暖通空调系统的设计概述课件.ppt

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1、暖通空调系统的设计暖通空调系统的设计 暖通空调系统的设计暖通空调系统的设计 建筑与暖通建筑与暖通集中空集中空调水系水系统设计一个一个实例例建筑建筑设计与暖通空与暖通空调集中空集中空调水系水系统设计一个一个实例例 暖通空调系统的设计暖通空调系统的设计 建筑设计与暖通空调建筑设计与暖通空调暖通空调系统在建筑中的作用暖通空调系统在建筑中的作用建筑建筑长相、气质与功能综合长相、气质与功能综合结构结构骨骼系统骨骼系统给排水给排水消化系统消化系统电气电气神经系统神经系统暖通暖通血液循环系统血液循环系统建筑设计与暖通空调建筑设计与暖通空调建筑多样化因素分析建筑多样化因素分析工业建筑面积与规模面积与规模民民用

2、用建建筑筑商业建筑商场、餐饮、酒店，等使使用用功功能能大、中、小办公建筑政府办公、开发商文化建筑博物馆、教学楼，等居住建筑住宅体育建筑体育场馆交通建筑铁、公、机其他建筑使用使用方式方式使用时间全年？节假日？昼夜？运行管理委托？自管？人员水平？成本核算初投资控制？全生命周期控制？绝大部分建筑设计产品都是绝大部分建筑设计产品都是定制式产品，因此针对性是定制式产品，因此针对性是最重要的考虑！最重要的考虑！建筑设计与暖通空调建筑设计与暖通空调供供 热热热交换站热交换站锅炉房锅炉房热水管网热水管网蒸汽管网蒸汽管网散热器、热风散热器、热风辐射供暖辐射供暖+供冷供冷 冷冻站冷冻站空调室外机空调室外机冷水管网

3、冷水管网制冷剂管网制冷剂管网+空调机组空调机组室内机室内机冷、热源冷、热源（心脏）（心脏）输配系统输配系统（动脉）（动脉）+末端系统末端系统（静脉与表皮）（静脉与表皮）整体整体构成构成 复合复合 能源能源 系统系统多种能源形式的组多种能源形式的组合（包括热泵、太合（包括热泵、太阳能、蓄冷蓄热以阳能、蓄冷蓄热以及上述能源站房及上述能源站房）多种管网形式（采多种管网形式（采暖供热、空调供冷暖供热、空调供冷冷媒管、蒸汽管、冷媒管、蒸汽管、乙二醇管道等）乙二醇管道等）多种末端形式（空多种末端形式（空调机、风机盘管调机、风机盘管、送回风口、辐射供送回风口、辐射供热与供冷等）热与供冷等）+热力环节热力环节

4、水力环节水力环节热力环节热力环节暖通空调系统的组成暖通空调系统的组成建筑设计与暖通空调建筑设计与暖通空调暖通空调系统设计的任务暖通空调系统设计的任务冷、热源冷、热源输配系统输配系统+末端系统末端系统整体整体构成构成合理选择合理选择冷热源冷热源合理输送合理输送冷热源冷热源合理使用合理使用冷热源冷热源任任务务考考虑虑重重点点能源政策能源政策能源现状能源现状 技术可行性技术可行性 措施有效性措施有效性建筑特点建筑特点用户需求用户需求$=用足政策用足政策+精通技术精通技术+满足市场满足市场建筑设计与暖通空调建筑设计与暖通空调暖通空调系统设计的构成暖通空调系统设计的构成（集中空调系统）（集中空调系统）冷

5、、热源冷、热源 输配系统输配系统+末端系统末端系统 整体整体 构成构成冷水机组热泵锅炉热交换器水泵水泵空调机组空调机组可再生能源风机盘管风机盘管散热器散热器风口风口地暖管地暖管建筑设计与暖通空调建筑设计与暖通空调暖通空调系统设计的构成简图暖通空调系统设计的构成简图（分散空调系统）（分散空调系统）冷、热源冷、热源输配系统输配系统+末端系统末端系统整体整体构成构成建筑设计与暖通空调建筑设计与暖通空调暖通空调系统原理图暖通空调系统原理图（集中空调系统）（集中空调系统）建筑设计与暖通空调建筑设计与暖通空调空调采暖系统原理图空调采暖系统原理图（复合冷热源方式）（复合冷热源方式）太阳能冷却塔换热器末端系统

6、（室内空调、供暖风机盘管、散热器等）吸附式冷水机组地源热泵建筑设计与暖通空调建筑设计与暖通空调暖通空调设计对建筑专业的要求暖通空调设计对建筑专业的要求冷、热源机房冷、热源机房1、机房面积机房面积（占总建筑面积的百分比（占总建筑面积的百分比含水泵布置）含水泵布置）*采用离心机组：采用离心机组：0.8%1.2%（适用于（适用于5万万m2以上的大型工程）以上的大型工程）*采用螺杆机组：采用螺杆机组：1%1.4%（适用于（适用于25万万m2以上的大型工程）以上的大型工程）*采用吸收机组：采用吸收机组：1.52%（吸收机组尺寸和管道本身较大）（吸收机组尺寸和管道本身较大）*锅炉房：锅炉房：0.3%0.5

7、%（总建筑面积越大、比例越小）（总建筑面积越大、比例越小）*热交换站：热交换站：0.13%0.2%2、机房位置及净高要求机房位置及净高要求 *位置：由于设备本身较重，且存在一定的噪声，冷冻机房宜设置于最底层位置：由于设备本身较重，且存在一定的噪声，冷冻机房宜设置于最底层 *净高：净高：45m其中：管线（风管、水管、电缆桥架等）所占高度大约其中：管线（风管、水管、电缆桥架等）所占高度大约 1.52.0m，人员通行与检修空间，人员通行与检修空间22.5m（考虑支吊架高度）（考虑支吊架高度）*热交换站的净高要求：热交换站的净高要求：33.5m（板式换热器）、（板式换热器）、3.54m（列管式换热器）

8、（列管式换热器）*燃气锅炉房：只能设置于地下一层及以上，且周围相邻房间不能为人员经燃气锅炉房：只能设置于地下一层及以上，且周围相邻房间不能为人员经 常活动的房间（如办公、餐饮、娱乐等）常活动的房间（如办公、餐饮、娱乐等）安全要求安全要求 *变电室应尽量靠近冷冻机房变电室应尽量靠近冷冻机房冷冻机房用电量最大，减少供电半径冷冻机房用电量最大，减少供电半径3、冷、热源机房设施冷、热源机房设施 *排水沟设置排水沟设置机房地面清洗、系统排水、设备检修等需要机房地面清洗、系统排水、设备检修等需要 *隔声处理隔声处理吸声墙面、隔音门等吸声墙面、隔音门等建筑设计与暖通空调建筑设计与暖通空调暖通空调设计对建筑专

9、业的要求暖通空调设计对建筑专业的要求冷、热源机房冷、热源机房4、设备就位要求设备就位要求 对于冷水机组、锅炉（包括柴油发电机组）等大型设备，应预留从室外对于冷水机组、锅炉（包括柴油发电机组）等大型设备，应预留从室外进入机房层的吊装孔（施工完成后盖板封盖）。进入机房层的吊装孔（施工完成后盖板封盖）。不宜采用汽车坡道等方式运输不宜采用汽车坡道等方式运输荷载、净高及运输方式不能满足要求荷载、净高及运输方式不能满足要求5、风冷机组的室外机位置风冷机组的室外机位置 *确保室外机的散热良好！确保室外机的散热良好！*防止噪声对周围环境防止噪声对周围环境的影响的影响室内室外室外机室内室外排风百叶进风百叶建筑设

10、计与暖通空调建筑设计与暖通空调暖通空调设计对建筑专业的要求暖通空调设计对建筑专业的要求冷、热源设备冷、热源设备6、冷却塔冷却塔 *设置高度要求设置高度要求：（1）当冷却塔与冷冻机房平面距离很近时，冷却塔基础应）当冷却塔与冷冻机房平面距离很近时，冷却塔基础应比冷冻机比冷冻机 房地面高出房地面高出23m；（2）当冷却塔与冷冻机房平面距离很远时，冷却塔基础与当冷却塔与冷冻机房平面距离很远时，冷却塔基础与冷冻机房冷冻机房 地面的高差，需要计算确定。地面的高差，需要计算确定。*设置位置要求设置位置要求 （1）周围不能有遮挡，否则散热效果差（与室外机类似）周围不能有遮挡，否则散热效果差（与室外机类似）（2

11、）防止噪声对周围环境的影响）防止噪声对周围环境的影响 建筑设计与暖通空调建筑设计与暖通空调暖通空调设计对建筑专业的要求暖通空调设计对建筑专业的要求管道设置管道设置1、管道井、竖风道及尺寸管道井、竖风道及尺寸 *管道井尺寸管道井尺寸 重点考虑的是管道的安装要求：风管重点考虑的是管道的安装要求：风管法兰连接；水管法兰连接；水管焊接焊接承重墙风管边长大于风管边长大于800mm时，此尺寸不小于时，此尺寸不小于500mm风管边长小于风管边长小于800mm时，此尺寸可为时，此尺寸可为200mm风管（法兰连接）非承重墙建筑设计与暖通空调建筑设计与暖通空调暖通空调设计对建筑专业的要求暖通空调设计对建筑专业的要

12、求管道设置管道设置2、管道井、竖风道及尺寸管道井、竖风道及尺寸 *管道井尺寸管道井尺寸 重点考虑的是管道的安装要求：风管重点考虑的是管道的安装要求：风管法兰连接；水管法兰连接；水管焊接焊接承重墙风管之间的间距不小于风管之间的间距不小于500mm风管（法兰连接）非承重墙焊接水管之间的间距不小于焊接水管之间的间距不小于150mm建筑设计与暖通空调建筑设计与暖通空调暖通空调设计对建筑专业的要求暖通空调设计对建筑专业的要求管道设置管道设置3、管道井、竖风道及尺寸管道井、竖风道及尺寸 *竖风道要求竖风道要求密闭、不漏风密闭、不漏风 当管道井尺寸有限时，一些局部可采用土建风道当管道井尺寸有限时，一些局部可

13、采用土建风道 适用场所：适用场所：（1）新风引入风道（北方地区需要做好保温）新风引入风道（北方地区需要做好保温）（2）楼梯间加压风道）楼梯间加压风道 （3）普通排风系统（非污染物排风）的负压段）普通排风系统（非污染物排风）的负压段 （4）房间空调回风（需保温）房间空调回风（需保温）（5）排烟系统负压段）排烟系统负压段 （6）前室加压风道）前室加压风道 风道材料及制作方式：以钢筋混凝土现浇为最好风道材料及制作方式：以钢筋混凝土现浇为最好.（1）、（）、（3）、（）、（4）可采用砖砌风道可采用砖砌风道 （2）现浇混凝土现浇混凝土 （5）、（）、（6）最好现浇混凝土。若砖砌，则应在风道内壁最好现浇混

14、凝土。若砖砌，则应在风道内壁 衬钢板密封衬钢板密封建筑设计与暖通空调建筑设计与暖通空调暖通空调设计对建筑专业的要求暖通空调设计对建筑专业的要求管道设置管道设置5、方案的综合考虑方案的综合考虑 *对于一定规模和特定建筑，空调、采暖管道及其机房总是需要的对于一定规模和特定建筑，空调、采暖管道及其机房总是需要的 *空调采暖管道系统本身具有设计的灵活性空调采暖管道系统本身具有设计的灵活性垂直系统与水平系统垂直系统与水平系统 *水平系统占用的是吊顶空间水平系统占用的是吊顶空间适合于层高较大、面积紧张的建筑适合于层高较大、面积紧张的建筑 *垂直系统占用的是建筑面积垂直系统占用的是建筑面积适合于层高较低、面

15、积相对富裕的建筑适合于层高较低、面积相对富裕的建筑 典型建筑典型建筑酒店客房酒店客房 *在建筑方案设计时，如果能够考虑（或与暖通专业协调）好这个问题，在建筑方案设计时，如果能够考虑（或与暖通专业协调）好这个问题，将为后面的深化设计创造更好的条件。将为后面的深化设计创造更好的条件。建筑设计与暖通空调建筑设计与暖通空调暖通空调设计对建筑专业的要求暖通空调设计对建筑专业的要求末端设计末端设计1、全空气空调系统的空调机房全空气空调系统的空调机房（用于大空间）（用于大空间）*面积：每面积：每500m2空调面积，大约需要空调面积，大约需要25m2左右的机房左右的机房 *高度：同被空调空间的高度高度：同被空

16、调空间的高度 *位置：与被空调空间不在同一层时，需考虑竖向的送、回、排风道位置：与被空调空间不在同一层时，需考虑竖向的送、回、排风道 *防水：需设置地漏等排水设施，机房地面应做防水处理防水：需设置地漏等排水设施，机房地面应做防水处理 *防噪声：机房墙内壁做吸声处理，机房门为密闭隔音门防噪声：机房墙内壁做吸声处理，机房门为密闭隔音门 *就位：如果设置于核心筒，应考虑最大组件进入所要求的洞口尺寸就位：如果设置于核心筒，应考虑最大组件进入所要求的洞口尺寸2、风机盘管、风机盘管+新风系统的新风机组新风系统的新风机组 （用于分隔的办公建筑、酒店客房等）（用于分隔的办公建筑、酒店客房等）*面积：每面积：每

17、1000m2空调面积，大约需要空调面积，大约需要15m2的机房的机房 *其他要求与其他要求与 1 相同相同3、防火分区与机房、防火分区与机房 *每个防火分区，最好有自身独立的空调机房每个防火分区，最好有自身独立的空调机房建筑设计与暖通空调建筑设计与暖通空调暖通空调设计对建筑专业的要求暖通空调设计对建筑专业的要求末端设计末端设计4、厨房用通风、空调机房、厨房用通风、空调机房 *面积：每面积：每500m2餐饮面积，大约需要餐饮面积，大约需要4050m2左右的机房（包括餐饮区左右的机房（包括餐饮区 空调系统、厨房送、排风系统空调系统、厨房送、排风系统 *其他要求与其他要求与 1 相同相同5、车库通风

18、机房、车库通风机房 *面积：每面积：每1000m2车库，大约需要车库，大约需要15m2的送风和排风机房各一个的送风和排风机房各一个 *位置：在每个防火分区设置，送风与排风机房的位置还需和进风道与位置：在每个防火分区设置，送风与排风机房的位置还需和进风道与 排风道的位置协调考虑排风道的位置协调考虑6、超高层建筑的设备层、超高层建筑的设备层 *位置：与最底层的高度差，不宜大于位置：与最底层的高度差，不宜大于100m（考虑水系统的工作压力）（考虑水系统的工作压力）*吸声处理与保温处理措施吸声处理与保温处理措施建筑设计与暖通空调建筑设计与暖通空调暖通空调设计对建筑专业的要求暖通空调设计对建筑专业的要求

19、消防设计消防设计1、暖通专业消防设计主要内容、暖通专业消防设计主要内容 *高层建筑加压送风的部位高层建筑加压送风的部位消防电梯前室、合用前室与防烟楼梯间消防电梯前室、合用前室与防烟楼梯间 单独的消防楼梯只需要对楼梯间加压（前室可不设加压送风）单独的消防楼梯只需要对楼梯间加压（前室可不设加压送风）*机械排烟设置部位机械排烟设置部位内走道、无窗房间（地下内走道、无窗房间（地下50m2，地上，地上100m2）*通风空调系统的防火通风空调系统的防火防火阀设置防火阀设置2、排烟竖井位置要求、排烟竖井位置要求 *内走道：两个排烟竖井的间距不宜超过内走道：两个排烟竖井的间距不宜超过60m *无窗房间：根据需

20、要合理设置无窗房间：根据需要合理设置 *大开间办公室：建议每隔一定距离（大开间办公室：建议每隔一定距离（2030m）设置一个排烟竖井设置一个排烟竖井目的：为二次分隔后形目的：为二次分隔后形 成的内走道和无窗房间设置排烟提供条件。成的内走道和无窗房间设置排烟提供条件。3、防火卷帘的应用、防火卷帘的应用 *所有管道都不能从防火卷帘下部通过所有管道都不能从防火卷帘下部通过 *在管道密集处，不宜设置防火卷帘在管道密集处，不宜设置防火卷帘 *管道穿过防火卷帘时，防火卷帘应采用挂板下挂管道穿过防火卷帘时，防火卷帘应采用挂板下挂风管防火卷帘防火阀结构挂板暖通空调系统的设计暖通空调系统的设计 建筑建筑设计与暖

21、通空与暖通空调集中空集中空调水系水系统设计一个一个实例例空调水系统设计空调水系统设计一、冷冻水系统的基本形式一、冷冻水系统的基本形式二、水系统的分区二、水系统的分区三、冷却水系统三、冷却水系统四、平衡阀四、平衡阀五、几个问题研讨五、几个问题研讨空调水系统设计空调水系统设计一、冷一、冷冻水系水系统的基本形式的基本形式1、同程与异程、同程与异程（1）系）系统特点和主要区特点和主要区别以水流以水流经的管道的的管道的物理物理长度度来区分。来区分。（2）水力平衡目）水力平衡目标：各支路的各支路的设计水流阻力相水流阻力相同而不是水流同而不是水流经的管道的物的管道的物理理长度相同。度相同。空调水系统设计空调

22、水系统设计一、冷一、冷冻水系水系统的基本形式的基本形式1、同程与异程、同程与异程（3）同程系）同程系统的平衡机理的平衡机理当各末端的水流阻力相差当各末端的水流阻力相差较小小时，如果水流，如果水流经的管道的物理的管道的物理长度相同，度相同，则各末端之路各末端之路的水阻力容易的水阻力容易实现自然的平衡。自然的平衡。如果末端支路阻力相差如果末端支路阻力相差悬殊殊时，同程系，同程系统也并不具也并不具备水利平衡的水利平衡的优点点。采用同程只是手段而不是目的，并非任何采用同程只是手段而不是目的，并非任何时候同程一定候同程一定最好。最好。（4）水利平衡）水利平衡计算的原算的原则：暖通暖通规范范各并各并联环路

23、路的的设计水阻力相水阻力相对差差额不大于不大于15%（不分同程与异程）。（不分同程与异程）。空调水系统设计空调水系统设计一、冷一、冷冻水系水系统的基本形式的基本形式2、开式与、开式与闭式式（1）开式系开式系统中的中的“吸水真空高度吸水真空高度”（有的水（有的水泵资料中称料中称为“净吸吸扬程程”）水水泵运行安全要求：运行安全要求：防止水防止水泵吸入口汽化，必吸入口汽化，必须保保证水水泵吸入口的水吸入口的水压力力大于水的气化大于水的气化压力。力。实际运行可靠要求：系运行可靠要求：系统中任何一点不宜出中任何一点不宜出现负压，否，否则有可能将空气吸有可能将空气吸入系入系统之中。之中。要求吸水池水面的高

24、度要求吸水池水面的高度应大于水大于水泵吸水管的阻力。吸水管的阻力。在在冷却水冷却水系系统中，一些中，一些实际工程由于冷却塔的安装工程由于冷却塔的安装标高不高不够，出出现了水了水泵吸入口吸入口为负压的的现象（吸象（吸入口入口软接接头向内收向内收缩）。）。（2）开式系）开式系统蓄水箱容量的确定：蓄水箱容量的确定：确定原确定原则：蓄存所有的系：蓄存所有的系统水容量并附加一定的安全系数；水容量并附加一定的安全系数；规范范规定：按照系定：按照系统循循环水量的水量的510%计算；算；*应取上述两者中的取上述两者中的较大大值作作为最最终结果。果。空调水系统设计空调水系统设计一、冷一、冷冻水系水系统的基本形式

25、的基本形式3、分区两管制、分区两管制系系统原理：系原理：系统的机房的机房侧（冷、（冷、热源部分）源部分）为四管制，四管制，各末端各末端设备为两管制，与末端两管制，与末端设备的的连接管道按照不接管道按照不同的干路（分区）采用两管制；同的干路（分区）采用两管制；采用原采用原则：各区域存在明：各区域存在明显的冷、的冷、热供供应要求的分要求的分别时间段。段。空调水系统设计空调水系统设计一、冷一、冷冻水系水系统的基本形式的基本形式4、定流量与、定流量与变流量系流量系统（1）区分）区分标准准以以用用户侧（而不（而不仅仅是末端）是末端）的系的系统水流量水流量是否是否处于于实时变化化的特点来区分。的特点来区分

26、。在多台并在多台并联水水泵的系的系统中，如果中，如果仅仅因因为水水泵台数台数变化化导致的流量致的流量变化，不能化，不能称称为“变流量系流量系统”。（2）定流量系）定流量系统末端采用末端采用电动三通三通阀实时控制水流量的控制水流量的系系统；末端无任何自末端无任何自动控制水流量装置和措施控制水流量装置和措施的系的系统。定水量系定水量系统适合于冷水机适合于冷水机组不超不超过两台两台的小型空的小型空调水系水系统。用户侧水流量判断处用户侧水流量判断处用用户户侧侧机房侧机房侧用户侧冷源侧1.末端恒 流量2.用户侧 总流量 恒定3.水泵速 运行1.末端流 量变化2.用户侧 总流量 恒定3.水泵定 速运行末端

27、不控末端三通阀1.末端变流量2.用户侧总流量 变化3.水泵定速运行4.冷水机组定流量1.末端变流量2.用户侧总流量 变化3.水泵变速运行4.冷水机组变流量1.末端变流量2.用户侧总流量 变化3.一级泵定速运4.冷水机组定流 量1.末端变流量2.用户侧总流量 变化3.二级泵变速4.冷水机组定流 量一次泵台数控制 一次泵变速控制二次泵台数控制二次泵变速控制空调水系统设计空调水系统设计空调水系统设计空调水系统设计一、冷一、冷冻水系水系统的基本形式的基本形式4、定流量与、定流量与变流量系流量系统（3）一次一次泵变流量系流量系统系系统特点：末端采用两通特点：末端采用两通阀实时控制水流量，使得用控制水流量

28、，使得用户侧的系的系统水量水量实时发生生变化。化。实施要求：施要求：（a）末端水量）末端水量实时控制；控制；（b）保）保证冷水机冷水机组运行的运行的最小安全流量最小安全流量。实施方式：施方式：（a）系）系统供、回水供、回水设置置压差旁通差旁通阀控制控制目前最常用方式；目前最常用方式；（b）水）水泵采用采用变速控制（通常是速控制（通常是变频调速）。速）。空调水系统设计空调水系统设计一、冷一、冷冻水系水系统的基本形式（的基本形式（续）4、定流量与、定流量与变流量系流量系统（3）一次一次泵变流量系流量系统 推荐采用水推荐采用水泵与冷水机与冷水机组一一一一对应连接（接（“先串后并先串后并”方式）。方式

29、）。优点：运行可靠、点：运行可靠、节省投省投资。缺点：机房布置管道略有增加。缺点：机房布置管道略有增加。“先并后串先并后串”方式涉及方式涉及问题：（1）大小搭配的平衡）大小搭配的平衡阀配置，配置，（2）电动蝶蝶阀选择及及连锁程序；程序；空调水系统设计空调水系统设计一、冷一、冷冻水系水系统的基本形式（的基本形式（续）4、定流量与、定流量与变流量系流量系统（3）一次一次泵变流量系流量系统压差旁通差旁通阀设置：置：（a）原）原则：保保证冷水机冷水机组的最低安全运行流量。的最低安全运行流量。（b）常）常见做法：保做法：保证冷水机冷水机组的运行流量恒定。的运行流量恒定。（c）流量）流量计算：算：#按照（

30、按照（a），），应为冷水机冷水机组的最低安全运行流量；的最低安全运行流量；#按照（按照（b），），应为一台水一台水泵的的设计流量。流量。（d）控制）控制压差：根据系差：根据系统水力水力计算的算的结果确定。果确定。（e）阀门口径口径应根据根据对流通能力的流通能力的计算后算后选择，不能等同于机，不能等同于机组或水或水泵的接管管径。的接管管径。空调水系统设计空调水系统设计一、冷一、冷冻水系水系统的基本形式（的基本形式（续）4、定流量与、定流量与变流量系流量系统（4）二次二次泵变流量系流量系统主主导思想思想设计的出的出发点点 （a）冷水机冷水机组在运行在运行过程中水流量不程中水流量不 发生生变化；化；

31、（b）协调冷源冷源侧与用与用户侧水量的供需水量的供需 矛盾（矛盾（对于非于非线性水系性水系统）（c）尽可能）尽可能节省水省水泵的运行能耗。的运行能耗。系系统特点：将用特点：将用户侧和冷源和冷源侧的运行的运行控制参数和控制参数和环路完全分开。用初路完全分开。用初级泵（一次（一次泵）来）来满足（足（a）的要求，用次）的要求，用次级泵（二次（二次泵）来）来满足（足（b）的要求。）的要求。空调水系统设计空调水系统设计一、冷一、冷冻水系水系统的基本形式（的基本形式（续）4、定流量与、定流量与变流量系流量系统（4）二次二次泵变流量系流量系统实施要求：施要求：（a）末端水量）末端水量实时控制，用控制，用户侧

32、变流量运行；流量运行；（b）冷水机）冷水机组运行流量不运行流量不变；（c）次）次级泵组供水量需要符合用供水量需要符合用户侧的需求；的需求；（d）两）两级泵串串联，需要做好，需要做好压力平衡。力平衡。实施方式：施方式：（a）系）系统供、回水供、回水设置置压差旁通控制（次差旁通控制（次级泵采用定速采用定速泵）；）；（b）水）水泵采用供、回水采用供、回水压差差变速控制（次速控制（次级泵变频调速）；速）；（c）设置盈置盈亏管，平衡初管，平衡初级泵组和次和次级泵组的水流量差。的水流量差。空调水系统设计空调水系统设计一、冷一、冷冻水系水系统的基本形式（的基本形式（续）4、定流量与、定流量与变流量系流量系统

33、（4）二次二次泵变流量系流量系统盈盈亏管管设计原原则 （a）盈盈亏管内水的流向：理管内水的流向：理论上允上允许双向流。但双向流。但实际上，如果回水流向供水，将上，如果回水流向供水，将导致系致系统供水温度上升，形成供水温度上升，形成“恶性循性循环”：供水温度升高：供水温度升高末端冷量不末端冷量不够阀门自自动开开大大次次级泵供水量增加供水量增加更多的回水流向供水更多的回水流向供水供水温度供水温度继续升高。升高。因此，因此，实际运行运行过程中，宜使得运行中的任何程中，宜使得运行中的任何时候候盈盈亏管的流向都是：供水管管的流向都是：供水管回回水管。水管。（b）盈）盈亏管的尺寸：管的尺寸：*规范范规定：

34、不宜小于定：不宜小于总供回水管管径供回水管管径；（c）盈盈亏管作管作为两个两个环路的平衡管，在路的平衡管，在设计状状态下，要求两端下，要求两端压差差为零（无流量）。因零（无流量）。因此，初此，初级泵和次和次级泵的的扬程程应根据此要求根据此要求进行行详细的的计算确定。算确定。空调水系统设计空调水系统设计一、冷一、冷冻水系水系统的基本形式（的基本形式（续）4、定流量与、定流量与变流量系流量系统（4）二次二次泵变流量系流量系统供、回水供、回水压差控制差控制 （a）采用）采用压差旁通差旁通阀、次、次级泵定速方式定速方式此方式与一次此方式与一次泵系系统的的压差旁通差旁通阀控制原理相同，不能控制原理相同，

35、不能实时节省次省次级泵能耗；能耗；（b）采用）采用压差旁通差旁通阀、次、次级泵转速控制方式速控制方式可可实时节省次省次级泵能耗且不会能耗且不会对主机的运行主机的运行产生影响。由于水生影响。由于水泵必必须设置最小流量限制，因此当水置最小流量限制，因此当水泵降低降低至最小流量至最小流量时，压差旁通差旁通阀开始起作用开始起作用同（同（a）。）。（c）压差旁通差旁通阀流量确定：流量确定：*在（在（a）方式中，）方式中，为一台次一台次级泵的的设计流量；流量；*在（在（b）方式中，）方式中，为一台次一台次级泵的最小运行流量；的最小运行流量；*一台次一台次级泵的最小运行流量的最小运行流量应根据系根据系统特点

36、、水特点、水泵特性等因素来分析后确定。特性等因素来分析后确定。空调水系统设计空调水系统设计一、冷一、冷冻水系水系统的基本形式（的基本形式（续）4、定流量与、定流量与变流量系流量系统（4）二次二次泵变流量系流量系统节能机理能机理与一次与一次泵系系统相比相比较 （a）理）理论依据依据1：在全年运行的：在全年运行的绝大多数大多数时间段内，用段内，用户侧需流量小于冷水机需流量小于冷水机组需要的流量。因此，降低用需要的流量。因此，降低用户侧的供水量（改的供水量（改变次次级泵的运行台数或者的运行台数或者变频）可以）可以实现次次级泵的运行能耗的运行能耗节省。省。（b）理）理论依据依据2：在多：在多环路系路系

37、统中，如果各中，如果各环路的水阻力存在明路的水阻力存在明显的差的差别，那，那么各么各环路独立配置次路独立配置次级泵后，某些后，某些环路需要的路需要的总扬程（初程（初级泵+次次级泵）小于）小于一次一次泵系系统的的扬程，水程，水泵的的总安装容量和运行能耗都有所降低。安装容量和运行能耗都有所降低。（c）暖通暖通规范范6.4.4条：中小型工程宜采用一次条：中小型工程宜采用一次泵系系统；系；系统较大、阻力大、阻力较高，高，且且各各环路路负荷特性荷特性或或阻力特性阻力特性相差相差悬殊殊时，宜在空气，宜在空气调节水的冷水的冷热源源侧和和负荷荷侧分分别设一次一次泵和二次和二次泵。（d）由于）由于变频器价格的降

38、低，目前主流器价格的降低，目前主流设计主主张采用次采用次级泵调速方式。速方式。空调水系统设计空调水系统设计二、水系二、水系统分区（与分分区（与分环路）路）1、定、定义（1）水系）水系统分区分区水水压力不相关，构成两个独立的水系力不相关，构成两个独立的水系统（最（最终冷源有可能是一个，也有可能是多个）。冷源有可能是一个，也有可能是多个）。（2）水系）水系统分分环路路水水压力相关，构成几个特定的并力相关，构成几个特定的并联水水环路，冷源装置公用，在同路，冷源装置公用，在同样的工况（供冷或供的工况（供冷或供热）下，）下，通常各通常各环路的路的实时供水水温相同。供水水温相同。空调水系统设计空调水系统设

39、计二、水系二、水系统分区（与分分区（与分环路）路）2、分区与分、分区与分环路的路的设计原原则（1）甲方要求）甲方要求在同一建筑区域内，使用性在同一建筑区域内，使用性质完全不同完全不同的建筑，可根据要求的建筑，可根据要求设计为不同的水系不同的水系统（分区）。（分区）。（2）技）技术要求要求考考虑系系统情况（如开式与情况（如开式与闭式系式系统、冷、冷热供供应要求、水系要求、水系统工作工作压力等等）力等等）进行系行系统分区。分区。（3）使用性）使用性质基本相同的同一区域内的建筑或房基本相同的同一区域内的建筑或房间，可通，可通过不同的分不同的分环路路设计，采用，采用阀门等措施等措施进行控制和管理。行控

40、制和管理。其其优点是可以点是可以综合利用冷合利用冷热源，通源，通过输配系配系统实现冷冷热源源的的实时优化供化供应。空调水系统设计空调水系统设计二、水系二、水系统分区（与分分区（与分环路）路）3、高、低分区高、低分区（1）分区原）分区原则设备承承压能力（关能力（关键点）点）、经济性性（2）分区方法）分区方法高、低区完全高、低区完全为独立系独立系统（独立冷、（独立冷、热源源设备）优点是点是设计简单，空，空调水温相同等；水温相同等；缺点是由于冷缺点是由于冷热源源设备（主机）上楼，（主机）上楼，对施工安装和运行噪声的控制不利且施工安装和运行噪声的控制不利且综合能效合能效可能有影响；可能有影响；高、低区

41、通高、低区通过中中间的的换热器来分开（冷、器来分开（冷、热源通常集中在低区）源通常集中在低区）优点是：有利于能点是：有利于能源的源的综合利用，运行管理相合利用，运行管理相对方便等；缺点是：二次水供水温度达不到一次水供水温方便等；缺点是：二次水供水温度达不到一次水供水温度的要求，需要增大末端度的要求，需要增大末端换热面面积，末端型号可能加大。，末端型号可能加大。高、低区高、低区负担的范担的范围在采用中在采用中间的的换热器来分区器来分区时，低区尽可能用足，低区尽可能用足设备承承压。降。降低高区低高区对中中间换热器面器面积和末端和末端换热面面积的的总需求，减少高区投需求，减少高区投资，提高系，提高系

42、统的的经济性和运行性和运行节能。能。注意高低区系注意高低区系统都必都必须设置定置定压、补水系水系统和装置。和装置。高、低分区通常适合于超高高、低分区通常适合于超高层建筑（高度大于建筑（高度大于100m）。）。空调水系统设计空调水系统设计三、冷却水系三、冷却水系统1、与机、与机组的的连接方式接方式 与冷与冷冻水系水系统一一样，一一，一一对应连接。接。2、旁通、旁通阀的的设置置（1）设置条件置条件需要需要对冷水机冷水机组冷却水冷却水进水水温度温度进行控制的行控制的场所：所：a a）一般一般电制冷机的冷却水制冷机的冷却水进水温度要求不低水温度要求不低于于19，个，个别冷水机冷水机组可以做到不低于可以

43、做到不低于12.812.8。b b）吸收机不得低于）吸收机不得低于2323，否，否则容易引起溶液容易引起溶液结晶。晶。c c）冬季需要运行冷水机）冬季需要运行冷水机组的的场所所 d d）冷却水温越低，冷水机）冷却水温越低，冷水机组的的COPCOP值越高，越高，因此，只要在机因此，只要在机组允允许范范围，可以尽可能的，可以尽可能的低温。低温。（2 2）水流量确定）水流量确定小于小于一台冷却水一台冷却水泵的的设计水量。水量。空调水系统设计空调水系统设计三、冷却水系三、冷却水系统3、防止水、防止水泵电机机过载运行运行（1）超流量原因：）超流量原因：a a）不）不设旁通旁通阀的情况的情况 在水在水泵运

44、行台数减少运行台数减少时会会发生超流量生超流量运行的情况运行的情况管道阻力系数没有管道阻力系数没有变化，水化，水泵运行台数运行台数变化造成。化造成。设计台台数越多越明数越多越明显。图a a点至点至b1b1点。点。b b）设旁通旁通阀的情况的情况 在旁通在旁通阀调节过程中，将出程中，将出现水水泵超超流量运行的情况（无流量运行的情况（无论水水泵运行台数运行台数是否会是否会发生生变化）化）由于旁通由于旁通阀调节，使得管道阻力系数降低。，使得管道阻力系数降低。图a a点至点至a1a1点，点，b1b1点至点至b2b2点。点。（2 2）解决方式：在保）解决方式：在保证计算准确的前提算准确的前提下，适当增加

45、水下，适当增加水泵配配电机的容量。机的容量。空调水系统设计空调水系统设计三、冷却水系三、冷却水系统4、防止冷却塔、防止冷却塔“抽空抽空”（1）“抽空抽空”原因：部分冷却塔不运行原因：部分冷却塔不运行时产生。生。（2）防止措施：）防止措施：a）每个冷却塔出水管增加）每个冷却塔出水管增加电动蝶蝶阀 不运行的冷却塔不运行的冷却塔进出水出水电动蝶蝶阀同同时关关闭。要求出口要求出口阀关关闭严密。密。缺点：增加投缺点：增加投资，如果，如果阀门不不严，依然可能存，依然可能存在同在同样现象。象。b）每台冷却塔集水）每台冷却塔集水盘设置置连通管通管 管径尽可能做大，最小不小于一台冷却塔管径尽可能做大，最小不小于

46、一台冷却塔的接管尺寸。的接管尺寸。c）冷却塔安装高度提高）冷却塔安装高度提高 利用回水管本身就是利用回水管本身就是连通管的特点，通管的特点，增加自然水增加自然水头，防止抽空。，防止抽空。空调水系统设计空调水系统设计四、平衡四、平衡阀1、分、分类及功能：及功能：静静态手手动平衡平衡阀 机理：手机理：手动改改变开度，初开度，初调试用，一次用，一次调试后后锁定开度。定开度。关关键要求：要求：（1）调节性能好，（性能好，（2）具有）具有锁定功能。定功能。*带流量（流量（压差）差）测量孔量孔通常称通常称为“平衡平衡阀”*不不带流量（流量（压差）差）测量孔量孔通常称通常称为手手动调节阀。定流量定流量阀某些

47、厂家称某些厂家称为“动态平衡平衡阀”机理：按照机理：按照设定定值，在运行，在运行过程中，始程中，始终自自动保持保持设定的流量不定的流量不变。关关键要求：要求：（1）自力式控制水量的能力，（）自力式控制水量的能力，（2）调节性能性能动态电动平衡平衡阀与与风系系统中的中的“压力无关型力无关型VAV末端末端”相似。相似。机理：（机理：（1）在）在压差改差改变的情况下，自的情况下，自动维持改持改变前的水流量不前的水流量不变；（2）在）在压差不差不变，控制参数，控制参数发生生变化大的情况下，根据控制参数改化大的情况下，根据控制参数改变流量。流量。关关键要求要求：（1）压差无关功能，（差无关功能，（2）调

48、节性能性能空调水系统设计空调水系统设计四、平衡四、平衡阀2、用途：、用途：静静态手手动平衡平衡阀 当水系当水系统个个环路路设计无法通无法通过管道和管道和设备配置来配置来实现设计状状态下的水力平衡下的水力平衡时采用。采用。因此，因此，这是是为满足足设计状状态下的流量要求而下的流量要求而设置的。在系置的。在系统运行运行过程中，其典型特点程中，其典型特点是阻力系数不是阻力系数不发生改生改变（开度不（开度不变）。）。定流量定流量阀某些厂家称某些厂家称为“动态平衡平衡阀”只能在需要定流量的只能在需要定流量的场所使用。可能所使用。可能场所：无温度自控的采暖系所：无温度自控的采暖系统，定水量空，定水量空调水

49、水系系统，变水量系水量系统中需要定水量的中需要定水量的场所所定水量一次定水量一次泵、冷却、冷却泵、冷水机、冷水机组冷水与冷水与冷却水冷却水进口（或出口）、冷却塔等。口（或出口）、冷却塔等。不能不能应用的用的场所：所：变流量水系流量水系统的用的用户侧包括分、集水器支路，各空包括分、集水器支路，各空调机机组和和末端末端风机机盘管等管等设备的的进口或出口。口或出口。动态电动平衡平衡阀与与风系系统中的中的“压力无关型力无关型VAV末端末端”相似。相似。可以替代末端常用的可以替代末端常用的电动二通二通阀。价格昂。价格昂贵。空调水系统设计空调水系统设计四、平衡四、平衡阀3、设计要求：要求：对于静于静态手手

50、动平衡平衡阀和定流量和定流量阀应注明各注明各阀的的设计水流量，否水流量，否则无法无法调试或或设定。定。对于于动态电动平衡平衡阀设计要求与要求与电动二通二通调节阀相似：提出流量相似：提出流量系数、系数、阀门调节性能等要求。性能等要求。因因为存在存在较大的阻力，静大的阻力，静态手手动平衡平衡阀不能随意不能随意设置，首先置，首先强调的是的是“设计平衡平衡”。定流量定流量阀一定要根据系一定要根据系统情况（定、情况（定、变流量）来流量）来设置。置。空调水系统设计空调水系统设计五、几个五、几个讨论的的问题1、制冷机、制冷机组的大小搭配。的大小搭配。2、一次、一次泵变水量系水量系统的控制。的控制。3、二次、