據許多經銷商反映,在做大型熱水或采暖工程的時候,經常會出現流量和熱量分配不均勻的情況。由于空氣能產品的不斷成熟和技術的進步,機組性能不會存在很大缺點,在機組選型合理的前提下,末端熱源分配不均勻很有可能是安裝過程中系統設計不當造成的,而機組同程安裝則可以避免這一現象的出現。
一、同程安裝是水力平衡的zui佳方式
一般情況下,小型工程經銷商為了安裝的便利和節省費用,采用的都是異程安裝,由于管道長度較短,各個末端的差異不是很明顯,因此其缺點也被忽視。但也有一些經銷商在每一個并聯支路上安裝流量調節裝置來進行控制。
同程即流體經過每臺設備的路徑長度相等、阻力相同。這個也挺難理解的,因為在實際操作的時候你要親自去畫,那么就挺麻煩的。
經過每一并聯環路的管長基本相等,如果通過每米長管路的阻力損失接近相等,則管網的阻力不需調節即可保持平衡。同程系統可以保證流經每一個末端的水流量均勻,防止遠端水流量不足而影響制冷或制熱效果。同程安裝在大型空調制冷工程應用的很普遍,由于熱泵與空調的原理相似,逐漸被一些空氣能經銷商所采用,經過不斷試驗后被廣泛應用于大型空氣能熱水和采暖項目。
以采暖為例,就是前端第一組暖氣片的回水暫不向主管道循環,而是通過管道延長的方式往下繼續走,連接下一組暖氣片的回水管,依次類推,從最末端暖氣片拉出一根回水管路,回到主管道的回水管上。
系統每組暖氣片的水流量基本上是相同的,系統非常平衡,一般不會出現部分末端出現熱量不夠或者不熱的現象,可以說是一種水力系統平衡zui佳的方式。
如圖一所示,這是三臺主機,很多人都是這樣安裝,但是五臺以上就會出現問題,試想一下,水流都是哪個地方阻力小、哪個地方管徑短,就往那里流,會出現分配不均,右側水流多,而往左側就會越來越少,同樣會導致右側溫差小,越往左側溫差則越大,溫差大到一定程度就會報警,這個就不是同程。
二、主機同程安裝有諸多細節要求
為避免出現末端熱源分布不均勻的現象的出現,通常2臺以上機組并聯安裝時都應采用同程安裝,而要做同程則需要使流體經過每臺設備的路徑長度相等、阻力相同。根據機組數量的多少,主機同程一般有以下兩種方式:
1、主管路3管方式:
如圖二所示,圖中矩形代表熱泵主機,圓形代表循環水泵。
流體從水泵出來后,分三路進入熱泵主機,由于三個主機的進水管道長度不一致,因此出水管道也應該存在差異,使得流體經過每臺設備的路徑長度相等。
比如主機平行排列,第一臺主機進水管道為3米,第二臺進水管道為4米,第三臺進水管道為5米,假如第一臺出水管道為8米,那么第二臺主機的出水管道則為7米,第三臺主機的出水管道為6米,這樣流體經過每臺設備的路徑長度都是11米。
2、主管路環形方式
如圖三所示,圖中矩形代表熱泵主機,圓形代表循環水泵:1為循環水泵(2臺);2為一臺25P熱泵機組;3為強電控制柜(配電柜);4為弱電控制柜;5為主進水管(在下面);6為主出水管(在上面)。
這是5臺主機,大工程水泵需要一用一備,流體進來后不應該首先經過第一臺設備,先走到頭,再回來,所有的設備經過的路徑長度都相等。
為了提高系統的整體效益和使用壽命,提高客戶的使用體驗度,同時方便日常檢修,主機同程安裝過程中需要注意以下幾個方面
①機組自帶電控箱的一側和配電柜同在前面,以便與檢修;②三根主進、出水管同在幾組的后面,兩根進水管在下面,出水管在上面;主機之間的間距1.2米;③水泵中心距離機組側板1.5米;配電柜、弱電柜安裝在N臺機組的中間位置,與機組的前面板在同一條直線上,底沿高度距地面1.5米,與機組之間的距離要不影響機器的檢修,每個控制柜最多控制10臺機組,多余10臺機組的工程要增加控制柜,并均勻分配機組控制數量;機組和水泵的接口處必須安裝軟連接,以降低噪音,便于安裝檢修;④安裝在地面的工程,機組支架應安裝在混凝土的基礎之上,混凝土基礎臺應設有排水溝;安裝在樓頂的工程,機組支架地腳受力不能破壞防水保溫層;⑤機組和水泵與固定支架之間應安裝橡膠減震墊。
三、末端同程與主機同時進行
大型熱水或采暖工程的末端設備一般是暖氣片或風機盤管或地暖,主機進行同程安裝的同時,只有末端做好同程安裝才能保證末端輸出均勻。
根據主機數量和同程安裝情況的不同,末端安裝一般也有兩種方式:
1、末端主管路環形加3管同程
主機同程采用主管路3管方式的時候,末端的主管道則需相對應地采用環形加3管同程方式,如圖四所示,主機同程了,下面到末端,一共有三個樓道口,每一個樓道口有一套主管線,那么這三個樓道口也要同程。
一套主管線,包括進水口和回水口,主管線到了末端之后,這三個末端也要同程,如果不做同程,那么上面樓道口的水流量大,而下面樓道口的水流量小。末端同程的原理和主機同程的原理一樣,需要保證每一個末端進水和回水的流程一樣長。
2、末端主管路環形同程
相應的,主機數量較多的情況下同程安裝選擇主管路環形方式,使得每一個流體經過末端的路程一樣長,其安裝原理與主機環形同程安裝一樣。
如圖五所示,三層樓的采暖,首先要保證流體到每一個樓道口的路程一樣長,樓梯到了樓道口,通過樓道外側的分水器到達每一個采暖用戶家,管道采用同程安裝。
而每一個用戶家里也有一個分水器,即樓道內側房間分水器,通過分水器到達用戶家里的每一個房間的末端采暖管道也需要進行同程安裝。那么,整個系統形成了環形的流程,流體不僅到達每一戶的路程相同,達到用戶每一個房間的路程也做到了一致。
因此,即使樓層再多,采暖用戶的數量再多,采取環形同程的安裝方式都能保證每一個用戶的采暖效果相當。當然,由于用戶采暖末端形式不一樣,房間保溫效果和用戶使用情況的不同,可能會導致采暖效果存在一定差異。
四、同程安裝初投資高,但優勢明顯
大型熱水或采暖工程采用同程安裝由于管道使用長度增加,再加上分水器、控制閥、壓力表等配件的增加,安裝的初投資費用相對異程安裝增加了許多,同程式系統由于采用回程管,管道的長度增加,水阻力增大,使水泵的能耗增加,但是其后期運行的效果優勢明顯。
首先,同程安裝經過每臺設備的水流量均勻,冷熱量分配均勻,循環系統的前端與后端一致,對于末端講,不會產生前端熱(冷)、后端冷(熱)的現象,保證用戶的體驗度;對于熱泵機組而言,不會產生前端機組溫差小,后端機組溫差大的情況,保證機組均衡正常工作。
其次,同程安裝便于設備的檢修,關閉任何一臺設備都不會影響整體的循環,如某臺設備在運行中出現故障,可以在系統運行中關閉該設備兩側的水路閥門進行維修,不會影響整體的運行。
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