制冷技術(shù) 課件 第10 章空調(diào)水系統(tǒng)與制冷機(jī)房

第10章空調(diào)水系統(tǒng)與制冷機(jī)房>10.1空調(diào)水系統(tǒng)1、空調(diào)水系統(tǒng)概述右圖是典型集中式空調(diào)系統(tǒng)原理圖，冷水機(jī)組制取的冷量通過冷水系統(tǒng)輸送給空調(diào)末端空氣處理設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)向空調(diào)區(qū)城提供冷量的目的。由圖可見，空調(diào)水系統(tǒng)由冷水系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)兩大部分組成。這兩個系統(tǒng)需要和相關(guān)設(shè)備聯(lián)合運(yùn)行，故對冷水機(jī)組以及空調(diào)系統(tǒng)的性能影響很大，因此冷水系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。1、空調(diào)水系統(tǒng)概述水系統(tǒng)作為空調(diào)系統(tǒng)的能量輸配環(huán)節(jié)，其全年能耗在空調(diào)系統(tǒng)中占相當(dāng)大的份額。與冷水機(jī)組能效比(COP)類似，可用系統(tǒng)能效比(COPs,)和系統(tǒng)季節(jié)能效比(SCOPs,)來評價整個空調(diào)系統(tǒng)在某時刻和整個供冷季節(jié)的綜合能源利用效率。冷水機(jī)組能效比

COP=Qe/P系統(tǒng)能效比

COPs=Qe/(P+Pcw+Pcw,f+Pfw+Pf,w)式中：Qe——冷水機(jī)組的制冷量(kW)；P——冷水機(jī)組的輸入功率(kW);

Pcw——冷卻水泵的輸入功率(kW);

Pcw,f——冷水泵(也稱為冷凍泵)的輸入功率(kW);

Pfw——空調(diào)末端設(shè)備風(fēng)機(jī)的輸人功率(kW);

Pf,w——冷卻塔風(fēng)機(jī)的輸入功率(kW)。10.1空調(diào)水系統(tǒng)1、空調(diào)水系統(tǒng)概述系統(tǒng)季節(jié)能效比SCOPs=冷水機(jī)組在制冷季節(jié)制取的總冷量/空調(diào)系統(tǒng)在制冷季節(jié)消耗的總冷量系統(tǒng)能效比

COPs=Qe/(P+Pcw+Pcw,f+Pfw+Pf,w)

（10—2）冷水機(jī)組能效比

COP=Qe/P

（10—1）式子（10—1）（10—2）分別表示在某運(yùn)行時刻冷水機(jī)組的能效比和整個空調(diào)系統(tǒng)的能效比，也可以分別表示空調(diào)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)條件下的機(jī)組能效比和系統(tǒng)能效比。例如，在給定設(shè)計(jì)條件時，冷水機(jī)組的COP一般為4.0~6.0,但空調(diào)水系統(tǒng)中的水泵等設(shè)備的裝機(jī)功率為系統(tǒng)裝機(jī)總功率的20%~30%，顯然式(10-2)給出的系統(tǒng)能效比COP比冷水機(jī)組COP明顯降低。據(jù)目前的實(shí)測數(shù)據(jù)顯示，在整個制冷季節(jié)，空調(diào)水系統(tǒng)的能耗占到空調(diào)系統(tǒng)的40%~60%，可見空調(diào)水系統(tǒng)對系統(tǒng)季節(jié)能效比SCOPs的貢獻(xiàn)率很大。可以看出，減少冷水系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)的能耗能夠提高整個空調(diào)系統(tǒng)的系統(tǒng)季節(jié)能效比。10.1空調(diào)水系統(tǒng)2、冷水系統(tǒng)空調(diào)冷水系統(tǒng)主要由水泵、管道、定壓設(shè)備、閥門、換熱器、除污器等部件構(gòu)成。針對不同類型建筑及空調(diào)系統(tǒng)的特征，上述設(shè)備可以構(gòu)成不同形式的冷水系統(tǒng)。冷水系統(tǒng)將冷水機(jī)組制取的冷水輸配給各個空調(diào)用戶末端，根據(jù)實(shí)際情況和不同的應(yīng)用需求出現(xiàn)了不同的系統(tǒng)形式。開式和閉式系統(tǒng)開式系統(tǒng)：開式系統(tǒng)需要設(shè)置開式水箱，系統(tǒng)水容量大，運(yùn)行穩(wěn)定，控制簡便。循環(huán)水存在與空氣接觸的自由液面，水中含氧量較高，管路和設(shè)備容易被腐蝕；需要增加克服靜水壓力的額外能量，輸送能耗大。10.1空調(diào)水系統(tǒng)2、冷水系統(tǒng)開式和閉式系統(tǒng)閉式系統(tǒng)：閉式系統(tǒng)中的循環(huán)水對外封閉而不與空氣接觸，僅在系統(tǒng)最高點(diǎn)設(shè)置膨脹水箱，管道與設(shè)備不易被腐蝕；系統(tǒng)簡單，無需克服靜水壓力，水泵揚(yáng)程、功率均較小。10.1空調(diào)水系統(tǒng)2、冷水系統(tǒng)直連系統(tǒng)與間連系統(tǒng)——根據(jù)用戶水系統(tǒng)和與冷水機(jī)組的連接方式不同直連系統(tǒng)：直連系統(tǒng)為用戶側(cè)水路和冷水機(jī)組直接連通的水系統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)規(guī)模較小、用戶比較集中、且高差也比較小時，采用直連系統(tǒng)可以減少中間換熱環(huán)節(jié)，降低設(shè)備投資，而且運(yùn)行效率較高。10.1空調(diào)水系統(tǒng)2、冷水系統(tǒng)間連系統(tǒng)：采用換熱器將全部或部分用戶側(cè)水路與冷水機(jī)組水路分隔的水系統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)規(guī)模較大、用戶比較分散時，采用間連系統(tǒng)便于系統(tǒng)調(diào)節(jié)，減少各部分之間的相互影響，各部分都可以保持較高的運(yùn)行效率。在高層建筑中，利用間連系統(tǒng)進(jìn)行高低分區(qū)以解決系統(tǒng)的承壓問題;還可以根據(jù)空調(diào)負(fù)荷特性進(jìn)行功能分區(qū)，以設(shè)計(jì)出更為高效的水系統(tǒng)。因此，間連系統(tǒng)在大型建筑和超高層建筑(高度大于100m)的空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用比較普遍。設(shè)計(jì)間連系統(tǒng)時，各個系統(tǒng)都必須分別設(shè)置其定壓、補(bǔ)水系統(tǒng)或裝置。10.1空調(diào)水系統(tǒng)2、冷水系統(tǒng)異程系統(tǒng)和同程系統(tǒng)——根據(jù)每個空調(diào)末端水的流程是否相同異程系統(tǒng)：每個用戶的冷水流經(jīng)管道的物理長度不相同的系統(tǒng)為異程系統(tǒng)。異程系統(tǒng)需要的主干管路較短，可以節(jié)省管道的初投資及管路占用空間，但是各用戶的壓力損失相差較大，需使用調(diào)節(jié)閥門平衡各個用戶之間的壓力損失，保證每個末端用戶都能夠得到需要的水量供應(yīng)，因此水系統(tǒng)設(shè)計(jì)和初調(diào)節(jié)的工作相對復(fù)雜。10.1空調(diào)水系統(tǒng)2、冷水系統(tǒng)同程系統(tǒng)：每個用戶的冷水流經(jīng)管道的物理長度相同的系統(tǒng)為同程系統(tǒng)，同程系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是流經(jīng)各終端用戶的壓力損失比較接近，設(shè)備各個末端的阻力特性比較相似，有利于水力平衡，可以簡化水系統(tǒng)設(shè)計(jì)并減少系統(tǒng)初調(diào)節(jié)的工作量。10.1空調(diào)水系統(tǒng)2、冷水系統(tǒng)兩管制系統(tǒng)、三管制系統(tǒng)和四管制系統(tǒng)——根據(jù)供回水主干管數(shù)目不同兩管制系統(tǒng)：在兩管制系統(tǒng)中，用戶端只接人一根供水管和一根回水管，夏季管內(nèi)走冷水，冬季管內(nèi)走熱水，只能對所有房間進(jìn)行供冷或者供熱，故難以保證部分用戶在過渡季的室溫需求。10.1空調(diào)水系統(tǒng)2、冷水系統(tǒng)三管制系統(tǒng)：在三管制系統(tǒng)中，用戶端接入兩根供水管和一根回水管，兩根供水管分別走冷水和熱水，可以同時對不同房間進(jìn)行供冷或供熱，但是由于共用-根回水管，存在較大的冷熱摻混損失。10.1空調(diào)水系統(tǒng)2、冷水系統(tǒng)四管制系統(tǒng)：在四管制系統(tǒng)中，用戶端接人兩根供水管和兩根回水管，分別走冷水和熱水，冷水管路和熱水管路互補(bǔ)摻混，可同時對不同房間進(jìn)行供冷或供熱，但系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，初投資較大。10.1空調(diào)水系統(tǒng)2、冷水系統(tǒng)一次泵系統(tǒng)和二次泵系統(tǒng)——根據(jù)水泵克服系統(tǒng)阻力要求不同一次泵系統(tǒng)：在一次泵系統(tǒng)中，用一級冷水泵克服冷水機(jī)組蒸發(fā)器、輸配管路以及末端設(shè)備的全部沿程阻力和局部阻力。一次泵系統(tǒng)組成簡單，控制容易，運(yùn)行管理方便，一般多采用此種系統(tǒng)。10.1空調(diào)水系統(tǒng)2、冷水系統(tǒng)二次泵系統(tǒng)：在二次泵系統(tǒng)中，用一次泵克服冷水機(jī)組蒸發(fā)器及其前后管道、部件的阻力，用二次泵克服用戶側(cè)(即輸配管路以及末端設(shè)備)的阻力。一次環(huán)路負(fù)責(zé)冷水的制備，二次環(huán)路負(fù)責(zé)冷水的輸配。10.1空調(diào)水系統(tǒng)2、冷水系統(tǒng)變水量系統(tǒng)和定水量系統(tǒng)：定水量系統(tǒng)：在定水量系統(tǒng)中，總的用戶側(cè)水流量相對恒定而不隨時間變化，通過改變冷水供、回水溫差或調(diào)節(jié)末端風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速等方式來適應(yīng)空調(diào)房間的冷負(fù)荷變化。定水量系統(tǒng)的用戶側(cè)末端一般無水流量控制裝置或采用電動三通閥。10.1空調(diào)水系統(tǒng)2、冷水系統(tǒng)變水量系統(tǒng)和定水量系統(tǒng)一次泵系統(tǒng)：變水量系統(tǒng)：系統(tǒng)供回水溫度保持定值，負(fù)荷改變通過供水量的變化來適應(yīng)。在變水量系統(tǒng)中，用戶側(cè)末端裝置一-般采用電動閥連續(xù)調(diào)節(jié)所需水流量，或用雙位式電動閥或電磁閥調(diào)節(jié)啟閉時間以滿足各自的負(fù)荷需求，故用戶側(cè)的總水量實(shí)時發(fā)生變化。10.1空調(diào)水系統(tǒng)2、冷水系統(tǒng)典型冷水系統(tǒng)分析—一次泵定水量系統(tǒng)一次泵定水量系統(tǒng)的總循環(huán)水量主要取決于水泵的開啟臺數(shù)。空調(diào)末端各用戶的負(fù)荷變化及電動三通閥調(diào)節(jié)作用對整個冷水系統(tǒng)的水力特性影響較小，各用戶和整個系統(tǒng)的水力工況穩(wěn)定，系統(tǒng)運(yùn)行也比較穩(wěn)定。在部分負(fù)荷時，系統(tǒng)根據(jù)回水溫度調(diào)節(jié)冷水機(jī)組和水泵運(yùn)行臺數(shù)來滿足用戶側(cè)的空調(diào)負(fù)荷需求，但是在冷水機(jī)組臺數(shù)不變時，系統(tǒng)會運(yùn)行在大流量、小溫差工況，水泵能耗相對較高。因此，一次泵定水量系統(tǒng)適用于小型空調(diào)系統(tǒng)，尤其是空調(diào)用戶負(fù)荷特性比較一致的情況。10.1空調(diào)水系統(tǒng)2、冷水系統(tǒng)典型冷水系統(tǒng)分析—一次泵定水量系統(tǒng)冷水機(jī)組和水泵的連接方式可以為“一機(jī)一泵”、“多泵共用”和“多泵備用”三種形式。在“一機(jī)一泵”形式中，冷水機(jī)組與泵一對應(yīng)，并進(jìn)行聯(lián)鎖控制；在“多泵共用”形式中，并聯(lián)水泵與并聯(lián)冷水機(jī)組串聯(lián)，冷水機(jī)組與泵也可以進(jìn)行聯(lián)鎖控制以保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。在泵發(fā)生故障時，可以互相備用。在“多泵備用”形式中，冷水機(jī)組與泵仍一一對應(yīng)，并進(jìn)行聯(lián)鎖控制以保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行;但是在各臺泵與冷水機(jī)組之間設(shè)置旁通水管和閥門，在泵發(fā)生故障時，可打開旁通閥門，為運(yùn)行中的冷水機(jī)組供水。10.1空調(diào)水系統(tǒng)2、冷水系統(tǒng)典型冷水系統(tǒng)分析—一次泵變水量系統(tǒng)在一次泵變水量系統(tǒng)中，用戶側(cè)一般采用ON/OFF控制的電磁閥或能連續(xù)調(diào)節(jié)流量的電動閥，故每個用戶末端的調(diào)節(jié)作用都會影響用戶側(cè)的總流量。但機(jī)房側(cè)的總水流量仍取決于冷水機(jī)組與水泵開啟臺數(shù)(若為變頻調(diào)速水泵還取決于水泵的運(yùn)行頻率)。用戶側(cè)總水流量和冷水機(jī)組側(cè)的總水流量并不總保持一致，因此要在分水缸和集水缸之間設(shè)置旁通管，旁通管上電動閥的開度根據(jù)分水缸和集水缸之間的壓差進(jìn)行調(diào)節(jié)。這樣既可以實(shí)現(xiàn)冷水機(jī)組的冷水流量保持在額定流量，又可以使得用戶側(cè)的冷水循環(huán)量和空調(diào)負(fù)荷相適應(yīng)。10.1空調(diào)水系統(tǒng)2、冷水系統(tǒng)典型冷水系統(tǒng)分析—一次泵變水量系統(tǒng)控制方法：溫差控制法：當(dāng)用戶側(cè)在部分負(fù)荷運(yùn)行時，由于各個空調(diào)末端的調(diào)節(jié)作用，使得用戶側(cè)的總循環(huán)水量變小，與冷水機(jī)組側(cè)總循環(huán)水量的差距較大，需要將一定量的水從旁通管上流過，以平衡用戶側(cè)的循環(huán)水量和冷水機(jī)組側(cè)的循環(huán)水量。當(dāng)大量的冷水從分水缸通過旁通管直接流回集水缸時，它與從用戶側(cè)返回的冷水混合，再通過回水干管流回水泵和冷水機(jī)組，旁通水量越大，回水溫度越低。根據(jù)干管回水溫度或冷水機(jī)組的供回水溫差，對冷水機(jī)組和水泵臺數(shù)(或轉(zhuǎn)速)進(jìn)行控制。但是，泵的臺數(shù)減少或泵的轉(zhuǎn)速降低，會使總供水量減少，供水壓頭也同步變小。如果各空調(diào)用戶負(fù)荷率不一致，高負(fù)荷率的空調(diào)用戶的資用壓頭則不夠，即使閥門全開仍不能得到足夠的水流量，系統(tǒng)會出現(xiàn)一定程度的水力失調(diào)。10.1空調(diào)水系統(tǒng)2、冷水系統(tǒng)典型冷水系統(tǒng)分析—一次泵變水量系統(tǒng)控制方法：壓差控制法：壓差控制是利用測定點(diǎn)壓差值的變化來控制水泵的供水量，壓力的傳遞速度快，因而壓差控制反應(yīng)較快。目前的冷水系統(tǒng)主要采用末端壓差控制法和干管壓差控制法。末端壓差控制法：為了能夠保證每個用戶的空調(diào)負(fù)荷需求，需要保證最不利回路上的空調(diào)用戶也有足夠的壓頭，即采用末端壓差對水泵開啟臺數(shù)或水泵轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，這樣可以使得最不利回路中空調(diào)用戶的閥門全開，整個水系統(tǒng)的阻力較小，有比較理想的節(jié)能效果。干管壓差控制法：根據(jù)冷水系統(tǒng)的水力分析，各空調(diào)用戶(尤其是最不利回路空調(diào)用戶)的資用壓差與供回水干管壓差有一定的對應(yīng)關(guān)系，可以采用供回水干管壓差對水泵臺數(shù)或水泵轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)。10.1空調(diào)水系統(tǒng)2、冷水系統(tǒng)典型冷水系統(tǒng)分析—一次泵變水量系統(tǒng)控制方法：定壓差控制法：由于在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，當(dāng)最不利回路運(yùn)行于部分負(fù)荷時，所需水量和資用壓頭也都有所下降，若采用定壓差控制，最不利回路上的閥門則不能完全打開，仍有一定的壓頭損失，故整個水系統(tǒng)的阻力變大。雖然定壓差控制法的節(jié)能效果有所降低，但是控制策略簡單，可靠性強(qiáng)，易于設(shè)計(jì)和實(shí)際運(yùn)行控制，因此應(yīng)用比較廣泛。變壓差控制法：根據(jù)系統(tǒng)中當(dāng)前最不利回路對壓頭和水量的需要，在該回路上末端用戶閥門全開的情況下，對水泵臺數(shù)或轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，可以實(shí)現(xiàn)最佳的節(jié)能效果。但是變水量系統(tǒng)必須對系統(tǒng)的水力工況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，在空調(diào)的工程設(shè)計(jì)和運(yùn)行控制上實(shí)現(xiàn)比較困難。10.1空調(diào)水系統(tǒng)2、冷水系統(tǒng)典型冷水系統(tǒng)分析—二次泵變水量系統(tǒng)在空調(diào)系統(tǒng)規(guī)模較大、各個空調(diào)分區(qū)也較大且負(fù)荷特性并不完全一致的情況下，可采用右圖所示的二次泵變水量系統(tǒng)。與一次泵變水量系統(tǒng)相同，用戶側(cè)采用二通閥調(diào)節(jié)所需要的流量以滿足各自的負(fù)荷需求;一次泵回路中的冷水機(jī)組和一次泵的控制與一次泵變水量系統(tǒng)的冷水機(jī)組側(cè)控制相似，仍可采用干管壓差控制法或溫差控制法進(jìn)行容量調(diào)節(jié)，以滿足整個空調(diào)系統(tǒng)冷負(fù)荷的需求。由于每個二次泵回路中各用戶的調(diào)節(jié)都會影響該回路的總流量和水力特性，因此二次泵回路中可采用調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速以滿足該回路的空調(diào)負(fù)荷需求，實(shí)時降低二次泵系統(tǒng)的輸配能耗。10.1空調(diào)水系統(tǒng)2、冷水系統(tǒng)典型冷水系統(tǒng)分析—二次泵變水量系統(tǒng)冷水機(jī)組和水泵的連接方式可以為“一機(jī)一泵”、“多泵共用”和“多泵備用”三種形式。右圖為“多泵備用”形式的系統(tǒng)。與一次泵系統(tǒng)相比，二次泵變水量系統(tǒng)的節(jié)能潛力在于:在全年運(yùn)行的絕大多數(shù)時間段內(nèi)，用戶側(cè)所需流量小于冷水機(jī)組需要的流量。因此，降低用戶側(cè)的供水量(改變二次泵的運(yùn)行臺數(shù)或轉(zhuǎn)速)可以節(jié)約二次泵的運(yùn)行能耗。在多環(huán)路系統(tǒng)中，如果各環(huán)路的水阻力存在明顯差別，那么各環(huán)路獨(dú)立配置二次泵后，某些環(huán)路需要的總揚(yáng)程(一次泵+二次泵)小于一次泵系統(tǒng)的揚(yáng)程，水泵的總安裝容量和運(yùn)行能耗都有所降低。尤其是各二次泵回路使用時間不-致時，可以關(guān)閉不使用支路，以節(jié)省二次泵的能耗。10.1空調(diào)水系統(tǒng)3、冷卻水系統(tǒng)直流式：采用自然水源，經(jīng)過冷水機(jī)組的冷凝器后直接排走?；旌鲜剑翰捎蒙罹容^低水溫的水源，經(jīng)過冷水機(jī)組冷凝器后的冷卻水一部分與新補(bǔ)充的低溫冷卻水混合后再送往各臺冷水機(jī)組使用。循環(huán)式：經(jīng)過冷水機(jī)組冷凝器后的冷卻水在蒸發(fā)冷卻裝置中冷卻后再送人各臺冷水機(jī)組使用，只需少量補(bǔ)水即可直流式和混合式冷卻水系統(tǒng)由于受水源條件的限制，并且水的消耗量非常大，不能廣泛使用，而循環(huán)式冷卻水系統(tǒng)特別是機(jī)械通風(fēng)冷卻循環(huán)系統(tǒng)是目前空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用最為普遍的系統(tǒng)形式。10.1空調(diào)水系統(tǒng)3、冷卻水系統(tǒng)機(jī)械通風(fēng)冷卻循環(huán)系統(tǒng)主要由冷水機(jī)組冷凝器、冷卻水泵、冷卻塔、循環(huán)水管、補(bǔ)水裝置及水質(zhì)處理裝置等組成。流出冷水機(jī)組冷凝器的冷卻水由上部進(jìn)入冷卻塔，噴淋在塔內(nèi)填充層上，以增大水與空氣的接觸面積，被冷卻后的水從填充層流至下部水盤內(nèi)，通過水泵再送人冷水機(jī)組冷凝器中循環(huán)使用。冷卻塔頂部裝有通風(fēng)機(jī)，使室外空氣以一定流速自下通過填料層，以加強(qiáng)冷卻效果。10.1空調(diào)水系統(tǒng)3、冷卻水系統(tǒng)在采用機(jī)械通風(fēng)冷卻循環(huán)的冷卻水系統(tǒng)中，當(dāng)系統(tǒng)中選用多臺冷卻塔時，根據(jù)冷卻塔與冷水機(jī)組的連接方式，可以分為單元式冷卻水系統(tǒng)、干管式冷卻水系統(tǒng)和混合式冷卻水系統(tǒng)三種。在干管式冷卻水系統(tǒng)和混合式冷卻水系統(tǒng)中，根據(jù)水泵與冷水機(jī)組的連接形式均有“一機(jī)一泵”和“多泵共用”兩種形式。10.1空調(diào)水系統(tǒng)3、冷卻水系統(tǒng)單元式冷卻水系統(tǒng)：單元式冷卻水系統(tǒng)是由一臺冷水機(jī)組、一臺水泵和一臺冷卻塔構(gòu)成的最為簡單的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，三者聯(lián)鎖控制，流量分配合理，各個單元之間相互影響小，運(yùn)行可靠性高;但是整個冷卻水系統(tǒng)的配管管線布置最為復(fù)雜，管路數(shù)目多，占用空間大，各設(shè)備不能相互備用。10.1空調(diào)水系統(tǒng)3、冷卻水系統(tǒng)干管式冷卻水系統(tǒng)：管式冷卻水系統(tǒng)的供、回水都采用集中于管形式(即“多機(jī)對多塔”)，管路數(shù)目少，占用空間小，設(shè)備之間可以相互備用，可通過冷卻風(fēng)機(jī)的臺數(shù)或轉(zhuǎn)速控制降低冷水機(jī)組部分負(fù)荷時的冷卻塔風(fēng)機(jī)能耗，故應(yīng)用最廣。但是，當(dāng)冷卻水泵只有一臺或部分臺數(shù)運(yùn)行時，干管內(nèi)水的流速將降低，使得冷卻水系統(tǒng)的阻力降低，導(dǎo)致單臺水泵的工作點(diǎn)偏移，流量大幅度超過其額定流量，效率降低，有可能引起水泵電動機(jī)超載或燒毀。10.1空調(diào)水系統(tǒng)3、冷卻水系統(tǒng)混合式冷卻水系統(tǒng)：在混合式冷卻水系統(tǒng)中，冷水機(jī)組的供水(或冷卻塔的出水)采用集中干管，其出水(或冷卻塔的進(jìn)水)采用“一機(jī)對一塔”形式，系統(tǒng)特征介于單元式和干管式之間。10.1空調(diào)水系統(tǒng)3、冷卻水系統(tǒng)冷卻水泵揚(yáng)程確定：冷卻水系統(tǒng)管路的沿程阻力和局部阻力。冷水機(jī)組冷凝器的水側(cè)阻力(5-10mH20)。冷卻塔內(nèi)的進(jìn)水管總阻力。噴嘴出口余壓(約3m

H20)。水柱高差，即冷卻塔噴嘴到集水盤液面的高差;若設(shè)置有冷卻水池時，則為冷卻塔噴嘴到冷卻水池液面之間的高差。當(dāng)冷卻水系統(tǒng)設(shè)置冷卻水池時，若設(shè)置在冷卻塔附近，則接近閉式系統(tǒng);若位于冷水機(jī)組附近，則為開式系統(tǒng)，冷卻水泵的揚(yáng)程必然增大。10.1空調(diào)水系統(tǒng)3、冷卻水系統(tǒng)冷卻水溫度控制：冷卻水溫度控制原則：一般蒸氣壓縮式冷水機(jī)組的冷卻水進(jìn)水溫度不宜低于15.6℃(不包括水源熱泵等特殊設(shè)計(jì)機(jī)組)，否則容易引起冷凝壓力過低、膨脹閥前后壓差過小，導(dǎo)致蒸發(fā)器的制冷劑供液量不足，制冷量與能效比降低。吸收式冷水機(jī)組的冷卻水進(jìn)水溫度不宜低于24℃，否則容易引起溶液結(jié)晶。由于冷卻水溫度降低時冷水機(jī)組的COP增大，因此只要在冷水機(jī)組允許的情況下，應(yīng)盡量降低冷卻水溫度。在過渡季和冬季，冷卻塔能夠產(chǎn)生較低溫度的冷卻水，可以直接作為空調(diào)冷水用于供冷，但在其工程設(shè)計(jì)時必須采取措施，防止冷卻塔、集水盤以及暴露在大氣環(huán)境中的冷卻水管出現(xiàn)結(jié)冰隱患。10.1空調(diào)水系統(tǒng)3、冷卻水系統(tǒng)冷卻水溫度控制：冷卻水溫度控制方法：風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速(變頻)控制。在過渡季室外空氣溫度偏低或冷水機(jī)組運(yùn)行臺數(shù)較少或部分負(fù)荷率運(yùn)行時，可以降低風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速以減少能耗，在多臺冷卻塔并聯(lián)的冷卻水系統(tǒng)中，可以同步降低各冷卻塔的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速以降低能耗。冷卻水旁通控制。冷卻水溫過低時，可以在冷卻水供水、回水干管間設(shè)置旁通管，在保證冷水機(jī)組進(jìn)口水溫和流量穩(wěn)定的情況下，減少流經(jīng)冷卻塔的水流量，以提高冷卻水溫度。控制冷卻水溫一方面是保證冷水機(jī)組的穩(wěn)定、高效運(yùn)行，另一面可降低冷卻水系統(tǒng)能耗，如減少冷卻塔運(yùn)行臺數(shù)、降低冷卻塔風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速都是良好的節(jié)能措施。此外，調(diào)節(jié)冷卻水泵轉(zhuǎn)速(變頻控制)也具有一定的節(jié)能效果。10.1空調(diào)水系統(tǒng)4、空調(diào)水系統(tǒng)的應(yīng)用案例——案例一10.1空調(diào)水系統(tǒng)4、空調(diào)水系統(tǒng)的應(yīng)用案例——案例二10.1空調(diào)水系統(tǒng)10.2制冷機(jī)房的設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)步驟計(jì)算制冷機(jī)房所服務(wù)的建筑總冷負(fù)荷制冷機(jī)房所服務(wù)建筑城區(qū)域的總冷負(fù)荷應(yīng)根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行計(jì)算確定，包括用戶實(shí)際所需的制冷量以及冷水機(jī)組本身和供持系統(tǒng)的冷損失。用戶實(shí)際所需的制冷量應(yīng)由空調(diào)、冷凍或工藝有關(guān)方面提出，而冷損失般可用附加值計(jì)算，附加值的大小需根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)底的規(guī)定選取。確定技術(shù)方案和機(jī)組類型根據(jù)用戶使用要求、冷負(fù)荷及其全年變化、當(dāng)?shù)啬茉垂?yīng)等情況，根據(jù)因地制宜、對等比較(使用功能對等、使用壽命對等、使用能源對等、舒適性對等、占地面積對等)原則，從多個技術(shù)方案中選擇技術(shù)經(jīng)濟(jì)性良好的方案和機(jī)組的類型，包括制冷方式、制冷劑種類、冷器冷卻方式等。1、設(shè)計(jì)步驟確定機(jī)組的容量和臺數(shù)選擇蒸氣壓縮式冷水機(jī)組時應(yīng)從能耗、機(jī)組容量和調(diào)節(jié)性能等多方面進(jìn)行考慮，宜根據(jù)冷水機(jī)組的名義工況性能、變工況性能和部分負(fù)荷性能指標(biāo)及特點(diǎn)綜合確定。單機(jī)名義工況制冷量大于1758kW時宜采用離心式:制冷量在1054-1758kW時，宜選用螺桿式或離心式;制冷量在116-1054kW時，宜選用螺桿式;制冷量小于116kW時，宜選用渦旋式。設(shè)計(jì)制冷機(jī)房時，一般選擇2-4臺制冷機(jī)組，臺數(shù)不宜過多。除要求外，可不設(shè)備用機(jī)組。當(dāng)總冷負(fù)荷較小時，也可選擇1臺冷水機(jī)組，但需要具有良好的容量調(diào)節(jié)能力。對于空調(diào)用制冷機(jī)房，目前一般選用冷水機(jī)組；對于冷凍冷藏用制冷機(jī)房，制冷壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器和其他輔助設(shè)備，可以選擇成套設(shè)備或配套機(jī)組。10.2制冷機(jī)房的設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)步驟設(shè)計(jì)水系統(tǒng)確定冷水和冷卻水系統(tǒng)形式;選擇冷水泵、冷卻水泵和冷卻塔的規(guī)格和臺數(shù)，進(jìn)行管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算。設(shè)計(jì)制冷機(jī)房的自動控制系統(tǒng)根據(jù)冷水機(jī)組臺數(shù)和容量、冷水和冷卻水系統(tǒng)形式結(jié)合建筑的負(fù)荷分布特征，制訂整個制冷機(jī)房及其子系統(tǒng)的控制策略，并設(shè)計(jì)其自動控制系統(tǒng)，以保證整個系統(tǒng)在各種工況下都能夠高效運(yùn)行，并進(jìn)行能耗計(jì)量和相關(guān)數(shù)據(jù)顯示。布置制冷機(jī)房根據(jù)制冷機(jī)房設(shè)計(jì)要求和設(shè)備布置原則布置機(jī)房的各種設(shè)備。10.2制冷機(jī)房的設(shè)計(jì)2、制冷機(jī)房小型制冷機(jī)房-般附設(shè)在主體建筑內(nèi)，氟利昂制冷設(shè)備也可設(shè)在空調(diào)機(jī)房內(nèi)。規(guī)模較大的制冷機(jī)房，特別是氨制冷機(jī)房，應(yīng)單獨(dú)修建。對制冷機(jī)房的要求制冷機(jī)房的位置應(yīng)盡可能設(shè)在冷負(fù)荷中心處，力求縮短冷水管網(wǎng)。當(dāng)制冷機(jī)房為該區(qū)域的主要用電負(fù)荷時，還應(yīng)考慮靠近變電站。制冷機(jī)房應(yīng)采用二級耐火材料或不燃材料建造。機(jī)房最好為單層建筑，設(shè)有不相鄰的兩個出入口，機(jī)房門窗應(yīng)向外開啟。機(jī)房應(yīng)預(yù)留能通過最大設(shè)備的出入口或安裝洞。氨制冷機(jī)房不應(yīng)靠近人員密集的房間或場所(對于民用建筑，不能設(shè)置于建筑內(nèi))，以及有精密貴重設(shè)備的房間等，以免發(fā)生事故時造成重大損失。10.2制冷機(jī)房的設(shè)計(jì)2、制冷機(jī)房對制冷機(jī)房的要求空調(diào)用制冷機(jī)房，主要包括主機(jī)房、水泵房和值班室等。冷凍冷藏用的制冷機(jī)房，規(guī)模小者可為單間房屋，不做分隔;規(guī)模較大者，按不同情況可分隔為主機(jī)間(用于布置制冷壓縮機(jī))、設(shè)備間(布置冷凝器、蒸發(fā)器和高壓貯液器等輔助設(shè)備)、水泵間(布置水箱、水泵)、變電間(耗電量大時應(yīng)有專門變壓器)，以及值班控制室、維修貯藏室和生活間等。房高應(yīng)不低于3.2m,設(shè)備間也不應(yīng)低于2.5m(凈高度)。10.2制冷機(jī)房的設(shè)計(jì)2、制冷機(jī)房對制冷機(jī)房的要求氟利昂制冷機(jī)房應(yīng)按機(jī)房面積設(shè)有不小于9.18㎡/(h·㎡)的機(jī)械通風(fēng)和不少于7次/h的事故通風(fēng)設(shè)備;氨制冷機(jī)房應(yīng)有不少于12次/h換氣的事故通風(fēng)設(shè)備，排風(fēng)機(jī)應(yīng)選用防爆型。排風(fēng)口應(yīng)設(shè)置在容易泄漏制冷劑的設(shè)備附近，并有合理的氣流組織。直燃吸收式制冷機(jī)房機(jī)器配套設(shè)施的設(shè)計(jì)應(yīng)符合國家現(xiàn)行的有關(guān)防火及燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定。此外，制冷機(jī)房還應(yīng)設(shè)置給水與排水設(shè)施。在采暖地區(qū)，在冬季需保證使用的制冷機(jī)房的采暖溫度高于16℃，冬季設(shè)備停運(yùn)時，為防止水系統(tǒng)凍結(jié)，其值班溫度不應(yīng)低于5℃。10.2制冷機(jī)房的設(shè)計(jì)2、制冷機(jī)房制冷機(jī)房的設(shè)備布置機(jī)房內(nèi)的設(shè)備布置應(yīng)保證操作和檢修的方便，同時要盡可能使設(shè)備布置緊湊，以節(jié)省建筑面積。冷水機(jī)組的主要通道寬度以及冷水機(jī)組與配電柜的距離應(yīng)不小于1.5m;冷水機(jī)組與冷水機(jī)組或與其他設(shè)備之間的凈距離不小于1.2m;冷水機(jī)組與