水系统中央空调设计及概算教程

中央空调系统设计主要介绍常规中央空调系统设备的设计选型(水冷冷水机组加热水机组空调系统)螺杆式冷水机组

以各种型式的螺杆式压缩机为主机的冷水机组，称为螺杆式冷水机组。它是由螺杆式制冷压缩机、冷凝器、蒸发器、节流装置、油泵、电气控制箱以及其它控制元件等组成的组装式制冷系统。螺杆式冷水机组具有结构紧凑、运转平稳、操作简便、冷量无级调节、体积小、重量轻及占地面积小等优点。离心式冷水机组以离心式制冷压缩机为主机的冷水机组，称为离心式冷水机组。目前使用有单级压缩离心式冷水机组和两级压缩离心式冷水机组。离心式冷水机组适用于大中型建筑物，如宾馆、剧院、办公楼等舒适性空调制冷，以及纺织、化工、仪表、电子等工业所需的生产性空调制冷，也可为某些工业生产提供工艺用冷水。图离心式冷水机组外形1-压缩机2-冷凝器3-蒸发器4-滤油器5-油冷却器6-油箱7-电动机8-油泵9-增速箱水冷冷水机空调系统主要设备有（1）螺杆机组（2）冷却塔（3）冷冻水泵（4）冷却水泵（5）补水泵（6）电子水处理仪或全自动软化水处理装置（7）水过滤器（8）膨胀水箱（9）末端装置（空气处理机组、风机盘管等）水冷螺杆机组水系统流程图（一）水冷螺杆机组水系统流程图（二）

水冷冷水机空调系统一、制冷主机的选择1.根据建筑的空调面积和房间功能进行空调冷负荷计算2.统计建筑空调总冷负荷3.大部分建筑需要考虑房间的同时使用率，一般建筑的同时使用率为70~80%，特殊情况需根据建筑功能和使用情况确定。4.制冷机冷负荷为建筑空调总冷负荷与同时使用率的乘积。根据计算的制冷机冷负荷既可选择制冷主机。制冷主机台数可根据建筑业主和建筑所备机房情况进行确定建筑物冷负荷估算指标建筑物冷负荷W/m2逗留者m2/人照明

W/m2送风量l/sm2显冷负荷总冷负荷办公室中部区659510605周边11016010606个人办公室16024015608会议室1852703609学校教室1301902.5409图书馆1301906309自助餐厅1502601.53010公寓高层，南向110160102010高层，北向8013010209戏院、大会堂11026012012实验室150230105010图书馆、博物馆9515010408医院手术室1103806208公共场所5015010308建筑物冷负荷W/m2逗留者m2/人照明

W/m2送风量l/sm2显冷负荷总冷负荷卫生所、诊所130200104010理发室、美容院11020045010百货商店地下1502501.54012中间层1102003408药店11021033010零售店1101602.54010精品店11016053010酒厅11032021712饭店房间8013010157公共场所11016010158工厂装配室1502603.5459轻工业160260153010国内部分建筑空调热负荷概算指标办公大楼，学校60-85W/m2商店65-90W/m2住宅楼50-75单层住宅85-110W/m2医院，幼儿园65-90W/m2食堂餐厅110-140W/m2旅馆60-90W/m2影剧院90-115W/m2图书馆50-80W/m2二、水泵的选择卧式离心泵立式离心泵1、水泵的主要形式2、水泵型号含义SLS200-250叶轮名义直径泵进出口公称直径SLS单级单吸立式离心泵3、水泵选择的步骤第一步：水泵流量的确定1.冷却水流量：一般按照产品样本提供数值选取，或按照如下公式进行计算，公式中的Q为制冷主机制冷量L(m3/h)=Q(kW)（4.5~5）℃x1.163X(1.15~1.2)2.冷冻水流量：在没有考虑同时使用率的情况下选定的机组，可根据产品样本提供的数值选用或根据如下公式进行计算。如果考虑了同时使用率，建议用如下公式进行计算。公式中的Q为建筑没有考虑同时使用率情况下的总冷负荷。L(m3/h)=Q(kW)（4.5~5）℃x1.163第二步：水系统水管管径的计算

在空调系统中所有水管管径一般按照下述公式进行计算：L(m3/h)0.785x3600xV(m/s)D(m)=公式中：L----所求管段的水流量（第一步已计算出）V----所求管段允许的水流速

流速的确定：一般，当管径在DN100到DN250之间时，流速推荐值为1.5m/s左右,当管径小于DN100时,推荐流速应小于1.0m/s,管径大于DN250时，流速可再加大。进行计算是应该注意管径和推荐流速的对应。注意：一般，选择水泵时，水泵的进出口管径应比水泵所在管段的管径小一个型号。例如：水泵所在管段的管径为DN125,那么所选水泵的进出口管径应为DN100。

目前管径的尺寸规格有：DN15、DN20、DN25、DN32、DN40、DN50、DN70、DN80、DN100、DN125、DN150、DN200、DN250、DN300、DN350、DN400、DN450、DN500、DN600水泵的选择第三步：水泵扬程的确定以水冷螺杆机组为例：冷冻水泵扬程的组成1.制冷机组蒸发器水阻力：一般为5~7mH2O；（具体值可参看产品样本）2.末端设备（空气处理机组、风机盘管等）表冷器或蒸发器水阻力：一般为5~7mH2O；（据体值可参看产品样本）3.回水过滤器阻力，一般为3~5mH2O；4.分水器、集水器水阻力：一般一个为3mH2O；5.制冷系统水管路沿程阻力和局部阻力损失：一般为7~10mH2O；综上所述，冷冻水泵扬程为26~35mH2O，一般为32~36mH2O。

注意：扬程的计算要根据制冷系统的具体情况而定，不可照搬经验值！水泵的选择冷却水泵扬程的组成1.制冷机组冷凝器水阻力：一般为5~7mH2O；（具体值可参看产品样本）2.冷却塔喷头喷水压力：一般为2~3mH2O3.冷却塔（开式冷却塔）接水盘到喷嘴的高差：一般为2~3mH2O4.回水过滤器阻力，一般为3~5mH2O；5.制冷系统水管路沿程阻力和局部阻力损失：一般为5~8mH2O；综上所述，冷却水泵扬程为17~26mH2O，一般为21~25mH2O。

补水水泵扬程的计算：◆补水水泵扬程为系统最高点距补水泵接管处的垂直距离和补水管路的沿程阻力损失和局部阻力损失。◆沿程阻力损失和局部阻力损失一般为3~5mH2O。4、水泵参数表（部分）型号流量扬程（m）电机功率(kW)转速（r/min）必需气蚀余量（m）重量（kg）（m3/h）（L/S）SLS150-31514038.933.83014503.544020055.63226072.228SLS150-315A13136.429.52214803.536018951.92824367.524.5SLS150-315B12133.62518.514803.535017348.12422562.321

举例：如果计算出系统水流量为160m3/h,则水系统管径计算为DN200，所以水泵管径选DN150，扬程选为32mH2O，校核水泵参数表中流量和扬程部分，选取：SLS150-315型号的水泵。5、水泵别并联运行杆情况水泵台数流量流量的增加值与单台泵运行比较流量的减少1100/2190905%32516116%42843329%53001640%由上表役可见：吵水泵并逐联运行欲时，流抢量有所绪衰减；死当并联叉台数超青过3台余时，衰鹅减尤为胸厉害。葵故强烈白建议：睁1.选签用多台牛水泵时爪，要考均虑流量由的衰减圆，留有例余量。石2.空兄调系统宏中水泵扎并联不描宜超过羊3台，的即进行荒制冷主滴机选择糕时也不坊宜超过佛三台。一般，让冷冻水吴泵和冷津却水水镰泵的台验数应和平制冷主尽机一一笼对应，燃并考虑内一台备烦用。补夸水泵一慨般按照服一用一蔑备的原僻则选取腐。三、冷却柳塔的选择1、冷却厘塔的主要婆形式圆形逆在流冷却怪塔方形横申流冷却掌塔当然冷却投塔的分类慌形式还有曾很多种，衰在这里就捎不一一列盖举了。2、冷转却塔的巩结构3、冷无却塔设诵计选型1、冷晃却塔台辽数与制冶冷主机迷的数量鉴一一对笼应，可遵以不考霜虑备用桃；2、冷挂却塔的驱水流量辞=粒冷却水蹄系统水睡量×1锣.2；举例：假拼设空调系匪统冷却水挠量为16洪0m3/绣h，那么袭冷却塔的狸冷却水量互=160阴×1.肚2=19杂2m3爹/h，根匆据就近原唱则，选择除冷却塔参戏数表中冷蝇却水量为引200m它3/h描的冷却塔霸。四、电子忧水处理仪届、水过滤暖器的选择1、产品口主要形式“Y”形悲过滤器电子水处衔理仪2、电子幅水处理仪赢和过滤器德的选择空调水孝系统中拜使用到昨的电子伶水处理绞仪和水焦过滤器宣一般都谅按照设持备所在豪管段的永管径进口行选择语。冷却水系郊统属开式抬系统，必象须使用电卷子水处理野仪；冷冻水系恭统属闭式凯系统，要剂求不是那隶么严格，蔬可以在冷仔冻水系统鹅管路中或显膨胀水箱脉进水管路樱中安装电盗子水处理越仪。五、全自惊动软化水胁装置的选字择当工程墨所在地缩慧水质较刮硬或是遵系统较暮大的时窗候，系亚统的循糊环水和坟补水最阁好是软窝化水，左该空调择系统必柜须配置幕水软化摊装置，派一般选蛙用全自汤动软化宇水装置兴；全自动软掩化水装置疫的选用一张般按照系蜜统补水量捡进行选择毒。补水装匠置可以根拳据实际情锡况来选（傍装置小，拌系统补水糕时间长；温装置大，百系统补水懂时间短）掩。工程图喉片六、膨林胀水箱论的选择膨胀水箱笋一般按照顾冷冻水系与统管路总蛾水容量的箭2~3%姑选择一般，闷一万平到方米左饼右建筑董空调水脾系统膨关胀水箱裁的容积鸡为2~络4立方听。六、末浆端设备永的选择1、风机懂盘管的选义择风机盘管让有两个主社要参数：柜制冷（热吴）量和送稳风量，故毕有风机盘骡管的选择铺有如下两陈种方法：（1）根览据房间循牲环风量选扑：房间面速积、层高使（吊顶后番）和房间观换气次数屯三者的乘撑积即为房旨间的循环丛风量。利仅用循环风愚量对应风睁机盘管高门速风量，厚即可确定茫风机盘管镜型号。（2）送根据房索间所需种的冷负月荷选择钩：根据惰单位面局积负荷腹和房间验面积，欢可得到脚房间所绣需的冷持负荷值治。利用稻房间冷具负荷对制应风机照盘管的谱高速风发量时的贯制冷量腹即可确迎定风机克盘管型票号。确定型位号以后翠，还需成确定风爷机盘管劣的安装扔方式（绒明装或仅安装）疲，送回绳风方式达（底送征底回，耻侧送底运回等）散以及水畅管连接袍位置（该左或右跳）等条哗件。对于一棋般的住沟宅和办滑公建筑寻，房间然面积在双20m2以下，可点选用FP坐-3.5乖,25m2左右的选敞用FP-洋5.0，烂30m2左右的选催用FP-矩6.3,焦35m2左右的选丽用FP-首7.1。蜜房间面积测较大时应结考虑使用趴多个风机耳盘管，房态间单位面卖积负荷较减大，对噪俊音要求不迟高时可考吧虑使用风舍量和制冷肢量较大的韵风机盘管女。2、空斥气处理猜机的选微择空气处理猾机组主要赠用于处理仍室内空气靠和供新风牵，一般有琴空调工况附和新风工透况两种工碗作状态。空气处理愧机组的选挖择一般由拳三个主要漆参数决定威：风量、括表冷器排去管数和机兼外余压。先根据系眨统需要的烘风量确定建空气处理弓机组的型吸号，然后俯根据需要葱提供的冷稳量来决定旗其排管数耍，如此便企可确定。壳根据系统飘需要的余烟压要求确英定余压。空气处理参机组一般赢有吊顶式保和落地式执两种。落宗地式包括企立式和卧倾式两种。梦另外机组胆的送回风私方式也有坝多不同。配需要根据赛建筑情况朱和建筑业钢主要求进雪行最终的煌确定。注意：板空调工兰况的制垮冷（热绍）量比甲新风工铅况时要剑小。3、组合夕式空调机养组的选择亲（略）七、工摆程概算1.设染备费（墙除膨胀债水箱、邮软化水姓箱、阀缠门管道结和管件尽以外，杰全部为站设备费单，设备利费的准韵确度应烛比合同哄最终签增订价高舍8%~渔10%谊左右）征。2.设备拘运杂费（佛运输、包牲装费等）区一般取设隐备费的1锯%~2%然（根据设脊备的产地隙和使用地缴的距离来法确定）。3.设