模塊式風(fēng)冷熱泵機組是各個(gè)獨立的風(fēng)冷熱泵機組組合在一起使用，目前模塊式機組是商用空調市場(chǎng)銷(xiāo)售非常好的機型。它的優(yōu)點(diǎn)是可以根據客戶(hù)的負荷情況改變模塊單元機組的數量或允許客戶(hù)在使用過(guò)程中再增加機組，方便客戶(hù)根據自己的資金和使用情況靈活采購和使用機組。在模塊式風(fēng)冷熱泵機組的結構上，每個(gè)模塊均有相同口徑的進(jìn)出水管，模塊之間只需將水管對接即可，安裝非常方便，由于模塊機這種特殊的形式，模塊機組的進(jìn)出水管的流速不確定，給模塊機組的水流控制帶來(lái)了一定的難度。確保每個(gè)模塊得到合適的水流量是模塊機組可靠工作的必要保證，不適當的水流量可能導致某個(gè)模塊單元機組蒸發(fā)器結冰、冷凝壓力高、壓縮機“咬缸”等故障。對于模塊機組一般制冷量比較大，一旦發(fā)生上述故障，品牌的美譽(yù)度將受到非常大的影響。因此模塊機組的水流量控制及保護是非常重要的，合適的水流檢測方法以及檢測部件可以保證機組只在系統水流量大于允許的最小水流量下工作，在很大程度上可以避免空調主機發(fā)生故障。

模塊機組連接水管的設計

1.1 模塊機組內主水管布局設計

模塊機組因各模塊之間共用進(jìn)出水管，當連接各模塊之間水管時(shí)，如果模塊數量比較少，主水管可采用異程式布局;如果模塊數量較多最好采用同程式布局，這樣可以確保每個(gè)模塊之間的水流量一致。

1.2 模塊機組內主水管水流速控制

模塊機組各模塊之間共用進(jìn)出水管的管徑不僅取決于每個(gè)模塊制冷量的大小還取決于整個(gè)模塊機組的最大模塊數量。通常模塊機主水管的流速控制在0.5～4m/s之內比較合適。因為如果流速比較大，模塊之間的水管道沿程阻力較大，容易造成各模塊之間的水流分配不均，適當的主水管流速可以忽略在主水管產(chǎn)生的壓降。如果單元模塊的換熱器在額定流量下的壓降為30kPa，模塊內部主水管的壓降在2kPa內，每個(gè)模塊之間的水流量幾乎相同，但如果模塊內部水管的壓降超過(guò)5kPa，模塊機組之間的水流量偏差將可能超過(guò)10% 。對于換熱器在額定流量下壓降越大，需要機組內部的主水管允許的壓降越大、水泵的揚程也越大。

1.3 模塊機組系統水過(guò)濾器的選擇及安裝

模塊機組的水管管徑一般比較大，從工程造價(jià)上考慮水管材料一般不會(huì )選擇銅管等不易腐蝕的材料，往往選擇一般的無(wú)縫鋼管作為水管。整個(gè)水管路采用無(wú)縫鋼管電焊的方式連接，電焊過(guò)程中產(chǎn)生的大量焊渣如果不能進(jìn)行有效的清除。焊渣一旦進(jìn)入換熱器危害非常大，將可能造成換熱器局部堵塞。如果機組換熱器使用的是釬焊板式換熱器或套管式換熱器將很難去除，因為這兩種換熱器不能進(jìn)行機械清洗，如果使用殼管式換熱器將比較容易去除焊渣。如果不能有效清除換熱器內的焊渣將導致水側換熱器局部水流量下降，而此時(shí)冷媒側冷媒流量基本維持不變，有可能導致水溫逐漸下降甚至低于水的冰點(diǎn)，由于堵塞的水側流量下降致使與之相鄰的冷媒側不完全蒸發(fā)，出現回氣管結霜甚至結冰的情況，容易使壓縮機產(chǎn)生液擊。如果換熱器局部堵塞程度比較輕，此時(shí)系統的整個(gè)水流量并沒(méi)有發(fā)生太大的變化，水流保護開(kāi)關(guān)不起作用。而防凍保護傳感器(插入到換熱器內部檢測水溫度)也檢測不到該最低溫度點(diǎn)，防凍保護并不能起作用，可怕的事情發(fā)生了--換熱器凍壞直至整個(gè)制冷系統報廢。為了防止焊渣等雜質(zhì)堵塞換熱器除在施工過(guò)程中規范施工外，在廠(chǎng)家的冷水機組設計過(guò)程中也能避免這種情況的發(fā)生。

水過(guò)濾器是模塊機組共用的部件，是水系統最關(guān)鍵的兩個(gè)部件之一。水過(guò)濾器的選擇適當可以有效預防水管施工過(guò)程中產(chǎn)生的雜質(zhì)進(jìn)入換熱器。適當的水過(guò)濾器目數和形式是非常關(guān)鍵的，應在安裝時(shí)預留旁通機組進(jìn)水管的閥門(mén)，安裝完成后開(kāi)機調試前旁通模塊機組換熱器進(jìn)行水管路清洗。此時(shí)進(jìn)水水過(guò)濾器內最好使用100目不銹鋼沖壓濾網(wǎng)，到末端的水過(guò)濾器目數應大于100目(臨時(shí)使用，調試好后旁通閥打開(kāi))。如果系統有備用泵時(shí)同時(shí)開(kāi)啟主備用泵，使水管路內的流速最大，開(kāi)啟24小時(shí)后清洗過(guò)濾網(wǎng)。這樣可以將幾乎全部大顆粒雜質(zhì)積聚在水過(guò)濾器內，然后再更換60目的水過(guò)濾器即可開(kāi)機調試。

1.4 模塊機組水管材料的選擇

通常在模塊機組的水管路系統主機工廠(chǎng)采用鍍鋅無(wú)縫鋼管，由于鋼管在工程施工現場(chǎng)無(wú)法實(shí)施鍍鋅工藝，天長(cháng)日久后水管易生銹腐蝕。如果采用鋼管內襯耐腐蝕塑料就沒(méi)有管路腐蝕和產(chǎn)生大量電焊焊渣堵塞水管路的情況，雖然增加安裝造價(jià)，但大大降低空調機組的維修和維護保養費用，在壽命期內的綜合費用會(huì )大大減少。

模塊機組水流量檢測的方法

2.1 模塊機組水流量檢測

在模塊機組中的控制上目前有每個(gè)模塊需要一個(gè)水流量信號和只有一個(gè)主模塊需要水流信號兩大類(lèi)，這兩種方法在模塊機組生產(chǎn)廠(chǎng)都有使用。每個(gè)模塊有一個(gè)水流信號的水流控制方法可以比較真實(shí)地反映該模塊的水流情況;如果只有主模塊接水流信號不能真正反映每個(gè)模塊的水流情況，對于生產(chǎn)廠(chǎng)來(lái)講這種方法可以降低成本，但對每個(gè)模塊來(lái)講這種控制方法并不理想。

作為模塊機水流量檢測上目前主要有兩種簡(jiǎn)單實(shí)用、成本低的檢測形式，一種是靶式流量開(kāi)關(guān)，另一種是壓差式流量開(kāi)關(guān)，下面比較兩種檢測方式的安裝和使用特性。

2.2靶式流量開(kāi)關(guān)的安裝和使用

靶式流量開(kāi)關(guān)是將靶片安裝在水管中，水管內流動(dòng)的水沖擊靶流片使之彎曲變形，從而帶動(dòng)微動(dòng)開(kāi)關(guān)輸出控制信號給模塊機組控制器，告知有水流可以啟動(dòng)機組。

由于模塊機組的主水管的水流速度在變化(增減使用的末端數量)，給靶式流量開(kāi)關(guān)的安裝帶來(lái)一定的難度。通常靶流片安裝有三種狀況：一是不動(dòng)作，二是卡在管子上部不能回復，三是正常。安裝非常好的情況與水管的管徑和安裝人員的經(jīng)驗非常有關(guān)，管徑越大靶式水流開(kāi)關(guān)的一次安裝準確率越高。

通常靶流片不動(dòng)作是因為靶流片安裝的深度不夠，需要重新旋入或更換靶流片。許多安裝工人遇到這種情況如不能很快解決往往短接水流開(kāi)關(guān)或者調整動(dòng)作調整螺釘從而使模塊機組失去水流保護。

如果是卡在管子里不能回復往往是靶流片太寬的緣故第一次動(dòng)作時(shí)被卡在管子上部(這種情況在小管徑冷劑水管中出現比較多)，這是安裝商不能發(fā)現的，此時(shí)流量開(kāi)關(guān)也失去了作用。如果安裝間隙不夠即使當時(shí)可以工作，由于管子的生銹或結垢等造成的實(shí)際使用管徑變小，也有可能使水流開(kāi)關(guān)卡在管子內不能有效動(dòng)作。

由于模塊機組在現場(chǎng)的模塊數量不定，主水管的流速也不能確定，給靶流開(kāi)關(guān)的安裝帶來(lái)很大的難度，主水管上的流速變化造成靶式流量開(kāi)關(guān)的擺動(dòng)動(dòng)作復位頻繁;另外當水系統混有空氣時(shí)，水中的空氣沖擊靶流片造成流速下降，靶流片瞬間復位發(fā)給機組錯誤流量信息(為防止發(fā)生這種錯誤通常機組控制器延時(shí)處理流量信息)。同時(shí)靶式水流開(kāi)關(guān)的靶流片在正常使用時(shí)長(cháng)期受水流壓迫處于彎曲變形狀態(tài)，易疲勞破壞，尤其在流速超過(guò)3m/s以上時(shí)其壽命將大大縮短。

如果每個(gè)模塊都需要流量信號，就更不適宜安裝靶式流量開(kāi)關(guān)。目前各個(gè)模塊機廠(chǎng)家的模塊機的換熱器就近接模塊機組的主水管，不可能提供安裝靶流開(kāi)關(guān)所需要的前后段最小的直管距離，讓一些廠(chǎng)家不得不放棄每個(gè)模塊需要一個(gè)水流信號這一理想的水流保護方法。

2.3壓差式流量開(kāi)關(guān)的安裝和使用

壓差式水流開(kāi)關(guān)是根據HVAC設備的阻力和流量的曲線(xiàn)設計的。我們知道HVAC設備的換熱器、水過(guò)濾器、水泵及閥門(mén)等裝置都有其阻力與流量的性能曲線(xiàn)，通過(guò)檢測其兩端的進(jìn)出水壓差，并與該裝置的預先設定值進(jìn)行比較，就可以準確控制流量。

壓差式與靶式流量開(kāi)關(guān)相比它是一種精確的流量控制方式，它具有準確的流量控制值。它可以直接安裝在機組內也可以在現場(chǎng)安裝。如果在機組內安裝從壓差開(kāi)關(guān)連接兩根銅管至換熱器的進(jìn)出口，測量其進(jìn)出口的壓差，即反映出流量。而用戶(hù)現場(chǎng)不需要安裝和接線(xiàn)，也就避免了靶式水流開(kāi)關(guān)的安裝不準確導致機組故障的隱患。如果安裝在現場(chǎng)可以使用雙設定點(diǎn)可調的壓差開(kāi)關(guān)，從模塊的主進(jìn)出水管引出? 6.35的銅管用管螺母接到壓差開(kāi)關(guān)上即可。如果現場(chǎng)具有便攜式超聲波流量計測量主水管的流量更好，可以調整壓差開(kāi)關(guān)的調節螺絲設定好你需要的保護流量值，如果現場(chǎng)不具備此條件，也可以根據工廠(chǎng)提供的不同模塊組合下的主進(jìn)出水管的流量和壓差值曲線(xiàn)，設定到合適的壓差值以實(shí)現精確控制流量。

而壓差開(kāi)關(guān)的另外一個(gè)設定點(diǎn)可以現場(chǎng)調整用作模塊機組壓差過(guò)大(即模塊機組內部結垢或堵塞)指示。具體方法是在正常的水流量下，調整壓差開(kāi)關(guān)該設定點(diǎn)調整螺絲使其閉合或輸出的指示燈亮，然后緩慢旋進(jìn)使壓差開(kāi)關(guān)斷開(kāi)或輸出指示燈滅后再1～2圈即可。即如果模塊機組進(jìn)出水管和換熱器之間的壓差大于設定值即可發(fā)出報警信息提示用戶(hù)清洗換熱器及管路。

壓差式流量開(kāi)關(guān)具有流量控制準確、對系統不再額外增加阻力、又對水管管徑?jīng)]有要求以及無(wú)水流擾動(dòng)干擾等特性，可取代任何形式的靶式流量開(kāi)關(guān)作為HVAC水系統的流量控制，相對于靶式流量開(kāi)關(guān)它可以避免水泵氣蝕引起的假流量(實(shí)際流速很大，但水中混有空氣而實(shí)際流量并不大)，因而可廣泛應用在使用釬焊板式換熱器、套管式換熱器和殼管式換熱器的模塊式風(fēng)冷熱泵機組水流量控制并兼有部分防凍保護的功能。

壓差式水流量開(kāi)關(guān)在模塊機組中應用

3.1 水流量保護和堵塞指示

對于模塊機使用的釬焊板式換熱器、套管式換熱器或殼管式換熱器其壓差與流量的曲線(xiàn)可能不盡相同，如果每個(gè)模塊機使用一個(gè)固定設定點(diǎn)壓差開(kāi)關(guān)，可以在工廠(chǎng)進(jìn)行測試確保配置的壓差開(kāi)關(guān)的保護流量值合適。建議斷開(kāi)流量大于額定流量的50%，復位流量建議小于額定流量的80%。

如果模塊機組只有主模塊接收水流信號，可以采用可調雙設定點(diǎn)壓差開(kāi)關(guān)。根據模塊機組的進(jìn)出水管的壓降與流量曲線(xiàn)調整壓差設定值，另外一個(gè)設定點(diǎn)可以用作換熱器堵塞或結垢指示，具體安裝位置參考上圖。

3.2 壓差旁通控制

在模塊機組的水系統中，通常模塊機組側水系統采用定水量系統可以保證模塊機組運行的穩定，末端側水系統采用變水量系統可以減少水泵能耗及實(shí)現末端之間的冷量轉移，對于末端的控溫和減少設備的初投資及降低運行費用非常有利。

為了滿(mǎn)足模塊機組側的定水量控制和末端側的變水量控制，通常采用壓差旁通控制方法，即末端側水流量發(fā)生變化(即負荷發(fā)生變化，因末端的容量與實(shí)際負荷一致)引起主管路的壓差也隨著(zhù)發(fā)生變化。根據水泵的性能曲線(xiàn)，如果保證主水管供回水壓差不變，也就保證了水泵的流量，同樣進(jìn)入到機組的水流量也不發(fā)生變化。

Delta-PFS雙設定點(diǎn)壓差開(kāi)關(guān)可應用于變水量系統控制供回水管之間的壓差，即當供回水壓差超過(guò)壓差開(kāi)關(guān)高限設定點(diǎn)時(shí)，壓差開(kāi)關(guān)的高限輸出的NO與C端閉合，使浮點(diǎn)控制的電動(dòng)旁通閥門(mén)執行開(kāi)啟動(dòng)作，減少供回水管之間的壓差;當供回水管之間壓差低于壓差開(kāi)關(guān)的低限設定點(diǎn)時(shí)，壓差開(kāi)關(guān)低限輸出的NO與C端閉合，使浮點(diǎn)控制的電動(dòng)旁通閥執行關(guān)閉動(dòng)作。當供回水管之間的壓差介于壓差開(kāi)關(guān)高限和低限設定點(diǎn)之間時(shí)，浮點(diǎn)控制的電動(dòng)旁通閥不動(dòng)作，維持恒定的流量從而保持了壓差的恒定。雙設定點(diǎn)壓差開(kāi)關(guān)可以是一個(gè)浮點(diǎn)壓差旁通控制器，通過(guò)調整壓差開(kāi)關(guān)的高低限設定點(diǎn)，可以調整浮動(dòng)帶，大大優(yōu)于以往的壓差控制器的開(kāi)關(guān)量控制方法。

結束語(yǔ)

在模塊機組上每個(gè)模塊上使用壓差開(kāi)關(guān)或主模塊使用壓差開(kāi)關(guān)，都得到了很好的效果，尤其在模塊增減時(shí)造成的主水管的流速變化及水管路有少量空氣時(shí)，壓差開(kāi)關(guān)工作非常穩定，不會(huì )出現類(lèi)似靶流開(kāi)關(guān)的漂浮情況，經(jīng)反復的測試動(dòng)作和復位流量均有明確的流量值，具有比靶流更優(yōu)異的性能。