空調水系統(tǒng)課件

第八章水系統(tǒng)與制冷機房第八章水系統(tǒng)與制冷機房1第一節(jié)空調水系統(tǒng)第一節(jié)空調水系統(tǒng)2一、空調水系統(tǒng)概述一、空調水系統(tǒng)概述3典型空調系統(tǒng)原理圖1－制冷機房；2－制冷機組（冷水機組）；3－冷凍水泵；4－空氣處理裝置；5－換熱器；6－風機；7－冷卻水泵；8－冷卻塔；9－冷卻塔風機冷凍水系統(tǒng)冷卻水系統(tǒng)典型空調系統(tǒng)原理圖冷凍水系統(tǒng)冷卻水系統(tǒng)4空調水系統(tǒng)：冷凍水系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)冷凍水系統(tǒng)是為了實現(xiàn)制冷機組向空調設備輸送冷量。冷卻水系統(tǒng)是為了將空調區(qū)域的熱量排到建筑之外。空調水系統(tǒng)：冷凍水系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)5用系統(tǒng)能效比（COPs）和系統(tǒng)季節(jié)能效比（SCOPs）來評價整個空調系統(tǒng)在某時刻和整個制冷季節(jié)的綜合能源利用效率。制冷機組的能效比

系統(tǒng)能效比KW/kWKW/kW某運行時刻制冷機組的能效比整個空調系統(tǒng)的能效比KW/kWKW/kW某運行時刻制冷機組的能效比整個空調系6系統(tǒng)季節(jié)能效比KWh/kWh結論：減少冷凍水和冷卻水系統(tǒng)的能耗能夠提高整個空調系統(tǒng)的系統(tǒng)季節(jié)能效比。系統(tǒng)季節(jié)能效比KWh/kWh結論：減少冷凍水和冷7二、冷凍水系統(tǒng)空調冷凍水系統(tǒng)由水泵、管道、定壓設備、閥門、換熱器、除污器等主要部件構成。（一）冷凍水系統(tǒng)的主要形式（特征和適用場合）（二）典型冷凍水系統(tǒng)分析（下去自己看）二、冷凍水系統(tǒng)空調冷凍水系統(tǒng)由水泵、管道、定壓設備、閥8（一）冷凍水系統(tǒng)的主要形式

1.開式和閉式系統(tǒng)（循環(huán)水系統(tǒng)）（一）冷凍水系統(tǒng)的主要形式

1.開式和閉式系統(tǒng)（循環(huán)水系統(tǒng)）9閉式冷凍水系統(tǒng)1－膨脹水箱2－空調設備3－冷凍水循環(huán)水泵4－蒸發(fā)器1、蓄冷能力小，低負荷時，冷凍機也需經(jīng)常開動。2、膨脹水箱的補水有時需要另設加壓水泵。3、與空氣接觸少，減緩腐蝕。4、殼管式蒸發(fā)器，用戶表面換熱設備。閉式冷凍水系統(tǒng)1－膨脹水箱1、蓄冷能力小，低負荷時，冷凍10空調水系統(tǒng)ppt課件111－空調（或需冷卻）設備2－冷水箱3－回水箱4－水泵5－蒸發(fā)器開式冷凍水系統(tǒng)圖式1、冷凍水與大氣接觸，循環(huán)水中含氧量高，宜腐蝕管路。2、末端設備（噴水池，表冷器）與冷凍站高差較大時，水泵必須克服高差造成的靜水壓力，增加耗電量。3、如果噴水池較低，不能直接自流回到冷凍站，則需增加回水池和回水泵。4、如果采用自流回水，回水的管徑較大，會增加投資。5、水容量大，運行穩(wěn)定，控制簡便。可構成水蓄冷系統(tǒng)。1－空調（或需冷卻）設備開式冷凍水系統(tǒng)圖式1、冷凍水與大氣接12設計時注意幾點：1、開式和閉式系統(tǒng)水泵揚程計算。2、開式系統(tǒng)，注意水泵吸水真空高度的問題；閉式系統(tǒng)，在水泵入口設置定壓水箱(最低運行壓力大于5KP)。閉式冷凍水系統(tǒng)

開式冷凍水系統(tǒng)

1-制冷機組；2-水泵；3-定壓水箱；4-用戶1-制冷機組；2-水泵；3-冷凍水箱；4-回水箱；5-用戶設計時注意幾點：1、開式和閉式系統(tǒng)水泵揚程計算。閉式冷凍水13開式系統(tǒng)蓄水箱容量的確定原則：蓄存所有的系統(tǒng)水容量并附加一定的安全系數(shù)按照系統(tǒng)小時循環(huán)水量的5%~10%計算。開式冷凍水系統(tǒng)

上述兩者中較大值開式系統(tǒng)蓄水箱容量的確定原則：開式冷凍水系統(tǒng)上述兩者中較大14（一）冷凍水系統(tǒng)的主要形式

2.直連系統(tǒng)與間連系統(tǒng)（用戶水系統(tǒng)與制冷機組連接方式）直連式冷凍水系統(tǒng)

用戶側水路和制冷機組直接連通。系統(tǒng)規(guī)模較小，用戶比較集中，高差也比較小時。減少中間換熱環(huán)節(jié)，降低設備投資，運行效率較高。（一）冷凍水系統(tǒng)的主要形式

2.直連系統(tǒng)與間連系統(tǒng)（用戶水系15間連式冷凍水系統(tǒng)用換熱器將全部或部分用戶側水路與制冷機組水路分隔。系統(tǒng)規(guī)模較大，用戶比較分散，便于系統(tǒng)調節(jié)，減少相互影響，保持較高的運行效率。在大型建筑和超高層建筑（100m）應用普遍。各個系統(tǒng)都必須分別設置其定壓、補水系統(tǒng)或裝置。間連式冷凍水系統(tǒng)用換熱器將全部或部分用戶側水路與制冷機組水16（一）冷凍水系統(tǒng)的主要形式

3.異程系統(tǒng)和同程系統(tǒng)（空調末端水的流程是否相同）同程冷凍水系統(tǒng)

優(yōu)點：流經(jīng)各終端用戶的壓力損失比較接近，利于水力平衡簡化水系統(tǒng)設計并減少系統(tǒng)初調節(jié)的工作量。（一）冷凍水系統(tǒng)的主要形式

3.異程系統(tǒng)和同程系統(tǒng)（空調末端17異程冷凍水系統(tǒng)

主干管較短，可以節(jié)省管道的初投資及管路占用空間各個用戶壓力損失相差較大，需要調節(jié)閥平衡。水系統(tǒng)設計和初調節(jié)相對復雜異程冷凍水系統(tǒng)主干管較短，可以節(jié)省管道的初投資及管路占184.兩管制、三管制和四管制系統(tǒng)（供回水主干管數(shù)目不同）兩管制水系統(tǒng)三管制水系統(tǒng)

四管制水系統(tǒng)

4.兩管制、三管制和四管制系統(tǒng)（供回水主干管數(shù)目不同）兩管制195.一次泵和二次泵系統(tǒng)（水泵克服系統(tǒng)阻力要求不同）一次泵冷凍水系統(tǒng)

用一次泵克服阻力。特點：組成簡單，控制容易，運行管理方便。一般多用此系統(tǒng)。5.一次泵和二次泵系統(tǒng)（水泵克服系統(tǒng)阻力要求不同）一次泵20二次泵冷凍水系統(tǒng)一次環(huán)路制備冷凍水，二次環(huán)路輸配。一次環(huán)路定流量，二次環(huán)路變流量。優(yōu)點：能夠分區(qū)分路供應用戶側所需的冷凍水，用于大型系統(tǒng)。二次泵冷凍水系統(tǒng)一次環(huán)路制備冷凍水，二次環(huán)路輸配。216.變水量（CWV）和定水量（VWV）系統(tǒng)（用戶側冷凍水流量是否實時變化以適應空調負荷需求）定水量系統(tǒng)

通過改變冷凍水供回水溫度差或調節(jié)末端風機轉速來適應空調房間的冷負荷變化。末端無水流量控制裝置或采用電動三通閥用于小型或功能單一，負荷特性一致空調系統(tǒng)6.變水量（CWV）和定水量（VWV）系統(tǒng)（用戶側冷凍水流量22變水量系統(tǒng)

改變用戶側水流量來適應負荷變化。末端采用電動閥連續(xù)調節(jié)所需的水流量。減低冷凍水輸配能耗具有較大的節(jié)能潛力變水量系統(tǒng)改變用戶側水流量來適應負荷變化。23（二）典型冷凍水系統(tǒng)分析

1、一次泵定水量系統(tǒng)（較小型空調系統(tǒng)，負荷特性單一）一一對應，連鎖控制，系統(tǒng)簡單單臺發(fā)生故障，影響整個機房制冷能力一機一泵

（二）典型冷凍水系統(tǒng)分析

1、一次泵定水量系統(tǒng)（較小型空調系24多泵共用

并聯(lián)水泵與并聯(lián)機組串聯(lián)?？梢曰ハ鄠溆谩Ｐ柙谥评錂C組前（后）設置電動水閥，與水泵、制冷機組連鎖控制。多泵共用并聯(lián)水泵與并聯(lián)機組串聯(lián)。25多泵備用

一一對應，連鎖控制，但設置旁通水管和閥門與多泵共用差別不大多泵備用一一對應，連鎖控制，262、一次泵變水量系統(tǒng)一機一泵

多泵共用

多泵備用

2、一次泵變水量系統(tǒng)一機一泵多泵共用多泵備用27一次泵變水量系統(tǒng)的控制方法溫差控制法根據(jù)干管回水溫度或制冷機組的供回水溫差，對制冷機組和水泵臺數(shù)進行控制壓差控制法利用測定點壓差值的變化來控制水泵的供水量。

末端壓差控制法和干管壓差控制法

一機一泵

一次泵變水量系統(tǒng)的控制方法溫差控制法一機一泵283、二次泵變水量系統(tǒng)二次泵變水量系統(tǒng)

一次泵回路采用干管壓差控制法或溫差控制法二次回路采用可調節(jié)水泵轉速滿足空調負荷需求。3、二次泵變水量系統(tǒng)二次泵變水量系統(tǒng)一次泵回路采用干管壓29三、冷卻水系統(tǒng)三、冷卻水系統(tǒng)30冷卻水系統(tǒng)的水源地表水、地下水、海水、自來水

空調冷卻水系統(tǒng)的形式直流式冷卻水系統(tǒng)

最簡單的冷卻水系統(tǒng)

混合式冷卻水系統(tǒng)

水溫較低且系統(tǒng)較小的場合

利用噴水池的冷卻水系統(tǒng)

機械通風冷卻塔循環(huán)系統(tǒng)

氣候比較干燥地區(qū)的小型空調系統(tǒng)中

空調系統(tǒng)中應用最廣泛的冷卻水系統(tǒng)

冷卻水系統(tǒng)的水源地表水、地下水、海水、自來水空調冷卻水系統(tǒng)31直流式冷卻水系統(tǒng)升溫后的冷卻水直接排走，不重復使用。冷卻水可為地面水、地下水或城市自來水。適用水源充足的地方直流式冷卻水系統(tǒng)升溫后的冷卻水直接排走，不重復使用。32混合式冷卻水系統(tǒng)混合式冷卻水系統(tǒng)33循環(huán)式冷卻水系統(tǒng)將來自冷凝器的冷卻水先通入蒸發(fā)式冷卻裝置，使之冷卻降溫，然后再用水泵送回冷凝器循環(huán)使用。是目前空調系統(tǒng)中最為普遍的系統(tǒng)形式。蒸發(fā)式冷卻裝置：自然通風冷卻循環(huán)，機械通風冷卻循環(huán)循環(huán)式冷卻水系統(tǒng)將來自冷凝器的冷卻水先通入蒸發(fā)式冷卻裝置，使34結構簡單，占地面積大，冷卻能力低。適用于空氣溫度較低，相對濕度較小的小型制冷系統(tǒng)。自然通風冷卻循環(huán)系統(tǒng)結構簡單，占地面積大，冷卻能力低。自然通風冷卻循環(huán)系統(tǒng)35機械通風冷卻循環(huán)系統(tǒng)冷卻效率高，結構緊湊，適用范圍廣。機械通風冷卻循環(huán)系統(tǒng)冷卻效率高，結構緊湊，適用范圍廣。36冷卻塔有自然通風和機械通風兩類。按冷卻溫差分：玻璃冷卻塔可分為低溫差（5℃左右）和中溫差（10℃左右）按水和空氣流動方式分：玻璃鋼冷卻塔又可分為逆流式、橫流式、橫逆流式。冷卻塔冷卻塔有自然通風和機械通風兩類。冷卻塔37冷卻塔是將攜帶熱量的冷卻水在塔中與空氣進行熱交換，將熱量傳輸給空氣并散入大氣環(huán)境中去的裝置，在冷卻水系統(tǒng)中起節(jié)約用水和降低能耗的作用冷卻塔有濕式冷卻塔（簡稱濕塔）和干式冷卻塔（簡稱干塔）冷卻塔一般由塔體部分、風機部分、配水部分、淋水部分及收水部分組成，下塔體可以兼做貯水用常用的冷卻塔有自然通風式冷卻塔、機械通風式冷卻塔和混合通風冷卻塔。冷卻塔的極限出水溫度比當?shù)乜諝獾臐袂驕囟雀?.5～5℃冷卻塔是將攜帶熱量的冷卻水在塔中與空氣進行熱交換，將熱量傳輸381自然通風式冷卻塔

自然通風式冷卻塔是利用空氣自然對流來使水冷卻的，水流運動形式有噴淋、濺滴等多種.主要有進水管、出水管、分配水管、噴頭和通風百葉窗等部件組成。自然通風式冷卻塔示意圖1－噴頭2－上水總管3－分配水管4－百葉窗5－集水池6－出水管缺點：占地面積大；冷卻效率低；冷卻效果不穩(wěn)定，易受風速和風向的影響，水被吹散的損失大優(yōu)點：構造簡單；設備投資少；運行維護方便。1自然通風式冷卻塔自然通風式冷卻塔是利用空氣自然對流來使39冷卻塔水系統(tǒng)圖通風式冷卻塔需要消耗電能，而且維護管理比較復雜。但是它的冷卻效率高，結構緊湊，占地面積小，適用范圍廣2機械通風式冷卻塔

冷卻塔水系統(tǒng)圖通風式冷卻塔需要消耗電能，而且維護管理比較復雜40空調水系統(tǒng)ppt課件41空調水系統(tǒng)ppt課件42在塔內(nèi)空氣和水通過填料時的流動方向是相逆的：熱水從上向下淋灑，而空氣從下向上流動。冷卻效果比較好，橫斷面積相對較小，其缺點是配水不夠均勻，而且塔體高度較大。逆流式冷卻塔在塔內(nèi)空氣和水通過填料時的流動方向是相逆的：熱水從上向下淋灑43橫流式冷卻塔是指空氣通過填料是橫向流動的。冷卻塔中空氣和水熱交換不如逆流式冷卻塔充分，冷卻效果較差。但是由于冷卻塔不需要專門設置進風口。所以塔體的高度低，而且配水比較均勻，另外配水管的高度較低，工作時水泵的揚程低，耗電較小橫流式冷卻塔是指空氣通過填料是橫向流動的。冷卻塔中空氣和水熱44空調水系統(tǒng)ppt課件45空調水系統(tǒng)ppt課件46空調水系統(tǒng)ppt課件471.冷卻水系統(tǒng)的形式根據(jù)冷卻塔與制冷機組的連接方式，可分為單元式、干管式和混合式三種。

單元式冷卻水系統(tǒng)

優(yōu)點：一機對一塔，連鎖控制，流量分配合理。運行可靠性高缺點：配管管線布置最復雜，管路數(shù)目多，占用空間大，不能互相備用。1.冷卻水系統(tǒng)的形式根據(jù)冷卻塔與制冷機組的連接方式，可分為單48

干管式冷卻水系統(tǒng)(a)一泵一機；(b)多泵共用集中干管形式（多機對多塔），管路數(shù)目少，占用空間小，設備之間可以互相備用。冷卻風機臺數(shù)或轉速控制，應用廣泛。干管式冷卻水系統(tǒng)集中干管形式（多機對多塔），49混合式冷卻水系統(tǒng)(a)一泵一機；(b)多泵共用供水集中干管形式，出水一機對一塔，管路數(shù)目少，占用空間小，設備之間可以互相備用?；旌鲜嚼鋮s水系統(tǒng)供水集中干管形式，出水一機對一塔，502.冷卻水泵揚程確定冷卻水系統(tǒng)管路的沿程阻力和局部阻力制冷機組冷凝器的的水側阻力（約5~10m）冷卻塔內(nèi)的進水管總阻力噴嘴出口余壓（3m）水柱高差，即冷卻塔噴嘴到集水盤液面的高差。（冷卻水池，還包括集水盤液面到冷卻水池液面的高差）進塔水壓2.冷卻水泵揚程確定冷卻水系統(tǒng)管路的沿程阻力和局部阻力進塔水513、冷卻水溫度控制冷卻水溫度控制的原則一般蒸氣壓縮式制冷機組的冷卻水進水溫度要求不宜低于15.5度。吸收式制冷機組的冷卻水進水溫度要求不低于24度（避免溶液結晶）。在制冷機組允許的情況下，應盡量降低冷卻水溫度在過渡季和冬季，可以用冷卻塔供冷（fre