暖通空調系統(tǒng)補水裝置的作用，是保證采暖或中央空調水系統(tǒng)冷熱介質（水），在系統(tǒng)內不倒空、不汽化、不超壓，并保持有有一定供系統(tǒng)循環(huán)的壓力，保證系統(tǒng)冷熱交換穩(wěn)定正常。

目前暖通空調系統(tǒng)常用有以下幾種定壓補水裝置：①.膨脹水箱定壓補水裝置；②.定壓罐定壓補水裝置；③.變頻泵定壓補水裝置； 其他如連續(xù)補水泵補水、水射器補水、自來水直接補水等裝置，因為其適用范圍小或缺陷明顯使用少，這里不做介紹。

原理：定壓補水機組是在管網(wǎng)系統(tǒng)和管網(wǎng)補水泵之間增加了一臺氣壓罐或膨脹水箱，同時在管道上增加電接點壓力表，電接點壓力表將直接顯示管網(wǎng)的系統(tǒng)壓力，當系統(tǒng)壓力低于設置最小壓力時，電接點壓力表將傳輸信號給管網(wǎng)補水泵，管網(wǎng)補水泵開始工作；當系統(tǒng)壓力大于設置最高壓力時，電接點壓力表將傳輸信號給管網(wǎng)補水泵，管網(wǎng)補水泵停止工作。在管網(wǎng)補水泵停止工作后，系統(tǒng)壓力靠氣壓罐膨脹水箱來補償，當管網(wǎng)系統(tǒng)壓力下降時，氣壓罐膨脹水箱內的氣體要自然膨脹，罐體內的水在氣體壓力下自動補入系統(tǒng)；當氣壓罐膨脹水箱內的水減小到一定程度，靠管網(wǎng)補水泵來實現(xiàn)增壓，罐內的氣體再次被壓縮。如此往復的工作，實現(xiàn)對管網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)壓。

膨脹水箱定壓補水裝置

膨脹水箱定壓原理： 膨脹水箱定壓原理是通過水箱容積的緩沖調節(jié)作用，通過水箱高低水位的控制，實現(xiàn)補水（溢流）的作用，以調節(jié)由于系統(tǒng)水溫變化或泄漏引起的系統(tǒng)介質（水）的容積變化，保持其系統(tǒng)冷熱媒介（水）壓力的相對恒定。它是中小型系統(tǒng)和空調水系統(tǒng)常用的定壓裝置之一。膨脹水箱位置：膨脹水箱位置應該根據(jù)系統(tǒng)型式、作用半徑、建筑物的高度、供水溫度等具體因素來選擇。其安裝位置及高度不同，給系統(tǒng)產(chǎn)生的工況也不同?？煽康南到y(tǒng)，其工況必須滿足不汽化、不超壓、不倒空，并有足夠循環(huán)動力的要求。開式膨脹水箱將水箱設在系統(tǒng)的最高點，通常接在循環(huán)水泵吸水口的回水干管上。

膨脹水箱型式的分類：分開式（高位）和閉式（落地） 閉式膨脹水箱容積計算： Vt=Vs(v2/v1-1-3αΔt)/(1-P1/P2)

Vt—膨脹水箱容積:m³

Vs—系統(tǒng)水總容量:m³

v1—低溫時水的比容，m³/Kg;

v2—高溫時水的比容，m³/Kg;

α—線性膨脹系數(shù)，鋼為11.7×10-6℃-1，銅為11.7×10-6℃-1 Δt—水系統(tǒng)中最大溫差，℃（一般為5） P1—低溫時水壓力，KpaP2—高溫時水壓力，Kpa。

P1、P2的確定：P1，箱體靜壓頭+系統(tǒng)頂部的最小壓力值P2，運行時最高壓力開式膨脹水箱容積計算方法： Vp=αΔtVs Vp---膨脹水箱有效容積，m³α---水的體積膨脹系數(shù),α=0.0006,1/℃ Δt---系統(tǒng)內最大水溫變化值，℃Vs---系統(tǒng)內的總水容量，m³ 說明：當水箱同時用于采暖和采冷時分別計算，取大值。特點：（1）優(yōu)點：它具有裝置簡單、安全、少維護、運行費用低、壓力穩(wěn)定、不用電等；可以有效消除系統(tǒng)非正常工況下的超壓。（2）缺點：對最高點有空間位置要求；系統(tǒng)有氧化腐蝕缺陷；不適應大面積以及高層、超高層建筑物需要。

定壓罐定壓補水裝置

定壓罐工作原理：定壓罐定壓，是在膨脹水箱基礎上發(fā)展起來的一類定壓補水裝置，其原理同閉式膨脹水箱。當系統(tǒng)水溫變化或泄漏引起水的容積變化時，由于氣壓罐內氣體高壓縮性的緩沖作用，使系統(tǒng)壓力穩(wěn)定在預設的壓力范圍內。如果系統(tǒng)壓力下降至預設壓力的下限時，由電接點繼電器動作啟動補水泵，使之向系統(tǒng)供水，直至壓力達到預定的的壓力上限值時止。若系統(tǒng)壓力超過設定的最高壓力值時，安全閥自行向軟水箱或排水系統(tǒng)泄水降壓。以維持系統(tǒng)的壓力平衡。該裝置由氣壓罐、補水泵、安全閥、電接點壓力表、控制箱等組合而成。

系統(tǒng)中定壓點壓力確定：定壓點壓力的高低要考慮兩個因素，一個是系統(tǒng)運行時任一點都不超壓，二是系統(tǒng)停運時系統(tǒng)不倒空。如果定壓點的壓力過高，系統(tǒng)中的每一點的壓力也就相應的增高，導致管道、閥門或設備等在高壓下運行，出現(xiàn)強度破壞或疲勞損壞。壓力設置太低，系統(tǒng)就會倒空出現(xiàn)氣堵，而導致介質循環(huán)不暢。氣壓罐工作壓力值按以下方法確定(推薦) (1)補水泵啟動壓力P1: P1=Po+0.005;“Po”系統(tǒng)最高點壓力 (2)補水泵停泵壓力P2：

P2=（P1+0.1）/β-0.1β：工作壓力比，一般取0．65～0．85 (3)安全閥開啟壓力P3: P3=P2+0.03式中壓力（壓強）計算單位均為“MPa” 氣壓罐總容積: V=Vt/(1-β) Vt-調節(jié)水量(m³),為補水泵3min的流量,且保持水箱調節(jié)水位不小于200mm。估算時取膨脹水量的一半。

補水泵流量：補水泵流量（每小時）選擇應不小于系統(tǒng)水容量的4％～5％。 特點：（1）優(yōu)點：布置靈活，不受高度的限制；實現(xiàn)設備集中控制管理，維修使用較方便；系統(tǒng)的氧化腐蝕減輕；較好地防止系統(tǒng)出現(xiàn)汽化及水擊現(xiàn)象；適應大面積高建筑物的需要。（2）缺點：補水泵啟動頻繁,泵的壽命低；系統(tǒng)壓力波動大，不能有效防止非正常情況系統(tǒng)超壓的問題；不能斷電能源浪費較大，運行費用高；體積較大占空間大。

變頻泵定壓補水裝置

基本原理：變頻調速定壓補水裝置，是在定壓罐以后發(fā)展起來的，是變頻調速技術和膨脹水箱技術的結合。其基本原理是根據(jù)傳感器采集的系統(tǒng)的水壓力變化，通過邏輯計算調整電源頻率，平滑無級地調整補水泵轉速，即調節(jié)補水量，以達到實現(xiàn)系統(tǒng)恒壓點壓力相對恒定的目的。該定壓方式的關鍵設備是變頻器。其工作原理是先把通用50HZ的交流電轉為直流電，再通過變頻器把直流電變換為所需頻率的交流電。通過補水泵電源頻率的改變，達到調節(jié)補水泵轉速、調節(jié)補水量，從而達到調節(jié)系統(tǒng)水壓力目的。

電機頻率與轉速的關系為：n=60f(1-S)/P或f=nP/60(1-S)式中：n一水泵交流電機轉速;f一電源頻率，Hz;S一轉差率，一般為5%左右;P一電機的極對數(shù)。 由上式可看出，當P、S一定時，水泵電機轉速與輸入電源的頻率成正比；由水泵特性可知，水泵流量與轉速成正比，所以調節(jié)電源頻率即可直接調節(jié)補水泵流量，以調整系統(tǒng)內流體介質因為系統(tǒng)溫度或泄漏等原因引起的壓力變化。補水泵流量：補水泵流量（每小時）選擇應不小于系統(tǒng)水容量的4％～5％。

變頻器的頻率調節(jié)范圍：一般調節(jié)范圍為5～50Hz之間，也有使用高頻電源變頻器范圍可以達到400Hz，但對變頻器本身和電機要求高，不經(jīng)濟。實際使用中要根據(jù)特定系統(tǒng)具體情況，通過建立系統(tǒng)模型，計算系統(tǒng)（取樣點）壓力與補水泵執(zhí)行頻率的關系，并在調試過程中加以調整，實現(xiàn)系統(tǒng)水介質不倒空、不超壓并維持一定運行工作壓力的目的。

變頻器規(guī)格根據(jù)補水泵參數(shù)選擇：用工控機更容易實現(xiàn)上述目的，采用變頻調速技術和專用工控機(PLC)技術,對補水泵進行閉環(huán)控制。根據(jù)循環(huán)水系統(tǒng)中瞬時失水量的大小與相應的壓力值兩種參數(shù),經(jīng)工控機的模擬量模塊處理后控制變頻調速器,自動調節(jié)水泵轉速,使循環(huán)水系統(tǒng)補水點壓力恒定在系統(tǒng)的靜水壓線上，可達到壓力波動小、更加節(jié)能的效果。

特點：（1）優(yōu)點：有定壓罐的優(yōu)點，但較定壓罐解決了補水泵啟動頻繁，影響壽命，耗費電能多的問題；罐體的容積小占空間??；操作方便更人性化；適應大面積高層暖通空調系統(tǒng)。（2）缺點：設備貴投資大，針對各個體需建立頻率與系統(tǒng)定壓模型，對使用、調整、維修人員技術要求高；相對膨脹水箱耗能，受電源影響。

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