空调水系统选型步骤图文详解（末端、机组、管路、水泵、冷却塔）

1、第 1 页空调水系统概述空调水系统包括 冷(热)水系统、冷却水系统、冷凝水系统空调水系统的任务 将冷(热)水，按使用区域的需求，准确送至空气处理设备，以处理使用区域内的空气。 当建筑物面积较小或所需的冷量较少的时候，我们通常使用氟机，使用氟系统完成冷热输送。而当建筑物面积较大或者所需冷量很大时，我们就需要用到大冷量的制冷设备，就需要水系统完成冷热输送。第 2 页目录124635末端选型机组选型管路选型冷却塔选型选型完成水泵选型目录第 3 页案例引领 青岛地区有一座具有住宿、商业、餐饮、娱乐等多种功能的旅游宾馆，总层数13层，其中地上首层为商场、大堂、咖啡廊及酒店办公用房，二层为中餐厅和娱乐城，

2、三层至十二层为客房，地下一层为中央空调机房及停车场。宾馆总建筑面积约8000，厨房、发电机房、配变电房等附属功能用房另建。 备注：该宾馆位于市郊，周围环境空旷，有大面积绿化植被，顶层保温隔热良好，周边没有任何天然冷热源可用。空调只用于夏季制冷，请为本宾馆选择合适空调机组并完成初步的设计。楼层位置面积（）一层商场330大堂178咖啡廊161酒店办公用房101二层中餐厅440娱乐城270三十二层2人间（9间/层）253人间（10间/层）30电梯前室及走廊73整栋建筑总计7460第 4 页末端选型末端选型基本流程确定每个房间的使用功能和面积通过建筑空调冷负荷估算指标查找单位负荷单位负荷房间空调面积=

3、房间需要制冷量参考样册，选择需要的末端型号第 5 页末端选型第 6 页末端选型第 7 页末端选型墙体的导热玻璃窗的面积是否西晒是否顶楼房屋人的多少渗透空气带入的热量灯光照明电器的散热空调负荷注意点房间的内部层高确定冷负荷需要考虑的因素当出现上述情况或者其它一些恶劣条件时，估算单位负荷指标需要适当上调，上调系数根据条件恶劣程度决定。末端选型根据计算得出的冷量，选择合适末端风机盘管大型空气处理机组第 9 页楼层位置面积（）一层商场330大堂178咖啡廊161酒店办公用房101二层中餐厅440娱乐城270三十二层2人间（9间/层）253人间（10间/层）30电梯前室及走廊73整栋建筑总计7460末端

4、选型第 10 页末端选型例题回归第“1”步：确认房间功能及面积；每层9个客房，每个房间25m2 第“2”步：根据建筑空调冷负荷估算指标查找单位冷负荷以酒店三至十二层两人间客房为例，完成末端选型。第 11 页末端选型第 12 页末端选型例题回归第“1”步：确认房间功能及面积；每层9个客房，每个房间25m2 第“2”步：根据建筑空调冷负荷估算指标查找单位冷负荷，取120W/第“3”步：房间所需制冷量；两人间=25120=3000W第“4”步：根据房间需要制冷量，参考样册，选择需要的末端型号以酒店三至十二层两人间客房为例，完成末端选型。第 13 页末端选型第 14 页末端选型第 15 页末端选型例题

5、回归第“1”步：确认房间功能及面积；中餐厅440，娱乐城270第“2”步：根据建筑空调冷负荷估算指标查找单位冷负荷，中餐厅取350W/，娱乐城取290 W/第“3”步：房间所需制冷量；中餐厅=440350=154000W，娱乐城=270290=78300W，总计二层232300W=232.3kW第“4”步：根据房间需要制冷量，参考样册，选择需要的末端型号以酒店二层中餐厅和娱乐城为例，完成末端选型。末端选型第 17 页楼层位置面积（）单位冷负荷(W/)所需冷量(W)所选机型一层商场33030099000166.3kw30组合风柜大啡廊16118028980酒店办公用房1

6、0115015150二层中餐厅440350154000232.3kW45组合风柜娱乐城27029078300三十二层2人间（9间/层）251203000FP-68WA/A3人间（10间/层）301203600FP-85WA/A电梯前室及走廊73503650FP-85WA/A整栋建筑总计74601065kW303Rt末端选型第 18 页末端选型1个制冷量需求大的房间可以选择多台末端，多台末端制冷之和大于等于计算出的房间制冷量，但末端的台数应尽可能的少，造价才会低。选择末端时，以保证空调舒适程度及节省初投资为综合考虑因素。末端选择注意事项选择风机盘管时，以中速冷量为参考值进行选择。末端设备型号对应

7、样本的制冷量值要大于等于“房间需要制冷量” 单位冷负荷确定，要考虑多方面因素，地域不同，取值不同第 19 页机组选型机组选型基本流程方法1房间总负荷=所有房间制冷量之和房间总负荷同时使用系数=主机制冷量根据 “最适用的条件”和制冷量锁定一种或几种主机类型对照锁定后的主机的产品样本选择需要的主机型号同时使用系数一般取0.7-0.9之间，根据实际情况而定第 20 页机组选型机组选型基本流程方法2确认空调的建筑类型，确认空调使用面积确认主机选型冷指标估算主机制冷量=空调使用面积主机选型冷指标根据项目情况，对照产品样本选择需要的主机型号第 21 页机组选型例题回归方法1第 21 页第“1”步：计算房间

8、总负荷，根据上一步计算得知，房间总负荷为1065kW第“2”步：计算主机制冷量，取同时使用系数为0.85，计算得知为10650.85=905kW第“3”步：锁定主机第 22 页主机类型适用面积建筑情况功能户式水机1005001：小型住宅、公寓、别墅2：只要求过渡季节制热或对制热要求不高的场所3：没有设计机房制冷+过渡季制热风冷模块300200001：中小型商场、经济型酒店、中小型工厂、洗浴中心、办公楼等2：只要求过渡季节制热或对制热要求不高的场所3：没有设计机房制冷+过渡季制热风冷螺杆1000300001：中小型商场、经济型酒店、中小型工厂、洗浴中心、办公楼等2：只要求过渡季节制热或对制热要求

9、不高的场所3：没有设计机房制冷+过渡季制热水冷螺杆5000600001：大中型商场、酒店、工厂、办公楼、医院、体育场、写字楼等2：制热有单独热源（锅炉、市政管网等）3：有单独制冷主机房制冷离心机30000以上1：大中型商场、酒店、工厂、办公楼、医院、体育场、写字楼等2：制热有单独热源（锅炉、市政管网等）3：有单独制冷主机房制冷磁悬浮离心机5000800001：宾馆酒店、数据中心、地铁站、南方地区办公楼等2：制热有单独热源（锅炉、市政管网等）3：有单独制冷主机房制冷机组选型第 23 页机组选型例题回归方法1第 23 页第“1”步：计算房间总负荷，根据上一步计算得知，房间总负荷为1065kW第“2

10、”步：计算主机制冷量，取同时使用系数为0.85，计算得知为10650.85=905kW=257Rt第“3”步：锁定主机，为水冷螺杆机组第“4”步：确定机型第 24 页机组选型第 25 页机组选型例题回归方法1第 25 页第“1”步：计算房间总负荷，根据上一步计算得知，房间总负荷为1065kW第“2”步：计算主机制冷量，取同时使用系数为0.85，计算得知为10650.85=905kW第“3”步：锁定主机，为水冷螺杆机组第“4”步：确定机型，为LSBLG280D/R4G机组1台第 26 页例题回归方法2第“1”步：确认空调的建筑类型，确认空调使用面积，建筑为旅游宾馆，使用面积约8000平方米第“2

11、”步：确认主机选型冷指标，宾馆一般取114-138之间，取值一般为末端冷负荷的0.8倍，该宾馆取值115kW/第“3”步：估算主机制冷量，计算得冷量为8000115=920kW第“4”步：根据项目情况，对照产品样本选择需要的主机型号，为水冷螺杆机组LSBLG280D/R4G机组1台机组选型机组选型机组选择注意事项一般甲方说定方案，主要是针对主机系统的选择。常见的有几种：风冷模块、风冷螺杆、水冷螺杆（或离心机）+锅炉、水源热泵、地源热泵、冰蓄冷等，所以我们要对以上系统进行一个综合的对比分析，最后推荐一个系统给客户。主机类型（风冷还是水冷主机）的选择需要结合项目现场条件和客户的预算，一般造价风冷机

12、组价格高于水冷机组。但是风冷的主机安装更方便，不需要机房。设备的选择时从用户实际使用角度考虑，大冷量情况下尽可能的避免选择一台主机，最好是二台，但要结合项目实际情况，如二、三级市场项目需着重考虑“设备价格”，就用一台设备。第 27 页管路选型水管系统风管系统管路类型选择管材及管径流量计算风道类型选择风管材质及流量计算第 28 页冷冻水分类根据配管形式、水泵配置、调节方式等的不同，可以设计成各种不同的系类型. 1.按原理可分为：闭式系统和开式系统2.按供回水在管道内的流动关系分为：同程式系统、异程式系统3.按供回水管道数量分为：两管制、三管制、四管制、分区两管制4.按调节方式可分为：定流量系统、

13、变流量系统5.按水泵配置可分为：一次泵(单式泵)系统、二次泵(复式泵)系统管路选型第 29 页开式系统 闭式系统 开式系统，由于水泵能耗大，一般不采用管路选型第 30 页类型特征优点缺点开式系统管路系统与大气相通与水蓄冷系统的连接相对简单系统中的溶解氧多，管网和设备易腐蚀；需要增加克服静水压力的额外能耗；输送能耗高闭式系统管路系统与大气不相通或仅在膨胀水箱处局部与大气有接触氧腐蚀的几率小；不需要克服静水压力，水泵扬程低，输送能耗少需要膨胀水箱管路选型第 31 页同程式系统 异程式系统 同程式和异程式，应根据建筑特征、系统大小、能源利用及投资等工程具体条件确定。 管路选型第 32 页类型特征优点

14、缺点同程式经过每一并联环路之供、回水的流向相同，流经每个环路的管路长度相等水量分配比较均匀；便于水力平衡需设回程管道，管道长度增加，压力损失相应增大；初投资高异程式经过各并联环路之供、回水的流向相反，流经每个环路的管路长度不等不需要设回程管道，不增加管道长度；初投资相对较低当系统较大时，水力平衡较困难，应用平衡阀时，不存在此缺点管路选型第 33 页两管制系统 四管制系统 工程中一般常用的是两管制闭式水系统。三管制，四管制，分区两管制水系统投资较高，系统比较复杂，一般很少采用，只有在有特殊要求，如同时要求又供冷、又供热时才采用。管路选型第 34 页类型特征优点缺点两管制供冷与供热合用同一管网系统

15、，随季节的变化而进行转换管网系统简单，占用空间少；初投资低无法同时满足供冷与供热的要求四管制供冷与供热分别设置两套管网系统，可以同时进行供冷或供热能满足同时供冷或供热的要求；没有混合损失管路系统复杂，占用建筑空间多；初投资高管路选型第 35 页定流量系统 变流量系统 定流量和变流量，应根据建筑特征、系统大小、能源利用及投资等工程具体条件确定。 管路选型第 36 页类型特征优点缺点定流量冷(热)水的流量保持恒定，通过改变供水温度来适应负荷的变化系统简单，操作方便；不需要复杂的控制系统配管设计时，不能考虑同时使用系数；输送能耗始终处于额定的最大值，不利于节能变流量冷(热)水的供水温度保持恒定，通过

16、改变循环水量来适应负荷的变化输送能耗随负荷的减少而降低；可以考虑同时使用系数，使管路尺寸、水泵容量和能耗都减少系统相对要复杂些；必须配置自控装置；单式泵时若控制不当有可能产生蒸发器结冰事故管路选型第 37 页工程中一般常用的是单式泵系统复式泵系统 单式泵系统 管路选型第 38 页类型特征优点缺点单式泵冷、热源侧与负荷侧合用一套循环水泵系统简单，初投资低；运行安全可靠，不存在蒸发器结冻的危险在绝大部分运行时间内，系统处于大流量、小温差的状态，不利于节约水泵的能耗复式泵冷、热源侧与负荷侧分成两个环路，冷源侧配置定流量循环泵，负荷侧配置变流量循环泵能根据负荷侧的需求调节流量；能防止蒸发器发生结冰事故

17、；能节约一部分水泵能耗总装机功率大于单式泵系统；自控复杂，初投资高；易引起控制失调的问题；管路选型第 39 页水管路常用管材主要有无缝钢管、镀锌钢管，PPR管，PVC管等DN50时采用镀锌钢管， DN=50时采用无缝钢管镀锌钢管一般采用螺纹连接，无缝钢管一般采用焊接或法兰连接PPR管强度高、耐腐蚀、无毒无害，一般用在给水，热熔连接。PVC管强度低、分解有毒，一般用在排水，胶水粘接。管材及管径流量计算管路选型第 40 页管径选型管径的确定-合理的管内流速，流速太小，经济性差；流速太大，会导致噪音及阻力增大，压力升高。应选取合理的流速，不同的管材，不同的管径，适合的流速都不相同。以镀锌钢管为例，所

18、需流量已由所需负荷得出，根据相应管径推荐的流速值，即可选出合适的管径。冷冻却水管径水流量 = 管内流速 x 管内截面积管路选型第 41 页第 42 页管路选型第 43 页例题回归假设管路布设如下图所示，图示为三楼客房供水管路，试计算一下管路中1处的管径。管路选型686868 858585123468 85第 44 页管路选型第 45 页 查表知道两人间选用海尔FP-68WA/A风机盘管，水流量为10.5L/min，换算单位为 ，管路选型 查表知道三人间选用海尔FP-85WA/A风机盘管，水流量为13L/min，换算单位为 ， 管路中1-2段共有1台68机器和1台85机器，经计算，总水流量为 查

19、表0.63m/h0.78m/h0.63+0.78=1.41m/h第 46 页管路选型第 47 页管路选型 查表知道两人间选用海尔FP-68WA/A风机盘管，水流量为10.5L/min，换算单位为 ， 查表知道三人间选用海尔FP-85WA/A风机盘管，水流量为13L/min，换算单位为 ， 查表得1.4为比较符合要求的管路，所以管径选择为DN250.63m/h0.78m/h 管路中1-2段共有1台68机器和1台85机器，经计算，总水流量为0.63+0.78=1.41m/h第 48 页管路选型管材的选用原则 2、管径DN100DN250，流速推荐值1.8m/s2.0m/s；管径DN250时，流速可

20、适当加大，但必须3.0m/s3、水管管路应包裹保温材料，一般为不燃材料(玻璃棉)、难燃材料(橡塑等)1、管路选择应在标绿色范围内进行，尽量不要选择推荐范围之外的流量第 49 页管路选型选型 风管选型与水管类似，要确定合理的管内风速，考虑噪声、材料、能耗和安装空间的条件下将风速确定在允许范围内，在一般空调系统中，采用低风速；对高层建筑，因风道占用建筑空间的矛盾较为突出，为了节省造价,一般采用较高风速。管路选型第 50 页风道类型选择1、 风管形状一般采矩形，圆形、扁圆形用的较少2、矩形风管的宽高之比不宜大于4，否则风阻过大3、风管材料应采不燃材料，采难燃型材料必须得到消防部门认可4、实际中一般常

21、采镀锌铁皮风管、复合材料风管5、有腐蚀气体的房间其风管可采玻璃钢材质第 51 页管路选型 常用的水泵有普通离心泵和屏蔽泵。 普通的离心泵，泵与电机靠联轴节连接，需要使用轴密封，容易泄露，适于介质对泄露没有严格的限制，输送能力大，常用于大型水系统，主要有卧式离心泵和立式离心泵。一般情况下，水泵需设置一台备用泵（一用一备）。 屏蔽泵，电机和转子做为一体，无泄漏，无风扇低噪音，可输送有毒有害液体物质，适于无泄漏的场合，输送能力不如普通的离心泵。屏蔽泵水泵选型水泵在选型时都需要考虑哪些问题？最重要的选型标准是什么呢？流量扬程第 53 页水泵选型第 54 页水泵的流量1、冷却水 泵：G(m3/h)=1.

22、163 x 5(1.11.2)xQ0其中，Q0制冷机冷负荷(=制冷机制冷量+输入功率)，kW；也可以近似表示为冷水机组名义冷却水流量1.1-1.2倍2、冷冻水泵：G(m3/h)=1.163 x 5(1.11.2)Q其中，Q末端冷负荷之和，kW；也可以近似表示为冷水机组名义冷冻水流量1.1-1.2倍水泵选型冷却塔选型第 55 页第 56 页例题回归冷却水泵G(m3/h) =1.163 x 5(1.11.2)xQ01、公式法： =1.11.2 x（966+158.4）1.163x 5= 1.11.2 x 193.36 m/h2、查表法：LSBLG280D/R4G机组冷凝器流量水泵选型水泵选型第 5

23、7 页第 58 页例题回归冷却水泵G(m3/h) =1.163 x 5(1.11.2)xQ01、公式法： =1.11.2 x（966+158.4）1.163x 5= 1.11.2 x 193.36 m/h = 212-232m/h2、查表法：LSBLG280D/R4G机组冷凝器流量为193m/h冷却水泵流量为212-232m/h水泵选型水泵选型第 59 页第 59 页第 60 页水泵的扬程2、冷却水泵：总阻力=水管路阻力+冷凝器阻力+冷却塔喷头喷水压力+冷却塔（开式冷却塔）接水盘到喷嘴的高差+过滤器阻力水管路阻力=沿程阻力+局部阻力沿程阻力=阻力系数 x 最不利环路总管路长度水泵的扬程应为它承

24、担的供回水管网最不利环路的总阻力的1.11.2倍。1、冷冻水泵：总阻力=水管路阻力+蒸发器阻力+末端阻力+分/集水器阻力+过滤器阻力局部阻力=沿程阻力 x 0.5-1.5阻力系一般取0.3-0.5kpa/m水泵选型第 61 页总阻力=扬程？1大气压=100kpa=10mH2O10kpa=1m扬程水泵选型第 62 页例题回归冷冻水泵总阻力=水管路阻力+蒸发器阻力+末端阻力+分集水器阻力+过滤器阻力相关参数制冷机组蒸发器水阻力：99kpa制冷机组冷凝器水阻力：99kpa最不利环路管长200m,冷凝环路100m末端设备阻力：30kpa分水器、集水器水阻力：30kpa冷却塔喷头喷水压力：20kpa冷却

25、塔（开式冷却塔）接水盘到喷嘴的高差：3m弯头阻力50kpa,阀门阻力30kpa,三通阻力20kpa,过滤器阻力30kpa蒸发器流量：166/h，冷凝器流量193/h水泵选型第 63 页冷冻水泵总阻力=水管路阻力+蒸发器阻力+末端阻力+分集水器阻力+过滤器阻力=200 x 0.5+ 200 x 0.5 x 0.5+99+30+30+30=100+ 50 +99 +30 +30 +30=339kpa扬程=总阻力 x 1.1-1.2/10=36-40m水泵选型第 64 页例题回归冷却水泵相关参数制冷机组蒸发器水阻力：99kpa制冷机组冷凝器水阻力：99kpa最不利环路管长200m,冷凝环路100m末

26、端设备阻力：30kpa分水器、集水器水阻力：30kpa冷却塔喷头喷水压力：20kpa冷却塔（开式冷却塔）接水盘到喷嘴的高差：3m弯头阻力50kpa,阀门阻力30kpa,三通阻力20kpa,过滤器阻力30kpa蒸发器流量：166/h，冷凝器流量193/h总阻力=水管路阻力+冷凝器阻力+冷却塔自身阻力+冷却塔喷头高度+过滤器阻力水泵选型第 65 页冷却水泵总阻力=水管路阻力+冷凝器阻力+冷却塔自身阻力+冷却塔喷头高度+过滤器阻力=100 x0.5+ 100 x0.5x0.5+99+20+30+30=50+25+99+20+30+30=254kpa扬程=总阻力 x （1.1-1.2）/10=32-3

27、4m冷却水泵流量为212-232m/h水泵选型第 66 页水泵选型摘自重庆西泉泵业股份有限公司，IS系列清水离心泵样本第 67 页水泵选型注意事项1、首先要满足最高运行工况的流量和扬程，并使水泵的工作状态点处于高效率范围；2、泵的流量和扬程应有10%20%的余量；3、当流量较大时，宜考虑多台并联运行；但叠加流量有所衰减，故并联台数不宜过多，一般不超过3台；4、水泵在使用中要注意留有备用水泵，一般用二备一或者用一备一；5、多台泵并联运行时，应选择同型号水泵。水泵选型第 68 页根据冷却塔按照外形分类可分为方形冷却塔和圆形冷却塔两种。冷却塔选型根据冷却水循环方式分为直流供水系统和循环冷却水系统，通常都为循环冷却水系统根据冷却塔的种类，分为开放式和封闭式两种。结构简单，造价低，但水量损失大，水质污染严重价格较高，一般用于大气污染严重的地区或水源热泵机组。开放式