采暖空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)定壓補(bǔ)水方式及其簡單計(jì)算
根據(jù)采暖、空調(diào)水系統(tǒng)定壓形式的不同可分為：膨脹水箱定壓、氣壓罐定壓和變頻補(bǔ)水泵定壓三種定壓方式。
1、系統(tǒng)水容量Vc的確定
循環(huán)水系統(tǒng)的小時(shí)泄漏量，宜按系統(tǒng)水容量的1%計(jì)算。
供冷和采用空調(diào)器供熱的空調(diào)水系統(tǒng)可按表1估算，室外管線較長時(shí)應(yīng)取較大值。
表一 空調(diào)水系統(tǒng)的單位水容量
空調(diào)方式 | 全空氣系統(tǒng) | 水-空氣系統(tǒng) |
單位水容量（L/m2） | 0.40~0.55 | 0.70~1.30 |
2、循環(huán)水系統(tǒng)的補(bǔ)水點(diǎn)，宜設(shè)在循環(huán)水泵的吸入側(cè)母管上；當(dāng)補(bǔ)水壓力低于補(bǔ)水點(diǎn)壓力時(shí)，應(yīng)設(shè)置補(bǔ)水泵。
3、補(bǔ)水泵的選型
a、揚(yáng)程比系統(tǒng)補(bǔ)水點(diǎn)壓力高30~50kpa；
b、總小時(shí)流量宜為系統(tǒng)水容量的5%；
c、系統(tǒng)較大時(shí)宜設(shè)置2臺(tái)泵，平時(shí)用一臺(tái)，初期上水或事故補(bǔ)水時(shí)2臺(tái)水泵同時(shí)運(yùn)行（一般設(shè)置2臺(tái)補(bǔ)水泵）
4、定壓點(diǎn)偏低壓力要求
定壓點(diǎn)宜設(shè)在循環(huán)水泵的吸入側(cè)。
1）循環(huán)水溫度60℃<t≤95℃的水系統(tǒng)，可取系統(tǒng)偏高點(diǎn)的壓力高于大氣壓力10kpa；
2）循環(huán)水溫度t≤60℃的水系統(tǒng)，可取系統(tǒng)偏高點(diǎn)的壓力高于大氣壓力5kpa；
一、高位膨脹水箱的定壓補(bǔ)水系統(tǒng)
1、膨脹水箱的容積計(jì)算：V≥Vmin=Vt+Vp
式中， V-水箱的實(shí)際容積（L）；
Vmin—水箱的偏小容積（L）；
Vt—水箱的調(diào)節(jié)容積（L），不應(yīng)小于3min平時(shí)運(yùn)行的補(bǔ)水泵流量，且應(yīng)保證水箱的調(diào)節(jié)水位高差不小于200mm；
Vp—系統(tǒng)的偏大膨脹水量（L）。
系統(tǒng)的偏大膨脹水量按下式計(jì)算：
Vp=1.1*（ρ1-ρ2）/ρ2*1000Vc
式中ρ1、ρ2-水受熱膨脹前、后的密度（kg/m3），可按表2確定；
Vc-系統(tǒng)水容量（m3）
表2 一個(gè)大氣壓下水的密度
水溫℃ | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 |
密度kg/m3 | 1000 | 999.7 | 999.1 | 998.2 | 997.1 | 995.7 | 994.1 | 992.2 | 990.2 | 988.1 |
水溫℃ | 55 | 60 | 65 | 70 | 75 | 80 | 85 | 90 | 95 | 100 |
密度kg/m3 | 985.7 | 983.2 | 980.6 | 977.8 | 974.9 | 971.8 | 968.7 | 965.3 | 961.9 | 958.4 |
表3 常用系統(tǒng)單位水容量的偏大膨脹量
系統(tǒng)類型 | 空調(diào)冷水 | 空調(diào)熱水 | 采暖水 | |
供/回水溫度℃ | 7/12 | 60/50 | 85/60 | 95/70 |
膨脹量（L/m3） | 4.46 | 15.96 | 26.64 | 33.62 |
注：系統(tǒng)供回水溫度按平均水溫計(jì)；采暖和空調(diào)熱水加熱前水溫按5℃計(jì)，空調(diào)冷水受熱后按30℃計(jì)。
A.空調(diào)水系統(tǒng)采用冷水、熱水共用的雙管系統(tǒng)時(shí)，開式膨脹水箱容積的大小應(yīng)按冬季工況確定。
B.膨脹水箱的偏低水位應(yīng)高于采暖/空調(diào)水系統(tǒng)偏高點(diǎn)1.0m以上。
C.水箱高度大于等于1500mm時(shí)，應(yīng)設(shè)內(nèi)外人梯，水箱高度大于等于1800mm時(shí)，應(yīng)設(shè)兩組玻璃管液位計(jì)，液位計(jì)可用法蘭連接或螺紋連接，其搭設(shè)長度為70~200mm。
D.膨脹管在重力循環(huán)系統(tǒng)中應(yīng)安裝在供水總立管的上端；在機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)中應(yīng)接至系統(tǒng)定壓點(diǎn)上，一般接至水泵吸入口前。
E.循環(huán)管接至系統(tǒng)回水干管上，該點(diǎn)與定壓點(diǎn)之間應(yīng)保持不小于1.5~3m的水平距離。
二、氣壓罐定壓
A.設(shè)置氣壓罐定壓但不容納膨脹水量的補(bǔ)水系統(tǒng)
氣壓罐容積應(yīng)按下式確定：
V≥Vmin=（β*Vt）/(1-α1)
式中V-氣壓罐實(shí)際總?cè)莘e（L）
Vmin—?dú)鈮汗奁∪莘e（L）
Vt—調(diào)節(jié)容積（L），應(yīng)不小于3min平時(shí)運(yùn)行的補(bǔ)水泵流量（當(dāng)采用變頻泵時(shí)，上述補(bǔ)水泵流量可按額定轉(zhuǎn)速時(shí)補(bǔ)水泵流量的1/3~1/4確定）
β-容積附加系數(shù)，隔膜式氣壓罐取1.05；
α1-壓力比，α1=（P1+100）/（P2+100），P1和P2為補(bǔ)水泵啟動(dòng)壓力和停泵壓力（表壓kpa），應(yīng)綜合考慮氣壓罐容積和系統(tǒng)的偏高運(yùn)行工作壓力的因素取值，宜取0.65~0.85.
氣壓罐工作壓力值（表壓kpa）應(yīng)如下確定：
1）保障閥開啟壓力P4，不得使系統(tǒng)內(nèi)管網(wǎng)和設(shè)備承受壓力超過其允許工作壓力；
2）膨脹水量開始流回補(bǔ)水箱時(shí)電磁閥的開啟壓力P3，宜取P3=0.9P4；
3)補(bǔ)水泵啟動(dòng)壓力P1（定壓點(diǎn)偏低壓力并增加10kpa的富余量）
4）補(bǔ)水泵停泵壓力P2，也為膨脹水量停止流回補(bǔ)水箱時(shí)電磁閥的關(guān)閉壓力，宜取P2=0.9P3；
B.設(shè)置隔膜式氣壓罐定壓且容納膨脹水量的補(bǔ)水系統(tǒng)
容納膨脹水量的氣壓罐容積應(yīng)如下確定：
Vz≥Vzmin=Vxmin*（P2max+100）/（P2max-P0）
式中Vz-氣壓罐實(shí)際總?cè)莘e（L）
Vzmin-氣壓罐偏小總?cè)莘e（L）
Vxmin-氣壓罐應(yīng)吸納的偏小水容積（L），同上Vmin；
P0-無水時(shí)氣壓罐的起始充氣壓力（表壓kpa）
P2max-氣壓罐正常運(yùn)行的偏高壓力（表壓kpa）,即偏高水溫時(shí)的停泵壓力。
氣壓罐工作壓力值如下確定：
1）充氣壓力P0，滿足定壓點(diǎn)偏低壓力要求；
2）保障閥開啟壓力P3，不得使系統(tǒng)內(nèi)管網(wǎng)和設(shè)備承受壓力超過其允許工作壓力；
3）正常運(yùn)行時(shí)偏高壓力P2max，宜取P2max=0.9P3；
三、變頻補(bǔ)水泵定壓
變頻補(bǔ)水泵設(shè)計(jì)選型，變頻補(bǔ)水泵揚(yáng)程應(yīng)保證補(bǔ)水壓力比系統(tǒng)補(bǔ)水點(diǎn)壓力高30~50kpa，也可按下式確定：
Hp=1.15（PA+H1+H2-ρgh）
式中PA-系統(tǒng)補(bǔ)水點(diǎn)壓力，pa
H1—補(bǔ)水泵吸入管路總阻力損失，pa
H2—補(bǔ)水泵壓出管路總阻力損失，pa
h—補(bǔ)水箱偏低水位高出系統(tǒng)補(bǔ)水點(diǎn)的高度，m
補(bǔ)水泵流量：補(bǔ)水泵總小時(shí)流量宜為系統(tǒng)水容量的5%，不得超過10%。
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