膨胀罐的重要作用及应用示例

在中央空调系统中，以往都在顶楼安装一个开式膨胀水箱，起到容纳膨胀量、补水、定压、排气的作用，但是这样的缺点很多。由于是开式系统，各种污染物和气体都会进入管道，不仅污染了水质，而且会加剧管道污染，另外很占地方不美观。现在随着技术的发展，全新的囊式膨胀罐取代了高位水箱。

中央空调冷冻水系统已经安装安全阀，为什么还要安装膨胀阀，这是因为温度的变化会导致压力剧烈变化（PV=nRT，管道容积是定值），光靠安全阀无法及时泄压，从而对系统造成冲击，另外也造成了安全阀和补水阀的频繁运作，降低了使用寿命，给后期运行增加了成本。因此，在中央空调系统中都加装一个膨胀罐，它能够有效吸收水增加的容积，避免压力剧增，当温度降低时，氮气便会把水重新挤入管道，让系统压力回到正常，这样有效的保护了系统，延长了系统使用寿命。

一、膨胀罐主要有隔膜式和气囊式，二者对比如下：

1、隔膜式膨胀罐的缺点

①、因为隔膜式膨胀罐壳体是直接与水接触的，所以壳内都喷涂防锈层。罐的接口与壳体之间是焊接而成。这样在焊接的过程中，高温就会将防锈涂层氧化。本来是银白色的涂层，在焊接后呈现黑色，用手触摸可感觉有黑色小颗粒。那么这些看似微不足道的氧化点工作时长期与水接触，慢慢就会生锈并逐渐扩大，直到整个罐体生锈，那么这种膨胀罐在用一段时间后，倒出来的水呈黄水也就不足为奇了。

②、隔膜式膨胀罐的内膜是通过热轧的方式固定在膨胀罐和两个半壳的碳钢中间，这种工艺过程如果处理不好，就会留下微小的气孔在内膜和碳钢之间，这些微小的气孔就会将预充的气体泄漏出去，膨胀罐如果泄漏气体，90%就是从这里泄漏的。这种漏气的膨胀罐用一段时间如果不再补充气体就不能起到定压卸荷作用。而这本身是很难察觉。由于罐壁厚度一般在1mm左右，接口直接与罐焊接在一起，这种连接方式可承受的扭力相当小。而安装罐时只能抱着壳体旋转，这样如果用力太大或过猛，就会将接口旋断。这种情况在空调生产过程中最为常见。

2、气囊式膨胀罐就克服了隔膜式膨胀罐的缺点

气囊式膨胀罐内部有一个整体的气囊，在工作时水只进入气囊内，不与壳体接触。接口处用法兰盘连接。这种结构就避免了焊接过程引起的生锈问题。这种结构的膨胀罐的气囊可更换。同样，由于是法兰连接，故它的接口就可以承受很大的扭力，在安装过程中就不怕会扭断接口。因此现在绝大部分都采用气囊式结构了。

气囊式膨胀罐是一个闭式罐体，水在气囊内进出，整个系统是闭式循环，与外接隔开。用于系统中起缓冲压力波动及部分给水的作用，在热力系统中主要是用来吸收工作介质因温度变化增加的那部分体积；在供水系统中主要用来吸收系统因阀门、水泵等开和关所引起的水锤冲击，以及夜间少量补水使供水系统主泵休眠从而减少用电，延长水泵使用寿命。

当外界有压力的水进入膨胀罐球囊内时，密封在罐内的氮气被压缩，根据波义耳气体定律，气体受到压缩后体积变小压力升高，直到膨胀罐内气体压力与水的压力达到一致时停止进水。当水流失压力减低时膨胀罐内气体压力大于水的压力，此时气体膨胀将球囊内的水挤出补到系统，直到气体压力与水的压力再次达到一致时停止排水。

二、膨胀水箱的补水设计

膨胀水箱的补水方式有两种：

1、浮球阀自动补水 ——当所在地区生活给水水质较软、且制冷装置对冷媒水水质无特殊要求时，可利用屋顶生活给水水箱，通过浮球阀直接向膨胀水箱补水。这时，膨胀水箱要比生活给水水箱低一定的高度。

2、高低水位控制器补水 ——当所在地区生活给水水质较硬、且制冷装置（例如溴化锂吸收式冷温水机组）要求冷媒水必须是软化水时，应在膨胀水箱内设置高低水位传感器来控制软化水补水泵的启动或关停。一旦水位低于信号管，补水泵会自动向系统补水。这种方式要有一套软化水处理设备。来自补水泵的补水管可以接到集水器上，也可接到冷媒水循环泵的吸入口前。

三、膨胀罐在地源热泵系统中的应用示例

四、膨胀罐在太阳能系统中的应用示例