中央空調水系統(tǒng)設計-課件

中央空調水系統(tǒng)設計1中央空調水系統(tǒng)設計1§5.1空調水系統(tǒng)設計空調水系統(tǒng)包括冷（熱）媒水系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)兩部分。冷媒水系統(tǒng)是指夏季由冷水機組向風機盤管機組、新風機組或組合式空調機組的表冷器（或噴水室）供給供水7℃、回水12℃的冷媒水；在冬季由換熱站向風機盤管機組、新風機組等供給供水60℃、回水50℃的熱媒水。冷卻水系統(tǒng)是指利用冷卻塔向冷水機組的冷凝器供給循環(huán)冷卻水的系統(tǒng)。

中央空調水系統(tǒng)設計2§5.1空調水系統(tǒng)設計空調水系統(tǒng)包括冷（熱）媒水系統(tǒng)和冷卻水精品資料3精品資料3你怎么稱呼老師？如果老師最后沒有總結一節(jié)課的重點的難點，你是否會認為老師的教學方法需要改進？你所經歷的課堂，是講座式還是討論式？教師的教鞭“不怕太陽曬，也不怕那風雨狂，只怕先生罵我笨，沒有學問無顏見爹娘……”“太陽當空照，花兒對我笑，小鳥說早早早……”445.1.1空調冷媒水系統(tǒng)分類1.按照冷媒水的循環(huán)方式分：

1）開式循環(huán)系統(tǒng)：它的末端管路是與大氣相通的，冷媒回水集中進入建筑物的回水箱或蓄冷水池內，再由循環(huán)泵將回水打入冷水機組的蒸發(fā)器內，經重新冷卻后的冷媒供水被輸送至整個系統(tǒng)。典型的開式循環(huán)系統(tǒng)有：組合式空調機組采用噴水室處理空氣的冷媒水系統(tǒng)、具有蓄冷水池的冷媒水系統(tǒng)等。

2）閉式循環(huán)系統(tǒng)：冷媒水在系統(tǒng)內進行密閉循環(huán)，不與大氣相接觸為了容納系統(tǒng)中水體積的膨脹，在系統(tǒng)的最高點設膨脹水箱。典型的閉式循環(huán)系統(tǒng)有：組合式空調機組采用表冷器處理空氣以及風機盤管機組、新風機組的冷媒水系統(tǒng)等。中央空調水系統(tǒng)設計55.1.1空調冷媒水系統(tǒng)分類中央空調水系統(tǒng)設計5中央空調水系統(tǒng)設計6中央空調水系統(tǒng)設計6中央空調水系統(tǒng)設計7中央空調水系統(tǒng)設計7開式系統(tǒng)與閉式系統(tǒng)的比較：

（1）

開式系統(tǒng)所用的循環(huán)泵的揚程高，除了克服環(huán)路阻力外，還要提供幾何提升高度和末端的資用壓頭，循環(huán)水易受污染，管路和設備易受腐蝕且容易產生水擊等，除非高層建筑的地下室設有蓄冷水池，一般用得不多。（2）

閉式系統(tǒng)所用的循環(huán)泵的揚程比較低，循環(huán)水不易受污染而管路的腐蝕程度輕，不用設回水池，而需要設膨脹水箱。中央空調水系統(tǒng)設計8開式系統(tǒng)與閉式系統(tǒng)的比較：（1）

2.按照供、回水制式分：1）雙管制供水方式：一根供水管，一根回水管，供冷、供熱合用同一管路系統(tǒng)。

2）三管制供水方式：一根供冷水管，一根供熱水管，一根公用回水管。

3）四管制供水方式：一根供冷水管，一根冷水回水管，一根供熱水管，一根熱水回水管。中央空調水系統(tǒng)設計92.按照供、回水制式分：中央空調水系統(tǒng)設計9中央空調水系統(tǒng)設計10中央空調水系統(tǒng)設計10中央空調水系統(tǒng)設計11中央空調水系統(tǒng)設計11中央空調水系統(tǒng)設計12中央空調水系統(tǒng)設計12

我國高層建筑特別是高層旅館建筑大量建設的實踐表明，從我國的國情出發(fā)，雙管制系統(tǒng)能滿足絕大部分旅館的空調要求，只有那些全年性空調要求標準的較高的建筑方可采用四管制系統(tǒng)。為了解決管路布置問題，有的設計院提出一種稱為“分區(qū)雙管系統(tǒng)”。該系統(tǒng)的主要特點是，機房內總管路系統(tǒng)設計成四管制，而建筑物內的所有立管設計成雙管制，以便按朝向分別供冷或供熱。中央空調水系統(tǒng)設計13我國高層建筑特別是高層旅館建筑大量建設的實踐表明，從3.按照供、回水管路的布置方式分：1）同程式系統(tǒng)：供、回水干管中的水流方向相同（順流），經過每一環(huán)路的管路總長度相等。2）異程式系統(tǒng)：供、回水干管中的水流方向相反（逆流），經過每一環(huán)路的管路總長度不相等。

對于閉式循環(huán)系統(tǒng)，一般來說，采用同程式布置，便于達到水力平衡；對于開式循環(huán)系統(tǒng)，一般來說，采用異程式布置，不需要采用同程式布置。

中央空調水系統(tǒng)設計143.按照供、回水管路的布置方式分：中央空調水系統(tǒng)設計14同程式的幾種布置方式：垂直同程：中央空調水系統(tǒng)設計15同程式的幾種布置方式：中央空調水系統(tǒng)設計15水平同程

中央空調水系統(tǒng)設計16水平同程中央空調水系統(tǒng)設計16垂直同程和水平同程

中央空調水系統(tǒng)設計17垂直同程和水平同程中央空調水系統(tǒng)設計17異程式的布置方式中央空調水系統(tǒng)設計18異程式的布置方式中央空調水系統(tǒng)設計18同程式與異程式的比較：

同程式布置——水量分配和調節(jié)都比較方便，容易達到水力平衡，但需要設回程管、管路長，初投資稍高，要占用一定的建筑空間。異程式布置——水量分配和調節(jié)都比較麻煩，不容易達到水力平衡，需要安裝平衡閥，無需回程管，管道長度較短。

中央空調水系統(tǒng)設計19同程式與異程式的比較：

同程式布置——同程式和異程式的適用條件：

（1）支管環(huán)路的壓力降（阻力）較小，而主干管路的壓力降起主導作用者，宜采用同程式。

（2）支管環(huán)路上末端設備的壓力降（阻力）很大，而支環(huán)路的壓降（阻力）起主導作用者，或者說支路環(huán)路阻力占負荷側干管環(huán)路阻力的2/3～4/5時，宜采用異程式。

所以：對于由風機盤管機組（或新風機組）組成的供、回水系統(tǒng)，因支管環(huán)路的阻力不大且比較接近，而干管環(huán)路較長、阻力占的比例較大，故采用同程式布置；對于向若干臺組合式空調機組的表冷器供水的系統(tǒng)，因支管環(huán)路的阻力較之主干管路的阻力大得多，故采用異程式布置。

中央空調水系統(tǒng)設計20同程式和異程式的適用條件：

（1）支管環(huán)路

（3）如果建筑條件允許，可采用垂直同程和水平同程的布置方式，不僅容易達到水力平衡，而且省去大量的調試工作量。（4）為節(jié)管材和建筑空間，也可考慮將空調水系統(tǒng)的總立管設計成異程式（其前提條件是，將立管內流速取小，管徑放大），這樣，有利于節(jié)省豎井的空間。而對于各分支環(huán)路，根據管道的長度和支環(huán)路的阻力大小，設計成同程式或異程式，并根據管道的水力計算結果進行壓力平衡。（5）當系統(tǒng)的阻力先天就不平衡時，可通過安裝水力平衡閥予以解決。中央空調水系統(tǒng)設計21

（3）如果建筑條件允許，可采用4.按照運行調節(jié)方法分：1）定流量系統(tǒng)：系統(tǒng)中循環(huán)水量保持不變，當空調負荷變化時，通過改變供、回水的溫差來適應。

2）變流量系統(tǒng)：系統(tǒng)中供回水溫差保持不變，當空調負荷變化時，通過改變供水量來適應。

所謂定流量和變流量均指負荷側環(huán)路而言。

冷源側應保持定流量，其理由是：（1）保證冷水機組蒸發(fā)器的傳熱效率；（2）避免蒸發(fā)器因缺水而凍裂；（3）保持冷水機組工作穩(wěn)定。

中央空調水系統(tǒng)設計224.按照運行調節(jié)方法分：中央空調水系統(tǒng)設計22（1）定流量系統(tǒng)負荷側調節(jié)方法：

定流量系統(tǒng)對風機盤管機組、新風機組等負荷側末端設備的能量調節(jié)方法，是在該設備上安裝電動三通調節(jié)閥，并受室溫控制器的控制。在夏季，當房間的負荷等于設計值時，電動三通調節(jié)閥的直通閥座打開，旁通閥座關閉，冷媒水全部流經末端設備。當房間負荷減少時，室溫控制器使直通閥座關閉，旁通閥座開啟，冷媒水旁流過末端設備，直接進入回水管網。中央空調水系統(tǒng)設計23（1）定流量系統(tǒng)負荷側調節(jié)方法：

在夏季，（2）變流量系統(tǒng)負荷側調節(jié)方法：

變流量系統(tǒng)對風機盤管機組、新風機組等負荷側末端設備的能量調節(jié)方法，是在該設備上安裝電動二通調節(jié)閥，并受室溫控制器的控制。

當房間負荷等于設計值時，電動二通調節(jié)閥開啟，冷媒水流經末端設備。當房間負荷低于設計值時室溫控制器使電動二通調節(jié)閥關閉，停止向末端設備供水。目前，很多賓館客房實行“插鑰匙牌”給電的制度，客人外出，帶走“鑰匙牌”，客房斷電，此時，風機盤管機組停止工作電動二通調節(jié)閥也隨之關閉。

中央空調水系統(tǒng)設計24（2）變流量系統(tǒng)負荷側調節(jié)方法：當房間負荷等于設計值

變流量系統(tǒng)，整個負荷側水系統(tǒng)的流量是變化的，這就意味著可以停開或啟動某一臺循環(huán)泵，以適應水流量變化的情況，達到節(jié)能的目的。為了保證冷源側始終是定流量，必須在分水器和集水器之間設置壓差控制器。中央空調水系統(tǒng)設計25變流量系統(tǒng)，整個負荷側水系統(tǒng)的流量是變化的，這就意味5.按照系統(tǒng)中循環(huán)泵的配置方式分：1）單式泵（一級泵）系統(tǒng)：是指冷源側與負荷側合用一組循環(huán)泵的系統(tǒng)，它又可分為單式泵定流量系統(tǒng)和單式泵變流量系統(tǒng)。

2)復式泵（兩級泵）系統(tǒng)：是指冷源側和負荷側分別配置循環(huán)泵的系統(tǒng)，也就是說，冷源側循環(huán)泵和負荷側循環(huán)泵是相互分開的。中央空調水系統(tǒng)設計265.按照系統(tǒng)中循環(huán)泵的配置方式分：中央空調水系統(tǒng)設計26單式泵系統(tǒng)：

整個水系統(tǒng)由以下兩個環(huán)路組成：一是冷源側環(huán)路，它是指從集水器經過冷水機組至分水器這一環(huán)路，按定流量運行；一是負荷側環(huán)路，它是指從分水器經過空調末端設備至集水器的這一環(huán)路按變流量運行

中央空調水系統(tǒng)設計27單式泵系統(tǒng)：整個水系統(tǒng)由以下兩個環(huán)路組成：一是冷源側環(huán)路單式泵變流量系統(tǒng)的控制原理：

當空調房間負荷下降時，負荷側各用戶的二通調節(jié)閥相繼關閉，供、回水總管之間的壓差超過了設定值，此時，壓差控制器動作，讓旁通管路上的二通調節(jié)閥打開，使部分冷媒水不經末端設備而從旁通管直接返回冷水機組，從而確保冷水機組的水量不變。

只有當供、回水總管之間的壓差到達規(guī)定的上限值，也就是說，通過旁通管路的水量相當于一臺循環(huán)泵的流量時，可停止一臺循環(huán)泵和一臺冷水機組的工作。旁通管的管徑按一臺冷水機組的水流量確定，通常為一臺冷水機組流量的110%中央空調水系統(tǒng)設計28單式泵變流量系統(tǒng)的控制原理：只有當供、回水總管之間的單式泵變流量系統(tǒng)的設計和應用：

1）

在冷源側，單式泵的配置與冷水機組相對應，采取“一泵對一機”的方式。2）單式泵的揚程是按克服負荷側最不利環(huán)路上的各種阻力與冷源側環(huán)路上的各種阻力之和來確定的。不能適應各供水分區(qū)壓力降相差較懸殊的情況。對于負荷側壓力降較小的環(huán)路來說，循環(huán)泵的壓力對該環(huán)路有較多的富余，此時只好利用分水器上通向該環(huán)路的閥門節(jié)流掉，形成無效的能量消耗。3）當空調冷媒水系統(tǒng)的規(guī)模和總壓力損失均不太大、各分區(qū)供水環(huán)路彼此間的壓力損失相差不太懸殊時，冷媒水循環(huán)泵宜采用單式泵。

中央空調水系統(tǒng)設計29單式泵變流量系統(tǒng)的設計和應用：1）

在冷源側復式泵系統(tǒng)：由冷水機組、供回水總管、一次泵和旁通管組成一次環(huán)路，也稱冷源側環(huán)路；由二次泵、空調末端設備、供回水管路與旁通管組成二次環(huán)路，也稱負荷側環(huán)路。

中央空調水系統(tǒng)設計30復式泵系統(tǒng)：由冷水機組、供回水總管、一次泵和旁通管組成一次復式泵變流量系統(tǒng)的控制原理：

1）一次環(huán)路按定流量運行，采用“一泵對一機“的方式，一次泵的揚程為冷水機組的蒸發(fā)器阻力與一次環(huán)路個部件阻力之和再乘以1.1～1.2的安全系數。2）二次環(huán)路按變流量運行，二次泵的臺數，不必與一次泵相對應，主要滿足供水分區(qū)的需要。二次泵的臺數必須大于或等于設計所劃分的二次供水環(huán)路數。二次泵的揚程為空調末端設備的阻力與二次環(huán)路各部件阻力之后，再乘以1.1～1.2的安全系數。中央空調水系統(tǒng)設計31復式泵變流量系統(tǒng)的控制原理：2）二次環(huán)路按變流量運行復式泵變流量系統(tǒng)的應用：

復式泵變流量系統(tǒng)的特點是，系統(tǒng)較復雜、自控要求高、初投資大，可以實現水泵的變流量運行，能節(jié)省輸送能耗并能適應供水分區(qū)的不同壓力降等。因此，當系統(tǒng)規(guī)模和總壓力損失均大、各分區(qū)之間壓力損失的差額較為懸殊時，冷媒水的循環(huán)泵宜采用復式泵。根據我國的工程實踐，除了“系統(tǒng)較大，負荷側環(huán)路多，且壓差相差懸殊，各環(huán)路的負荷變化較大”等條件外，還要考慮“資金、機房和管理都有條件者”才可以采用復式泵系統(tǒng)。

中央空調水系統(tǒng)設計32復式泵變流量系統(tǒng)的應用：中央空調水系統(tǒng)設計325.2.2高層建筑空調水系統(tǒng)設計中若干問題1.空調水系統(tǒng)的分區(qū)

(1)

分區(qū)的原則：空調水系統(tǒng)是否要分區(qū)，主要由空調末端設備和制冷設備的允許承壓來考慮。一般來說，當建筑總高度H≤100m時，冷媒水系統(tǒng)不宜豎向分區(qū)，可以“一泵到頂”。目前，我國空調設備生產廠家生產的空調機組和風機盤管機組的承壓能力為1.0MPa，特殊要求可以達到1.6MPa；對于壓縮式冷水機組，一般承壓能力為1.0MPa，加強型可達1.7MPa，特別加強型可達2.0MPa對于溴化鋰吸收式冷溫水機組，一般承壓能力為0.8MPa，特殊要求也可以提高其承壓能力。至于輸水用的普通焊接鋼管一般承壓能力為2.0MPa，閥門等配件一般也在1.6MPa以下。根據以上分析，當建筑中高度H小于70m時，設備工作壓力1.0MPa就可滿足要求；當建筑總高度為70～110m時，設備工作壓力1.6MPa可滿足要求。所以凡高度在110m以下的建筑，完全可以“一泵到頂”，不必分區(qū)。當建筑總高度在110m以上時，空調冷媒水系統(tǒng)豎向必須分區(qū)。中央空調水系統(tǒng)設計335.2.2高層建筑空調水系統(tǒng)設計中若干問題(1)

1）將冷水機組設在塔樓以外的群房頂層設兩個系統(tǒng)分別向塔樓和群房供水，另一臺向低區(qū)供水。冷卻塔設在群房的屋頂上。

(２)

空調水系統(tǒng)豎向分區(qū)的可能方案中央空調水系統(tǒng)設計34(２)

空調水系統(tǒng)豎向分區(qū)的可能方案中央空調水系統(tǒng)設計32）將冷水機組設在中部設備層，一臺向高區(qū)供水，另一臺向低區(qū)供水。高區(qū)的冷水機組一般設在循環(huán)泵的吸入段，而低區(qū)的冷水機組一般設在循環(huán)泵的壓出段。中央空調水系統(tǒng)設計352）將冷水機組設在中部設備層，一臺向高區(qū)供水，另一臺

3）冷水機組設在塔樓的頂層，冷水機組處于循環(huán)泵的壓出段,向下供水。

中央空調水系統(tǒng)設計363）冷水機組設在塔樓的頂層，冷水機組處于循環(huán)泵的壓出段,向

4）將冷水機組設在地下設備層，而在中部設備層布置水—水板式換熱器，使高區(qū)和低區(qū)的靜壓分段來承受，上下自成系統(tǒng)。利用供水7℃、回水12℃的一次冷媒水，通過板式換熱器交換成供水8.5℃、回水13.5℃的二次冷媒水，供應高區(qū)的末端設備使用。需注意，在冷負荷相同的條件下，高區(qū)的風機盤管機組的型號要比低區(qū)的約加大一號。

中央空調水系統(tǒng)設計374）將冷水機組設在地下設備層，而在中部設備層布置水—水板式

5）

當建筑總高度在100～120m時，對高區(qū)的若干層可采用自帶冷（熱）源的空調器，而將冷水機組設在地下設備層。

中央空調水系統(tǒng)設計385）當建筑總高度在100～120m時，對高區(qū)的若干層可采2.空調水系統(tǒng)冬季、夏季循環(huán)泵要不要分開設置的問題

從節(jié)省循環(huán)泵運行能耗出發(fā)，只要機房面積足夠、布置得下，應盡量將冬、夏季的循環(huán)泵分開設置。理由是：（1）夏季供、回水溫差為5℃，而冬季供、回水溫差為10℃，冬季的溫差是夏季的2倍；（2）冬季熱負荷往往小于夏季冷負荷，冬季熱水流量比夏季少得多；（3）冬季通常采用換熱器來制備熱媒水，而熱媒水通過換熱器時的阻力要比冷媒水通過冷水機組蒸發(fā)器時的阻力要小得多，因此冬季循環(huán)泵的揚程要比夏季小。綜上所述，將冬、夏的循環(huán)泵分開設置有利于節(jié)能。中央空調水系統(tǒng)設計392.空調水系統(tǒng)冬季、夏季循環(huán)泵要不要分開設置的問題中央空調水3.空調水系統(tǒng)的定壓問題

在閉式循環(huán)的水系統(tǒng)中，需要給系統(tǒng)定壓，其目的是保證系統(tǒng)管道及設備內充滿水，以避免空氣被吸入系統(tǒng)中。為此，必須保證管道中任何一點的壓力都要高于大氣壓力。目前，空調水系統(tǒng)的定壓方式有兩種，一是高位開式膨脹水箱方式；二是氣壓罐方式（俗稱落地式膨脹水箱）。在工程中，應優(yōu)先采用高位開式膨脹水箱，因為它運行時無需消耗電能，工作穩(wěn)定可靠。只有當建筑物無法設置高位開式膨脹水箱時，采用氣壓罐方式。中央空調水系統(tǒng)設計403.空調水系統(tǒng)的定壓問題中央空調水系統(tǒng)設計40

4.膨脹水箱的設置和配管中的幾個問題

在閉式循環(huán)的空調水系統(tǒng)中，膨脹水箱的作用①容納水受熱膨脹后多余的體積；

②解決系統(tǒng)的定壓問題；

③向系統(tǒng)補水。

（1）膨脹水箱的容積和選型對于普通的高層民用建筑，如果以系統(tǒng)的設計冷負荷Qo為基礎，則系統(tǒng)的單位水容量大約為2～3升/kW。當采用雙管制系統(tǒng)時，若取水的最低工作溫度為7℃，最高工作溫度為65℃，則膨脹水箱的有效膨脹容積，可采用簡化的估算方法按下式計算：

V=0.006×（65-7）×（2～3）Qo=（0.07～0.1）Qo（升）

中央空調水系統(tǒng)設計414.膨脹水箱的設置和配管中的幾個問題中央空調水系統(tǒng)設

（2）膨脹水箱的設置及其配管

膨脹水箱的安裝高度，應至少高出系統(tǒng)最高點0.5m（通常取1.0～1.5m）。安裝水箱時，下部應作支座，支座長度應超出底板100～200mm，其高度應大于300mm，支座材料可用方木、鋼筋混凝土或磚，水箱間外墻應考慮安裝用予留空洞。膨脹水箱上的配管有膨脹管、信號管、溢水管、排水管和循環(huán)管等。從信號管至溢出水管之間的膨脹水箱容積，就是有效膨脹容積。

中央空調水系統(tǒng)設計42（2）膨脹水箱的設置及其配管中央空膨脹水箱結構示意圖中央空調水系統(tǒng)設計43膨脹水箱結構示意圖中央空調水系統(tǒng)設計43膨脹管—原則上應接至循環(huán)水泵吸入口前的回水管路上，通常接到“集水器”上。

信號管—應將它接至制冷機房內的洗手盆處，信號管上應安裝閥門。

溢流管—當系統(tǒng)內水的體積膨脹超過水箱內的溢水管口時，水會自動溢出。溢出管上不許安裝閥門。排水管—在清洗水箱并將水箱放空時用，排水管上應安裝閥門。通常將溢水管和排水管連在一起，排至附近的下水道或屋面上。循環(huán)管—在寒冷地區(qū)為防止膨脹水箱內水結凍而設置的。當水箱內沒有結凍可能時，可不設循環(huán)管。特別在高層建筑中膨脹水箱和生活給水水箱通常設在屋頂水箱間內，并將水箱保溫，因此無結凍可能。

中央空調水系統(tǒng)設計44膨脹管—原則上應接至循環(huán)水泵吸入口前的回水管路上，通常接中央

（3）膨脹水箱的補水方式

膨脹水箱的補水方式有兩種：

1）浮球閥自動補水—當所在地區(qū)生活給水水質較軟、且制冷裝置對冷媒水水質無特殊要求時，可利用屋頂生活給水水箱，通過浮球閥直接向膨脹水箱補水。這時，膨脹水箱要比生活給水水箱低一定的高度。

2）高低水位控制器補水—當所在地區(qū)生活給水水質較硬、且制冷裝置（例如，溴化鋰吸收式冷溫水機組）要求冷媒水必須是軟化水時，應在膨脹水箱內設置高低水位傳感器來控制軟化水補水泵的啟動或關停。一旦水位低于信號管，補水泵會自動向系統(tǒng)補水。這種方式要有一套軟化水處理設備。來自補水泵的補水管可以接到集水器上，也可接到冷媒水循環(huán)泵的吸入口前。

中央空調水系統(tǒng)設計45（3）膨脹水箱的補水方式中央空調水系統(tǒng)設計454.氣壓罐裝置（閉式低位膨脹水箱）

氣壓罐不但能解決系統(tǒng)中水體積的膨脹問題，而且可實現對系統(tǒng)進行穩(wěn)壓、自動補水、自動排氣、自動泄水和自動過壓保護等功能。與開式高位膨脹水箱相比，它要消耗一定的電能。工程上采用的氣壓罐是隔膜式的，罐內空氣和水安全分開，對冷媒水的水質有保證。氣壓罐的布置比較靈活方便，不受位置高度的限制，可安裝在制冷機房、熱交換站和水泵房內，也不存在防凍的問題。中央空調水系統(tǒng)設計464.氣壓罐裝置（閉式低位膨脹水箱）中央空調水系統(tǒng)設計461.氣壓罐；2.補水泵；3.配電箱；4.安全法；5.壓力控制器；6.自動排器罐；7.出水口；8.吸水口；9.底座；10.吊裝環(huán)中央空調水系統(tǒng)設計471.氣壓罐；2.補水泵；3.配電箱；4.安全法；5.壓力控制

（1）工作原理采用氣壓罐裝置定壓時，通常把定壓點放在空調水系統(tǒng)循環(huán)泵的吸入端。1.補水泵；2.補氣罐；3.吸氣閥；6.氣壓罐；10.壓力控制器；11.電節(jié)點電壓力表；12.電控箱中央空調水系統(tǒng)設計48（1）工作原理1.補水泵；2.補氣罐；3.吸氣閥

1）自動補水—按空調水系統(tǒng)的穩(wěn)壓要求，在壓力控制器內設定氣壓罐的上限壓力P2和下限壓力P1。P1值實際上就是整個水系統(tǒng)的靜壓，即建筑物的高度。上限壓力P2應比水系統(tǒng)的靜壓高3～5m水柱，即（0.03～0.05）MPa。

所以，P1=P2-

（0.03～0.05）MPa當需要向系統(tǒng)補水時，氣壓罐內的氣枕壓力P隨水位而下降。當P下降到下限壓力P1時接通電機，啟動水泵，把貯水箱內的水壓入補氣罐，使罐內的水位和壓力上升，壓力上升到上限壓力P2時，切斷水泵電源，停止補水。此時，補氣罐內的水位下降，吸開吸氣閥，使外界空氣進入補氣罐。在如此循環(huán)工作中，不斷地向系統(tǒng)補充所需的水量。

中央空調水系統(tǒng)設計491）自動補水—按空調水系統(tǒng)的穩(wěn)壓要求，在壓力控制器

2）自動排氣—由于水泵每工作一次，給氣壓罐補氣一次，罐內的氣枕容積逐步擴大，水位也逐步下降。當下降到自動排氣閥的限定水位時，就排出多余的氣體，恢復正常水位。3）自動泄水—當水系統(tǒng)內水的體積膨脹，使水倒流到氣壓罐內，其水位上升時，罐內壓力P亦上升。當壓力超過系統(tǒng)靜壓（0.01～0.02）MPa，即達到電接點壓力表所設定的上限壓力P4時，接通并打開泄水電磁閥，把氣壓罐內的水泄回到貯水箱。待泄水到電接點壓力表所設定的下限壓力P3時停止。一般取P3=P4-（0.02～0.04）MPa4）自動過壓保護—當氣壓罐內的壓力超過電接點壓力表所設定的上限壓力P5時，自動打開安全閥和電磁閥一起快速泄水，迅速降低氣壓罐的壓力，達到保護系統(tǒng)的目的。安全閥的設定壓力為P5，一般取P5

=P4+（0.01～0.02）MPa。中央空調水系統(tǒng)設計50中央空調水系統(tǒng)設計505.集水器和分水器

在空調水系統(tǒng)中，為有利于各空調分區(qū)流量分配和調節(jié)靈活方便，常常在供、回水干管上設置分水器和集水器，再從分水器和集水器分別連接各空調分區(qū)的供水管和回水管，這樣在一定程度上也起到均壓的作用。分水器和集水器的筒身直徑，可按并聯(lián)接管的總流量和通過分水器和積水器時的斷面流速為1.0～1.5m/s來確定。流量特別大時，允許增大流速，但最大不宜超過4.0m/s。也可以按經驗估算法來確定管徑，即D=1.5～3.0dmax，其中dmax為支管中的最大管徑。分水器和集水器，應按壓力容器進行加工制造，其兩端應采用橢圓形封頭。分水器和集水器的長度,應根據各分支配管之間距并考慮兩閥門手輪或搬把之間便于操作等原則來確定。分水器和集水器上應安裝壓力表和溫度計，并應加強保溫。在其底部應有排污管接口，管徑一般為DN40。中央空調水系統(tǒng)設計515.集水器和分水器中央空調水系統(tǒng)設計51中央空調水系統(tǒng)設計52中央空調水系統(tǒng)設計526.管材和管道敷設（1）空調冷（熱）媒水管道，采用碳素鋼管:公稱直徑DN<50mm，采用普通焊接鋼管；公稱直徑DN≥50mm，采用無縫鋼管；公稱直徑DN≥250mm，采用螺旋焊接鋼管?？照{冷（熱）媒水管道均應按節(jié)能要求作保冷或保溫。保冷、保溫材料可采用巖棉管殼、玻璃棉管殼或者其它的如發(fā)泡橡塑隔熱材料等。（2）空調冷凝水管道，宜采用聚氯乙烯塑料管、塑料管或鍍鋅鋼管，不宜采用焊接鋼管。為防止冷凝水管道表面結露，必須進行防結露驗算。對于聚氯乙烯塑料管、塑料管可不做保溫，而對于鍍鋅鋼管應作保溫。中央空調水系統(tǒng)設計53中央空調水系統(tǒng)設計53

（3）空調冷（熱）媒水管道，在敷設時可不作坡度，水平安裝。但一定要避免管道出現翻上翻下的情況，在最高點設自動排氣閥，最低點設泄水閥。須注意，自動排氣閥盡量不要設在吊頂內，否則應把自動排氣閥上的放空氣管引致室外或吊頂下部。總之，整個管道設計時，一定要考慮有利于空氣的排除。

（4）空調冷凝水管道應設坡度，通常i≥0.005，并盡量縮短管道長度，坡向附近的地漏和下水道。對于風機盤管機組，由于滴水盤和大氣相通，冷凝水可直接排入冷凝水干管，而吊頂式柜式機組、立式或臥式機組，盤管的存水盤處在風機的吸入側，故冷凝水應經水封后再接入水平干管。在冷凝水立管的頂部，應設計通向大氣的透氣管，其作用是阻止下水道內的臭氣進入室內，并防止水封被破壞。中央空調水系統(tǒng)設計54（3）空調冷（熱）媒水管道，在敷設時可不作7.管道的熱力補償問題

由于空調水系統(tǒng)的水溫不高，冬季時達60～65℃，管道的熱伸長量很小。對于水平管道一般利用彎頭作自然補償即可；對于垂直管道，當高度在60ｍ以下時，總立管可設波紋管式補償器。中央空調水系統(tǒng)設計557.管道的熱力補償問題中央空調水系統(tǒng)設計558.空調水系統(tǒng)的水質處理問題

對于采用壓縮式冷水機組和換熱器的系統(tǒng)，冷（熱）媒水可不作水質處理，因為無結垢可能，即使有少量結垢對防止電化學腐蝕應一定的保護作用；對于采用溴化鋰吸收式冷溫水機組的系統(tǒng)，按照生產廠家的要求，宜采用軟化水，有的工程設置鈉離子交換器，也有設置電子水處理設備的。中央空調水系統(tǒng)設計568.空調水系統(tǒng)的水質處理問題中央空調水系統(tǒng)設計56

5.2.3空調冷卻水系統(tǒng)

空調冷卻水系統(tǒng)是指由冷水機組的冷凝器、冷卻塔、冷卻水箱和冷卻水循環(huán)泵等組成的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。（1）冷卻塔冷卻塔是循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的一個重要設備。目前國產的冷卻塔定型產品大致有逆流式冷卻塔、橫流式冷卻塔、射流式冷卻塔、蒸發(fā)式冷卻塔等四種類型，常用的是逆流式冷卻塔、橫流式冷卻塔兩種。中央空調水系統(tǒng)設計575.2.3空調冷卻水系統(tǒng)中央空調水系統(tǒng)設計5逆流式冷卻塔中央空調水系統(tǒng)設計58逆流式冷卻塔中央空調水系統(tǒng)設計58橫流式冷卻塔中央空調水系統(tǒng)設計59橫流式冷卻塔中央空調水系統(tǒng)設計59

（2）冷卻

塔及冷卻水箱的設置位置

制冷站為單層建筑，冷卻塔可根據總體布置要求，設置在室外地面上或屋面上，由冷卻塔的積水池存水，直接將自來水補充到冷卻塔。

冷卻塔設置在室外地面上中央空調水系統(tǒng)設計60（2）冷卻

塔及冷卻水箱的設置位置冷卻塔設置在室外地面冷卻塔設置在屋頂上中央空調水系統(tǒng)設計61冷卻塔設置在屋頂上中央空調水系統(tǒng)設計61

當冷卻水循環(huán)水量較大時，為便于補水，應設置冷卻水箱。冷卻水箱可以設在制冷機房地面上，也可設在屋面上。

冷卻水箱設置在制冷機房內。中央空調水系統(tǒng)設計62當冷卻水循環(huán)水量較大時，為便于補水，應設置冷卻水箱。

冷卻水箱設在屋面上當制冷站建筑的層高較高時應將冷卻水箱設在屋面上，以減少冷卻水泵的揚程，節(jié)省運行費用。。

中央空調水系統(tǒng)設計63冷卻水箱設在屋面上當制冷站建筑的層高較高時

數臺冷卻塔并聯(lián)設在多層建筑的屋面上或者設在高層建筑裙房的屋面上時，應將共用冷卻水箱設在并聯(lián)冷卻塔旁邊的屋面上。中央空調水系統(tǒng)設計64中央空調水系統(tǒng)設計64

當數臺冷卻塔并聯(lián)使用時，要特別注意避免因并聯(lián)管路阻力不平衡而造成水量分配不均現象。因此，一冷卻塔的進水支管和出水支管上均要安裝電動控制閥；二各個冷卻塔的集水池之間采用均壓管連接；三是采用比進水干管大兩號的出水集管。中央空調水系統(tǒng)設計65當數臺冷卻塔并聯(lián)使用時，要特別注意避免因并聯(lián)管

（3）冷卻水的補水量

蒸發(fā)損失—與冷卻水的溫度有關，到溫度降為5℃時，蒸發(fā)損失為循環(huán)水量的0.93%；當溫降為8℃時，則為循環(huán)水量的1.48%。飄逸損失—與冷卻塔出口風速有關，國產質量較好的冷卻塔的飄逸損失約為循環(huán)水量的0.3%～0.35%。排污損失—與循環(huán)水中礦物成分、雜質的濃度增加有關，通常排污損失為循環(huán)水量的0.3%～1.0%。其它損失—包括在正常情況下循環(huán)泵的軸封漏水，個別閥門、設備密封不嚴引起滲漏，以及當冷卻塔停止運行時冷卻水外溢損失等。綜上所述，采用逆流式冷卻塔，對離心式冷水機組的補水率約為1.53%；對溴化鋰吸收式冷水機組的補水率約為2.08%。如果概略估算，制冷機組冷卻水系統(tǒng)的補水率為循環(huán)水量的2%～３％。中央空調水系統(tǒng)設計66（3）冷卻水的補水量中央空調水系統(tǒng)設計66

（4）

冷卻水的水質處理對于開式冷卻塔循環(huán)水系統(tǒng)，由于水與大氣直接接觸進行熱、質交換，因而冷卻循環(huán)水的水質較差，如不及時進行水處理，勢必影響制冷機的正常運行和損壞冷卻設備和管道附件。對于冷卻水的處理，包括阻垢處理和緩蝕阻垢處理，殺菌、滅藻，去除泥沙和懸浮物等方面。一般多采用定期加藥法，并在冷卻塔上配合一定量的溢流來控制PH值和藻類生長。溢流用測量冷卻水的導電率（反映了濃度大?。﹣砜刂?，使各種雜質濃度得到稀釋。

中央空調水系統(tǒng)設計67（4）

冷卻水的水質處理中央空調水系統(tǒng)設計67

5.2.3空調水系統(tǒng)管路的水力計算（

1.

不論是冷（熱）媒水管道還是冷卻水管道，水力計算的任務均在于，根據管段的流量和給定的管內水流速度，確定管道直徑，然后計算管路的沿程阻力和局部阻力，以此作為選擇循環(huán)泵揚程的主要依據之一。冷（熱）媒水在管道中的流速，宜按以下數值采用：水泵吸水管?。?.2～2.1m/s；水泵出水管取：2.4～3.6m/s；

供水干管?。?.5～3.0m/s；室內供水立管取：0.9～3.0m/s；分水器和集水器?。?.2～4.5m/s；冷卻水管道?。?.0～2.5m/s。

中央空調水系統(tǒng)設計685.2.3空調水系統(tǒng)管路的水力計算中央空調水系統(tǒng)設計

關于鋼制水管摩擦阻力計算表和配件的局部阻力系數ξ值，參見《空氣調節(jié)設計手冊》P811～P815，或《簡明空調設計手冊》P345～P350。

值得注意的是：查《鋼制水管摩擦阻力計算表》時，R1、R2分別表示管內壁當量絕對粗糙度為0.0002m和0.0005m條件下計算得到的每1米管長的摩擦阻力，對于閉式系統(tǒng)用R1值；對于開式系統(tǒng)用R2值。中央空調水系統(tǒng)設計69關于鋼制水管摩擦阻力計算表和配件的局部阻力系數ξ值，2.冷凝水管路系統(tǒng)：

冷凝水管路并非壓力流，是靠設置一定的坡度來促進其流動的重力流。冷凝水管道的工程直徑，可根據機組冷負荷按下式采用：

Q=7.1～17.6kW時，DN=25mm；Q=17.1～100kW時，DN=32mm；Q=101～176kW時，DN=40mm；Q=177～598kW時，DN=50mm；Q=599～1055kW時，DN=80mm；Q=1056～1512kW時，DN=100mm；Q=1513～12462kW時，DN=125mm；Q>12462kW時，DN=150mm。

中央空調水系統(tǒng)設計702.冷凝水管路系統(tǒng)：中央空調水系統(tǒng)設計705.2.4空調水系統(tǒng)循環(huán)水泵的揚程1.冷（熱）媒水管路系統(tǒng)

循環(huán)水泵的揚程：對于閉式系統(tǒng)應是水系統(tǒng)管路沿程阻力和局部阻力之和，加上冷水機組蒸發(fā)器阻力，再乘以1.1～1.2的安全系數。

H=(Σhy+Σhj+hz)×(1.1～1.2)中央空調水系統(tǒng)設計715.2.4空調水系統(tǒng)循環(huán)水泵的揚程循環(huán)水泵的揚程：中央空循環(huán)水泵的揚程：對于開式系統(tǒng)應在閉式水系統(tǒng)總阻力的基礎上，在加上開式水系統(tǒng)的靜水壓力，再乘以1.1～1.2的安全系數。H=(Σhy+Σhj+hz+Hj)×(1.1～1.2)中央空調水系統(tǒng)設計72循環(huán)水泵的揚程：中央空調水系統(tǒng)設計722.冷卻水管路系統(tǒng)（1）冷卻塔的冷卻水量

冷卻塔的冷卻水量可按下式計算：

W=Q/4.19(tw1-tw2)

式中Q—冷卻塔排左的熱量，kW，

對于壓縮式冷水機組Q=1.3Q0對于吸收式冷水機組Q=2.5Q0

tw1-tw2—冷卻塔進出水溫差，℃，對于壓縮式冷水機組tw1-tw2=4～5℃；對于吸收式冷水機組tw1-tw2=6～9℃。

中央空調水系統(tǒng)設計732.冷卻水管路系統(tǒng)中央空調水系統(tǒng)設計73（2）冷卻水泵的揚程對于常用的閉式系統(tǒng)：

冷卻水泵的揚程應是冷卻水系統(tǒng)管路沿程阻力和局部阻力之和，加上冷水機組冷凝器阻力，冷卻塔中水的提升高度h，以及冷卻塔布水器的噴射壓力（約為5m水柱），再乘以1.1～1.2的安全系數。

H=(Σhy+Σhj+hl+

h+5)×(1.1～1.2)中央空調水系統(tǒng)設計74（2）冷卻水泵的揚程中央空調水系統(tǒng)設計74中央空調水系統(tǒng)設計75中央空調水系統(tǒng)設計75對于開式系統(tǒng)：

冷卻水泵的揚程應是冷卻水系統(tǒng)管路沿程阻力和局部阻力之和，加上冷水機組冷凝器阻力，冷卻塔的提升高度H，以及冷卻塔布水器的噴射壓力（約為5m水柱），再乘以1.1～1.2的安全系數。

H=(Σhy+Σhj+hl+

H+5