空氣源熱泵兩聯(lián)供系統(tǒng)中,為什么要加緩沖水箱?
隨著空氣源熱泵兩聯(lián)供系統(tǒng)逐漸普及
許多消費(fèi)者在安裝這套系統(tǒng)時(shí)
會(huì)疑惑為什么一定要配置緩沖水箱
緩沖水箱在系統(tǒng)中究竟起著怎樣的作用呢?
又該如何選擇合適的緩沖水箱容量呢?
今天我們就來聊一聊緩沖水箱。
什么是緩沖水箱?
緩沖水箱其實(shí)就是串聯(lián)在中央空調(diào)系統(tǒng)中,增加小型系統(tǒng)的水容量,存儲(chǔ)冷量或熱量,有效地解決系統(tǒng)過小所帶來的負(fù)荷波動(dòng)和主機(jī)頻繁的啟動(dòng)問題,從而達(dá)到延長設(shè)備壽命和節(jié)能省電的目的。
緩沖水箱的主要作用
01
降低主機(jī)啟動(dòng)次數(shù)
由于空氣源熱泵兩聯(lián)供系統(tǒng)環(huán)路中的循環(huán)水量有限,引起主機(jī)在很短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到設(shè)定溫度,主機(jī)就會(huì)停止工作,然后又會(huì)在很短暫的時(shí)間內(nèi),水溫達(dá)到主機(jī)的啟動(dòng)條件,主機(jī)又開始啟動(dòng)。主機(jī)這樣頻繁啟動(dòng)會(huì)大大減少其使用壽命,而且主機(jī)在啟動(dòng)時(shí)最為費(fèi)電,所以也增加了能耗。系統(tǒng)加裝緩沖水箱后,相當(dāng)于增加了系統(tǒng)水容量,系統(tǒng)溫度變化平穩(wěn)了,主機(jī)啟動(dòng)次數(shù)自然減少,其使用壽命大大延長,還節(jié)能省電。
02
高效除霜
在冬季使用時(shí),尤其在-3℃~5℃之間,空氣源熱泵主機(jī)容易結(jié)霜。除霜對(duì)室內(nèi)溫度的影響是個(gè)很頭痛的問題,因?yàn)闄C(jī)組在反向制冷時(shí)需要消耗管道內(nèi)的熱量,如果水系統(tǒng)的水量少,那么除霜時(shí)間會(huì)拉長,會(huì)造成管道內(nèi)水溫較低,導(dǎo)致室內(nèi)溫度的波動(dòng)。如果系統(tǒng)裝有緩沖水箱,那么在除霜過程中,因?yàn)樗鋬?nèi)有一定的溫度,這樣可以在短時(shí)間內(nèi)完成化霜,并且消耗熱量也小,避免了因?yàn)橹鳈C(jī)除霜而造成室內(nèi)溫度的波動(dòng)變化,保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
03
自動(dòng)排氣
空氣源熱泵兩聯(lián)供系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),水溫高低反復(fù)會(huì)產(chǎn)生氣體,如果這些氣體不及時(shí)排出,會(huì)造成系統(tǒng)不穩(wěn)定,可能導(dǎo)致流量開關(guān)經(jīng)常報(bào)警或主機(jī)高壓保護(hù)報(bào)故障,甚至損壞水泵等其他部件。將緩沖水箱接入回水管,水管連接是上進(jìn)下出,這樣水中的氣體會(huì)積存在水箱上部空間,閉式系統(tǒng)內(nèi)的壓力會(huì)自動(dòng)強(qiáng)制將氣體從上部的排氣閥排出,這樣的話緩沖水箱底部出水口接入水泵的吸水口因?yàn)闆]有氣體,所以不但能夠保護(hù)水泵的葉輪,還可以降低報(bào)故障率,保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。

04
防止系統(tǒng)堵塞
空氣源熱泵兩聯(lián)供系統(tǒng)是閉環(huán)系統(tǒng),而各地水質(zhì)差別比較大,時(shí)間長了管道里的水會(huì)形成水藻泥,再加上水中其他雜質(zhì)慢慢積少成多,可能導(dǎo)致系統(tǒng)堵塞,從而導(dǎo)致系統(tǒng)水流量不夠,主機(jī)頻繁報(bào)故障。
如果系統(tǒng)加裝緩沖水箱,這些雜質(zhì)會(huì)通過循環(huán)慢慢積存到緩沖水箱底部,系統(tǒng)中的水質(zhì)會(huì)更好,緩沖水箱底部設(shè)有排污閥,清潔起來很方便。

05
水力去耦合
緩沖水箱在水機(jī)兩聯(lián)供系統(tǒng)中還有一個(gè)名字——耦合罐,主要解決系統(tǒng)水力平衡問題,將系統(tǒng)中不同循環(huán)管路分開,使所有循環(huán)管路互不影響,這也是我們常說的二次系統(tǒng),主機(jī)和水箱是一個(gè)獨(dú)立的循環(huán)系統(tǒng),水箱和末端是一個(gè)獨(dú)立的循環(huán)系統(tǒng),主機(jī)和末端沒有直接聯(lián)系,主機(jī)只對(duì)水箱加熱,達(dá)到設(shè)定溫度就停止啟動(dòng),不會(huì)受到末端影響,大大增加了主機(jī)的穩(wěn)定性。

僅僅知道緩沖水箱的作用還不夠
想讓水箱在系統(tǒng)中發(fā)揮應(yīng)有的作用
水箱的選型非常重要
緩沖水箱的大小選擇
空氣源熱泵兩聯(lián)供系統(tǒng)分為一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)。
一次系統(tǒng)即熱泵主機(jī)到末端之間僅有一個(gè)泵(一般為主機(jī)內(nèi)置泵),通過串聯(lián)水箱來提升系統(tǒng)水容量,相對(duì)到達(dá)節(jié)能和系統(tǒng)的穩(wěn)定。當(dāng)住宅面積較大,系統(tǒng)內(nèi)置泵無法滿足需求時(shí),建議采用二次系統(tǒng)。二次系統(tǒng)即熱泵主機(jī)和水箱循環(huán),水箱和末端循環(huán),實(shí)現(xiàn)了末端與熱源的隔離,大幅提升了系統(tǒng)和熱源的穩(wěn)定性。


以二次系統(tǒng)為例:
首先計(jì)算系統(tǒng)穩(wěn)定所需水量,設(shè)為M1,則
M1=QT/(C△T)
Q——主機(jī)制熱量(KW)
T——化霜時(shí)間(S),空氣源熱泵機(jī)組化霜時(shí)間為3-8min,取4min來計(jì)算緩沖水箱容積。
C——水的比熱容,取4.187(kJ/kg℃)
△T——供水溫度允許下降的最大值,取3℃
系統(tǒng)實(shí)際水量設(shè)為M2,則
M2=πr2hxL
πr2h——管道每米水容量,π取3.14,r是管道內(nèi)徑的半徑,h取1米
L——系統(tǒng)管路總長(m)
緩沖水箱容量M=M1-M2

二次系統(tǒng)緩沖水箱容量選擇考慮系統(tǒng)效率所能到達(dá)高度的穩(wěn)定水流量,而一次系統(tǒng)緩沖水箱選擇只需保證系統(tǒng)最小水流量,一般建議一次系統(tǒng)的緩沖水箱容量選擇比二次系統(tǒng)略小一點(diǎn),按經(jīng)驗(yàn)值為3~5L/KW主機(jī)制冷量來選配即可。