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总工在线|关于风冷热泵空调及地暖系统等问题释疑

总工在线|关于风冷热泵空调及地暖系统等问题释疑

相信不少经销商考察空气能采暖项目时看到一些地暖项目有水箱,一些项目没有水箱,那究竟在什么情况下地暖系统需要配储能水箱,水箱的体积如何计算?

问:空气源热泵+空调/地暖系统,在什么情况下要增加缓冲储能水箱?

►答:缓冲水箱的原理是空调系统的水蓄冷技术,增大了小型空调系统中运行的水量,能有效解决系统过小带来的负荷波动和主机频繁启动问题,使得运行更平稳,从而达到延长设备寿命、节能省电的目的。缓冲水箱除了储能缓冲作用之外,还具备系统排气、排污作用,用于二次水系统中时还具有水力分压的功能。注意:1、缓冲水箱必须是保温水箱;2、与膨胀罐/膨胀水箱的不同,有分室控制必须要配缓冲水箱,分户控制可以不配。

问:缓冲水箱的体积如何计算?

►答:缓冲水箱就是用来补充所需要的和实际存在的水回路容积差。其体积的计算有以下两种方法:

方法A:基于工程经验。一般认为每冷吨(ton)(1美国冷吨=3.517KW)冷量需要3~6 加仑(gallon)(1美制加仑us gal=3.7854118升L)水,如果温度控制精度要求高,可以达到每冷吨(ton)冷量需要6~10 加仑(gallon)水。即每千瓦的制冷量约需要3~6L的水容量。

那么就可以算出整个系统需要水的容积,然后去除系统其它储水部件的容积,就可以得到缓冲水箱的容积。

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图|常用水管管径与水容量表

方法B:基于热平衡原理计算。首先确定机组使用条件,综合分析压缩机启停时间、系统温度控制死区、压缩机启停温差等条件,确定出满足系统热稳定性需要的系统水循环回路总水容量,减去系统现有水路的容积,最后确定缓冲水箱的容积。还需要了解空调机组的应用条件是工业工艺处理,还是用于生活舒适,如果是生活舒适应用条件,缓冲水箱的作用主要是保证压缩机最小运行时间即可。计算方法繁琐,非专业人员不便操作。

问:不加缓冲水箱有什么情况?

►答:由于环路中的循环水量有限,在主机启动后很短暂的时间内就达到了水温底线,主机就会停止工作;然后又会在很短暂的时间内,水温又达到主机的启动条件,主机又开始启动。频繁的启动主机将大大减少了主机的使用寿命和浪费电能,所以最好配上缓冲水箱。

问:单独地暖系统水量较多,不加水箱是否可以?

►答:一般情况下,地暖回路容积可以实际需求。

问:缓冲水箱如果放在底层必须为闭式吗?楼顶上可以为开式?

►答:为保证膨胀水箱和水系统的正常使用,在机械循环系统中,膨胀水箱应接在水泵的吸入侧。水箱标高应至少高出系统最高点1米,即开式膨胀水箱必须位于系统最高点。如果用闭式系统,闭式膨胀罐一般安装在系统定压点即水泵吸入侧即可。

无论是开式水箱还是闭式承压水箱,位置都没有关系。如果是开式水箱,放下楼底下会比楼顶上要好,因为不容易产生气堵的问题。

问:缓冲水箱是否需要定做或者市场上有成品购买后直接安装?闭式缓冲水箱能做到多大体积?

►答:根据项目实际需求选配,缓冲水箱开孔有的是一对,有些是两对,孔径也会由于系统主管径的不同而不同。一般用闭式承压水箱。

▷问:增加缓冲水箱的方式有两种,见下图。这两种方式各有什么特点?

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►答:图1,二次水系统。如此,使热泵的循环泵和供热/制冷系统的循环泵相对独立运行,互不干扰,这对于使用变流量调节的供热/制冷系统尤为重要。图2,一次水系统,仅仅是增加了系统水容量。

问:上图两种水箱的开口位置、高度是否有要求?

►答:图1的缓冲水箱,开孔孔径与两侧主管口径相同,开孔位置方法和原理同下图所示锅炉采暖系统中的耦合罐。

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图|图2的缓冲水箱,一高一低即可

问:上图1中,热泵机组+一次水泵由温度探头联锁控制,二次水泵是否和风盘联锁,怎么设计控制系统(只要有一台风机盘管运行二次泵就启动)。增加控制布线成本大概多少?上图2中,水泵是否联锁机组由温度控制或者一直工作(和机组、温度探头不联锁),温度探头是放在供水还是回水管路上?供暖、制冷时分别设置在多少温度?水泵的扬程一般选择多大?

►答:图1为2次水系统,主机侧和末端侧水系统完全独立,但不影响末端设备与主机的联动控制功能的使用。若末端设备和二次水泵要实现连锁,可通过加装中间继电器接触器等电器件来实现。值得指出的是,末端为变流量系统时,二次侧水泵可设计使用变频式。从布线上这块来讲,费用不是很高,基本上如果按成本来算,大概在50元以内可以做的来,用三芯的线,做联控就可以。

图2的系统控制与水箱的存在没有联系。一般地,空调循环温差为5℃且均采用回水温度控制,即制冷时受12℃的回水温度控制,制热时受40℃的回水温度控制。

两种接管方式,缓冲水箱的功能如前所述有所差别。功能上的差别带来控制方式的不同。

水泵扬程:单采暖且采用地暖末端的系统,在保证设计流量的前提下,循环水泵可选取扬程为8-15米水柱的水泵。对于制冷和采暖双功能的系统,由于空调水路阻力损失大于地暖系统,一般按空调系统选配水泵参数。

问:末端连接风盘是否需要增加电动两通阀和压差旁通阀?

►答:系统末端采用电动阀时,末端未变流量系统。而主机侧为定流量,为保证部分负荷条件下主机侧有足够的水流量,一般加装压差旁通措施。对于小系统,用自力式;大系统采用电动调节的旁通阀。建议家装或轻商等小型系统采用电动二通阀和电动三通阀组合安装的方式,尽量避免使用过多的水路调节措施。

问:多级泵是否能起到较好节能效果,以及降低噪音效果,有用过的前辈介绍一下。

►答:多级离心泵与单级泵相比,其区别在于多级泵有两个以上的叶轮,能分段地多级次地吸水和压水,从而将水扬到很高的位置,扬程可根据需要而增减水泵叶轮的级数。多级泵主要适用于高扬程、小流量的场所需求。与单级离心泵相比,多级离心泵在设计、使用、成本和维护维修等方面,有着不同、更高的技术要求。

问:热水或采暖空调工程,2~3台主机用一台循环水泵,会出现分水不均的情况吗?

►答:多台主机并联使用时,机组配管采取同程布置,一般不会出现水利不均衡的情况。特殊情况下也可通过阀门开度进行微调。

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