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【威乐大讲堂】第一期 | 壁挂炉采暖水路系统问题诊断
水泵，被誉为采暖系统的心脏，其职能是为水循环提供动力，确保采暖系统的水路循环如人类的心脏般推动血液流通，是维护采暖系统正常运作的关键。一旦水泵的某个部件出现故障，整个采暖系统将陷入瘫痪。因此，水泵在采暖系统中扮演着举足轻重的角色，其重要性不言而喻。
水泵的选型、安装及运维环节一直是产业链上下游重点关注的焦点。随着水泵技术的不断进步，采暖产业人群渴望获得前沿的水泵运维技术，助力水泵系统的高效运行。特别是在售后服务领域，水泵技术的迭代和售后技能的提升使得完善售后服务“工具箱”变得尤为迫切。
威乐自进入中国市场以来，始终秉持创新的理念，为国内采暖市场带来了诸多革命性的创新产品和丰富的应用场景。威乐不仅致力于产品的研发与创新，更是毫不吝啬地分享其技术应用，助力行业发展。威乐连续五届独家冠名支持采暖行业售后服务平台的发展，充分展示了威乐对采暖产业售后服务的重视，同时也体现了其对国内采暖市场发展的坚定决心和充足信心，彰显威乐的责任担当。展望未来，威乐将毫不犹豫地选择与广大业内同仁站在一起，共同推动设备及系统的技术升级，实现整体能效的提升。
值“威乐”杯第六届采暖行业售后服务大会盛大开幕之际，青戈尔资讯携手威乐共同策划一场别开生面的【威乐大讲堂】活动。威乐将以公益形式向大众传授水泵技术、应用知识以及售后服务技能等，以此为第六届采暖行业售后服务大会提供广泛的智力支持。
威乐大讲堂 第一期 |
壁挂炉采暖水路系统问题诊断
我们通常所说的“采暖系统”，简单来讲可以分为开式系统和闭式系统两大类别。
图1-开式系统（左）和闭式系统（右）示意
壁挂炉采暖系统都属于闭式系统，管路内的水不与大气接触，在不泄露的情况下，水量保持不变，水泵只需要克服器件(阀门、弯头)的局部阻力和管道(直管)的沿程阻力，不需要考虑系统各个负载的高度落差。安装壁挂炉之前，清洗管路系统内杂质，安装壁挂炉后，注满一定压力的水，并保证内部没有混入空气(排空良好)是正常运行的基础。
水泵的工作点保持与系统动态平衡，系统的健康与否会对水泵的正常运转起到极大影响。水泵作为采暖系统的关键设备，是水路系统的“心脏”，各类水路的问题，故障都会集中反映在水泵的正常运转上，这也是我们需要通过水泵来了解诊断水路系统的主要原因。
图2-壁挂炉水路系统组成
采暖系统的水泵种类繁多，需求也各不相同，选型时需要重点关注以下几个问题：
一是看曲线，选择曲线较为平缓的水泵
二是要保证长期运行于高效区
三是常压系统循环泵要注意防范汽蚀问题
图3-水泵运行曲线（H代表扬程，Q代表流量）
当工作点在需求点左侧时选择：泵1
当工作点在需求点右侧时选择：泵2
常用计算公式：
流量 Q（m3/h）
Q=0.86×q/Δt
q——输送的热负荷（kW）
Δt——系统的设计供回水温差（℃）
扬程 H（m）
H=ΔPm+ΔPj
ΔPm ——担负的系统摩擦阻力（m）
ΔPj ——担负的系统局部阻力（m）
在锅炉泵的应用中，选型需要注意与锅炉的输出功率同步调速，可以有效降低输配电耗，提高冷凝炉的燃烧效率。
一炉一泵系统，锅炉和锅炉之间水力互不干扰，变速比调速保证锅炉水流量和锅炉输出时刻匹配，确保锅炉供回水温差恒定，避免“大流量、小温差”状态。回水温度在部分负荷下降低16℃，带来低温回水的同时有助于冷凝效果，相比于传统多台锅炉公用循环泵形式，一炉一泵+变速泵的锅炉侧输配能耗降低60%以上，锅炉运行能效提高10%以上。
图4-锅炉侧回水温度变化示意图
图5-一炉一泵+定速泵、共用循环泵以及一炉一泵+变速泵的对比
在特定管网中，串联/并联的相同型号水泵同时运行，其综合效果是流量和扬程都会增大。
无论串联还是并联，对流量、扬程的增大效果有限，其运行都是考虑系统变流量的需求进行设定。
图6-相同型号的水泵并联和串联的对比分析
并联：一般应用为设置备用泵的系统，为增大流量，建议不超过三用一备。不同职责的水泵，往往型号不同，并联设置时，不建议同时运行。
串联：图中为相同型号水泵的串联的典型工况。另外，多级泵系统中，末端泵往往为所在回路提供再循环，是典型的串联泵系统。
当系统选用定速泵时，水泵在采暖水系统中运行，当热量需求下降时，阀门会进行关闭，系统压力损失增加，水泵的工作点由Q1变成Q2，流量（Q）减少，扬程（H）实际也是需要减少，但是系统采用定频水泵，扬程（H）实际是在增加，导致不必要的能源浪费以及噪音的升高。
图7-定速泵水泵运行曲线
如果把定速水泵更换成变频水泵，水泵可以根据水路系统的水阻分布情况，选择恒压模式或者等比例模式，实现在负荷发生变化时，水泵处于最佳的运行状态，达到最大的节能效果。
在ΔP-C（恒压）控制模式下, 水泵变频控制器会根据设定的压差值HS来调节水泵转速，小流量区域维持稳定的压差值。
图8-恒压模式水泵运行曲线示意
在ΔP-V（等比例）控制模式下, 水泵变频控制器会根据设定的压差值HS来调节水泵转速，小流量区域维持1/2HS~HS的线性压差值。
图9-等比例模式水泵运行曲线示意
定速泵的特点可简单总结为：
鼠笼转子产生磁场
转子磁场相对于转子旋转
始终以低于同步速度转动
不能控制
电机散热要求高
电机效率低于同步电机
图10-定速泵结构示意图
而变频泵的结构具有如下特点：
永磁体产生转子磁场
转子磁场相对于转子是静止的
始终以同步速度旋转
与设备的通信
低噪音运行
比异步电机更高效
节能高达90%(采用iPWM或LIN)
图11-高效变频泵结构示意
以上就是我们第一期威乐大讲堂的分享内容，下一期我们将围绕水路系统常见问题的故障诊断话题，为大家带来更多的实例分享，敬请期待。
来源：威乐（中国）水泵系统有限公司
