暖通空调系统的设计与运行109PPT

暖通空调系系统的的设计计与运运行实实践中国建建筑设设计研研究院院潘云钢钢2014.7重庆暖通空调系系统的的设计计与运运行实实践◆建筑筑与暖暖通◆集中中空调调水系系统设设计◆多联联机的的应用用◆对运运行结结果的的反思思◆空调调系统统使用用说明明书◆建筑筑设计计与暖暖通空空调◆集中中空调调水系系统设设计◆多联联机的的应用用◆对运运行结结果的的反思思◆空调调系统统使用用说明明书暖通空空调系系统的的设计计与运运行实实践建筑设设计与与暖通空调调暖通空空调系系统在在建筑筑中的的作用用建筑——长相、、气质质与功功能综综合结构——骨骼系系统给排水水——消化系系统电气——神经系系统暖通——血液循循环系系统建筑设设计与与暖通通空调调建筑多多样化化因素素分析析工业建筑面积与与规模模民用建筑商业建建筑——商场、、餐饮饮、酒酒店，，等使用功能大、中中、小小办公建建筑——政府办办公、、开发发商文化建建筑——博物馆馆、教教学楼楼，等等居住建建筑——住宅体育建建筑——体育场场馆交通建建筑——铁、公公、机机其他建建筑使用方式使用时时间——全年？？节假假日？？昼夜夜？运行管管理——委托？？自管管？人人员水水平？？成本核核算——初投资资控制制？全全生命命周期期控制制？绝大部部分建建筑设设计产产品都都是定定制式式产品品，因因此针针对性性是最最重要要的考考虑！！建筑设设计与与暖通通空调调供热热交换站锅炉房热水管网蒸汽管网散热器、热风辐射供暖++供冷冷冻站空调室外机冷水管网制冷剂管网++空调机组室内机冷、热源（心脏）输配系统（动脉）++末端系统（静脉与表皮）整体构成

复合能源系统多种能源形式的组合（包括热泵、太阳能、蓄冷蓄热以及上述能源站房）多种管网形式（采暖供热、空调供冷冷媒管、蒸汽管、乙二醇管道等）多种末端形式（空调机、风机盘管、送回风口、辐射供热与供冷等）++热力环节水力环节热力环节暖通空空调系系统的的组成成建筑设设计与与暖通通空调调暖通空空调系系统设设计的的任务务冷、热源输配系统++末端系统整体构成合理选择冷热源合理输送冷热源合理使用冷热源任务考虑重点能源政策能源现状

技术可行性措施有效性建筑特点用户需求$=用足政策+精通技术+满足市场建筑设设计与与暖通通空调调暖通空空调系系统设设计的的构成（集中空空调系系统））冷、热热源输配系系统++末端系系统整体构成冷水机机组热泵锅炉热交换换器水泵空调机机组可再生生能源风机盘盘管散热器器风口地暖管管建筑设设计与与暖通通空调调暖通空空调系系统设设计的的构成成简图图（分散散空调调系统统）冷、热热源输配系系统++末端系系统整体构成建筑设设计与与暖通通空调调暖通空空调系系统原原理图图（集中中空调调系统统）建筑设设计与与暖通通空调调空调采采暖系系统原原理图图（复合合冷热热源方式））太阳能能冷却塔塔换热器器末端系系统（（室内内空调调、供供暖——风机盘盘管、、散热热器等等）吸附式式冷水水机组组地源热热泵建筑设设计与与暖通通空调调●暖通空空调设设计对对建筑筑专业业的要要求——冷、热热源机机房1、机房面面积（占总总建筑筑面积积的百百分比比——含水泵泵布置置）*采用用离心心机组组：0.8%~1.2%（适用用于5万m2以上的的大型型工程程）*采用用螺杆杆机组组：1%~1.4%（适用用于2~5万m2以上的的大型型工程程）*采用用吸收收机组组：1.5~2%（吸收收机组组尺寸寸和管管道本本身较较大））*锅炉炉房：：0.3%~0.5%（总建建筑面面积越越大、、比例例越小小）*热交交换站站：0.13%~0.2%2、机房位位置及及净高高要求求*位置置：由由于设设备本本身较较重，，且存存在一一定的的噪声声，冷冷冻机机房宜宜设置置于最最底层层*净高高：4~5m———其中：：管线线（风风管、、水管管、电电缆桥桥架等等）所所占高高度大大约1.5~2.0m，人员员通行行与检检修空空间2~2.5m（考虑虑支吊吊架高高度））*热交交换站站的净净高要要求：：3~3.5m（板式式换热热器））、3.5~4m（列管管式换换热器器）*燃气气锅炉炉房：：只能能设置置于地地下一一层及及以上上，且且周围围相邻邻房间间不能能为人人员经经常活动动的房房间（（如办办公、、餐饮饮、娱娱乐等等）——安全要要求*变电电室应应尽量量靠近近冷冻冻机房房——冷冻机机房用用电量量最大大，减减少供供电半半径3、冷、热热源机机房设设施*排水水沟设设置——机房地地面清清洗、、系统统排水水、设设备检检修等等需要要*隔声声处理理——吸声墙墙面、、隔音音门等等建筑设设计与与暖通通空调调●暖通空空调设设计对对建筑筑专业业的要要求——冷、热热源机机房4、设备就就位要要求对于冷冷水机机组、、锅炉炉（包包括柴柴油发发电机机组））等大大型设设备，，应预预留从从室外外进入机机房层层的吊吊装孔孔（施施工完完成后后盖板板封盖盖）。。不宜采采用汽汽车坡坡道等等方式式运输输——荷载、、净高高及运运输方方式不不能满满足要要求5、风冷机机组的的室外外机位位置*确保保室外外机的的散热热良好好！*防止止噪声声对周周围环环境的影响响室内室外室外机机室内室外排风百百叶进风百百叶建筑设设计与与暖通通空调调●暖通空空调设设计对对建筑筑专业业的要要求——冷、热热源设设备6、冷却塔塔*设置置高度度要求求：（1）当冷冷却塔塔与冷冷冻机机房平平面距距离很很近时时，冷冷却塔塔基础础应比冷冻冻机房地面面高出出2~3m；（2）当冷却却塔与与冷冻冻机房房平面面距离离很远远时，，冷却却塔基基础与与冷冻机机房地面的的高差差，需需要计计算确确定。。*设置置位置置要求求（1）周围围不能能有遮遮挡，，否则则散热热效果果差（（与室室外机机类似似）（2）防止止噪声声对周周围环环境的的影响响建筑设设计与与暖通通空调调●暖通空空调设设计对对建筑筑专业业的要要求——管道设设置1、管道井井、竖竖风道道及尺尺寸*管道井井尺寸寸重点考考虑的的是管管道的的安装装要求求：风风管——法兰连连接；；水管管——焊接承重墙墙风管边边长大大于800mm时，此此尺寸寸不小小于500mm风管边边长小小于800mm时，此此尺寸寸可为为200mm风管（（法兰兰连接接）非承重重墙建筑设设计与与暖通通空调调●暖通空空调设设计对对建筑筑专业业的要要求——管道设设置2、管道井井、竖竖风道道及尺尺寸*管道井井尺寸寸重点考考虑的的是管管道的的安装装要求求：风风管——法兰连连接；；水管管——焊接承重墙墙风管之之间的的间距距不小小于500mm风管（（法兰兰连接接）非承重重墙焊接水水管之之间的的间距距不小小于150mm建筑设设计与与暖通通空调调●暖通空空调设设计对对建筑筑专业业的要要求——管道设设置3、管道井井、竖竖风道道及尺尺寸*竖风道道要求求——密闭、、不漏漏风当管道道井尺尺寸有有限时时，一一些局局部可可采用用土建建风道道——适用场场所：：（（1）新风风引入入风道道（北北方地地区需需要做做好保保温））（2）楼梯梯间加加压风风道（3）普通通排风风系统统（非非污染染物排排风））的负负压段段（4）房间间空调调回风风（需需保温温）（5）排烟烟系统统负压压段（6）前室室加压压风道道——风道材材料及及制作作方式式：以以钢筋筋混凝凝土现现浇为为最好好….（1）、（（3）、（（4）——可采用用砖砌砌风道道（2）——现浇混混凝土土（5）、（（6）——最好现现浇混混凝土土。若若砖砌砌，则则应在在风道道内壁壁衬钢板板密封封建筑设设计与与暖通通空调调●暖通空空调设设计对对建筑筑专业业的要要求——管道设设置5、方案的综合合考虑虑*对于于一定定规模模和特特定建建筑，，空调调、采采暖管管道及及其机机房总总是需需要的的*空调调采暖暖管道道系统统本身身具有有设计计的灵灵活性性——垂直系系统与与水平平系统统*水平系系统占占用的的是吊吊顶空空间——适合于于层高高较大大、面面积紧紧张的的建筑筑*垂直直系统统占用用的是是建筑筑面积积——适合于于层高高较低低、面面积相相对富富裕的的建筑筑典型建建筑——酒店客客房*在建建筑方方案设设计时时，如如果能能够考考虑（（或与与暖通通专业业协调调）好好这个个问题题，将为后后面的的深化化设计计创造造更好好的条条件。。建筑设设计与与暖通通空调调●暖通空空调设设计对对建筑筑专业业的要要求——末端设设计1、全空气气空调调系统统的空空调机机房（用于于大空空间））*面积积：每每500m2空调面面积，，大约约需要要25m2左右的的机房房*高度度：同同被空空调空空间的的高度度*位置置：与与被空空调空空间不不在同同一层层时，，需考考虑竖竖向的的送、、回、、排风风道*防水水：需需设置置地漏漏等排排水设设施，，机房房地面面应做做防水水处理理*防噪噪声：：机房房墙内内壁做做吸声声处理理，机机房门门为密密闭隔隔音门门*就位位：如如果设设置于于核心心筒，，应考考虑最最大组组件进进入所所要求求的洞洞口尺尺寸2、风机机盘管管+新风系系统的的新风风机组组（用于于分隔隔的办办公建建筑、、酒店店客房房等））*面积积：每每1000m2空调面面积，，大约约需要要15m2的机房房*其他他要求求与1相同3、防火火分区区与机机房*每个个防火火分区区，最最好有有自身身独立立的空空调机机房建筑设设计与与暖通通空调调●暖通空空调设设计对对建筑筑专业业的要要求——末端设设计4、厨房房用通通风、、空调调机房房*面积积：每每500m2餐饮面面积，，大约约需要要40~50m2左右的的机房房（包包括餐餐饮区区空调系系统、、厨房房送、、排风风系统统*其他他要求求与1相同5、车库库通风风机房房*面积积：每每1000m2车库，，大约约需要要15m2的送风风和排排风机机房各各一个个*位置置：在在每个个防火火分区区设置置，送送风与与排风风机房房的位位置还还需和和进风风道与与排风道道的位位置协协调考考虑6、超高高层建建筑的的设备备层*位置置：与与最底底层的的高度度差，，不宜宜大于于100m（考虑虑水系系统的的工作作压力力）*吸声声处理理与保保温处处理措措施建筑设设计与与暖通通空调调●暖通空空调设设计对对建筑筑专业业的要要求——消防设设计1、暖通通专业业消防防设计计主要要内容容*高层层建筑筑加压压送风风的部部位——消防电电梯前前室、、合用用前室室与防防烟楼楼梯间间单独的的消防防楼梯梯只需需要对对楼梯梯间加加压（（前室室可不不设加加压送送风））*机械械排烟烟设置置部位位——内走道道、无无窗房房间（（地下下≥50m2，地上上≥100m2）*通风风空调调系统统的防防火——防火阀阀设置置2、排烟烟竖井井位置置要求求*内走走道：：两个个排烟烟竖井井的间间距不不宜超超过60m*无窗房房间：：根据据需要要合理理设置置*大开开间办办公室室：建建议每每隔一一定距距离（（20~30m）设置一一个排排烟竖竖井——目的：：为二二次分分隔后后形成的内内走道道和无无窗房房间设设置排排烟提提供条条件。。3、防火火卷帘帘的应应用*所有有管道道都不不能从从防火火卷帘帘下部部通过过*在管管道密密集处处，不不宜设设置防防火卷卷帘*管道道穿过过防火火卷帘帘时，，防火火卷帘帘应采采用挂挂板下下挂风管防火卷卷帘防火阀阀结构挂挂板暖通空调系系统的的设计计与运运行实实践◆建筑筑设计计与暖暖通空空调◆集中中空调调水系系统设设计◆多联联机的的应用用◆对运运行结结果的的反思思◆空调调系统统使用用说明明书空调水水系统统设计计一、冷冷冻水水系统统的基基本形形式二、水水系统统的分分区三、冷冷却水水系统统四、平平衡阀阀五、几几个问问题研研讨空调水水系统统设计计一、冷冷冻水水系统统的基基本形形式1、同程程与异异程（1）系统统特点点和主主要区区别——以水流流经的的管道道的物理长长度来区分分。（2）水力力平衡衡目标标：各支路路的设设计水水流阻阻力相相同而而不是是水流流经的的管道道的物物理长长度相相同。。空调水水系统统设计计一、冷冷冻水水系统统的基基本形式1、同程程与异异程（3）同程程系统统的平平衡机机理——当各末末端的的水流流阻力力相差差较小小时，，如果果水流流经的的管道道的物物理长长度相相同，，则各各末端端之路路的水水阻力力容易易实现现自然然的平平衡。。如果末端支支路阻力相相差悬殊时时，同程系系统也并不不具备水利利平衡的优优点。采用同程只只是手段而而不是目的的，并非任任何时候同同程一定最最好。（4）水利平衡衡计算的原原则：《暖通规范》——各并联环路路的设计水水阻力相对对差额不大大于15%（不分同程程与异程））。空调水系统统设计一、冷冻水水系统的基基本形式2、开式与闭闭式（1）开式系统中中的“吸水真空高高度”（有的水泵泵资料中称称为“净吸扬程”）●水泵运行安安全要求：：防止水泵吸吸入口汽化化，必须保保证水泵吸吸入口的水水压力大于于水的气化化压力。●实际运行行可靠要求求：系统中中任何一点点不宜出现现负压，否否则有可能能将空气吸吸入系统之之中。●要求吸水池池水面的高高度应大于于水泵吸水水管的阻力力。在冷却水系统中，一一些实际工工程由于冷冷却塔的安安装标高不不够，出现了水泵泵吸入口为为负压的现现象（吸入入口软接头头向内收缩缩）。（2）开式系统统蓄水箱容容量的确定定：●确定原则则：蓄存所所有的系统统水容量并并附加一定定的安全系系数；●《规范》规定：按照照系统循环环水量的5~10%计算；*应取上述述两者中的的较大值作作为最终结结果。空调水系统统设计一、冷冻水水系统的基基本形式3、分区两管管制●系统原理理：系统的的机房侧（（冷、热源源部分）为为四管制，，各末端设设备为两管管制，与末末端设备的的连接管道道按照不同同的干路（（分区）采采用两管制制；●采用原则则：各区域域存在明显显的冷、热热供应要求求的分别时时间段。空调水系统统设计一、冷冻水水系统的基基本形式4、定流量与与变流量系系统（1）区分标准准——以①用户侧（而不仅仅仅是末端）的系统水流流量是否处于②实时变化的特点来区区分。在多台并联联水泵的系系统中，如如果仅仅因为水泵台台数变化导导致的流量量变化，不不能称为“变流量系统统”。（2）定流量系系统●末端采用用电动三通通阀实时控控制水流量量的系统；●末端无任任何自动控控制水流量量装置和措措施的系统。●定水量系系统适合于于冷水机组组不超过两两台的小型空调调水系统。。用户侧水流流量判断处处用户侧机房侧用户侧冷源侧1.末端恒流量2.用户侧总流量恒定3.水泵速运行1.末端流量变化2.用户侧总流量恒定3.水泵定速运行末端不控末端三通阀阀1.末端变流量量2.用户侧总流流量变化3.水泵定速运运行4.冷水机组定定流量1.末端变流量量2.用户侧总流流量变化3.水泵变速运运行4.冷水机组变变流量1.末端变流量量2.用户侧总流流量变化3.一级泵定速运4.冷水机组定定流量1.末端变流量量2.用户侧总流流量变化3.二级泵变速4.冷水机组定定流量一次泵台数数控制一次泵变速速控制二次泵台数数控制二次泵变速速控制空调水系统统设计空调水系统统设计一、冷冻水水系统的基基本形式4、定流量与与变流量系系统（3）一次泵变流流量系统●系统特点：：末端采用用两通阀实实时控制水水流量，使使得用户侧侧的系统水水量实时发生变化。。●实施要求：：（a）末端水量量实时控制制；（b）保证冷水水机组运行行的最小安全流流量。●实施方式：：（a）系统供、、回水设置置压差旁通通阀控制——目前最常用用方式；（b）水泵采用用变速控制制（通常是是变频调速速）。空调水系统统设计一、冷冻水水系统的基基本形式（（续）4、定流量与与变流量系系统（3）一次泵变流流量系统推荐采用水水泵与冷水水机组一一一对应连接（（“先串后并”方式）。优点：运行行可靠、节节省投资。。缺点：机房房布置管道道略有增加加。—“先并后串”方式涉及问问题：（1）大小搭配配的平衡阀阀配置，（2）电动蝶阀阀选择及连连锁程序；；空调水系统统设计一、冷冻水水系统的基基本形式（（续）4、定流量与与变流量系系统（3）一次泵变流流量系统●压差旁通阀阀设置：（a）原则：保证冷水机机组的最低低安全运行行流量。（b）常见做法法：保证冷冷水机组的的运行流量量恒定。（c）流量计算算：#按照（a），应为冷冷水机组的的最低安全全运行流量量；#按照（b），应为一一台水泵的的设计流量量。（d）控制压差差：根据系系统水力计计算的结果果确定。（e）阀门口径应根据对流流通能力的的计算后选选择，不能能等同于机机组或水泵泵的接管管管径。空调水系统统设计一、冷冻水水系统的基基本形式（（续）4、定流量与与变流量系系统（4）二次泵变流流量系统●主导思想——设计的出发发点（a）冷水机组在在运行过程程中水流量量不发生变化；；（b）协调冷源源侧与用户户侧水量的的供需矛盾（对于于非线性水水系统）（c）尽可能节节省水泵的的运行能耗耗。●系统特点：：将用户侧侧和冷源侧侧的运行控制参数和和环路完全全分开。用用初级泵（一次泵））来满足（（a）的要求，，用次级泵（二次次泵）来满满足（b）的要求。。空调水系统统设计一、冷冻水水系统的基基本形式（（续）4、定流量与与变流量系系统（4）二次泵变流流量系统●实施要求：：（a）末端水量量实时控制制，用户侧侧变流量运运行；（b）冷水机组组运行流量量不变；（c）次级泵组组供水量需需要符合用用户侧的需需求；（d）两级泵串串联，需要要做好压力力平衡。●实施方式：：（a）系统供、、回水设置置压差旁通通控制（次次级泵采用用定速泵））；（b）水泵采用用供、回水水压差变速速控制（次次级泵变频频调速）；；（c）设置盈亏亏管，平衡衡初级泵组组和次级泵泵组的水流流量差。空调水系统统设计一、冷冻水水系统的基基本形式（（续）4、定流量与与变流量系系统（4）二次泵变流流量系统●盈亏管设计计原则（a）盈亏管内水的流流向：理论论上允许双双向流。但但实际上，，如果回水水流向供水水，将导致致系统供水水温度上升升，形成“恶性循环”：供水温度度升高——末端冷量不不够——阀门自动开开大——次级泵供水水量增加——更多的回水水流向供水水——供水温度继继续升高。。。。因此，实际际运行过程程中，宜使使得运行中中的任何时时候盈亏管的流向都都是：供水水管——回水管。只只有系统启启动过程时时水由回水水管流向供供水管（先先启动一台台次级泵））。（b）最大水流流量计算：：*在线性水系统中，，盈亏管的最大水水流量为一一台初级泵泵与一台次次级泵的设设计流量差差值；*在非线性水系统中，，盈亏管的最大可可能的水流流量为：全全部初级泵泵组的设计计总流量与与一台次级级泵的设计计流量差值值；（c）盈亏管作为两个个环路的平平衡管，在在设计状态态下，要求求两端压差差为零（无无流量）。。因此，初初级泵和次次级泵的扬扬程应根据据此要求进进行详细的的计算确定定。空调水系统统设计一、冷冻水水系统的基基本形式（（续）4、定流量与与变流量系系统（4）二次泵变流流量系统●供、回水压压差控制（a）采用压差差旁通阀、、次级泵定定速方式——此方式与一一次泵系统统的压差旁旁通阀控制制原理相同同，不能实实时节省次次级泵能耗耗；（b）采用压差差旁通阀、、次级泵转转速控制方方式——可实时节省省次级泵能能耗且不会会对主机的的运行产生生影响。由由于水泵必必须设置最最小流量限限制，因此此当水泵降降低至最小小流量时，，压差旁通通阀开始起起作用——同（a）。（c）压差旁通通阀流量确确定：*在（a）方式中，，为一台次次级泵的设设计流量；；*在（b）方式中，，为一台次次级泵的最最小运行流流量；*一台次级级泵的最小小运行流量量应根据系系统特点、、水泵特性性等因素来来分析后确确定。空调水系统统设计一、冷冻水系系统的基本形形式（续）4、定流量与变变流量系统（4）二次泵变流量量系统●节能机理——与一次泵系统统相比较（a）理论依据1：在全年运行行的绝大多数数时间段内，，用户侧需流流量小于冷水水机组需要的的流量。因此此，降低用户户侧的供水量量（改变次级级泵的运行台台数或者变频频）可以实现现次级泵的运运行能耗节省省。（b）理论依据2：在多环路系系统中，如果果各环路的水水阻力存在明明显的差别，，那么各环路路独立配置次次级泵后，某某些环路需要要的总扬程（（初级泵+次级泵）小于于一次泵系统统的扬程，水水泵的总安装装容量和运行行能耗都有所所降低。（c）《暖通规范》6.4.4条：中小型工工程宜采用一一次泵系统；；系统较大、、阻力较高，，且各环路负荷特性或阻力特性相差悬殊时，，宜在空气调调节水的冷热热源侧和负荷荷侧分别设一一次泵和二次次泵。（d）由于变频器器价格的降低低，目前主流流设计主张采采用次级泵调调速方式。空调水系统设设计二、水系统分分区（与分环环路）1、定义（1）水系统分区区——水压力不相关关，构成两个个独立的水系系统（最终冷冷源有可能是是一个，也有有可能是多个个）。（2）水系统分环环路——水压力相关，，构成几个特特定的并联水水环路，冷源源装置公用，，在同样的工工况（供冷或或供热）下，，通常各环路路的实时供水水水温相同。。空调水系统设设计二、水系统分分区（与分环环路）2、分区与分环环路的设计原原则（1）甲方要求——在同一建筑区区域内，使用用性质完全不不同的建筑，，可根据要求求设计为不同同的水系统（（分区）。（2）技术要求——考虑系统情况况（如开式与与闭式系统、、冷热供应要要求、水系统统工作压力等等等）进行系系统分区。（3）使用性质基基本相同的同同一区域内的的建筑或房间间，可通过不不同的分环路路设计，采用用阀门等措施施进行控制和和管理。其优优点是可以综综合利用冷热热源，通过输输配系统实现现冷热源的实实时优化供应应。空调水系统设设计二、水系统分分区（与分环环路）3、高、低分区（1）分区原则——设备承压能力力（关键点））、经济性（2）分区方法●高、低区完完全为独立系系统（独立冷冷、热源设备备）——优点是设计简简单，空调水水温相同等；；缺点是由于于冷热源设备备（主机）上上楼，对施工工安装和运行行噪声的控制制不利且综合合能效可能有有影响；●高、低区通通过中间的换换热器来分开开（冷、热源源通常集中在在低区）——优点是：有利利于能源的综综合利用，运运行管理相对对方便等；缺缺点是：二次次水供水温度度达不到一次次水供水温度度的要求，需需要增大末端端换热面积，，末端型号可可能加大。●高、低区负负担的范围——在采用中间的的换热器来分分区时，低区区尽可能用足足设备承压。。降低高区对对中间换热器器面积和末端端换热面积的的总需求，减减少高区投资资，提高系统统的经济性和和运行节能。。●注意高低区区系统都必须须设置定压、、补水系统和和装置。●高、低分区区通常适合于于超高层建筑筑（高度大于于100m）。空调水系统设设计三、冷却水系系统1、与机组的连连接方式与冷冻水系统统一样，一一一对应连接。。2、旁通阀的设设置（1）设置条件——需要对冷水机机组冷却水进进水温度进行行控制的场所所：a）一般电制冷机机的冷却水进进水温度要求求不低于19℃，个别冷水机机组可以做到到不低于12.8℃。b）吸收机不得得低于23℃，否则容易引引起溶液结晶晶。c）冬季需要运运行冷水机组组的场所d）冷却水温越越低，冷水机机组的COP值越高，因此此，只要在机机组允许范围围，可以尽可可能的低温。。（2）水流量确定定——小于一台冷却水泵泵的设计水量量。空调水系统设设计三、冷却水系系统3、防止水泵电电机过载运行行（1）超流量原因因：a）不设旁通阀阀的情况在水泵运行台台数减少时会会发生超流量量运行的情况况——管道阻力系数数没有变化，，水泵运行台台数变化造成成。设计台数数越多越明显显。图a点至b1点。b）设旁通阀的的情况在旁通阀调节节过程中，将将出现水泵超超流量运行的的情况（无论论水泵运行台台数是否会发发生变化）——由于旁通阀调调节，使得管管道阻力系数数降低。图a点至a1点，b1点至b2点。（2）解决方式：：在保证计算算准确的前提提下，适当增增加水泵配电电机的容量。。空调水系统设设计三、冷却水系系统4、防止冷却塔塔“抽空”（1）“抽空”原因：部分冷冷却塔不运行行时产生。（2）防止措施：：a）每个冷却塔塔出水管增加加电动蝶阀不运行的冷却却塔进出水电电动蝶阀同时时关闭。要求求出口阀关闭闭严密。缺点：增加投投资，如果阀阀门不严，依依然可能存在在同样现象。。b）每台冷却塔塔集水盘设置置连通管管径尽可能做做大，最小不不小于一台冷冷却塔的接管管尺寸。c）冷却塔安装装高度提高利用回水管本本身就是连通通管的特点，，增加自然水水头，防止抽抽空。空调水系统设设计四、平衡阀1、分类及功能能：●静态手动平平衡阀机理：手动改改变开度，初初调试用，一一次调试后锁锁定开度。关键要求：（1）调节性能好好，（2）具有锁定功功能。*带流量（压差差）测量孔——通常称为“平衡阀”*不带流量（压压差）测量孔孔——通常称为手动动调节阀。●定流量阀——某些厂家称为为“动态平衡阀”机理：按照设设定值，在运运行过程中，，始终自动保保持设定的流流量不变。关键要求：（1）自力式控制制水量的能力力，（2）调节性能●动态电动平平衡阀——与风系统中的的“压力无关型VAV末端”相似。机理：（1）在压差改变变的情况下，，自动维持改改变前的水流流量不变；（2）在压差不变变，控制参数数发生变化大大的情况下，，根据控制参参数改变流量量。关键要求：（1）压差无关功功能，（2）调节性能空调水系统设设计四、平衡阀2、用途：●静态手动平平衡阀当水系统个环环路设计无法法通过管道和和设备配置来来实现设计状状态下的水力力平衡时采用用。因此，这这是为满足设设计状态下的的流量要求而而设置的。在在系统运行过过程中，其典典型特点是阻阻力系数不发发生改变（开开度不变）。。●定流量阀——某些厂家称为为“动态平衡阀”只能在需要定定流量的场所所使用。可能能场所：无温温度自控的采采暖系统，定定水量空调水水系统，变水水量系统中需需要定水量的的场所——定水量一次泵泵、冷却泵、、冷水机组冷冷水与冷却水水进口（或出出口）、冷却却塔等。不能应用的场场所：变流量量水系统的用用户侧——包括分、集水水器支路，各各空调机组和和末端风机盘盘管等设备的的进口或出口口。●动态电动平平衡阀——与风系统中的的“压力无关型VAV末端”相似。可以替代末端端常用的电动动二通阀。价价格昂贵。空调水系统设设计四、平衡阀3、设计要求：：●对于静态手手动平衡阀和和定流量阀——应注明各阀的的设计水流量量，否则无法法调试或设定定。●对于动态电电动平衡阀——设计要求与电电动二通调节节阀相似：提提出流量系数数、阀门调节节性能等要求求。●因为存在较较大的阻力，，静态手动平平衡阀不能随随意设置，首首先强调的是是“设计平衡”。●定流量阀一一定要根据系系统情况（定定、变流量））来设置。空调水系统设设计五、几个讨论论的问题1、两大一小系系统中，压差差旁通阀的流流量选择。2、一次泵变水水量系统的控控制。3、二次泵的两两种组合方式式（分环路和和泵组方式））4、二次泵台数数与转速的联联合控制。空调水系统设设计五、几个讨论论的问题1、机组大小搭搭配系统（1）单台机组容容量确定——一般的民用建建筑●首先确定大大机组的最小小容量（防止止发生喘振））比Ro：离心机：20%~30%，螺螺杆机：15%~25%，吸收机：20%~30%。●确定采用的的大机组台数数（小机组通通常一台）N：根据机房情况况，通常不少少于两台。●根据计算的的总冷量Q的需求，计算算小机组的容容量Q1和大机组容量量Qo：计算原则：小小机组的额定定冷量满足大大机组的最小小容量要求。。计算公式：N×Q1/Ro+Q1=Q小机组容量：：Q1=Ro××Q/（N+Ro）大机组容量：：Qo=Q1/Ro●系统可满足足的最低负荷荷率Rs由于小机组一一般采用螺杆杆机，假定其其最小容量比比为R1，则系统最小小能满足的供供冷量为：R1×Q1系统可满足的的最低负荷率率：Rs=R1×Q1/Q=R1×Ro/（N+Ro）空调水系统设设计五、几个讨论论的问题1、机组大小搭搭配系统（2）单台机组容容量确定——对低负荷Qmin有特定要求的的建筑。通常这是指建建筑的最低负负荷率低于按按照前述（1）计算的情况况。●首先确定最最小负荷率Rs=Qmin/Q●确定采用的的大机组台数数N：*如果采用一一台小机组，，可根据前面面的计算公式式：Rs=R1××Ro/（N+Ro），得出：N=（R1-Rs）×Ro/Rs*如果上述计计算出来的N数量过多，机机房无法布置置或者系统不不合理，则需需要采用多台台小机组来满满足要求，小小机组的数量量n的确定需要与与大机组统一一协调考虑，，原则之一是是：n×Q1=Ro×Qo。由下式计算算出N与n的关系：N×Rs/（Ro×R1）+n×Rs/R1=1空调水系统设设计五、几个讨论论的问题1、机组大小搭搭配系统（3）压差旁通阀阀的流量确定定*机组为同型型号（同容量量）时对于机组定流流量系统，按按照一台机组组的额定流量量来确定；对对于机组变流流量系统，按按照最小冷水水机组流量来来确定。*机组为不同型型号（不同容容量）时a）安全要求：：按照大机组组的额定流量量确定；b）调节要求：：只有小机组组运行时，需需要按照小机机组的额定流流量来控制。。个人观点：以安全考虑为为主来选择，，同时，对小小容量运行情情况下的阀门门Kv值进行校核。。通常阀门的理理想可调比为为30，在旁通阀应应用中，实际际可调比可达达到20~25左右，因此最最小可控流量量为5%~4%。由于阀门的的最佳调节性性能处于30%~70%之间，因此，，如果最小旁旁通流量的30%能够大于按照照大机组选择择流量的5%（即最小流量量不小于17%——相当于冷水机机组的小、大大容量比为17%），则认为系系统可行（一般工程可可以满足）。如果此条件件不成立，则则建议另外并并联一个小口口径电动阀门门。空调水系统设设计五、几个讨论论的问题2、一次泵变水量量系统的控制制关键点：（1）设计人必须须确保冷水机机组适应变水水量的运行，，并且能够清清楚掌握机组组最小水量的的限制值；（2）水量变化的的速率是影响响冷水机组的的另一个关键键因素。只有有缓慢的流量量变化才是可可接受的。因因此此方法不不适用于短时时间内空调负负荷的峰谷值值相差较大的的水系统中。。目前的三种控控制方法：流流量（或冷量量）控制、压压差控制、温温度控制。不同的参数控控制方法，需需要根据不同同的系统特点点来采用。同一个系统中中，不同的时时段（或者流流量段）也可可能要采用不不同的控制方方式。如果水系统为为线性系统，，采用压差控控制或者流量量控制都是可可行的。此问题在行业业中还在不断断摸索，一些些厂家开始有有所实践。空调水系统设设计五、几个讨论论的问题3、二次泵的两种种组合方式（（分环路和泵泵组方式）（1）分环路设置置二次泵a）适用情况：：各环路设计计阻力相差较较大的系统b）优点：可以以降低一些环环路的二次泵泵扬程c）缺点：系统统二次泵较多多，控制复杂杂，投资可能能偏高，综合合效能比相对对较差。d）典型情况分分析：如果所所有环路的二二次泵扬程都都相同，则此此方式必要性性不大。（2）二次泵组集集中设置a）使用情况：：各环路设计计阻力相差不不大、且水系系统非线性较较强b）优缺点：与与（1）相反。空调水系统设设计五、几个讨论论的问题4、二次泵组台数数选择与转速速的控制（1）不宜少于两两台水泵（2）二次泵组总总水量不应大大于一次泵的的总水量（3）有条件情况况下，加大单单台容量、减减少台数，有有利于节能（4）对于两台二二次泵，建议议采用各自配配变频器，在在50%~100%流量之间同时时变频调速，，低于50%流量时，运行行一台二次泵泵。（5）对于四台（（及以上）的的二次泵组，，个人建议采采用一台变速速泵+多台定速泵的的方式（需要要对水系统的的水利工况进进行分析，防防止变速泵的的工作性能受受到较大的影影响）。（6）对于三台二二次泵组，需需要分析水利利工况。如果果33%负荷时的水泵泵效率下降不不大，可采取取（4）方式；反之之，建议（5）方式。（7）不论何种方方式，都需要要根据系统情情况设定二次次泵的最低转转速（或最低低流量）。暖通空调系统的设设计与运行实实践◆建筑设计与与暖通空调◆集中空调水水系统设计◆多联机的应应用◆对运行结果果的反思◆空调系统使使用说明书多联分体式空空调系统=================================三个方面1、主要特点2、能耗比较3、应用注意事事项多联分体式空空调系统=================================室外机室内机室内机室内机室内机控制器房间控制器器房间控制器器房间控制器器房间控制器器冷媒管线基本构成多联分体式式空调系统=================================●传统中央空空调系统●多联分体空空调系统●普通分体机机*多联机机特点介于于分体机和和传统中央央空调之间间。蒸发制冷冷冻水冷却空气房间冷却蒸发制冷冷却空气房间冷却冷冻水输送送制冷环节比比较（（为换热环节））冷媒长距离输输送蒸发制冷冷却空气房间冷却冷媒短距离输输送多联分体式式空调系统=================================特点比较普通分体机多联机系统传统中央空调构成特点冷源数量最多——不少于被空调房间数量冷源数量较多——多个房间共用一个冷源冷源数量最少——通常全楼一个冷源使用灵活性相对最好——每个设备独立使用相对中等——按照子系统独立使用相对最差——全楼集中使用建筑设计的适应性相对最差——室外机过多，影响建筑设计相对中等——室外机有一定数量相对最好——室外通常只有冷却塔空调设计的复杂性最简单中等最复杂多联分体式式空调系统=================================特点比较（（续）普通分体机多联机系统传统中央空调新风处理方式冷源相对困难——需专门冷源与分体机基本相同相对容易——与中央空调系统同冷源冬季加湿困难较困难相对容易冬季供热严寒地区困难——通常另设供暖系统困难——通常另设供暖系统宜单独设供暖系统，部分地区可合用（单独热源）寒冷及夏热冬冷地区部分地区和设备可运行，但COP较低部分地区和设备可运行，但COP较低单独热源——系统通常合用（两管制）其他地区可正常使用，COP较好可正常使用，COP较好——多联分体式式空调系统=================================能耗及实用用范围比较较——比较条件1*这是一个个行业有争争议的问题题*重点比较：：多联机和和传统中央央空调的制冷年能耗耗（1）传统中央央空调的三三种冷源形形式：活塞塞式、螺杆杆式、离心心式（2）以北京地地区的气象象参数进行行比较；（3）按照《公建节能标标准》对设备的最最低能效比比要求：#活塞式机组组：COP=4.2；#螺杆式机组组：COP=4.6；#离心式机组组：COP=5.1；#多联机（单单元式）：：COP=2.6（暂不考虑虑长度修正正）多联分体式式空调系统=================================能耗及实用用范围比较较——比较条件2（4）新风冷量量比例：30%建筑总冷量量（5）中央空调调系统以“风机盘管+新风”为基础，分分别考虑设设置两台主机和三台主机两种情况（6）末端能耗耗统计结果果（每kW电耗的输送送冷量）：：#风机盘管：：43kW/kW；#中央空调新新风机组：：15kW/kW；#多联机新风风机组：80kW/kW；#多联机室内内机：35kW/kW。（7）中央系统统辅机能耗耗：#水泵效率：：活塞机70%#螺杆机74%#离心机78%；#冷却塔（每每kW电耗的处理理水量）：：37.5(m3/h)/kW多联分体式式空调系统=================================能耗及实用用范围比较较——比较条件3（8）不同系统统比较时采采用的冷量量范围（来来自《暖通规范》）：#活塞机：单单机容量700kW；#螺杆机：单单机容量1054kW；#离心机：单单机容量1758kW；#多联机：不不限制（计计算时采用用一台73kW冷量的设备备）。（9）年空调冷冷负荷分布布：北京银银谷大厦的的空调负荷荷分布——《从冷水机组组的优化群群控，评ARI550/590标准的IPLV指标》（汪训昌、、林海燕论论文）（10）多联机按按照有代表表性的厂家家变工况数数据逐时计计算，冷水机组按照照有代表性性的厂家的的10%~100%工况数据计计算多联分体式式空调系统=================================能耗及实用用范围比较较——比较条件3北京银谷大大厦全年空空调负荷分分布多联分体式式空调系统=================================能耗及实用用范围比较较——比较计算结结果1夏季设计工工况点COP传统中央空调系统多联机系统活塞机螺杆机离心机COP3.0393.2603.5402.600多联分体式式空调系统=================================能耗及实用用范围比较较——比较计算结结果2典型气象年年夏季综合合COP计算结果（不同最大大使用负荷荷率情况下下）最大使用负荷率活塞机螺杆机离心机多联机三台机组两台机组三台机组两台机组三台机组两台机组100%1.9301.7022.7062.6892.8262.7132.65290%————2.6732.6322.7902.6772.59980%————2.6192.5552.7252.5972.51670%————2.5692.4792.6612.5012.46160%————2.5522.3772.6382.3692.366多联分体式式空调系统=================================能耗及实用用范围比较较——比较计算结结果2典型气象年年夏季综合合COP计算结果（不同最大大使用负荷荷率情况下下）多联分体式式空调系统=================================能耗及实用用范围比较较——比较计算结结果3典型气象年年夏季综合合COP计算结果（不同加班班时间情况况下）平均加班时间活塞机螺杆机离心机多联机三台机组两台机组三台机组两台机组三台机组两台机组无加班1.9301.7022.7062.6892.8262.7132.6521H加班————2.6772.6542.7872.6692.6382H加班————2.6512.6202.7512.6272.6253H加班————2.6252.5882.7162.5882.612本表注：1、加班时的的全年平均均负荷率按按照安装容容量的10%计算；2、加班时，，相当于增增加全年的的低负荷运运行时间。。多联分体式式空调系统=================================能耗及实用用范围比较较——比较计算结结果3典型气象年年夏季综合合COP计算结果（不同加班班时间情况况下）多联分体式式空调系统=================================能耗及实用用范围比较较——比较计算结结果3典型气象年年夏季综合合COP计算结果（不同加班班时间情况况下）平均加班时间活塞机螺杆机离心机多联机三台机组两台机组三台机组两台机组三台机组两台机组无加班1.9301.7022.7062.6892.8262.7132.6521H加班————2.6672.6442.7772.6612.6352H加班————2.6292.6012.7312.6112.6183H加班————2.5932.5602.6872.5642.602本表注：1、加班时的的全年平均均负荷率按按照安装容容量的5%计算；2、加班时，，相当于增增加全年的的低负荷运运行时间。。多联分体式式空调系统=================================能耗及实用用范围比较较——比较计算结结果3典型气象年年夏季综合合COP计算结果（不同加班班时间情况况下）多联分体式式空调系统=================================能耗及实用用范围比较较——结论1、全部采用用活塞机的的中央空调调系统，全全年COP低于多联机机；2、在16215~30114m2时，如果不不考虑加班班问题，或或者平均加加班时间在在大约1.5H以内时，可可采用螺杆杆机，其年年COP高于多联机机；反之则则多联机高高于由两台螺杆机机组成的传传统系统。。3、在24323m2~40569m2时，采用三三台螺杆机机比两台离离心机更节节能；4、大于40569m2时，建议采采用离心机机组（采用用“离心+螺杆”的搭配方式式对节能更有利））；5、上述分析析，不包括括采用多种冷源设设备组合时的分析。。活塞机螺杆机离心机三台机组两台机组三台机组两台机组三台机组两台机组对应面积（m2）30000~1615420000~1076945171~2432330114~1621575342~4056950228~27046中央空调系系统对应的的建筑面积积估算（以以冷负荷指指标70~130W/m2为依据）多联分体式式空调系统=================================能耗及实用用范围比较较*再次强调调上述主要要分析条件件和结论的的适用性（（6点）：1、地区：北北京地区——不同地区气气象参数不不同，结果果不同；2、典型建筑筑：北京银银谷大厦——不同的建筑筑年逐时负负荷率，结结果不同；；3、建筑类型型：办公楼楼——酒店、商业业、住宅等等建筑，结结果不同；；4、设备效能能：《公建》标准的入门门级——不同设备，，结果不同同；例如：：目前一些多联机能能够做到3.0以上的COP值、螺杆式式冷水机组组COP能够达到5.0以上、离心机机能够达到到6.0以上，水泵泵效率也是是不相同的的；5、传统中央央空调系统统形式：FC+新风——还存在其他他形式，如如全空气、、变风量系统等等；；6、运行管理理：上述结结论是：系系统处于理理想的运行行管理和自自控条件下下得出的。。*主要思想想：由于情况变变化复杂，，尽管同类类建筑有一一定的可比比性，但上上述分析和和结论不能能说对所有建建筑具有普普遍实用性性。这里只是是提出一种分分析的方法，对于具体体问题和工程，可以以按照这样样的方法进进行分析，，得出更符符合实际的的结论。多联分体式式空调系统=================================应用注意事事项●目标发挥优势，，使不足降降至可接受受的最小范范围●应对措施施有有针对性性地研究和和应用●●考虑的问问题建建筑和和房间功能能及空调负负荷特点、、建筑使用用特点和要要求、建筑筑地点、投投资、能耗耗、全寿命命周期成本本等。多联联分分体体式式空空调调系统统=================================应用用注注意意事事项项●供冷冷与与供供热热能能力力的的匹匹配配问问题题●在目目前前我我国国的的大大部部分分城城市市的的实实际际气气象象条条件件下下，，通通常常设设备备的的供供热热能能力力低低于于供供冷冷能能力力（（注注意意标标准准工工况况与与应应用用工工况况的的问问题题））；；●对对于于严严寒寒或或寒寒冷冷地地区区的的部部分分室室外外温温度度较较低低的的城城市市，，还还存存在在是是否否能能够够起起机机运运行行的的问问题题（（而而不不单单单单是是供供热热能能力力能能否否达达到到的的问问题题））；；●有有可可能能需需要要同同时时设设置置冬冬季季采采暖暖系系统统。。多联联分分体体式式空空调调系统统=================================应用用注注意意事事项项*建筑筑使使用用功功能能、、规规模模（1）适适用用于于：：a、建建筑筑内内部部各各房房间间使使用用时时间间分分散散的的场场所所，，例例如如：：公公寓寓、、住住宅宅、、有有较较高高分分散散使使用用要要求求的的出出租租性性办办公公楼楼（（尤尤其其是是部部分分单单位位在在非非办办公公时时间间使使用用较较多多的的场场所所））等等b、空空调调房房间间分分散散的的建建筑筑，，如如体体育育场场馆馆的的附附属属建建筑筑、、不不设设中中央央空空调调系系统统但但部部分分房房间间需需要要制制冷冷空空调调的的建建筑筑等等c、需需要要24小时时不不间间断断使使用用空空调调的的房房间间，，如如设设有有中中央央空空调调的的建建筑筑中中的的消消防防控控制制室室、、变变配配电电值值班班室室、、对对湿湿度度要要求求不不高高的的计计算算机机房房等等等等（2）不不适适用用于于：：a、空空调调系系统统集集中中管管理理和和运运行行时时间间相相对对固固定定的的建建筑筑。。如如一一些些政政府府部部门门的的办办公公楼楼、、使使用用时时间间短短暂暂但但集集中中的的大大型型展展览览建建筑筑、、会会议议中中心心、、体体育育场场馆馆比比赛赛和和观观众众厅厅等等b、通通常常情情况况下下，，大大型型公公共共建建筑筑不不适适用用此此系系统统———原因因：：装装机机容容量量过过大大；；从从低低负负荷荷容容量量和和概概率率上上看看，，采采用用中中央央空空调调系系统