告知有水流可以启动机组。

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由于水环热泵机组的水管管径比较小,给靶式流量开关的安装带来一定的难度。通常靶流片安装有三种状况:一是不动作,二是卡在管子上部不能恢复,三是正常。安装非常好的情况与水管的管径和安装人员的经验非常有关,管径越大靶式水流开关的一次安装准确率越高,即使安装成功,由于靶片面积大对水系统增加了3米水柱的水阻,对整个水环热泵系统的水力平衡带来难度,另外也导致系统的水流量下降,在实际中我们遇到一些已经安装好靶式水流开关调试时不得换成其它方式的水流开关。


经过在水环/地源热泵机组上使用的反馈来看,热导式流量开关能有效判断水环热泵机组现场安装的水管路的问题,可以避免水流量少造成换热器冻坏的情况,也可以保护由于水过滤器堵塞造成的水流量下降时换热器冻坏的情况,另外热导式流量开关没有靶流开关疲劳破坏的风险,无论是在半管或满管状态下,热导式流量开关的工作非常稳定,不会出现类似靶流开关的漂浮和误动作、不动作的情况,相对于靶式流量开关,热导式流开关的使用寿命长,故障率更低。


无论是什么类型的流量开关,其在水环热泵机组水系统中都有着举足轻重的作用,可以避免水源热泵机组在运行中突然水流中断(如冷却水泵意外停止或每一个空调机组的供水电磁阀突然关闭或其它意外水流意外中断等)造成机组异常高压保护或导致压缩机故障,对于制热时突然的水流中断有可能造成换热器冻坏,造成不必要的损失。


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