两联供系统的水力输配体系主要由管道、阀门、配件、附属设备组成;其中缓冲水箱和膨胀罐是两个非常重要的附属设备,而且很多新做两联供的经销商经常会对这两个产品的功能和应用混淆;现科斯曼对其功能和选型进行详细的分析:
缓冲是指蓄冷蓄热,以减少压缩机频繁启动。但“缓冲水箱”是一种通俗的称呼,而缓冲水箱的功能不仅限于缓冲,还有解耦、排气、接入辅助热源等功能,其具体功能根据其在两联供系统中的定位而确定。对缓冲水箱而言,其水容量与热泵主机的制热制冷量成正比,但变频压缩机需要的水容量要小于定频压缩机。缓冲水箱使用于两联供系统中的一次和二次水力系统时,其接管连接方式是不同的。
一次系统接管示意图:
1)系统中的强制自动排气功能:如果只要降低主机启停次数功能,缓冲水箱安装在主机出水管路或室内回水管路皆可。当水箱处于系统回水管时,会发现循环水从水箱上部进入,下部排出,此时水中的气体会积存在水箱上部空间,闭式系统中的压力会自动强制将气体从上部排气阀排出,不会出现我们在小管径上加装排气阀,需要排掉一小段水再排出气体,而下部又会堵一段水体,排气效果极差现象。
2)对水系统中动力部件水泵的保护:缓冲水箱的底部出口接入水泵的吸水口,该吸入口进入的水是不含气体的(气体在水箱上部无法下来),水泵叶轮的气蚀现象会大大减少。吸入的水为纯水,水泵循环出的水会将系统中的气体自然推动到系统出水口,然后进入缓冲水箱上部进水口,系统出水带来的气体会被水箱顶部排气阀强制排出,进而成为一个良性循环。而无缓冲水箱系统,水泵吸入含气的水,叶轮会将气体打碎输进系统,造成系统中的气体到处存在,排气难度更高。造成水泵的流量开关经常报警,不断启停,大大增加了调试难度。
3)避免主机高压保护:进入主机板换的水是纯净(不含气)的水,能更好的交换能量,增加换热效率。
4)调试更轻松,末端效果出效果更迅速:当系统中补水一半时,调试就可开始了。流入主机与水泵的水,均是纯净不含气的,热量会很快输送到末端,调试时间大大减少。早期从事空调施工,调试一户别墅,没有三到四小时不能结束,因为水中含气太多,流量开关经常报警,主机换热不够也会高压保护,风盘气堵后,效果不明显,都让调试时间大大延长。在有缓冲水箱的机房系统,一般一到二小时即可完成调试工作。
5)系统排污更彻底,防止系统阻塞,排污更方便:管路中的杂质在不断循环中,因为经过了一个立式的大容量水箱后,许多杂质会积存在缓冲水箱底部,经过Y型过滤器的水质就要好很多,从而降低了清洗过滤器的次数。缓冲水箱排污口设置在水箱底部并设有手动排污阀,清洁更便捷。
4)调试更轻松,末端效果出效果更迅速:当系统中补水一半时,调试就可开始了。流入主机与水泵的水,均是纯净不含气的,热量会很快输送到末端,调试时间大大减少。早期从事空调施工,调试一户别墅,没有三到四小时不能结束,因为水中含气太多,流量开关经常报警,主机换热不够也会高压保护,风盘气堵后,效果不明显,都让调试时间大大延长。在有缓冲水箱的机房系统,一般一到二小时即可完成调试工作。
5)系统排污更彻底,防止系统阻塞,排污更方便:管路中的杂质在不断循环中,因为经过了一个立式的大容量水箱后,许多杂质会积存在缓冲水箱底部,经过Y型过滤器的水质就要好很多,从而降低了清洗过滤器的次数。缓冲水箱排污口设置在水箱底部并设有手动排污阀,清洁更便捷。
7)缓冲水箱安装位置:一次系统缓冲水箱上进下出安装在主机的回水管上,保证进设备和水泵的水没有空气;二次系统的一次侧和二次侧的在水箱的同一高度的水流方向一致,以最大限度避免水箱温度波动。
根据系统配置情况缓冲水箱的容量按经验值为3~5L/KW机组制冷量;一次系统缓冲水箱容量选择考虑保证系统最小水流量,二次系统缓冲水箱容量选择考虑系统最高效率的稳定水流量,一般建议二系统的缓冲水箱容量选择比一次系统略大一点。
在有些热泵主机中包含膨胀罐,但有些热泵主机中不含膨胀罐。在系统设计中可以按热泵容量来选择膨胀罐的规格(容量)。
每一个独立的闭式水系统必须安装吸收水的热胀冷缩的膨胀装置,否则将可能由于水的热胀冷缩导致管道及机组损坏,膨胀罐分为隔膜式和球囊式两种, 隔膜式膨胀罐一体式成型无法维修,一旦橡胶隔膜漏气将报废,而球囊式使用 法兰与罐体连接,球囊损坏可以单独拿出维修,在空调系统中由于管道内的水常年密闭,使用囊式膨胀罐比较多,一旦球囊损坏维修更换比较容易。目前随着生产材料的改进和生产工艺的提高,有的厂家生产的隔膜式膨胀罐的质量很好地避免避免隔膜损坏,有力保证隔膜膨胀罐的使用寿命。
膨胀罐选型要考虑容积、承压和材质,膨胀罐的容积与系统的总容水量、水温和安全阀的设定压力有关,科斯曼手册附录中专门有介绍膨胀罐选型的计算方法,承压要考虑管道的水压,通常公寓为 6bar 即可,别墅要选择 10bar。对于膨胀罐的材质建议选择罐体为碳钢,法兰为 304 不锈钢,因为水是在球囊内不与罐体接触,而法兰是与水接触的,如果采用镀锌法兰时间长了会生锈烂掉,而采用不锈钢法兰就不会有这种情况,对于户用空调系统免维护是非常重要的。
注:①膨胀罐最好选择304不锈钢法兰,碳钢镀锌比较容易生锈; ②膨胀罐的预充压力等于补水阀的设定压力;
膨胀罐的预设充气压力非常重要,预充压力不当,膨胀罐不起任何作用,只有预充压力正确,膨胀罐的容积才能有效发挥,通常预充压力与安装膨胀罐处的设备运行压力相近,对于膨胀罐与自动补水阀安装在一起的,膨胀罐的预充压力可以同自动补水阀设定压力一致即可,膨胀罐一般安装系统的回水管路上。通常膨胀罐每 1 年检查一次气压,如果出现膨胀罐内压力下降甚至没有气体的 情况下要及时补气,补充的气体可以是压缩空气或氮气,为了保证充注的压力准确,最好将相关阀门关掉,放掉部分水,保证与膨胀罐相连的管道没有压力,这样的充注压力是最为准确的。如果在检查中出现充气口漏水的情况,这说明球囊坏了,需要拆下更换球囊。