补水定压原理

目前国内供热、空调水系统为了解决水的膨胀问题，大部分是设高位水箱来补水。也有个别系统用定压罐来容纳或补偿系统中水的膨胀量。上述两种方法遇到有些工程难以应用，例如某供热小区，一期工程8万米2建筑，二期工程6万米2建筑。工程是分期分批设计施工的，建筑所有屋面均为斜坡屋顶，高位处均不能设置膨胀水箱，同时发展商又要根据市场销售情况决定下一幢建筑盖多高，因此该供热系统中难以采用膨胀水箱来解决水的膨胀问题，而用定压罐方法带来的罐体体积大，受锅炉房的高度限制。按8万米2供热面积的建筑来选用定压罐的容积需要15米3，如果直径为2米，高度则为3.5米，需要定压罐2～3个，占地面积大，投资又大，对房地产商来说是不合适的。

鉴于目前有很多厂家将给水定压装置不加任何改造地挪用至供

热系统中，而在有的工程中确实造成系统定压不稳，使系统无法正常运行，我们介绍一种新型的供热系统定压补水装置。

1.1 补水泵定压系统恒压点的确定

所谓系统中的恒压点就是在系统运行和停止运行时，该点处的压力始终保持不变，该点的压力值等于静压线的压力值。静水压曲线是系统停止工作时，系统上各点测压管水头的连接线，它是一条水平的直线。静水压曲线的高度必须满足两个技术要求：（1）与供热系统直接连接的供暖用户系统内，底层散热器所承受的静水压力应不超过

散热器的承压能力；（2）与供热系统直接连接的供暖用户系统内，不会出现汽化或倒空。

补水泵定压方式与膨胀水箱定压方式有很大的区别，膨胀水箱定压方式是属于开式系统，补水泵定压方式是属于闭式系统。如果将膨胀水箱的膨胀管和循环管同时与循环水泵的入口处相连接，则循环水泵的入口处即为恒压点。如果将膨胀管与循环水泵的入口处相连接，循环管没有与循环水泵的入口处相连接，则恒压点并不在循环水泵的入口处，而是在系统中的某一点。

在补水泵定压系统中，常常发现循环水泵的入口处并不是真正的恒压点。供热系统停止运行时，循环水泵的入口处的压力等于静水压线值，但是循环水泵运行时，此压力值又发生了明显的变化，压力值一般都是在下降，这时如果还往系统中补水，其后果不堪设想。这表明循环水泵的入口处并不是真正的恒压点，补水泵定压方式的恒压点在系统中的某一点。因此，应采用旁通定压的方式。

1.2 旁通定压系统原理图

如下图一所示为旁通定压系统原理图和水压图。变频调速定压控制系统由控制柜(变频器、调节器、控制面板)、压力传感器、补水泵、调节阀及泄水阀等仪表、设备组成。

该系统基本工作原理：由压力传感器测试待调压力值，经调节器进行压力实测值与设定值的比较，并按照设计的调节规律，指令变频

器改变补水泵电机的输入频率，进而调节水泵转速，改变水泵流量，使待调压力维持设定压力值，从而实现供热工艺负荷的需求。当恒压点实测压力低于(高于)设定值时，补水泵加速(减速)；当恒压点实测压力超过报警压力值时，泄压阀动作、泄水、降压。

供热补水调频定压系统中，待调压力传感器安装在旁通取压管上。旁通取压管宜安装在循环水泵的进出口端供热补水调频定压系统，另外系统设置了超压报警及超压泄水管。超压泄水管装有电磁阀、过滤器。当系统升温超压时，电磁阀开启，泄掉多余膨胀水量，维持给定压力。

通常情况下，一台补水泵由调频定压控制柜控制，自动补水定压；另一台补水泵备用，必要时(系统充水)也可手动补水。二台补水泵的功能可以互换。

1.3 与传统定压方式比较

旁通定压补水系统与传统的定压方式比较，有如下优点：

（1）、与膨胀水箱定压相比，该系统不受建物高度的影响，可在热源直接控制定压；

（2）、与定压罐定压方式相比，压力稳定，占地面积小、价格便宜；

（3）、与通常的补水泵定压相比，压力设定值易于控制、节电；

（4）、比其它定压系统易于确定系统真正的恒压点。

（5）、当静压线较高时，还可以适当降低系统的供回水动水压线，降低供暖用户室内散热器的承压，适应性更加广泛。

（6）、由于采用补水泵定压方式，系统为闭式系统，空气难以进入系统，更符合现代钢制散热器系统的使用。

图1 供热系统旁通定压原理图

该系统与其它动压系统的技术经济比较可见如下表：

1.4 变频定压补水系统节能图示

很明显，对闭式系统的补水泵无论是采用给水系统的变频方式，还是采用供热系统的变频方式，它都是节能的。图2表示两种变频定压补水系统的节能情况。H0为供热系统的静压值；n0－n2表示水泵的不同转速；A0－A2表示水泵调频的工作点；A’2表示水泵恒速时的工作点，图中的阴影表示节能情况。

从图2中可以看出：采用给水系统的变频方式，其节能范围要比采用供热系统的变频方式小得多。

供热、空调给水、消防

水系统调频变速节能图水系统调频变速节能图

图二变频定压补水系统节能图示

旁路定压补水泵变频节能控制器

1．概述

热水供暖系统因跑、冒、滴、漏而失水是在所难免的，有时失水量还会很大，系统一旦缺水，住户不热，供暖效果就受到极大的影响。这就要求必须及时向系统补水，使系统内时时刻刻处于满水状态，并各

点水压保持在某一压力上；另外其水压不得过高，水压过高系统会不安全。因此必须对热水供暖系统进行补水定压（以下简称定压）。

目前定压的方法常见有以下几种：

（1）膨胀水箱定压；

（2）定压罐定压；

（3）补水泵定压；

（4）补水泵变频调速定压；

（5）蒸汽定压。

实践表明这几种定压方式存在以下不足：（1）膨胀水箱定压，因水箱敞口与大气相通，空气容易溶入水中，加重了系统的腐蚀，此外膨胀水箱必须设在系统最高点，小区内一旦有新的更高层楼房建成，水箱又必须搬迁到新的高层楼房上，即常见的“水箱搬家”。（2）定压罐定压虽然没有“搬家”现象，但定压罐昂贵，体积大，占地大。每用一段时间后还需充气，而充气工作又繁琐，其气囊用了一段时间后难免有老化现象，影响定压效果。（3）补水泵定压，虽然不太昂贵，但补水泵启动频繁，影响补水泵寿命。同时因频繁启动，补水泵易出现故障，增加维修工作量。（4）变频补水泵虽然解决了补水泵启动频繁问题，但该定压方式在补水泵启停时，系统压力不稳定，有时还会引发系统安全事故（该情况定压罐定压、补水泵定压均有）。（5）蒸汽定压是一种不多见的定压方式，但因蒸汽压力有波动，系统的水压分布难免随之波动，不易控制，达不到系统水压分布稳定的

要求。