集中空调水系统风系统设计

1、 集中空调风、水系统集中空调风、水系统重庆市环能职校培训重庆市环能职校培训集中空调风、水系统集中空调风、水系统 目录目录一一 集中空调系统的基本概念集中空调系统的基本概念二二 集中空调系统的构成集中空调系统的构成三三 系统的工作原理系统的工作原理四四 空调冷热源设备，冷却设备空调冷热源设备，冷却设备五五 空调冷、热水系统空调冷、热水系统六六 空调冷却水系统空调冷却水系统七七 空调冷凝水系统空调冷凝水系统八八 空调送风系统空调送风系统九九 排风系统排风系统集中空调系统的基本概念集中空调系统的基本概念一、集中空调系统的基本概念一、集中空调系统的基本概念集中空调系统的分类集中空调系统的分类按处理空调

2、负荷的输送介质划分：按处理空调负荷的输送介质划分：（1 1）全空气系统）全空气系统（2 2）空气）空气水系统水系统（3 3）全水系统）全水系统（4 4）直接蒸发机组系统）直接蒸发机组系统 按服务对象的不同，集中空调又分为舒适性空调和工艺性按服务对象的不同，集中空调又分为舒适性空调和工艺性空调空调 舒适性集中空调舒适性集中空调：以室内人员为对象，创造出使人感到舒适的室内气候环境。民用建筑中的空调大多为舒适性空调。 工艺性集中空调工艺性集中空调：主要以生产工艺过程为对象，以满足生产工艺所要求的室内气候环境为主。工艺性空调对温度变化范围、湿度、空气洁净度和气流速度等往往有特殊要求。如电子厂房，烟厂，

3、环境实验室，洁净厂房等2022-2-12集中空调系统的基本概念集中空调系统的基本概念集中空调系统的基本概念按制冷方式的不同，空调又分为直接制冷系统和间接制冷系统。按制冷方式的不同，空调又分为直接制冷系统和间接制冷系统。 直接制冷系统直接制冷系统只包括制冷剂回路，制冷系统中的蒸发器直接和被冷却介质或空间相接触进行热交换，直接利用蒸发器冷却环境空气或冻结物。大家最熟悉最常见的就是家用的分体柜机，壁挂机。 间接制冷系统间接制冷系统 至少包括制冷剂和载冷剂两个回路，制冷剂首先冷却载冷剂，再通过载冷剂去实现冷却目的。冷水机组就属于间接制冷系统。间接制冷系统直接制冷系统集中空调系统的基本概念二、集中空调系

4、统的构成二、集中空调系统的构成 集中空调系统（间接式)由以下几部分组成：1.1. 冷，热源系统冷，热源系统 如常见的冷水机组（离心式，螺杆式），风冷热泵机组，水源热泵机组，热水锅炉等。 2.2. 能量输送与分配系统能量输送与分配系统 指在建筑物内部传递冷量或热量的空调水及其载体管路系 统，即空调水系统。 3.3. 空气处理系统空气处理系统 即空调末端设备，包括组合式空调机组、风机盘管机组和新风 机组等。4.4. 控制系统控制系统 指空调系统的运行控制装置。集中空调系统的基本概念三、集中空调系统的工作原理三、集中空调系统的工作原理集中空调系统的基本工作原理： 建筑物室内的热量通过四次热交换排放到

5、室外去，从而实现建筑物内部的制冷。 集中空调系统的基本概念集中空调制冷，就是将空调的冷负荷（热量）从室内转移到室外的过程，这是一个按照热力学第二定律进行的“逆卡若循环逆卡若循环”的过程。 。 室内空气循环冷冻水循 环制冷剂循 环冷却水循 环室外空气循环室内热量热量 空调冷热源、冷却设备空调冷热源、冷却设备冷水机组热水锅炉空气源热泵热水机组冷却塔2022-2-12空调冷热源、冷却设备空调冷热源、冷却设备 冷水机组冷水机组（1）离心式冷水机组）离心式冷水机组：（Q580KW，COP值高，单机容量大，多级压缩可在15%100%无级调节）（2）螺杆式冷水机组）螺杆式冷水机组：（Q=5801700KW，

6、COP值较高，可实现冷量无级调节）（3）涡旋式冷水机组：）涡旋式冷水机组：（Q100KW，振动小，噪声低，COP值较高）（4）活塞式冷水机组：）活塞式冷水机组：（Q580KW，系统简单造价低，振动大，COP值低）（5）吸收式冷水机组：）吸收式冷水机组：（Q=1703490KW，制冷量范围大，可实现无级调节，运动部件少，振动小，一次能源性能系数低）2022-2-12空调冷热源设备冷水机组 热水锅炉热水锅炉常压热水炉和真空热水炉常压热水锅炉也称之为无压热水锅炉，属于民用生活锅炉的范畴，常压热水锅炉是一种顶部设有通大气口，常压热水锅炉本体始终处于常压运行状态的热水锅炉，它的主要特点就是锅炉不承压，没

7、有安全隐患，主要用于供暖热水和卫生热水，是我们比较常见的锅炉品种之一有电热水炉；燃气热水炉；燃油热水炉；燃油燃气两用热水炉常压热水锅炉按结构型式可分为，直接式和间接式二种常压热水锅炉直接式热水锅炉的炉水直接参与循环，而间接热水锅炉的炉水不参与循环系统，通过内置换热器输送热量间接式和直接式热水锅炉在使用上有不同特点2022-2-12空调冷热源设备空调冷热源设备-热水锅炉热水锅炉2022-2-12空调冷热源设备空调冷热源设备-常压热水锅炉常压热水锅炉2022-2-12空调冷热源设备空调冷热源设备-常压热水锅炉常压热水锅炉 真空热水锅炉真空热水锅炉什么是真空?真空分为物理真空和工业真空两种。物理真空

8、是指没有任何粒子存在的空间，工业真空是指气压比一标准大气压小的气体空间，既常称之为负压状态，一般是用特殊的抽气机得到真空的真空锅炉的真空属于工业真空什么是真空热水锅炉真空锅炉是在封闭的炉体内部形成一个负压的真空环境，在机体内填充热媒水。通过燃烧或其它方式加热热媒水，由热媒水蒸发冷凝至换热器上，再由换热器来加热需要加热的水真空锅炉热量转换示意：2022-2-12空调冷热源设备空调冷热源设备-真空热水锅炉真空热水锅炉 真空锅炉的工作原理：利用水在低压情况下沸点低的特性，快速加热封密的炉体内填装的热媒水，使热媒水沸腾蒸发出高温水蒸汽，水蒸汽凝结在换热管上加热换热管内的冷水，达到供应热水的目的真空锅炉

9、内的热媒水，是经脱氧、除垢等特殊处理的高纯水，由工厂出厂前一次冲注完成，使用时在机组内部封闭循环（汽化凝结汽化），在运行过程中不增加不减少，在机组使用寿命内不需要补充或更换。一般是在-30Kpa以下的真空度运行，工作温度低于90特点是在锅炉本体内进行热交换，整机效率高达91%以上，启动后2-3分钟内可提供70-80热水， 效率高、供热快、换热好，使燃料费用节约20%以上。2022-2-12空调冷热源设备空调冷热源设备-真空热水锅炉真空热水锅炉 2022-2-12空调冷热源设备空调冷热源设备-真空热水锅炉真空热水锅炉 2022-2-12空调冷热源设备空调冷热源设备-真空热水锅炉真空热水锅炉 锅炉

10、的设置位置 一般设置在专用的机房内。可设在地下设备层，裙房屋面，建筑以外独立机房。 民用建筑中通常采用燃油，燃气或油气两用 燃油燃气锅炉热效率必须大于89% 烟囱的水平距离不能太长，否则会影响锅炉的出力甚至无法正常运行 锅炉房内需设置燃气泄漏监测报警装置，并与事故排风系统联动 应有大于站房面积10%以上的泄爆面2022-2-12空调冷热源设备空调冷热源设备-热水锅炉热水锅炉 一、空气源热泵热水机组工作原理、空气源热泵热水机组工作原理 空气源热泵热水器内专置一种吸热介质冷媒，它在液化的状态下低于零下20，与外界温度存在着温差，因此，冷媒可吸收外界的热能，在蒸发器内部蒸发汽化，通过空气源热泵热水器

11、中压缩机的工作提高冷媒的温度，再通过冷凝器使冷媒从汽化状态转化为液化状态，在转化过程中，释放出大量的热量，传递给水箱中的储备水，使水温升高，达到制热水的目的。系统组成: 空气源热泵中央热水机组一般由压缩机、冷凝器、蒸发器、节流装置、过滤器、储液罐、单向阀、电磁阀、冷凝压力调节水阀、储水箱等几部分组成2022-2-12空调冷热源设备空调冷热源设备-空气源热泵热水机组空气源热泵热水机组 1.低温低压制冷剂经膨胀机构节流降压后，进入空气交换机中蒸发吸热，从空气中吸收大量的热量Q1 2. 蒸发吸热后的制冷剂以气态形式进入压缩机，被压缩后，变成高温高压的制冷剂（此时制冷剂中所蕴藏的热量分为两部分：一部分

12、是从空气中吸收的热量Q1，一部分是输入压缩机中的电能在压缩制冷剂时转化成的热量Q2）； 3. 被压缩后的高温高压制冷剂进入热交换器，将其所含热量（Q1+Q2）释放给进入热换热器中的冷水，冷水被加热到55（最高达65）直接进入保温水箱储存起来供用户使用； 4. 放热后的制冷剂以液态形式进入膨胀机构，节流降压.如此不间断进行循环。2022-2-12空调冷热源设备空调冷热源设备-空气源热泵热水机组空气源热泵热水机组2022-2-12空调冷热源设备空调冷热源设备-空气源热泵热水机组空气源热泵热水机组2022-2-12空调冷热源设备空调冷热源设备-空气源热泵热水机组空气源热泵热水机组 冷却塔冷却塔是一种

13、特殊的热交换器，它利用水和空气的接触，通过热交换与质交换来排放冷却水所吸收的空调系统废热。 圆形逆流式冷却塔 方形横流式冷却塔 冷却塔的分类冷却塔种类繁多，分类方式也很多，下面介绍的是最常见的民用项目冷却塔。 按水和空气流动方向的相对关系分为逆流式 冷却塔、横流式冷却塔。 按形状分一般有圆形塔，方形塔。 按材质分一般有玻璃钢塔，金属塔。 空调冷却设备空调冷却设备-冷却塔冷却塔2022-2-12空调冷却设备空调冷却设备-冷却塔冷却塔空调冷却设备空调冷却设备-冷却塔冷却塔闭式冷却塔2022-2-12闭式塔工作原理2022-2-12 冷却塔的工作原理冷却水在冷却塔中的散热方式：接触散热和蒸发散热。

14、接触散热冷却水与空气接触时，视冷却塔进水温度Tw1与空气温度Tq1的不同，有三种传热情况： 当Tw1Tq1时，冷却水向空气传递热量，冷却水得到冷却； 当Tw1Tq1时，冷却水与空气无热量传递，冷却水温不变； 当Tw1Tq1时，空气向冷却水传递热量，冷却水温度升高。因此，当外界环境温度等于或高于冷却水温时，冷却塔的接触散热冷却失效。这时，其冷却效果将完全取决于冷却水的蒸发散热，冷却效果将明显降低。 空调冷却设备空调冷却设备-冷却塔冷却塔 评价冷却塔冷却性能的技术指标 衡量冷却塔的冷却性能常用三个指标： 冷却塔的进水温度Tw1和出水温度Tw2之差Tw，Tw被称 为冷却温差。温差Tw越大，则冷却效果

15、越好，所需的冷 却水流量越少。 出水温度Tw2和空气湿球温度Tv之差Tv，Tv 称为冷却幅 高，简称冷幅。Tv越小，则冷却效果越好。但Tv不可 能等于零，一般为34。温差Tw与冷幅Tv之比，称 为冷却效率，简称冷效， =Tw / Tv。 注：注：湿球温度Tv 代表在当地气温条件下，水可能被冷却的最低温度，也是 冷却塔出水温度的极限值。重庆地区的夏季计算湿球温度为27左右。 冷却塔的淋水密度。淋水密度指1m2有效面积上每小时所能 冷却的水量。淋水密度大，则冷却塔的运行效率高；淋水密 度小，则运行效率低。 空调冷却设备空调冷却设备-冷却塔冷却塔Building Information Modeli

16、ng BIM 建筑信息模型 3D CAD2022-2-12五五 空调冷热水系统空调冷热水系统 冷冻水冷冻水-在空调末端设备（如风机盘管，空调器）与冷水机组蒸发器之间传递冷量和热量的介质。 1 1、冷冻水的制造、冷冻水的制造 冷冻水系统的构成 冷冻水系统主要由冷水机组，冷冻水泵、空调末端设备，分水器、集水器、水处理装置，膨胀水箱及管路构成。系统的功能是将冷水机组与空调末 端设备连接起来，保证冷冻水按照我们设计所希望的流量通过供水管路输送和分配到各个空调末端设备进行热交换。空调冷热水系统空调冷热水系统空调冷热水系统冷冻水的产生过程在冷冻循环泵的驱动下，12冷冻水回水流入冷水机组蒸发器内的换热管，而

17、管外的液态制冷剂蒸发汽化从冷冻水中吸收大量汽化潜热，使其冷冻水温度由12 降低至7， 7的冷冻重新被输送至各末端设备，通过末端设备与室内空气进行热交换后上升至12。然后再次进行下一个循环，周而复始。可见7冷冻水是在冷水机组的蒸发器中制造出来的。 空调冷热水系统蒸发器蒸发器在离心式和螺杆式冷水机组中，常用的蒸发器主要是干式蒸发器和满液式蒸发器两种。 干式蒸发器 也称为直膨式蒸发器，制冷剂走管程，冷冻水走壳程。 满液式蒸发器 冷冻水走管程，制冷剂走壳程。 干式蒸发器 满液式蒸发器 空调冷热水系统 评价制冷性能的技术参数 制冷性能系数COP（Coefficient of Performance）：在

18、一定工况下制冷机的制冷量与所消耗功率之比，即单位消耗功率的制冷量。它是衡量制冷机动力经济性的指标， COP越大，制冷机的能源利用效率越高。 现行的节能设计标准对各型冷水（热泵）机组制冷性能系数作出了限制规定。即某一机型在一定制冷量范围，其制冷性能系数COP值不能低于一个限定值。例如：螺杆式冷水机组，制冷量在5281163KW范围时，COP值不小于4.3；离心式冷水机组，制冷量在5281163KW范围时，COP值不小于4.7。一般情况下离心式冷水机组COP值要高于螺杆式冷水机组。空调冷热水系统空调冷冻水的输送空调冷冻水的输送 集中空调冷冻水的分配、输送与循环，是通过管路系统和循环泵来实现的。管路

19、系统是输送冷冻水的载体；循环水泵为冷冻水提供输送动力。 空调冷冻水系统的形式多种多样，通常有以下几种划分方式：空调冷冻水系统的形式多种多样，通常有以下几种划分方式：（1） 按水压特性划分，可分为开式系统和闭式系统。（2） 按循环水流程划分，可分为同程式系统和异程式系统。（3） 按循环水系统的制式，分为二管制、三管制，四管制系统。（4） 按水流量特性划分，可分为定流量系统和变流量系统。（5）按水泵设置方式来分，分为一级泵系统和二级泵系统。空调冷热水系统（1 1）闭式系统与开式系统）闭式系统与开式系统 闭式系统 管路中的水不与大气接触，仅在系统最高点设置膨胀水箱。 闭式系统的优点： 管路不与大气接

20、触，无论系统运行或停止期间，管道内都充满水，管道和设备不易腐蚀。 水泵所需扬程仅由管路阻力大小决定，与建筑高度几乎无关，水泵扬程和功率较低。 系统简单。 闭式循环的缺点： 蓄冷能力小，低负荷时，冷水机组也需要经 常启动。 单靠膨胀水箱补水需要时间太长。通常会在冷冻机房内增设快速补水管。闭式系统示意图空调冷热水系统 闭式系统应用场合： 目前民用建筑集中空调系统大多采用闭式系统，其优点显而易见。 开式系统 管路之间有贮水箱或水池通大气，自流回水时，管路通大气。 开式系统的几种常见形式 空调冷热水系统 开式系统的优点： 冷水池有一定的蓄冷能力，可以减少冷冻机开启时间，增加 能量调节能力。 冷水温度波

21、动较小。 开式系统的缺点： 冷水与大气接触，循环水中含氧量高，易腐蚀管道； 水泵的扬程除需要克服管路阻力外，还需具有把水提升到某 一高度的压头，因此，水泵扬程和能耗较大； 如果采用自流回水，回水的管径较大，会增加投资。 开式系统应用场合： 当末端空调系统采用喷水冷却空气时； 冷水温度要求波动小或冷水机组的能量调节不能满足空调系 统的变化时； 当采用开式水池贮水蓄冷以削减高峰负荷时；空调冷热水系统同程式系统与异程式系统同程式系统与异程式系统 同程式系统 同程式系统中水流经过每一并联环路的管道路程基本相等， 则各个管路的阻力损失接近相等。 同程式系统的形式： 竖向干管同程式管路 水平支管同程式管路

22、竖向干管同程式管路的两种布置方式 水平支管同程式管路的两种布置方式 空调冷热水系统 同程式系统的优点：同程式系统的优点：当各个末端换热器的水阻力大致相等时，由于各并联环路的管道总长度基本上相等，所以同程式系统的水力稳定性好，各环路间的水量分配均衡，调节方便。 同程式系统的缺点同程式系统的缺点：同程式系统管道的长度增加，初投资相对较大；占用建筑室内空间增大，不利于管路布置和影响有效层高。 异程式系统异程式系统 异程式系统中水流经过每一并联环路的管道路程均不相等，因而阻力也不相等。 异程式系统的形式： 竖向干管异程式管路 水平支管异程式管路竖向干管异程式管路 空调冷热水系统水平支管异程式管路 异程

23、式系统的优点： 管路配置简单，耗用管材 少，施工难度小，投资省。 异程式系统的缺点： 各并联环路的管道总长度不 相等，各环路间阻力不平衡， 从而导致流量分配不匀。需控制系统并联环路间的压力损失差值，不平衡率应控制在15%内。否则应设置水力平衡装置。 二管制、三管制、四管制二管制、三管制、四管制 两管制系统 管路系统只有一根供水管和一根回水管。夏季循环冷水， 冬季循环热水，通过阀门进行运行工况切换。 两管制系统简单，施工方便，初投资小，但不能用于同时 需要供冷又供热的场所。 空调冷热水系统两管制管路 三管制管路 四管制管路 。 空调冷热水系统 四管制系统 冷水与热水均单独设置自己的供水管和回水管

24、，构成两套 完全独立的供、回水管路，分别供冷和供热。 四管制系统能够同时供冷和供热，可以满足高质量空调环 境的要求。但四管制管路系统十分复杂，初投资很高，且 占用建筑空间也较多。 定流量系统与变流量系统定流量系统与变流量系统 定流量系统 水流量恒定不变，通过改变供、回水温差（变温差）来适应 末端负荷的变化。当末端负荷减少时，水系统供、回水温差 减小，使系统输送给负荷的能量减少，以满足负荷减少的要 求，但水系统的输送能耗并未减少，因此水的输送效率低。 空调冷热水系统三通阀调节示意图 定流量系统的原理定流量系统的原理定流量系统的各个空调末端装置采用电动三通阀调节。当室温未达到设定值时，三通阀的直通

25、管开启、旁通管关闭，供水全部流经末端装置；当室温达到或超过设定值时，直通管关闭、旁通管开启，供水全部经旁通管流入回水管。因此，负荷侧水流量是不变的。 定流量系统的优点定流量系统的优点系统简单，操作简便，不需要较复杂的自控设备；用户端采用三通阀调节水量，各用户之间互不干扰，系统运行较稳定。 定流量系统的缺点定流量系统的缺点系统水流量按最大负荷确定，绝大多数时间供水量都大于所需要的水量，输送能耗始终处于设计的最大值，水泵的无效能耗很大。空调冷热水系统 变流量系统变流量系统 又称变水量系统。它是保持供回水温差不变（定温差），通过改变水流量来适应空调末端负荷的变化，其水流量跟随负荷的变化而改变。当末端

26、负荷减少时，系统水流量随之减小，使系统输送给负荷的能量减少，以适应负荷减少的要求。因水流量减少可降低水的输送能耗，因而节能显著。 二通阀调节示意图 变流量系统的原理变流量系统的原理变流量系统的各个空调末端装置采用电动二通阀调节。当室温未达到设定值时，二通阀全开或开度增大，流经末端装置的供水增大；当室温达到或超过设定值时，二通阀关闭或开度减小，流经末端装置的供水量减少。因此，负荷侧水流量是变化的。空调冷热水系统优点：水泵的能耗随负荷的减少而降低；配管设计时，可考虑同时使用系数，管径相应较小，水泵和管道的初投资降低。缺点：变流量系统的控制设备要求较高，也较复杂。一级水泵系统与二级水泵系统一级水泵系

27、统与二级水泵系统 一级泵系统一级泵系统 即冷源侧与负荷侧共用一组循环水泵。 一级泵系统的原理一级泵系统的原理一次泵系统是利用一根旁通管来保持冷源侧的定流量而让负荷侧处于变流量运行。在冷冻水供、回水总管间设有压差旁路装置。当空调负荷减少时，负荷侧管路阻力将增大，压差控制装置会自动加大旁通阀的开启度，一级泵系统示意图 变流量系统的优缺点变流量系统的优缺点空调冷热水系统负荷侧减少的部分水流量从旁通管返回到回水总管，流回冷水机组，因而冷水机组蒸发器的水流量始终保持恒定不变（即定流量）。 一次泵系统的优缺点优点：系统比较简单，控制元件少，运行管理方便。缺点：冷源侧流量不变，在部分负荷下运行不够节能； 不

28、能适应供水半径及供水分区扬程相差悬殊的情况。适合用于 中小型空调系统。二级泵系统示意图 二级泵系统二级泵系统即冷源侧与负荷侧分别配置循环水泵。设在冷源侧的水泵，常称为一级泵；设在负荷侧的水泵，常称为二级泵。 空调冷热水系统 二级泵系统的构成二级泵系统的构成二级泵系统由两个环路组成：一级回路：回水总管 一次泵 冷水机组 供水总管。 一次回路负责冷冻水的制备。二级回路：供水总管 二次泵 末端设备 回水总管。 二次回路负责冷冻水的输配。 二级泵系统的优、缺点二级泵系统的优、缺点优点： 能适应各个分区负荷变化规律不一样或各个分区回路扬程相差悬殊或各个分区供水作用半径相差较大的情况；可实现二级泵（变频）

29、变流量运行，节省输送能耗。 缺点：系统较复杂，控制设备要求较高，机房占地面积较大，初投资较大。 空调冷热水系统 一级泵与二级泵混合式系统一级泵与二级泵混合式系统在冷冻水的输配环路中，管路较短、压力损失小的环路由一次泵直接供水，而压力损失大的环路则由二次泵供水，这样就构成了一次泵和二次泵混合式系统。混合式系统如图示。空调冷热水系统空调冷冻水系统的承压与垂直分区空调冷冻水系统的承压与垂直分区 冷冻水系统的承压冷冻水系统的承压冷冻水系统的静压力 随着建筑物高度的增加，空调冷冻水系统的静水压力和水泵出水压头也随之增加，而系统中的设备（冷水机组、热交换器）、管件、阀门等的承压能力是有一定限度的。 冷冻水

30、系统的最高压力 系统停止运行时的最高压力在A点， 其静压力由高度h决定。 系统开始运行时的最高压力在水泵的 出口处B点，水泵的出口压力等于静 水压力与水泵全压之和。 空调冷热水系统空调冷热水系统 设备承压：冷水机组、水泵、板式热交换器等的承压能力一般 在1.02.5 MPa；管道承压：主要指管道、管件、阀门等的承压，普通螺纹连接 的镀锌钢管和末端风机盘管的承压只有1.0 MPa。 冷冻水系统的垂直分区冷冻水系统的垂直分区 在高层或超高层建筑物中，冷冻水系统的静水压力很大。当设备的承压能力不足时，为保证空调水系统运行的安全，解决的办法就是将冷冻水系统进行垂直水力分区（低区和高区），并相互隔离。垂

31、直分区后，静水压力变为分段承受，每个水区的水压大大降低。 空调冷热水系统空调冷热水系统 采用板式换热器分区供冷采用板式换热器分区供冷 利用水-水板式换热器，将冷冻水管路沿垂直方向分为多个独立水系统，以实现水力隔离。高区系统的冷冻水由低区系统的冷水机组提供，通过板式换热器换热后获得。各个分区的高度应不超出换热器的承压能力。 换热器集中放置于建筑物底部的制冷站机房内优点：冷水机组的承压低，设备集中，管理方便。 换热器集中放置于建筑物底部的制冷站空调冷热水系统 换热器分区放置换热器分区放置 只有最下面一个分区的换热器在制冷站机房内，其它分区的换热器均放置在自己分区的底部。优点： 管道井较小，制冷站机

32、房占用面积也小，每个分区的压力小（不超过1.0 MPa），系统安全。缺点： 冷水机组的承压较高，设备分散，不易管理。 换热器分区放置方式空调冷热水系统空调冷热水系统 高区的换热器集中放高区的换热器集中放置于设备层的专用机房置于设备层的专用机房这种分区方式能使热交换的次数最少，从而减少换热的温度损失，保证换热器二次侧回水温度在合理的范围内。 高区的换热器集中放置于设备层的专用机房空调冷热水系统空调冷热水系统高区的换热器集中放置于设备层的专用机房空调冷热水系统采用板式换热器进行隔离分区的不足之处： 板式换热器价格较高，一次性投资增大； 换热器一次侧与二次侧换热后有12的温升，有换热损失； 换热器二

33、次侧冷冻水温度升高后，必然使高层的空调末端 出力下降，要维持同样的冷量供应，必需对空调末端设 备的出力进行校核计算并修正； 对超高层建筑（400m以上），会在高区出现2级换热。第2级换热器的二次侧回水温度将达到14左右，与空气的 露点温度比较接近，会大大降低末端设备的除湿能力。 设置多个独立的水系统设置多个独立的水系统 将建筑物竖向分为23个独立的空调水系统，各自设置冷 水机组、循环水泵等设备，从而实现水力隔离。由于每个 水区的高度降低，使每个水区承受的静水压力也降低。 空调冷热水系统机房并置的两个独立水系统垂直分区方式示意图 机房并置于建筑物 中部的设备层内但由于布置冷却塔要求空间开敞和一定

34、的安装面积，故这种方法工程实施中有一定的困难。 空调冷热水系统 机房分别置于建筑 底层和顶层 底层系统冷却塔可布置于裙房屋顶上，顶层系统的冷却塔可布置于楼顶上。独立水系统的竖向分区方式，缺点是大型设备和输送设备（如冷水机组，水泵等)设置在楼板上，容易造成震动，噪声方面问题；同时增加建筑荷载和施工难度，对施工过程中的运输通道也有更高要求。 机房分置的两个独立水系统垂直分区方式示意图 空调冷热水系统 空调水系统管路空调水系统管路的常用形式的常用形式（1 1）空调冷冻水系统管路）空调冷冻水系统管路 冷冻水泵的安装位置 冷冻水泵与冷水机组蒸发器的连接有两种方式。 压入式 抽出式 在高层建筑中一般采用“

35、抽出式”，多层建筑中采用“压入式”多一些。以前普遍认为压入式对冷水机组增发器稳定运行更有利。空调冷热水系统 冷冻水系统常见的管路配置 一次泵与冷水机组一一对应配置 优点： 可以采用不同流量的冷水机组并 联工作； 水泵与冷水机组（蒸发器）之间 的流量容易匹配。当负荷变化时，可以启动相应流量的冷水机组运行，从而避免大机组带小负荷所造成的能耗浪费。 一次泵与冷水机组一一对应配置空调冷热水系统 一次泵及冷水机组均并联配置优点： 若并联的水泵都相同，则并联泵组中的任一台水泵都可以作为备用泵。缺点： 当冷水机组或水泵的大小不相 同时，水泵与冷水机组（蒸发 器）之间的流量匹配较困难。 原则上只有冷水机组和水

36、泵规格大小相同时才采用这种并联方式。 一次泵及冷水机组均并联配置 水泵配置原则：1 空调水系统应分别设置冷冻水和热水循环泵一级泵系统循环水泵及二级泵系统中的一级泵，应与冷水机组的台数和流量相对应二级泵系统中的二级泵，应按系统的分区和每个分区的流量确定，每个分区不宜少于2台，同时应采用变频调速泵一级泵系统循环水泵扬程：闭式系统按管路和管件阻力，过滤器阻力，冷水机组蒸发器阻力，末端设备阻力之和计算；开始系统除上述阻力外，还应包括从储水池最低位到末端设备之间的高差。二级泵系统循环水泵扬程：一级泵按冷源侧的管路和管件阻力，过滤器阻力，冷水机组蒸发器阻力之和计算；二级泵按负荷侧的管件阻力，过滤器阻力，末

37、端设备阻力之和计算。优先选用低转速的单级离心泵空调冷热水系统 空调水系统的水力平衡 1 通过系统布置和管径选择，减小并联环路之间的压力损失差值 2 异程系统并联环路不平衡率需控制在15%范围内，否则需设置必要的水力平衡装置。 3 设置有平衡装置的空调水系统，应在各个并联环路设置可测量数据的流量调节或水力平衡装置。2022-2-12空调冷热水系统 六六 空调冷却水系统空调冷却水系统 冷却水是冷水机组的冷凝器和压缩机的冷却用水，冷却水系统一般根据水源、水质、水温、水量及气候条件综合比较后确定。 从结构上分，大致有四种类型的冷却塔：逆流塔、横流塔、蒸发塔（闭式塔）、引射塔。 2022-2-12空调冷

38、却水系统冷却水系统的布置形式可分为重力回水式和压力回水式，如图7-17所示。重力回水式重力回水式 压力回水式压力回水式 冷却水系统的布置形式冷却水系统的布置形式 重力回水式系统的水泵设置在冷水机组冷却水的出口管路上，经冷却塔冷却后的冷却水借重力流经冷水机组，然后经水泵加压后送至冷却塔进行再冷却。冷凝器只承受静水压力。压力回水式系统的水泵设置在冷水机组冷却水的入口管路上，经冷却塔冷却后的冷却水借水泵的压力流经冷水机组，然后再进入冷却塔进行再冷却。冷凝器的承压为系统静水压力和水泵全压之和。空调冷却水系统选用冷却塔时，冷却水量（kg/s）按下式确定，并应考虑1.11.2安全系数：0w 1w 2()k

39、 QGc tt 式中式中 制冷剂冷负荷，制冷剂冷负荷，kW;kW; 制冷机制冷时耗功的热量系数；对于压缩式制冷剂，取制冷机制冷时耗功的热量系数；对于压缩式制冷剂，取1.21.31.21.3左右；左右；对于溴化锂吸收式制冷机，取对于溴化锂吸收式制冷机，取1.82.21.82.2左右；左右； 水的比热容水的比热容kJ/(kgkJ/(kg)，取，取4.194.19； 冷却塔的进出水温度，冷却塔的进出水温度，：压缩式制冷剂取：压缩式制冷剂取4545，溴化锂吸收式制冷，溴化锂吸收式制冷机取机取6969， 0Qkcw1tw2t3 3、冷却塔的布置、冷却塔的布置冷却塔运行时，会产生一定的噪声、飘水，设计冷却

40、水系统时，必须合理布置冷却塔，充分考虑并注意防止噪声与飘水对周围环境造成影响。冷却塔台数宜按制冷机台数一对一匹配设计；多台组合塔设置，应保证单个组合体的处理水量与制冷机冷却水量匹配。冷却塔不设备用。多台冷却塔并联使用时，积水盘下应设连通管，或进出水管上均设电动两通阀。多台冷却塔组合在一起，使用同一积水盘时，各并联塔之间风室应做隔断措施。 空调冷却水系统三、冷却水泵的选择三、冷却水泵的选择冷却水泵宜控制冷机台数一对一匹配设计，不设备用泵。冷却水泵流量应按冷水机组技术资料确定，并附加510的裕量。冷却水泵所需扬程可按下式7-11计算,并附加5裕量。 0HHHHHHscjyp 式中式中HyHy，Hj

41、Hj冷却水管路系统总的沿程阻力和局部阻力，冷却水管路系统总的沿程阻力和局部阻力，mHmH2 2O O。 Hc Hc冷凝器阻力，冷凝器阻力，mHmH2 2O O。 Hs Hs 冷却塔中水的提升高度（从冷却塔积水盘到喷嘴的高冷却塔中水的提升高度（从冷却塔积水盘到喷嘴的高差），差），mHmH2 2O O。 Ho Ho 冷却塔喷嘴喷雾压力，冷却塔喷嘴喷雾压力，mHmH2 2O O，约等于，约等于5 mH5 mH2 2O O。空调冷却水系统 与冷冻水系统一样，冷水机组运行时要求其冷却水应保证一定的流量。当多台冷水机组并联运行时，通常冷却水泵、冷却塔及冷水机组采用一一对应的运行方式选择台数。 在管道连接时

42、，冷却水泵既可以采用与冷水机组一一对应的连接，也可采用水泵与冷水机组独立并联后通过总管相连接的方式。2022-2-12空调冷却水系统空调冷却水系统 水泵、冷水机组、冷却塔均各自并联的冷却水管路 水泵、冷水机组、冷却塔均各自并联的管路配置优点： 各种设备均不用另 外配备备用设备； 使用的管材少，投 资小。缺点：当冷水机组（冷凝器）大小不相同时，设备之间的冷却水流量匹配较困难。 空调冷却水系统 具有出水干管与回水干管的冷却水管路 具有出水干管与回水干管的冷却水管路 各冷却塔的集水盘之间安有一根“均压管”，使这些冷却塔在同一个水位运行，防止各冷却塔集水盘内水位高低不一，避免出现有的冷却塔溢水而有的冷

43、却塔在补水的现象。冷却塔集水盘的水位，应维持一定，水位太高会导致冷水机组的冷却水过流量，水位太低则会产生旋涡而造成空气进入冷却水。 冷却塔的设置位置：需考虑设备的承压能力（冷水机组冷凝器，水泵），在高层建筑中尽量避免将冷却塔设置在塔楼屋面。 冷却水泵扬程的确定：通过计算合理选择水泵扬程，实际工程中大量出现冷却水泵太大，造成不仅仅能耗高，还损坏设备，系统无法正常运行。注意别一见到开式系统就考虑高差。 流量平衡：多台冷却塔并联时需注意流量平衡和水位平衡 节能措施：合理的控制方案，如水泵变频运行配合冷却塔风机通断控制空调冷却水系统 七七 空调冷凝水空调冷凝水 冷凝水盘的泄水支管沿水流方向坡度不小于0

44、.01；水平干管不宜过长，干管 坡度需保证大于0.003，最好能达到0.005以上。 空调设备的冷凝水积水盘位于机组内的正压段时，凝水盘的出水口宜设置水封；位于负压段时，应设置水封且水封高度应大于凝水盘处正压或负压值。 当冷凝水管表面可能产生二次冷凝水时，冷凝水管应采取防结露措施。 冷凝水排入污水系统时，应有空气隔断措施；冷凝水管不得与雨水系统直接连接。 冷凝水管径应根据冷凝水流量和坡度确定。2022-2-12空调冷凝水系统 空调冷凝水回收利用空调冷凝水回收利用 可作为冷却水的补水使用 可作为建筑中水利用 可利用冷凝水的低温用于工艺设备的冷却。如用在注塑机等设备的冷却，即节约水资源同时还降低了

45、冷却水温度，达到节能的效果比之前的系统更节能。 在一些大型公共建筑中如：机场、大型商业综合体、超市等项目中空调负荷大、运行时间长、冷凝水量非常巨大。合理回收利用空调冷凝水，具有非常大的经济价值和社会价值。2022-2-12空调冷凝水系统大型空调工程集中集中水系统流程图空调冷热水系统 空调风系统的划分空调风系统的划分 一一 按所处理空气的性质分类按所处理空气的性质分类 1 直流式系统 2 循环式系统 3 混合式系统 二二 按空气流量状态分类按空气流量状态分类 1 定风量系统 2 变风量系统 三三 按风道风速分类按风道风速分类 低速系统（10m/s以下）和高速系统（12m/s以上）2022-2-1

46、2空调送风系统空调送风系统 风道设计 在空调系统中，一个主要内容就是各种送风、回风、新风及排风风道及风口的布置。 风道的材料主要分金属和非金属两大类。 钢板风道尤其是镀锌钢板是目前使用最多的 要求厚度较厚的（2mm以上）一般采用普通钢板焊接 非金属风道一般有：无机玻璃钢、复合风管、柔性风管等 复合风管种类繁多、常见的有：酚醛、聚氨酯、挤塑、聚苯乙烯和玻纤。贴面常见的有铝箔和彩钢。 柔性风管一般有：铝箔软管、铝制波纹软管和玻纤软管2022-2-12空调送风系统 风道设计 一 管内风速 一般应根据以下几个因素合理选取 （1） 建筑空间： 从节省建筑空间的角度，风速越高风管断面尺寸就越小。 （2 ）

47、系统阻力及能耗：从降低系统阻力减小风机能耗的角度，风速越低越有利。 （3 ） 噪声要求：风速越低越有利。 风速的确定是综合平衡各种因素的结果。2022-2-12空调送风系统 二 风道系统的阻力平衡 （1 ） 计算系统中最不利管路的总阻力并据此选择风机风压 （2 ） 根据各支路阻力平衡的原理，确定支路管道尺寸。各支路与最不利管路的阻力相差不超过15%。一般情况下很难保证所，通常需在支管上设置调节阀供初调试时进行风量及风压的平衡，保证各支路满足设计风量。2022-2-12空调送风系统 空调房间送风量 空调房间的送风量L 通常按夏季最大室内冷负荷由下式计算确定 L=3600Qq/（hn-hs）=36

48、00Qz/ c（tn-ts) (m3/h)Qq、Qz-室内总冷负荷和总显热负荷（kW）hn-室内空气焓值 （kJ/kg）hs-送风焓值 （kJ/kg）tn-室内温度 （ ）ts-送风温度 （ ）C-空气定压比热容 （KJ/kg. ）-空气密度 （kg/m3）空调送风系统 空调房间气流组织 气流组织设计应满足以下原则 （1）满足室内设计温湿度及其精度、人员活动区的允许气流速度、室内噪声标准要求。 （2）气流均匀分布，避免产生短路和死角 （3）与建筑装修有较好的结合空调送风系统 常见的几种上送风方式 采用百叶风口或条缝风口从单侧或双侧送风，射流宜贴附 采用散流器风口贴附射流送风，层高较高时采用直片

49、散流器送风 会堂、影剧院等高大空间采用喷口或旋流风口送风 高度大于10米的宜采用分层空调；送风宜采用侧送，回风在同侧下部空调送风系统 下送风方式 高大空间人员不长期停留区域可采用地板下送风。 有大面积玻璃外墙的冬、夏使用的游泳馆，宜采用沿外墙地面或窗台的下送风。 一些站房的空调常常采用下送风。如大型计算机房等。 满足一定条件时，可采用置换通风方式。 送风口的风速 根据建筑物的使用性质、对噪声的要求、送风口形式及安装高度和位置等确定。空调送风系统2022-2-12空调送风系统2022-2-12空调送风系统2022-2-12空调送风系统 空气调节系统送风温差应根据焓湿图表示的空气处理过程计算确定。

50、采用上送风气流组织形式时，宜加大夏季送风温差。送风高度小于等5米 时，送风温差不宜小于5；送风高度大于5米时，送风温差不小于10。 空气调节风系统作用半径不宜过大。风机的单位风量耗功率在节能标准中是有限制的。具体限定值在相关设计标准中可以查到 Ws=P/3600 Ws-单位风量耗功率 W/（m3/h） P-风机全压值 Pa -包含风机、电机及传动效率在内的总效率 %2022-2-12空调送风系统 变风量系统VAV （Variable Air Volume System）根据室内负荷变化或室内要求参数的变化，保持恒定送风温度，自动调节空调系统送风量，从而使室内参数达到要求的全空气空调系统。由于空调系统大部分时间在部分负荷下运行，所以，风量的减少带来了风机能耗的降低。VAV系统有如下优点：1.由于VAV系统通过调节送入房间的风量来适应负荷的变化，同时在确定系统总风量时还可以考虑一定的同时使用情况，所以能够节约风机运行能耗和减少风机装机容量。据相关资料介绍，VAV系统与CAV系统相比大约可以节约风机耗能30%-70%，对不同的建筑物同时使用系数可取0.8左右。2022-2-12变风量系统 2. 系统的灵活性较好，易于改