暖通空调系统之膨胀罐、缓冲水箱与蓄能水箱

缓冲水箱

缓冲水箱其实就是串联在中央空调系统中增加小型系统的水容量，存储冷量或热量，有效地解决系统过小所带来的负荷波动和主机频繁的启动问题，从而达到延长设备寿命和节能省电的目的。

膨胀罐

其实大家在工程中都看到了膨胀罐，就是一个气囊加一个碳钢罐体和法兰组成。当系统水压力大于膨胀罐碳钢罐体与气囊之间的氮气压力时，系统水会在系统压力的作用下挤入膨胀罐气囊内。

这样一是会压缩罐体与气囊之间的氮气，使其体积减小，压力增大。二是会增加系统整个水的容纳空间，使系统压力减小，直到系统水的压力和罐体与气囊之间的氮气压力达到新的平衡才停止进水。

当系统水压力小于膨胀罐内气体压力时，气囊内的水会在罐体于气囊之间的氮气的压力作用下挤出，补回到系统，系统水容积减小压力上升，罐体与气囊之间的氮气体积增大压力下降，直到两者达到新的平衡，水停止从气囊挤压回系统，压力罐起到调节系统压力波动的作用。

压力罐由于气囊的调节作用，广泛应用在水系统的小范围压力波动控制上。压力罐应用在热水和供暖系统上，主要用来消除由于水温变化导致的压力波动，避免损害其他的系统控制元件。

我们知道，膨胀罐在供水系统中也有应用，可以消除因水阀打开引起的水锤效应，免遭水锤的冲击，从而达到系统的动态平衡。这个在供水系统中很常见，一般来讲膨胀罐的最大工作压力是八到十公斤，大小从两升到一两百升都有。

水是有膨胀的，水在4℃时密度最大，当小于4℃和大于4℃水都会发生膨胀。一吨水从10℃加热到90℃大概会增加36.5升的体积，如果没有膨胀罐的存在，水就会把其他的连接件损坏，所以膨胀罐的作用是不可忽视的，尤其在小系统中。

蓄能水箱

我理解就是为了达到节能的目的，在小型的中央空调中，加大缓冲水箱的储水量，也就成为了一个蓄能水箱。总体来说，蓄能水箱、膨胀罐和缓冲水箱这三者是没有本质的区别的。

区别仅仅是从字面上的理解，实际用到什么地方他们三个是有着相同的地方。膨胀罐主要是在小系统里边，在我们的大系统中，我认为缓冲水箱和蓄能水箱是完全相同的东西。

另外，关于缓冲水箱，我们再多介绍一些内容：

        空气源热泵采暖标准工况下，主机的启停次数（也就是压缩机启动次数）是衡量主机使用寿命的重要参数，类似家里灯具开关的使用寿命和开、关次数相关一样，增加缓冲水箱相当于系统能量储存增加，系统温度变化平稳，主机的启停次数自然降低了，使用寿命也就延长了。

在欧美一些国家，缓冲水箱属于标准配置，部分厂家调试人员在无缓冲水箱机房工地，甚至拒绝调试。

在长期的使用中，发现缓冲水箱在除上述的优点外，还延伸出一些独特的功能：

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除，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。 笔者早期从事空调施工，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 。

6、冬季采暖，系统运行更稳定。

小型风冷热泵在严冬季使用时，除霜时间对室内温度影响是个头疼问题。 如果在主机设有辅助电加热辅助化霜，将大大降低主机cop值。 增加缓冲水箱后，当主机化霜时，水箱内储存一定温度的水可满足末端循环，完全避免主机除霜时对室内温度的波动变化 。

7、开机后，使用效果来的更快。

因为在第一次空调开机后，上次的冷量或热量会储存在缓冲水箱中，缓冲水箱的保温标准和热水水箱的标准是一致的（24小时±3℃），所以在下一次使用的时候，效果自然会来的更快了。 举个生活中例子： 下班前一小时关空调主机，只依赖缓冲水箱的能量，通过水泵循环，就完全可以满足我们到下班，第二天上班，效果还是杠杠的 。

特殊应用篇：

因各方面的原因，我们也会遇到一些水系统的难处。 比如该系统做完，发现主机好像选小了，不能满足末端的热量使用。

建议： 改造时只需在回水管路中串联一个特殊缓冲水箱。

1、缓冲水箱增加电加热。 在能量不够情况下，通过辅助电加热来补充一部分能量，满足末端使用。

2、条件允许，使用一台锅炉、一块平板太阳能，或者废热能源等对缓冲水箱（带盘管）进行能量补充。

3、使用一台小型风冷热泵主机和缓冲水箱增加的循环口连接，来补充能量。

以上也可作为业主的节能方案实施，缓冲水箱需要特殊生产，只需订货时与销售人员提前沟通就可以了。

以下几点需要注意：

1、水箱在系统中串联，进回水口径大小不合理，会造成系统阻力增大过度。

建议： 40升至200升缓冲水箱，进回水口径为DN40； 300升至500升缓冲水箱，进回水接口改为双DN40口接入、双DN40口接出。 双DN40口径来代替大口径，千万别做DN50哦（水箱是圆弧的，内部不锈钢一般为1.2-1.5mm，水箱内部直径一般为470mm或600mm，接口过大的焊缝在使用中会有隐患的，对安装扭力的要求也非常高）。

2、缓冲水箱的补水口位置不宜过低。

过低的补水口，会较大的影响底部水箱温度，可能导致主机感应回水不准确，造成系统运行不稳定。 （因为主机的回水口吸入的水是缓冲水箱底部的水，补水过程会造成水箱底部温度变化较大）

建议： 缓冲水箱的补水口在水箱中部附近。

3、缓冲水箱 选型要适当 。