渝北一个叠拼项目,设备间里两台 16kW 的空气源热泵并排挂着,中间塞了一个 150L 的缓冲水箱,走管返了三趟才把接口对上。调试那天主机每隔四分钟启停一次,出水温度在 38 到 44℃ 之间来回跳,末端风机盘管吹出来的风一阵热一阵温。
问题不在主机,在罐子。缓冲保温水箱装错位置、接口开在同一高度,水从进口直接短路到出口,150L 的容积只当 20L 用。
空气源热泵的水系统里,主机有自己的最小输出和最短运行时间。变频机最低能压到额定负荷的三成,定频机只能全开全停。末端负荷低于这个下限时,热量没有地方去,主机只能开一会停一会,压缩机启停次数一多,寿命和能效都往下掉。罐子里的水把这段时间的热量存下来,主机就能连续跑够一个周期。
冬天还有一层用处。室外机结霜,四通阀换向,主机从水里吸热去化霜,这几分钟末端不但没有热量进来,还在往外掏。罐里的热水顶上去,室内温度才不至于掉下去。化霜频繁的机型,罐子小了根本扛不住,表现是室温每隔一小时往下掉两度。
还有一个作用是水力分压。一次侧主机水泵、二次侧末端水泵,两边的流量按各自的环路选,中间用水箱隔开,谁也不抢谁的水。没有这一层,末端关小阀门的时候,主机侧流量跟着掉,触发流量保护停机。
缓冲保温水箱的容积,行业里常用的估法按总水容量 10 到 15L/kW 算,16kW 的主机对应 160 到 240L,扣掉管道和末端已有的水量,差额就是罐子容积。DN25 的管子每米约 0.5L,一百米地暖盘管约 20L,风机盘管每台 2 到 3L。一套 200 平方米的叠拼,管道加末端大概 60 到 80L,剩下的一百多升全靠罐子补。
更准的算法按启停周期反推。主机最低输出 4.8kW,要求连续运行不少于 6 分钟,供回水温差 5℃,需要的水量:4800×360÷(4186×5)≈83kg,也就是 83L。系统现有 60L,差 23L,这是下限。再叠加化霜缓冲,按除霜 5 分钟、主机额定输出三成折算,留 50 到 80L 余量,落到 100 到 150L。
重庆的住宅项目多是两联供,制冷采暖共用一套水。夏季冷冻水 7 到 12℃,温差只有 5℃,冬天热水 40 到 45℃,温差也是 5℃,看着一样,实际制冷工况的负荷波动更快,末端一开一关,水量需求比采暖大。按采暖算出来的容积,制冷季要放大一到两成。
做水力分离的时候,一次侧供水接罐体上部、回水接下部,二次侧接在另一侧,两组接口高度错开,罐内加导流板或者隔板,让水流走一个 U 形。两侧接口对着开在同一高度,水从进口直接短路到出口,罐子里的水大部分是死水,容积名义上 150L,参与循环的不到三成。
排污口在最低点,DN25 配球阀;排气口在最高点,装自动排气阀,罐顶没有排气,系统里憋着的气最后全跑到末端,风机盘管整天响。温度传感器套管插到罐体高度的一半,插浅了量的是罐壁附近的死水温度,主机拿到的信号慢半拍,启停判断跟着失准。
检修人孔不小于 400mm,位置留在保温层外面,做一个可拆卸的保温套。人孔开在保温层里面,每次清洗都得撕保温,撕一次补一次,两年下来罐体上全是补丁。
重庆的夏天,机房温度 32℃、相对湿度 80%,露点约 28℃。罐里是 7℃ 的冷冻水,按聚氨酯 40mm、热阻 1.67 算,外表面温度落在 30.5℃ 上下,比露点高两度,够用但不富余。加到 50mm,热阻 2.08,外表面 31℃,余量厚一截,罐体散热也少两成。
真正挂水珠的位置多半不在板面,在人孔、接管、法兰这些保温断开的地方。接管没做保温套管,管壁先结一层水,顺着流到地面。橡塑的导热系数 0.034,50mm 才抵得上 35mm 聚氨酯,报同等厚度的时候得换算一下。
重庆保温水箱的外壳多用 304 不锈钢或者镀铝锌板。201 不锈钢在酸雨里两年就出锈点,彩钢板切口不封边,锈从边上往里走,先烂的是底座那一圈。
闭式系统的工作压力按建筑高度定,多层 0.4 到 0.6MPa,高层底部能到 1.0MPa。罐体按 1.5 倍工作压力做水压试验,筒体和焊缝一起试。GB 50242-2002 对密闭水箱的要求是试验压力下 10 分钟压力不降、不渗不漏;敞口水箱做满水试验,静置 24 小时观察。
内胆板材按 GB/T 3280-2015,304 的 2B 板,厚度 1.5 到 2.0mm。承压罐的封头要整板旋压,两块板拼出来的封头,焊缝落在环向应力最大的位置,打压时先漏的就是那道缝。重庆保温水箱做 0.6MPa 还是 1.0MPa,报价能差三成,系统高度不到 40 米的,没必要上 1.0。
山地建筑的设备间普遍不大,渝中、南岸的老项目改造,机房常常只有两三个平方,门宽不到 800mm。立式罐占地小,500×500×1200 能装 300L,进门前量一下门洞和走廊转角。方形组合式适合大容积,现场拼装,承压做不高,多用在开式系统或者常压蓄能。
屋顶放置要算荷载。1000L 满水加罐体接近 1.2 吨,落在结构梁上,按 GB 50009-2012 取荷载再乘动力系数。设备平台浇 200mm 高混凝土基础,四周留排水沟,重庆暴雨季,平台积水泡底座的事每年都有几起。屋顶还得接防雷,罐体与接地扁钢连一处,别指望支架上的螺栓导电。
重庆保温水箱的选型顺序,先量机房和门洞,再定容积,最后定承压。反过来做,图纸上选好 500L 的罐,货到楼下抬不进去,退货的运费比罐子还贵。这一行做久了,报价前先问一句机房多大,问完心里就有数了。