室内环境控制系统.ppt

1 7 2空调水系统 空调水系统的类型 供暖 空调 热水系统2 空调冷冻水系统3 空调冷却水系统4 空调冷凝水系统 7 2基本要求 1 了解暖通空调水系统的组成和种类 2 7 2空调水系统 冷热水系统 冷热源设备输送的冷热水介质到空气处理设备的水路系统 组成 冷 热源 输配管道及设备 末端装置 风机盘管 表冷器 喷水室等各种热湿处理设备 7 2基本要求 1 了解暖通空调水系统的组成和种类 3 7 2空调水系统 一 冷热水系统温度范围 冷冻水 供水5 9 供回水温差 t 5 10 一般7 12 热水 供水40 65 供回水温差 t 4 2 15 一般60 50 7 2基本要求 1 暖通空调水系统的组成和种类 2 冷热水的温度范围 4 7 2空调水系统 二 冷热水系统的分类 按水压特性来分 闭式闭式系统始终充满水 结垢和腐蚀现象减轻 闭式系统必须设置定压设备 特点 水泵扬程较小 机房面积可减小 只能用封闭式冷 热水盘管 不具备蓄冷能力 7 2基本要求 1 暖通空调水系统的组成和种类 2 冷热水的温度范围 5 7 2空调水系统 开式 有贮水箱 冷 热 水经末端设备后靠重力流入水池 开式系统运行时充满水 水泵停止时水池水面高度以上管网倒空 特点 具有蓄能作用 可调节系统能量 含氧量高 设备 管路易腐蚀 水泵扬程较大 可用喷水室处理空气 7 2基本要求 1 暖通空调水系统的组成和种类 2 冷热水的温度范围 6 7 2空调水系统 开式系统水泵扬程分析 7 2基本要求 用户端水泵扬程 HB hf H mH2O hf 管路水头损失 mH2O H 7 7 2空调水系统 按管道的设置来分 双管空调多用双管 特点 不能同时既供冷又供热 冬夏季节转换分明 系统投资节省 三管三管制冷热水共用一根回水管 混合损失较大 系统调节和控制复杂 不宜采用 7 2基本要求 8 7 2空调水系统 四管要求高时用四管 特点 末端设备可同时既供冷又供热 系统复杂 投资大 按通过各末端的水流程来分 同程式 水平同程或竖向同程 当末端阻力与支管阻力小于负荷测阻力 分集水器 末端 管路 的50 时应考虑同程系统 异程式 水平异程或竖向同程 当末端阻力与支管阻力大于负荷测阻力 分集水器 末端 管路 的50 时应考虑异程系统 7 2基本要求 9 7 2空调水系统 较适合由空调机组成的系统 当末端设有自动控制水量的阀门 也可考虑异程系统 按水量特性来分 定水量系统水量由水泵运行台数控制 呈阶梯性变化 当用户负荷变化时 常造成温差小 流量大现象 系统特点 只安装普通阀门作用 检修 阻力平衡 7 2基本要求 10 7 2空调水系统 控制 系统按设计流量运行 能耗大 用于单台冷冻机和水泵的小系统 靠改变水温来改变供冷量 安装电动三通阀控制 末端设备流量可随负荷变化改变 主要管路流量不变 投资高 能耗高 7 2基本要求 3 空调水系统特点 4 末端设备流量控制方法 5 空调水系统变流量控制方法和系统形式 11 7 2空调水系统 控制冷水机组台数根据冷冻水回水温度 控制冷水机组及水泵运行台数 特点 受冷水机组特性的影响 流量调节有限 水泵的功率不能随供冷负荷按比例减少 系统简单 投资低 适合用于中小型工程 说明 目前的冷水机组允许水流量随机组负荷变小而减小 7 2基本要求 3 空调水系统特点 4 末端设备流量控制方法 5 空调水系统变流量控制方法和系统形式 12 7 2空调水系统 变水量系统特点 安装电动二通阀 由室内温度控制阀门开度 设备和管路流量均发生改变 属变流量系统 7 2基本要求 3 空调水系统特点 4 末端设备流量控制方法 5 空调水系统变流量控制方法和系统形式 13 7 2空调水系统 一次泵 单式泵 变水量系统冷水机组的流量改变影响 流量减少蒸发器内水流速降低 水冻结堵塞蒸发器 使冷水机组损坏 但冷机大多有水量过小自动保护装置 要求 正常运行 通过机组的水流量应保持稳定 措施 供 回水总管间设旁通管 上装压差控制阀 旁通阀流量控制 7 2基本要求 14 7 2空调水系统 一次泵系统流量控制原理 旁通阀的作用 根据供回水压差调节旁通量 最大开度时 停止一台水泵 7 2基本要求 3 空调水系统特点 4 末端设备流量控制方法 5 空调水系统变流量控制方法和系统形式 旁通管管径按一台水泵流量确定 15 7 2空调水系统 按水泵设置来分 一次泵 冷机与水泵一一对应连接控制及运行管理简单 各冷机相互不干扰 冷机与水泵独立并联连接1 冷机与水泵进出口都要求有各自的阀门 附件 2 各冷机入口必须配置电动蝶阀 需有水泵零流量的开启或关闭压差 3 开机顺序 水泵 电动蝶阀 冷机关机顺序则相反 7 2基本要求 3 空调水系统特点 4 末端设备流量控制方法 5 空调水系统变流量控制方法和系统形式 16 7 2空调水系统 冷机与水泵前后连接方式1 冷机置于水泵出口 目前采用较多 冷机和水泵工作较稳定2 水泵置于冷机入口建筑较高时 水系统本身静压较大 需考虑冷机承压问题 停止时 H泵出口 H系统静压启动时 H泵出口 H系统静压 H泵全压H泵全压为水泵零流量的扬程运行时 H泵出口 H系统静压 H泵全压 H系统动压 7 2基本要求 3 空调水系统特点 4 末端设备流量控制方法 5 空调水系统变流量控制方法和系统形式 17 7 2空调水系统 二次泵二次泵 复式泵 系统流量控制系统形式 冷 热源侧和负荷侧分别设置循环水泵 冷 热源侧 称为一次环路和一次泵 初级泵 负荷侧 称为二次环路和二次泵 次级泵 7 2基本要求 3 空调水系统特点 4 末端设备流量控制方法 5 空调水系统变流量控制方法和系统形式 18 7 2空调水系统 1 流量控制方式方式一 一次环路采用流量盈亏控制 负荷侧二次环路采用压差控制 方式二 一次环路采用负荷控制 负荷侧二次环路采用流量控制 3 空调水系统特点 4 末端设备流量控制方法 5 空调水系统变流量控制方法和系统形式 7 2基本要求 19 7 2空调水系统 二次泵系统流量控制原理 方式一 一次环路 流量盈亏控制二次泵减流量运行 一次环水量盈余 旁通 旁通流量 单台泵流量 110 一次泵和冷水机组停一组 旁通管设流量计和流量开关 初级泵 冷水机组 次级泵 程控器 总调节阀 流量计 流量开关 20 7 2空调水系统 二次泵系统流量控制原理 方式一 一次环路 流量盈亏控制二次泵增流量运行 一次环水量亏损 亏损流量 单台泵流量 20 30 一次泵和冷水机组增开一组中间范围 由冷水机组能量调节 初级泵 冷水机组 次级泵 程控器 总调节阀 流量计 流量开关 21 7 2空调水系统 二次泵系统流量控制原理 方式一 二次环路 压差控制压差变送器检测供 回水压差 将其信号送至二通阀和程控器 控制调节阀的开关和水泵的停启 适用于 水泵特性曲线陡降的系统 初级泵 冷水机组 次级泵 程控器 总调节阀 流量计 流量开关 供水总管设电动二通阀 压差变送器 22 7 2空调水系统 1 一次泵2 冷水机组3 程控器4 二次泵5 流量计算器6 水泵台数控制器7 流量计8 热量计算器9 流量检测器10 压差控制器11 温度检测器 方式二 一次环路 负荷控制流量检测器和温度检测器测定总流量和供 回水温差 计算得到总负荷 确定冷水机组和水泵运行台数 二次泵系统流量控制原理 保持一次环路水量稳定 需设旁通管 23 7 2空调水系统 1 一次泵2 冷水机组3 程控器4 二次泵5 流量计算器6 水泵台数控制器7 流量计8 热量计算器9 流量检测器10 压差控制器11 温度检测器 方式二 二次环路 流量控制二次供水总管设流量计 流量信号由变送器送至台数控制器 根据水量的增减程度 决定二次泵的停启 二次泵系统流量控制原理 24 7 2空调水系统 2 流量控制特点冷 热源侧的一次环路 与一次泵系统一样 流量调节受到限制 负荷侧即二次环路 可根据负荷改变情况 实现变流量运行 从而节省运行能耗 在系统大 阻力高时 或各环路阻力相差大时 采用二次泵节能效果明显 3 空调水系统特点 4 末端设备流量控制方法 5 空调水系统变流量控制方法和系统形式 7 2基本要求 25 7 2空调水系统 分区双管制特点 用于内外区域负荷差异大的建筑物 可实现部分用户供热水 部分用户供冷水 可同时满足不同用户需求 比四管制系统节省投资和空间尺寸 调节能力不如四管制 系统投资比普通两管制高 分区双管制 空气处理装置采用双管制连接 环路分区设置 分别与冷 热水干管并联 26 7 2空调水系统 按水的特性来分 冷 热 水系统 前面已介绍 冷却水系统应用 水冷冷水机组水冷直接蒸发式空调机组 冷却水系统的类型1 直流供水系统天然水 自来水 地下水 湖泊 江河 水库等 2 循环水系统 A 自然通风式 B 机械通风式多采用机械通风循环冷却水系统 补水量为循环水量的 0 3 1 7 2基本要求 6 冷却水系统的形式 27 7 2空调水系统 冷却塔的类型1 逆流式方形 圆形 空气与水的流向相反 2 横流式方形 矩形 空气与水的流向垂直 3 引射式方形 圆形高速喷水引射空气 无风机 噪音小 4 蒸发式冷却水在盘管内与塔内喷淋的循环水进行换热 首先空气与循环水直接进行热湿交换 然后循环水蒸发过程中通过盘管与冷却水进行间接热交换 7 2基本要求 6 冷却水系统的形式 28 7 2空调水系统 优点 A 冷却水为全封闭系统 B 在过渡季节 可以作为蒸发冷却式制冷设备 缺点 A 电耗大 喷淋循环水泵 风机 B 冷却盘管阻力大 冷却水泵扬程大 冷却水系统的设计1 按一机一塔一泵的方式选择 2 冷机与塔可一一对应相连接 也可先并后串 此时冷机入口设电动蝶阀 防止停机后旁通 3 冷却塔通常为并联 装在同一水平面 4 冷却塔进水管设电动蝶阀 防止塔停后旁通 7 2基本要求 6 冷却水系统的形式 29 7 2空调水系统 5 为防止泵吸入口形成负压 冷机设于水泵出口端 6 为防止停塔时出水管出现 抽空 现象 在塔集水池底部采用与进水干管管径相同的平衡连通管连通 冷却水系统的运行控制1 台数控制 2 通过回水温度控制风机台数 多风机塔 3 通过回水温度调节供回水总管设置的压差旁通阀开度 7 2基本要求 6 冷却水系统的形式 30 7 2空调水系统 冷却塔的选择工况 ts 28 tw 32 37 30 35 标准型 低噪声节能型 超低噪声节能型 冷凝水系统特点 开式非满液重力管流 设计 聚氯乙烯塑料管或镀锌钢管 为防腐蚀 需保温 防结露 坡度 0 005 0 01 设水封 立管顶部排空气 管径 可按0 4 0 8kg kW冷量来确定 7 2基本要求 6 冷却水系统的形式 31 7 2空调水系统 三 高层建筑水系统应用高层建筑 按 高规 10层及10层以上的居住建筑 建筑高度超过24米的公共建筑 特点 热负荷计算 热压和风压的作用加强 水力特性 立管长 系统水静压力高 设备承压能力要高 热力性能 垂直失调加重 7 2基本要求 7 高层建筑水系统特点 32 7 2空调水系统 水系统分区 按压力分区管材 附件和设备的承压能力决定分区高度 管材 附件工作压力等级 0 6MPa 1 0MPa 1 6MPa 2 5MPa 4 0MPa等 设备压力等级 0 8MPa 1 2MPa 1 6MPa 2 0MPa 2 5MPa等 附件压力达2 5MPa以上 设备压力达2 0MPa以上 其价格将成倍上升 7 2基本要求 7 高层建筑水系统特点 8 高层建筑水系统分区方式 33 7 2空调水系统 分区压力界限 Pg 1 6MPa 160mH2O通常 水泵扬程 P泵 40m水系统静压 PH 160 40 120mH2O即建筑高度100m以上的高层建筑应考虑竖向分区 按使用功能分区将位置相对集中 功能特性相同的负荷对象划为一个分区 各区独立管理 可节省能源 灵活方便 7 2基本要求 7 高层建筑水系统特点 8 高层建筑水系统分区方式 34 7 2空调水系统 按负荷特性分区朝向和建筑内 外区对负荷的影响 南北朝向过渡季节要求不一致 东西朝向最大负荷出现时间不同 外区受室外气候变化影响明显 内区负荷相对稳定 四 空调水系统的定压闭式