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新版风冷模块机组设计安装指导手册

     风冷热泵模块机组是以空气为冷(热)介质中央空调机组。作为冷热源兼用型的一体化设备,风冷热泵与传统中央空调相比省去了冷却塔、冷却水泵、锅炉以及相应管道系统等多种辅配件,其系统结构简单、节省安装空间、维护管理方便且高效节能。风冷热泵机组通常是无供热锅炉、无供热热网或热网供热时间较短而不稳定,却又要求全年使用空调的暖通工程设计中优先选用的方案,其与风机盘管、空调箱等末端装置所组成的集中式、半集中式中央空调系统具有布置灵活、控制方式多样等优点。


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风冷模块主要规格制冷系统循环图:

1.25/30KW:


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2.55/65KW:


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3.55/65KW:(回收量在20%~40%之间)


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热回收器串连在压缩机排气口与四通阀之间的排气管上。

热回收加热方式为循环加热水。

在制热模式下不能进行热回收,冬季不能热回收。

在工程中可与热水机组合使用。

4.130KW:


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5.200KW:


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换热器:


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风冷模块机组系统设计指引


1、多台25/30/35KW并联,同程式连接(推荐):


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2、多台25/30/35KW并联,同程式连接(不推荐):


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<7个模块以内的连接方式:

同程式连接(推荐):


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同程式连接(不推荐):


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8∽16个模块的连接方式:左右并行连接

同程式连接(推荐):


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异程式连接(不推荐):


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8∽16个模块的连接方式:前后并行连接

同程式连接(推荐):


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8∽16个模块的连接方式:前后并行连接

同程式连接(推荐):建议使用两个线控器分别对两个水泵控制。


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异程式连接(不推荐):


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130KW同程式连接(推荐):


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130KW异程式连接(不推荐):


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200KW同程式连接(推荐):


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200KW异程式连接(不推荐):


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不同模块组合安装指引:


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总出水感温包安装位置说明:


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多台机组并联时,需要在总出水上安装感温包指引:


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注意:为了保障测量的准确性,一定要保证感温包的插入深度为最底。

机组水路系统安装示意图:


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热回收机型与普通机型连接图:


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注意:热回收机型一定要设定为主机。

模块机及系统电控:


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1、总出水温度:在多台机组并联时控制整个系统能力输出。单台机使用时不检测。(本部分以美的为例)

2、单元出水温度:控制单台机组的能力输出。

通讯方式:


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线控器:


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1、连接在0号地址码机组上。

2、单个线控器最多可控制16个地址。各模块机的地址码不同,控制台数就不同;一个工程中可以使用多个线控器。

3、采用三芯屏蔽线。注意安装位置要远离干扰源(强电、变频器、变压器)。

4、线控器控制连接线可达500米。

电控:


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水泵控制线的连接:水泵交流接触器的控制线路必须通过主机的P1、P2接线端子。


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注:水泵一定由机组控制。

辅助电加热器的交流接触器控制线路必须通过主机的H1、H2接线端子。


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室内末端出风方向:


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安装指南:

一、模块机组安装:

1、安装基础图:

机组直接平放在机座上,机座可用水泥预浇,预留排水道。也可用角钢制做托

架、加防震橡胶垫,置于地面或屋顶平面。机座表面必须水平。

机组基础图的制作以下为例:


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说明:

1)该安装基础图是以65KW和100KW模块化拼装为例;

2)a代表65KW模块数量、b代表100KW模块数量;

3)基础为钢筋混凝土结构或槽钢架,可承受重压不小于500kg/m2以上;

4)机组底座与地基之间增加橡胶减振垫或减振器,厚度不小于20mm;

5)机组与地基之间采用M10的螺栓固定;

6)地基表面必须水平,地基四周需要预留排水沟。

2、机组的安装

(一) 安装位置选择

本机组可安装于已经制作好机组地基的地面、阳台、屋顶、专用平台或其他任何便于安装并可承受机组运行重量的地方,但请必须注意以下要求:

A:机组应与周围物体保持1.8米以上距离,保证机组有良好的通风条件,便于安装与维护。

B:供回水总管安装距机组应保证1米以上距离,以便于日常维护。

C:为保证机组正常运行,机组应尽量避免日晒、雨淋。

D:多台机组并排放置,应保持3.0米以上距离,以便有良好的换热效果。

E:选择距主电源较近之处安装,避免电压降过大而影响机组正常启动。

F:整机安装好应平整,郭鹏学暖通机组四周预先要设置好排水沟,且应考虑冬季机组排水问题。

G:空调机组运行噪音已经很低,但考虑到安装等因素,机组运行仍会有部分声音,为避免机组运行时的噪音干扰用户以及邻居,请尽量避免在居民区10米内安装。

以下是多机组的布局示意图,需要注意以下事项:

1、机组的安装空间必须满足相关尺寸要求,便于检修维护;

2、机组进出水总管管径必须专业人员校核,并参考说明书推荐管径;

3、机组进出水总管与机组保持距离,便于安装维护;

4、进出水总管下面最低位置需要安装排污阀和排水阀,机组水管处必须预留排水沟。机组总进出水管参考以下规格:80冷吨及以下为≥DN80,80~160冷吨≥DN125,160~240为≥DN150,240~360为≥DN200。


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(二) 吊装注意事项

机组从工厂运至工地现场,在吊装之前应保持良好包装。在吊装时必须注意以下问题:

A:搬运时应小心轻放,保证机体垂直。

B:机组吊运时,应避免撞击到其它物体而产生滑动。同时人员应避免站立于机体下方或附近以 策安全。圆钢、吊索以及吊车的选择应参考机组的重量参数表选择。

C:为防止外表刮伤或变形,钢索与机体接触部分须放置保护垫,同时绳索之间应加支撑件,以防绳索勒损机器。吊装示意图以65KW为例,各品牌尺寸不尽相同。仅做参考。


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3、水系统的安装

机组每个模块进出水管径都是DN50,接口形式为内螺纹连接。

因为机组内部控制器I/O板的拨码每个模块都不一样,机组放置时请按照机组外标签,按循序排放。

机组进出水总管管径请参考如下参数:


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模块机组安装及调试:

(一)空调机组配管示意图

对于多套机组的安装与单系统机组相似,以两套模块机组为例,现场安装如下图所示:


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注意:

1、机组的水流量要求在无论何时,只要机组运行的情况下都不得小于铭牌标定的要求值(在过渡季节更要保证水流量,过渡季节冷凝温度低,制冷效果好,机组流量更需要充分保证,以免出水温度过低机组频繁启停);

2、水流开关作随机配件,现场必须安装于系统出水管,并按要求调节好开关量,同时接入控制系统;

3、机组水系统安装完毕后,关闭检修阀1、2,打开检修阀5,运行水泵,然后清洗水过滤器,确保水路系统干净后,将水管接入主机,准备正常运行;

4、水泵必须根据流量及所需扬程选择,可以安装在进出水总管上,为避免大压力对机组损坏,建议装在出水管;

5、压差自动调节器可以使整个系统的工作更加稳定;

6、分水器和集水器的设置使各支路的水量分配更合理;

7、机组每个进水支管需安装水过滤器,且调试完毕需要清理;

8、机组每个进水支管需要安装水量调节阀,以调节进入每个机组的水流量一致;

9、当模块组合为100KW+65KW时特别要注意调节水量调节阀保证机组进出水流量为要求的流量值,一般单个模块的进出水温差为5℃;

10、如果选择辅助电加热等辅助热源,请安装在机组出水总管;

11、为保证水阻力平衡,机组水系统请按照同程安装;

12、阀1、2、3、4作为检修阀使用,阀5系统初次调试清洗管道,或对末端和管道实施水处理工程时使用,此时将阀门1、2关闭,3、4、5和水泵开启即可,6为排水阀。

(二)热回收卫生热水配管示意图


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热回收卫生热水是循环加热形式,并且是在空调机组运行时才能够产生热水,所以建议增加一个蓄热水箱,在空调运行时将热回收热量蓄积在蓄水箱内,

等到使用时,再抽取热水箱内的热水使用。

说明:回收的热水是机组制冷运行时免费产生的,所以热水量有限。

(三)水系统部件的安装

a)蓄能水箱的安装

为保证出水温度控制精度、稳定度及机组安全运行的考虑,系统必须保持一个最小水容积,这样可以避免机组内部压缩机频繁增减载,延长机组使用寿命。为避免损坏压缩机,控制器限制频繁启停机组,压缩机一个小时启动不能超过6次。

系统最小水总容积可以近似的采用以下方式计算:


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V:系统最小水容积,L

Ts:控制器启停最短时间间隔,一小时不超过6次,取10;

TD:控制器启停温度差间隔,取2℃;

H1:机组最小卸载负荷,65KW取33,100KW取50;

H2:末端最小负荷,按照实际情况取值;

这是一个模块的计算方式,多个模块按照模块数量叠加。

为达到上面要求的水容量,一般的场所都需要增加一个蓄能水箱,蓄水箱都需要增加折流板,避免水流短路,一般如下:


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b)水流开关的安装

水流开关为1寸外螺纹,需要在出水总管上焊接1寸内螺纹管接头后安装,水流开关必须竖直向上,安装在直管段,直管段长度前后必须大于5倍管径(详细安装方式请参考水流开关随机配带的说明书)。风冷冷热水机组水流开关必须安装在机组出水总管路上,以便确保机组正常运行时有足够水流通,从而防止机组运行时水流不足或无水而将水侧换热器冻坏。

如图所示,水流开关件由水流开关控制器1、膜片4、水流开关接头2及一节短管3组成。当有水通过时,水流冲击膜片,膜片带动水流开关动作,使水流开关闭合,电路闭合;当没有水流通过或水流量很小的时候,会使电路断开,机组保护。


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警告:

1、水流开关安装后,必须接线调试,工程施工人员在水系统安装完毕后,需要将水流开关的线接到控制盒内相应的接线端子上,通过调节杆调节通断水流量,一般推荐断开水流量值为额定水流量的65%,当于额定流量的65%时,水流开关必须断开,机组开始保护报警。在开机前必须验证流量开关的可靠性。

2、水流量开关不能短接,并且每台主模块必须接水流量开关(同一个项目可能有多个主机,此时每个主机都应接入水流开关信号)。

c)排气阀的安装:

自动排气阀的作用是排除水系统内的空气,使机组能正常的工作。

安装在系统最高点,在局部高度处同样需要设置排气阀,关键是排除系统内可能的空气。

d)膨胀水箱的安装

膨胀水箱的作用主要是适应温度变化时水容积变化、稳定系统的压力、补充系统的水量。一般安装在低压管(水泵吸入口),高度必须高于系统内的水管路最高处3米左右,保证水泵吸入口正压,使机组能正常的工作。膨胀水箱应保温防冻,避免冬季因环境温度过低而造成水结冰,失去膨胀水箱的应有功能。

注意:

1)机组水系统完成后,必须将机组总的进出水感温探头安装于机组总的进出水管上,以准确感测机组水温度变化,控制机组正常运行。为让水温探头能准确感测进出水温度,建议在进出水总管增加盲孔,然后将感温探头插入盲孔内,否则机组可能出现故障。

2)循环水泵必须与主模块联锁,即让主模块自动控制循环水泵的启停;

4、水管管路的安装

一、机组进出水总管:

进出水总管管路安装时与机组距离及开口尺寸参见机组布局示意图。

需要在每个模块对应的进出水口位置开孔,焊接DN50的水管,水管与机组连接端留外螺纹,以便与机组出来的活接头对接。所有管路安装完后需要先打压测试后整体保温。

注意:

机组水系统安装应尽可能同程安装,如果异程安装时,为水量分配均匀,每个模块的进水管需要安装调节流量的手动闸阀;所有模块的出水管下部都需要安装放水孔,便于冬季排水。

二、其它水管:

管路安装的好坏直接影响到空调机组的使用效果,在安装管路时必须寻找合格的安装队,不得自行安装,安装必须符合行业标准,以下是对管路安装的建议:

a.水管管路安装要依据末端设备吊装高度及梁底高度而定,安装高度确定管路标高及排列形式,排列形式一般有平行和错位排列两种,在条件允许的情况下,最好采用错位排列。

b.管道固定一般采用支、吊架固定,支、吊架的形式及固定方式参照国家安装标准图集,结合现场条件确定,管道与支、吊架之间采用木块或其它隔热材料隔离,以防止产生冷桥。支、吊架的参考距离见下表:


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c.管路不论采用什么排列方式,但均要保持1/1000∽3/1000坡度,坡向立管便于管路末端排气。两管间距要基本相同并留出保温距离,做到横平竖直,尽量杜绝“U”形弯,和“门”形弯,避免由此造成局部堵塞,排气不畅,影响水系统循环运行。

d.在排列凝结水管时要保持0.5%∽1%的坡度,不论末端设备吊装标高多少,管道是否绕梁,均不允许抬高,并遵守就近排放原则,确定落水点,尽量缩短管路,减少因坡度造成的下降量,提高吊顶高度。冷凝水管必须严格保温。

e.管路上排气阀设定要根据现场确定,一般在水平管路末端(管路较长)立管上端、局部抬高处设立,要确保管路系统排气顺畅。

f.多层空调管路每层最好设分路阀,以便水量调节,在管路最低点要设排水阀,便于系统检修以及冬季不运行时排水,以防冻坏水管。

g.采用开式膨胀水箱,水箱的设置点要高于系统最高点三米左右,水箱的接口要接在靠近水泵回水管上(膨胀水箱也要具有排气阀门)。

5、管路口径

在相同的流速下,管径的大小,影响到系统运行阻力,在条件许可下尽量选择较大一些的管径,以减少系统运行阻力及水泵扬程。下表是推荐的理想设计参考值。

水在管内理想流速m/s:


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水在管内最大流速m/s:


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6、水系统其他部件的选型

一、截止阀:按水管管径确定阀门,一般选阀接管管径和水管管径一致。

二、水过滤器:其作用是过滤水系统内的杂质,防止损坏水侧换热器,≥60目。

三、止回阀:其作用是防止水倒流时损坏水泵,接口与水泵进出口口径一致。

四、旁通阀:其作用是清洗管路时,防止杂质冲破过滤网而损坏水侧换热器,并能和室内盘管二通阀联用,调节水流量,让多余的冷冻水从旁道进入机组,防止因为水量的减少而损坏蒸发器。推荐使用压差旁通阀(和室内末端设备二通阀同时使用)

7、试压与冲洗

一、管道试压的试压压力要大于工作压力1.25倍,但不得小于0.6Mpa,保压5分钟,压降不大于0.02Mpa,系统检查无渗漏为合格。

二、水压试验时不得在气温低于5℃时进行,试压用压力表经检验合格,精度不低于1.5级,满刻度值为最大被测压力的1.5∽2倍。

三、试压时从系统低处加水,高处排气,试压要缓慢均匀进水达到压力后,停止泵运转,检查系统,不得带压进行修补工作。

四、试压合格后,对水管管路反复冲洗(注意不要经过空调主机和末端设备),直到排水不带泥沙、铁屑等杂质,且水不混浊为合格。

五、试压冲洗后请先清洗总管进水过滤器,水泵入口过滤器,然后拆开主机进水侧检修板,清洗机组进水支管配带的水过滤器,清洗后安装好并检漏。

8、施工注意事项

a.水系统应按本说明书所示的配管方法配管,并按照水暖管道施工标准正确施工。

b.按机组给出的配管尺寸及机组的水流量和制冷量选取相应的干管直径。

c.室内末端设备的连接推荐采用换向回水(同程接管)方式进行连接,以保证水量均匀分配。

d.在配管的设计和施工中应避免空气滞留于系统管道内,供水和回水管的最高处应设置自动排气阀,以便于排除系统内的空气。

e.机组进水口处必须安装Y型水过滤器,以防止水系统内的污物堵塞水侧换热器。安装时注意流向,必须在Y型水过滤器两端加装截止阀,以便拆卸清洗过滤器。

f.机组进出水管处应安装温度计和压力表,以便于检查机组运行状态。

g.机组进出水管处应安装放水阀,以便在冬季长时间停止使用时,从两处放水口同时放出机组内的水,防止冬季水在水侧换热器和水泵内冻结,使机组损坏。

h.水系统安装完成后,应根据暖通空调安装规范进行水压试漏并排污,系统管内应清洁,无锈渣污物,以防止堵塞管路及机内水侧换热器和水泵,造成机组损坏。

i.系统补水阀及截止阀必须安装于用户室内,以免冬季使用时补水管和阀门发生冻裂现象。

j.室内机组及管道系统的设计安装应由专业人士并参照有关技术规范及要求进行,根据实际的房型设计管路走向。避免“U”形弯、“门”形弯,以免由此造成排气不畅,增大水阻,形成气塞。

k.水管安装应垂直或水平,管路及连接部位均不得有漏水现象并保温良好。应在管道的最高处设置排气阀及补水膨胀水箱(开式水箱),卸压阀安装在水泵的出水口一侧。

l.水平的管道走向要保持一定的坡度,以便顺利将气体排出。

警告:每个模块进水管处必须安装水过滤器,并定期清洗,以防止机内水系统侧换热器堵塞,造成机组严重损坏。

9、电气安装

一、电源电压

电压过高或过低时对机组都有不良的影响。电压不稳定时,当机组起动运转的瞬间,会造成电流过大,致使机组无法启动。机组最低启动电压须保持额定电压之85%以上,运转中须在额定电压的±10%

范围内,各相之间的电压差应在±2%范围内。

主机导线线径应考虑主机安装位置与配电柜的距离(即电压降)及电流大小,再依照电工法规决定配电线路之路径及主开关容量,以确保机组之正常运作。

二、机组配线方式

以65KW机组为例,作如下现场安装配电示意图,其它机组依次类推。


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注意:

单个模块的额定电流参考后表,标准机组额定工作电压为380V/3N~/50Hz;

Q0和(Q1/Q2/Q3)为空气开关,空气开关建议选D型;

Q0和(Q1/Q2/Q3)可任选一种使用;选(Q1/Q2/Q3)可方便单模块的维护;

现场安装时,因考虑水泵等其它负载,需根据实际选定空气开关/电线/铜排等;铜排为上下安装,参见铜排安装示意图;

两个模块以下可不需铜排;

该电气接线图为工厂建议,图中原器件为现场提供,一般出厂机器不配带。

警告:为确保人身安全,请依据电工法规给机组做接地线处理。

三、配线:

建议用户按下表选配机组电源进线线径,(聚氯乙烯护套软线的型号为XF或XLF)。


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以上以“天加”为例,201:66KW,301:100KW,202:166KW…

二、开机调试

在开机试运转前必须对整个空调机组系统进行检查,主要注意以下几方面:

1、 检查空调末端设备

a.检查所有室内末端设备电源接线是否有误,风机转动是否正常;

b.检查室内末端设备进出口处的截止阀是否全部打开;

c.检查室内末端设备水系统内的空气是否排净,如果盘管内有空气,应打开排气阀将其排出;

2、检查系统管路

a.检查系统管路、补水管路、压力表、温度计是否安装正确;

b.检查机组回水处的静压是否正常(5.0mH2O以上)

c.检查系统管路是否清洁,管路中的载冷剂是否充满,空气是否排放干净;

d.检查系统中应开启的阀门是否已全部开启,应关闭的阀门已全部关闭;

e.检查管路系统的保温和凝结水的排放措施是否良好;

f.检查膨胀水箱、补水装置是否灵敏;排净水管内的空气,开启水泵前,先打开放气阀,看是否有水流出。如没有,说明空气未排净,此时不允许开启水泵,应该检查膨胀水箱及补水系统,确实做好排气工作。在确认管路注满水后才能开启水泵,要绝对避免在缺水状态下运转;

g.检查水系统过滤器无堵塞现象,使水路畅通无阻;

h.检查水流开关是否正确安装,接线是否正确。

3、检查配电系统

a.检查所供电源是否与说明书和机组铭牌上所要求的供电电源一致;

b.检查所有供电和控制线路是否全部连接到位,是否按接线图正确接线,接地是否可靠,所有接线端子是否全部紧固;

c.检查机组总的进出水感温探头是否采用盲孔安装到位,并能准确感知总进出水温度。

4、检查机组

a.检查机组外观及机内管路系统是否在运输和搬运过程中遭到损坏;

b.检查机组电气部分连接线路是否正确,水流开关是否安装连接到控制回路,水泵接触器是否与控制回路连锁,机组总的进出水温度探头是否已经连接到相应位置;

c.检查风机扇叶是否与风扇固定板和风扇护网干涉。

注意:

机组试运行必须由专业人员操作!用户请勿尝试自行调试运行,否则可能造成空调系统损坏,严重时还会出现人员伤害事故。试运行过程中必须注意以下几个方面的问题:

a.当对整个系统进行全面检查确认符合要求后,可进行整体试运转。试运转前,压缩机须预热24小时。(视环境温度而定,冬季气温低则预热时间较长,夏季气温高则预热时间较短)

b.接通电源,检查相序保护是否正常,然后启动主控制器(主机延时3分钟后自行启动),水泵先启动,确认水泵运行正常后,检测压缩机运转电流是否正常,风扇转向是否正确,有无异常声音。

c.主控制器若显示电源故障,则说明机组进线电源相序错误,只能改变电源相序(即任两项对换一下),绝不能改变机组内部线路,否则会损坏机组内的重要零部件。

d.检查每一个单元的冷热转换是否正常,观察压力表,看其压力值是否正常,试运转一段时间,确认无故障(一般3天)后便可投入正常使用。

e.试运转后应清洗水过滤器,并将所有电气接线端子重新紧固一次,方可投入正常使用。

f.请勿频繁操作(启动或停止)机组,以延长机组寿命。

g.机组故障灯亮时,表示机组出现异常现象,按照控制器显示的故障原因,查明故障并排除后再清除故障,故障清除后控制器会自动检测然后启动相对应的系统。

机组防积雪及防风对策:

风冷模块热泵机组应用于北方降雪地区时,为了保证机组的正常运行,必须采取一定的防积雪及防风措施。

积雪带来的问题:

1)机组下部被雪掩埋,设备被盖住;

2)机组顶部积雪;

3)冬季刮风时,积雪掩盖住机组一侧的换热器的进风口。


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防积雪措施:

1)避免将机组安装于易积雪的屋檐下;

2)根据机组安装地的积雪量来设计机组的基础,使基础高度大于年平均积雪高度;

3)在机组的进出风口安装防雪罩。


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工程中设计安装常见问题:

(1)循环水泵设计选型偏小,引起水流量偏小。

(2)水管管径的选用偏小,导致水流量小。特殊是使用PPR管,连接工艺要求高,操作不当容易堵。

(3)水质不好,脏堵。

(4)水路中空气排出不干净,不安装自动排气阀或者排气阀没有安装在水路系统的最高处。

(5)系统内二通阀安装过多,超过规定的50%。

(6)多台机组并联时,水阻设计不平衡。

(7)膨胀水箱、膨胀罐设计问题。

(8)水泵单独控制,不由机组控制。

对系统的影响:

(1)水流量偏少,会造成系统内机效果差。

(2)水流量偏少,会造成压缩机频繁起停,影响压缩机回油,压缩机磨损严重,最终导致压缩机烧毁。

(3)水流量偏少,蒸发器内的冷媒蒸发不完全,容易造成压缩机液击烧毁。

(4)水流量偏小,会造成蒸发器内的水结冰,最终冻裂换热器。

工程中设计安装问题示例:


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机组使用的问题:

模块机用于工业冷却,使得机组低环境温度下运行制冷。

对系统的影响:

(1)在低环境温度下运行制冷,会导致冷媒蒸发不完全,造成压缩机液击烧毁。

(2)在低环境温度下运行制冷,冷媒蒸发温度过低,会导致水温过低引起水结冰,最终冻裂板换。

水流开关问题:

常见问题:

(1)水流开关安装位置不正确。

(2)水流开关信号被短接。

对系统的影响:

(1)水流开关安装不正确,会导致水流开关不动作或误动。水流开关不动作起不到有效的水流保护,最终造成压缩机烧毁和换热器冻裂;误动作会造成机组不能正常使用。

(2)水流开关信号被短接后,当水流量偏小时机组不能检测到水流变化,就不能有效的进行水流保护,最终造成压缩机烧毁和换热器冻裂;


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