空调采暖水系统补水定压方式的对比

房 华 荣

(北京市建筑设计研究院有限公司，北京 100045)



空调采暖水系统补水定压方式的对比

房 华 荣

(北京市建筑设计研究院有限公司，北京 100045)

介绍了空调采暖水系统补水定压的工作原理，通过计算，对比分析了高位膨胀水箱和气压罐两种不同补水定压方式的优缺点，为实际工程中选取适宜的水系统补水定压方式提供了依据。

空调，水系统，高位膨胀水箱，气压罐，定压方式

可靠的循环水系统中，其工况压力必须要保证系统的不气化，不倒空，不超压。在运行过程中要满足系统的压力需求，使系统充满水。为了解决供热、空调水系统的水膨胀问题，使系统在压力过低缺水的情况下将系统充满水，并在系统压力过高的情况下容纳系统膨胀出的水量，就需要定压、补水。

1 补水定压的工作原理

水系统的最高工作压力，一般位于循环水泵出口处的A点，如图1所示。系统停止运行时，系统的最高工作压力PA等于系统的静水压力，PA=ρgh；系统开始运行的瞬间，压力PA等于此点的静水压力与水泵全压P之和，PA=ρgh+P；系统正常运行时，循环水泵出口点的压力PA等于该点的静水压力与水泵静压之和，即PA=ρgh+P-Pd。

Pd=ρV2/2。

其中，Pd为水泵出口的动压，Pa；V为水泵出口处水的流速，m/s；ρ为水密度，kg/m3。

定压点宜设在循环水泵的吸入点，此最不利点的工作压力能保证，整个系统的工作压力就能保证。民用建筑的空调采暖水系统水温一般介于60 ℃～95 ℃的范围之内，为保证系统稳定，使系统最高点的压力高于大气压力10 kPa以上；当循环水温不大于60 ℃时，使系统最高点的压力高于大气压力5 kPa以上即可。

采暖空调水有三种定压方式：1)高位膨胀水箱定压。2)气压罐定压，气压罐定压分为容纳膨胀水量和不容纳膨胀水量两种方式。3)变频补水泵定压。

由于变频补水泵定压不适用于中小型规模的采暖或空调水系统，本文主要介绍民用建筑中常用的高位膨胀水箱和不容纳膨胀水量的气压罐补水定压的两种方式，并进行比较。

2 高位膨胀水箱定压

1)膨胀水箱定压原理图如图2，图3所示。

高位水箱的补水方式可分为补水泵补水和浮球阀补水，当水质较硬或有软化要求的系统应采用补水泵加软化水设备补水，当给水水质满足运行要求且给水点压力高于补水点压力时可采用浮球阀补水。

2)膨胀水箱的有效容积按下式计算：

VX=VT+VP。

其中，VX为开式膨胀水箱的有效容积，m3；VT为膨胀水箱的调节容积，m3，VT不小于补水泵3 min的流量，且保持膨胀水箱的调节水位高差不小于200 mm。补水泵小时流量为系统水容量的5%，不宜大于10%；VP为系统最大膨胀水量，m3。

供热时：VP=(ρ0/ρ-1)VC；供冷时：VP=(1-ρ0/ρ)VC。

其中，ρ0为水密度，kg/m3，采暖、空调系统取充水温度t0时的密度(采暖时：5 ℃，夏季：取空调系统停止运行时环境温度t0对应的水密度，一般为35 ℃)；ρ为系统运行时水的平均温度时水的密度，取供、回水温度的平均值时水的密度，kg/m3，ρ=(ρg+ρh)/2，冷热共用时空调水的双管系统，膨胀水箱的有效容积应按冬季工况确定；VC为系统水容量，m3。

3 气压罐定压

1)气压罐定压的基本原理图如图4所示。

2)气压罐的容积计算。

3)气压罐的工作压力值。a.安全阀开启压力P4，不得使系统最大的工作压力超过其最大允许压力。b.电磁阀开启压力P3，P3=0.9P4，此时膨胀水流回补水箱。c.补水泵开启压力P1，P1为下限绝对压力，与系统定压点的下限有关，是为能保证系统充满水和正常排除气体最低允许压力。d.补水泵停泵压力P2,P2为系统的上限绝对压力，是为达到有效调节容积，补水泵的必要运行扩展区域，一般取P2=0.9P3。

P1/P2为上下限的绝对压力比，一般宜取0.65～0.85，若为了有较大的调节容积Vt，则需要设置较高的压力上限值P2，这就会使系统的压力升高。

4 结语

1)膨胀水箱在系统的最高处，控制简单、系统水力稳定性好。膨胀罐定压安装位置灵活，但控制复杂。

2)开式膨胀水箱和大气接触，不容纳膨胀水量的膨胀罐定压，回收的水收至与大气接触的补水箱，两种方式都会导致系统的含氧量增加。为减少系统的含氧量，可采用能容纳膨胀水量的闭式定压方式。

3)膨胀水箱定压时，系统最高的压力为水泵启动时的压力，膨胀罐为达到较大调节容积及保证补水泵在一定的扩展区运行，膨胀罐的工作压力上限需要提高，系统的工作压力会增大。因此当条件允许时，特别是当系统的静水压力接近冷热源设备所能承受的工作压力时，宜采用高位膨胀水箱定压。GB 50736—2012民用建筑供暖通风与空气调节规范8.5.18.2条，宜采用高位水箱定压。

[1] 北京市建筑设计研究院.建筑设备专业技术措施[M].北京：中国建筑工业出版社，2006.

[2] 张锡虎.工程设计问答(37)：系统定压补水[J].暖通空调，2014(6)：100-102.

On comparison of water-supply constant pressure of air-conditioner heat water system

Fang Huarong

(BeijingArchitecturalDesignInstituteCo.,Ltd,Beijing100045,China)

The paper introduces the working principle for the water-supply constant pressure of the air-conditioner heat water system, by calculation, compares and analyzes the advantages and disadvantages of the high expansion water box and air pressure tank, so as to provide some reference for the water-supply constant pressure approaches of the water system in projects.

air-conditioner, water system, high expansion water box, air pressure tank, constant pressure way

1009-6825(2016)26-0138-02

2016-07-09

房华荣(1978- )，女，工程师

TU832

A