暖通空调 水系统设计

荷变化时，通过改变供水量来适应。
注意：所谓定流量和变流量均指负荷侧环路而言。 冷源侧应保持定流量。 其理由是： 1）保证冷水机组蒸发器的传热效率；
2）避免蒸发器因缺水而冻裂；
3）保持冷水机组工作稳定。
（1）定流量系统 （负荷侧调节方法 ） 定流量系统对风机盘管机组、新风机组等负荷侧末 端设备的能量调节方法，是在该设备上安装电动三通调 节阀，并受室温控制器的控制。 在夏季，当房间的 负荷等于设计值时， 电动三通调节阀的 直通阀座打开，旁 通阀座关闭，冷媒 水全部流经末端设 备。当房间负荷减 少时，室温控制器 使直通阀座关闭， 旁通阀座开启，冷 水旁流过末端设备， 直接进入回水管网。
式或异程式，并根据管道的水力计算结果进行压力平衡。
（5）当系统的阻力先天就不平衡时，可通过安装水力平衡 阀予以解决。
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空调冷（热）水系统的分类
3.按照运行调节方法分：
（1） 定流量系统：系统中循环水量保持不变，当空调负 荷变化时，通过改变供、回水的温差来适应。 （2）变流量系统：系统中供回水温差保持不变，当空调负
13.1.2 空调冷（热）水系统的竖向分区及定压 1.空调冷（热）水系统的 竖向分区 (２) 空调水系统竖向分区 的可能方案
2）将冷水机组设在中 部设备层，一台向高区供水
，另一台向低区供水。高区
的冷水机组一般设在循环泵 的吸入段，而低区的冷水机 组一般设在循环泵的压出段 。
(２) 空调水系统竖向 分区的可能方案
13.1.2 空调冷（热）水系统的竖向分区及定压
2.空调冷（热）水系统的定压
在闭式循环的水系统中，需要给系统定压，其目的是保证系
统管道及设备内充满水，以避免空气被吸入系统中。为此，
必须保证管道中任何一点的压力都要高于大气压力。
目前，空调水系统的定压方式有两种，
（1）是高位开式膨胀水箱方式；
（2）是气压罐方式（俗称落地式膨胀水箱）。
4.按照系统中循环泵的配置方式分 单式泵变流量系统的设计和应用 ：
1） 在冷源侧，单式泵的配置与冷水机组相对应， 采取“一泵对一机”的方式。 2）单式泵的扬程是按克服负荷侧最不利环路上的 各种阻力与冷源侧环路上的各种阻力之和来确定的。 3）当空调冷（热）水系统的规模和总压力损失均
不太大、各分区供水环路彼此间的压力损失相差不太悬
四 管 制 水 系 统 原 理 图
注意：我国高层建筑特别是高层旅馆建筑大量建设
的实践表明，从我国的国情出发，双管制系统能满足绝
大部分旅馆的空调要求，只有那些全年性空调要求标准
的较高的建筑方可采用四管制系统。
为了解决管路布置问题，有的设计院提出一种称为
“分区双管系统”。该系统的主要特点是，机房内总管
必分区。当建筑总高度在110m以上时，空调冷水系统竖
向必须分区。
13.1.2 空调冷（热）水系统的竖向分区及定压
1.空调冷（热）水系统的 竖向分区 (２) 空调水系统竖向分区 的可能方案
1）将冷水机组设在塔楼
以外的群房顶层 设两个系
统分别向塔楼和群房供水 ，另一台向低区供水。冷 却塔设在群房的屋顶上。
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空调冷（热）水系统的分类
（负荷侧调节方法 ）
（2）变流量系统
变流量系统，整个负荷侧水系统的流量是变化的， 这就意味着可以停开或启动某一台循环泵，以适应水流 量变化的情况，达到节能的目的。为了保证冷源侧始终 是定流量，必须在分水器和集水器之间设置压差控制器
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空调冷（热）水系统
13.1.2 空调冷（热）水系统的竖向分区及定压
1.空调冷（热）水系统的竖向分区
(２) 空调水系统竖向分区的可能方案
注意：第4种方案在冷负荷相同的条件下，高区 的风机盘管机组的型号要比低区的约加大一号。
5） 当建筑总高度在100～120m时，对高区的若 干层可采用自带冷（热）源的空调器，而将冷水 机组设在地下设备层。
（逆流），经过每一环路的管路总长度不相等。
采用异程式布置，水力平衡难控制，容易产生水力失 调。
结论：尽可能用同程系统
同程式的几种布置方式： 垂直同程 ：
水平同程
垂直同程和水平同程
异程式的布置方式
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空调冷（热）水系统
空调冷（热）水系统的分类
2.按照供、回水管路的布置方式分 同程式和异程式的适用条件：
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，即 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。 旁通管的管径按一台冷水机 组的水流量确定，通常为一 台冷水机组流量的110%。
（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。
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空调冷（热）水系统的分类
.按照供、回水管路的布置方式分 结论
殊时，冷水循环泵宜采用单式泵。
复式泵系统
由冷水机组、 供回水总管、 一次泵和旁通 管组成一次环 路，也称冷源 侧环路；由二 次泵、空调末
端设备、供回
水管路与旁通 管组成二次环
路，也称负荷
侧环路。
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1.1～1.2的安全系数。
置方式，不仅容易达到水力平衡，而且省去大量的调试工作 量。
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结论
空调冷（热）水系统
空调冷（热）水系统的分类
2.按照供、回水管路的布置方式分
（4）为节管材和建筑空间，也可考虑将空调水系统的总立 管设计成异程式（其前提条件是，将立管内流速取小，管 径放大），这样，有利于节省竖井的空间。而对于各分支 环路，根据管道的长度和支环路的阻力大小，设计成同程
（1）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，故宜采用同程式布置； （2）对于向若干台组合式空调机组的表冷器供水的系统， 因支管环路的阻力较之主干管路的阻力大得多，故宜采用 异程式布置。
（3）如果建筑条件允许，可采用垂直同程和水平同程的布
多，且压差相差悬殊，各环路的负荷变化较大”等条件外 ，还要考虑“资金、机房和管理都有条件者”才可以采用 复式泵系统。
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空调冷（热）水系统的分类
结论
空调（冷热）水系 统常用： 单式泵、双管制、 变（定）流量、同 （异）程式的闭式 H
循环水系统。
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空调冷（热）水系统
13.1.2 空调冷（热）水系统的竖向分区及定压 1.空调冷（热）水系统的竖向分区 (1) 分区原则： 空调水系统是否要分区，主要由空调末端设备和 制冷设备的允许承压来考虑。一般当建筑总高度
在工程中，应优先采用高位开式膨胀水箱，因为它运行 时无需消耗电能，工作稳定可靠。只有当建筑物无法设置高 位开式膨胀水箱时，采用气压罐方式。
2.空调冷（热）水系统的定压 (1)开式膨胀水箱定压
至于输水用的普通焊接钢管一般承压能力为2.0MPa，
阀门等配件一般也在1.6 MPa以下。
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空调冷（热）水系统
13.1.2 空调冷（热）水系统的竖向分区及定压 1.空调冷（热）水系统的竖向分区 (1) 分区原则： 结论：
当建筑总高度H小于70m时，设备工作压力1.0MPa就可满
足要求； 当建筑总高度为70～110m时，设备工作压力1.6 MPa可满 足要求。 凡高度在110m以下的建筑，完全可以“一泵到顶”，不
H≤100m时，冷媒水系统不宜竖向分区，可以“一
泵到顶”。？？？
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因为：
空调冷（热）水系统
13.1.2 空调冷（热）水系统的竖向分区及定压
目前，我国厂家生产的空调机组和风机盘管机组的承
压能力为1.0MPa，特殊要求可以达到1.6MPa；
对于压缩式冷水机组，一般承压能力为1.0MPa，加强 型可达1.7MPa，特别加强型可达2.0MPa， 对于溴化锂吸收式冷温水机组，一般承压能力为 0.8MPa，特殊要求也可以提高其承压能力。
空调冷（热）水系统的分类
4.按照系统中循环泵的配置方式分：
（ 1）单式泵（一级泵）系统：是指冷源侧与负荷
侧合用一组循环泵的系统，它又可分为单式泵定流量 系统和单式泵变流量系统。
（2) 复式泵（两级泵）系统：是指冷源侧和负荷
侧分别配置循环泵的系统，也就是说，冷源侧循环泵
和负荷侧循环泵是相互分开的。
单式泵系统 整个水系统由以 下两个环路组成 ：一是冷源侧环 路，它是指从集 水器经过冷水机 组至分水器这一 环路，按定流量 运行；一是负荷 侧环路，它是指 从分水器经过空 调末端设备至集 水器的这一环路 按变流量运行 。
4.按照系统中循环泵的配置方式分 复式泵变流量系统的应用 ：
复式泵变流量系统的特点是，系统较复杂、自控要求
高、初投资大，可以实现水泵的变流量运行，能节省输送 能耗并能适应供水分区的不同压力降等。因此，当系统规 模和总压力损失均大、各分区之间压力损失的差额较为悬 殊时，冷媒水的循环泵宜采用复式泵。