第八章水系统与制冷机房设计

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第八章水系统与制冷机房第一节空调水系统第二节制冷机房设计

(2013年4月)

基本空调循环 HFC134a空气处理器风机盘管

冷却塔输入功率66kW 空气压缩机

吸气

排气室外空气 350C干球 23.90C湿球 29.40C

三通阀 12.80C 7.20C = 15.1升每秒热力膨胀阀2

35℃ 蒸发器

HFC134a制冷剂

冷凝器

冷冻水 240GPM

冷却水 300GPM = 18.9升/秒

(2013年4月)

第一节一、空调水系统概述

空调水系统

由于现代高层建筑空间的限制以及用户调节使用的方便，大量采用空气——水空调系统方式，室内冷热负荷由冷冻水和热水承担。在空调用制冷系统中，水管系统包括冷冻水系统和冷却水系统。9 4 5 6 3 2 7 8 1

(2013年4月)

制冷机组的能效比

COP Qe / P

kW/kW

系统能效比 COP Qe /(P P Pw P ) kW/kW s f c,w 系统季节能效比SCOP s 制冷机组在制冷季节制取的总冷量空调系统在制冷季节消耗的总能量 kWh/kWh

(2013年4月)

二、冷冻水系统空调冷冻水系统由：水泵、管道、定压设备、阀门、换热器、除污器等主要部件构成。 (一) 冷冻水系统的主要形式冷冻水系统均为循环水系统；冷冻水系统从管道和设备的布局上分，可分为开式系统和闭式系统 1. 开式和闭式系统3 1 4 24(2013年4月)

5 1 2

(2013年4月)

(1)开式系统系统水量大，运行工况稳定，但易污染，且水泵压头较高。近年来，由于能源的紧张和空调技术的发展，国内外不少工程中采用蓄冷池蓄冷的空调方式，相应地水系统需采用开式系统。用户端蒸发器水泵用户

用户端用户端冷水箱

冷冻水泵

回水箱冷冻水箱水泵

制冷剂开式冷冻水系统

(2013年4月)

(2)闭式系统

闭式水系统与外界空气接触少，管道腐蚀可能性小，水泵能耗小。闭式系统必须采用壳管式蒸发器，用户处则应采用表面式换热设备(表冷器或空调箱),还需增设膨胀水箱，以适应水系统内的水在温度变化时的体积膨胀。工程设计中，冷冻水系统多采用闭式水系统。

蒸发器膨胀水箱水泵用户

(2013年4月)

开式与闭式系统的水泵扬程相差较大：闭式系统中，水泵的扬程为：管道、制冷机组、换热器、阀门等闭式循环水路中各个部件压力损失的总和。开式系统中，水泵除承担管道等部件的压力损失外，还要克服将水从开式水箱提升到管路最高点的高度差。

设计时需注意的事项：对于开式系统，注意水泵吸水真空高度的问题，应防止水泵吸入口汽化，必须保证水泵吸入口的水压力大于水的汽化压力。对

于闭式系统，在水泵吸入口设置定压水箱，保证水系统任何一点的最低运行压力为5kPa以上，防止系统中任何一点出现负压，否则有可能将空气吸入水系统中(抽空) 或造成部分软连接向内收缩等问题。(2013年4月)11

(2013年4月)

膨胀水箱的作用与安装位置其作用是：(1)抵消系统内温度变化时水体积的膨胀和收缩； (2)补充系统内水的损耗； (3)稳定系统内特别是水泵吸入口的压力。安装位置：尽量接至水泵吸入口，其连通管道上不要装设任何阀门；膨胀水箱水位应高于系统最高水位1m以上，冬天要注意其防冻。目前，膨胀水箱正逐步用设在泵房内的定压罐来代替。开式系统蓄水箱容量的确定原则： (1)蓄存所有的系统水容量并附加一定的安全系数； (2)按照系统小时循环水量的5%~10%计算。在实际设计中应取上述两者中较大的值。

(2013年4月)

系统规模较大，用户比较分散， 2.直连系统与间连系统普遍用于大型建筑和超高层建筑根据用户水系统与制冷机组的连接方式不同，冷冻水系统 (高度大于 100m )的空调系可以分为直连系统和间连系统。统中。定压水箱定压水箱系统规模小，用户比较集中

阀门空调用户

换热器

制冷机组

水泵

制冷机组水泵

图8-4 直连式冷冻水系统

图8-5 间连式冷冻水系统15

(2013年4月)

3.异程系统和同程系统冷冻水系统可分为异程系统和同程系统。定压水箱阀门空调用户

定压水箱阀门空调用户