本文簡要介紹了SPC技術(shù)(單活塞立體換向技術(shù))的結(jié)構(gòu)及工作原理，及其在新型集成水路上的應(yīng)用，能有效將集成水路的高度下降40mm，厚度減薄45mm，與智能型節(jié)能水泵的結(jié)合使用，能耗下降30%，為減小壁掛爐整機外形尺寸，提高壁掛爐系統(tǒng)能效提供了選擇的方案。

關(guān)鍵詞：SPC技術(shù)集成水路流量特性限流特性旁通動作集成度

0引言隨著中國壁掛爐市場的逐步完善，國內(nèi)競爭越來越白熱化，產(chǎn)品同質(zhì)化越來越嚴(yán)重，而客戶對產(chǎn)品的要求越來越高，隨著國家和社會倡導(dǎo)節(jié)能減排政策的推廣及財政補貼措施的實施，新技術(shù)、新工藝在壁掛爐上的應(yīng)用以及高能效等新產(chǎn)品推廣上市將成為壁掛爐行業(yè)未來發(fā)展的方向。節(jié)能建筑、中小戶型在國家十二五規(guī)劃中明確提出，以及政府正在實施的三年內(nèi)3600萬套保障房建設(shè)等均體現(xiàn)出未來壁掛爐行業(yè)發(fā)展的方向。在國內(nèi)的房地產(chǎn)設(shè)計中，通常情況下壁掛爐安裝的位置集中在廚房和陽臺，這些位置的空間一般很小，在相同功率下終端用戶希望產(chǎn)品外形尺寸越小，厚度越薄，越受到老百姓的喜歡，用戶潛在的需求將推動壁掛爐行業(yè)整體健康發(fā)展。尺寸小巧、高能效等特點作為新型集成水路的最大亮點，本文將對SPC技術(shù)在壁掛爐上的應(yīng)用做重點闡述。

1單活塞立體換向結(jié)構(gòu)如圖1所示，單活塞立體換向結(jié)構(gòu)主要由三通螺絲1、出水閥體2、運動頂桿3、三通套4、活塞5、密封圈6、彈簧7、支撐環(huán)8等部件構(gòu)成。

其工作原理如下：當(dāng)采暖水從A側(cè)流進閥體后，在常態(tài)下由于彈簧的彈力將活塞移動到三通套的下表面，此時活塞的上表面和三通套的下表面完全接觸，采用面密封的形式，此時流進A側(cè)的采暖水因上出水口的堵塞全部流向C出水口，實現(xiàn)了采暖的功能當(dāng)活動頂桿在控制部件的外力作用下，向下移動一定的位移量后，推動活塞一起達到相同的位移量，活塞的凸輪外側(cè)弧面與三通套內(nèi)側(cè)的密封圈進行密封，此時，采暖水從A側(cè)進入，因C口完全密封，而B口完全打開，采暖水實現(xiàn)了從A口流向B口，流入板式換熱器后完成了生活熱水的加熱功能。圖2顯示了SPC技術(shù)的3D設(shè)計圖。

2集成水路上的應(yīng)用目前市場上銷售的水路系統(tǒng)，與歐洲1999年設(shè)計的水路基本相同，特點為外形尺寸較大，生活熱水采用流量開關(guān)信號采集，采暖系統(tǒng)采用微壓差開關(guān)信號采集，由于這兩種信號的采集方式不同，設(shè)計師們使用了比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和數(shù)量較多的零部件組合，同時使用的水泵集成度較低，主要的控制元器件和傳感器探頭必須在集成水路上實現(xiàn)，故90年代水路的外形尺寸較大，特別是水泵使用后插式安裝方式，壁掛爐水路模塊的整體特點是重量大、上下距離尺寸長、前后距離大，信號的采集比較落后。隨著近年來壁掛爐市場的發(fā)展，新技術(shù)、新材料的應(yīng)用，水泵的集成度越來越高，低功率的水泵可以滿足老產(chǎn)品同等條件下流量曲線，能效逐步提高，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計更加合理實用。例如：德國WILO最新上市的水泵MSL12/5-3和丹麥Grundfos上市的UPS015-50CESA03P均采用了左下插接口，能耗最大下降了35%，同時集成了安全閥接口、膨脹水箱接口、水壓表接口、外置旁通接口等集成水路必備的接口，這樣為新型集成水路的簡潔設(shè)計提供了選擇的方案。SPC技術(shù)在新型集成水泵上的應(yīng)用，體現(xiàn)了新技術(shù)、新工藝帶來的新的集成水路變革。為壁掛爐未來的發(fā)展方向提供了一定的參考信息，以下內(nèi)容簡要介紹新型集成水路的應(yīng)用。如圖3所示，集成水路由出水閥總成組件、進水閥總成組件、板式換熱器、水泵四大組件構(gòu)成，出水閥組件集成了旁通閥1、壓力傳感器或壓力開關(guān)2、出水閥體3、三通電機或步進電機4、熱水傳感器接口5、板換接口等主要部件進水閥總成組件集成了水流渦輪組件7、限流裝置9、注水閥10、霍爾元件11、板換接口、水泵接口等主要部件和接口。圖4為3D結(jié)構(gòu)設(shè)計圖。

3測試及分析

①將集成水路按照圖5測試臺進行連接，在采暖功能下，選擇不同測試點連續(xù)讀取集成水路的進出水口壓力差和相對應(yīng)的流量，繪制出壓差和流量特性曲線如圖6。

②按照GB25034-2010《燃?xì)獠膳療崴疇t》中第7.8.7.1條測試方法，自來水壓力分別在0.1MPa、0.2MPa、0.3MPa、0.6MPa下進行測試，限流功能的特性曲線如圖7所示(以10L/min為例)。

③逐漸增大系統(tǒng)阻力，記錄旁通動作時的流量和壓降，進一步增多系統(tǒng)阻力，直到完全關(guān)閉系統(tǒng)閥門，旁通動作的特性曲線如圖8所示(以300mbar為例)。

4結(jié)論

(1)單活塞立體換向技術(shù)(SPC技術(shù))實現(xiàn)了壁掛爐集成水路高度降低40mm，厚度減薄45mm的創(chuàng)新設(shè)計，為壁掛爐外形尺寸減小、厚度減薄提供了系統(tǒng)解決方案。

(2)SPC集成水路與側(cè)插高效節(jié)能水泵(格蘭富UPS015-50CESA03P或威樂MSL12/5-3)的結(jié)合使用，實際能耗最大下降30%。

(3)SPC集成水路的整體性能，如流量特性曲線、限流特性曲線等重要性能指標(biāo)均超越現(xiàn)有產(chǎn)品的特點。備注：本集成水路已獲得國家知識產(chǎn)權(quán)局頒發(fā)的專利證書。