空调水系统的膨胀水箱,不但可以对系统水体积随温度变化产生的膨胀或收缩起到调节作用,以减少因系统水的溢出或补充而造成的浪费,而且它兼起系统定压作用,保证系统不倒空、不溢水、不超压。

本文作者：刘传聚 　滕英武，来源于互联网。

长期以来,在计算系统的膨胀水量时，一直把水的膨胀系数α当作常数，即0. 000 6 1/ K(1/ ℃) 。实际上，水的膨胀系数随温度变化而变化,而且变化幅度不可忽视。水的膨胀系数与水温的关系见表1 。

膨胀水箱容积的确定还与空调系统水容量的计算密切相关。在现有的设计资料中,有的给出每m2建筑面积对应的系统水容量经验值,有的给出每kW 冷(热) 量对应的系统水容量经验值。前者给出的是国外15个办公楼的统计值,用于国内非办公楼时可能造成差错。后者没有明确适应范围,如对于室内机械循环管路系统,文献给出6.9 L/ kW ,而文献给出7.8 L/ kW ,设计人员也会感到无所适从。

笔者基于有关理论,推导出了相关计算公式,较好地解决了上述两个问题。

1 膨胀水箱的容积计算

设空调水系统中,管道和设备内的总水量为Vs ,系统水温由t1升高到t2 时,体积由Vs变为( Vs ΔV )，水的密度由ρ1 变为ρ2 ,则根据质量守恒原理,可以写出下式：

V sρ1 = ( Vs ΔV )ρ2 (1)

式中　Vs ——系统内的水容量,L ;

ρ1 ——水在温度t1 时的密度,kg/ L ,见表2 ;

ρ2 ——水在温度t2 时的密度,kg/ L ,见表2 ;

ΔV ——水温由t1 升高到t2 时,系统中水的膨胀量,L 。

用膨胀水箱的容积V 代替式(1) 中的膨胀量ΔV ,可以得到：

式中v2 为水在温度t2 时的比体积,L/ kg ,见表2 。对于t1 ,仅冬季供暖的系统,可取20℃;夏季供冷的系统,为系统供水温度,可取7℃。对于t2 ,冬季供暖的系统,为热水的供水温度;仅夏季供冷的系统,为系统运行前的最高水温,可取35℃。由于水在4 ℃时的密度最大,ρ= 1.000 kg/ L 。可知,当t1 = 4 ℃时,由上式得出的系统的水体积膨胀量最大。此时,上式简化为：