地暖空调系统中,水泵选型都有哪些学问?

《热泵市场》杂志

文_刘桥华

 

在地暖空调系统中，水泵的选型要考虑哪些问题?采暖末端和制冷末端是共用一个水泵还是分开用比较好?……在本刊杂志的微信群里，经常有经销商咨询相关问题。水泵选大选小，对整个系统的影响非常大，因此选择合适的水泵非常重要。

 

流量和扬程决定水泵大小

 

水泵的选型主要是考虑的流量和扬程的问题，扬程关系到水压，也就是水能举得多高；流量则关系到制冷和采暖的效果。先说流量，如果流量过小，水泵输送的冷热量不足会影响到制冷和采暖的效果，如果用带三个风盘的水泵去带30个风盘，吹出来的风根本就感觉到会有什么不同，达不到制冷的需求；而流量过大的影响稍小点，主要是水泵的耗电增加。

 

扬程的计算分开式水的高低移位系统和闭式的水的循环系统，这里涉及到一个静水压力，如果是闭式的水循环系统，扬程的选型参数要有管网的沿程阻力和局部部件的阻力。如果是开式的水的高低移位系统，主要考虑的是高低位的位差，如把-10米的地下水输送到10米高3楼上去，水泵的扬程要在20米以上。

 

扬程如果过小，水压不够，一些阀门像单向阀等，就定不开，还有就是做高层工程时，水会上不去。扬程过大、管径过细，特别是做变流量系统时，如果风盘开的很少，水泵的扬程不会变，会一直往上爬，会出现“憋泵”的情况，对水泵的轴承和轴瓦有很大的损害，另外水泵的发热也会很严重，轻则轴承磨损加快，重则烧毁水泵都有可能。

 

水泵扬程和流量如何确定

 

循环水泵扬程的确定，比如说50米高的房子，扬程是不是就是选50米?答案是否定的，因为两联供系统是密闭循环系统，不像热水，把地面的水抽到楼顶水箱就可以了。在密闭系统中，水泵不是把水抽上去就可以了，还要把水运下来，水泵是使系统水循环用的。而要让系统水循环，我们还要计算这里面的阻力是多少，而扬程就是用来克服阻力的。

 

一般来说，如果是100米高的楼，主管道的长度在300米之内，这样的循环系统水泵的扬程33米就够了，也就是3.3公斤/cm2的压力，这个压力就足够管道的循环。扬程如果选大了，功率就非常大。不要小瞧水泵的耗电量，它可能比主机的耗电量还要大，不管是大型工程还是小型工程都是如此。

 

比如，一个小型别墅项目，水泵只有500W，热泵主机输入功率4KW，看上去好像主机要更耗电。但是，主机是可以停机的，而水泵只要不关机就一直在运行。在大工程里面，水泵的耗电就更大了。在新疆有个11000平的政府办公大楼项目，水泵是18KW，如果一直不停低运行耗电量就非常大了，虽然设定白天开晚上不开(加的防冻液，不怕被冻)，但水泵也要工作14～15小时，而主机只要开4～5小时。

 

循环水泵扬程的确立一般按《水泵扬程的确定》中的计算公式进行。如果详细算也可以，就是每一个弯头，走了多远等等，把所有阻力都加起来。但这样太麻烦了，也可以估算。一般平房、距离主机较近的最低扬程18米，3～5层高的楼房，主机离的不是太远，不超过20米，扬程大约24米就够了，6～7层的楼房，扬程25～26米，高度100米以下楼房扬程控制在33米以下。

 

循环系统的流量由机组的发热量确定，一般热泵机组循环系统进出水的温差是5℃，所以，流量=机组的制热量/5×1.163。如，机组的制热量是71kw，则流量是12吨/小时。

 

冷暖末端共用水泵还是分开?

 

冷暖系统中水泵可以共用一个，也可以两个水泵分别控制，即地暖系统用一个，制冷系统用一个，因为水泵的扬程和流量都是一样的。无论是一个泵还是两个泵这取决于热泵厂家对热泵主机系统控制的设计理念，当冷暖系统共用一个泵时，末端系统就相对简单一些，成本也相对低一些；当冷暖系统分开用两个泵时，末端系统就会变得比较复杂，成本就会增加。

 

选一个泵的话，因为风盘和地暖管压力阻力不一样，选的时候要考虑选大一些，这样在使用风盘时就会很浪费。用两个泵的话，风盘的可以小点，地暖的泵选大点，也很好控制，用电磁阀很方便，但这样成本会增加。

 

不过严格上来说，建议是分开的，风盘制冷一般用的是干转子泵，就是水泵的电机和叶轮是分开的，通过轴承来传动，而地暖一般用的是屏蔽泵，属于湿转子泵，电机跟水是靠水来冷却。电机工作时本身会发热，风盘制冷时如果用的不是干转子泵，会有热量散发到冷水里面，影响制冷效果。

 

而地暖却相反，单纯从热量上来说，电机的放热增加了管路里水的热量。很多人在做工程时不会考虑这个问题，都是用一个泵，如果是小工程还好，水泵用的大了，电机的发热量就比较大了，建议还是考虑进去比较好。

 

另外，冷暖系统在水泵选型方面要考虑制冷时的冷凝水问题，因为一般的屏蔽泵只是用于供热，可同时用于供冷的屏蔽泵一定要有专为冷凝水设计的排水口，水泵在安装时接线盒要侧放，以防止制冷时的冷凝水进到电线盒里面。

 

版权：原发于《热泵市场》杂志9月刊，感谢西莱克技术总工高拥军及热泵商学院讲师王言明接受采访并提供专业分析。地暖空调及新风3D系统图由重庆温馨时代图纸工场独家提供。

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