中央空调系统水泵设计
中央空调循环水泵选择方法介绍
中央空调循环水泵选择方法介绍一问题的提出在中央空调系统中，循环水泵夏季输送冷冻水，冬季输送热水至空调末端装置。
工程设计应按照空调系统水流量和系统阻力选择性能良好的水泵。
有关暖通空调设计手册都有详细设计计算方法。
问题在于实际工程设计时，某些工程师未按照计算方法进行设计计算，而是凭经验想当然，对系统以及某些空调设备、配件等新产品缺乏认真研究，结果导致所选择的水泵不能满足要求，或者造成运行费用增加，甚至水泵不能正常工作，这不得不引起空调设计者的高度重视。
二理论分析空调系统水流量的大小由负荷及供回水温差确定，系统阻力通过水力计算求得。
按流量和阻力选择的水泵，运行时应处于高效区，其工作点为水泵性能曲线和管路特性曲线的交点，如图1中A点。
而工程中选择的水泵常常出现两种不正常情况。
1)设计时比较保守，水系统实际流速取值较低，估算系统阻力较大，导致选水泵时扬程加大，使所选择的循环水泵扬程比设计流量下的系统阻力大得多。
如图2：流量QA是系统设计流量，在此流量下水泵扬程为HB即可。
实际选择的水泵扬程为HS。
为了保证QA，则要改变管路特性，即通过关小水泵进出口的阀门，使管路特性曲线由Ⅰ变为Ⅱ。
显然，ΔP=HB-HA完全通过阀门节流，这是非常不经济的，也是工程中需避免出现的情况，如果冬季运行采用同一套泵工作，由于流量变小，节流更严重，就更不经济，甚至造成水泵工作点不稳定。
2)设计过于自信，对空调系统阻力估算偏小，所选泵扬程小于设计流量下系统阻力。
如图3所示：设计工作点为A，水泵流量为QA，扬程为HA。
水泵实际运行时管路特性曲线不是Ⅰ，而是Ⅱ，运行工作点为B，流量QBA，且B点不在水泵高效区。
显然这比第一种情况更为不利。
解决的唯一办法只能更换水泵。
三工程实例例1 甲工程为一单体高层建筑，建筑高度29m，泵房设在主楼地下室。
设计选用进口开利离心式冷冻机一台，制冷量为1163 kW，配用2台循环水泵，1用1备，水泵参数见表1。
标准水环热泵中央空调cad设计施工图
中央空调系统循环水泵的选型
中央空调系统循环水泵的选型通过对中央空调循环水泵的选取进行讲解，并对中央空调水系统工程中因循环水泵流量、扬程选择不当导致工程失败的事例进行分析，强调合理选择循环水泵扬程的重要性，并提出了一些选择的方法，这对中央空调设计有参考价值。
标签水泵选型；流量计算；扬程估算；设备阻力；管路特性1、前言在中央空调水系统中，循环水泵夏季输送冷冻水、冬季输送热水至空调末端装置。
工程设计时应根据空调系统水流量和系统阻力，选择性能良好的水泵。
暖通空调设计手册都有详细设计计算方法，但实际工程设计时，有些工程师未按照计算方法进行设计计算，而是凭经验想当然，加上对系统以及某些空调设备、配件等新产品缺乏研究，导致所选择的水泵不能满足要求，甚至不能正常工作，或者造成了运行费用的增加。
这不得不引起空调设计者的高度重视。
对中央空调循环水泵的选取进行计算，其实就是估算（很多计算公式本身就是估算的），估算分得细致些、考虑的内容全面些就是精算。
具体包括水泵流量的计算，水泵扬程的估算以及水泵电机功率的选择等。
本文以江苏泰州市某快捷酒店中央空调系统为例介绍中央空调循环水泵的选型。
2、案例工程概况该快捷酒店共四层，空调使用面积约2260 m2，共使用104台风机盘管（其中FP-51WA 28台、FP-68WA 68台、FP-85WA 4台），主机选用4台65KW模块化风冷热泵型冷水机组。
3、水泵的设计选型3.1水泵流量的计算流量指标是根据空调主机制冷量及空调进出水温差的设定来决定的，一般各冷水机组厂家的产品说明书都提供该参数，本工程所用65KW风冷模块化冷水机组单台要求的水流量为Q=11.2 m3/h。
水泵的流量应为冷水机组额定流量的1.1～1.2倍（单台取1.1，两台并联取1.2）。
因此本工程所选水泵的额定流量应为Q总=11.2 m3/h*4*1.1≈50m3/h。
3.2 水泵扬程的估算水泵扬程的选择决定于水系统管路的阻力，一般闭式冷、热水管路系统水系统的阻力Hp由设备阻力、沿程阻力和局部阻力组成管路阻力：包括磨擦阻力、局部阻力。
中央空调二次泵主机系统设计要点
中央空调二次泵主机系统设计一、建筑物情况及当地气候条件XX县地处陕西关中平原东部，位于北纬34°36′——35°02′，东经109°43′一110°19′，素有“三秦通衢”、“三辅重镇”之称。
地貌分为黄土台塬、渭河阶地、洛南沙苑、黄河滩地四个类型。
自然条件优越，属暖温带半湿润、半干旱季风气候，年平均气温14．4℃，降水量514mm，无霜期214天，夏季最高温度约为35℃左右，冬季最低温度约为-5℃左右。
XX未来城住宅小区位于XX县迎宾大道，总建筑面积14.6万㎡，套内空调使用面积约10万㎡，共计12栋楼为多层、高层住宅和商铺，小区布局东西长600m左右，南北宽最大60m，最小约30m。
二、水系统设计方案1、机房位置选择根据小区现场实际情况和后期运行成本考虑，建议制冷机房位置选择在5#、6#建筑与9#、10#建筑之间的空地处，建议机房采用地下设计，同时应做防噪处理。
制冷机房面积建议不小于600m2（含锅炉房，不含锅炉燃料堆放场地）。
冷却塔建议选择方形横流式低噪冷却塔，与主机一一对应，放置于18#楼后空地或其他对居住环境影响较小的高楼屋面。
2、系统设计小区采用末端为风机盘管的集中空调制冷制热系统，在各栋楼和各户分别设置热力入口及流量调节与热量计量装置。
风机盘管制冷由机房提供供回水为7℃~12℃的冷冻水，制热由机房提供60℃热水，通过板式换热器提供供回水为45℃~40℃的循环水。
风机盘管建议采用温控器控制回水支管上的电动二通阀,风机的启停与风机盘管上的电动阀联锁。
冷热源采用集中供冷和供热的变流量二次泵系统。
一次循环水泵采用定速泵,二次循环水泵为变频水泵(以下分别简称“一次泵”、“二次泵” ,以分、集水器及连通管为分界,将整个系统分为一次水环路和二次水环路两个相对独立的循环系统。
3、冷热源选型所有建筑室内空调设计情况如下楼号层数建筑高度建筑面积总冷负荷冷指标总热负荷热指标立管压力损失m ㎡KW KW/㎡KWKW/㎡Kpa1# 1855.4718890 1492 79.0 1492 79.035.22#3# 9 26.4 4406 315 71.5 201 45.6 38.14# 18 60.2 20158 1601 79.4 1370 68.0 35.5# 9 17.4 2114 172 81.4 114 53.9 32.6# 1855.3723286 1839 79.0 1583 68.033.37# 17 54.6 25827 1960 75.9 1652 64.0 32.88# 17 54.6 16914 1240 73.3 1031 61.0 32.39# 6 9320 565 60.6 440 54.8 24.10# 8 24.4 8932 541 60.6 416 46.6 28.611# 8 24.2 5956 541 90.8 416 69.8 28.612# 8 24.4 10440 845 80.9 730 69.9 28.6合计14624311110.59445备注：9#楼设计数据未出，系根据现有建筑情况估算的面积及负荷。
中央空调水系统设计(管道、水泵、水箱等)
复式泵变流量系统的控制原理： 1）一次环路按定流量运行，采用“一泵对一机“的方式，一次泵
的扬程为冷水机组的蒸发器阻力与一次环路个部件阻力之和再乘以1.1 ～1.2的安全系数。
2）二次环路按变流量 运行，二次泵的台数，不 必与一次泵相对应，主要 满足供水分区的需要。二 次泵的台数必须大于或等 于设计所划分的二次供水 环路数。二次泵的扬程为 空调末端设备的阻力与二 次环路各部件阻力之后， 再乘以1.1
同程式和异程式的适用条件：
（1）支管环路的压力降（阻力）较小，而主干管路的压力 降起主导作用者，宜采用同程式。
（2）支管环路上末端设备的压力降（阻力）很大，而支环路 的压降（阻力）起主导作用者，或者说支路环路阻力占负荷侧干 管环路阻力的2/3～4/5时，宜采用异程式。
所以：对于由风机盘管机组（或新风机组）组成的供、回水 系统，因支管环路的阻力不大且比较接近，而干管环路较长、阻 力占的比例较大，故采用同程式布置；
空调水系统设计
空调水系统包括冷（热）媒水系统和冷却水系统两部分。 冷媒水系统是指夏季由冷水机组向风机盘管机组、新风机组或组 合式空调机组的表冷器（或喷水室）供给供水7℃、回水12℃的冷媒 水；在冬季由换热站向风机盘管机组、新风机组等供给供水60℃、 回水50℃的热媒水。 冷却水系统是指利用冷却塔向冷水机组的冷凝器供给循环冷却水 的系统。
单式泵变流量系统的控制原理： 当空调房间负荷下降时，负荷侧各用户的二通调节阀相继关闭，
供、回水总管之间的压差超过了设定值，此时，压差控制器动作，让 旁通管路上的二通调节阀打开，使部分冷媒水不经末端设备而从旁通 管直接返回冷水机组，从而确保冷水机组的水量不变。
只有当供、回水 总管之间的压差到达 规定的上限值，也就 是说，通过旁通管路 的水量相当于一台循 环泵的流量时，可停 止一台循环泵和一台 冷水机组的工作。
集中中央空调水系统水泵的选择和节能措施
|空调热泵| 空气调节系统中冷水和冷却水循环泵是除制冷机外的主要耗能设备，为实现低碳生活，应降低水泵运行的能耗。
针对水泵性能和水系统特性，通过分析空气调节工程常用水泵（一次泵系统的离心泵）的流量、扬程、性能曲线和工作点等，旨在探讨水泵选用类型和节能措施。
集中中央空调水系统水泵的选择和节能措施江苏中锐华东建筑设计研究院有限公司高工/钱威总工视角空气调节系统中冷水和冷却水循环泵是除制冷机外的主要耗能设备，为实现低碳生活，应降低水泵运行能耗。
GB50736-2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》第8.1.5条规定：“集中空调系统的冷水（热泵）机组台数及单机制冷量（制热量）的选择，应能适应空调负荷全年变化规律及满足季节部分负荷要求，机组不宜少于两台……”在空气调节设计项目中，无论是采用水冷冷水机组还是风冷冷水机组作冷源，往往是选用两台或两台以上冷水机组。
相应的冷水泵和冷却水泵（配设冷却塔时）通常为一泵对一机；一次泵系统的冷水泵及二次泵系统中一次冷水泵的台数和流量与冷水机组的台数及蒸发器的额定流量也相对应。
大、中型公共建筑工程设计时，由于多种使用功能的要求，空气调节要分设多个水系统；每个水系统的供水和回水管均与分、集水器并联连接，冷水机组和冷水泵也与分、集水器并联连接。
系统满负荷工作时，两台或两台以上冷水泵并联对系统供水，按设计工况工作；而在非满负荷情况下，冷水泵则不需按设计工况工作；为使冷水泵在空气调节系统运行中既满足使用要求又节能和安全运行，本文针对水泵的性能和水系统的特性，就空气调节工程选用的水泵（一次泵系统）常选用的离心泵进行阐述分析。
1 水泵的流量水泵的流量在全国民用建筑工程设计技术措施——暖通空调.动力（2009版）第5.9.1条和5.9.2条有相关提示：（A）应与冷水机组的流量相对应；（B）应按公式计算G=KQ/1.163Δt （1）G—水泵的流量（m 3/h）；Q—水泵所对应的冷（热）负荷（kW）；K—水泵流量的附加系数，取1.05～1.1；Δt—供回水温度差（℃）。
普通中央空调水泵变频改造节能方案
普通中央空调水泵变频改造节能方案普通中央空调水泵变频改造节能方案：在中央空调系统中，冷冻水泵和冷却水泵的容量是根据建筑物最大设计热负荷选定的，且留有一定的设计余量。
在没有使用调速的系统中，水泵一年四季在工频状态下全速运行，只好采用节流或回流的方式来调节流量，产生大量的节流或回流损失，且对水泵电机而言，由于它是在工频下全速运行，因此造成了能量的大大浪费。
由于四季的变化，阴晴雨雪及白天与黑夜时，外界温度不同，使得中央空调的热负荷在绝大部分时间里远比设计负荷低。
也就是说，中央空调实际大部分时间运行在低负荷状态下。
据统计，67%的工程设计热负荷值为94-165W/m2，而实际上83%的工程热负荷只有58-93 W/m2，满负荷运行时间每年不超过10-20小时。
实践证明，在中央空调的循环系统(冷却泵和冷冻泵)中接入变频系统，利用变频技术改变电机转速来调节流量和压力的变化用来取代阀门控制流量，能取得明显的节能效果。
一、普通中央空调工作系统1、工作简述⑴、中央空调启动后，冷冻单元工作，蒸发器吸收冷冻水中的热量，使之温度降低；同时，冷凝器释放热量使冷却水温度升高。
⑵、降了温的冷冻水通过冷冻泵加压送入冷冻水管道，在各个房间由室内风机加速进行热交换，带走房间内的热量使房间内的温度降低后，又流回冷冻水端。
⑶、而升了温的冷却水通过冷却泵压入冷却塔，由冷却塔风机加速将冷却水中的热量散发到大气中，使水温降低后，流回冷却水端。
⑷、冷冻机组工作一段时间后，达到设定温度，由温度传感器检测出来，并通过中间继电器及接触器控制冷冻机停止工作，温度回升到一定值后又控制其运行。
二、普通中央空调存在的问题1、冷冻水，冷却水循环泵不能根据实际需求来调整循环量，电机工作效率低下，造成大量电力浪费，并加速机组磨损；2、其控制接触器等电器动作频繁，导致使用寿命短，维修量大；而对于大容量系统，传统的控制线路复杂，可靠性差，需专人负责；3、整个系统运行噪音大、控制性能差、耗电量大、使用寿命短;在维护管理，检修调整方面工作量大，维护费用高。
中央空调水泵扬程计算
中央空调水泵扬程计算
中央空调水泵扬程是指水泵能够克服管道阻力将水从低处抽送到高处的能力。
扬程的计算对于中央空调系统的设计和维护非常重要。
本文将介绍中央空调水泵扬程的计算方法。
第一步，确定水泵的位置和高度。
水泵通常安装在地下室或者机房内，离地面有一定的高度。
在计算扬程时，需要将水泵的位置和高度考虑在内。
第二步，确定管道的长度和直径。
管道长度和直径是影响水泵扬程的重要因素。
管道长度越长，管道阻力越大，水泵需要克服更大的阻力才能将水抽送到高处。
管道直径越小，管道阻力也越大，同样需要更大的扬程来克服阻力。
第三步，确定管道中的水流量。
水流量是指单位时间内通过管道的水量，通常用升/分钟或者立方米/小时表示。
水流量越大，需要的扬程也就越大。
第四步，计算管道阻力。
管道阻力是指水在管道中流动时受到的摩擦力和惯性力的综合作用。
管道阻力可以通过公式计算得出。
第五步，计算水泵的扬程。
根据上述信息，可以通过公式计算出所需的扬程。
扬程的单位通常是米或者千帕。
需要注意的是，在实际应用中，还需要考虑到一些其他因素，例如水泵的效率、管道弯曲、阀门和附件等对扬程的影响。
因此，在计算扬程时需要综合考虑这些因素，以确保中央空调系统正常运行。
总之，中央空调水泵扬程的计算对于系统设计和维护非常重要。
通过以上步骤可以计算出所需的扬程，并做好相应的设计和维护工作，以确保中央空调系统的正常运行。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
中央空调系统水泵设计
－－－－－水泵选型索引－－－－－
所谓水泵的选取计算其实就是估算（很多计算公式本身就是估算的），估算分的细致些考虑的内容全面些就是精确的计算。
特别补充一句：当设计流量在设备的额定流量附近时，上面所提到的阻力可以套用，更多的是往往都大过设备的额定流量很多。
同样，水管的水流速建议计算后，查表取阻力值。
关于水泵扬程过大问题。
设计选取的水泵扬程过大，将使得富裕的扬程换取流量的增加，流量增加才使得水泵噪音加大。
特别的，流量增加还使得水泵电机负荷加大，电流加大，发热加大，“换过无数次轴承”还是小事，有很大可能还要烧电机的。
另外“水泵出口压力只有0.22兆帕”能说明什么呢？水泵进出口压差才是问题的关键。
例如将开式系统的水泵放在100米高的顶上，出口压力如果是0.22MPa，就这个系统将水泵放在地上向100米高的顶上送，出口压力就是0.32MPa了！
－－－－－水泵扬程简易估算法－－－－－
暖通水泵的选择：通常选用比转数ns在130～150的离心式清水泵，水泵的流量应为冷水机组额定流量的1.1～1.2倍（单台取1.1，两台并联取1.2。
按估算可大致取每100米管长的沿程损失为5mH2O，水泵扬程（mH2O）：
Hmax=△P1+△P2+0.05L (1+K)
△P1为冷水机组蒸发器的水压降。
△P2为该环中并联的各占空调未端装置的水压损失最大的一台的水压降。
L为该最不利环路的管长
K为最不利环路中局部阻力当量长度总和和与直管总长的比值，当最不利环路较长时K值取0.2～0.3，最不利环路较短时K值取0.4～0.6
－－－－－冷冻水泵扬程实用估算方法－－－－－
这里所谈的是闭式空调冷水系统的阻力组成，因为这种系统是量常用的系统。
1.冷水机组阻力：由机组制造厂提供，一般为60~100kPa。
2.管路阻力：包括磨擦阻力、局部阻力，其中单位长度的磨擦阻力即比摩组取决于技术经济比较。
若取值大则管径小，初投资省，但水泵运行能耗大；若取值小则反之。
目前设计中冷水管路的比摩组宜控制在150~200Pa/m范围内，管径较大时，取值可小些。
3.空调未端装置阻力：末端装置的类型有风机盘管机组，组合式空调器等。
它们的阻力是根据设计提出的空气进、出空调盘管的参数、冷量、水温差等由制造厂经过盘管配置计算后提供的，许多额定工况值在产品样本上能查到。
此项阻力一般在20~50kPa范围内。
4.调节阀的阻力：空调房间总是要求控制室温的，通过在空调末端装置的水路上设置电动二通调节阀是实现室温控制的一种手段。
二通阀的规格由阀门全开
时的流通能力与允许压力降来选择的。
如果此允许压力降取值大，则阀门的控制性能好；若取值小，则控制性能差。
阀门全开时的压力降占该支路总压力降的百分数被称为阀权度。
水系统设计时要求阀权度S>0.3，于是，二通调节阀的允许压力降一般不小于40kPa。
根据以上所述，可以粗略估计出一幢约100m高的高层建筑空调水系统的压力损失，也即循环水泵所需的扬程：
1.冷水机组阻力：取80 kPa（8m水柱）；
2.管路阻力：取冷冻机房内的除污器、集水器、分水器及管路等的阻力为50 kPa；取输配侧管路长度300m与比摩阻200 Pa/m，则磨擦阻力为300*200=60000 Pa=60 kPa；如考虑输配侧的局部阻力为磨擦阻力的50%，则局部阻力为60
kPa*0.5=30 kPa；系统管路的总阻力为50 kPa+60 kPa+30 kPa=140 kPa（14m水柱）；
3.空调末端装置阻力：组合式空调器的阻力一般比风机盘管阻力大，故取前者的阻力为45 kPa（
4.5水柱）；
4.二通调节阀的阻力：取40 kPa（0.4水柱）。
5.于是，水系统的各部分阻力之和为：80 kPa+140kPa+45 kPa+40 kPa=305 kPa （30.5m水柱）
6.水泵扬程：取10%的安全系数，则扬程H=30.5m*1.1=33.55m。
根据以上估算结果，可以基本掌握类同规模建筑物的空调水系统的压力损失值范围，尤其应防止因未经过计算，过于保守，而将系统压力损失估计过大，水
泵扬程选得过大，导致能量浪费。
－－－－－水泵扬程设计－－－－－
（1）冷、热水管路系统开式水系统
H
p =h
f
+h
d
+h
m
+h
s
（10-12）
闭式水系统
H
p =h
f
+h
d
+h
m
（10-13）
式中h
f 、h
d
——水系统总的沿程阻力和局部阻力损失，Pa；
h
m
——设备阻力损失，Pa；
h
s
——开式水系统的静水压力，Pa。
h d / h
f
值，小型住宅建筑在1~1.5之间；大型高层建筑在0.5~1之间；远距离输送
管道（集中供冷）在0.2~0.6之间。
设备阻力损失见表10-5。
（2）冷却水管路系统
1）冷却塔冷却水量
设备阻力损失
冷却塔冷却水量可以按下式计算：
（10-14）
式中Q ——冷却塔排走热量，kW ；压缩式制冷机，取制冷机负荷1.3倍左右；吸收式制冷机，去制冷机负荷的2.5左右；
c ——水的比热，kJ/（kg· o C ），常温时c=4.1868 kJ/（kg·o C ）；
t w1-t w2——冷却塔的进出水温差，o C ；压缩式制冷机，取4~5 o C ；吸收式制冷机，去6~9 o C 。
2）水泵扬程 冷却水泵所需扬程
H p =h f +h d +h m +h s +h o
式中h f ，h d ——冷却水管路系统总的沿程阻力和局部阻力，mH 2O ； h m ——冷凝器阻力，mH 2O ；
h s ——冷却塔中水的提升高度（从冷却盛水池到喷嘴的高差），mH 2O ； h o ——冷却塔喷嘴喷雾压力，mH 2O ，约等于5 mH 2O 。