浅析空调冷冻水系统设计中的常用形式
空调水系统设计理论
GBJ13-86推荐的流速(m/s)
管道种类
管道公称直径(mm) <250 250-1600 >1600
水泵吸水管 1.0-1.2 1.2-1.6 1.5-2.0 水泵出水管 1.5-2.0 2.0-2.5 2.0-3.0
设计手册推荐的流速(m/s)
加压送水 管
自然
道
水泵 出口
水泵 入口
主管
立管
支管
t h ---回水的平均温度( C )
t j ---供水温度( C )
n1---同时使用系数，例如宾馆， 可取n1=0.7-0.8
B.系统正常运行时 PA=9.81h+Pg-HCB-HBA
C
h1
B
h
PB=9.81h1+Pg-HCB
c.系统开始运行时,阀还未打开
PB=9.81h1+P
A
PA,PB- A点和B点的静压。 HCB，HBA摩擦和局部阻力之和。
空调水系统设计理论
Pg，P水泵的静压和全压
16
空调水系统的分区
2.设备的承压
蓄冷水池
空调水系统设计理论
6
空调冷冻水系统
• 两管制，三管制，四管制
两管制：供冷和供热采用同一管路 三管制：分别设置供冷和供热管路到换热器，共用回水管 四管制：供冷和供热的供回水管各自有独立的管路系统
M
M
PC
M
R 空调水系统设计理论
7
空调冷冻水系统
• 定水量和变水量
定水量系统：系统中循环水量为定值，负荷变化时，减少制冷量或 制热量，改变供回水温度的系统。
接自 来水
送水
2.4- 1.2-1.2- 0.9- 1.5- 0.9- 0.63.6 2.1 4.5 3.0 3.0 2.1 1.5
空调水系统设计
一、空调管路系统的设计原则空调管路系统设计主要原则如下:1．空调管路系统应具备足够的输送能力，例如，在中央空调系统中通过水系统来确保渡过每台空调机组或风机盘管空调器的循环水量达到设计流量，以确保机组的正常运行；又如，在蒸汽型吸收式冷水机组中通过蒸汽系统来确保吸收式冷水机组所需要的热能动力。
2．合理布置管道：管道的布置要尽可能地选用同程式系统，虽然初投资略有增加，但易于保持环路的水力稳定性;若采用异程系统时，设计中应注意各支管间的压力平衡问题。
3．确定系统的管径时，应保证能输送设计流量，并使阻力损失和水流噪声小,以获得经济合理的效果。
众所周知，管径大则投资多，但流动阻力小，循环水泵的耗电量就小，使运行费用降低，因此，应当确定一种能使投资和运行费用之和为最低的管径。
同时，设计中要杜绝大流量小温差问题,这是管路系统设计的经济原则。
4．在设计中，应进行严格的水力计算，以确保各个环路之间符合水力平衡要求,使空调水系统在实际运行中有良好的水力工况和热力工况。
5．空调管路系统应满足中央空调部分负荷运行时的调节要求;6．空调管路系统设计中要尽可能多地采用节能技术措施；7．管路系统选用的管材、配件要符合有关的规范要求;8．管路系统设计中要注意便于维修管理，操作、调节方便.二、管路系统的管材管路系统的管材的选择可参照下表选用：三、供回水总管上的旁通阀与压差旁通阀的选择在变水量水系统中，为了保证流经冷水机组中蒸发器的冷冻水流量恒定，在多台冷水机组的供回水总管上设一条旁通管.旁通管上安有压差控制的旁通调节阀。
旁通管的最大设计流量按一台冷水机组的冷冻水水量确定，旁通管管径直接按冷冻水管最大允许流速选择，不应未经计算就选择与旁通阀相同规格的管径. 当空调水系统采用国产ZAPB、ZAPC型电动调节阀作为旁通阀,末端设备管段的阻力为0。
2MPa时，对应不同冷量冷水机组旁通阀的通径，可按下表选用：冷冻水压差旁通系统的选择计算在冷冻水循环系统设计中，为方便控制，节约能量，常使用变流量控制。
（暖通空调）关于空调水系统，你想知道的设计知识都在这里了
（暖通空调）关于空调水系统，你想知道的设计知识都在这里了空调水系统根据配送热量的不同分为冷却水系统和冷冻水系统。
一、空调水系统组成空调冷却水系统由冷却水管道、冷却泵、冷凝器、冷却塔组成。
冷却塔平衡管冷凝器二、空调水系统分类（1）空调冷却水系统按照供水方式，可以分为：直流供水、循环供水。
1、直流式供水系统冷却水经冷凝器等用水设备后，直接排入下水道或河道，利用后的冷却水可以综合利用：比如生产、生活用水。
2、循环水冷却系统：可分为自然通风冷却循环系统与机械通风冷却循环系统。
机械通风冷却循环系统：采用自然冷却或机械通风冷却塔或喷射式冷却塔，使冷却水与机械通风接触进行热量交换。
冷却塔水箱容积：不应小于系统流量的1.2倍。
冷却系统补水量一般为1-2%系统流量。
空调冷冻水系统空调冷冻水系统由冷冻水管道、冷冻泵、蒸发器、末端空调设备组成。
蒸发器三、空调水系统分类（2）根据配置形式、水泵配置、调解方式等不同，可以分成不同的类型。
1、按照水系统是否与大气相通，可以分为开式系统和闭式系统。
开式与闭式系统比较开式系统：冷却系统、水、冰蓄冷系统、生活供水等场合。
闭式系统：冷冻、供暖系统等场合。
2、按照空调水系统的回水布管方式，可以分为同程式和异程式两种回水方式。
同程系统：系统较大、热负荷分散不均等场合。
异程系统：系统较小、热负荷分散较均匀的场合。
3、按照水系统管道配置的多少，可以分为两管制、三管制、四管制以及分区两管制方式。
各管制系统比较多管制系统实用场所两管制系统：适用于同一热源，采暖供冷不同时使用的场合；如地源热泵、北方地区。
三管制系统：能量损耗较大，采用该种方式较少。
四管制系统：采用两个热源（冷机+锅炉）存在同时供冷供热场所。
如办公室和实验室混用的建筑场所等。
分区空调系统：采用两个热源（冷机+锅炉）存在同时供冷供热场所。
如建筑物单层面积较大的商场等。
4、按照流量分为定流量和变流量系统定流量和变流量系统比较定流量系统：热负荷变化较小的车间、洁净室、商场、车站、剧院等等场所。
建筑空调水系统设计经验谈
建筑空调水系统设计经验谈【摘要】自从1978年改革开放以来，中国的社会经济得到了空前的发展。
社会经济的发展带动了人民生活条件的改善。
人民的生活条件改善了，对生活质量的要求便逐步提高，高层建筑应运而生，且高层建筑对人民的生产和生活产生了巨大的影响。
本文就建筑空调水系统的设计经验进行一些阐述，以供参考。
【关键词】水系统的形式；空调水系统；承压问题；竖向分区；设置冷冻站一、空调水系统的形式普遍情况下，现代化的建筑空调水系统的设计为满足空间内水循环管路系统的各种要求，通常设计为空调主机直接向空调设备供应冷水或者热水。
对于空调水系统的设计，一般包涵以下四个部分：制冷机房系统、空调水输送系统、热交换系统以及制冷机组冷却水系统。
空调水系统分为以下三种形式：双管制和四管制、开式和闭式、异程式和同程式。
（一）双管制系统和四管制系统1.对于双管制系统而言，夏季和冬季两个季节采用同一个管路提供建筑需要的热水和冷水。
双管制系统不仅在系统操作上具有简便性，而且对于空调水系统的投资也是相对少的。
虽然无法满足全年供热，但是在现代化空调水系统中却普遍适用。
2.四管制系统就直接将冷水和热水的供应管道进行分开设置，分开供应，可以同时供应冷水和热水，在保证全年供应的基础上，适应了各种需求。
尽管四管制系统安装供水管道所花费的人力物力比双管制系统更多，占用的管道安装空间更大，却更具有灵活性，可以适应各种要求。
所以，对于双管制系统和四管制系统，采用何种形式，关键要看建筑物本身对室内环境的需求程度和投资者的资金投资力度如何。
（二）开式水系统和闭式水系统开式水系统和闭式水系统两者之间最大的不同点就在于耗能量的多少以及管道腐蚀的程度。
开式水系统的水源是经过底层集中后，经过水阀往上输送，在这个过程中，往往无法保障水源绝对的质量，容易受到污染、管道受到腐蚀，并且抽送过程中耗电很大；相反地，闭式水系统采用密闭循环的方法，隔绝了大气与水源和管道的接触，直接避免了水源污垢的产生和输送管道的腐蚀。
制冷水系统介绍
2）膨胀管接在水泵的吸入端 3）循环管和膨胀管接在回水管上。
二、冷冻水系统
4、膨胀水箱 ：
（4）设计：
最大水温变化值
系统的单位水容量【L/m2（建筑面积）】
项目 全空气空调系统 0.40～0.55 空气-水空调系统 0.70～1.30
水的体积膨胀系数，取0.0006
பைடு நூலகம்
供冷时
供热时
1.25～2.00
1.20～1.90
循环水不易受污染
不设回水池，占地小 需设膨胀水箱
二、冷冻水系统
2、组成：
制冷机组的蒸发器 空调设备 冷冻水泵 水处理设备和过滤器 集水器和分水器 膨胀水箱 管道
二、冷冻水系统
3、分水器和集水器 ：
（1）作用：用冷分区的流量分配；便于调节和运行管理；均压。
分水器用于供水管路上 集水器用于回水管路上
（2）结构：大管径的管子
按设计要求焊接上若干不同管径的管接头 底部应设置排污阀或排污管 分水器与集水器间连一根旁通管并装压差旁通调节阀 设置调节阀和压力表
（3）选材：标准的无缝钢管（公称直径DN200～DN500）
二、冷冻水系统
3、分水器和集水器 ：
（4）设计： 1）筒身直径 ： 2）筒身长度 ：L=∑Li 冷冻水总流量
Lmax为制冷 机所需最大 冷却水流量
Hmax为管网最 不利环路总阻 力损失
组成
一、冷却水系统
6、水处理设备 ：
（1）作用：防腐除垢、杀菌灭藻，保证冷却水达到水质标准 （2）设备：电子水处理仪 （通过高频电磁场技术对水进行处理 ） （3）结构 （4）型号 （5）安装：主干水管
组成
一、冷却水系统
7、过滤装置： （1）作用：清除和过滤水中的杂物和粘混水垢 （2）类型：Y形过滤器、自控过滤器 （3）结构：内装不锈钢金属过滤网 （4）安装：1）水泵吸入管或换热设备的进水管上
浅谈寒冷地区中央空调循环水系统设计
我 国南 北方 的气 候 差 异 很 大 ， 其是 冬 季 ， 尤 南 方气 候温 和 ， 方则 寒 冷难 耐 ， 北 特别 是 新 疆 寒 冷地
区， 冬季昼 夜都 在零 下 ２ ０℃ 以下 ， 而且 长 达 ６个月 之久 ， 暖期从 １ 采 ０月 １ 日至次 年 ４月 １ ５ ５日。设
Ｌ＝ ！
［ 垦 ± 鱼± ±
ｔｎｘ ｒａ ∞，
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／ ＥＥＲ＋ １ 、
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其 中， 制冷 运行份 额 Ｆ ＝ ／ 式 中 ： 为一个 制 冷季 中热 泵 的运行 时 间 （ ） ｈ； 为一个 制冷 季 的时 间（ ） ｈ。 须指 出 ： 同样 的 运行 小 时 数 ， 以不 同 的负 荷 但
１ｃ １ｃｉ ａｅｃ ｎ ｉｉｎ ｔ ｖ ｉ ｈ ｏ ｓｆ ｒｕ ｅ ． ｏ ａ ｌ ｔ ｏ ｄｔ ｏ ａ ｏｄ ｔ ｅｌ ｓ ｏ ｓ ｒ ｍ ｏ ＫＥＹ ＯＲＤＳ ｃ ｎ ｒ ｌ ｉ＿ｏ ｄｔｏ ｉ ｇ；ｒ ｅ ｉｇ ｗａ ｅ ； ｏ ｌ ｇ ｗａｅ Ｗ ｅ ｔａ ｒｃ ｎ ｉｉｎｎ ｆｅ ｚｎ ｔｒ ｃ ｏ ｉ ｔｒ ａ ｎ
在 ０℃ 以上 就 没 问题 。在 旁通 管处 装 １ 盘 式 温 个
笔者 所在 医 院新 建 了一 栋 综 合 内科 楼 ， ２ 共 ０
层， 空调 面积 为 ５ 多 ｍ２其 中央 空调机 房设 在楼 万 ， 外 的地下 ４ｍ 深 的地 下 室 。冷 冻 水 管在 室 外部 分 超 过 ２ 图纸 设 计 掩 埋 深 度 为 地 下 ７ ｍ。如 ０ｍ， ０ｃ 果冬 季水循 环 系统 不 泄水 ， 定 冻 裂 管道 ； 果 将 必 如 水 排空 ， 管道 遇空气 必 然 产生 氧 化 铁 ， 二 年夏 季 第
空调水系统设计
管道防腐与保温 供水管还是回水管？ 1. 刷红丹防锈漆两道 2. 贴保温棉 3. 用网络线铝箔贴面。 4. 加保护层（油毡玻璃丝布或涂抹石棉水泥）。
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冷冻水系统的设计
水系统的分类 水系统的分区 设计内容 设计原则 冷冻水系统 冷却水系统 冷凝水系统
保温材料
保温管套 保温管套的功能：良好的隔热保温性能，良好的防潮抗水性能，防
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冷冻水系统的设计
水系统的分类 水系统的分区 设计内容 设计原则 冷冻水系统 冷却水系统 冷凝水系统
阀门 自动放气阀：安装位置？ 闭式水路最高点或局部最高点。
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冷冻水系统的设计
水系统的分类 水系统的分区 设计内容 设计原则 冷冻水系统 冷却水系统 冷凝水系统
阀门 浮球阀：膨胀水箱和冷却塔。
水系统的分类
水系统的分类 水系统的分区 设计内容 设计原则 冷冻水系统 冷却水系统 冷凝水系统
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水系统的分类
水系统的分类 水系统的分区 设计内容 设计原则 冷冻水系统 冷却水系统 冷凝水系统
二、同程式和异程式
风机盘管
风机盘管
风机盘管
风机盘管
风机盘管
风机盘管
异程式 风机盘管
风机盘管
同程式
水系统的分类
水系统的分类 水系统的分区 设计内容 设计原则 冷冻水系统 冷却水系统 冷凝水系统
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。
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浅析空调冷冻水系统设计中的常用形式
摘要：本文重点分析了空调冷冻水系统设计中的常用形式，主要包括一次泵
定流量系统，一次泵变流量系统，二次泵变流量系统，两管制及四管制系统等。
关键词：定量系统，变量系统，两管制，四管制
Abstract: this paper analyses the air conditioning freezing water system design of
common form, mainly including a constant flow pump system, a variable flow pump
system, secondary pump and variable flow system, two control and four control
system, etc.
Keywords: quantitative system, variable system, two control, 4 to control
空调冷冻水系统设计是民用建筑暖通设计中必须要考虑的问题，在空调
冷冻水系统设计中有多种形式，常用的为一次泵定流量系统，一次泵变流量系统，
二次泵变流量系统，两管制及四管制系统。
一、一次泵定流量系统
对于系统较小或者各环路负荷特性或压力损失相差不是很大的情况，通
常会采用负荷侧变流量、冷源侧定流量的一次泵定流量系统。具体结构如下：
1—分水器2—集水器 3—冷水机组4—动态水力平衡阀5—冷冻水循环泵
6—止回阀7—静态水力平衡阀 8—压差控制器9—电动调节阀 10—冷冻水备用
泵11—末端风机盘管12—电动两通阀13—电动阀
在运用一次泵定流量泵系统的时候，必须要按照下面的要求来进行设计：
第一，浮点式电热阀是必须设置在风机盘管的回水管上的。另外也可采
用电动两通阀以及电动两通调节阀。使用电动两通阀的环境是，房间温度控制要
求不高的时候，而电动两通调节阀是对房间温度控制要求较高的时候采用的。采
用浮点式电热阀与采用电动两通阀和电动两通调节阀相比，具有以下优点：该方
式具有的特点是：控制精度高、运行稳定性强、无噪声、体积小等。
第二，在总供回水管之间设旁通管及由压差控制的旁通电动调节阀是相
对有效的，同时，按 1台冷水机组的冷冻水流量来确定旁通管管径。
第三，冷水机组和冷冻水循环泵进行连接时要做到一一对应。如果连接
方式有问题的时候，可以采用共用集管连接，不过采用共用集管连接必须做到在
每台冷水机组的入口或出口水管道上设置电动隔断阀，并应与对应的冷水机组和
水泵连锁开关。
第四，在设计过程中，要做好自动控制设计，让系统能够根据空调负荷
的变化，自动控制冷水机组及循环水泵的运行台数。
二、一次泵变流量系统
对应具有较大空调水泵节能潜力的大型系统，如果该大型系统的适应性，
控制方案与运行管理可靠性能够保证的话，可以考虑采用冷源侧和负荷侧均变流
量的一次泵变流量系统，且一次泵为变频调速泵。在采用该系统的时候，要满足
以下设计要求：
第一，设置“慢开/慢关”型的浮点式电热阀或电动两通调节阀在末端装置
的回水管上。同时要满足多台末端设备的启停时间宜错开的要求。
第二，蒸发器许可流量变化率大的冷水机组是首选的。变化率要求为每
分钟许可变化率最好大于百分之三十。
第三，要考虑好蒸发器流量和最小流量的要求，要求是，冷水机组的最
小流量要尽可能的低，同时蒸发器流量许可变化范围要大。举例说明：螺杆机范
围应该在百分之四十五到百分之一百二之间等等。
第四，不对于设置冷水机组和水泵台数，独立控制其启停。同时，由最
不利环路的末端压差变化来控制水泵转速。
第五，必须在总供回水管之间设旁通管及由流量或压差控制的旁通电动
调节阀，按单台冷水机组的最小允许冷冻水流量来确定旁通管管径。
第六，采用共用集管的连接方式来对冷水机组和水泵进行连接，同时在
每台冷水机组的入口或出口水管道上设置与对应的冷水机组连锁开关电动隔断
阀。
第七，对于一台冷水机组的情况，可以采用一次泵变流量系统。
三、二次泵变流量系统
系统相对来说比较大、阻力也比较高，同时各环路负荷特性或阻力特性
相差非常大（差额大于五十兆帕，相当于输送距离一百米或送回管道长度在二百
米左右）时，要采用在冷源侧和负荷侧分别设置一级泵和二级泵的二次泵变流量
系统，且一级泵为定流量运行，二级泵宜采用变频调速泵。采用二次泵变流量系
统时，应满足以下要求：
第一，要在末端装置的回水管上设置水量控制阀，来加强控制。
第二，应根据系统的供回水压差控制二级泵的转速和运行台数，控制调
节循环水量适应空调负荷的变化。系统压差测点宜设在最不利环路干管靠近末端
处。
第三，冷热源侧和负荷侧的供回水共用集管之间应设旁通管，旁通管管
径应按一台冷水机组的冷冻水流量确定，旁通管上不应设置因何阀门。
四、两管制及四管制系统
采用何种系统，必须要考虑建筑物的具体情况以及舒适性要求。根据这
两点，合理地设计负荷侧空调水系统的制式，这样，不但可以减少空调系统设备
和管道的初投资，还能降低空调水系统的运行能耗。这种方式的设计要求如下：
第一，供冷和供热不需要同时满足，并且只根据季节变化来转换空调系
统的情况下，选择采用两管制水系统。另外，有些空调区需全年供冷水，有些空
调区则冷、热水定期交替供应时，采用分区两管制水系统也是比较合适的。
第二，对于全年运行中冷、热工况频繁交替转换或需要同时使用的空调
系统，宜采用四管制水系统。
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注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。