1 7 2空調水系統 空調水系統的類型 供暖 空調 熱水系統2 空調冷凍水系統3 空調冷卻水系統4 空調冷凝水系統 7 2基本要求 1 了解暖通空調水系統的組成和種類 2 7 2空調水系統 冷熱水系統 冷熱源設備輸送的冷熱水介質到空氣處理設備的水路系統 組成 冷 熱源 輸配管道及設備 末端裝置 風機盤管 表冷器 噴水室等各種熱濕處理設備 7 2基本要求 1 了解暖通空調水系統的組成和種類 3 7 2空調水系統 一 冷熱水系統溫度范圍 冷凍水 供水5 9 供回水溫差 t 5 10 一般7 12 熱水 供水40 65 供回水溫差 t 4 2 15 一般60 50 7 2基本要求 1 暖通空調水系統的組成和種類 2 冷熱水的溫度范圍 4 7 2空調水系統 二 冷熱水系統的分類 按水壓特性來分 閉式閉式系統始終充滿水 結垢和腐蝕現象減輕 閉式系統必須設置定壓設備 特點 水泵揚程較小 機房面積可減小 只能用封閉式冷 熱水盤管 不具備蓄冷能力 7 2基本要求 1 暖通空調水系統的組成和種類 2 冷熱水的溫度范圍 5 7 2空調水系統 開式 有貯水箱 冷 熱 水經末端設備后靠重力流入水池 開式系統運行時充滿水 水泵停止時水池水面高度以上管網倒空 特點 具有蓄能作用 可調節系統能量 含氧量高 設備 管路易腐蝕 水泵揚程較大 可用噴水室處理空氣 7 2基本要求 1 暖通空調水系統的組成和種類 2 冷熱水的溫度范圍 6 7 2空調水系統 開式系統水泵揚程分析 7 2基本要求 用戶端水泵揚程 HB hf H mH2O hf 管路水頭損失 mH2O H 7 7 2空調水系統 按管道的設置來分 雙管空調多用雙管 特點 不能同時既供冷又供熱 冬夏季節轉換分明 系統投資節省 三管三管制冷熱水共用一根回水管 混合損失較大 系統調節和控制復雜 不宜采用 7 2基本要求 8 7 2空調水系統 四管要求高時用四管 特點 末端設備可同時既供冷又供熱 系統復雜 投資大 按通過各末端的水流程來分 同程式 水平同程或豎向同程 當末端阻力與支管阻力小于負荷測阻力 分集水器 末端 管路 的50 時應考慮同程系統 異程式 水平異程或豎向同程 當末端阻力與支管阻力大于負荷測阻力 分集水器 末端 管路 的50 時應考慮異程系統 7 2基本要求 9 7 2空調水系統 較適合由空調機組成的系統 當末端設有自動控制水量的閥門 也可考慮異程系統 按水量特性來分 定水量系統水量由水泵運行臺數控制 呈階梯性變化 當用戶負荷變化時 常造成溫差小 流量大現象 系統特點 只安裝普通閥門作用 檢修 阻力平衡 7 2基本要求 10 7 2空調水系統 控制 系統按設計流量運行 能耗大 用于單臺冷凍機和水泵的小系統 靠改變水溫來改變供冷量 安裝電動三通閥控制 末端設備流量可隨負荷變化改變 主要管路流量不變 投資高 能耗高 7 2基本要求 3 空調水系統特點 4 末端設備流量控制方法 5 空調水系統變流量控制方法和系統形式 11 7 2空調水系統 控制冷水機組臺數根據冷凍水回水溫度 控制冷水機組及水泵運行臺數 特點 受冷水機組特性的影響 流量調節有限 水泵的功率不能隨供冷負荷按比例減少 系統簡單 投資低 適合用于中小型工程 說明 目前的冷水機組允許水流量隨機組負荷變小而減小 7 2基本要求 3 空調水系統特點 4 末端設備流量控制方法 5 空調水系統變流量控制方法和系統形式 12 7 2空調水系統 變水量系統特點 安裝電動二通閥 由室內溫度控制閥門開度 設備和管路流量均發生改變 屬變流量系統 7 2基本要求 3 空調水系統特點 4 末端設備流量控制方法 5 空調水系統變流量控制方法和系統形式 13 7 2空調水系統 一次泵 單式泵 變水量系統冷水機組的流量改變影響 流量減少蒸發器內水流速降低 水凍結堵塞蒸發器 使冷水機組損壞 但冷機大多有水量過小自動保護裝置 要求 正常運行 通過機組的水流量應保持穩定 措施 供 回水總管間設旁通管 上裝壓差控制閥 旁通閥流量控制 7 2基本要求 14 7 2空調水系統 一次泵系統流量控制原理 旁通閥的作用 根據供回水壓差調節旁通量 最大開度時 停止一臺水泵 7 2基本要求 3 空調水系統特點 4 末端設備流量控制方法 5 空調水系統變流量控制方法和系統形式 旁通管管徑按一臺水泵流量確定 15 7 2空調水系統 按水泵設置來分 一次泵 冷機與水泵一一對應連接控制及運行管理簡單 各冷機相互不干擾 冷機與水泵獨立并聯連接1 冷機與水泵進出口都要求有各自的閥門 附件 2 各冷機入口必須配置電動蝶閥 需有水泵零流量的開啟或關閉壓差 3 開機順序 水泵 電動蝶閥 冷機關機順序則相反 7 2基本要求 3 空調水系統特點 4 末端設備流量控制方法 5 空調水系統變流量控制方法和系統形式 16 7 2空調水系統 冷機與水泵前后連接方式1 冷機置于水泵出口 目前采用較多 冷機和水泵工作較穩定2 水泵置于冷機入口建筑較高時 水系統本身靜壓較大 需考慮冷機承壓問題 停止時 H泵出口 H系統靜壓啟動時 H泵出口 H系統靜壓 H泵全壓H泵全壓為水泵零流量的揚程運行時 H泵出口 H系統靜壓 H泵全壓 H系統動壓 7 2基本要求 3 空調水系統特點 4 末端設備流量控制方法 5 空調水系統變流量控制方法和系統形式 17 7 2空調水系統 二次泵二次泵 復式泵 系統流量控制系統形式 冷 熱源側和負荷側分別設置循環水泵 冷 熱源側 稱為一次環路和一次泵 初級泵 負荷側 稱為二次環路和二次泵 次級泵 7 2基本要求 3 空調水系統特點 4 末端設備流量控制方法 5 空調水系統變流量控制方法和系統形式 18 7 2空調水系統 1 流量控制方式方式一 一次環路采用流量盈虧控制 負荷側二次環路采用壓差控制 方式二 一次環路采用負荷控制 負荷側二次環路采用流量控制 3 空調水系統特點 4 末端設備流量控制方法 5 空調水系統變流量控制方法和系統形式 7 2基本要求 19 7 2空調水系統 二次泵系統流量控制原理 方式一 一次環路 流量盈虧控制二次泵減流量運行 一次環水量盈余 旁通 旁通流量 單臺泵流量 110 一次泵和冷水機組停一組 旁通管設流量計和流量開關 初級泵 冷水機組 次級泵 程控器 總調節閥 流量計 流量開關 20 7 2空調水系統 二次泵系統流量控制原理 方式一 一次環路 流量盈虧控制二次泵增流量運行 一次環水量虧損 虧損流量 單臺泵流量 20 30 一次泵和冷水機組增開一組中間范圍 由冷水機組能量調節 初級泵 冷水機組 次級泵 程控器 總調節閥 流量計 流量開關 21 7 2空調水系統 二次泵系統流量控制原理 方式一 二次環路 壓差控制壓差變送器檢測供 回水壓差 將其信號送至二通閥和程控器 控制調節閥的開關和水泵的停啟 適用于 水泵特性曲線陡降的系統 初級泵 冷水機組 次級泵 程控器 總調節閥 流量計 流量開關 供水總管設電動二通閥 壓差變送器 22 7 2空調水系統 1 一次泵2 冷水機組3 程控器4 二次泵5 流量計算器6 水泵臺數控制器7 流量計8 熱量計算器9 流量檢測器10 壓差控制器11 溫度檢測器 方式二 一次環路 負荷控制流量檢測器和溫度檢測器測定總流量和供 回水溫差 計算得到總負荷 確定冷水機組和水泵運行臺數 二次泵系統流量控制原理 保持一次環路水量穩定 需設旁通管 23 7 2空調水系統 1 一次泵2 冷水機組3 程控器4 二次泵5 流量計算器6 水泵臺數控制器7 流量計8 熱量計算器9 流量檢測器10 壓差控制器11 溫度檢測器 方式二 二次環路 流量控制二次供水總管設流量計 流量信號由變送器送至臺數控制器 根據水量的增減程度 決定二次泵的停啟 二次泵系統流量控制原理 24 7 2空調水系統 2 流量控制特點冷 熱源側的一次環路 與一次泵系統一樣 流量調節受到限制 負荷側即二次環路 可根據負荷改變情況 實現變流量運行 從而節省運行能耗 在系統大 阻力高時 或各環路阻力相差大時 采用二次泵節能效果明顯 3 空調水系統特點 4 末端設備流量控制方法 5 空調水系統變流量控制方法和系統形式 7 2基本要求 25 7 2空調水系統 分區雙管制特點 用于內外區域負荷差異大的建筑物 可實現部分用戶供熱水 部分用戶供冷水 可同時滿足不同用戶需求 比四管制系統節省投資和空間尺寸 調節能力不如四管制 系統投資比普通兩管制高 分區雙管制 空氣處理裝置采用雙管制連接 環路分區設置 分別與冷 熱水干管并聯 26 7 2空調水系統 按水的特性來分 冷 熱 水系統 前面已介紹 冷卻水系統應用 水冷冷水機組水冷直接蒸發式空調機組 冷卻水系統的類型1 直流供水系統天然水 自來水 地下水 湖泊 江河 水庫等 2 循環水系統 A 自然通風式 B 機械通風式多采用機械通風循環冷卻水系統 補水量為循環水量的 0 3 1 7 2基本要求 6 冷卻水系統的形式 27 7 2空調水系統 冷卻塔的類型1 逆流式方形 圓形 空氣與水的流向相反 2 橫流式方形 矩形 空氣與水的流向垂直 3 引射式方形 圓形高速噴水引射空氣 無風機 噪音小 4 蒸發式冷卻水在盤管內與塔內噴淋的循環水進行換熱 首先空氣與循環水直接進行熱濕交換 然后循環水蒸發過程中通過盤管與冷卻水進行間接熱交換 7 2基本要求 6 冷卻水系統的形式 28 7 2空調水系統 優點 A 冷卻水為全封閉系統 B 在過渡季節 可以作為蒸發冷卻式制冷設備 缺點 A 電耗大 噴淋循環水泵 風機 B 冷卻盤管阻力大 冷卻水泵揚程大 冷卻水系統的設計1 按一機一塔一泵的方式選擇 2 冷機與塔可一一對應相連接 也可先并后串 此時冷機入口設電動蝶閥 防止停機后旁通 3 冷卻塔通常為并聯 裝在同一水平面 4 冷卻塔進水管設電動蝶閥 防止塔停后旁通 7 2基本要求 6 冷卻水系統的形式 29 7 2空調水系統 5 為防止泵吸入口形成負壓 冷機設于水泵出口端 6 為防止停塔時出水管出現 抽空 現象 在塔集水池底部采用與進水干管管徑相同的平衡連通管連通 冷卻水系統的運行控制1 臺數控制 2 通過回水溫度控制風機臺數 多風機塔 3 通過回水溫度調節供回水總管設置的壓差旁通閥開度 7 2基本要求 6 冷卻水系統的形式 30 7 2空調水系統 冷卻塔的選擇工況 ts 28 tw 32 37 30 35 標準型 低噪聲節能型 超低噪聲節能型 冷凝水系統特點 開式非滿液重力管流 設計 聚氯乙烯塑料管或鍍鋅鋼管 為防腐蝕 需保溫 防結露 坡度 0 005 0 01 設水封 立管頂部排空氣 管徑 可按0 4 0 8kg kW冷量來確定 7 2基本要求 6 冷卻水系統的形式 31 7 2空調水系統 三 高層建筑水系統應用高層建筑 按 高規 10層及10層以上的居住建筑 建筑高度超過24米的公共建筑 特點 熱負荷計算 熱壓和風壓的作用加強 水力特性 立管長 系統水靜壓力高 設備承壓能力要高 熱力性能 垂直失調加重 7 2基本要求 7 高層建筑水系統特點 32 7 2空調水系統 水系統分區 按壓力分區管材 附件和設備的承壓能力決定分區高度 管材 附件工作壓力等級 0 6MPa 1 0MPa 1 6MPa 2 5MPa 4 0MPa等 設備壓力等級 0 8MPa 1 2MPa 1 6MPa 2 0MPa 2 5MPa等 附件壓力達2 5MPa以上 設備壓力達2 0MPa以上 其價格將成倍上升 7 2基本要求 7 高層建筑水系統特點 8 高層建筑水系統分區方式 33 7 2空調水系統 分區壓力界限 Pg 1 6MPa 160mH2O通常 水泵揚程 P泵 40m水系統靜壓 PH 160 40 120mH2O即建筑高度100m以上的高層建筑應考慮豎向分區 按使用功能分區將位置相對集中 功能特性相同的負荷對象劃為一個分區 各區獨立管理 可節省能源 靈活方便 7 2基本要求 7 高層建筑水系統特點 8 高層建筑水系統分區方式 34 7 2空調水系統 按負荷特性分區朝向和建筑內 外區對負荷的影響 南北朝向過渡季節要求不一致 東西朝向最大負荷出現時間不同 外區受室外氣候變化影響明顯 內區負荷相對穩定 四 空調水系統的定壓閉式