空调用水系统空调用水系统的换热设备
暖通空调专业精讲-空调水系统
当系统中水温升高时，系统中的水体积膨胀，如果不容纳水的这部分膨胀量，势必造成系统内的水压增高，影响正常运行。利用开式膨胀水箱来容纳系统的膨胀水，可减小系统的水压波动，提高了系统运行的安全、可靠性。 当系统由于某种原因漏水或系统降温时，可利用膨胀管（兼作补水管）自动向系统补水。 （2）膨胀水箱的容积 膨胀水箱的容积是由系统中的水容量和最大的水温变化幅度决定的，膨胀水量 （L）可按下式计算 …………………………………..（9-1） 式中 ——水的膨胀系数（1/℃），取0.0006/℃； ——系统的水容量（L），可按表9-1确定；当空调水系统采 用双管制系统时，膨胀水箱有效容积的大小应按冬季工况来确定； ——水的平均温差，冷水取15℃；热水取45℃。
通风空调
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目 录
空调冷热水系统
空调冷却水系统
空调冷凝水系统
9.1
9.2
9.3
空调冷热水系统设计
9.4
9.5
9.6
空调水系统的水力计算
空调系统保温
空气-水系统（新风+风机盘管系统） 空调水系统包括： 冷热水系统：冷水机组与风机盘管之间 冷水供水温度：5~9℃ 供回水温差：5~10℃ 热水供水温度：40~65℃ 供回水温差：4.2~15℃ 冷却水系统：冷却塔与冷水机组之间 冷凝水系统：空调末端装置排除冷凝水的管路
空调冷水系统有开式循环和闭式循环之分，而热水系统只有闭式循环。 《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）指出“空调水系统宜采用闭式循环”。当必须采用开式系统时，应设置蓄水箱，蓄水箱的蓄水量，宜按系统循环水量的5%～10%确定。
2．按供、回水制式分类
（1）双管制供水系统：也称双水管系统，系统采用两根水管，一根供水管，一根回水管，夏天送冷水制冷，冬季送热水制热，结构简单，布置方便，投资少，占用空间小，是目前最常用的一种供水系统，缺点是该系统不能实现同时供冷和供热。双管制系统宜采用两台水泵，一台夏季送冷水，一台冬季送热水。这是因为冬、夏风机盘管进出水温差不同，若冬、夏选用同一台水泵，将会造成冬季因水泵功率过大而浪费电力或夏季因水泵功率过小而制冷量不足的情况。
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。
一水系统的分类
空气调节的水系统中央空调的水系统包括冷(热)水系统、冷却水系统和冷凝水排放系统。
冷冻水循环系统：来自空调设备的冷冻水回水经集水器、除污器、循环水泵，进入冷水机组蒸发器内、吸收了制冷剂蒸发的冷量，使其温度降低成为冷冻水，进入分水器后再送入空调设备的表冷器或冷却盘管内，与被处理的空气进行热交换后，再回到冷水机组内进行循环再冷却。
热水循环系统：主要是完成冬季空调设备所需的热量，使其加热空气用，热水循环系统需包含热源部分。
冷却水循环系统：进入到冷水机组的冷凝器的冷却水吸收冷凝器内的制冷剂放出的热量而温度升高，然后进入室外冷却塔散热降温、通过冷却水循环水泵进行循环冷却，不断带走制冷剂冷凝放出的热量，以保证冷水机组的制冷循环。
冷凝水排放系统：排放空调器表冷器表面因结露而形成的冷凝水的水管。
在空气调节中，常常通过水作为载冷剂或冷却剂来实现热量的传递，因此水系统是中央空调系统的一个重要的组成部分，其设计和安装的好坏直接影响到空调系统的效果和使用寿命。
本手册只是阐述水系统的基本的原理和实际使用中的一些注意事项，实际工程的设计请联系专业的设计院和相关公司。
一水系统的分类一、闭式循环和开式循环1）闭式循环系统可能供热，则应考虑其它措施（如电加热等）。
闭式循环的优点：1．由于管路不与大气相接触，管道与设备不宜腐蚀。
2．不需为高处设备提供的静水压力，循环水泵的压力低，从而水泵的功率相对较小。
3．由于没有回水箱、不需重力回水、回水不需另设水泵等，因而投资省、系统简单。
闭式循环的缺点：1．蓄冷能力小，低负荷时，冷冻机也需经常开动。
2．膨胀水箱的补水有时需要另设加压水泵。
2）开式循环系统管路之间有贮水箱（或水池）通大气，自流回水时，管路通大气的系统。
当空调系统采用喷水池冷却空气时，宜采用开式系统。
空调系统采用冷水式表冷器，冷水温度要求波动小或冷冻机的能量调节不能满足空调系统的变化时，也可采用开式系统。
当采用开式水箱蓄冷或贮水以消减高峰负荷时，也宜采用开式系统。
空调水系统课件ppt
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（一）冷冻水系统的主要形式
3.异程系统和同程系统（空调末端水的流程是否相同）
定压水箱 阀门 空调用户
制冷机组 水泵
同程冷冻水系统
2021/3/10
优点： ➢ 流经各终端用户的压力损
失比较接近，利于水力平 衡 ➢ 简化水系统设计并减少系 统初调节的工作量。
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定压水箱 阀门 空调用户
换热器 制冷机组 水泵 间连式冷冻水系统
2021/3/10
➢ 用换热器将全部或部分用 户侧水路与制冷机组水路 分隔。
➢ 系统规模较大，用户比较 分散，便于系统调节，减 少相互影响，保持较高的 运行效率。
➢ 在大型建筑和超高层建筑 （100m）应用普遍。
➢用于小型或功能单 一，负荷特性一致空 调系统
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用户侧 水流量 判断处
定压水箱
用户侧 阀门 空调用户 机房侧
制冷机组 水泵
变水量系统
2021/3/10
➢改变用户侧水流量 来适应负荷变化。 ➢末端采用电动阀连 续调节所需的水流量。 ➢减低冷冻水输配能 耗具有较大的节能潜 力
（一）冷冻水系统的主要形式
1.开式和闭式系统（循环水系统）
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闭式冷冻水系统
1－膨胀水箱 2－空调设备 3－冷冻水循环水泵 4－蒸发器
1、蓄冷能力小，低负荷时，冷冻机也需经常开动。
2、膨胀水箱的补水有时需要另设加压水泵。
3、与空气接触少，减缓腐蚀。
420、21/3/1壳0 管式蒸发器，用户表面换热设备。
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定压水箱 阀门 空调用户
制冷机组 水泵
异程冷冻水系统
暖通空调-第3章-全水系统
第3章全水系统3.1 概述华北电力大学-荆有印3.1.1 全水系统1．定义全水系统--全部用水作为介质传递室内热负荷或(和)冷负荷的系统称为全水系统。
2．分类⑴按提供热量（或冷量）供热的全水系统、供冷的全水系统和既供冷又供热的全水系统。
供热时，水被称为“热媒”；供冷时，水被称为冷冻水或冷媒。
⑵按末端装置自然对流和强迫对流。
自然对流的系统：空气靠在密度差产生的重力压头驱动下流过末端装置与水进行热交换，并引导空气在室内循环。
如散热器热水采暖系统。
强迫对流的系统：空气靠风机的机械动力流过末端装置与水进行热交换，并导致空气在室内循环。
如风机盘管空调系统和暖风机热水采暖系统。
⑶按用途热水采暖系统和全水空调系统。
3．组成供热的全水系统：由热源、输送热媒的管道系统和供热设备(末端装置)组成。
供冷的全水系统由冷源、输送冷媒的管道系统和供冷设备(末端装置)组成。
既供冷又供热的全水系统中同时有冷源和热源，末端装置是供热或(和)供冷的设备。
3.1.2 热水采暖系统1.定义热水采暖系统即供热的全水系统。
2．分类按热媒分为热水采暖系统和蒸汽采暖系统。
3．相对蒸汽采暖系统，热水采暖系统的优缺点⑴优点①运行管理简单，维修费用低。
②热效率高，跑、冒、滴、漏现象轻，可比蒸汽供暖节能20％-40％。
③可采用多种调节方法，特别是可采用随室外温度变化改变采暖供、回水温度的质调节。
④供暖效果好。
连续供暖时，室内温度波动小。
房间温度均匀，无噪声，可创造良好的室内环境，增加舒适度。
⑤管道设备锈蚀较轻，使用寿命长。
⑵缺点①散热设备传热系数低，因此在相同供热量下，所需供暖设备②蒸汽采暖主要靠蒸汽冷凝时放出的汽化潜热；热水采暖靠水的温降。
在相同供热量下，热水为热媒时流量大，管径大，造价高。
③输送热媒消耗电能多。
4.适应范围是民用和公用建筑的主要采暖系统型式，也可用于工业建筑及其辅助建筑中。
3.1.3 全水空调系统1．定义全水空调系统中房间的冷负荷或热负荷全靠水来承担。
大温差小流量的空调水系统方案
大温差小流量的空调水系统方案随着现代建筑的崛起，空调水系统被广泛应用于商业和住宅建筑中。
在设计空调水系统时，考虑到大温差小流量的需求是至关重要的。
大温差小流量的方案可以提高能效，减少能源消耗和碳排放，并增加系统的运行稳定性。
本文将分析和提出大温差小流量的空调水系统方案。
首先，大温差小流量的空调水系统需要选择适当的设备。
冷却机组和水泵是空调水系统中的关键设备。
对于大温差小流量的方案，可以选择具有高效换热器和变频控制功能的冷却机组和水泵。
高效换热器可以提高换热效率，降低能耗。
变频控制功能可以根据实际负荷需求调整设备运行状态，实现流量控制和节能。
其次，大温差小流量的空调水系统需要考虑水力平衡。
水力平衡是指在整个空调水系统中保持恒定的水压和水流分布。
水力平衡可以通过合理设计管道布局和安装调节阀来实现。
大温差小流量的方案可以采用较小直径的管道，减少水流阻力，提高系统的水力效果。
另外，大温差小流量的空调水系统需要考虑温控措施。
温控措施是指根据实际需求调节冷却机组和水泵的运行状态。
大温差小流量的方案可以采用智能控制系统，实时监测室内外温度、湿度和实际负荷，通过调整冷却机组和水泵的供水温度和流量，实现精确的温控。
此外，大温差小流量的空调水系统还可以结合其他节能措施。
例如，可以采用地源热泵或太阳能热泵作为供热和供冷设备，利用低温热源或太阳能热能提供热量。
同时，可以安装热回收装置，将冷却机组的废热回收利用，提高能效。
此外，还可以合理设计控制策略，利用夜间低峰期进行热储存，减少白天的能耗。
综上所述，大温差小流量的空调水系统方案需要综合考虑设备选择、水力平衡、温控措施和其他节能措施。
通过合理的设计和调整，可以提高能效，减少能源消耗和碳排放，并增加系统的运行稳定性。
大温差小流量的空调水系统方案是未来建筑节能和环保的重要发展方向。
中央空调水循环原理
中央空调水循环原理
中央空调的水循环原理是通过一系列的管道、泵和阀门来实现热量的传递和控制。
具体的水循环过程如下：
1. 冷却水循环：冷却水从中央空调机组中流出，经过冷冻水泵进入冷却塔。
2. 冷却塔：冷却塔是一个用于散热的设备，冷却水在塔内与空气进行热交换，使冷却水的温度降低。
3. 冷却水回流：冷却水从冷却塔排出后，经过冷却水回流泵，再次回到中央空调机组，继续循环使用。
4. 蒸发器：在中央空调机组内，冷却水经过蒸发器与蒸发器内的冷媒进行热交换，将空气中的热量吸收。
5. 冷媒回流：冷媒经过蒸发后变为气态，通过冷凝水泵进入冷凝器。
6. 冷凝器：冷凝器是一个热交换设备，冷媒在冷凝器内与冷却水进行热交换，将热量传递给冷却水。
7. 冷凝水回流：冷凝水从冷凝器排出后，通过冷凝水回流泵回流到中央空调机组，继续循环使用。
通过这样的水循环过程，中央空调系统能够循环利用冷却水，不断地吸收和释放热量，从而实现空调效果。
同时，通过控制冷却水的流量和温度，可以调节室内空气的温度和湿度，以满足不同的舒适需求。
中央空调冷却水循环系统简介
中央空调冷却水循环系统简介冷却水循环系统是中央空调系统的一种，它是指冷却水换热并经降温，再循环使用的给水系统，主要由冷却设备、水泵和管道组成，包括敞开式和密闭式两种类型。
冷却水循环系统-原理以水作为冷却介质，并循环使用的一种冷却水系统。
主要由冷却设备、水泵和管道组成。
冷水流过需要降温的生产设备（常称换热设备，如换热器、冷凝器、反应器）后，温度上升，如果即行排放，冷水只用一次（称直流冷却水系统），使升温冷水流过冷却设备则水温回降，可用泵送回生产设备再次使用，冷水的用量大大降低，常可节约95%以上。
冷却水占工业用水量的70%左右，因此，冷却水循环系统起了节约大量工业用水的作用。
冷却水循环系统-分类冷却设备有敞开式和封闭式之分，因而冷却水循环系统也分为敞开式和封闭式两类。
敞开式系统的设计和运行较为复杂。
1、敞开式冷却设备有冷却池和冷却塔两类，都主要依靠水的蒸发降低水温。
再者，冷却塔常用风机促进蒸发，冷却水常被吹失。
故敞开式冷却水循环系统必须补给新鲜水。
由于蒸发，循环水浓缩，浓缩过程将促进盐分结垢。
补充水有稀释作用，其流量常根据循环水浓度限值确定。
通常补充水量超过蒸发与风吹的损失水量，因此必须排放一些循环水（称排污水）以维持水量的平衡。
冷却水循环系统在敞开式系统中，因水流与大气接触，灰尘、微生物等进入循环水；此外，二氧化碳的逸散和换热设备中物料的泄漏，也改变循环水的水质。
为此，循环冷却水常需处理，包括沉积物控制、腐蚀控制和微生物控制。
处理方法的确定常与补给水的水量和水质相关，与生产设备的性能也有关。
当采用多种药剂时，要避免药剂间可能存在的化学反应。
2、封闭式封闭式冷却水循环系统采用封闭式冷却设备，循环水在管中流动，管外通常用风散热。
除换热设备的物料泄漏外，没有其他因素改变循环水的水质。
为了防止在换热设备中造成盐垢，有时冷却水需要软化。
为了防止换热设备被腐蚀，常加缓蚀剂；采用高浓度、剧毒性缓蚀剂时要注意安全，检修时排放的冷却水应妥善处置。
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二、风机盘管 (一)构造与组成
第六章 空调用水系统
第一节 空调用水系统的换热设备 二、风机盘管 (一)构造与组成
2、 机组的进、出水管要有铜球阀；进水管要有过滤器；进出水管采用软 连接且要保温。 3、凝水盘凝水出管接头要靠近卫生间或集中总凝水管，或采用软连接接 至卫生间或凝水总管上。
第六章 空调用水系统
第一节 空调用水系统的换热设备
二、风机盘管 主要类型有：立式明、暗装，卧式明、暗装，踢脚板式明、暗装及吸顶式 等类型。本节主要介绍卧式暗装型风机盘管。 (一)构造与组成 风机盘管由风机、换热器(又称表冷器或盘管)、凝结水盘及壳 体组成。 1、回风：回风箱口有朝下、朝后。
第六章 空调用水系统
第六章 空调用水系统
第二节 空调用水系统的供热、补水设备
集中空调用水系统的供 ( 换 ) 热设 备有：平板换热器、螺旋板式换热器 及水平浮动盘管等换热器。 集中空调用水系统的定压补水设 备主要有：压力式、容积式、变频式 供补水设备。 一、水平浮动盘管换热设备 水平浮动盘管换热器有水 —水和 汽—水换热两种规格。 (一)汽—水换热构造与组成
如图示，高压蒸汽进入主立管后再分 路进入各支水平浮动盘管，与壳体内冷水 热交换后放出热量变为凝结水，由于高压 蒸汽与冷水进行强烈热交换，壳体内盘管 发生震动(或称浮动)。 震动增大了换热面积，并起到自动除 锈的作用并增大了传热系数。
第六章 空调用水系统
第二节
一、水平浮动盘管换热设备 (一)汽—水换热构造与组 成 水平浮动盘管换热器的组成 见图。 （二）工作参数 汽水型水平浮动盘管换热器 的主要工作参数有： 进出水温、蒸汽压力、循环 水量、换热量等。 其型号命名含义如下：
第六章 空调用水系统
第一节 空调用水系统的换热设备
一、组合式空调机组 (二)工作参数 工作参数主要标明外形尺寸、风量、冷量、水量、风压、功率等主要数据。
第六章 空调用水系统
第一节 空调用水系统的换热设备 一、组合式空调机组
(三)联网方式工作原理 组合式空调机组与系 统的联网方式见下图， 机组表冷段上、下接有 冷媒水管及阀门。 冷媒水来自制冷机， 采用强制循环。 冷媒水管应有保温 层。 表冷段下边凝水盘 有凝结水排出管，以3％ 坡度伸至邻室卫生间或 室外。
第六章 空调用水系统
第一节 空调用水系统的换热设备
一、组合式空调机组 (一)构造与组成 组合式空调机组组合单元:有新、回风段，初、中效过滤段，淋水段，表 冷段，消声段及送风段。 对于精密仪器制造、仪表、电子工业等所需空调机组还需加配:加湿段、 加热段、除湿段、过滤净化段等。
第六章 空调用水系统
第一节 空调用水系统的换热设备
第一节 空调用水系统的换热设备 二、风机盘管
(三)与系统的联网方式 2、对于中层建筑且大多为办公间： 凝水管要集中布设，找好坡度再统一 引至一个或两个卫垂间。 无论哪种联接方式，都要注意以下 几点： a、要根据空调水管的长度，冬夏季 计算温度温差来计算伸缩长度值，以 便采取措施消除破坏力。 b ．要重视凝水管的施工，以免因坡 度小或有气囊等现象造成排水不畅而 浸泡房间装饰层。 c ．一定要和装饰工程配合施工，留 有维修人孔，协调好风口位置和空调 进出水管位置，以免事后返工。
SWl．4 —65－040型； SW — 水平浮动盘管汽水换热型； 1．4 —换热量MW(兆瓦)； 65 —出水温度； 40 —进水温度。
空调用水系统的供热、补水设备
第六章 空调用水系统
第二节 空调用水系统的供热、补水设备
一、水平浮动盘管换热设备 (三)与系统的联接方式 图中粗实线为蒸汽管； 热水经分水器5供住室内 换热设备，经热交换后再回 至集水器3，又经除污器4回 至水泵2，最终回至水平浮动 盘1，依次循环。
一、组合式空调机组 (一)构造与组成
1．新、回风混合段：由于新、回风口位置不同而具有I型、Ⅱ型和Ⅲ型。在新回风 口上装有风量调节阀、配有手动、电动和气动执行机构。 2、过滤段：过滤段有粗、中效过滤两种；配有菱形袋式、四峰袋式、自动圈绕式 过滤器，过滤材料采用涤纶无纺布。 3．表冷段：表冷器采用铝制、铜制或钢制高效热交换器。冷媒可采用冷水或低温热 水。
第六章 空调用水系统
第一节 空调用水系统的换热设备
一、组合式空调机组 (一)构造与组成 4 ．送 ( 回 ) 风机段：风机采用高效双进风离心风机，风机装置在减震台座 (垫)上，风机一般均采用超低噪音风机。 5．中间段：起过滤段等段的连接和供内部检修照明用。 6．消声段：内设阻抗复合式消声器。也可根据用户配备其它型号消声器。 7．风机接管段：连接外接风机(单进风)之用，配有圆锥形变经管。
第六章 空调用水系统
第二节
一、水平浮动盘管换热设备
空调用水系统的供热、补水设备
(三)与系统的联接方式
第六章 空调用水系统
第二节 空调用水系统的供热、补水设备
制 冷 供 热 系 统 的 组 成
第六章 空调用水系统
第六章 空调用水系统
第一节 空调用水系统的换热设备 二、风机盘管 (一)构造与组成
4、机组要根据房间装饰情况设有回、送风口。
第六二、风机盘管 (二)工作参数 1、型号命名方法
第六章 空调用水系统
第一节 空调用水系统 的换热设备
二、风机盘管
2、工作参数
第六章 空调用水系统
第一节 空调用水系统的换热设备
一、组合式空调机组 (一)构造与组成 8．淋水表冷段：内设铝轧片或绕钢片表冷器及单排喷淋排管，冬季又可 作为加湿用。 9．水平拐弯段：内设导风板，供机房长度不足时，空调器拐弯用。 10．垂直拐弯段：适用于机房层高较高，面积较小时，空调器上下叠装 时用。
第六章 空调用水系统
第一节 空调用水系统的换热设备
二、风机盘管
(三)与系统的联网方式 风机盘管与系统的联接方 式要根据建筑物的具体情况确 定。 1、对于高层单元性建筑 (如宾馆客房)： a、立管上应加伸缩器， 且与风机盘管软联接，以克服 温度应力。 b、凝水管一般单体接往 卫生间。
第六章 空调用水系统