07建筑空气调节7.2

1、1 7.2 空调水系统空调水系统 组成： 冷、热源 输配管道及动力设备 末端装置（如散热器、表面式换热 器、喷水室等各种热湿处理设备） 类型： 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 基本要求基本要求 1.了解暖通空调了解暖通空调 水系统的组成水系统的组成 和种类；和种类； 2 7.2 水系统水系统 一、冷、热水系统的介质温度 水温影响水温影响 供水温度供水温度 换热效率影响 传热温差t 换热面积、投资造价 水的物性的制约 如冰点和沸点； 另外还有密度、运动粘度等； 7.2 基本要求基本要求 1.了解暖通空调了解暖通空调 水系统的组成水系统的组成

2、 和种类；和种类； 2. 确定水系统介确定水系统介 质温度需考虑质温度需考虑 的因素；的因素； 水温与空气温度之差水温与空气温度之差 传热效率 3 7.2 水系统水系统 设备、材料性能制约 冷冻水温度： 受冷水机组蒸发温度的限制，水温不得 低于5； 热水温度： 设备元器件和材料的绝缘性能，有时要 求不超过80。 管道腐蚀、结垢、热应力： 与介质温度影响有关。 7.2 基本要求基本要求 1.了解暖通空调了解暖通空调 水系统的组成水系统的组成 和种类；和种类； 2. 确定水系统介确定水系统介 质温度需考虑质温度需考虑 的因素；的因素； 4 7.2 水系统水系统 供回水温差供回水温差 影响系统水流量

3、。 经济性影响： 流量小，管径减小; 水泵容量降低，节省投资和运行费用； 技术性影响： 流量过小，系统容易产生水力失调，水 力稳定性下降； 有些换热设备的效率受到影响。 7.2 基本要求基本要求 1.了解暖通空调了解暖通空调 水系统的组成水系统的组成 和种类；和种类； 2. 确定水系统介确定水系统介 质温度需考虑质温度需考虑 的因素；的因素； 5 7.2 水系统水系统 空调水系统温度范围空调水系统温度范围 冷冻水：冷冻水： 供水59， 供回水温差t510； 一般一般712； 热水：热水： 供水4065， 供回水温差t4.215； 一般一般6050。 7.2 基本要求基本要求 1.了解暖通空调了

4、解暖通空调 水系统的组成水系统的组成 和种类；和种类； 2. 确定水系统介确定水系统介 质温度需考虑质温度需考虑 的因素；的因素； 3. 空调水温范围；空调水温范围； 6 7.2 水系统水系统 二、水系统类型和应用 类型类型 系统形式系统形式 重力循环和机械循环 闭式与开式 闭式系统始终充满水： 结垢和腐蚀现象减轻； 开式系统运行时充满水，停止时部分 倒空： 有贮水箱，具有蓄能作用，可调 节系统能量； 但含氧量高，设备、管路易腐蚀。 7.2 基本要求基本要求 7 7.2 水系统水系统 7.2 基本要求基本要求 闭式系统水泵扬程分析： 克服循环流动阻力，不用考虑提升扬程： 水泵扬程：HB=hf

5、hf 管路系统水头损失。 8 7.2 水系统水系统 开式系统开式系统 水泵扬程分析：水泵扬程分析： 7.2 基本要求基本要求 用户端水泵扬程： HB=hf+H (mH2O) hf 管路水头损失， mH2O H 9 7.2 水系统水系统 定水量和变水量 一次泵和二次泵 管线结构管线结构 垂直式与水平式 双管式和多管式 供暖： 单管和双管； 空调： 多用双管双管，要求高时用四管四管： 单管制：空调水温差较小，不用； 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 基本要求基本要求 冷冻水：冷冻水： 供水59， 供回水温差t510； 一般一般712； 热水：热

6、水： 供水4065， 供回水温差t4.215； 一般一般6050。 低温水供暖：低温水供暖： 通常是8560或7550 ； 高温水供暖：高温水供暖： 通常是供水110150，回水 7080。 10 四管制系统四管制系统 11 三管制系统三管制系统 12 7.2 水系统水系统 上分式、下分式和中分式 同程式和异程式 水平同程、竖向同程 7.2 基本要求基本要求 13 7.2 水系统水系统 （二）空调水系统运行控制（二）空调水系统运行控制 特点：特点： 温差小、流量大， 用户负荷差异大， 流量调节和控制流量调节和控制的重要性突出。 末端设备流量控制末端设备流量控制 1)只安装普通阀门： 作用： 检

7、修、阻力平衡。 控制特点： 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。 7.2 基本要求基本要求 6. 空调水系统特空调水系统特 点；点； 7. 末端设备流量末端设备流量 控制方法；控制方法； 8. 空调水系统变空调水系统变 流量控制方法流量控制方法 和系统形式；和系统形式； 14 7.2 水系统水系统 2)安装电动三通阀： 控制特点： 设备流量可随负荷变化改变； 管路流量不变，系统属于定流量方式； 投资高、能耗高。 7.2 基本要求基本要求 6. 空调水系统特空调水系统特 点；点； 7. 末端设备流量末端设备流量 控制方法；控制方法； 8. 空调水

8、系统变空调水系统变 流量控制方法流量控制方法 和系统形式；和系统形式； 15 7.2 水系统水系统 3)安装电动二通阀： 由室内温度控制阀门开度（或开、关）。 设备和管路流量均发生改变，属变流量 系统。 7.2 基本要求基本要求 6. 空调水系统特空调水系统特 点；点； 7. 末端设备流量末端设备流量 控制方法；控制方法； 8. 空调水系统变空调水系统变 流量控制方法流量控制方法 和系统形式；和系统形式； 16 7.2 水系统水系统 一次泵（单式泵）系统控制一次泵（单式泵）系统控制 流量控制 冷水机组的流量： 影响： 流量减少，蒸发器内水流速降低，水冻 结使冷水机组损坏。 要求： 正常运行，通

9、过机组的水流量保持稳定。 措施： 供、回水总管间设旁通管，上装压差控 制阀。 7.2 基本要求基本要求 6. 空调水系统特空调水系统特 点；点； 7. 末端设备流量末端设备流量 控制方法；控制方法； 8. 空调水系统变空调水系统变 流量控制方法流量控制方法 和系统形式；和系统形式； 17 7.2 水系统水系统 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 基本要求基本要求 6. 空调水系统特空调水系统特 点；点； 7. 末端设备流量末端设备流量 控制方法；控制方法； 8. 空调水系统变空调水系统变 流量控制方法流量控制方法 和系统形式

10、；和系统形式； 分水器分水器集水器集水器 空调末端装置空调末端装置 电动二通阀电动二通阀 旁通管管径按一台水泵流量确定。旁通管管径按一台水泵流量确定。 18 7.2 水系统水系统 冷水机组台数控制 根据冷冻水回水温度，控制冷水机组 及水泵运行台数。 其他方式：旁通流量控制法；负荷控 制法等。 特点 受冷水机组特性的影响，流量调节有 限； 水泵的功率不能得到最大程度节省； 系统简单、投资低，适合用于中小型 工程。 7.2 基本要求基本要求 6. 空调水系统特空调水系统特 点；点； 7. 末端设备流量末端设备流量 控制方法；控制方法； 8. 空调水系统变空调水系统变 流量控制方法流量控制方法 和系

11、统形式；和系统形式； 说明：说明：目前，冷水机组（变频水机）允许水流 量随运行负荷减小而减小。 19 7.2 水系统水系统 二次泵（复式泵）系统流量控制二次泵（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 基本要求基本要求 6. 空调水系统特空调水系统特 点；点； 7. 末端设备流量末端设备流量 控制方法；控制方法； 8. 空调水系统变空调水系统变 流量控制方法流量控制方法 和系统形式；和系统形式； 20 7.2 水系统水系统 二次泵（复式泵）系统流量控制二次泵（

12、复式泵）系统流量控制 控制方式 方式一：方式一： 一次环路采用流量盈亏控制流量盈亏控制， 二次环路采用压差控制压差控制； 方式二：方式二： 一次环路采用负荷（冷、热量）控制（台负荷（冷、热量）控制（台 数），数）， 二次环路采用流量控制流量控制。 6. 空调水系统特空调水系统特 点；点； 7. 末端设备流量末端设备流量 控制方法；控制方法； 8. 空调水系统变空调水系统变 流量控制方法流量控制方法 和系统形式；和系统形式； 7.2 基本要求基本要求 21 7.2 水系统水系统 二次泵系统流量二次泵系统流量 控制原理控制原理 方式一：方式一： 一次环路：一次环路： 流量盈亏控制流量盈亏控制 二次

13、泵二次泵减流量减流量运行运行 一次环水量盈余一次环水量盈余 旁通旁通 （旁通流量旁通流量 单台泵流量单台泵流量 110 ） 一次泵和冷水机一次泵和冷水机 组停一组组停一组 旁通管设流量计 和流量开关 初级泵初级泵 冷水机组冷水机组 次级泵次级泵 程控器程控器 总调节阀总调节阀 流量计流量计 流量开关流量开关 22 7.2 水系统水系统 二次泵系统流量二次泵系统流量 控制原理控制原理 方式一：方式一： 一次环路：一次环路： 流量盈亏控制流量盈亏控制 二次泵二次泵增流量增流量运行运行 一次环水量亏损一次环水量亏损 （亏损流量单台泵（亏损流量单台泵 流量流量20 30% ） 一次泵和冷水机组一次泵和

14、冷水机组 增开一组增开一组 中间范围，由冷中间范围，由冷 水机组能量调节水机组能量调节。 初级泵初级泵 冷水机组冷水机组 次级泵次级泵 程控器程控器 总调节阀总调节阀 流量计流量计 流量开关流量开关 23 7.2 水系统水系统 二次泵系统流量二次泵系统流量 控制原理控制原理 方式一：方式一： 二次环路：二次环路： 压差控制压差控制 压差变送器检测供、压差变送器检测供、 回水压差；回水压差； 将其信号送至电动将其信号送至电动 调节阀和程控器；调节阀和程控器； 控制调节阀的开关控制调节阀的开关 和水泵的停启。和水泵的停启。 适用于：适用于： 水泵特性曲线陡降水泵特性曲线陡降 的系统。的系统。 初级

15、泵初级泵 冷水机组冷水机组 次级泵次级泵 程控器程控器 总调节阀总调节阀 流量计流量计 流量开关流量开关 供水总管设电动供水总管设电动 调节阀调节阀 压差变送器压差变送器 24 7.2 水系统水系统 1. 一次泵一次泵 2. 冷水机组冷水机组 3. 程控器程控器 4. 二次泵二次泵 5. 流量计算流量计算 器器 6. 水泵台数水泵台数 控制器控制器 7. 流量计流量计 8. 热量计算热量计算 器器 9. 流量检测流量检测 器器 10. 压差控制压差控制 器器 11. 温度检测温度检测 器器 方式二：方式二： 一次环路：一次环路： 负荷控制负荷控制 l 流量检测器流量检测器 和温度检测器和温度检

16、测器 测定总流量和测定总流量和 供、回水温差，供、回水温差， l 计算得到总计算得到总 负荷，负荷， l 确定冷水机确定冷水机 组和水泵运行组和水泵运行 台数。台数。 二次泵系统流量二次泵系统流量 控制原理控制原理 保持一次环路水保持一次环路水 量稳定，需量稳定，需 设旁通管。设旁通管。 25 7.2 水系统水系统 1. 一次泵一次泵 2. 冷水机组冷水机组 3. 程控器程控器 4. 二次泵二次泵 5. 流量计算流量计算 器器 6. 水泵台数水泵台数 控制器控制器 7. 流量计流量计 8. 热量计算热量计算 器器 9. 流量检测流量检测 器器 10. 压差控制压差控制 器器 11. 温度检测温

17、度检测 器器 方式二：方式二： 二次环路：二次环路： 流量控制流量控制 l 二次供水总二次供水总 管设流量计，管设流量计， l 流量信号由流量信号由 变送器送至台变送器送至台 数控制器，数控制器， l 根据水量的根据水量的 增减程度，决增减程度，决 定二次泵的停定二次泵的停 启。启。 二次泵系统流量二次泵系统流量 控制原理控制原理 26 7.2 水系统水系统 二次泵（复式泵）系统流量控制二次泵（复式泵）系统流量控制 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；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，可根据负荷改变情况，

18、实现变流量运行， 从而节省运行能耗。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。 6. 空调水系统特空调水系统特 点；点； 7. 末端设备流量末端设备流量 控制方法；控制方法； 8. 空调水系统变空调水系统变 流量控制方法流量控制方法 和系统形式；和系统形式； 7.2 基本要求基本要求 27 7.2 水系统水系统 分区双管制分区双管制 特点特点 用于内外区域负用于内外区域负 荷差异大的建筑荷差异大的建筑 物，可实现部分物，可实现部分 用户供热水，部用户供热水，部 分用户供冷水；分用户供冷水； 可同时满足不同可同时满足不同 用户需求，比四用户需求，比四

19、 管制系统节省投管制系统节省投 资和空间尺寸；资和空间尺寸； 调节能力不如四调节能力不如四 管制，系统投资管制，系统投资 比普通两管制高。比普通两管制高。 分区双管制分区双管制 空气处理装空气处理装 置采用双管置采用双管 制连接制连接; . 环路分区设环路分区设 置，分别与置，分别与 冷、热水干冷、热水干 管并联管并联; 28 7.2 水系统水系统 （三）高层建筑水系统应用（三）高层建筑水系统应用 高层建筑高层建筑 按按高规高规，10层及层及10层以上的层以上的 居住建筑；建筑高度超过居住建筑；建筑高度超过24米的公米的公 共建筑。共建筑。 特点特点 热负荷计算热负荷计算 热压和风压的作用加强

20、。热压和风压的作用加强。 水力特性水力特性 立管长，系统水静压力高，设备立管长，系统水静压力高，设备 承压能力要高承压能力要高 热力性能热力性能 垂直失调加重。垂直失调加重。 7.2 基本要求基本要求 9. 高层建筑水系高层建筑水系 统特点；统特点； 29 7.2 水系统水系统 水系统分区水系统分区 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、1.6 MPa、2.5MPa 、 4.0 MPa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

21、.0MPa以上，其价格将成倍上升。 7.2 基本要求基本要求 9. 高层建筑水系高层建筑水系 统特点；统特点； 10. 高层建筑水高层建筑水 系统分区方式。系统分区方式。 30 7.2 水系统水系统 分区压力界限： Pg=1.6MPa160mH2O 通常：通常： 水泵扬程：水泵扬程：P泵 泵40mH2O 水系统静压：水系统静压：PH=160-40=120mH2O 即建筑高度即建筑高度100m以上的高层建筑应考虑以上的高层建筑应考虑 竖向分区。竖向分区。 7.2 基本要求基本要求 9. 高层建筑水系高层建筑水系 统特点；统特点； 10. 高层建筑水高层建筑水 系统分区方式。系统分区方式。 31

22、7.2 水系统水系统 按使用功能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将位置相对集中、功能特性相同的负荷 对象划为一个分区；对象划为一个分区； 各区独立管理，可节省能源、灵活方便。各区独立管理，可节省能源、灵活方便。 按负荷特性分区按负荷特性分区 朝向和建筑内、外区对负荷的影响：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；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。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，内外区受室外气候变化影响明显，内 区负荷相对稳定。区负荷相对稳定。 7.2 基本要求基本要求 9. 高层建筑水系高层建筑水系 统特点；统特点； 10. 高层建筑水高层建筑水 系统分区方式。系统分区方式。 32 7.2 水系统水系统 系统形式