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?yàn)樵絹碓蕉嗟目諝饽懿膳?xiàng)目或多或少都要裝上這些產(chǎn)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(shí)就是串聯(lián)在中央空調(diào)系統(tǒng)中增加小型系統(tǒng)的水容量,存儲冷量或熱量,有效地解決系統(tǒng)過小所帶來的負(fù)荷波動和主機(jī)頻繁的啟動問題,從而達(dá)到延長設(shè)備壽命和節(jié)能省電的目的。
膨脹罐
其實(shí)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(dāng)系統(tǒng)水壓力大于膨脹罐碳鋼罐體與氣囊之間的氮?dú)鈮毫r,系統(tǒng)水會在系統(tǒng)壓力的作用下擠入膨脹罐氣囊內(nèi)。
這樣一是會壓縮罐體與氣囊之間的氮?dú),使其體積減小,壓力增大。二是會增加系統(tǒng)整個水的容納空間,使系統(tǒng)壓力減小,直到系統(tǒng)水的壓力和罐體與氣囊之間的氮?dú)鈮毫_(dá)到新的平衡才停止進(jìn)水。
當(dāng)系統(tǒng)水壓力小于膨脹罐內(nèi)氣體壓力時,氣囊內(nèi)的水會在罐體于氣囊之間的氮?dú)獾膲毫ψ饔孟聰D出,補(bǔ)回到系統(tǒng),系統(tǒng)水容積減小壓力上升,罐體與氣囊之間的氮?dú)怏w積增大壓力下降,直到兩者達(dá)到新的平衡,水停止從氣囊擠壓回系統(tǒng),壓力罐起到調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力波動的作用。
壓力罐由于氣囊的調(diào)節(jié)作用,廣泛應(yīng)用在水系統(tǒng)的小范圍壓力波動控制上。壓力罐應(yīng)用在熱水和供暖系統(tǒng)上,主要用來消除由于水溫變化導(dǎo)致的壓力波動,避免損害其他的系統(tǒng)控制元件。
我們知道,膨脹罐在供水系統(tǒng)中也有應(yīng)用,可以消除因水閥打開引起的水錘效應(yīng),免遭水錘的沖擊,從而達(dá)到系統(tǒng)的動態(tài)平衡。這個在供水系統(tǒng)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(dāng)小于4℃和大于4℃水都會發(fā)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(tǒng)中。
蓄能水箱
我理解就是為了達(dá)到節(jié)能的目的,在小型的中央空調(diào)中,加大緩沖水箱的儲水量,也就成為了一個蓄能水箱?傮w來說,蓄能水箱、膨脹罐和緩沖水箱這三者是沒有本質(zhì)的區(qū)別的。
區(qū)別僅僅是從字面上的理解,實(shí)際用到什么地方他們?nèi)齻是有著相同的地方。膨脹罐主要是在小系統(tǒng)里邊,在我們的大系統(tǒng)中,我認(rèn)為緩沖水箱和蓄能水箱是完全相同的東西。
另外,關(guān)于緩沖水箱,我們再多介紹一些內(nèi)容:
空氣源熱泵采暖標(biāo)準(zhǔn)工況下,主機(jī)的啟停次數(shù)(也就是壓縮機(jī)啟動次數(shù))是衡量主機(jī)使用壽命的重要參數(shù),類似家里燈具開關(guān)的使用壽命和開、關(guān)次數(shù)相關(guān)一樣,增加緩沖水箱相當(dāng)于系統(tǒng)能量儲存增加,系統(tǒng)溫度變化平穩(wěn),主機(jī)的啟停次數(shù)自然降低了,使用壽命也就延長了。
在歐美一些國家,緩沖水箱屬于標(biāo)準(zhǔn)配置,部分廠家調(diào)試人員在無緩沖水箱機(jī)房工地,甚至拒絕調(diào)試。
在長期的使用中,發(fā)現(xiàn)緩沖水箱在除上述的優(yōu)點(diǎn)外,還延伸出一些獨(dú)特的功能:
1、系統(tǒng)中的強(qiáng)制自動排氣功能。
如果只要降低主機(jī)啟停次數(shù)功能,緩沖水箱安裝在主機(jī)出水管路或室內(nèi)回水管路皆可。當(dāng)水箱處于系統(tǒng)回水管時,會發(fā)現(xiàn)循環(huán)水從水箱上部進(jìn)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(tǒng)中的壓力會自動強(qiáng)制將氣體從上部排氣閥排出,不會出現(xiàn)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(xiàn)象。
2、對水系統(tǒng)中動力部件水泵的保護(hù)。
緩沖水箱的底部出口接入水泵的吸水口,該吸入口進(jìn)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(xiàn)象會大大減少。吸入的水為純水,水泵循環(huán)出的水會將系統(tǒng)中的氣體自然推動到系統(tǒng)出水口,然后進(jìn)入緩沖水箱上部進(jìn)水口,系統(tǒng)出水帶來的氣體會被水箱頂部排氣閥強(qiáng)制排除,進(jìn)而成為一個良性循環(huán)。而無緩沖水箱系統(tǒng),水泵吸入含氣的水,葉輪會將氣體打碎輸進(jìn)系統(tǒng),造成系統(tǒng)中的氣體到處存在,排氣難度更高。造成水泵的流量開關(guān)經(jīng)常報(bào)警,不斷啟停,大大增加了調(diào)試難度。
3、避免主機(jī)高壓保護(hù)。
進(jìn)入主機(jī)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。
4、調(diào)試更輕松,末端效果出效果更迅速。
當(dāng)系統(tǒng)中補(bǔ)水一半時,調(diào)試就可開始了。流入主機(jī)與水泵的水,均是純凈不含氣的,熱量會很快輸送到末端,調(diào)試時間大大減少。筆者早期從事空調(diào)施工,調(diào)試一戶別墅,沒有三到四小時不能結(jié)束,因?yàn)樗泻瑲馓啵髁块_關(guān)經(jīng)常報(bào)警,主機(jī)換熱不夠也會高壓保護(hù),風(fēng)盤氣堵后,效果不明顯。都讓調(diào)試時間大大延長。在有緩沖水箱的機(jī)房系統(tǒng),一般一到二小時即可完成調(diào)試工作。
5、系統(tǒng)排污更徹底,防止系統(tǒng)阻塞,排污更方便。
管路中的雜質(zhì)在不斷循環(huán)中,因?yàn)榻?jīng)過了一個立式的大容量水箱后,許多雜質(zhì)會積存在緩沖水箱底部,經(jīng)過Y型過濾器的水質(zhì)就要好很多,從而降低了清洗過濾器的次數(shù)。緩沖水箱排污口設(shè)置在水箱底部并設(shè)有手動排污閥,清潔更便捷。
6、冬季采暖,系統(tǒng)運(yùn)行更穩(wěn)定。
小型風(fēng)冷熱泵在嚴(yán)冬季使用時,除霜時間對室內(nèi)溫度影響是個頭疼問題。如果在主機(jī)設(shè)有輔助電加熱輔助化霜,將大大降低主機(jī)cop值。增加緩沖水箱后,當(dāng)主機(jī)化霜時,水箱內(nèi)儲存一定溫度的水可滿足末端循環(huán),完全避免主機(jī)除霜時對室內(nèi)溫度的波動變化。
7、開機(jī)后,使用效果來的更快。
因?yàn)樵诘谝淮慰照{(diào)開機(jī)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(biāo)準(zhǔn)和熱水水箱的標(biāo)準(zhǔn)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(guān)空調(diào)主機(jī),只依賴緩沖水箱的能量,通過水泵循環(huán),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(yīng)用篇:
因各方面的原因,我們也會遇到一些水系統(tǒng)的難處。比如該系統(tǒng)做完,發(fā)現(xiàn)主機(jī)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(lián)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(bǔ)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(jìn)行能量補(bǔ)充。
3、使用一臺小型風(fēng)冷熱泵主機(jī)和緩沖水箱增加的循環(huán)口連接,來補(bǔ)充能量。
以上也可作為業(yè)主的節(jié)能方案實(shí)施,緩沖水箱需要特殊生產(chǎn),只需訂貨時與銷售人員提前溝通就可以了。
以下幾點(diǎn)需要注意:
1、水箱在系統(tǒng)中串聯(lián),進(jìn)回水口徑大小不合理,會造成系統(tǒng)阻力增大過度。
建議:40升至200升緩沖水箱,進(jìn)回水口徑為DN40;300升至500升緩沖水箱,進(jìn)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(nèi)部不銹鋼一般為1.2-1.5mm,水箱內(nèi)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(bǔ)水口位置不宜過低。
過低的補(bǔ)水口,會較大的影響底部水箱溫度,可能導(dǎo)致主機(jī)感應(yīng)回水不準(zhǔn)確,造成系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定。(因?yàn)橹鳈C(jī)的回水口吸入的水是緩沖水箱底部的水,補(bǔ)水過程會造成水箱底部溫度變化較大)
建議:緩沖水箱的補(bǔ)水口在水箱中部附近。
3、緩沖水箱選型要適當(dāng)。