集中式空调系统设计过程

集中式空调系统的设计过程简介
集中式空调系统又称中央空调，所有空气处理设备（风机、过滤器、加热器、冷却器、加湿器、减湿器和制冷机组等）都集中在空调机房内，由冷水机组、热泵、冷、热水循环系统、冷却水循环系统（风冷冷水机组无需该系统）、以及末端空气处理设备，如空气处理机组、风机盘管等组成。

空气处理后，由风管送到各空调房里。

这种空调系统热源和冷源也是集中的。

它处理空气量大，运行可靠，便于管理和维修，但机房占地面积大。

集中式空调系统设计步骤
1 确定设计对象——建筑物
2 根据设计对象所处地区，确定室外空气冬、夏设计参数
3 根据设计对象的使用功能，确定室内空气冬、夏设计参数
4 确定设计对象的建筑热工参数、在室人员数量、灯光负荷、设备负荷、工作时间段等
5 计算设计对象在最不利条件下的空调热、湿负荷
6 根据计算的空调热、湿负荷以及送风温差确定冬、夏送风状态和送风量
7 根据设计对象的工作环境要求，计算确定最小新风量
8 确定空调系统方式
9 结合i-d图的分析, (第一章)根据各空调设备处理空气的特点
10 确定空调系统的空气处理方案以及空气处理设备的容量
11 根据空气处理设备的容量及送风量进行空调设备选型设计计算
12 进行气流组织设计，根据送、回风量，确定送、回风口型式
13 布置空调风管道，进行风道系统设计计算，确定管径、阻力等
布置空调水管道，进行水管路的水力计算，确定管径、阻力等
14 确定风机和水泵的流量、风压（扬程）及型号
15 根据空气处理设备的容量确定冷源（制冷机）或热源（锅炉）的容量及型号集中式空调系统设计流程
水冷冷水机空调系统
主要设备有：螺杆机组，冷却塔，末端装置（空气处理机组、风机盘管等），冷冻水泵，冷却水泵，补水泵，电子水处理仪或全自动软化水处理装置，水过滤器，膨胀水箱，择制冷主机。

一、制冷主机的选择
1.根据建筑的空调面积和房间功能进行空调冷负荷计算
2.统计建筑空调总冷负荷
3.大部分建筑需要考虑房间的同时使用率，一般建筑的同时使用率为70~80%，特殊情况需根据建筑功能和使用情况确定。

4.制冷机冷负荷为建筑空调总冷负荷与同时使用率的乘积。

根据计算的制冷机冷负荷既可选建筑物冷负荷估算指标
二、水泵的选择
第一步：水泵流量的确定
1.冷却水流量：一般按照产品样本提供数值选取，
2.冷冻水流量：在没有考虑同时使用率的情况下选定的机组，可根据产品样本提供的数值选用
第二步：水系统水管管径的计算
流速的确定：一般，当管径在DN100到DN250之间时，流速推荐值为1.5m/s 左右,当管径小于DN100时,推荐流速应小于1.0m/s,管径大于DN250时，流速
可再加大。

进行计算是应该注意管径和推荐流速的对应。

目前管径的尺寸规格有：DN15、DN20、DN25、DN32、DN40、DN50、DN70、DN80、
DN100、DN125、DN150、DN200、DN250、DN300、DN350、DN400、DN450、DN500、
DN600
第三步：水泵扬程的确定
以水冷螺杆机组为例：
1.制冷机组蒸发器水阻力：一般为5~7mH2O；（具体值可参看产品样本）
2.末端设备（空气处理机组、风机盘管等）表冷器或蒸发器水阻力
3.回水过滤器阻力，一般为3~5mH2O；
4.分水器、集水器水阻力：一般一个为3mH2O；
5.制冷系统水管路沿程阻力和局部阻力损失：一般为7~10mH2O；
综上所述，冷冻水泵扬程为26~35mH2O，一般为32~36mH2O。

冷却水泵扬程的组成
1.制冷机组冷凝器水阻力：一般为5~7mH2O；（具体值可参看产品样本）
2.冷却塔喷头喷水压力：一般为2~3mH2O
3.冷却塔（开式冷却塔）接水盘到喷嘴的高差：一般为2~3mH2O
4.回水过滤器阻力，一般为3~5mH2O；
5.制冷系统水管路沿程阻力和局部阻力损失：一般为5~8mH2O；
综上所述，冷冻水泵扬程为17~26mH2O，一般为21~25mH2O。

补水水泵扬程的计算：
◆补水水泵扬程为系统最高点距补水泵接管处的垂直距离和
补水管路的沿程阻力损失和局部阻力损失。

◆沿程阻力损失和局部阻力损失一般为3~5mH2O。

4、水泵参数表（部分）
举例：如果计算出系统水流量为160m3/h, 则水系统管径计算为DN200，所以水泵管径选DN150，扬程选为32mH2O，校核水泵参数表中流量和扬程部分，选取：SLS150-315型号的水泵。

5、水泵并联运行情况
由上表可见：水泵并联运行时，流量有所衰减；当并联台数超过3台时，衰减尤为厉害。

故强烈建议：1.选用多台水泵时，要考虑流量的衰减，留有余量。

2.空调系统中水泵并联不宜超过3台，即进行制冷主机选择时也不宜超过三台。

一般，冷冻水泵和冷却水水泵的台数应和制冷主机一一对应，并考虑一台备用。

补水泵一般按照一用一备的原则选取。

三、冷却塔的选择
1、冷却塔的主要形式
主要有圆形逆流冷却塔和方形横流冷却塔,当然冷却塔的分类形式还有很多种，在这里就不一一列举了。

2、冷却塔的结构
3、冷却塔设计选型
1、冷却塔台数与制冷主机的数量一一对应，可以不考虑备用；
2、冷却塔的水流量= 冷却水系统水量×1.2；
举例：假设空调系统冷却水量为160m3/h，那么冷却塔的冷却水量=160 ×
1.2=192 m3/h，
根据就近原则，选择冷却塔参数表中冷却水量为200m3/h 的冷却塔。

四、电子水处理仪、水过滤器的选择
空调水系统中使用到的电子水处理仪和水过滤器一般都按照设备所在管段的管径进行选择。

冷却水系统属开式系统，必须使用电子水处理仪；
冷冻水系统属闭式系统，要求不是那么严格，可以在冷冻水系统管路中或膨胀水箱进水管路中安装电子水处理仪。

五、全自动软化水装置的选择
当工程所在地水质较硬或是系统较大的时候，系统的循环水和补水最好是软化水，该空调系统必须配置水软化装置，一般选用全自动软化水装置；全自动软化水装置的选用一般按照系统补水量进行选择。

补水装置可以根据实际情况来选（装置小，系统补水时间长；装置大，系统补水时间短）。

六、膨胀水箱的选择膨胀水箱一般按照冷冻水系统管路总水容量的2~3%选择，一般，一万平方米左右建筑空调水系统膨胀水箱的容积为2~4立方。

七、末端设备的选择
1、风机盘管的选择
风机盘管有两个主要参数：制冷（热）量和送风量，故有风机盘管的选择有如下两种方法：
（1）根据房间循环风量选：房间面积、层高（吊顶后）和房间换气次数三者的乘积即为房间的循环风量。

利用循环风量对应风机盘管高速风量，即可确定风机盘管型号。

（2）根据房间所需的冷负荷选择：根据单位面积负荷和房间面积，可得到房间所需的冷负荷值。

利用房间冷负荷对应风机盘管的高速风量时的制冷量即可确定风机盘管型号。

确定型号以后，还需确定风机盘管的安装方式（明装或安装），送回风方式（底送底回，侧送底回等）以及水管连接位置（左或右）等条件。

对于一般的住宅和办公建筑，房间面积在20m2以下，可选用FP-3.5,25m2左右的选用FP-5.0，30m2左右的选用FP-6.3,35m2左右的选用FP-7.1。

房间面积较大时应考虑使用多个风机盘管，房间单位面积负荷较大，对噪音要求不高时可考虑使用风量和制冷量较大的风机盘管。

2、空气处理机的选择
空气处理机组主要用于处理室内空气和供新风，一般有空调工况和新风工况两种工作状态。

空气处理机组的选择一般由三个主要参数决定：风量、表冷器排管数和机外余压。

先根据系统需要的风量确定空气处理机组的型号，然后根据需要提供的冷量来决定其排管数，如此便可确定。

根据系统需要的余压要求确定余压。

空气处理机组一般有吊顶式和落地式两种。

落地式包括立式和卧式两种。

另外机组的送回风方式也有多不同。

徐根据建筑情况和建筑业主要求进行最终的确定。

八、工程概算
1.设备费（除膨胀水箱、软化水箱、阀门管道和管件以外，全部为设备费，设备费的准确度应比合同最终签订价高8%~10%左右）。

2.设备运杂费（运输、包装费等）一般取设备费的1%~2%
3.设备安装费：一般取设备的5%~8%，（除散件设备，如：冷却塔的安装费：取
冷却塔设备费的10%~15%）。

4.设备运行调试费：一般取设备费的0.5%~1%。

5.管道制作、安装、保温等费用，一般为设备费的20%~40%。

（根据系统的复杂程度来确定）。

6.电气费、土建费用（应另行计算）。

7.工程设计费，取以上所有费用合计的2.5%~3%。

8.工程的其他费用（包括各种税费、工程临时设施费、冬雨季施工费、利润等），一般取以上所有费用合计的5%~8%。

上述所有费用之和即工程总造价。

一般，使用水冷冷水机组，末端为风机盘管没有新风的情况下，建筑空调造价为200元/
m2左右，末端为风机盘管加新风的为250元/m2左右。

使用风冷冷水机组，末端为风机导管
没有新风的情况下，建筑空调造价为300元/m2左右，末端为风机盘管加新风的为350元/m2
左右。