通风与空气调节2　空气调节.pptVIP

主 编：张 清,房屋卫生设备 （第3版）,单元2 空气调节,模块3 通风与空气调节,目 录,空气调节是指保持建筑内部空间的空气温度、相对湿度、气流速度和洁净度在一定限值内，而不论外界和内部条件如何变化，它是创造人工室内气候环境的重要措施。 为了保持一定的室内环境参数，空调采用各种技术手段如加热或冷却、加湿或除湿、过滤净化、空气输送与分布和自动控制等，将一定量的空气处理到适宜状态，然后送入空调房间，在室内循环后再回到空调机房或排至室外。,3.2.1 空气调节系统的分类及组成,空气调节系统按介质不同分为全空气系统、空气水系统、全水系统、制冷剂蒸发式系统；按其空气处理设备的布置情况分为集中式、局部式和半集中式三种；按集中系统处理的空气来源不同分为封闭式、混合式和直流式。 全空气系统一般由空气处理设备、送回风管、送回风口和运行调节系统四个基本部分组成。图3.2.1所示是一个常用的以空气作为介质的集中式空调系统，室外新风和来自空调房间的一部分循环空气进入空气处理室，经混合后进行过滤，在夏季进行冷却、减湿，在冬季进行加热、加湿等各种处理，以达到符合要求的空调送风状态，然后由风机送入各空调房间。,室外气象参数和室内的散热量、散湿量等室内外各种影响因素发生变化时，为保证室内空气参数不超出允许的波动范围，必须相应地调节对送风的处理过程，或调节送入室内的空气量。这个运行调节工作可通过手动或自动控制系统来完成。,3.2.1 空气调节系统的分类及组成,1.集中式空调系统 空调系统的空气处理设备见图3.2.1，如过滤器、喷水室、加热器、风机、水泵等都集中设在专用的机房内，称为集中式空调系统。这种空调系统的特点是服务面大，处理空气多，便于集中管理。它的主要缺点是：往往只能送出同一参数的空气，难以满足用户的不同要求。另外，由于是集中供热、供冷，从经济角度看，只适宜于满负荷运行的大型场所。 根据所处理的空气来源不同，集中式空调系统可以分为封闭式、直流式和混合式三种。,3.2.1 空气调节系统的分类及组成,（1） 封闭式系统 它所处理的空气全部来自空调房间本身，没有室外空气补充，全部为再循环空气，因此，房间和空气处理设备之间形成了一个封闭环路，如图3.2.2(a)所示。封闭式系统用于密闭空间且无法(或不需)采用室外空气的场合。这种系统冷、热消耗量最省，但室内卫生效果差。当室内有人长期停留时，必须考虑空气的补充。这种系统应用于战时的地下战备工程以及很少有人进出的仓库。,3.2.1 空气调节系统的分类及组成,（2） 直流式系统 它所处理的空气全部来自室外，室外空气经处理后送入室内，然后全部排至室外，如图3.2.2(b)所示。这种系统适用于不允许采用回风的场合，如放射性实验室以及散发大量有害物的车间等。为了回收排出空气的热量或冷量来加热或冷却新风，可以在这种系统中设置热回收设备。,3.2.1 空气调节系统的分类及组成,（3） 混合式系统 从上述两种系统可见，封闭式系统不能满足卫生要求，直流式系统经济上不合理，所以两者都只在特定情况下使用。对于绝大多数场合，往往需要综合这两者的特点，采用混合一部分回风的系统，如图3.2.2(c)所示。这种系统既能满足卫生要求，又经济合理，故应用最广。,3.2.1 空气调节系统的分类及组成,混合式系统还可分为一次回风系统和二次回风系统。将回风全部引至空气处理设备之前与室外空气混合，称为一次回风，见图3.2.3(a)。将回风分为两部分，一部分引至空气处理设备之前，另一部分引至空气处理设备之后，称为二次回风系统，见图3.2.3(b)。后者比前者更为经济、节能，但室内卫生条件相对较差。,3.2.1 空气调节系统的分类及组成,2.局部式空调系统 当一幢建筑物内只有少数房间需要空调，或空调房间分散，此外对一些季节性较强的旅游宾馆，宜采用局部式(分散式)空调系统。 这种系统是把冷源、热源、空气处理、风机和自动控制等所有设备装成一体，组成空调机组，由工厂定型生产，现场整机安装。图3.2.4是一局部空调系统示意图。空调机组一般装在需要空调的房间或邻室内，就地处理空气，可以不用或只用很短的风道就可把处理后的空气送入空调房间内。,3.2.1 空气调节系统的分类及组成,局部空调系统的主要优点是安装方便，调节灵活，房间所需的温度、湿度可由用户自行调整，房间之间无风道相通，也有利于防火。它的缺点是故障率高，日常维护工作量大，噪声大。 根据用途不同，有多种空调机组。常见的有： 恒温恒湿机组，这种机组适用于全年要求恒温恒湿的房间; 用于解决夏季降温的冷风机组，其组成与恒温恒湿机组相比，没有加热、加湿设备； 热泵式空调机组，这种机组可作降温、采暖和通风之用。此外，还有屋顶式空调机组和用于高温环境的特种空调机组。,3.2.1 空气调节系统的分类及组成,3.半集中式空调系统 半集中式空调系统是在克服集中式和局部式空调系统的缺点而取其优点的基础上发展起来的，包括诱导系统和风机盘管系统。这里着重介绍目前得到广泛应用的风机盘管系统。 风机盘管空调系统如图3.2.5所示，它主要由冷水机组、锅炉或热水机组、水泵及管路系统、风机盘管机组组成。,3.2.1 空气调节系统的分类及组成,（1） 冷水机组 冷水机组用来供给风机盘管需要的低温水，室内空气通过盘管内的低温水得以降温冷却。 （2） 锅炉或热水机组 锅炉或热水机组用于供给风机盘管制热时所需要的热水，室内空气通过盘管内的热水得以升温加热。,3.2.1 空气调节系统的分类及组成,（3） 水泵及管路系统 水泵的作用是使冷水(热水)在制冷(热)系统中不断循环。 管路系统有双管、三管和四管系统。目前我国较广泛使用的是双管系统。双管系统采用两根水管，一根为供水管，另一根为回水管。夏季送冷水，冬季送热水。 （4） 风机盘管机组 风机盘管机组是半集中式空调系统的末端装置，它由风机、盘管(换热器)以及电动机、空气过滤器、室温调节器和箱体组成，如图3.2.6所示。,3.2.1 空气调节系统的分类及组成,风机盘管机组的工作过程是借助机组中的风机不断地循环室内空气，使之通过盘管被冷却或加热，以保持室内有一定的温度、湿度。盘管使用的冷水和热水由集中冷源和热源供应。机组有变速装置，可调节风量，以达到调节冷热和噪声的目的。 风机盘管系统的优点是冷源和热量集中，便于维护和管理；布置灵活，各房间能独立调节，互不影响；机组定型化、规格化，易于选择和安装。这种系统有维护工作量大，因为风机转速不能过高造成气流分布受限制等不足之处。,3.2.1 空气调节系统的分类及组成,4.系统的划分与选择 （1） 系统的划分 下列情况宜单独设置空调系统： 使用时间不同的空调房间； 室内要求的温、湿度不同的空调房间； 对洁净度要求不同的空调房间； 对消声要求和产生噪音要求不同的房间； 空气中含有易燃易爆物质的房间； 在同一时间段内分别要求供热和供冷的房间； 负荷特性相差较大的房间。,3.2.1 空气调节系统的分类及组成,(2) 系统的选择 选择空调系统时，应根据建筑物的用途、规模、使用特点、热湿负荷变化情况、参数及温湿度调节和控制要求、当地气象条件、能源状况、空调机房面积和位置、初期投资和维修运行费用等因素，合理进行选择。系统方式见表3.2.1（见P205）。,3.2.1 空气调节系统的分类及组成,3.2.1 空气调节系统的分类及组成,图3.2.1 集中式空调系统,图3.2.1 集中式空调系统,3.2.1 空气调节系统的分类及组成,3.2.1 空气调节系统的分类及组成,图3.2.2 按处理空气的来源不同对空调系统分类示意图 (a) 封闭式；(b) 直流式；(c) 混合式,3.2.1 空气调节系统的分类及组成,图3.2.2 按处理空气的来源不同对空调系统分类示意图 (a) 封闭式；(b) 直流式；(c) 混合式,3.2.1 空气调节系统的分类及组成,图3.2.2 按处理空气的来源不同对空调系统分类示意图 (a) 封闭式；(b) 直流式；(c) 混合式,3.2.1 空气调节系统的分类及组成,图3.2.3 混合式空调系统示意图 (a) 一次回风式；(b) 二次回风式,3.2.1 空气调节系统的分类及组成,图3.2.4 局部空调系统示意图,图3.2.5 风机盘管空调系统,3.2.1 空气调节系统的分类及组成,3.2.1 空气调节系统的分类及组成,图3.2.6 风机盘管机组,3.2.2 常用空气处理设备,1.空气的净化处理 空调系统中所处理空气的来源一般是新风和回风两者的混合空气，新风因室外环境有尘埃而被污染，回风则因室内人的活动、工作和工艺过程而被污染。所谓净化处理，主要是使用空气过滤器除去空气中的悬浮尘埃。 过滤器根据过滤效率的高低分为粗效、中效和高效三种。一般的空调系统，通常只设一级粗效过滤器；有较高要求时，设粗效和中效两级过滤器；有超净要求时，在两级过滤后再用高效过滤器进行第三级过滤。,空气过滤器的效率是指在额定风量下过滤器前、后空气含尘浓度之差与过滤器前空气含尘浓度之比的百分数，即 =（C1-2）/C1100% 式中，C、C2分别为过滤器前、后空气的含尘浓度。当浓度以单位体积的质量(mg/m3) 表示时，得出的效率值为计质效率；而以大于或等于某一粒径的颗粒浓度(个/升)表示时，则为计数效率。,3.2.2 常用空气处理设备,（1） 粗效过滤器 这种过滤器的滤材大多采用金属丝网、铁屑、瓷环、玻璃丝(直径约20 m)、粗孔聚氨酯泡沫塑料和各种人造纤维。大多做成尺寸为500 mm500 mm50 mm的块状过滤器件(图3.2.7)，布置成人字形排列或倾斜安装(图3.2.8)。对于金属网格、铁屑、玻璃丝等材料，通常可以浸油，以提高效率并易于清洗。,3.2.2 常用空气处理设备,（2） 中效过滤器 这种过滤器的滤材主要是玻璃纤维(直径约10m)、中细孔聚乙烯泡沫塑料和由涤纶、丙纶、腈纶等原料制成的合成纤维(俗称无纺布)。它可做成抽屉式或袋式。图3.2.9所示为抽屉式玻璃纤维过滤器，可成组地安装在空调箱内支架上；图3.2.10所示为袋式的泡沫塑料和无纺布过滤器，两者都可以经洗净后再用。,3.2.2 常用空气处理设备,（3） 高效过滤器(含亚高效过滤器) 这种过滤器必须在空气经过粗效、中效过滤器之后使用，即成为三级过滤的末级过滤器。这种过滤器的滤料为超细玻璃纤维、超细石棉纤维，滤料纤维直径大部分小于1 m，滤料做成纸状。同时要求滤速低，过滤面积大。高效过滤器主要用于无菌要求高的生物洁净室。,3.2.2 常用空气处理设备,（4） 滤料自动移动过滤器 为了减少清洗过滤器的工作量，并提高维护管理水平，在工程上还可以使用自动清洗浸油过滤器，如图3.2.11所示。过滤网板由传动机构带动慢速移动，黏附灰尘后在油槽内自行清洗，因而能连续工作。,3.2.2 常用空气处理设备,（5） 静电过滤器 静电过滤器的滤尘原理是：在高压直流电场中，空气首先被电离，并使悬浮于其中的尘粒带上电荷，由于电场的作用，带电的尘粒就向与其电荷相反的电极移动，并沉积在该电极上，从而达到灰尘从空气中被分离的目的。静电过滤器的主要特点是过滤效率高，通过空气阻力小，耗电量不多。但是，由于静电过滤器两极间需要通过直流电，且电压较高，需要专门的变压和整流设备，价格较贵。因此，静电过滤器主要用于回收贵重尘粒和有超净要求的地方，一般空调系统中用得不多。,3.2.2 常用空气处理设备,一般粗效过滤器是放在空气处理室的新风口之后、预热器之前，以防预热器上积尘太多而降低热效率。如果空调系统的回风也要过滤，则粗效过滤器应装在新风与回风混合室的后面。中效过滤器应放在送风机之后系统的正压段，使经过中效过滤器后的洁净空气不致再被处理室外面的空气污染。高效过滤器的安装位置则应尽量靠近洁净室的送风口，这样才能保证过滤以后的空气不再被灰尘污染。,3.2.2 常用空气处理设备,2.空气的加热处理 空气的加热是将被处理的空气加热到所需要的温度，它是由空气加热器来完成的。空气加热器是一种管内通以热媒(蒸汽或热水)，管外加热空气或用电阻丝直接加热空气的设备。由于空气没有和热媒直接接触，空气里的含湿量不会改变，而仅是温度的升高。 常用的空气加热器有表面式空气加热器和电加热器两种。表面式空气加热器用于集中式空调系统的处理室和半集中式系统的末端装置中；电加热器主要用在各空调房间的送风支管上作为精调设备，以及用在空调机组中。,3.2.2 常用空气处理设备,（1） 表面式空气加热器 表面式空气加热器多采用以蒸汽或热水作热媒的光管或肋片式空气加热器，如图3.2.12所示。加热器是由几排管子和联箱组成，称为光管式加热器。为了增加换热面积，在光管上加些肋片，称为肋片式加热器。热媒经管道进入联箱，再由联箱进入光管或肋片管，空气流经管与管之间的空隙时被加热。热水或蒸汽一般来自锅炉房。,3.2.2 常用空气处理设备,（2） 电加热器 电加热器在空调工程中常用的有裸露电阻丝(裸露式)和电热元件(管式电加热器)两类。 裸露式电加热器的电阻丝暴露在空气中，空气流过灼热的电阻丝被加热。管式电加热器是用若干根管状电热元件组成，电热元件是将电阻丝绕成螺旋形，装在特制的金属套管中，套管与电阻丝之间的空隙部分用导热不导电的材料填满。管式电加热器在加热效果、使用寿命和安全上都优于裸露式，但热惰性较大。,3.2.2 常用空气处理设备,电加热器由于体积小、效率高、反应灵敏、控制方便，除在局部空调机组中得到广泛使用外，还用在集中式空调系统的送风支管上，对送风进行“精加热”，以保证空调房间的室温相对稳定。,3.2.2 常用空气处理设备,3.空气的冷却处理 空气的冷却是将被处理的空气冷却到所需要的温度，它是由空气冷却器来完成的。空气冷却器的管内通以冷冻水或制冷剂(称之为冷媒)，管外的空气流经后被冷却。空气冷却器按采用的冷媒不同，可分为水冷式和直接蒸发式两种。水冷式采用冷冻水为冷媒，直接蒸发式采用制冷剂的汽化来冷却空气。表面式冷却器的构造与加热器相同，也有光管式和肋片式之分。,3.2.2 常用空气处理设备,当冷媒温度较高，使空气冷却器的空气侧传热面的温度高于被冷却空气的露点温度时，空气的冷却过程不产生凝结水，空气中的含湿量不变，即空气的等湿冷却过程。 当冷媒温度较低，使空气冷却器的空气侧传热面的温度低于被冷却空气的露点温度时，空气的冷却过程产生凝结水，空气中的含湿量减少，即空气的减湿冷却过程。,3.2.2 常用空气处理设备,4.喷水室处理空气 夏季室外空气温度很高时，经过一场倾盆大雨后就会感到凉爽。在集中式空调系统中的喷水室就是利用这个原理来处理空气的。它的优点是能够实现多种方式的空气处理，且有一定的净化空气能力。图3.2.13为喷水室构造示意图。 由图3.2.13可见，在喷水室横断面上均匀地分布着许多喷嘴，而冷冻水经喷嘴成水雾喷出，充满整个喷水室。当被处理的空气经前挡水板进入喷水室后，全面与,3.2.2 常用空气处理设备,水雾接触。它们之间进行直接的热、湿交换，从而改变了空气状态。经喷水室处理后的空气由后挡水板析出所夹带的水滴，再进行其他处理，最后由通风机送入空调房间。 喷水室除冷却空气外，还兼有减湿或加湿、净化空气等功能。是减湿还是加湿，除与空气状态及水温有关外，还与喷嘴的孔径大小有关。,3.2.2 常用空气处理设备,5.空气的加湿 在空调系统中，空气的加湿可以在空气处理室或送风管道内集中进行，也可以在空调房间内部进行局部补充加湿。 空气的加湿方法很多，除可以利用前面介绍过的喷雾室之外，还有蒸汽加湿、电加湿、喷水加湿和水表面蒸发加湿等。从原理上看，这些方法可以分成两类：一类是利用外界热源产生蒸汽，然后再将蒸汽混到空气中去进行加湿；另一类是由水吸收空气中的显热而蒸发加湿。,3.2.2 常用空气处理设备,下面分别介绍干蒸汽加湿器和电加湿器的简单构造和工作原理。 干蒸汽，即水蒸气中不含冷凝水滴的蒸汽。干蒸汽加湿器的构造和工作原理如图3.2.14所示。由锅炉来的蒸汽先进入喷管的保温外套，并在喷管外面绕一个来回，以防止喷管中蒸汽冷凝。从喷管外套出来的蒸汽经分离板进入加湿器筒体，产生的冷凝水由此分离出来。接着蒸汽经过蒸发室、导流管进入加湿器内筒体。在这个过程中，由于冷凝水的再次蒸发，蒸汽便成了不带凝结水的干蒸汽而供到喷管中去。它应用于大型空调系统中。,3.2.2 常用空气处理设备,电加湿器是直接用电能产生蒸汽，就地混入空气中去的加湿设备。它可分为电热式加湿器和电极式加湿器两种。 电热式加湿器是用管状电热元件置于水中做成的，元件通电之后，就能使水加热而产生蒸汽，如图3.2.15所示。它只能用于小型空调系统。,3.2.2 常用空气处理设备,6.空气的减湿处理 空气的减湿处理对于某些要求相对湿度较小的生产工艺和产品贮存有十分重要的作用。在一些地下建筑里，空气的减湿也是通风空调工程的一项主要任务。 下面介绍几种常用的减湿方法。 （1） 加热通风法 如果室外空气含湿量低于室内空气的含湿量，就可以将经过加热的室外空气送入室内，同时从室内排出同样数量的潮湿空气，从而达到减湿的目的。只要条件允许，应优先考虑采用这种方法。,3.2.2 常用空气处理设备,（2） 冷冻减湿法 由生活常识可知，放在冰箱里的物品容易干燥。冷冻除湿法就是利用制冷设备，将被处理空气的温度降低到它的露点温度以下，除掉空气中析出的水分(降低含湿量)，再将空气温度升高，达到除湿和升温两个目的。,3.2.2 常用空气处理设备,冷冻除湿机由制冷和送风两个系统组成，如图3.2.16所示。待处理的空气通过制冷系统的蒸发器时，由于蒸发器表面温度低于空气露点，于是被处理空气冷却到露点以下，析出一部分水汽变为凝结水，从而达到了减湿目的。经过冷却减湿的空气再通过制冷系统的冷凝器时，又被冷凝器升温，从而降低了空气的相对湿度。 冷冻除湿机可以连续工作，性能可靠，使用管理比较方便。但它的初投资大，消耗金属较多，噪声也较大。,3.2.2 常用空气处理设备,（3） 固体吸湿剂除湿法 固体吸湿剂有两种类型：一种是具有吸附能力的多孔性材料，如硅胶(SiO2)等，在吸湿后仍保持固体形态不变；另一种是具有吸湿性能的固体，如氯化钙(CaCl2)等，在吸湿后逐渐变为液态，最后失去吸湿能力。 丧失了吸湿能力的吸湿剂可以通过处理再生，如用高温空气将吸附的水分带走(如硅胶)或用加热蒸煮法使吸收的水分蒸发掉(如氯化钙)，使其重新获得吸湿能力。,3.2.2 常用空气处理设备,7.组合式空气处理机组 组合式空气处理机组或称空调箱，是集中设置各种空气处理设备的专用小室或箱体，可分为组合式空调机组和整体式空调机组。 组合式空调机组是利用冷水、热水或蒸汽为媒质，完成对空气的过滤、冷（热）湿、消声、热回收、新回风处理与混合等处理的组合机组。常用标准构件或标准段组成各功能不同的箱体，再由各功能箱体组合成所需要的机组。标准的分段大致有回风机段、混合段、预热段、过滤段、表冷段、喷水段、蒸汽加湿段、加热段、送风机段等，可以根据需要灵活选择，或加以组合，满足空气处理与输送的要求。,3.2.2 常用空气处理设备,8.整体式空调机组 整体式空调机组实际上是一个小型的空调系统，因其初投资低、安装方便、使用灵活等特点，得到广泛的应用。 （1） 机组形式与分类 机组形式与分类如表3.2.2（见P211）所示。,3.2.2 常用空气处理设备,（2） 整体式空调机组的主要专用名词 名义供冷量：机组在规定的行动工况下的总制冷量，单位是W或kW。 名义供热量：机组在规定的行动工况下供给的总热量，单位是W或kW。 机组余压：机组克服自身阻力后在出风口处的动压和静压之和，单位是Pa。 水阻力：机组进出口的水静压力差，单位是Pa。,3.2.2 常用空气处理设备,（3） 运行工况的规定（常用的设定条件） 冷盘管的进、出水温升为5 。 热盘管的进水温度为60 。 蒸汽盘管的进汽压力为70 kPa，温度为112 。 （4） 测定机组名义风量、机组出口余压和输入功率时的运行工况如表3.2.3（见P212）所示。 （5） 测定机组名义供热量、名义供冷量时的运行工况如表3.2.4 （见P212）所示。,3.2.2 常用空气处理设备,（6） 机组名义工况时性能指标 能效限定值是在额定工况条件下能效比的最小允许值。表3.2.5 （见P213）为房间空气调节器的能效限定值。 表3.2.6 （见P213）为空气调节器的能效限定值。 名义工况性能系数（COP）是指在规定的名义工况下，机组的制冷量（制热量）除以总消耗功率所得出的比值，单位为kW/kW。,3.2.2 常用空气处理设备,能源效率等级是表示产品能源效率高低差别的一种分组方法，依据能效比或性能系数的大小确定。按名义工况制冷性能系数或能效比大小，将机组分为五级，1级能源效率最高，是今后努力的目标，2级为节能评价值，3级和4级是平均值，5级为合格值，在未来可能是被淘汰产品。 空调机节能评价值是在名义制冷工况和规定的条件下，节能型空调机应达到的能效比最小值。各类空调器常以能源效率等级2级为节能评价值。,3.2.2 常用空气处理设备,以房间空气调节器为例：用于制冷量小于或等于14 kW，气候类型为T1，采用空气冷却冷凝器、全封闭型电动机压缩机。表3.2.5 （见P213）为能效限定值，表3.2.7 （见P213）为空调器能源效率等级指标，即产品不得低于此额定能源效率等级值。,3.2.2 常用空气处理设备,3.2.2 常用空气处理设备,图3.2.7 粗效过滤器形式,3.2.2 常用空气处理设备,图3.2.8 粗效过滤器安装方式,3.2.2 常用空气处理设备,图3.2.9 玻璃纤维过滤器 (a) 外形；(b) 断面形状；(c) 安装形式示意图,3.2.2 常用空气处理设备,图3.2.10 泡沫塑料和无纺布过滤器 (a) 泡沫塑料过滤器；(b) 无纺布过滤器,3.2.2 常用空气处理设备,图3.2.11 自动移动过滤器 (a) 金属网滤料；(b) 百叶式滤网,3.2.2 常用空气处理设备,图3.2.12 表面式空气加热器 (a) 光管式；(b) 肋片式,3.2.2 常用空气处理设备,图3.2.13 喷水室构造示意图,3.2.2 常用空气处理设备,图3.2.14 干蒸汽加湿器,3.2.2 常用空气处理设备,图3.2.15 电热式加湿器,3.2.2 常用空气处理设备,图3.2.16 冷冻除湿机工作原理图,3.2.3 集中空调水系统,1.空调冷冻水形式 按不同的分类方法，空调冷冻水系统可分为下列几种形式: （1） 同程式与异程式 按空调末端装置的水流程分为同程式和异程式系统 同程式系统是水流经各用户回路的管长相等或接近，又分为水平管路同程、垂直管路同程和水平与垂直管路同程三种,如图3.2.17所示。水平管路同程是每个水平支路的供水管与回水管长度之和相等。垂直管路同程是每层用户的垂直供水与回水管路长度之和相等。水平与垂直管路同程是每个支路用户的水平与垂直的供水、回水管长度之和相等。,异程式系统是每个用户供、回水管路长度不相等。 空调冷冻水系统一般宜采用同程式。 （2） 开式系统与闭式系统 按水系统的水压特征情况分为开式系统和闭式系统，如图3.2.18所示。在开式系统中，水泵从开式水箱中吸水，送入冷水机组后，供给用户（或冷却塔）末端后再经回水管流入开式水箱中。水泵扬程应克服管网与设备的阻力，还应包括从水箱到管路最高点的提升高度 闭式系统是一个封闭回路，水泵只须克服管网与设备的阻力，与系统高度无关。,3.2.3 集中空调水系统,（3） 双管制与四管制 按冷、热水的设置方式分为两管制和四管制。 冷热水管共用一组供、回水管道的系统称为双管制，即一根供水管，一根回水管。冷热水管分开设置供、回水管的系统称为四管制，即冷冻水供水管、冷冻水回水管、热水供水管、热水回水管各一根。如图3.2.19所示。 双管制的特点 冷、热源分别按季节变化切换交替使用，不能同时向末端装置供冷水和热水，适用于建筑物功能较单一、舒适性要求相对较低的场所，投资相对较低。,3.2.3 集中空调水系统, 四管制的特点 冷、热源可同时使用，末端装置内可配冷、热两组盘管，以达到向末端装置同时供冷水和热水的要求，实现对空气进行冷却和再热的处理，满足相对湿度要求。对于分内区和外区的或供冷、供热需求不同的房间，通过配置冷、热盘管或单冷盘管等措施，满足不同空调房间的需求。因此，四管制系统适用于对室内空气参数要求较高的场合，但投资较高。,3.2.3 集中空调水系统,(4) 定流量与变流量系统 按末端装置用户侧系统水流量是否恒定分为定流量系统和变流量系统。 定流量系统 定流量系统指空调水系统中输配管路的流量保持恒定，空调房间的温度调节由末端装置调节风量或由末端装置前的三通阀调节进入末端装置的水量等手段实现。 如图3.2.20所示，末端装置配置电动三通阀，根据空调房间的控制参数，三通阀调节支流支路和旁通支路的流量，改变进入末端装置的水流量，但整个输配管网中水流量不变。如果取消此三通阀，不设任何流量控制阀门，也是一个定流量系统。,3.2.3 集中空调水系统,系统特点是：控制简单，但水系统运行不节能，适用于冷水机组的总台数不超过2台的小型空调系统。 变流量系统 变流量系统指输配管网中的水流量随进入末端装置的水流量的变化而变化。 图3.2.21所示是一次泵变流量系统。末端装置的流量随两通电动阀的调节而改变，输配管网的流量也随之改变，但通过冷水机组的水流量因有压差旁通管而不改变或变化很小，若系统采用工频泵，则水泵运行能量不能节省。,3.2.3 集中空调水系统,一次泵系统适用于中、小型工程或负荷性质比较单一和稳定的较大型工程。 图3.2.22所示是设有一次泵、二次泵的变流量系统。用户根据室内温度控制器发出的信号来调节两通阀的流量，同时要求输配管网流量也相应变化，即通过控制二次泵的运行流量来实现，如控制水泵的运行台数或变频控制，使输配管网中的流量达到平衡。同时，冷源侧的水流量利用盈亏管保持恒定。 二次泵系统适用于系统较大、各环路负荷特性或水流阻力相差较大的系统。,3.2.3 集中空调水系统,2.分区与分环路 （1） 按功能不同分环路 在同一建筑中，可能有许多不同功能要求的房间，如办公室、客房、商场、餐馆等，这些房间的使用功能、使用时间均不同，如果从空调冷热源机房中引出同一管路供冷或供热则不利于节能，而且管路维修时整个系统均受影响。因此，按不同功能区域的需要，在冷热源站内设置控制阀网，分路配置管路，以达到维护管理方便、节能等优点。,3.2.3 集中空调水系统,（2） 按高度不同分区 在空调水系统中，有许多设备、附件、阀件等装置，其承压能力均不同，如风机盘管的承压可达1.6 MPa，而标准型的冷水机组的蒸发器承压值为1.0 MPa，管网接口是承压的薄弱点，且在系统中难以避免。所以，在高层建筑空调水系统超过一定高度时，应进行高、中、低等分区，保证系统的安全。图3.2.23为空调水系统分区示意图。,3.2.3 集中空调水系统,3.冷却水系统 （1） 系统形式 开式冷却水系统可分为直流式、混合式和循环式三种。直流式是冷却水温度升高后直接排放，不重复使用，只在小型系统和水源充足地区考虑，水源可为地表水、地下水或自来水；混合式是将一部分已用过的冷却水与深井水混合后用水泵送到冷凝器使用；循环式是冷却水温度升高后送入蒸发式冷却装置冷却降温，再送入冷凝器循环使用，降低水消耗量。 图3.2.24所示为自然通风条件下的冷却水循环系统。图3.2.25所示为机械通风条件下的冷却水循环系统,3.2.3 集中空调水系统,（2） 水源热泵系统 水源热泵系统可分为水环路热泵系统、地下水水源热泵系统和土壤源热泵系统三大类。 水环路热泵空调系统 它是利用水环路将小型的水空气热泵机组并联在一起，组成一个以回收建筑物内余热为主要特点的热泵供暖、供冷空调系统，其节能和环保效益明显。图3.2.26为水环路热泵系统原理图。它主要由室内水源热泵、水环路管道系统及冷却塔、水水换热器、加热设备、水泵等组成。其系统结构紧凑，布置灵活，环路水管可不保温，可同时供冷和供热，便于分户计量，但设备费用高，维修工作量大。,3.2.3 集中空调水系统, 地下水水源热泵系统 图3.2.27所示是以地下水为水源的间接供水、开式系统、深井回灌的热泵系统。 土壤源热泵系统 它是以土壤为热源的水水或水空气热泵系统，将盘管换热器埋入地下构成封闭系统，在冬季取热，夏季将冷凝热散入土壤中。埋管可分为水平式和垂直式两种，水平式埋深为12 m，经济实用，但需场地大；垂直式埋深为30150 m，占地少，机组性能稳定，应用较广。,3.2.3 集中空调水系统,4.水系统附件 （1） 补偿器 空调水系统中常用的补偿器有方形和波纹管式。方形补偿器价格低廉，适用于小管径系统；波纹管式补偿器便于安装，使用可靠，但轴向推力大，造价高。此外，还有一种是套筒式补偿器，其补偿量大，推力小，价格低，但密封困难，易漏水，因此一般不在空调水系统中使用。,3.2.3 集中空调水系统,（2） 水的处理 在开式冷却水系统中，由于水与空气接触、水的蒸发等原因，使水中溶解氧达到饱和、钙离子析出结垢、灰尘增加、产生微生物等，将对金属产生电化学腐蚀，并影响换热器传热；对于闭式系统，由于水温变化、补水等，也易产生溶解氧较高和结垢等问题，因此，均应进行水处理。 水处理方法有物理处理和化学处理两大类。物理法装置有内磁型水处理器、电子型水处理器，其使用简单，无须保养管理，不占面积，适合在中小工程中使用。化学法是在水系统中加化学药物，加药方法有膨胀水箱内投药、加药罐旁通加药、自动加药装置等。,3.2.3 集中空调水系统,（3） 定压设备 常用的定压装置有开式膨胀水箱和闭式气体定压罐。膨胀水箱结构简单，造价低，对水压的稳定性好，补水方便，且易控制，但必须安装在系统的最高点。气体定压罐安装不受系统高度限制，常设于机房内，但压力波动较大，造价较高，用于无法设置膨胀水箱的系统中。,3.2.3 集中空调水系统,3