空气能热泵设计缓冲水箱的作用是什么？该如何匹配水箱容量呢？

空气能热泵的市场影响力越来越大，随着“煤改电”的深入，不仅在北方市场有着很大的占有率，在南方市场也有很多人安装。在众多的安装工地上，有的空气能热泵设计了缓冲水箱，但是也有空气能热泵没有设计缓冲水箱。缓冲水箱的作用是什么呢？又该如何匹配水箱容量呢？

缓冲水箱的作用是什么呢？

减少主机频繁启动

空气能热泵可以带动空调和地暖运行，室内的循环管路中完全采用水循环。由于管路中循环水量有限（中央空调循环时最明显），因此水温很快就会达到设定的温度，主机检测到超温信号以后，主机就会立即停止工作。然而在很短的停机时间后，管道中的水温又会波动，达到主机启动运行的条件，此时主机又会开始启动，如此频繁启动就会大大增加使用的能耗，而且还会缩短主机的使用寿命。当有了缓冲水箱以后，管道中的水容量变大了，也就能够减少主机的频繁启动。

高效除霜，减少除霜时间

空气能热泵在采暖的时候，吸收空气中热量的同时还会排出冷风，当环境温度低于0℃的时候，热泵主机结霜的量就会增多，结霜对室内的温度影响比较大。因为机组出现结霜的时候，为了提高压缩机的能效以及保护压缩机，必须进行除霜作业，这就会将输送给室内的热量分一部分出来进行化霜（普通空调结霜严重无法向室内输送热量，自身的化霜能力不足导致空调停机），如果管路系统中的水量比较少，那么除霜的能力就会下降，而且会快速拉低管道中的水温，造成室内出现效果不好以及温度下降的情况。当有了缓冲水箱以后，管路系统中就有足够多的水量，水中带有的热量也更多，在出现结霜的时候，也能够快速地完成化霜的过程，并且消耗的热量主要来自缓冲水箱中，避免了主机除霜给室内温度造成温度波动以及频繁启动主机，同时也能保证系统能够持续向室内供热。

自动排气，减少故障

空气能热泵整套系统中采用水循环，而水中都会有空气存在，空气的传热能力很差，还容易造成气堵，因此为系统增加排气阀是很有必要的。当安装了缓冲水箱以后，管道中循环水从水箱底部送出，再从水箱顶部进入，大部分的空气随着水流循环到水箱的顶部，水箱顶部设计有排气装置，此时密闭的系统压力会使空气从顶部的排气阀排出，此时再次进入管道的循环水中没有了空气进入，既可以保证水泵的叶轮不会空转，减少故障，也能保证系统中没有空气阻挡热量释放，整套系统都能有条不紊地运转。但是，如果没有安装缓冲水箱，管道中的气体很难排出，容易造成热量散发不均匀，也容易出现管道积聚空气造成循环不畅，而且还容易导致系统的流量开关故障以及出现高压报警。

排污方便，减少堵塞

空气能热泵采用水循环可以稳定水温以及存储热量，但是水中含有大量的杂质和钙镁离子，长时间的加热会加剧水垢的生成。当有缓冲水箱以后，在系统循环的过程中，大量的杂质会慢慢沉积到缓冲水箱的底部，经过Y型过滤器的拦截，再次进入管路中循环的水质会更干净，对散热和管道的畅通都有好处，而且缓冲水箱的底部设置有排污口，系统循环中的杂质更容易彻底清洁，也能减少管道的杂质清理，预防水循环管路出现堵塞。

如何匹配缓冲水箱容量呢？

缓冲水箱的容量可以从系统稳定所需水量和系统实际水量的差值得出。

如何计算系统稳定所需水量呢？通过公式可以算出：M1=QT/（C△T），其中M1是系统稳定所需水量，Q是机组的制热量（千瓦），T是化霜时间（秒），C是水的比热容（取值4.187），△T是供水温度允许下降的最大值（取值3℃）。

系统实际水量M2=地暖盘管每米水容量（πr h，π取值3.14，r是地暖管内径的半径，h取值1米）×系统管道总长（地暖盘管长度），如果末端都是暖气片，则计算每个暖气片的水容量之和，然后加上传输管道的水容量。

例如150平米的住房，使用7匹的空气能热泵主机，制热量为20千瓦，那么系统稳定所需水量为20×4（化霜时间取4分钟）×60÷（4.187×3）≈382L；地暖管使用20管，则每米的水容量为：0.314L，每平方使用5米盘管，那么系统实际水量为：0.314×5×150≈235L。可算出缓冲水箱的容量体积为：M1-M2=382L-235L=147L，在实际的安装中，选择150L的缓冲水箱就足够了。

总结

空气能热泵由于采用水循环，必然要考虑水容量的问题，这可以解决系统中主机频繁启动、减少除霜时间、为系统排气而减少故障以及排污方便而减少堵塞等问题。计算缓冲水箱的匹配容量可以根据以上公式得出，当然常规户型设置100L或者150L的缓冲水箱都是足够的。此外，空气能热泵还有不安装缓冲水箱就能解决这些问题的方式，将缓冲水箱替换为混动芯，可以解决无缓冲水箱带来的一系列问题，同时还能更进一步地节省能耗。