采暖空调循环水系统定压补水方式及其简单计算
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
空调方式 | 全空气系统 | 水-空气系统 |
单位水容量（L/m2） | 0.40~0.55 | 0.70~1.30 |
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、定压点偏低压力要求
定压点宜设在循环水泵的吸入侧。
1）循环水温度60℃<t≤95℃的水系统，可取系统偏高点的压力高于大气压力10kpa；
2）循环水温度t≤60℃的水系统，可取系统偏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-水箱的实际容积（L）；
Vmin—水箱的偏小容积（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—系统的偏大膨胀水量（L）。
系统的偏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/m3），可按表2确定；
Vc-系统水容量（m3）
表2 一个大气压下水的密度
水温℃ | 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 |
水温℃ | 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 常用系统单位水容量的偏大膨胀量
系统类型 | 空调冷水 | 空调热水 | 采暖水 | |
供/回水温度℃ | 7/12 | 60/50 | 85/60 | 95/70 |
膨胀量（L/m3） | 4.46 | 15.96 | 26.64 | 33.62 |
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，开式膨胀水箱容积的大小应按冬季工况确定。
B.膨胀水箱的偏低水位应高于采暖/空调水系统偏高点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上端；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—气压罐偏小容积（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偏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）保障阀开启压力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（定压点偏低压力并增加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-气压罐偏小总容积（L）
Vxmin-气压罐应吸纳的偏小水容积（L），同上Vmin；
P0-无水时气压罐的起始充气压力（表压kpa）
P2max-气压罐正常运行的偏高压力（表压kpa）,即偏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，满足定压点偏低压力要求；
2）保障阀开启压力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）正常运行时偏高压力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—补水箱偏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%。
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