中央空调设计末端ppt课件

管又称为集水器（回水缸）， • 它们都是一段水平安装的大管径钢管。各台
冷水机组（或热水器）生产的冷（热）水送 入分水器，再经分水器，向各子系统或各区 分别供水；各子系统或各区的空调回水，先 回流到集水器，然后再由水泵送入各冷水机 组（或热水器）。分水器和集水器上的各管 路均应设置调节阀和压力表，底部应设排污 管和排污阀（一般选用DN40）。
中央空调设计速成版
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目录
• 空调负荷的概算指标 • 空调房间送风状态及送风量的
确定 • 空调水系统设计 • 空调风系统设计 • 中央空调的通风系统
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空调负荷的概算指标
• 夏季空调冷负荷综合指标
建筑物类型 旅馆、招待所
旅游宾馆
冷负荷（W/m2） 95~115 140~175
办公大楼 综合大楼 百货大楼
• 计算公式为：G（Kg/h）= -Q/（hN - h0） 送风量V（m3/h） = Q/1.2 (1.2m3/kg为空气密度)
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空调房间送风状态及送风量的确定
3、洁净室空调送风量的确定
洁净室级别 300,000级 100,000级 10,000级 1,000级
100级
换气次数（n） 10
10~20 20~40 50~80 300~500
110~140 130~160 140~175
医院 普通电影院 综合影剧院
大会堂 体育馆
110~140 260~350 290~385 190~290 280~470
• 说明：1.冰水机组冷量参考值=房间面积*单位冷量
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空调负荷的概算指标
• 各类房间空调负荷分类指标
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空调负荷的概算指标
• 各类房间空调负荷分类指标
负荷侧共用水泵的， • 叫单式水泵系统；冷热源侧和负荷侧分别设
置水泵的，叫复式水泵系统，也叫二次泵系 统。
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空调水系统设计
2）空调水系统形式的选择与分区 A、一般建筑物的舒适性中央空调，其冷（热）
水系统宜采用单式水泵、变水量调节、双管 制系统，并尽可能为同程式或分区同程式。 B、舒适性要求很高的建筑物可采用四管制系 统。 C、高层建筑，特别是超高层建筑，在每层供水 半径不大时，常采用竖向总管同程式，水平 异程管式。 D、如果全系统只设置一台空调主机时，宜采用 定水量系统；设置多台主机时，则考虑采用 变水量系统。
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空调水系统设计
C、异程式和同程式系统 • 风机盘管设在各空调房间内，按照起并联于
供水干管和回水干管间的各机组的循环管路 总长是否相等，可分为异程式和同程式系 统。 • 异程式管路系统配置简单，省管材，但各并 联环路管长不等，因而阻力不等，流量分配 难以均衡，增加了初次调整的难度。同程式 各并联环路管长相等，阻力大致相等，流量 分配也较均衡，可减少初次调整的难度，但 初投资较高。
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空调水系统设计
1、空调冷（热）水系统的设计步骤 （1）选择冷（热）水系统的形式 1）空调水系统的形式 A、双管制和四管制系统
• 对任一空调末端装置，只设一根供水管和一 根回水管，夏季供冷水、冬季供热水，这样 的冷（热）水系统，称为双管制系统；
• 对任一空调末端装置，设有两根供水管和两 根回水管，其中一组供回水管用于冷水系 统，另外一组用于热水系统，这样的冷 （热）水系统，称为四管制系统；
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空调水系统设计
2、冷却水系统的设计步骤 （1）冷却水泵和冷却塔的设置
• 每台冷却塔至少应该配置一台水泵，一般要 考虑备用泵，以备维修之用。一般空调冷却 水系统的水泵与机组连接方式是采用压入式 （对机组而言），只有在水泵的吸入段有足 够的压头才能防止水汽化。
安装高度和气流射程以及是ຫໍສະໝຸດ Baidu贴附等因素确 定。 • 舒适性空调， 送风高度H≦5m时，送风温差≦10℃， 送风高度H>5m时，送风温差≦15℃。 • 按风口形式建议的送风温差
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空调房间送风状态及送风量的确定
2、送风状态及送风量的确定
• 选定送风温差后，即可按照以下步骤确定送 风状态和送风量： （1）在h-d图上确定室内空气状态点N以及对 应的焓值hN ； （2）根据房间的余热Q和余湿D画热湿比过程 线（过N点）； （3）根据送风温差，求出送风温度，过它的 等温线与热湿比线的交点即为送风状态 点0； （4）确定送风量
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空 调 水 系 统 设 计
注：镀锌管比不镀锌管重3~6%左右
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空调水系统设计
• 管径计算公式一 dn=1.13 * 对应管段水流量（立方米/秒）除 以水流速（米/秒）的商的平方根
• 管径计算公式二 dn=0.48 * 对应管段冷量（冷吨）的平方根
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空调水系统设计
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空调水系统设计
（3）供、回水集管的设计 • 供水集管又称为分水器（分水缸），回水集
沿程阻力损失和局部阻力损失。 • 管路的水头损失（mH2O）=各管段沿程阻力损
失之和（mH2O） +各管段局部阻力损失 之和（mH2O）
1）沿程阻力计算方法 A、近似估算 P（mH2O）= 0.025*（L/d）*V2/2g L：管路长度，m； d：管道直径，m； V：管道内水流速，m/s.
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空调水系统设计
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空调水系统设计
E、大型建筑中一般情况宜采用单式水泵系统， 但若各分区负荷变化规律不一，或各分区供 水环路阻力相差大，或使用功能及运行时间 不一，或供水作用半径相差悬殊等情况，均 宜采用复式水泵系统
（2）冷（热）水系统水管管径的确定 空调水系统的管材有镀锌钢管和无缝钢管。 当管径DN≤100mm时，可采用镀锌钢管，其 规格用公称直径DN表示；当管径DN＞100mm 时，可采用无缝钢管，其规格用外径*壁厚 表示。常用钢管规格如下表（直径、壁厚单 位mm，质量单位kg/m）：
• 送风量V（单位m3/h）= 房间面积 * 房间吊顶高度 * 换 气次数
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空调房间送风状态及送风量的确定
4、新风量的确定
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空调房间送风状态及送风量的确定
• 因为每人每小时所需的新风量，直接关系到 空调设备的节能，因此应根据实际情况慎重 选择其数值。
• 旅馆客房等设有专用卫生间，新风量应稍大 于排风量，或排风量取为新风量的90%，以维 持室内正压。一般情况下，新风量约为送风 量的10~15% 。
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空调水系统设计
B、闭式和开式系统 • 闭式系统的水循环管路中无开口处，而开式
系统的末端水管是与大气相通的。开式系统 使用的水泵，除要克服管路阻力损失外，还 需具有把水提升到某一高度的压头，因此， 要求有较大扬程，相应的能耗也较大。闭式 系统管路系统不与大气相通，水泵所需扬程 仅需克服管路阻力损失，不需涉及将水位提 高所需的位置压头，因此，所需扬程较开式 小，相应的能耗也小，并且管路和设备受空 气腐蚀的可能性也小。
V = β1 * V1 m3/s Β1 - 流量储备系数，当水泵单台工作时， β1 =1.1，当两台并联工作时，β1 =1.2； V1 - 冷水机组额定流量，m3/s
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空调水系统设计
2）水泵扬程的确定 • 水泵的扬程计算式如下：
H = β2* Hmax mH2O 式中：β2 - 扬程储备系数，一般β2 =1.1
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空调水系统设计
D、定水量和变水量系统 • 定水量系统中的系统水量是不变的。它通过
改变末端装置的供水量来调节空调房间的负 荷变化。各空调末端装置或各分区水量，采 用手设在空调房内感温器控制的电动三通阀 进行调节。 • 变水量系统则保持空调水系统供、回水的温 度不变，通过改变水系统的水流量来适应空 调负荷的变化，这种系统各空调末端装置的 水流量收设在室内的感温器控制的电动二通 阀进行调节，目前采用变水量调节方式的较 多。
B、按水力坡降计算 P（mH2O）= I * L mH2O I：水力坡度，即单位管长的水 力损失mH2O /m； L：管路长度，m。
• 对旧钢管和铸铁管的水力坡度： 当V≥1.2m/s时，I=0.00107*V2/d1.3 mH2O /m 当V＜1.2m/s时，I=0.000912*V2/d1.3 *(1+0.867/V)0.3 mH2O /m d：管道计算内径，m； V：管道内水流速，m/s.
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空调负荷的概算指标
• 各类房间空调负荷分类指标
• 说明：1.末端设备冷量参考值=房间面积*单位冷量 2.冰水机组冷量参考值=（0.84~0.86修正值）*末 端总负荷
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空调负荷的概算指标
• 舒适空调室内设计参数
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空调房间送风状态及送风量的确定
1、送风温差的确定 • 空调系统夏季送风温差，应根据风口类型、
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空调水系统设计
• 因为变水量系统负荷处于变化状态，建议在 中央机房内的供回水管之间设置旁通管，并 设置压差电动调节阀。
• 此外，无论是定水量还是变水量系统，空调 末端设置除设自动控制的电动阀外，为了维 修方便，前后两边必须设置截止阀，或增加 旁通装置。
E、单式水泵系统和复式水泵系统 • 以中央机房的供回水集管为界，冷热源侧和
• 新风负荷Q（W）=空气密度（1.2 kg / m3） * 新风量（m3/h）* 室外新风与室内设计回风 状态点的焓差（KJ/kg）
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空调水系统设计
• 中央空调水系统，一般包括冷（热）水系 统、冷却水系统和冷凝水排放系统。
• 水系统设计，包括管路系统形式选择、分区 布置方案、管材、管件选择、管径确定、阻 力计算与平衡、水量调节控制、管道保温、 水泵和冷却塔等设备的选择，以及安装要求 等。
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空调水系统设计
（4）冷（热）水泵的配置与选择 • 每台空调主机至少应该配置一台水泵，一般
要考虑备用泵，以备维修之用。一般空调水 系统的水泵与机组连接方式是采用压入式 （对机组而言），只有在水泵的吸入段有足 够的压头才能防止水汽化。水泵通常选用比 转数N在30~150的离心式清水泵。
1）水泵流量的确定 • 水泵的流量计算式如下：
P2 - 环路中并联的各台空调末端装置中最 大的水压降，mH2O，可从产品样本中 查知。
P3 - 环路中各种管件的水压降与沿程压降 之和，mH2O，可从产品样本中查知。
• 在估算时，可大致取每100米管长的沿程损 失为5 mH2O。这样，最不利环路的总长（一 般为供回水管长度之和为L，则最不利环路 的水压降可按下式估算： Hmax = P1 + P2 + 0.05（1+K）*L mH2O 式中： P1 、P2 同上 K - 为最不利环路中局部阻力当量长度总和 与该环路管道总长的比值。当最不利环 路较短时，取K=0.2~0.3；当最不利环 路较长时，取K=0.4~0.6
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空调水系统设计
2）局部阻力计算方法 A、常用计算公式 P（mH2O）= 局部阻力系数（可查表） * V2/2g V：管道内水流速，m/s. B、按水力坡降计算 P（mH2O）= I * L mH2O I：水力坡度，即单位管长的水力 损失mH2O /m； L：局部阻力当量长度，m。
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空调水系统设计
Hmax - 水泵所承担的供回水管网最 不利环路的水压降，mH2O。
• 最不利环路的总水压降Hmax可按下式计算： Hmax = P1 + P2 + P3 mH2O 式中：P1 - 冷水机组蒸发器的水压降， mH2O，可从产品样本中查知。 （参考换算 1KPa = 0.1 mH2O）
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空调水系统设计
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空调水系统设计
• 分水器和集水器的管径，按其中水的流速为 0.5~0.8m/s的范围内确定。分、集水器的管 长由所需连接的管接头个数、管径及间距确 定。两相邻接头中心线间距宜为两管外径 +120mm；两边管接头中心距管端面宜为外径 +60mm。
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空调水系统设计
（4）水头损失计算 • 流体在管道内运行阻力损失包括两部分，即
• 空调水系统的膨胀水量V可按下式计算：
V = （1/ρ1 - 1/ρ2 ） * V’
L
式中：ρ1 - 系统运行前水的密度，kg/l；
Ρ2 - 系统运行后水的密度，kg/l；
V’ - 系统中水总容量，l；V’= VF * F
F - 为建筑总面积，m2；
VF - 水容量概算值，L/ m2
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空调水系统设计
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空调水系统设计
（6）膨胀水箱的配置与选择
• 闭式水系统，为容纳水系统内水的热胀冷缩 的变化和补充系统的渗漏水，应该设置膨胀 水箱。膨胀水箱一般设置在高出水系统最高 点的2~3米处，且一般连接在水泵的吸入 侧。膨胀水管应该具备通气管、溢流管、信 号管、排污管、膨胀管、补水管、循环管总 共7个管口。