所谓水源热泵机组，就是通过水作为主要介质来传递冷热能量交换的一种中央空调设备。地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定，冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，是很好的热泵热源和空调冷媒，被许多中央空调厂家作为开发利用的资源，现已广泛应用在各个领域。

      其工作原理是通过消耗部分电能，驱动压缩机通过热交换设备，冬季吸收土壤中的能源，供给室内采暖;夏季把室内的热量取出，释放到土壤中，实现空调温度的调节。水源热泵中央空调系统也是许多台小型的水-空气热泵机组集中设计应用的一种空调形式。这样的能量交换方式被广泛应用在新型的闭式循环系统。这种闭式系统对环境更佳环保，更节能。例如麦克维尔、大金、特灵、克莱门特、清华同方等众多中央空调厂家都在推广。本文介绍的是早期的水源热泵机组，采用的是开式循环系统，机组简单节能，造价成本低廉(其最大缺点是机组一旦泄漏会对地下水资源造成污染，空调厂家大多停产，但市场上占有份额仍比较大，具有一定的维修价值)。作为维修人员要时时刻刻掌握这些设备的工作原理和故障处理，为自己创收。

      根据实物绘制出了该机的系统图如图1所示，实物图如图2、3所示。相关实物图解见图4。

一、制冷原理

       水源热泵机组是一种以电为动力、以水为主要热载体的冷暖可逆型空调机组。制冷运行时，其冷却水/冷媒侧热交换器作为冷凝器，冷冻水/冷媒侧热交换器作为蒸发器，制冷剂源源不断地将室内热量转移至室外循环冷却水中，实现室内降温的目的。供热运行时，冷却水/冷媒侧热交换器作为蒸发器，从循环水中吸取热量，冷冻水/冷媒侧热交换器作为冷凝器，向室内释放热量，从而实现室内供暖。图1是水源热泵机组的系统流程原理示意图。机组由两套主机组成，其中一套为主机1，另一套为主机2，通过模块控制，两套机组并列组成，每台主机内由四台10匹压缩机组成，冷凝器和蒸发器分别采用涡旋式蒸发器。制冷时工作原理如下:当机组收到制冷启动的命令后，循环水泵1启动(循环水泵2备用)使系统内的水开始循环，送到各房间盘管，各房间的盘管与室内热空气进行冷热交换，10分钟后，联锁启动冷却水泵，水流通过涡旋式冷凝器再回到水井2，从而实现热交换，延时几分钟后机组按设定好的顺序分别启动，冷媒通过压缩机做功，把蒸发器内的水冷却降温，送到各房间实现冷热交换，冷凝器的热量通过冷却水泵实现冷热交换把热量带走，通过电路板程控控制实现空调的功能。简单地讲比我们传统家用空调多了一级换热。制热时只要通过各路阀门把冷却水切换为冷冻水即可实现制热循环。
二、水源热泵中央空调特点
1.高效节能
      水源热泵采用水冷却方式，效率比风冷热泵机组更高，故可降低电耗，并能实现内部能量平衡，以达到节能目的。
2.节约投资
      无需冷水机房、锅炉房或大面积保温工程，大大降低了初期投资并缩短了施工周期。
3.控制简单
      水源热泵中央空调系统中每一台机组均可独立控制，在房间内便可实现独立调节操作简单方便。
4.可靠性高
      系统设备简单且安装方便、运行可靠性高分区设计灵活。即使某一台机组出故障也不会影响其他用户，甚至可以现场整机更换。

5.设计简单

      水源热泵系统控制装置少，水路配置简单，设计周期约为传统中央空调系统的一半。

6.满足用户的各种需求

       一年四季，用户可根据实际需要对任意一台机组选择制冷或供暖，以简单两管制实现了传统中央空调四管制才能实现的功能。

7.安装灵活

       新建建筑可先安装水源热泵循环水管的主管和支管，在住户装修时按实际需要配置机组;改造工程中采用水源热泵更是快捷方便。

8.能源利用

       可直接利用地下水、深湖水、太阳能、地热、工业废热等廉价能源，降低运行费用。正因为这类机组有以上优点，才被广泛应用和推广，作为维修人员有必要学习该机组的工作原理和故障处理。水源热泵中央空调系统主要部件包括:水源热泵主机、循环水泵、散热设备(冷却水塔、地下水井等)、供热设备(辅助热水器、地下水井等)、膨胀水箱及补水装置排气阀、温度计及压力表。水源热泵机组大多是分散布置的，控制可分区独立进行，也可集中进行。利用温度传感进行控制的方式大致有两种:(1)各水源热泵机组独立控制+循环水系统联动控制;(2)中央控制器进行区域或集中控制。科灵水源热泵采用了“水源热泵机组独立控制+循环水系统联动控制”的控制方式。

        此外本机还设置了水流保护、高低压保护、高低温保护、过载保护。

三、实例讲解
      例1:科灵SM-200W型水源热泵机组出现整机停机。分析检修:通过上期图解可以清晰地看到，所谓水源热泵机组，无非是水系统的中央空调系统。该机组有两路重要的开式循环的水系统，其中-路是冷却水系统，另一路是冷冻水系统。在每路水系统里都安装有水流开关作为机组的重要保护之一，无论哪一路的水流开关检测不到水流时都会联锁停机，起到保护机组的作用。该机组在维保过程中曾出现过机组跳机的现象。表1为系统在制热模式常见故障及原因。
       这次报修是报整机机组跳机。赶到工作现场就看到了故障代码表所报的一系列故障 ，观察循环泵出口压力降到了0.2MPa以下，指针来回摆动，和前两次跳机出现的故障现象一样。采用前两次的处理方法对系统进行了补水，排空气，使循环泵出口压力保持在0.27MPa，循环泵入口压力保持在0.18MPa，空气彻底排净，压力表针无摆动，每隔5天补水一次，机组运行至今很稳定，故障排除了。


      虽然故障排除了，但对我来说还是想搞明白跳机的原因，于是拍下如图5~图7照片，观察发现图5、图6图片显示同时在2014.11.11、10:14:56，报故障代码02机组，压机2高压过高、压机2故障错相保护、压机1过载、压机1高压过高、压机2过载、压机1故障;如图7 所示:在2014.11.1、10:16:14机组同时报出了02机组制热蒸发1出水过低、制热蒸发2出水过低;2014.11.11、 10:15:30，机组报了02机组通讯故障。这些故障都在同一时间发生了，说明保护动作了。为什么会出现这么多故障?系统压力过低说明系统水打空了，结合表1和图8分析，既然故障的根源是由水系统故障造成的，为什么会造成缺水和造成大量的空气进入系统呢?


     于是对前两次的停机进行了详细分析，找到了问题的根源所在:该机组的供暖分两路，其中-路为办公楼取暖使用，另一路为职工餐厅和宿舍使用，机组运行-段时间后为餐厅供暖的盘管管道出现了漏点，维修后打开机组试压排空与补水，当日运行正常，第二日出现了跳机现象，到达现场后发现循环泵出口压力降到了0.2MPa， 补水排空后机组连续运行9天没有出现故障;第十天发现餐厅供暖的主管道又有了新的漏点，于是不得不进行维修，修好后又投入了机组运行，用同样的方法补水、排空，当日机组工作正常，也就到了2014.11.11的这天机组又跳机了，这才使我恍然大悟，有可能是我们操作有误造成的。因为两次奇怪的跳机现象都发生在管道修补之后，于是画出该机的系统图，如图9所示。

      该机的主机产生热水通过循环泵分成两路分别送往办公楼和餐厅，如图9，这时我们可以清晰看到水系统的分配情况，主机产生的热水分别通过循环泵、管道、盘管送到各房间进行热交换，所以餐厅的盘管任何地方泄漏都要关断总门1、2才能维修，维修完可以通过门3、门4进行排空处理，说明是前几次修理好都没有按顺序开各个阀门造成的停机。正确的操作顺序是先打开总门1、再稍开门3让空气排出出水后关闭、再稍开门4让空气排出后关闭、再打开对空排气确定无气后打开总门2，让循环泵循环十几分钟后根据压力再补水正常。按正确的操作维修后，使用至今。
      例2:科灵SM-200W型水源热泵机组报冷却水流不足，机组无法启动。分析检修:由于该机设置了水流保护开关，为了在机组断水时联跳主机而设置的保护，如果没有水流保护，机组继续工作有可能把制冷剂管子冻崩造成蒸发器或冷凝器损坏。机组报冷却水流不足显然是冷却水系统出现了故障，实物如图10所示。

      机组复位后冷却水泵启动几分钟后又停，机组再次报冷却水流不足，断开水流开关的两根接线，测量A、C电阻值为无穷大。用手拨动水流靶手再次测A、C电阻值为零，怀疑是水流开关挡水靶片没有起作用。拆掉水流开关，发现水流靶片已从根部断掉，所以即使有水流过水流开关也不会导通，最终导致机组保护。更换一新的靶片后故障排除。

      例3:科灵SM-200W型水源热泵机组报冷冻水流不足，机组无法启动。分析检修:接到用户报修电话，说机组又不工作了，整机都停了，循环水泵也停了，机组报冷冻水流不足。根据客户给我报修的这些现象，怀疑是循环水泵出现了故障，再加上前些天发现循环水泵有异常响声，还没有切换故障便出现了。于是来到维修现场，发现循环水泵的空气开关已跳开，没有忙于通电试机，拿来兆欧表测了三相阻值是0Ω，再测对地电阻为无穷大，说明电机线圈正常，可能是机械故障。打开水泵的散热罩，用手盘风叶很沉，可以肯定是轴承抱死了。换成备用泵工作，机组一切正常。拆掉损坏的循环泵，如图11所示，简直让我惊呆了!前后轴承都散架了， 钢珠跑了一地。这都是循环水泵长期运行，没有定期切换造成的，因此在设计安装时应增加备用泵电源，定期切换，就可以避免泵的疲劳工作，延长泵的寿命，如图12所示。

      例4:科灵SM-200W型水源热泵机组报制热蒸发1出水过低，制热蒸发2出水过低。分析检修:机组报制热蒸发1出水过低，制热蒸发2出水过低，通常是机组水系统循环不好所致，再加上此前曾经报过几次制冷蒸发1出水过低，制冷蒸发2出水过低现象。当时对系统进行了排污，反冲、清洗Y型过滤器滤网后故障排除了。难道又是Y型过滤器滤网脏了吗?找到蒸发器对应的管道，拆开对应Y型过滤器后发现滤网果然很脏，很多滤网网孔都有锈渣，可以肯定就是它的问题。更换清洗之前对系统进行了排污、反复冲洗，等排出的水是清水后换上新的Y型过滤器滤网，故障排除实物照片如图13所示。出现该故障的原因，一是由于该机组的膨胀水箱是露天的，大量灰尘进入;二是机组在夏季用完后没有采用处理过的软化水，系统不是满水保养，造成空气进入与金属发生反应，产生了杂质和铁锈。所以为了避免下次故障的发生，首先要对膨胀水箱进行防污处理，系统水采用加药的软化水，停机时要系统满水保养。

       例5:科灵SM-200W型水源热泵机组制冷效果差。分析检修:机组在夏季运行两个月后制冷效果变差，制冷效果差的原因很多:系统水中混有空气、氟系统有漏点造成制冷剂缺少冷却水水温过高、室内风机盘管换热不良、门窗密封不良、系统水缺水压力偏低等一系列原因都会造成制冷效果不良。用户反映当时整栋楼制冷效果都有所下降，这下可以肯定是主机方面出现了异常。来到机房观察循环水泵出口压力在0.28MPa，说明系统工作正常，查看操作面板观察进水温度保持在15°C，半天一直没有下降，由于该机有一组系统泄漏，现在只有6台压缩机能正常工作，心想会不会是系统缺氟了呢?再观察1号、2号机组的各压机的高低压压力，发现1号机组1号压机低压偏高、压力值为0.65MPa，其他三组压力都在0.5MPa，怀疑问题就在1号压机上。实物照片如图14所示。每两台压缩机为一-组，是不是有一台压机没有启动呢?打开柜门观察1号压机的两个空气开关、两个交流接触器都在吸合位置。用万用表测量空气开关进线电压380V正常，当测出线电压时其中一个居然没有，这说明空气开关损坏了，更换后故障排除。


      由于压缩机的功率很大，启动电流很大，再加上已经用了6年了，所以空气开关也是损坏的重点，机组每年启动前最好将所有大电流的接线端子和螺丝拧紧一遍，防止机组运行时因电流大造成元件的松动。