8.1空調冷熱水系統的形式8.2空調水系統的分區及定壓8.3空調冷熱水系統的設計8.4空調冷卻水系統8.5空調水系統的水力計算8.6空調冷凝水系統8.1空調冷熱水系統的形式8.1.1

開式循環系統和閉式循環系統1.開式循環系統（圖8-2）開式循環系統的特點是：①水泵揚程高（除克服環路阻力外，還要提供幾何提升高度和末端資用壓頭），輸送耗電量大；②循環水易受污染，水中總含氧量高，管路和設備易受腐蝕；③管路容易引起水錘現象；④該系統與蓄冷水池連接比較簡單（當然蓄冷水池本身存在無效耗冷量）。2.閉式循環系統（圖8-3）閉式循環系統的特點是：①水泵揚程低，僅需克服環路阻力，與建筑物總高度無關，故輸送耗電量?。虎谘h水不易受污染，管路腐蝕程度輕；③不用設回水池，制冷機房占地面積減小，但需設膨脹水箱；④系統本身幾乎不具備蓄冷能力，若與蓄冷水池連接，則系統比較復雜。8.1.2兩管制、四管制及分區兩管制水系統1.兩管制水系統（圖8-4）《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》(GB50736—2012)8.5.3指出“當建筑物所有區域只要求按季節同時進行供給和供熱轉換時,應采用兩管制的空調水系統。”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,兩管制系統能滿足絕大部分旅館的空調要求,同時也是多層或高層民用建筑廣泛采用的空調水系統方式。2.四管制水系統（圖8-5）四管制系統的優點:①各末端設備可隨時自由選擇供熱或供冷的運行模式，相互沒有干擾，所服務的空調區域均能獨立控制溫度等參數；②節省能量，系統中所有能耗均可按末端的要求提供，不像三管制系統那樣存在冷、熱抵的問題。四管制系統的缺點:①投資較大，運行管理相對復雜②由于管路較多，系統設計變得較為復雜，管道占用空間較大。由于這些缺點，使該系統的使用受到一些限制。《公共建筑節能設計標準》（GB14650189—2015）規定：全年運行過程中，供冷和供熱工況頻繁交替轉換或需同時使用的空氣調節系統，宜采用四管制水系統。因此，它較適合于內區較大，或建筑空調使用標準較高且投資允許的建筑中。3.

分區兩管制水系統（圖8-6）《公共建筑節能設計標準》（GB14650189—2015）規定：當建筑所有區域只要求按季節同時進行供冷和供熱轉換時，應采用兩管制空調水系統；當建筑內一些區域的空調系統需全年供冷、其他區域僅要求按季節進行供冷和供熱轉換時，可采用分區兩管制空調水系統。分區兩管制系統與現行兩管制系統相比，其初投資和占用建筑空間與兩管制系統相近，在分區合理的情況下調節性能與四管制系統相近，是一種既能有效提高空調標準，又不明顯增加投資的方案，其設計與相關空調新技術相結合，可以使空調系統更加經濟合理。8.1.3同程式與異程式系統1.

同程式系統（1）垂直（豎向）同程的管路布置（圖8-7）（2）水平同程的管路布置（圖8-8）（3）垂直同程和水平同程的管路布置（圖8-9）2.

異程式系統（圖8-10）8.1.4定流量與變流量系統1.

定流量系統所謂定流量水系統是指系統中循環水量保持不變，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

所謂變流量系統是指系統中供、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。《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》(GB50736—2012)指出:“冷水水溫和供回水溫差要求一致且各區域管路壓力損失相差不大的小型工程,宜采用變流量一級泵系統;單臺水泵功率較大時,經技術和經濟比較,在確保設備的適用性、控制方案和運行管理可靠的前提下,可采用冷水機組變流量方式。”3.負荷側空調末端設備的能量調節方法利用電動三通閥進行機組能量調節的原理圖

利用電動兩通閥進行機組能量調節的原理圖8.1.5一級泵系統與二級泵系統1.

一級泵系統（1）一級泵定流量系統（圖8-13）（2）一級泵變流量系統（圖8-14）一次泵變流量系統的控制方法

壓差旁通控制法

恒定用戶處兩通閥前后壓差的旁通控制法2.

二級泵變流量系統（圖8-16）二級泵變流量系統的控制方法

二級泵采用壓差控制、一級泵采用流量盈虧控制

（圖8-17）

二級泵采用流量控制、一級泵采用負荷控制（圖8-18）8.2空調水系統的分區及定壓8.2.1

空調水系統的分區1.按承壓能力分區2.按負荷特性分區冷水機組的可能布置方式冷水機組設置在裙房的頂層（圖8-19）

冷水機組設置在塔樓中部的設備層內（圖8-20）冷水機組設置在塔樓的頂層（圖8-21）冷水機組設在地下設備層，在塔樓的技術設備層設水－水板式換熱器（圖8-22）將高區用的水－水換熱器和循環水泵移到地下設備層集中布置的方式（圖8-23）8.2.2空調水系統的定壓目前空調水系統定壓的方式有3種，即高位開式膨脹水箱定壓、隔膜式氣壓罐定壓和補給水泵定壓等。1.

高位開式膨脹水箱定壓方形膨脹水箱外形圖

（圖8-24）膨脹水箱配管示意圖（圖8-25）2.

氣壓罐定壓氣壓罐方式定壓的空調水系統工作原理圖（圖8-26）

補給水泵的定壓方式（圖8-27）8.3空調冷熱水系統的設計8.3.1

冷熱水循環泵的配置1.冷熱水循環泵是否分開設置的問題按照現行《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》(GB50736—2012)8.5.11的規定,宜分別設置冷水循環泵和熱水循環泵。如果冬夏兩季合用循環水泵，工程上一般是按系統的供冷運行工況來選擇循環泵，供熱運行時系統和水泵工況不相吻合，往往使得水泵不在高效率區運行，或者系統的運行成為小溫差大流量，造成電能的浪費，因此，不宜合用。2.循環泵的臺數（1）一次冷水泵的臺數

采取“一泵對一機”（2）二次冷水泵的臺數按系統的分區和每個分區的流量調節方式來確定（3）熱水泵的臺數

根據供熱系統規模和運行調節方式確定。8.3.2循環泵的流量、揚程及水泵的選型1.循環泵的流量一級冷水泵的流量,應為所對應冷水機組的冷水流量;二級冷水泵的流量,應為按該區冷負荷綜合最大值計算出的流量。選擇冷水泵時所用的計算流量,應將上述流量乘以1.05～1.1的安全系數。2.循環泵的揚程3.循環泵的選型要求8.3.3冷水機組與冷水泵之間的連接(圖8-28)冷水機組和水泵通過管道一對一連接

冷水機組和水泵通過共用集管連接8.3.4空調水系統的補水、排氣、泄水及除污1.水系統的補水(1)系統補水量系統補水量則按系統水容量的2%取值。(2)補水點及補水泵的選擇(3)補水的水質要求(4)補水調節水箱2.水系統的排氣和泄水3.水系統設備入口的除污8.3.5空調水管的坡度和伸縮供水管道可無坡度敷設，但管內的水流速度不得小于0.25m/s。對于垂直管道，當長度超過40m時，應設置補償器。8.3.6空調水系統的附屬設備1.分水器和集水器（圖8-30）2.平衡閥（圖8-31）平衡閥的功能1）測量流量2）調節流量3）隔斷功能4）排污功能選用平衡閥時應注意事項

1）閥門的壓差(降)△p應大于3kPa，否則會影響測量的準確性，而閥門的局部阻力系數為10～14，按此折算出管內水流速度應大于0.7m／s，這樣可使閥門口徑與管徑相同，不作變徑。

2）平衡閥應盡可能設在回水管上，以保證供水壓力不致降低。

3）為使流經閥門前后的水流穩定，保證測量精度，平衡閥應盡可能安裝在直管段上，滿足閥前為5D、閥后為2D的要求(D為管道公稱直徑)。當閥前為水泵時，直管段長度應加大至10D。3.過濾器或除污器立式除污器構造示意圖（圖8-32）

Y型過濾器（圖8-33）8.4空調冷卻水系統8.4.1

冷卻塔的設置1.冷卻塔的類型工程上常見的冷卻塔有逆流式（圖8-34）、橫流式、噴射式和蒸發式等4種類型。冷卻塔的特點及適用范圍（表8-4）2.冷卻塔的設置位置（1）制冷站設在建筑物的地下室，冷卻塔設在通風良好的室外綠化地帶或室外地面上。（2）制冷站為單獨建造的單層建筑時，冷卻塔可設置在制冷站的屋頂上或室外地面上。（3）制冷站設在多層建筑或高層建筑的底層或地下室時，冷卻塔設在高層建筑裙房的屋頂上。如果沒有條件這樣設置時，只好將冷卻塔設在高層建筑主（塔）樓的屋頂上，應考慮冷水機組冷凝器的承壓在允許范圍內。8.4.2冷卻水系統的型式1.下水箱（池）式冷卻水系統（圖8-35）2.上水箱式冷卻水系統（圖8-36）3.多臺冷卻塔并聯運行時的冷卻水系統（圖8-37）4.冷卻塔供冷系統冷卻塔直接供冷系統

冷卻塔間接供冷系統8.4.3

冷卻水系統設計中的幾個問題1.冷卻水泵的選擇2.冷卻水箱3.冷卻水補充水量4.冷卻水的水質要求8.5空調水系統的水力計算1.空調水系統的管材空調水系統中，常用管材有焊接鋼管、無縫鋼管、鍍鋅鋼管及PVC塑料管幾種。2.管內流速管內流速推薦值

水管流速表

管內水流速推薦值3.單位管長的摩擦阻力（比摩阻）冷水管路比摩阻宜控制在100Pa/m～300

Pa/m。當量絕對粗糙度，閉式系統K=0.2mm，開式系統K=0.5

mm。4.局部阻力系數閥門及管件的局部阻力系數

三通的局部阻力系數8.6空調冷凝水系統1.水封的設置

冷凝水盤出水口處均需設置水封,水封高