【空气源热泵直热热水循环系统怎么选水泵】教你总工在线|供暖系统的水泵选型、故障判断和维修。

《热泵市场》杂志

文_哈利综艺/唐智均

水泵是空气能供热系统的重要组成部分，此次总工从两个部分全面说明水泵，第一部分是水泵原理、分类、作用、选型、常见问题等基础知识，第二部分是总工解惑，以一对一的方式回答经销商工程中遇到的实际水泵问题。

据说全球变暖空调系统一般有很多水系统，今天我们要讲的是以水为媒介、以水为加热(制冷剂)零的供暖空调系统的水泵。)

供暖空调系统由主机、管道、末端和控制四个组成，其中有两个心脏，一个是主机的压缩机，另一个是管道的泵。压缩机、主机系统自包含；水泵、工程安装时需要匹配和调试。好的水泵直接决定了全球变暖空调系统的效果、可靠性、节能、噪音等。以下主要从水泵原理、分类、作用、水泵选型、水泵安装、使用中经常出现问题等几个方面进行说明。

首先，离心泵选择平坦的性能曲线

泵根据工作原理可分为容积泵、叶片泵等类型。容积泵是利用工作室的容积变化传递能量的。叶片泵是利用旋转叶片和水的相互作用传递能量的，有离心泵、轴流泵、混合流泵等。全球变暖空调的泵都是叶片泵的离心泵。

管泵结构示意图

离心泵的工作原理：离心泵在叶轮高速旋转所产生的离心力的作用下，将水抬向高处，这被称为离心泵。离心泵按结构划分：管泵(作为管道的一部分，安装时不需要更换管道)屏蔽泵(叶轮与电机转子连接在一起，在同一个密封壳体内不需要密封结构，属于未泄漏泵。)潜油电泵磁力泵自吸泵等形式。全球变暖空调系统最常用的是屏蔽泵和管道泵。屏蔽泵一般用于家用小型家用供暖和空调，管泵一般用于集中供暖或大型家用供暖和空调。

屏蔽泵结构图

泵的主要性能参数(流量Q、升力H、转速N、功率P、效率等)之间存在一定的内在关系，通常以曲线方式给出。这是泵的性能曲线。本质上，泵的性能曲线是液体在泵内运动规律的外部表现。泵的性能曲线如下图所示：流-提升曲线(Q-H)、流-功率曲线(Q-P)、流-效率曲线(Q-)。

在性能曲线上，可以找到与所有流量点相对应的一组提升、功率和效率值。通常，该组参数称为工作条件点，称为最佳工作条件点。

水泵在最高效率点工作是最理想的，但用户的需求千差万别，不一定与最高效率点的性能相匹配。为此，规定了水泵的工作范围(效率下降5% ~ 8%的范围)，效率下降的不太大。这个范围是水泵的工作范围(也称为高效范围)。超出这个范围，效率低，不经济。

典型的性能曲线有三种：

1.平坦性能曲线：该性能曲线适用于流量调整范围大、压力变化小的系统，即提升要求低、流量变化要求相对较低的系统。

2.俯冲的性能曲线：在对流量要求高、压力不高的系统中，该性能曲线通常具有螺杆泵等特性。

3.带有驼峰的性能曲线：带有驼峰性能曲线的泵在运行过程中可能会出现不稳定状态，泵会出现噪音、振动等情况，一般不允许使用。

全球变暖空调系统的循环泵通常选择性能曲线平坦的离心泵。

二、全球变暖系统水泵选型技术

采暖空调系统的水泵选择有三个方面。首先，确定泵的使用环境温度和水介质的最高温度。其次，确定系统的最大流量和系统的最大升力。第三，确定全球变暖空调系统的管道特性图。

1.泵流量

流量计算通常以冷负荷进行，然后使用热负荷进行检查。如果检查很小，则必须根据热负荷重新计算，并采取两个较大的值。

循环水流通过以下公式计算：G=[Q/c(tg-th)]3600

格式中：G-水流计算，kg/h；Q-用户设计热负荷，w；C-水的比热，c=4187j/kg。c；Tg、th-设计供应、逆流温度、；

2.水泵升降机

使用以下公式计算：Hmax=P1 P2 0.05L (1 K)

格式中：Hmax-最大总提升，m；P1-热泵主水侧水

压降，m；△P2-为该环中并联的各占末端装置的水压损失最大的一台的水压降，m；L-为该最不利环路的管长，m；K-为最不利环路中局部阻力当量长度总和和与直管总长的比值，当最不利环路较长时K值取0.2～0.3，最不利环路较短时K值取0.4～0.6；0.05L，每米管道按0.05米阻力计算。

3.地暖空调系统的管道特性曲线图的绘制，在供、回水端安装压力表，在管道上安装一个流量计。然后开启水泵，对水泵出口的阀门进行控制，分别记录：最小流量、一般流量、最大流量的供、回水压力和流量。再根据下列公式进行计算扬程和管路阻抗。

计算管路扬程H

H=h1-2=ΔP/ρg=(P1-P2)/ρg

计算管路阻抗SK

SK=H/Q2

通过上面公式计算，得出最少三组的Q、H、SK的数据，并画出平滑的Q-H曲线图。

通过上面1、2、3步算出系统的最大流量、最大扬程和管道特性曲线图后，就根据水泵的曲线图和管道特性曲线图就可以选择最适合的水泵了。

离心泵的工况点

上图中R是管道特性曲线，H是水泵性能曲线，P是水泵输入功率曲线，η是水泵的效率曲线图，A点就是该系统最佳的运行点，qva就是该水泵的额定流量。

三、采暖系统中水泵常见问题

水泵选型好了，就是安装位置的选择，在环境许可的条件下，水泵应尽量安装在回水管上。

水泵在系统运行中常出现的问题主要有以下几种现象：

总之，水泵的选型是决定一个系统的可靠、节能的关键点，需要仔细计算和选择。

四、总工释疑水泵难题

1.两联供主机用一个缓冲水箱，循环是用一台水泵还是两台水泵?

答：需要根据缓冲水箱的安装方式来看，如果是串联安装，循环是用一台水泵；如果是并联安装，循环水泵需要两台水泵。

2.两台热泵，共用一个水泵，任何一台机组供电，水泵都能启动，这个接线方法是怎么样的?

答：最安全的安装方式是两台热泵做成模块机组，水泵安装在主模块上，如果没有模块模式，水泵控制线分别接到两台主机的水泵接线端子上，就需要注意，L、N线不能接反，防止发生触电等现象。

3.水箱在5楼楼顶，开式水箱，供4楼200平地暖，请问水泵怎么配?

答：水泵采用供水方式安装，需要计算楼层高度的杨程和最不利管路的阻力。

4.空气能地暖，2层楼共230平米，开式水箱，请问怎么选择地暖循环水泵?

答：根据负荷选择水泵流量，扬程计算时需要加上楼层与水箱最大落差的高度。

5.如果加缓冲水箱的话，地暖的循环水泵该用什么类型的，该怎么控制泵的启停，还是一直循环，直到地暖停用?

答：加缓冲水箱与选择水泵的类型没有必然的联系，地暖的循环水泵的选择只跟流量、扬程、管道特性有关。地暖循环水泵的控制可以通过房间温控器来控制。

6.十三层楼水箱水泵放置楼顶，垂直向下40米，带回水，回水为定时回水，需要选择多大扬程的水泵?先不考虑流量问题，单说扬程。

答：3、4米扬程就行，计算水箱回水位置和供水位置的高度差，加上部分水管的沿程阻力。

7.用户端13个末端，最远的风盘高度10米，水平距离到机组大概7米，厂家设备资料是流量是5.8，选多大的水泵?

答：水泵扬程的计算，首先要找到最不利环路，并计算其阻力，最远的风盘不一定是最不利环路，按照最大阻力和最大流量来选择水泵，最好画出管道的特性曲线图，会更有利于找到最适合的水泵。

8.闭式系统风机盘管4个，主管约60米长，主要为了采暖，屋子都比较小，4个风机总制热量3kw，应该选用什么泵，选多大的水泵?沿程阻力要算吗?

答：沿程阻力依然要算。根据制热量算流量Q=0.5m3/h，查下主机和风盘的局部阻力，风盘是并联还是串联，是同程还是异程，根据最不利环路原则计算系统的最大阻力，就可选择水泵了。

9.我有套系统用的三个130模块机，每套是独立的，水泵水温传感器也是独立的，每套模块机的出水上都做一个止回阀，下面的末端四分之一装有电动阀，这样做的目的就是减少水泵的能耗，不知这样做行不行啊?

答：可以，最好根据总供水管和回水管的大小计算，防止出现水力不平衡的现象。

版权：本文原载于《热泵市场》杂志2017年2月刊。感谢海立睿能总工唐智均接受访谈，并做专业解释。欢迎索阅杂志，首期免费快递直投上门。请留言你的“杂志+姓名+手机+公司+地址”即可。