空调变流量水系统设计技术发展_之二

设计参考

空调变流量水系统设计

技术发展(之二)

中南建筑设计院　高养田☆

摘要　介绍了空调变流量水系统近年来的技术发展及讨论中的不同意见,主要包括:一次

泵一体化控制系统取代传统二次泵系统的有关问题;定速泵与变速泵并联使用问题;阀门选用与系统试运行问题。

关键词　一次泵　二次泵　一体化控制　去耦管　设计　试运行

Development of the variable flow water system

in air conditioning (2)

B y Gao Yan gti an ★

Abst r a ct Presents t he technology develop me nt of t he variable flow water syste m in rece nt years and t he p ros and cons over t he system design ,including t he related p roble ms up on t he substitution of integrated cont rol p rimary water syste m f or t raditional secondary water syste m ,t he p arallel connection of consta nt a nd variable sp eed p umps ,valve selection a nd t rial commissioning of t he syste m.

Keywor ds p rimary p ump ,secondary p ump ,integrated cont rol ,decoupler ,design ,t rial commissioning ★Central 2South Architectural Design Institute ,Wuhan ,China

1996年,笔者曾发表了《空调变流量水系统设计技术发展》一文[122]。瞬间已过十余年,随着科学技术的进步、大量工程的实践,从系统形式到具体的控制技术,都有了很大的发展。现就个人认识和接触到的资料,从设计角度对其发展历程进行简述,以供参考。1　变流量水系统的发展

空调水系统设计的发展主要基于两个方面:一是机组性能的改进;二是控制技术的进步、DDC 控制的普及、网络基控制的运用。1.1　二次泵系统的产生

20世纪初,变流量二次泵系统出现于美国①,

并在接下来的几十年内对空调设备及水系统投入了大量的研究与实践②③[3211]。

①A need for variable flow chilled water systems.Trane

engineer πs newsletter

②IT T Bulletin No.TEH 2775.Primary secondary pumping

application manual ,1968

③IT T Bulletin No.TEH 2685.Variable speed/variable volume pumping fundamentals ,1985

在对电动两通阀、阀门静态特性(快开、直线、

等百分比)及阀门工作特性与表冷器热出力之间关

系的研究基础上,二次泵系统应运而生。1.2　系统的基本形式1)传统的二次泵系统

如图1所示,

根据当时的机械及控制技术水

图1　传统的二次泵系统

①☆

高养田,男,1934年10月生,大学,高级工程师

430071武汉市武昌区中南二路10号中南建筑设计院

(027)87841939

收稿日期:2007209205

平,一次环路(冷水机组部分回路)保持定流量,二

次环路(负荷部分分配回路)保持变流量,这种系统形式因其在运行中的可靠性和灵活性,受到了当时设计人员及管理人员的欢迎,得以大量推广。

后来,在二次环路中,由变速泵代替了定速泵,定速与变速泵的性能比较见图2[12],在设计中一、二次环路的连接见图3[12]

。

①　湖北工业建筑设计院.技术交流专题资料　超高层建筑空气

调节竖向水系统设计方案选择,1987

2)分布式二次泵与三次泵系统

分布式二次泵系统如图4所示[13],其主要针

对离所设集中制冷站距离远近不等的区域性建筑群,能更好地保证系统运行安全、可靠和节能,便于管理。系统分配泵可消除许多能量消耗点,

如跨越

图4　分布式冷水二次泵系统

管(cro ssover brige )、三通控制阀和回水温度控制阀等。

分布式系统的最大优点是:各栋建筑物分别设泵,消除了远近建筑物压力不足或过高的现象;建筑物之间没有干扰,水泵若是变速运行,在建筑物负荷改变,供回水阻力相应变化时,各栋建筑物也可独立运行;可省掉平衡阀。

分布式三次泵系统如图5所示。该系统与分配泵不同之处是:一、二次泵均设于制冷站内,因制冷站外管线较长,系统压力不敷应用时,由变速二次泵负担各分配主干管回路压头,这类系统各负荷点可根据需要压力设置三次泵,实现分散与集中管理相结合。

图5　分布式三次泵系统

以上两种分布式系统中,因各负荷点分散,场地标高及建筑物高程可能各异,此时,系统和设备承压应予特别注意,所以在水系统设计之前,有必要做出系统的压力梯度图。1.3　多次泵系统的运用

1)负荷类型不同(如运行时间、朝向、工作要求不同等)的多环路系统,如图6所示[14

]。

图6　不同性质负荷的二次回路系统

2)有高静压的超高层建筑系统如图7所示①。