燃气锅炉离心式制冷机组机房设计说明书.doc

沈阳市某综合楼冷热源机房设计摘 要本设计为沈阳市某综合楼空调冷热源设计和空调冷热源自控设计。建筑面积为127600m3，有地下一层，地上19层。通过计算，系统总的制冷量为2467KW,制冷机组采用活塞式空冷制冷机一台，型号YKAAAAP45CJF，制冷量为1230kw,根据房间的功能，夏季提供7/12冷冻水；冬季由板式换热机组提供50/60的热水供空调系统使用。全年采用一台热水锅炉为桑拿洗浴中心提供50卫生热水。本设计采用一台半容积式换热器，三台板式换热器。为了提高水力稳定性，使流量均匀分配，水系统管路采用补水泵补水和定压。第二部分是空调冷热源自动控制，它采用先进的变流量技术。夏季根据冷负荷和供回水参数进行变流量运行调节；冬季根据热负荷和供回水参数进行变流量运行调节。它们都是使用模糊控制算法。本自控还包括其它多种功能，比如：检测，控制。通过本次设计是室内环境得到改善，达到了设计要求。关键词：空调冷热源；制冷机组；半容积式换热器；板式换热器；热水锅炉；自控；变流量AbstractThe design includes the cooling and heating source for air-conditioning system and automation system of a complex building in Qingdao. The gross floor area is about 127600m2, There arc nineteen floors and one floor underground. The cold duty is 2467kW and the hot duty is 4800 KW . TO: choose 3screw water-cooled refrigeration unit,and the models YKAAAAP45CJF. Their maximal burning of natural gas arc 1230kW. this design uses two water-cooled refrigeration unit as cold and heat source, the summer and 7 / 12 cooling water; winter months when the plate heat exchanger unit for providing 50/60 hot water air conditioning systems. 50 bathing water is provided directly by three vacuum hot water units around the whole year. In order to raise the watcrpowcr stability, making the even distribution of volume of flow, the system uses Make-up water pump to supply water and the pressure was stabilized.The second part of the project is automation system design for the substation. The automation system adopts the advanced variable flow technologies. The flow rate will be changed according to the summer cooling load and parameters of supply and return water. In winter, the flow rate will be changed according to the heat load and parameters of supply and return water. They use fuzzy control theories. The automation design still includes other usual functions such as scanning, alarming and controlling for the system. the air-condition room as well as refrigerator house drawing. The designing make the environment of indoor improved. Has achieved the design requirement.Key Words: Cooling and heating source, refrigerating unit, Half the volume heat exchanger, heat exchanger, hot-water boiler, Automation, Variable fluid control.摘 要IAbstractII1.工程概况及设计原始资料、设计依据51.1 工程概况 设计原始资料及设计依据52空调系统概述62.1气象参数62.2室内设计参数：62.4空调系统划分73空调负荷及新风量计算(计算详细过程见附录)83.1空调冷湿负荷计算8计算依据错误！未定义书签。4空调冷热源方案确定154.1空调冷热源一般设计原则154.2常见空调冷热源及组合方式154.3空调冷热源方案确定175空调冷热源管路系统设计及主要设备选择185.1空调冷热源管路系统设计原则185.2空调水系统管径的确定水利计算185.3冷冻水系统设计205.3.1一次泵冷冻水系统205.3.2二次泵冷冻水系统205.3.3泵的分类205.3.4冷冻水系统的选型235.4冷却水系统设计295.4.1冷却水系统形式295.4.2冷却水系统的选型295.5 热水系统设计325.5.1空调热水设计325.5.2空调热水系统设计325.5.3空调热水系统的设备选型325.5.4卫生热水设计355.5.5卫生热水系统设备选型355.6定压系统设计375.6.1定压方式375.6.2补水系统的选型385.7空调水系统的泄水及排气405.8空调水系统的水质管理405.9空调管路系统的保温与防腐405.9.1常用管道保温厚度表405.9.2管道防腐415.9.3管道除锈425.9.4管道防腐检测425.10空调管路系统的管材及设备、附件的安装436空调冷热源系统运行调节及控制4761空调冷热源系统运行调节原理476.1.1楼宇自控系统47612空调冷热源系统运行调节原理566.1.3 变频控制关键技术586.2.1空调冷热源控制系统的划分596.2.2空调冷热源控制系统各子系统的控制5963空调冷热源控制系统的安装616.3.1空调冷热源系统设备的安装616.3.2空调冷热源系统电缆敷设626.3.3空调冷热源系统仪表安装626.3.4空调冷热源系统安装要求626.4空调冷热源系统调试626.4.1控制系统设备的调试626.4.1控制系统仪表的调试62结论64致谢641.工程概况及设计原始资料、设计依据1.1 工程概况 设计原始资料及设计依据建筑概况:1 本次设计选择的对象是辽宁沈阳市某住宅商用楼空调设计， 东经123.43度，北纬41.77度，据热工气象分区为严寒地区B区。本工程是集商场、洗浴、办公为一体的综合性建筑。建筑正立面为南向，该建筑物地上19层，地下1层。其中，地下1层为车库等，地上1-3层为商用部分，4-6层为洗浴、桑拿部分，7-19层为办公部分。本次设计为该建筑的冷热源机房设计，已达到冬夏季的热工要求。 2 冷热媒参数可根据冷源情况确定，也可给定。对未给出冷热媒参数的，应按照设计规范和技术措施的要求选取，一般空调系统冬季空调热水60/50C，采暖热水85-60夏季空调冷水7/12C；3 其他要求：建筑附近有一二次换热站，所以冬季采暖可以优先考虑使用外网的热媒进行换热。设计依据民用建筑供暖通风与空气调节设计规范GB 50736 2012实用供热空调设计手册(第二版)2009全国民用建筑工程设计技术措施_暖通空调动力空气调节设计手册公共建筑节能设计标准（GB50189-2005）高层民用建筑设计防火规范（GB50045-95）（2005版）公建筑给排水工程作者 吕秀萍建筑设备施工技术与管理作者 丁云飞暖通空调气象资料集暖通空调制图标准 GB/T50114-2010通风与空调工程施工及验收规范 GB50243-2002建筑设备专业设计技术措施燃油燃气锅炉房设计手册2空调系统概述2.1气象参数沈阳地区的空调室外参数为： 经度东经纬度北纬夏季大气压(mbar)夏季空调室外干球温度夏季空调室外湿球温度夏季空调日平均温度夏季计算日较差()1234341.77750.031.625.5288.9冬季大气压(mbar)冬季空调室外干球温度最低日平均温度冬季计算日较差()766.0-20-24.912.22.2室内设计参数：室内要求温度夏季保持26，室内相对湿度60%；冬季保持20度，室内相对湿度60%。2.3空调系统概述近 年 来，各 种大、中 型 供 冷、供 热 的 中 央 空 调 工 程 越 来 越 受 到 各 行 各业人们 的重 视。中央空调系统广泛应用于各类大型空调工程，改善和提高了人们工作和居住环境的质量及生活和健康水平。随着功能齐全的现代化新建筑，尤其是高层建筑不断涌现，中央空调将成为人们生活和工作中不可缺少的设备。中央空调系统的构成：1冷冻机组这是中央空调的制冷源通往各个房间的循环水由冷冻机组进行内部热交换，降温为冷冻水2冷却水塔冷却水塔用于为冷冻机组提供“冷却水；3外部热交换系统外部热交换系统由两个循环水系统组成；（1）冷冻水循环系统 由冷冻泵及冷冻水管道组成。从冷冻机组流出的冷冻水由冷冻泵加压送入冷冻水管道，在各房间内进行热交换，带走房间热量，使房间内的温度下降。从冷冻机组流出、进入房间的冷冻水简称为出水：流经所有的房间后回到冷冻机组的冷冻水简称为回水。（2）冷却水循环系统 由冷冻泵、冷却水管道及冷却塔组成。冷冻机组进行热交换，使水温冷却的同 时 额 必 将 释 放 必 释 放 大量 的 热 量。该 热 量 被 冷 却 水 吸 收，使 冷 却 水 温 度 升 高。冷 却泵将升了温的冷却水压入冷却塔，使之在冷却塔与大气进行热交换，然后在将降了温的冷却水，送回到冷却机组。如此不断循环，带走了冷冻机组释放的热量。流进冷冻机组的冷却水简称为进水；从冷冻机组流回冷却塔的冷却水称为回水。4冷却风机有两种情况：（1）室内风机安装于所有需要降温的房间内，用于将由冷冻水冷却了的冷空气吹入房间，加速房间内的热交换。（2）冷却塔风机 用于降低冷却塔中的水温，加速将回水带回的热量散发到大气中去。可以看出，中央空调系统是工作过程室一个不断地进行热交换的能量转换过 程 。在 这 里，冷 冻 水 和 冷 却 水 循 环 系 统 是 能 量 的 主 要 传 递 者。因 此，对 冷 冻 水 和冷却水循环系统的设计便是中央空调系统设计的重要组成部份。本工程建筑附近有一二次换热站，所以冬季采暖采用外网的热媒。用板式换热器将其换成空调系统适合的温度。2.4空调系统划分空调系统划分原则序号依 据划 分 原 则 1负荷特性根据不同朝向划分为不同的系统；根据室内发热量的大小分成不同的区域，分别设置系统；根据室内热湿比大小，将相同或相近的房间划分为一个系统2使用功能按房间的功能、用途、性质，将基本相同的划分为一个区域或组成一个系统；按使用时间的不同进行划分，将使用时间相同或相近的对象划分为一个系统3空调房间的平面布置将临外墙的房间和不临外墙的房间分为“外区”与“内区”，分别配置空调系统4建筑层数在高层建筑中，根据设备、管道、配件等的承压能力，沿建筑高度方向上划分为低区、中区、高区，分别配置空调系统；有时，为了使用灵活，也可按高度方向将若干层组合成一个系统。分别设置空调系统5空调基数根据可控制精度，将室内温、湿度基数，洁净度和噪声等要求相同或相近的房间划分为一个系统6空调精度根据空调控制精度，将室内温、湿度允许波动范围相同或相近者划分为一个系统；室温允许波动范围为0.10.2的房间，宜设单独系统在本工程中建系统参照空调系统的划分原则可以将其划分为3个系统，具体是根据建筑的用途使用时间不同来划分的。这三个系统分别为商场部分、洗浴桑拿部分、办公部分。3空调负荷及新风量计算(计算详细过程见附录)3.1空调冷湿负荷计算四.计算依据1.通过围护结构的基本耗热量计算公式Qj = aFK(tn - twn)Qj基本耗热量,WK传热系数,W/()F计算传热面积,tn冬季室内设计温度,twn采暖室外计算温度,温差修正系数2.附加耗热量计算公式 Q = Qj(1 + ch + f + lang ) (1 + fg) (1 + jan)Q 考虑各项附加后，某围护的耗热量Qj某围护的基本耗热量ch 朝向修正f 风力修正lang两面外墙修正fg房高附加jan间歇附加率3.冷风渗透计算Q = 0.28CPpwnV(tn - twn)Q 通过门窗冷风渗透耗热量，WCp干空气的定压质量比热容=1.0056kJ/(kg)pwn采暖室外计算温度下的空气密度，kg/m3V渗透冷空气量，m3/htn冬季室内设计温度，twn采暖室外计算温度，（1）通过门窗缝隙的冷风渗透耗热量计算V = L0l1mbL0在基准高度单纯风压作用下，不考虑朝向修正和内部隔断的情况时,每米门窗缝隙的理论渗透冷空气量，m3/(mh)L0 = a1 (pwn v02/2)ba1外门窗缝隙渗风系数，m3/(mhPab)当无实测数据时，可根据建筑外窗空气渗透性能分级标准采用v0基准高度冬季室外最多方向的平均风速，m/sl1外门窗缝隙长度，应分别按各朝向计算，mb门窗缝隙渗风指数，b 0.560.78。当无实测数据时，可取b=0.67m风压与热压共同作用下，考虑建筑体型、内部隔断和空气流通因素后，不同朝向、不同高度的门窗冷风渗透压差综合修正系数m = CrCf(n1/b + C)chCr热压系数Cf风压差系数，当无实测数据时，可取0.7n渗透冷空气量的朝向修正系数Ch高度修正系数ch = 0.3h0.4h计算门窗的中心线标高C作用于门窗上的有效热压差与有效风压差之比，按下式计算：C = 70 (hz - h) / (cfv02h0.4) (tn- twn) / (273 + tn)hz单纯热压作用下，建筑物中和界标高（m），可取建筑物总高度的二分之一tn建筑物内形成热压作用的竖井计算温度（楼梯间温度），（2）忽略热压及室外风速沿房高的递增，只计入风压作用时的渗风量V = (lLn) l 房间某朝向上的可开启门、窗缝隙的长度，mL每米门窗缝隙的渗风量，m3/(mh)，见表5.1-7（详见实用供热空调设计手册）n渗风量的朝向修正系数，见表5.1-8（详见实用供热空调设计手册）（3）换气次数法L = KVf L房间冷风渗透量，m3/hK换气次数，1/h,见表5.1-13（详见实用供热空调设计手册）Vf房间净体积，m3（4）百分比法计算冷风渗透耗热量Q = QonQ通过外门窗冷风渗透耗热量Qo围护结构总耗热量，Wn渗透耗热量占围护结构总耗热量的百分率，%4.外门开启冲入冷风耗热量计算公式Q = QjkqQ通过外门冷风侵入耗热量Qj某围护的基本耗热量kq外门开启外门开启冲入冷风耗热量附加率冬季空调负荷统计面积()冬季总热负荷(含新风/全热)(KW)冬季室内热负荷(全热)(KW)冬季总湿负荷(含新风)(kg/h)冬季新风量(m3)冬季新风热负荷(KW)地下车库热负荷(KW)2006047801185.8-1151.81228202919675 冬季负荷统计参数面积()冬季总热负荷(含新风/全热)(W)冬季室内热负荷(全热)(W)冬季总湿负荷(含新风)(kg/h)冬季室内湿负荷(kg/h)冬季新风量(m3)冬季新风热负荷(W)冬季空调负荷统计1楼层1800677991102652-219.6480252005753392楼层1800677991102652-219.6480252005753393楼层1800677991102652-219.6480252005753394楼层142023773587372-71.756053401503635楼层142023773587372-71.756053401503636楼层142023773587372-71.756053401503637楼层8009862341544-21.35602400570798楼层8009862341544-21.35602400570799楼层8009862341544-21.356024005707910楼层8009862341544-21.356024005707911楼层8009862341544-21.356024005707912楼层8009862341544-21.356024005707913楼层8009862341544-21.356024005707914楼层8009862341544-21.356024005707915楼层8009862341544-21.356024005707916楼层8009862341544-21.356024005707917楼层8009862341544-21.356024005707918楼层8009862341544-21.356024005707919楼层800174319117241-21.3560240057079四.计算依据1.外墙、屋顶传热形成的逐时冷负荷 (冷负荷系数法)Q = KoFo(tlo- t dl)CaCp-tnKo传热系数，W/（m2）Fo外墙和屋顶的面积，m2tlo墙体或屋面冷负荷计算温度的逐时值，tdl围护结构的地点修正系数，Ca外表面放热系数修正值Cp围护结构外表面日射吸收系数的修正值tn室内设计温度，外墙、架空楼板或屋面的传热冷负荷 (谐波法)Q = KF(T- + - Tn) K传热系数，W/（m2）F计算面积，m2计算时刻，h-温度波的作用时刻，即温度波作用于外墙或屋面外侧的时刻，hT-作用时刻下的冷负荷计算温度，简称冷负荷温度，负荷温度的地点修正值，见表20.3-1和表20.3-2的表注，Tn室内设计温度，2.外窗传热部分Q =FchKchCK1Ck2(tlc + td2)-tnKch外窗传热系数，W/（m2）Fch外窗窗口面积，m2tlc外窗的逐时冷负荷计算温度，td2外窗逐时冷负荷计算温度的地点修正值CK1不同类型窗框的外窗传热系数的修正值CK2有内遮阳设施外窗的传热系数修正值tn室内设计温度，太阳辐射热部分Q = CsCnCaFlJch。zdCcl。ch+（Fch-F1）Jsh。zdC（cl。ch）NCs窗玻璃遮挡系数Cn窗内遮阳设施的遮阳系数Ca窗的有效面积系数F1窗上受太阳直接照射的面积，m2Jch。zd透过标准窗玻璃的太阳总辐射照度，W/m2Jsh。zd透过标准窗玻璃的太阳散热辐射照度，W/m2Ccl。ch冷负荷系数（C（cl。ch）N为北向冷负荷系数），无因次，按纬度取值，并考虑“有遮阳和无遮阳”的因素Fch外窗面积（包括窗框，即窗的窗洞面积），m23.内围护结构Q K F (tlstn)，tls tw.pj +tlsK内围护结构的传热系数,W/(m2)F内围护结构的面积，m2tls邻室计算平均温度，tn室内设计温度，tw.pj设计地点的日平均室外空气计算温度，tls邻室计算平均温度与夏季空调室外计算平均温度的差值,4.新风、渗透W 1/1000wL(dw dn) 湿负荷Qx = 1/3.6wL(tw-tn) 显热负荷Qq = 1/3.6wL(Iw-In) 全热负荷w夏季室外空调计算干球温度下密度：一般取：1.13kg/m3L空气量 m3/hdw室外空气含湿量，g/kg干空气dn室内空气含湿量，g/kg干空气tw室外空气调节计算干球温度，tn室内计算温度，Iw室外空气焓值，kJ/kg干空气In室内空气焓值，kJ/kg干空气5.人体冷、湿负荷冷负荷Qr= QsCCL + Qq ； Qs = nCrq1 ，Qq = nCrq2Qr人体散热引起的冷负荷，WQsCCL显热冷负荷CCL人体显热散热冷负荷系数Qq潜热冷负荷，Wq1不同室温和劳动性质时成年男子的显热量，Wn空调房间内的人数，人Cr群集系数q2每个人散发的潜热量，W湿负荷Wr nCrwWr人体的散湿量，g/hCr群集系数n空调房间内的人数，人w每个人的散湿量，g/h6.照明冷负荷Q Nn1Ccl（白炽灯和镇流器在空调房间外的荧光灯）Q （N1 + N2）n1Ccl（明装荧光灯：镇流器安装再空调房间内）Q N1n1n2Ccl （暗装荧光灯：灯管安在吊顶玻璃罩内）N白炽灯的功率，WN1荧光灯的功率，WN2镇流器的功率，一般取荧光灯功率的20%，Wn1灯具的同时使用系数，即逐时使用功率与安装功率的比例n2考虑玻璃反射，顶棚内通风情况的系数，当荧光灯罩有小孔， 利用自然通风散热于顶棚内时，取为0.5-0.6，荧光灯罩无通风孔时，视顶棚内通风情况取为0.6-0.8Ccl照明散热形成的冷负荷系数7.设备冷负荷q = n1n2n3n4N（电热设备）q = 1000n1n2n3N/Ccl （工艺设备和电动机都在室内） q = n1n2n3NCcl （仅工艺设备在室内）q = n1n2n3CclN(1-)/ （仅电动机在室内）N电热设备的安装功率，W n1同时使用系数，即同时使用的安装功率与总安装功率之比，一般为0.51.0n2安装系数，即最大实耗功率与安装功率之比，一般可取0.70.9n3负荷系数，即小时平均实际功率与设计最大实耗功率之比，一般取0.40.5n4通风保温系数电动机效率，可由产品样本查得，一般可取080.9Ccl电动设备和用具散热的冷负荷系数建筑冷负荷:=2467kw 总冷负荷(kw) 冷指标(w/m) 1-3层商场: 1166 2164-6层洗浴: 403 957-19层办公: 898 86地下车库面积()室外计算温度（）室内值班温度（）换气次数(/h)层高（m）空气体积比容（kJ/m3.k）采暖热负荷（KW）冬季热负荷指标(W/)4800-20564.50.75675101.25卫生热水负荷:由建筑给排水工程第一章关于气压给水水设备的设计计算包括气压水罐容积确定及水泵配置，计算步骤：（1） 首先确定用水定额和用水人数，求最高日的总用水量。（2） 根据小时变化系数求最高日最大小时用水量。（3） 水泵出水量为最大小时的1.2倍。 则系统的最高日最大小时用水量为： m3/h卫生热水的温度是50，自来水的温度是10.所以卫生热水的负荷为： Q=4.18X3.75X(50-10)=627KW4空调冷热源方案确定4.1空调冷热源一般设计原则 1.空调冷热源设备形式的确定与选择，应根据建筑物的空调规模、用途、冷热负荷、所在地区气象条件、能源结构与政策、价格及环保规定等情况，通过综合论证确定。2.发展城市区域供热是我国城市供热的基本政策，因此设计中应优先采用集中供热或区域供热；同时，优先考虑采用工矿企业余热作为空调制冷制热的热源，这更符合国家的能源政策。3.热电冷联产是利用现有的热电系统，发挥供热、供电和供冷为一体的能源综合利用系统。冬季用热电厂的热源供热，夏季采用溴化锂冷水机组供冷，可使热电厂冬夏负荷平衡，高效经济运行。因此，具有热电条件的商业或公共建筑群，应积极创造条件实施热电联产或热、电、冷联产系统。4.空调热源政策应遵循国家有关环保方面的规定和政策。如选择电动压缩式冷水机组，应考虑制冷剂对环境的影响。要符合蒙特利尔议定书与京都协议的有关规定。由于压缩式冷水机组的使用年限一般在20年以上，因此，采用过渡制冷剂（如R22、R123等）时，应考虑我国地禁用年限(中国2040年将全部停止使用).又如，锅炉和直燃机使用的燃料应优先选用天然气、城市煤气；当无燃气时，可用油，以减少对环境的影响。5.空调冷热源节能是设计中始终要贯彻的原则，主要原则如下。 优先采用天然气冷热源。 在条件允许的地区，应考虑利用冷却塔供冷方式。 回收与利用空调冷源中的冷凝废热。 在条件允许的地区，经技术经济比较后，可选用空气源热泵冷热机组、水源热泵冷热水机组作为中央空调冷热源。 宜选择节能性好的变水量系统（如一次泵变水量系统）。 选用部分负荷性能好的冷热源设备。6.在空调冷热源设计中，必须遵循国家对其安全防火等方面的有关规范、标准中的规定。(资料来源于 马最良 姚杨.民用建筑空调设计.第二版.北京：化学工业出版社，2009 419页 11.8.3)4.2常见空调冷热源及组合方式 目前，空调系统中常见的冷热源组合方式由一下方式：表4-1常见空调冷热源及组合方式组合方式制冷设备制热设备特点电动冷水机组供冷，锅炉供热 活塞式冷水机组，螺杆式冷水机组，离心式冷水机组燃煤锅炉，燃油锅炉，燃气锅炉，电锅炉电动冷水机组能效比高冷源、热源一般集中设置，运行及维修管理方便对环境有一定的影响占据一定的有效建筑面积夏季用电动冷水机组供冷，冬季用锅炉供暖溴化锂吸收式冷水机组供冷，锅炉供热热水型吸收式冷水机组，蒸汽型吸收式n冷水机组燃煤锅炉，燃油锅炉，燃气锅炉，电锅炉冬季锅炉供暖，夏季锅炉供蒸汽或热水，作为溴化锂吸收式冷水机组的动力与前1组合方式相比，有利于保护臭氧层，但对温室效应影响较大供冷时，安全性高、噪声小溴化锂吸收式冷水机组存在溴化锂对普通碳钢的腐蚀性，同时要求高的气密性电动冷水机组，热电站供热 活塞式冷水机组，螺杆式冷水机组，离心式冷水机组大型锅炉，汽/水换热器，水/水换热器由热电站作为热源供热，其锅炉容量大，自动化程度高，热效率可高达90以上可以取消分散的独立锅炉房，明显地改善环境具有电动冷水机组供冷的特点溴化锂吸收式冷水机组供冷，热电站供热热水型吸收式冷水机组，蒸汽型吸收式冷水机组燃煤锅炉，燃油锅炉，燃气锅炉，电锅炉冬季锅炉供暖，夏季锅炉供蒸汽或热水，作为溴化锂吸收式冷水机组的动力与序号1的组合方式相比，有利于保护臭氧层，但对温室效应影响较大供冷时，安全性高、噪声小溴化锂吸收式冷水机组存在溴化锂对普通碳钢的腐蚀性，同时要求高的气密性由热电站作为热源供热，其锅炉容量大，自动化程度高，热效率可高达90以上可以取消分散的独立锅炉房，明显地改善环境具有电动冷水机组供冷的特点直燃型溴化锂吸收式冷热水机组直燃型溴化锂吸收式冷热水机组直燃型溴化锂吸收式冷热水机组直燃机夏季供冷冻水，冬季供热水，一机两用，甚至一机三用与独立锅炉房相比，直燃机燃烧效率高，对大气环境污染小空气源热泵冷热水机组空气源热泵冷热水机组空气源热泵冷热水机组它是一种具有显著节能效益和环保效益的空调冷热源，应合理使用高位能空气是热泵的优良低位热源之一设备利用率高，一机两用省掉冷水机组的冷却水系统和供热锅炉房可置于屋顶，节省建筑有效面积设备安装和使用方便注意结霜和融霜问题地下井水源热泵冷热水机组地下井水源热泵冷热水机组地下井水源热泵冷热水机组除具有序号5和6的组合方式由于可供冷又可供热所带来的特点之外，还具有下列特点：地下井水是热泵优良低位热源之一，由于冬季地下水温度比空气温度高而稳定，故地下水热泵冷热水机组运行的使用系数高，而且运行稳定合理利用高位能源，能源利用率高使用灵活，调节方便适合用于地下水量充足、水温适当、水质良好、供水稳定的场合设计中要注意使用后的地下水回灌到取水的同一含水层中，并严格控制回灌水质量天然冷热源 蒸发冷却设备和冷却塔供冷、夜间自然供冷设备及全新风运行太阳能供暖设备、地热供暖设备是一种节能型的空调冷热源；利用新风供冷、冷却塔供冷、地热供暖等天然冷热源，可节省空调能耗天然冷热源一直存在于自然界中，对生态无害，选用天然冷热源对环境来说是一种非常安全的选择(资料来源于 马最良 姚杨.民用建筑空调设计.第二版.北京：化学工业出版社，2009 395页 11.1)4.3空调冷热源方案确定根据建筑附近资源分析，建筑附近有一个二次换热站，所以冬季采暖优先选用外网热媒。采暖方式确定以后就分析确定制冷方式，沈阳地处北方不适合实用空气源热泵，建筑附近绿地不充分，地下水源不充分。充分分析以后选择用电制冷。现在天然气充分，卫生热水供洗浴桑拿使用，需要全年使用，用燃气锅炉提供热媒，供卫生热水换热用。5空调冷热源管路系统设计及主要设备选择5.1空调冷热源管路系统设计原则空调管路系统设计主要原则如下：1空调管路系统应具备足够的输送能力，例如，在中央空调系统中通过水系统来确保渡过每台空调机组或风机盘管空调器的循环水量达到设计流量，以确保机组的正常运行；又如，在蒸汽型吸收式冷水机组中通过蒸汽系统来确保吸收式冷水机组所需要的热能动力。2合理布置管道：管道的布置要尽可能地选用同程式系统，虽然初投资略有增加，但易于保持环路的水力稳定性；若采用异程系统时，设计中应注意各支管间的压力平衡问题。3确定系统的管径时，应保证能输送设计流量，并使阻力损失和水流噪声小，以获得经济合理的效果。众所周知，管径大则投资多，但流动阻力小，循环水泵的耗电量就小，使运行费用降低，因此，应当确定一种能使投资和运行费用之和为最低的管径。同时，设计中要杜绝大流量小温差问题，这是管路系统设计的经济原则。4在设计中，应进行严格的水力计算，以确保各个环路之间符合水力平衡要求，使空调水系统在实际运行中有良好的水力工况和热力工况。5空调管路系统应满足中央空调部分负荷运行时的调节要求；6空调管路系统设计中要尽可能多地采用节能技术措施；7管路系统选用的管材、配件要符合有关的规范要求；8管路系统设计中要注意便于维修管理，操作、调节方便。9应注意问题（1）放气排污。在水系统的顶点要设排气阀或排气管，防止形成气塞；在主立管的最下端(根部)要有排除污物的支管并带阀门；在所有的低点应设泄水管。（2）热胀、冷缩。对于长度超过40m的直管段，必须装伸缩器。在重要设备与重要的控制阀前应装水过滤器。（3）对于并联工作的冷却塔，一定要安装平衡管。（4）注意管网的布局，尽量使系统先天平衡。实在从计算上、设计上都平衡不了的，适当采用平衡阀。（5）要注意计算管道推力。选好固定点，做好固定支架。特别是大管道水温高时更得注意。（6）所有的控制阀门均应装在风机盘管冷冻水的回水管上。（7）注意坡度、坡向、保温防冻。5.2空调水系统管径的确定水利计算 水管管径d由下式确定：4mw3.14 vd =式中mw-水流量, m/s； v-水流速, m/s建议，水系统中管内水流速按表一中的推荐值选用，经试算来确定其管径，或按表二根据流量确定管径。表一、管内水流速推荐值（m/s）管径1520253240506580闭式系统0. 40.50.50.60.60.70.70.90.81.00.91.21.11.41.21.6开式系统0.30.40.40.50.50.60.60.80.70.90.81.00.91.21.11.4管径100125150200250300350400闭式系统1.31.81.52.01.62.21.82.51.82.61.92.91.62.51.82.6开式系统1.21.61.41.81.52.01.62.31.72.41.72.41.62.11.82.3 水管类别流量（m3/h）流速（v/s）管径（mm）冷冻水供回水干管4152300冷却水供回水干管5042300主机蒸发器接管2082200主机冷凝器接管2522200冷冻水泵分支2082200冷却水泵2522200冷却塔自来水补水干管11.21.465冷却塔自来水补水支管5.61.250冷却塔泄水支管5.61.250冷却塔泄水干管11.21.565商城分支供回水管2011.72200洗浴分支供回水管69.51.43125办公分支供回水管156.51.34200分集水器总管4152300一次网供回水管1642200板换热进热出管552100二次网供回水管4102300板换冷进冷出1372200补水管4.50.9940泄水管4.50.9940锅炉供回水管24.11.680卫生热水供回水管4.50.9940卫生热水自来水补水管4.50.99405.3冷冻水系统设计空调冷冻水的形式很多，实际运用中可以根据需要组合成各种不同的系统。常见的典型系统如下：5.3.1一次泵冷冻水系统（1）一次泵定水量系统：只需要在末端水管上设置一个三通阀，当部分符合运行时，一部分水流量与负荷成比例的流过末端装置，另一部分从三通阀旁通管路流过，以保证冷量和负荷相适应。但水泵仍然按照设计流量运行，因此该系统的能耗较大，在实际应用中较少。（2）一次泵变流量冷冻水系统：只需要在管路系统的末端装置上设置一个二通阀。当负荷降低时二通阀关小，使末端装置中冷冻水的流量按比例降低，从而使被调参数保持在设计范围内。二通阀的调节过程中，管路的特性曲线将发生变化，因此系统负荷侧水流量也将发生变化。但是如果通过冷水机组的冷冻水量减少，将会导致冷水机组的运行稳定性变差，甚至会出现不安全运行问题，因此在系统的供、回水管之间安装另一条旁通管，管道上安装压差控制器，当用户流量减少时，供回水总管道中的压差增大，通过压差控制器使旁通阀开大，让部分水通过，而流经冷水机组的水流量基本保持不变。5.3.2二次泵冷冻水系统 二次泵系统主要是在负荷侧和冷源侧分别设置水泵，并在负荷侧和冷源侧之间的供回水总管上设有旁通管。冷源侧与冷水机组相对应的泵称为“一次泵”，负荷侧水泵称为“二次泵”。冷水机组、一次泵和旁通管道构成了一次环路。一次泵为定流量，保证冷水机组定水量运行。一次泵的扬程只用来克服一次环路的总阻力，因此并不节能。二次泵可根据各个环路的阻力选择水泵型号，也可以用不同形式的供水方式。二次泵克服了一次泵系统按最大阻力环路选择水泵扬程的弊端，同时保证了冷水机组定流量运行。总上所述，通过分析各种系统的优缺点，在本设计中我们选用一次泵变流量冷冻水系统。 本工程选用一次泵系统。5.3.3泵的分类水泵 的分类 水泵一般多以泵的结构和作用原理来分类，有时根据需要也按使用部门、用途、动力类型和泵的水力性能等进行分类。 (1)按使用部门分 有农业用泵(农用泵)、工作用泵(工业泵 )和特殊用泵等。 (2)按用途分 有水泵、砂泵、泥浆泵、 污水泵 、污物泵 、井用泵 、潜水电泵 、喷灌泵、家用泵、消防泵等。 (3)按动力类型分 有手动泵、畜力泵、脚踏泵、风力泵、太阳能水泵、电动泵、机动泵、水轮泵、内燃水泵、水锤泵等。 (4)按工作原理分有离心泵、混流泵、轴流泵、漩涡泵、射流泵、容积泵( 螺杆泵 、活塞泵、 隔膜泵 )、链条泵、电磁泵、液环泵。水泵的工作原理离心泵 的工作原理及特点 离心泵的工作原理水泵开动前，先将泵和进水管灌满水，水泵运转后，在叶轮高速旋转而产生的离心力的作用下，叶轮流道里的水被甩相四周，压入蜗壳，叶轮入口形成真空，水池的水在外界大气压力下沿吸水管被吸入补充了这个空间。继而吸入的水又被叶轮甩出经蜗壳而进入出水管。由此可见，若离心泵叶轮不断旋转，则可连续吸水、压水，水便可源源不断地从低处扬到高处或远方。综上所述，离心泵是由于在叶轮的高速旋转所产生的离心力的作用下，将水提相高处的，故称离心泵。离心泵的一般特点(1)水沿离心泵的流经方向是沿叶轮的轴向吸入，垂直于轴向流出，即进出水流方向互成90。(2)由于离心泵靠叶轮进口形成真空吸水，因此在起动前必须相泵内和吸水管内灌注引水，或用真空泵抽气，以排出空气形成真空，而且泵壳和吸