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水箱如何選型?

2019-06-20 14:59:00 4741 分(fēn)享:

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(yòu)陌生(shēng)的名詞,熟悉是因爲越來越多的空氣能采暖項目或多或少都要裝上這些産品,陌生(shēng)的是對于他們之間的分(fēn)歧和選型還是處于一(yī)知(zhī)半解。

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1、膨脹罐

什麽是膨脹罐?
   其實大(dà)家在工(gōng)程中(zhōng)都看到了膨脹罐,就是一(yī)個氣囊加一(yī)個碳鋼罐體(tǐ)和法蘭組成。當系統水壓力大(dà)于膨脹罐碳鋼罐體(tǐ)與氣囊之間的氮氣壓力時,系統水會在系統壓力的作用下(xià)擠入膨脹罐氣囊内。一(yī)般來講膨脹罐的最大(dà)工(gōng)作壓力是0.08-0.1MPa,容積大(dà)小(xiǎo)從兩升到幾百升都有。


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水是有膨脹的,水在4℃時密度最大(dà),當小(xiǎo)于4℃和大(dà)于4℃水都會發生(shēng)膨脹。一(yī)噸水從10℃加熱到90℃大(dà)概會增加36.5升的體(tǐ)積,如果沒有膨脹罐的存在,水就會轉移壓力到其他的連接件,導緻其損壞或漏水,所以膨脹罐的作用是不可忽視的,尤其在小(xiǎo)系統中(zhōng)。

膨脹罐參考選型表
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注:① 膨脹罐最好選擇304不鏽鋼法蘭,碳鋼鍍鋅比較容易生(shēng)鏽。②膨脹罐的預充壓力等于補水閥的設定壓力。③建議膨脹罐每1~2年檢查一(yī)下(xià)充氣壓力,壓力低時充氣。

2、緩沖水箱

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

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緩沖水箱參考選型表
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注:① 儲能水箱容易受水系統總水容量、末端同時使用台數及空調主機配置的情況影響,一(yī)般系統的總容水量爲6~10L/KW制熱量,同時使用台數低的選大(dà)值。②計算總容水量(6~10L/KW ×機組制熱量KW)-當前系統實際水容量=蓄能水箱容量。

已加裝緩沖水箱,還用加膨脹罐嗎(ma)?

隻要是有水泵的開(kāi)式或是閉式水循環系統,不管有沒有緩沖水箱,一(yī)定要安裝膨脹罐或是高位膨脹罐。膨脹罐不僅是消化水體(tǐ)受熱膨脹的作用,還有個重要的功能是“定壓”,所以膨脹罐又(yòu)稱定壓罐。

在水循環系統中(zhōng)膨脹罐是必須要的設備,而緩沖水箱不是必須要的設備。比如說做一(yī)個一(yī)次系統小(xiǎo)型戶式熱泵地暖系統,緩沖水箱可以不用。假如是一(yī)個二次系統,也就是說有一(yī)個二次泵的系統,緩沖水箱作爲一(yī)次側的熱容池,建議是需要的。

對地暖系統來說,膨脹水箱的容積可以按照整個地暖系統水容積的2.5%或3%來計算,通常還要考慮1.1的系數作爲餘量。也就是說,按照3%的容積計算,100平方地暖,膨脹水箱大(dà)約4L容積。如果你又(yòu)加了一(yī)台100L的緩沖水箱,那麽就需要一(yī)台8L的膨脹水箱了。

當然還需要根據你的水泵選型設定系統靜壓,根據系統靜壓和動壓來選擇膨脹罐的預充壓力。大(dà)家選擇膨脹罐,按照地暖水系統的容積乘以3%即可,可以略大(dà),但不要過大(dà)。膨脹罐的預充壓力略等于系統的靜壓力(即補水壓力)。膨脹罐的定壓作用是其不可取消的重要原因。

 

3、大(dà)系統中(zhōng)的蓄能水箱

蓄能水箱是什麽?

我(wǒ)理解就是爲了達到節能的目的,人爲加大(dà)緩沖水箱的儲水量,也就成爲了一(yī)個蓄能水箱。總體(tǐ)來說,蓄能水箱、膨脹罐和緩沖水箱這三者是沒有本質的區别,但實際工(gōng)程應用場所會有所區别。

那麽,蓄熱水箱的容積又(yòu)如何計算呢?可以先計算每1噸水的蓄熱量,然後根據建築需要的蓄熱量來确認。

假如最後蓄的是95℃的高溫水,在晚間谷電價的時間段中(zhōng),空氣源熱泵先把蓄熱水箱中(zhōng)的水溫從35℃提升到50℃上,然後再用電鍋爐把水溫提升到95℃,這樣總共提升了60℃的溫差。1kg水加熱1℃是1千卡,提升60℃即60千卡,則1噸水(容積1立方米)的蓄熱量的60*1000=60000千卡。換算一(yī)下(xià),則1噸水的蓄熱量=60*1.16=69.6kwh(注:1000千卡≈1.16kWh

具體(tǐ)的計算可以以西安1000平非節能建築爲例,按單位面積的熱負荷爲60w/㎡計算,則總熱負荷爲60kw。如果晚上谷電段有8小(xiǎo)時,那麽就可以儲存8小(xiǎo)時的熱能,則需要的水箱容積爲:60kw*8h/69.6kwh=6.9噸,所以水箱的容積約7噸。


可以計算下(xià)如果隻用空氣源熱泵來蓄熱,需要多大(dà)容積的水箱。

空氣源熱泵隻能蓄15℃的溫差,1噸水(容積1立方米)的蓄熱量=15*1.16=17.4kwh,則需要的水箱容積爲60kw*8h/17.4kwh=27.6噸,也就是說需要一(yī)個28噸的蓄熱水箱。

一(yī)個容積28噸的水箱,加上保溫和外(wài)包裝,重量達到了30噸,放(fàng)在建築屋頂承重受不了,一(yī)般放(fàng)在地面或者地下(xià)室。

水箱容積确定了,那麽蓄好的95℃熱水我(wǒ)們怎麽用?不同的末端對水溫是有要求的,特别是地暖,國家要求地暖水溫不能超過60℃。這時候就需要用一(yī)個二次循環系統。

小(xiǎo)工(gōng)程用混水器就行了,安裝一(yī)個溫度調節閥,類似于熱泵系統裏面的熱力膨脹閥,當水溫高的時候減少流量,水溫低時加大(dà)流量,讓溫度一(yī)緻;大(dà)工(gōng)程可以用闆式換熱器,使用側裝一(yī)個變頻水泵,調節水泵的轉速來控制溫度,也可以實現溫度的均衡輸出。

附1:壓差旁通閥參考選型表

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注:①采用壓差旁通閥的系統,最遠端1個風盤,用電動三通閥,以增加系統總水循環量。②采用儲能水箱以減少壓縮機頻繁啓停。③調試時,關閉所有末端要保證通過主機的流量,負荷要求。

附2:水管徑選型表

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注:采用PPR等需要熱熔的水管,考慮到熱熔導緻的溢料,實際使用管徑放(fàng)大(dà)一(yī)号。

 

常用公式:

①流量(m³/h=0.002826 x 管内直徑平方(m㎡)x 流速(m/s

②水流量(m³/h=3.6 x 0.23889 x 制冷量(KW/delta T(進出水差℃)

5℃溫差時,水流量(m³/h=0.172 x 制冷量(KW

 

版權來源:《熱泵市場》雜志(zhì)


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