学习子情景四：(2)

1、学习情景三：半集中式中央空调系统设计半集中式中央空调系统设计 （22学时）学时）学习子情景四：空调水系统的设计学习子情景四：空调水系统的设计 （6学时课堂学时课堂+4学时技能操作）学时技能操作）学习子情景单元一：空调水系统概述（学习子情景单元一：空调水系统概述（2学时）学时）任务一、空调水系统（任务一、空调水系统（ 1.5学时）学时）任务二、冷凝水排放系统设计（任务二、冷凝水排放系统设计（2学时）学时）学习子情景单元二：空调水系统设计（学习子情景单元二：空调水系统设计（4学时）学时）任务一、设计步骤（任务一、设计步骤（0.5学时）学时）任务二、空调水系统的管路水力计算（任务二、空调水系统的管路

2、水力计算（1学时）学时）任务三、空调水系统的管路水力计算实例（任务三、空调水系统的管路水力计算实例（2学时）学时）任务四、空调水系统设计中应注意的问题（任务四、空调水系统设计中应注意的问题（0.5学时）学时）学习子情景四：空调水系统的设计学习子情景四：空调水系统的设计 （6学时）学时）学习子情景单元一：空调水系统概述（学习子情景单元一：空调水系统概述（2学时）学时） 热传递介质热传递介质 空气空气 （冷媒或热媒）（冷媒或热媒） 盐水盐水 空调效果空调效果 水水 水系统设计合理与否水系统设计合理与否 空调系统能耗空调系统能耗 本章主要内容本章主要内容 1、空调水系统、空调水系统 工艺流程工艺流程

3、 形式形式 供回水温差供回水温差 2、空调水、空调水系统系统 设计设计 3 3、冷凝水排放系统设计、冷凝水排放系统设计 4 4、冷却水系统的形式、设计、冷却水系统的形式、设计 任务一、空调水系统任务一、空调水系统 冷冻水（热水）系统：冷（热）源冷冻水（热水）系统：冷（热）源+水泵水泵+管道管道+末端末端 冷却水系统：水冷冷水机组冷却水系统：水冷冷水机组+冷却水泵冷却水泵+冷却塔冷却塔一、空调水系统和冷却水系统的工艺流程：一、空调水系统和冷却水系统的工艺流程：图图3.4.11、夏季供冷：、夏季供冷：2、冬季供暖：、冬季供暖：3、自控设备、自控设备温控电动二通阀或三通阀温控电动二通阀或三通阀9压差

4、控制阀压差控制阀4、膨胀水箱、膨胀水箱13的作用的作用热胀储水热胀储水补水定压补水定压5、阀门、阀门11自动排气阀：避免出现管道自动排气阀：避免出现管道“气堵气堵” 阀门阀门13作用作用 调节水流量调节水流量 开关作用开关作用6、其它仪表、装置、其它仪表、装置测温装置（设备进、出口处）测温装置（设备进、出口处） 测压装置（设备进、出口处）测压装置（设备进、出口处） 过滤器（重要设备进口处）过滤器（重要设备进口处）二、空调水系统的形式二、空调水系统的形式 分类图分类图功能：输送冷热量功能：输送冷热量 1、闭式和开式系统（按水是否与空气接触）、闭式和开式系统（按水是否与空气接触）（1 ）闭式闭式系

5、统图系统图3.4.2在系统最高点设膨胀水在系统最高点设膨胀水箱或在循环水泵入口设膨胀定压水罐箱或在循环水泵入口设膨胀定压水罐（2）开式）开式系统图系统图3.4.3 设喷水室或蓄冷水池设喷水室或蓄冷水池2、两管制、三管制和四管制系统（按连接末、两管制、三管制和四管制系统（按连接末端的冷热水供回水管道由几根组成）端的冷热水供回水管道由几根组成）（1）两管制系统（双水管系统）两管制系统（双水管系统）图图3.4.4 应用最广泛应用最广泛（2）三管制系统（三水管系统）共用一根回）三管制系统（三水管系统）共用一根回水管水管 很少使用很少使用（3）四管制系统（四水管系统）四管制系统（四水管系统）图图3.4.

6、53、同程式和异程式系统（按同一并联环路中末端设备的供同程式和异程式系统（按同一并联环路中末端设备的供回水管道总长是否大致相等）回水管道总长是否大致相等）（1）、同程式（相等）：）、同程式（相等）：各支路阻力基本相等各支路阻力基本相等 稳定性好，水稳定性好，水 量量分配均匀分配均匀 垂直同程垂直同程 图图3.4.7 有一根同程管有一根同程管 水平同程水平同程 （2）异程式（不相等）异程式（不相等）图图3.4.8 流量分配不均匀，公共管道管径流量分配不均匀，公共管道管径增大或各支管按流量调节装置增大或各支管按流量调节装置4、定流量和变流量系统（、定流量和变流量系统（按循环水量是否随负荷发生变化按

7、循环水量是否随负荷发生变化）（1）定流量系统（主机侧流量不变）定流量系统（主机侧流量不变）改变供回水温度或负荷侧改变供回水温度或负荷侧流量来实现（负荷侧旁通管）适用于一台水泵对应一台冷热源设备流量来实现（负荷侧旁通管）适用于一台水泵对应一台冷热源设备 图图（2）变流量）变流量系统图系统图3.4.9（水量随负荷发生变化）压差控制（水量随负荷发生变化）压差控制5、一次泵、二次泵和混合式系统（两组水泵是否串联）、一次泵、二次泵和混合式系统（两组水泵是否串联）（1）、一次泵系统（一级泵、单极泵、单式泵）、一次泵系统（一级泵、单极泵、单式泵）图图3.4.10通常在集水器和分水器之间安一根压差旁通管解决冷

8、热源设备最小流通常在集水器和分水器之间安一根压差旁通管解决冷热源设备最小流量与用户侧变流量矛盾。量与用户侧变流量矛盾。（2）二次泵系统）二次泵系统（二级泵、双级泵、复式泵）（二级泵、双级泵、复式泵）图图3.4.11两个环路两个环路 一次环路：一次泵、冷热源、分水器、旁通管、集水器一次环路：一次泵、冷热源、分水器、旁通管、集水器 二次环路：分水器、二次泵、末端设备、集水器二次环路：分水器、二次泵、末端设备、集水器运行费用低，但系统复杂，初投资高运行费用低，但系统复杂，初投资高二次泵与一次泵相比较优点有：二次泵与一次泵相比较优点有：二次泵系统变流量调节的方法：二次泵系统变流量调节的方法：根据用户侧

9、供回水管压差改变二次泵运行台数根据用户侧供回水管压差改变二次泵运行台数根据用户侧供回水压差改变二次泵的转速根据用户侧供回水压差改变二次泵的转速以上两种方式组合，既可调节运行台数适应较大负荷变化，又可调节以上两种方式组合，既可调节运行台数适应较大负荷变化，又可调节转速适应较小负荷的变化。转速适应较小负荷的变化。（3)混合式系统混合式系统 综合性建筑综合性建筑 一次泵系统和二次泵系统混合使用。一次泵系统和二次泵系统混合使用。(风机盘管F C东侧图4-41 水量调节原理送TF C)()集水器分水器回2 2MVMVD D1 1MVMV风机盘管T T西侧风机盘管F C集水器图4-42 分区控制水温的调节

10、方法锅炉锅炉一次冷热水泵B BP PR R制冷机P分水器MV1MV1P PMV2 2P P1MV1MV二次冷热水泵F CT风机盘管T东侧东侧西侧分区回水回水集管冷热水泵过滤器A B单水泵风机盘管两管制冷（热）水系统图热水器补充图 蒸发器冷水机组冬夏切换排污阀DCD分水集管A CB分区供水新风机管风机盘排气阀膨胀水箱补水风机盘管三、空调冷热水供回水温度三、空调冷热水供回水温度-技术经济比较技术经济比较（1）、）、空调冷冻水供水温度：空调冷冻水供水温度：5-9 一般一般7 最高最高9 9 （2）、冷冻水供回水温差：）、冷冻水供回水温差：5-10 ，一般，一般5 ，回水温回水温度度12 （3 3）、

11、空调热水供水温度：）、空调热水供水温度：40-65 ，一般60 热热泵泵40 40 最高最高65 65 （防结垢）（防结垢） 低温地板辐射低温地板辐射45 45 （4 4）空调热水供回水温差：）空调热水供回水温差：4.2-154.2-15 ，一般，一般10 ，回，回水温度水温度50 ，吸收式机组热水温差，吸收式机组热水温差4.2 一般风机盘管一般风机盘管60 /50 ,全空气处理机组有时可用全空气处理机组有时可用95 /70 ,但需用但需用软化水或进行水质处理。软化水或进行水质处理。我国常用空调冷热水供回水温差为我国常用空调冷热水供回水温差为5和和10 大温差：冷冻水温差大温差：冷冻水温差69

12、 ，区域供冷，区域供冷810 ，供热，供热15 ，水泵耗电减小，但机组效率下降。，水泵耗电减小，但机组效率下降。四、空调水系统泵的设置四、空调水系统泵的设置台数、流量、扬程台数、流量、扬程应符合要求：应符合要求：P188（1）夏、冬季冷热水泵是否可合用）夏、冬季冷热水泵是否可合用 （两管制系（两管制系统）统）（2）一次泵系统的水泵台数应与冷水机组台数）一次泵系统的水泵台数应与冷水机组台数一致；一致；（3）二次泵系统中泵的选择）二次泵系统中泵的选择（4）空调热水泵的设置原则与二次泵相似）空调热水泵的设置原则与二次泵相似任务二、冷凝水排放系统设计任务二、冷凝水排放系统设计排放方式：排放方式：1、就

13、地排放、就地排放 （酒店内风机盘管）（酒店内风机盘管）2、借助管、借助管路系统集中排放（写字楼风机盘管）路系统集中排放（写字楼风机盘管）冷凝水排放系统设计时需注意冷凝水排放系统设计时需注意P201202材料选择：材料选择：1 1、塑料管，不设绝热层、塑料管，不设绝热层 2 2、镀锌钢管，要设绝热层、镀锌钢管，要设绝热层排管管径选择表排管管径选择表P202P202表表7-87-8学习子情景单元二：空调水系统设计（学习子情景单元二：空调水系统设计（4学时）学时）任务一、设计步骤任务一、设计步骤1 1、确定空调设备形式（全集中式或局部集中式等）、确定空调设备形式（全集中式或局部集中式等）2 2、由空

14、调负荷确定供水量，、由空调负荷确定供水量，-空调末端选型空调末端选型3 3、选择水系统形式、选择水系统形式 供回水管线布置供回水管线布置 画出系统轴测图或画出系统轴测图或管道布置简图管道布置简图4 4、管路水力计算、管路水力计算 水泵选型水泵选型5 5、绝热材料与绝热层厚度的选择、绝热材料与绝热层厚度的选择6 6、冷凝水系统的设计、冷凝水系统的设计7 7、绘制工程图、绘制工程图学习子情景单元二：空调水系统设计（学习子情景单元二：空调水系统设计（4学时）学时）任务二、空调水系统的管路水力计算任务二、空调水系统的管路水力计算已知已知 水流量水流量 确定确定 各管段管径各管段管径 计算水系统总阻力计

15、算水系统总阻力 选定流速选定流速 水流阻力水流阻力 计算水泵扬程计算水泵扬程( (一一) )、管径的确定、管径的确定（1 1）连接末端设备支管管径，与设备进出水管管径一致）连接末端设备支管管径，与设备进出水管管径一致（2 2）供回水干管管径（内径）供回水干管管径（内径） d=(4qv/3.14v)d=(4qv/3.14v) (3)v (3)v的确定：的确定：v d v d 阻力阻力 运行费用运行费用 (qv(qv一定一定) ) v d 初投资费用初投资费用管内水流速管内水流速v推荐值表推荐值表7-1管径管径dDN125 用镀锌钢管用镀锌钢管 dDN125 用无缝钢管用无缝钢管 学习子情景单元二

16、：空调水系统设计（学习子情景单元二：空调水系统设计（4学时）学时）（二）、水流阻力的确定（二）、水流阻力的确定空调水系统阻力由三部分组成空调水系统阻力由三部分组成1 1、设备阻力、设备阻力 ：由样本查得：由样本查得Ps Ps 可由表可由表7-57-5估算估算P194P1942 2、管道阻力（沿程阻力、管道阻力（沿程阻力 ）：摩擦阻力（直管段）：摩擦阻力（直管段）PmPm3 3、局部阻力：管道附件（阀门、水过滤器等）和管件、局部阻力：管道附件（阀门、水过滤器等）和管件 （弯头、三通等）阻力（弯头、三通等）阻力PzPz P= P= Ps+Ps+Pm+Pm+PzPzPm=lRPm=lR 比摩阻比摩阻

17、R-R-由水由水qvqv和和v v查表查表7-27-2确定确定P190-192P190-192PzPz= v2/2 = v2/2 查表查表7-37-3和和7-4P193-1947-4P193-194学习子情景单元二：空调水系统设计（学习子情景单元二：空调水系统设计（4学时）学时）（三）、空调水系统管路计算的步骤（以闭式两管制一次泵为例）（三）、空调水系统管路计算的步骤（以闭式两管制一次泵为例）1 1、划分管段，标注各管段长度和冷热负荷、划分管段，标注各管段长度和冷热负荷2 2、选定最不利环路，对整个管路进行编号、选定最不利环路，对整个管路进行编号3 3、计算管段流量。、计算管段流量。4 4、选

18、流速，确定管径。、选流速，确定管径。5 5、计算、计算Pm=lR 6、计算PzPz=PdPd 并列表并列表7 7、管段总阻力、管段总阻力P= P= Ps+Ps+Pm+Pm+PzPz8 8、检验各并联管路的阻力平衡情况、检验各并联管路的阻力平衡情况 误差误差15%15%否则改变否则改变A A9 9、计算最不利环路阻力、计算最不利环路阻力H1H1，水泵扬程，水泵扬程H=(1.1H=(1.11.2)H11.2)H1学习子情景单元二：空调水系统设计（学习子情景单元二：空调水系统设计（4学时）学时）任务三、空调水系统的管路水力计算实例任务三、空调水系统的管路水力计算实例例例7-1P195-1987-1P195-198任务四、空调水系统设计中应注意的问题任务四、空调水系统设计中应注意的问题1 1、水系统的分区、水系统的分区 三种三种（1 1）按压力分区）按压力分区 设备、附件、管件及管道的工作压力限制设备、附件、管件及管道的工作压力限制P198 P198 室外建筑室外建筑100m100m以上应进行竖向分区以上应进行竖向分区P199P199图图7-167-16(2)(2)按使用时间分区按使用时间分区 带有公共建筑的酒店和办公楼带有公共建筑的酒店和办公楼（3 3）按空调负荷性质分区）按空调负荷性质分区2 2、管道的