下载文档原格式
膨胀罐的选型方案膨胀罐的有效容积需要以下三个参数：1、系统净高这是灵坦定压装置所在的位置与系统最高点之间的高度，以H高度为水柱测量（1米水柱高=0.01MPa）；H【m】 0.2bar 【≤100℃】Po≥———+ 0.5 bar【105℃】10 0.7 bar【110℃】1.2bar 【120℃】极限温度H=净高2、水的体积膨胀百分率（%）下表是水温从10℃升到110℃的情况下水的体积增加的百分率。
3、系统水容量的估计为了正确选择灵坦定压装置，必须计算实际的系统水容量，如果无法得到此数值，水容量可用以下的经验数据来计算。
实际经验也告诉我们，如果系统水容量不可知，则可以根据输出功率来估计。
系统水容量可通过列于表中的值乘以主机的负荷来计算。
选型举例说明如下：已知数据：1、功率=5000KW2、平均供热温度（90/70℃）=80℃3、净高=40m4、系统组成=100%单柱散热器5、灵坦定压装置安装于主机房，主机房在系统的最底部。
计算过程：1、膨胀量计算：已知：水的体积增加量（%）=2.89%，每0.1KW水容量估计值=12L得出：系统水容量估计=5000X12=6000L，系统体积膨胀量=6000X2.89%=1740L 所以：罐体的有效容积=1740L可选择灵坦常压隔膜罐TG20002、控制系统的计算：已知：系统净高40m得出：定压装置运行压力=40/10+0.2=4.2 bar所以：控制系统可以分别为Lintavesp 1-2-50、Lintavel 1-2-50或Lintavent 1-2-50注：对于温度在30℃以下的制冷系统，选择控制单元时只需考虑50%热功率；。
膨胀罐Expansion Tanks概述: 本篇详细阐述了膨胀罐在供暖系统中的作用及其工作原理、选型方法、安装方式等。
关键词：热膨胀、膨胀系数、隔膜式膨胀罐、水涝、预充空气压力、安全阀设定压力、自动补水、系统总水量、水泵汽蚀、恒压点。
简介水在温度变化时体积相应变化。
实验证明，水在4℃ (准确说是3.98℃)时体积最小，因此水不仅是在4-100℃加热时体积会增大，同样从4-0℃冷却时体积也会膨胀。
以下图表说明了水在不同温度下相对于4℃时其体积的膨胀系数。
水加热膨胀系数‘e’—相对于4℃时的体积我们在本章节中只涉及供暖系统的水膨胀。
众所周知，供暖系统的水在加热时都会膨胀。
这种热膨胀是不可避免且相当强烈的自然现象。
加热时，系统中上万亿的水分子每一个都会轻微变大。
从宏观的角度来看，大家会觉得是系统的水量增加了，但事实并非如此。
同样的水分子只是在温度升高时占据更多空间。
水的体积上升了，但是系统总的水量并没有改变。
见图1所示，1000升水从10℃加热到90℃体积增加了35.6升。
在实际的用途中，水是不能被压缩的。
一定量的水分子除非是在巨大的压力作用下才能被压缩为更小的体积。
任何容器在完全盛满水并且与大气隔离的情况下在加热时压力会迅速地升高。
如果此压力继续升高，容器则会爆炸，有时后果非常严重。
见图2，水在密闭式的换热罐里水温从14℃加热到33℃时，压力从4公斤急剧上升到了12公斤，由此可见封闭式容器里水温上升后带来的压力增大多么剧烈。
为了避免上述情况发生，所有的水暖系统都需要安装相应的设备容纳水在加热时增大的体积。
在与大气相通的系统里，比如无压储水罐，其上部多余的空间能容纳增大的体积。
在更典型的封闭式水暖系统中，通常由一个单独的称为膨胀罐的设备提供水加热膨胀需要的空间。
如图3所示，膨胀罐的上半部分有一定量的空气，当系统水体积膨胀时，空气像弹簧一样地起到吸收的作用。
本章节将介绍闭式循环系统中运用到的两种膨胀罐，他们的计算方法及安装位置等。
膨胀罐在太阳能热水系统上的应用分体式太阳热水系统中传热循环部分是整个系统的稳定性的关键，根据图1所示，这是分体式太阳热水系统的一般结构，这里对我们选用隔膜式膨胀罐计算时起重要作用部件有4.循环泵、6.压力安全阀、12.自动排气阀，系统在运行时，集热器吸收阳光温度在不断的升高，集热器内的传热流体首先升温达到设计预定的温度后，启动循环泵传热流体开始循环，通过水箱热交换器放热后，释放热量，再送回到集热器中，再次被加热，返复这样的循环，这样整个管路中的传热流体整体的温度都在升高，根据流体的性质，在流体升温的过成中流体的体积会不断增大，在装有膨胀罐的情形下，增加的这部分体积传热流体会压缩膨胀罐中的隔膜，进入膨胀罐，减轻管路里流体对管路系膨胀罐在太阳能热水系统中的应用图1 分体式太阳热水系统原理图1.截止阀；2.压力表；3.止回阀；4.循环泵；5.阿库斯坦膨胀罐；6.压力安全阀；7.注液阀；8.截止阀；9.注液阀；10.储水箱；11.热交换器；12.自动排气阀；13.集热器。
统的压力，保障系统的安全稳定性。
而目前的太阳热水系统在没有散热装置的情况下，通常吸收太阳的能量是没办法控制的，只能任由传热流体升温，最终达到热量的吸收与热量损失平衡为止，这时传热流体在系统中的温度也就达到了最大值。
但这个最大值往往会超出一般的所选用的传热流体的沸点（1个标准大气压的条件），这样就会导致传热介质汽化通过排气阀排出造成损失。
我们知道液体的沸点是随压力的增大而升高的，因此我们可以利用这个特性，可以采取在管路中加压的办法来防止传热流体因高温而汽化，另一方面为保证系统能够长时间的工作，对传热流体产生的少量损失可以进行补充，这个补充也可以通过膨罐来实现，因此在闭式太阳能系统中选择膨胀罐的时候主要从两个方面考虑，其一是缓解传热流体温度升高体积膨胀的问题，其二是可以储存少量的传热介质作为系统的传热介质的补充。
阿库斯坦压力罐由于流体在被加热后体积会随着温度的升高而增大，在闭式的系统中管路中压力会不断的升高，因此泄压阀可以限定系统在安全的压力下运行。
膨胀罐在供暖系统的选型与应用水在温度变化时体积相应变化。
实验证明，水在4℃（准确说是3.98℃）时体积最小，因此水不仅是在4-100℃加热时体积会增大，同样从4-0℃冷却时体积也会膨胀。
以下图表说明了水在不同温度下相对于4℃时其体积的膨胀系数。
水加热膨胀系数‘e’—相对于4℃时的体积我们在本课件中只涉及供暖系统的水膨胀。
众所周知，供暖系统的水在加热时都会膨胀。
这种热膨胀是不可避免且相当强烈的自然现象。
加热时，系统中上万亿的水分子每一个都会轻微变大。
从宏观的角度来看，大家会觉得是系统的水量增加了，但事实并非如此。
同样的水分子只是在温度升高时占据更多空间。
水的体积上升了，但是系统总的水量并没有改变。
见图1所示，1000升水从10℃加热到90℃体积增加了35.6升。
在实际的用途中，水是不能被压缩的。
一定量的水分子除非是在巨大的压力作用下才能被压缩为更小的体积。
任何容器在完全盛满水并且与大气隔离的情况下在加热时压力会迅速地升高。
如果此压力继续升高，容器则会爆炸，有时后果非常严重。
见图2，水在密闭式的换热罐里水温从14℃加热到33℃时，压力从4公斤急剧上升到了12公斤，由此可见封闭式容器里水温上升后带来的压力增大多么剧烈。
为了避免上述情况发生，所有的水暖系统都需要安装相应的设备容纳水在加热时增大的体积。
在与大气相通的系统里，比如无压储水罐，其上部多余的空间能容纳增大的体积。
在更典型的封闭式水暖系统中，通常由一个单独的称为膨胀罐的设备提供水加热膨胀需要的空间。
如图3所示，膨胀罐的上半部分有一定量的空气，当系统水体积膨胀时，空气像弹簧一样地起到吸收的作用。
本课件将着重介绍闭式循环系统中运用到的两种膨胀罐，他们的计算方法及安装位置等。
普通型膨胀罐：早期的水暖系统通常在最高点安装一个顶部开放的水箱。
水加热膨胀时会上升到水箱。
多数情况下水箱安装在屋顶或阁楼内。
这种水箱会带来较多问题：首先，系统水会从开放式的水箱蒸发减少，水量减少后通常需要提水到屋顶水箱加水，加入的水含有大量溶解的氧气，会因此腐蚀系统的钢铁元件。
膨胀罐、缓冲水箱和蓄能水箱，都是为了加大系统的水容量，达到使系统更稳定、更节能的目的。
从使用上来说，膨胀罐是系统的必须件，只要是有水泵的水循环系统，不管有没有缓冲水箱，一定要膨胀罐或是高位膨胀水箱。
而缓冲水箱是优化件。
系统中安装缓冲水箱对保障系统的稳定性，提高节能效果有重要作用。
而在大系统中，则经常采用大型蓄热水箱。
目的是为实现主机在环境温度较高的时间段运行，或在选择在谷电价的时间段运行，用水箱蓄能的方式把热能储存起来，在其它的时间段释放热能，从而到达节能降低运行费用的目的。
对于他们的必要性，我们之前已经讲过无数次了，但很多经销商对于这三者之间的选型还是处于一知半解。
今天，我们少谈一些复杂的计算，从实用经验来看一下这三者的选型方法。
一、膨胀罐水加热之后是有膨胀的，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。
现在很多品牌的主机，都已经内置了膨胀罐。
比如把5p机里，内置一个至少5L的膨胀罐。
使用上表要注意：①膨胀罐最好选择304不锈钢法兰，碳钢镀锌比较容易生锈。
②膨胀罐的预充压力等于补水阀的设定压力。
③建议膨胀罐每1~2年检查一下充气压力，压力低时充气。
④配套自动补水阀、泄压阀。
二、缓冲水箱缓冲水箱是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。
在水循环系统中膨胀水箱是必须要的设备，而缓冲水箱不是必须要的设备。
比如说做一个一次系统小型户式热泵地暖系统，缓冲水箱就是多余的。
一百平方米的地暖水容量大约是120L，无需用缓冲水箱。
假如是一个二次系统，也就是说有一个二次泵的系统，缓冲水箱作为一次侧的热容池，或许是需要的。
使用上表要注意：①储能水箱容易受水系统总水容量、末端同时使用台数及空调主机配置的情况影响，一般系统的总容水量为6~10L/KW制热量，同时使用台数低的选大值。
太阳能工程换热系统膨胀罐的选型
在集热循环系统内，为了避免液体加热膨胀从安全阀泄漏及防止汽化，膨胀罐是必不可少的元件，其容积的选择遵循以下公式：
※系统各部分液体量计算表
一、单块集热器容水量
名称 内管规格 数量/m 容水量L/m
小计/L 集管 2*φ22 2.12 0.34 0.721 排管 8*φ8 16 0.036 0.576 合计
1.297
二、集热板液体量/L （Vp ）
集热器 面积/㎡ 数量/块 容水量L/块 小计/L 2000*1000 150
75
1.297
97.260
三、管道液体量/L
名称 管内径(mm) 管道长度(m)
容水量L/m 小计/L 介质循环管道 DN20 15 0.314 4.710 介质循环管道 DN40 70 1.257 87.990 介质循环管道
DN65 50 3.318 165.900 合计
258.600 四、集热循环系统液体量/L （Vc ）
合计/L
355.860
1．求膨胀罐有效容积：
k V e V V p c u ×+×=)(=（355.860×0.07+97.260）×1.1= 134.39L
2．求膨胀罐额定容积：
)/()1(i f f u n P P P V V −+×== 134.39L ×（5+1）/（5-1.5）= 230.38L
根据产品规格取大于Vn 值的膨胀罐：实际取250L 或更大的膨胀罐如300L 。
注：如果太阳能系统循环出口管道（上循环）高出太阳能上出口或与集热器上出口平齐，则Vp 部分的液体量还包括这部分管道的液体量，太阳能膨胀罐系统设计参照《太阳能组合系统的过热保护》一文。
