空调与制冷工程空调水系统组成与分类课件

空调与制冷工程空调水系统组成与分类主讲人：冀晓霞学习目标02掌握空调水系统的类型01了解空调水系统的工艺流程01重点掌握空调水系统的体系结构空调水系统空调工程除采用空气作为热传递的介质外，还常采用水作为热传递的介质，通过水管路系统将冷、热源产生的冷、热量输送给各种空调设备，并最终将这些冷、热量提供给空调房间。全水系统水-空气系统空调水系统一、全水系统全水系统的定义房间的冷（热）负荷，全部由集中设备处理过的冷（热）水负担的系统。特点优点:与空气—水系统和全空气系统相比，占建筑空间小。缺点：无加湿功能，不能引入新风。组成冷（热）源、输配管网、末端装置。空调水系统二、空气-水系统(风机盘管+新风系统)房间的冷（热）负荷由冷（热）水和集中处理的空气共同承担的空调系统。空调水系统的工艺流程空调水系统包括：1、冷媒水系统（空调水系统）2、冷却水系统冷却水系统空调水系统1-水冷冷水机组2-锅炉3-冷冻水泵4-热水泵5-冷却水泵6-冷却塔7-分水器8-集水器9-压差控制阀10-空调设备11-自动排气阀12-膨胀水箱13-阀门空调水系统的工艺流程夏季供冷时冷水机组1制出的7℃冷冻水，在冷冻水泵3的作用下送至分水器7，然后由分水器通过各供水支管分别送至各空调房间或区域的空调设备10。在空调设备中，冷冻水与空气经热湿交换后，水温升至12℃又分别由各回水支管流回至集水器8，最后，返回至冷水机组1再被降温处理至7℃，如此反复循环。空调水系统的工艺流程冬季供暖时锅炉2制出的60℃热水，在热水泵4的作用下送至分水器7，然后按夏季供水路线循环，最后，返回至锅炉2再重新被加热处理。空调水系统的工艺流程夏季供冷和冬季供暖的转换，通过冷水机组和锅炉进出水管上的阀门启、闭实现。空调水系统的工艺流程当系统中部分空调设备不使用时，水流量减少，水系统阻力将增大。为了保持系统内压力稳定，当分水器和集水器间压差超过压差控制阀9的设定值时，阀门开启，部分水量由分水器7经旁通管直接流入集水器8，然后返回至冷水机组或锅炉,以保证冷水机组或锅炉的定流量运行。空调水系统的工艺流程膨胀水箱12的主要作用是收集因水被加热时体积膨胀而多出的水量，防止系统损坏造成漏水。膨胀水箱还可起到补水和定压作用。膨胀水箱空调水系统的工艺流程水系统中管道的高处容易积聚空气。当管道内存有空气时，会形成所谓“气堵”，影响水的流动。自动排气阀11是为随时排除系统内的空气而设置的。空调水系统的工艺流程水系统中设置阀门的作用调节作用——调节管道中的水流量；关断作用——中止水的流动。水系统中还要设置以下必要仪表和装置在冷热源设备和空调设备的进、出水口设置测温装置，检测设备与水的换热效果。在主要设备进、出水口设置测压装置，以便了解设备的水流阻力情况。在冷水机组、锅炉等重要设备水流入口处，通常要设置水过滤装置，防止脏、杂、污物堵塞冷热源设备和空调设备的传热管。空调水系统的形式空调水系统的功能是输送冷热量，以满足空调设备处理空气的需要。空调水系统的形式由于分类方式不一样，有很多类型，常见的有：1闭式系统和开式系统2两管制系统、三管制系统和四管制系统3同程式系统和异程式系统4定流量系统和变流量系统5一次泵系统、二次泵系统和混合式系统空调水系统的形式一、闭式和开式系统1、开式系统

开放式管路水循环系统的简称。通常为用喷水室处理空气的空调

系统或设置蓄冷水池的空调系统。该系统不是封闭的，有喷水室或蓄

冷水池与空(大)气相通，水在系统

中循环流动时，要与被处理的空气

或大气接触，并会引起水量变化。开式系统空调水系统的形式2、闭式系统

密闭式管路水循环系统的简称。系统中的水是封闭在管路中

循环流动的，不与大气接触。通常在系统的最高点以上设

有开式膨胀水箱。闭式系统空调水系统的形式二、两管制、三管制和四管制系统按连接空调设备的冷热水供回水管道由几根组成划分。双管制系统∶一根供水管，一根回水管，各组换热设备并联在供、回水管之间。三管制水系统∶两根供水管分别供冷水和热水，一根回水管冷、热水共用，各组换热设备并联在供、回水管之间。空调水系统的形式二、两管制、三管制和四管制系统按连接空调设备的冷热水供回水管道由几根组成划分。四管制系统∶采用两根供水管、两根回水管，分别供冷水和热水，各组换热设备并联在供、回水管之间。空调水系统的形式四管制供水方式有两种空调设备只有一个热交换器(俗称单盘管)时，在热交换器的进出水管处均设置由室内温控器控制的三通阀，根据室温控制需要使冷水或热水进出空调设备(不同时进出)。四管制系统空调水系统的形式空调设备有两个热交换器(俗称双盘管)，分别接冷水管路系统和热水管路系统，使冷、热两个水系统完全独立。优点既可以同时满足各个房间不同的供冷和供暖要求，还可以满足同一房间供冷和供暖能随时转换的要求。解决了三管制系统存在的回水管混合热损失等问题。四管制系统空调水系统的形式四管制系统的主要缺点管道多；占用空间大；水管线路复杂；初投资较高。通常只是在一些同一时间有的房间要供冷，有的房间却要供暖这种要求很高，且投资允许的高级宾馆或酒店有少量使用。使用场合四管制系统空调水系统的形式三、同程式和异程式系统按同一并联环路中，各空调设备的供回水管路的管道总长是否大致相等划分。各并联环路的管道总长度基本相等的水系统。1、同程式系统a)垂直同程系统b)水平同程系统同程式系统空调水系统的形式同程管系统中有一根同程管，使得并联的各支路水阻力相等或大致相等。同程式系统特点并联管路间不需要怎么调节很容易实现阻力平衡。系统的水力稳定性好，流量分配均匀。a)垂直同程系统b)水平同程系统同程式系统空调水系统的形式各并联环路管道总长度不相等的水系统。2、异程式系统优点管路简单、节省管材，管道占用空间少、初投资费用较省缺点各并联环路间阻力很难自已平衡，导致流量分配不均匀，调节难度较大。公共管路空调水系统的形式四、定流量和变流量系统按系统运行时，循环水流量是否可随负荷的变化进行调节来划分。或称定水量系统，即系统中循环的水量为定值。1、定流量系统当系统负荷发生变化时，通过改变供回水温度来适应。系统简单，操作方便。一般适用于只有一台冷热源设备和一台水泵的系统。空调水系统的形式1、定流量系统的电动三通阀空调水系统的形式或称变水量系统。2、变流量系统省保持供回水温度为定值，通过改变系统中的循环水流量来适应系统负荷变化的水系统。适用于有2台或2台以上冷热源设备和水泵分别并联的场合。系统中的空调设备通常采用电动二通阀来控制是否供水。由负荷的大小确定水泵的开启台数。空调水系统的分区一、水系统的分区方式按压力分区由于机械制造和使用材料的原因，空调水系统采用的各种设备、附件、管件及管道的工作压力是有一定限制的。1、按压力分区按使用时间分区按空调负荷性质分区空调水系统的分区设备的压力等级一般有0.8MPa、1.2MPa、1.6MPa、2.0MPa、2.5MPa五个等级。国产附件如阀门等的压力等级一般有0.6MPa、1.0MPa、2.5MPa、4.0MPa四个等级。从附件的制造来看，当工作压力达到2.5MPa以上时，其造价将成倍上升。设备的工作压力达到2.0MPa以上时，也会出现类似情况。普通焊接钢管的压力等级一般是2.0MPa。空调水系统的分区为了减少投资，空调水系统通常以1.6MPa作为工作压力划分的界限，即在设计时，使水系统内所有设备、附件、管件及管道的压力都处于1.6MPa以下。考虑到水泵扬程大约40m(相当于0.4MPa)左右，因此水系统的静压应在120m(相当于1.2MPa)以下，这相当于室外高度100m左右的建筑(地下室-10m左右)。当建筑高度较高，使得水静压大于1.2MPa时，水系统宜按竖向进行分区以减少系统内的设备、附件、管件及管道承压。空调水系统的分区在100m以上超高层建筑中，通常采用以下二种竖向分区的方法不同分区水系统合用同一冷热源，用换热器作为分界设备。空调水系统的分区高低两区共用一个集中的冷热源机房，形式简单，仍保持闭式循环，运行费用较低。优点与低区相比，高区在供冷时冷冻水温度要高几度；在供暖时热水温度要低几度。缺点同样条件下，高区选用的空调设备规格要比低区的稍大。空调水系统的分区不同分区各自设冷热源，自成独立水系统。空调水系统的形式在综合性建筑中，不同房间的空调使用时间通常有较大的差别。2、按使用时间分区建筑中的公共部分本身如餐饮、商场、银行等在使用时间上也存在一定的差别。各区可以独立管理，使用方便，调节灵活，不用时可关停，从而最大限度地节省能源和运行费用。优点一般来说，上部为客房或办公室，下部为公共区域的高层酒店或写字楼，至少要分为上下两个区。公共区域是否再分若干个区则要视其使用者的具体情况确定。空调水系统