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膨脹罐、緩沖水箱、蓄能水箱,終于有人把它說清了!

2017年11月11日發布   已被瀏覽 3235 次  信息來源:
    

對于很多人來說,膨脹罐、緩沖水箱和蓄能水箱是3個既熟悉又陌生的名詞,熟悉是因為越來越多的空氣能采暖項目或多或少都要裝上這些產品,陌生的是對于他們之間的分歧和選型還是處于一知半解。

我們先了解膨脹罐、緩沖水箱、蓄能水箱定義及其性能。


緩沖水箱

緩沖水箱其實就是串聯在中央空調系統中增加小型系統的水容量,存儲冷量或熱量,有效地解決系統過小所帶來的負荷波動和主機頻繁的啟動問題,從而達到延長設備壽命和節能省電的目的。

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膨脹罐

其實大家在工程中都看到了膨脹罐,就是一個氣囊加一個碳鋼罐體和法蘭組成。當系統水壓力大于膨脹罐碳鋼罐體與氣囊之間的氮氣壓力時,系統水會在系統壓力的作用下擠入膨脹罐氣囊內。

這樣一是會壓縮罐體與氣囊之間的氮氣,使其體積減小,壓力增大。二是會增加系統整個水的容納空間,使系統壓力減小,直到系統水的壓力和罐體與氣囊之間的氮氣壓力達到新的平衡才停止進水。

當系統水壓力小于膨脹罐內氣體壓力時,氣囊內的水會在罐體于氣囊之間的氮氣的壓力作用下擠出,補回到系統,系統水容積減小壓力上升,罐體與氣囊之間的氮氣體積增大壓力下降,直到兩者達到新的平衡,水停止從氣囊擠壓回系統,壓力罐起到調節系統壓力波動的作用。

壓力罐由于氣囊的調節作用,廣泛應用在水系統的小范圍壓力波動控制上。壓力罐應用在熱水和供暖系統上,主要用來消除由于水溫變化導致的壓力波動,避免損害其他的系統控制元件。

我們知道,膨脹罐在供水系統中也有應用,可以消除因水閥打開引起的水錘效應,免遭水錘的沖擊,從而達到系統的動態平衡。這個在供水系統中很常見,一般來講膨脹罐的最大工作壓力是八到十公斤,大小從兩升到一兩百升都有。

水是有膨脹的,水在4℃時密度最大,當小于4℃和大于4℃水都會發生膨脹。一噸水從10℃加熱到90℃大概會增加36.5升的體積,如果沒有膨脹罐的存在,水就會把其他的連接件損壞,所以膨脹罐的作用是不可忽視的,尤其在小系統中。

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蓄能水箱

我理解就是為了達到節能的目的,在小型的中央空調中,加大緩沖水箱的儲水量,也就成為了一個蓄能水箱。總體來說,蓄能水箱、膨脹罐和緩沖水箱這三者是沒有本質的區別的。

區別僅僅是從字面上的理解,實際用到什么地方他們三個是有著相同的地方。膨脹罐主要是在小系統里邊,在我們的大系統中,我認為緩沖水箱和蓄能水箱是完全相同的東西。

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另外,關于緩沖水箱,我們再多介紹一些內容:

      空氣源熱泵采暖標準工況下,主機的啟停次數(也就是壓縮機啟動次數)是衡量主機使用壽命的重要參數,類似家里燈具開關的使用壽命和開、關次數相關一樣,增加緩沖水箱相當于系統能量儲存增加,系統溫度變化平穩,主機的啟停次數自然降低了,使用壽命也就延長了。


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  在歐美一些國家,緩沖水箱屬于標準配置,部分廠家調試人員在無緩沖水箱機房工地,甚至拒絕調試。

  在長期的使用中,發現緩沖水箱在除上述的優點外,還延伸出一些獨特的功能:

  1、系統中的強制自動排氣功能。

  如果只要降低主機啟停次數功能,緩沖水箱安裝在主機出水管路或室內回水管路皆可。當水箱處于系統回水管時,會發現循環水從水箱上部進入,下部排出,此時水中的氣體會積存在水箱上部空間,閉式系統中的壓力會自動強制將氣體從上部排氣閥排出,不會出現我們在小管徑上加裝排氣閥,需要排掉一小段水再排出氣體,而下部又會堵一段水體,排氣效果極差現象。

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  2、對水系統中動力部件水泵的保護。

  緩沖水箱的底部出口接入水泵的吸水口,該吸入口進入的水是不含氣體的(氣體在水箱上部無法下來),水泵葉輪的氣蝕現象會大大減少。吸入的水為純水,水泵循環出的水會將系統中的氣體自然推動到系統出水口,然后進入緩沖水箱上部進水口,系統出水帶來的氣體會被水箱頂部排氣閥強制排除,進而成為一個良性循環。而無緩沖水箱系統,水泵吸入含氣的水,葉輪會將氣體打碎輸進系統,造成系統中的氣體到處存在,排氣難度更高。造成水泵的流量開關經常報警,不斷啟停,大大增加了調試難度。

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  3、避免主機高壓保護。

  進入主機板換的水是純凈(不含氣)的水,能更好的交換能量,增加換熱效率。


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  4、調試更輕松,末端效果出效果更迅速。

    當系統中補水一半時,調試就可開始了。流入主機與水泵的水,均是純凈不含氣的,熱量會很快輸送到末端,調試時間大大減少。筆者早期從事空調施工,調試一戶別墅,沒有三到四小時不能結束,因為水中含氣太多,流量開關經常報警,主機換熱不夠也會高壓保護,風盤氣堵后,效果不明顯。都讓調試時間大大延長。在有緩沖水箱的機房系統,一般一到二小時即可完成調試工作

  5、系統排污更徹底,防止系統阻塞,排污更方便。

  管路中的雜質在不斷循環中,因為經過了一個立式的大容量水箱后,許多雜質會積存在緩沖水箱底部,經過Y型過濾器的水質就要好很多,從而降低了清洗過濾器的次數。緩沖水箱排污口設置在水箱底部并設有手動排污閥,清潔更便捷

  6、冬季采暖,系統運行更穩定。

  小型風冷熱泵在嚴冬季使用時,除霜時間對室內溫度影響是個頭疼問題。如果在主機設有輔助電加熱輔助化霜,將大大降低主機cop值。增加緩沖水箱后,當主機化霜時,水箱內儲存一定溫度的水可滿足末端循環,完全避免主機除霜時對室內溫度的波動變化

  7、開機后,使用效果來的更快。

  因為在第一次空調開機后,上次的冷量或熱量會儲存在緩沖水箱中,緩沖水箱的保溫標準和熱水水箱的標準是一致的(24小時±3℃),所以在下一次使用的時候,效果自然會來的更快了。舉個生活中例子:下班前一小時關空調主機,只依賴緩沖水箱的能量,通過水泵循環,就完全可以滿足我們到下班,第二天上班,效果還是杠杠的

  特殊應用篇:

  因各方面的原因,我們也會遇到一些水系統的難處。比如該系統做完,發現主機好像選小了,不能滿足末端的熱量使用。

  建議:改造時只需在回水管路中串聯一個特殊緩沖水箱。

  1、緩沖水箱增加電加熱。在能量不夠情況下,通過輔助電加熱來補充一部分能量,滿足末端使用。

  2、條件允許,使用一臺鍋爐、一塊平板太陽能,或者廢熱能源等對緩沖水箱(帶盤管)進行能量補充。

  3、使用一臺小型風冷熱泵主機和緩沖水箱增加的循環口連接,來補充能量。

  以上也可作為業主的節能方案實施,緩沖水箱需要特殊生產,只需訂貨時與銷售人員提前溝通就可以了。

  以下幾點需要注意:

  1、水箱在系統中串聯,進回水口徑大小不合理,會造成系統阻力增大過度。

  建議:40升至200升緩沖水箱,進回水口徑為DN40;300升至500升緩沖水箱,進回水接口改為雙DN40口接入、雙DN40口接出。雙DN40口徑來代替大口徑,千萬別做DN50哦(水箱是圓弧的,內部不銹鋼一般為1.2-1.5mm,水箱內部直徑一般為470mm或600mm,接口過大的焊縫在使用中會有隱患的,對安裝扭力的要求也非常高)。

  2、緩沖水箱的補水口位置不宜過低。

  過低的補水口,會較大的影響底部水箱溫度,可能導致主機感應回水不準確,造成系統運行不穩定。(因為主機的回水口吸入的水是緩沖水箱底部的水,補水過程會造成水箱底部溫度變化較大)

  建議:緩沖水箱的補水口在水箱中部附近。

  3、緩沖水箱選型要適當


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