采暖空调循环水系统定压补水方式及其简单计算方法

根据采暖、空调水系统定压形式的不同可分为：膨胀水箱定压、气压罐定压和变频补水泵定压三种定压方式。

1、系统水容量Vc的确定

循环水系统的小时泄漏量，宜按系统水容量的1%计算。

供冷和采用空调器供热的空调水系统可按表1估算，室外管线较长时应取较大值。

表一 空调水系统的单位水容量

2、循环水系统的补水点，宜设在循环水泵的吸入侧母管上；当补水压力低于补水点压力时，应设置补水泵。

3、补水泵的选型

a、扬程比系统补水点压力高30~50kpa；

b、总小时流量宜为系统水容量的5%；

c、系统较大时宜设置2台泵，平时用一台，初期上水或事故补水时2台水泵同时运行（一般设置2台补水泵）

4、定压点最低压力要求

定压点宜设在循环水泵的吸入侧。

1）循环水温度60℃

2）循环水温度t≤60℃的水系统，可取系统最高点的压力高于大气压力5kpa；

一、高位膨胀水箱的定压补水系统

1、膨胀水箱的容积计算：V≥Vmin=Vt+Vp

式中， V-水箱的实际有效容积（L）；

Vmin—水箱的最小有效容积（L）；

Vt—水箱的调节容积（L），不应小于3min平时运行的补水泵流量，且应保证水箱的调节水位高差不小于200mm；

Vp—系统的最大膨胀水量（L）。

系统的最大膨胀水量按下式计算：

Vp=1.1*（ρ1-ρ2）/ρ2*1000Vc

式中ρ1、ρ2-水受热膨胀前、后的密度（kg/m ³ ），可按表2确定；

Vc-系统水容量（m ³ ）

表2 一个大气压下水的密度

表3 常用系统单位水容量的最大膨胀量

注：系统供回水温度按平均水温计；采暖和空调热水加热前水温按5℃计，空调冷水受热后按30℃计。

A.空调水系统采用冷水、热水共用的双管系统时，开式膨胀水箱有效容积的大小应按冬季工况确定。

B.膨胀水箱的最低水位应高于采暖/空调水系统最高点1.0m以上。

C.水箱高度大于等于1500mm时，应设内外人梯，水箱高度大于等于1800mm时，应设两组玻璃管液位计，液位计可用法兰连接或螺纹连接，其搭设长度为70~200mm。

D.膨胀管在重力循环系统中应安装在供水总立管的顶端；在机械循环系统中应接至系统定压点上，一般接至水泵吸入口前。

E.循环管接至系统回水干管上，该点与定压点之间应保持不小于1.5~3m的水平距离。

二、气压罐定压

A.设置气压罐定压但不容纳膨胀水量的补水系统

气压罐容积应按下式确定：

V≥Vmin=（β*Vt）/(1-α1)

式中V-气压罐实际总容积（L）

Vmin—气压罐最小容积（L）

Vt—调节容积（L），应不小于3min平时运行的补水泵流量（当采用变频泵时，上述补水泵流量可按额定转速时补水泵流量的1/3~1/4确定）

β-容积附加系数，隔膜式气压罐取1.05；

α1-压力比，α1=（P1+100）/（P2+100），P1和P2为补水泵启动压力和停泵压力（表压kpa），应综合考虑气压罐容积和系统的最高运行工作压力的因素取值，宜取0.65~0.85.

气压罐工作压力值（表压kpa）应如下确定：

1）安全阀开启压力P4，不得使系统内管网和设备承受压力超过其允许工作压力；

2）膨胀水量开始流回补水箱时电磁阀的开启压力P3，宜取P3=0.9P4；

3)补水泵启动压力P1（定压点最低压力并增加10kpa的富余量）

4）补水泵停泵压力P2，也为膨胀水量停止流回补水箱时电磁阀的关闭压力，宜取P2=0.9P3；

B.设置隔膜式气压罐定压且容纳膨胀水量的补水系统

容纳膨胀水量的气压罐容积应如下确定：

Vz≥Vzmin=Vxmin*（P2max+100）/（P2max-P0）

式中Vz-气压罐实际总容积（L）

Vzmin-气压罐最小总容积（L）

Vxmin-气压罐应吸纳的最小水容积（L），同上Vmin；

P0-无水时气压罐的起始充气压力（表压kpa）

P2max-气压罐正常运行的最高压力（表压kpa）,即最高水温时的停泵压力。

气压罐工作压力值如下确定：

1）充气压力P0，满足定压点最低压力要求；

2）安全阀开启压力P3，不得使系统内管网和设备承受压力超过其允许工作压力；

3）正常运行时最高压力P2max，宜取P2max=0.9P3；

三、变频补水泵定压

变频补水泵设计选型，变频补水泵扬程应保证补水压力比系统补水点压力高30~50kpa，也可按下式确定：

Hp=1.15（PA+H1+H2-ρgh）

式中PA-系统补水点压力，pa

H1—补水泵吸入管路总阻力损失，pa

H2—补水泵压出管路总阻力损失，pa

h—补水箱最低水位高出系统补水点的高度，m

补水泵流量：补水泵总小时流量宜为系统水容量的5%，不得超过10%。