教学课件冷热源的水、蒸汽系统

1、LOGO第十二章 冷热源的水、蒸汽系统12.1 热水锅炉的水系统水系统图水系统图 防止因水泵突然停止运行产生事故的措施1热水锅炉直接引入自来水。2设由内燃机驱动的备用循环水泵。3设备用电源。注意：锅炉房内管路系统的最低点应设泄水阀，最高点应设自动 放气阀或集气罐； 热水系统应设防垢措施。 补给水泵与水箱 补给水泵流量与系统可能的失水量有关。系统愈大，失水量愈大。补给水泵扬程比补水点压力高3050kPa。补给水箱容积约为补给水泵运行3060min的水量。蒸汽系统蒸汽系统12.2 蒸汽锅炉的汽水系统蒸汽锅炉房内的汽水系统由蒸汽系统、给水系统和排污系统组成。给水系统给水系统凝结水泵：把凝结水或与软化

2、水输送到除氧水箱经除氧器。有1台泵备用。给水泵：把除氧水箱的水输送到锅炉省煤器。有1台泵备用。四个注意点排污系统排污系统排污连续排污：从锅筒水面附近排污，又称外表排污定期排污：从锅炉水循环回路底部排污排污膨胀器的二次蒸汽量 排污膨胀器的容积 12.3 蒸气压缩式冷水机组的冷冻水系统冷冻水系统形式种类冷冻水系统形式种类开式系统负荷侧与冷源侧均为定流量系统冷冻水系统闭式系统 负荷侧变流量,冷源侧定流量系统负荷侧与冷源侧均为变流量系统换热旁管需要随着负荷的变化调节通过的水量，有两种调节方法：变流量系统：二通阀调节定流量系统：温度调节负荷侧和冷源侧均为定流量的冷冻水系统负荷侧和冷源侧均为定流量的冷冻水

3、系统当只有一台冷水机组时，根据给水温度调节冷量。当有多台冷水机组时，根据负荷调节运行台数，当负荷减少相当于1台冷水机组冷量时，关闭1台机组及相应的水泵。负荷侧和冷源侧均为定流量的冷冻水系统负荷侧变流量、冷源侧定流量的冷冻水系统单级泵系统的调节：1根据分集水器间压差调节旁通流量，维持冷源侧定流量。2各机组调节冷量，保持冷冻水给水温度恒定。3控制冷水机组及相应水泵运行台数。控制方法有：回水温度控制；压缩机电机电流值控制；实测系统冷负荷控制。双级泵系统的调节：1二次泵根据供水管末端压差控制。2冷水机组台数控制同单级泵控制。负荷侧变流量、冷源侧定流量的冷冻水系统负荷侧变流量、冷源侧定流量的冷冻水系统负

4、荷侧和冷源侧均为变流量的冷冻水系统系统特点：1水泵均为变速泵，台数机组数不一定相等。2水泵流量与台数控制与冷水机组停开控制分开。系统调节：1水泵的流量与台数根据供回水管末端压差进行控制。2当冷水机组流量低于允许最小流量时，旁通管上电动阀调节旁通流量。3冷水机组根据冷冻水给水温度进行调节，冷水机组运行台数根据负荷或压缩机电机电流值进行调节。负荷侧和冷源侧均为变流量的冷冻水系统负荷侧和冷源侧均为变流量的冷冻水系统蒸汽型蒸汽型溴化锂吸收式制冷机的冷热媒系统溴化锂吸收式制冷机的冷热媒系统12.4 溴化锂吸收式机组的冷热媒系统直燃型直燃型溴化锂吸收式冷热水机组的冷热水系统溴化锂吸收式冷热水机组的冷热水系

5、统1、供热、供冷交替型直燃机的冷热水系统 夏季只需制冷冷冻水循环-冷水冬季只需供热冷却水循环-热水2、同时供热、供冷型直燃机的冷热水系统冷热水流量相同的直燃机冷热水系统冷、热水泵分别设置的直燃机冷热水系统12.5 热泵机组的冷热水机组热泵与辅助热源热泵与辅助热源联合运行联合运行模式分析模式分析风冷热泵与辅助热源联合运行特性运行模式模式1热泵或辅助热源单独运行模式2辅助热源补充热泵供热量缺乏热泵制热量随低位热源温度的降低而减少空气-水源热泵室外空气温度水-水源热泵地表水、地下水、土壤温度热泵与辅助热源热泵与辅助热源并联并联连接的冷热水系统连接的冷热水系统风冷热泵冷热水机组和辅助热源并联连接的冷热

6、水系统只能按模式1运行。 热泵或辅助热源单独运行。为什么？热泵与辅助热源热泵与辅助热源串联串联连接的冷热水系统连接的冷热水系统1风冷热泵冷热水机组风冷热泵冷热水机组与辅助热源串联连接冷热水系统运行模式4种运行模式各设备的状态运行模式锅炉阀门热泵阀门热泵旁通阀水泵P水泵PB热泵锅炉热泵单独供热offonoffonoffonoff热泵制冷offonoffonoffonoff热泵与锅炉同时供热ononoffonononon锅炉单独供热热泵与辅助热源串联连接的冷热水系统热泵与辅助热源串联连接的冷热水系统2水-水热泵机组水-水热泵机组与辅助热源串联连接的冷热水系统地表水热源水系统地表水热源水系统12.6

7、 热泵机组的低位热源水系统/在水源中放置水 水换热器取热取热方式从水源中取水地表水热交换器地表水热交换器的水系统地表水热交换器水系统的室内分配系统原理图从水源中直接取水的系统简图 浅井中取水浅井中取水直接从水源中取水直接从水源中取水地下水热源水系统地下水热源水系统大口井构造示意图管井结构示意图地下水直接应用系统应用地下水作低位热源时注意的问题应用地下水作低位热源时注意的问题1 1切实做好地下水回灌。切实做好地下水回灌。2 2应用深层地下水时，应考虑水提升到地面所耗功率导应用深层地下水时，应考虑水提升到地面所耗功率导致热泵实际性能系统的下降。致热泵实际性能系统的下降。地下水直接与间接应用系统的比

8、照地下水直接与间接应用系统的比照优缺点优缺点地下水在热泵中的应用有两种系统形式：直接/间接系统土壤热源水系统土壤热源水系统U水平式垂直 形管土壤热交换器垂直式 垂直套管桩埋管1 1、水平式土壤热交换器、水平式土壤热交换器管沟内盘管布置2 2、垂直式土壤热交换器、垂直式土壤热交换器3 3、水系统、水系统垂直式土壤热交换器的水系统水系统并联设置的优点和缺点地地热热水水间接采暖系统间接采暖系统12.7 地热水供热系统地地热热水水直接采暖系统直接采暖系统蓄冷的根本概念蓄冷的根本概念12.8 蓄冷水系统蓄冷介质蓄冷蓄冷能力蓄冷的概念？空调采用蓄冷技术的好处？ “移峰填谷-“阶梯电价水、冰和共晶盐全量蓄冷

9、，局部蓄冷比照？概念？全量蓄冷和局部蓄冷负荷图1 1全负荷蓄冷全负荷蓄冷AA1 0 02 0 03 0 04 0 05 0 06 0 07 0 08 0 09 0 01 0 0 0kW06 1 2 6 1 2上 午下 午1 0 02 0 03 0 04 0 05 0 06 0 07 0 08 0 09 0 01 0 0 0kW06 1 2 6 1 2上 午下 午DDEB全负荷蓄冷模式全负荷蓄冷模式全负荷蓄冷即将建筑物典型设计日或周白天用电顶峰时段的冷负荷全部转移到电力低谷时段，启动制冷机进行蓄冷；在白天空调时制冷机组不运行，而由蓄冷装置释冷，承担空调所需的全部冷量。 这一模式下蓄冷系统需要配置

10、较大容量的制冷机和蓄冷装置，虽然节省了运行电费，但其设备投资增加，蓄冷装置占地面积也会增大。 因此，除非建筑物峰值需冷量大除非建筑物峰值需冷量大而用冷时间也短，一般是不宜采用这而用冷时间也短，一般是不宜采用这一设计模式的。一设计模式的。AA1 0 02 0 03 0 04 0 05 0 06 0 07 0 08 0 09 0 01 0 0 0kW06 1 2 6 1 2上 午下 午1 0 02 0 03 0 04 0 05 0 06 0 07 0 08 0 09 0 01 0 0 0kW06 1 2 6 1 2上 午下 午DDEB局部负荷蓄冷模式局部负荷蓄冷模式 局部负荷蓄冷就是按建筑物典型设

11、计日或周全天所需冷量局部由蓄冷装置供给，局部由制冷机供给，制冷机在全天蓄冷与用冷时段，根本上是24小时持续运行。 2局部负荷蓄冷 局部负荷蓄冷不仅蓄冷装置容量减小，由于制冷机利用率提高，其装机容量大幅阶降低至大约400kW左右，是一种更为经济有效的蓄冷设计模式。 全负荷蓄冷中只存在制冷机蓄冷和蓄冷装置供冷两种运行工况，二者在时间上截然分开，运行中除设备平安运转、参数检测以及工况转换等常规控制外，无需特别的控制策略。1 1全负荷蓄冷全负荷蓄冷2 2局部负荷蓄冷局部负荷蓄冷 局部负荷蓄冷涉及制冷机蓄冷、制冷机供冷、蓄冷装置供冷或制冷机和蓄冷装置同时供冷等多种运行工况，在运行中需要合理分配制冷机直接

12、供冷量和蓄冷装置释冷供冷量，使二者能最经济地满足用户的冷量需求。 常用的控制策略有三种，即制冷机优先、蓄冷装置优先和优化控制。制冷机优先：制冷机优先： 尽量使制冷机满负荷供冷，只有尽量使制冷机满负荷供冷，只有当用户需冷量超过制冷机的供冷能力当用户需冷量超过制冷机的供冷能力时才启用蓄冷装置，使其承担缺乏局时才启用蓄冷装置，使其承担缺乏局部。这种控制策略实施简便尤其对部。这种控制策略实施简便尤其对串联流程中制冷机位于上游时，运串联流程中制冷机位于上游时，运行可靠，能耗较低，但蓄冷装置利用行可靠，能耗较低，但蓄冷装置利用率不高，不能有效地削减峰值用电、率不高，不能有效地削减峰值用电、节约运行费用，因

13、而采用的不多。节约运行费用，因而采用的不多。蓄冷装置优先蓄冷装置优先 尽量发挥蓄冷装置的释冷供冷能力，尽量发挥蓄冷装置的释冷供冷能力，只有在其不能满足用户需冷量时才启动只有在其不能满足用户需冷量时才启动制冷机，以补充缺乏局部供冷量。这种制冷机，以补充缺乏局部供冷量。这种控制策略利于节省电费，但能耗较高，控制策略利于节省电费，但能耗较高，在控制程序上比制冷机优先复杂。它需在控制程序上比制冷机优先复杂。它需要在预测用户冷负荷的根底上，计算分要在预测用户冷负荷的根底上，计算分配蓄冷装置的释冷量及制冷机的直接供配蓄冷装置的释冷量及制冷机的直接供冷量，以保证蓄冷量得以充分利用，又冷量，以保证蓄冷量得以充

14、分利用，又能满足用户的逐时冷负荷要求。能满足用户的逐时冷负荷要求。优化控制：优化控制： 根据电价政策，借助于完善的参根据电价政策，借助于完善的参数检测与控制系统，在负荷预测、分数检测与控制系统，在负荷预测、分析的根底上最大限度地发挥蓄冷装置析的根底上最大限度地发挥蓄冷装置的释冷供冷能力，使用户支付的电费的释冷供冷能力，使用户支付的电费最少，使系统实现最正确的综合经济最少，使系统实现最正确的综合经济性。根据国内一些分析数据，采用优性。根据国内一些分析数据，采用优化控制比制冷机优先控制可以节省运化控制比制冷机优先控制可以节省运行电费行电费25%以上。以上。水水蓄冷蓄冷设备和系统设备和系统1迷宫式蓄

15、冷水槽2温度自然分层蓄冷水槽3隔膜式蓄冷水槽蓄冷水池容积Vm3t,s0.86kQV水蓄冷系统的冷冻水系统TS蓄冷水槽；RV三通调节阀；P1、P2、P3水泵；HE板式换热器；ET膨胀水箱水蓄冷系统的冷冻水系统运行模式多种充冷运行：TSb点RVP1LCa点TS释冷运行：TSa点P2用户b点TS冷水机组进行蓄冷运行或直接供冷冷水机组和蓄冷水槽同时供冷蓄冷水槽独立供冷冰冰蓄冷蓄冷设备和系统设备和系统1、管外结冰式冰蓄冷装置U外融冰式形式圆形盘管内融冰式形盘管概念、比照？2、封装冰3、动态冰蓄冷装置动态冰蓄冷装置和内融冰式和封装冰式蓄冷的比照冰蓄冷的冷媒系统 1制冷机与冰蓄冷装置串联设置的系统制冰机与冰

16、蓄冷装置串联的冷媒系统P1、P2、P3水泵；V1、V2阀门；V3电动三通阀；LC冷水机组；IS冰蓄冷装置；HE板式换热器；ET膨胀水箱制冷机上游系统的流程充冷：P1LCLSV2P1制冷机直接供冷：P1点b点cP2HEV1P1P1LCISV3P2HEV1P1 冰 蓄 冷 装 置 供 冷联 合 供 冷比照？2制冷机与冰蓄冷装置并联的系统制冷机与蓄冷装置并联的冷媒系统蓄冷流程： P1LCV1ISV2P蓄冷系统的设备配置蓄冷系统的设备配置冷水机组名义工况制冷量 nQkW dnc,sc,sddkQQcc利用实例说明计算过程【例】 有一办公建筑设计工况下的逐时冷负荷如表12-5所示，采用冰蓄冷空调系统，电力谷时段为23：00到次日7：00，其他为非谷时段，试确定双工况冷水机组和蓄冷装置的容量。蓄蓄热设备热设备12.9 电热水锅炉蓄热式热水系统开式蓄热水箱显热蓄热分类有压蓄热罐潜热蓄热 蓄热量与电锅炉的容量蓄热量与电锅炉的容量1寒冷地区蓄热方案寒冷地区某建筑热负荷和蓄热方案2南方地区蓄热方案南方地区某办公建筑热负荷图系统形式系统形式电热水锅炉蓄热式热水系统EB电热水锅炉；