浅析水源热泵空调系统的调试

摘要：水源热泵空调系统的性能主要受水系统和制冷剂充注量的影响，通过调节循环水温度和流量以及制冷剂的压力可以使机组在最佳状态下运行，减少故障率，为设备生产企业节约售后服务费用。 关键词：水源热泵;空调系统;水系统

水源热泵系统安装完成后必须由售后人员对整个系统进行调试后才能交付用户使用。公司生产的机组制冷剂是定量充注，出厂前都有经过调试，在标准工况下可以达到最佳运行状态，机组在现场安装后运行的工况发生改变，往往不能以最佳状态工作，必须在现场重新调试。很多空调系统的调试完全是检查故障和排除故障，而没有真正意义上的“调试”。生产空调设备的企业一般要求售后服务部必须在降低费用的同时提高服务质量。根据积累的工程实践经验，这里认为公司在制定或修改空调调试规范时必须增加“调试”的内容，在现场环境下将机组调试至最佳的工作状态。 1.工程概况

2006年石家庄某冶钢厂办公室安装了中宇公司水源热泵空调133台，该系统采用分散的小机组的全空气空调系统，每套房间的空气与新风混合经过小机组热湿处理后再通过风管送人房间，每台小机组的室外机水系统连接在一起形成水循环。夏季制冷时，采用集中冷却水，分散型机组直接蒸发的制冷方式;冬季采暖采用热泵加热力辅助供暖的方式;过渡季可直接采用热泵供暖。水管为两管制。8月制冷调试完成后交付使用，当时是夏季，调试制热量仅仅能测试四通换向阀的性能，但对制热工况几乎说明不了什么问题。11月份机组开始制热运行，所有空调出现高压保护。

这批机组制热运行时室外机端循环水的设计进水温度是7～10℃ ，进出水温差3～4℃ ，室内机端送回风温差大于13℃ 。售后人员到现场检查后发现，该系统以钢厂排出的废水作为热源，循环水温度调节方便，当时进水温度达到20℃ ，循环水系统是异程式。与用户沟通后，将循环水温度调至8～9℃ ，高压报警故障排除，但室内空调侧进出风温差只有8～10℃ 。 2.原因分析

影响空调机组运行状态比较大的因素有作为冷(热)源的水的温度和流量、水质、制冷剂充注量、送风量大小等 。

送风量的大小主要受风管和风机大小的影响，而这都已在工程设计时就确定了，在调试时只须调节送风阀门的开度，使各个风口的出风量均匀，并尽可能调到最大开度。

作为冷(热)源的水中产生的水垢与黏泥会妨碍室外机的换热，使机组高压升高，功率增大，降低能效比。虽然水质对系统的性能影响很大，但调试的机组绝大部分都是刚安装完成，还未正式投入使用，所以只要在调试前，监督安装单位完成水系统的清洗即可。

循环水的温度和流量对机组的性能影响很大，系统在制冷运行时水流量不足，容易造成电容和压缩机故障;在热运行时水流量不足，有可能使循环水结冰，导致室外板式换热器管壁破裂。水流量不足也会使系统的制冷(热)能力大打折扣。

水源热泵系统中，水管路系统的设计与施工非常重要，因此须尽可能合理地布置管道。一般来说，设计时，水环路尽可能地采用同程式系统，这样初投资费用虽然有所增加，但有利于保持环路的阻力平衡，这样系统运行效果更加良好。选用设备时，水泵流量是足够的，但系统配件管路的造价在整个系统总造价中所占比例很大。在实际的安装中，为了减少管材，降低造价，往往使用异程管设计，管路的始端和末端的水流量不平衡，而且一般非设计院设计的项目都没有水力平衡计算，这就导致许多处于管路末端的机组出现水流量不足的情况。但因为水系统由施工单位安装，所以一直以来都是只要机组不出现故障保护，施工单位就置之不理。设备公司通常也没有水系统调试的相关资料对售后人员进行指导，因此售后人员碰到此类问题往往无从下手，笔者认为加强对水流量平衡的调节是重新制定调试规范中最重要的环节。 3.调试处理

经过分析，现场售后人员选择了位于异程管中间位置的机组(注：额定电流9.49 A，高压保护压力2.15 MPa)作为调试关键。将循环水温度调高，在机组没有高压保护情况下测量并记录水温每提高1℃且运行1 h

后系统的各个参数，测试结果见表1。

从表1数据可以看出，循环水进水温度在11℃时，压缩机电流在额定范围内，制热量也达到了设计值。因此将循环水进水温度确定在1 1℃，将该机组的进出水温差(4.2℃)作为调节其他机组水流量的标准。从异程管的始端到末端逐个调节，温差小于4.2℃则关小水阀，温差大于4.2℃ 则开大水阀。

调节好水流量后，测量机组高压压力，使其控制在1.7～1.8 MPa之间，电流在额定范围内。调试后，所有机组正常运行，机组制热效果达到要求，重新交付用户使用，至今无问题。 4.结束语

水源热泵机组是目前发展迅速的空调类型，它以应用的灵活性和高效节能的特点广泛应用于写字楼、商场、住宅等场所。水源热泵机组分为水空气和水～水2种类型，也可以结合冷却塔和低位热源组成一套大型的水源热泵系统。由于水源热泵是从水中获得冷量和热量，因此流经每个水源热泵的水流量与设计流量保持一致才能保证机组的制冷量和制热量，也是机组可靠工作的一个重要条件。由石家庄冶钢厂这个案例可以看出，对热泵机组和水系统进行全面调试后使机组的性能得到了很大的提高，而且故障率大幅度降低。

综上所述，对相关规范提出3点建议：①调试前督促安装方完成水系统清洗;② 异程式系统以安装在管路中间的循环水进出温差为标准调节其他机组的水流量;③ 水流量调节好后通过调节系统内制冷剂量，使送回风温差、系统压力、压缩机电流在设计范围内。 参考文献

[1] 蒋能照.空调用热泵技术及应用.北京：机械工业出版社，1997：24～28.

[2] 胡晓波，程花蕊，彭晓楠.基于PLC的水源热泵节能控制系统.自动化博览，2008(10)：80—82. [3] 王芳，范晓伟，周光辉.我国水源热泵研究现状.流体机械，2003，31(4)：57—59.