暖通空调管道设计研究与空调系统设计及运行管理讨论

暖通空调管道设计研究与空调系统设计及运行管理讨论
发表时间：2018-05-23T11:44:25.877Z 来源：《基层建设》2018年第4期作者：赖凤麟[导读] 摘要：社会科学技术的不断发展，科学技术和智能化程度也越来越高，而中央空调系统是建筑中不可缺少的设备，下面简单的介绍暖通管道的分类，水力计算和冷凝水的排放以及节能运行的管理。

广东西屋康达空调有限公司 528216 摘要：社会科学技术的不断发展，科学技术和智能化程度也越来越高，而中央空调系统是建筑中不可缺少的设备，下面简单的介绍暖通管道的分类，水力计算和冷凝水的排放以及节能运行的管理。

关键词：暖通空调；管道设计；系统设计；节能；运行管理前言：空调系统是建筑中不可缺少的设备设施之一，根据不同的建筑功能、建筑面积大小、楼层的高低、投资费用限定等因素，因此要合理设计和选择相匹配的中央空调管道系统。

而大型公共建筑中的中央空调耗能一般占 40%～70%，易造成城市用电急剧增加。

采取必要的节能管理收到明显的节能效果具有重大意义。

1.空调水系统种类及性能 1.1 空调水系统种类：按照水系统是否与大气接触，可分为闭路循环和开式循环系统；按照末端空调设备供回水系统应分为两管制﹑三管制和四管制；根据供、回水干管中的水流方向及经过每一环路的管路长度分为同程和异程。

1.2 循环系统及管制系统性能：（1）闭式循环系统的优点是：管道与设备不易腐蚀；不需为提升高度的静水压力，循环水泵压力低，从而
水泵功率小；由于没有储水箱﹑不需重力回水﹑回水不需另设水泵等，因而投资省﹑系统简单。

缺点：蓄冷能力小，低负荷时，冷冻机也需要经常开动。

且膨胀水箱的补水需要设置加压水泵。

（2）开式循环系统的优点是：冷水箱有一定的蓄冷能力，可以减少开启冷冻机的时间，增加能量的调节能力，且冷水温度波动可以小一些。

缺点是：冷水与大气接触，易腐蚀管路。

末端空调设备如较低，冷水不能直接自流回到冷冻站时，则需增加回水池和回水泵。

（3）用户与冷冻站高差较大时，水泵则需克服高差造成的静水压力，耗量大。

采用自流回水时，回水管径大，因而投资费用高一些。

两管制的优点是：投资费用低，安装和维修方便，但是运行时容易造成水量不均，管道水力平衡调节麻烦。

建议在小型商场或超市区域采用两管制系统。

（4）三管制，投资费用高、安装和维修麻烦，一般很少采用。

（5）四管制，投资费用较高，施工工期长，电气控制复杂，各支管路内水力均匀，末端设备无死角现象发生，同时满足多方面、不同位置区域温度需求，国际星级酒店、商场、5A 级国际写字楼、医院手木室、高精度加工设备间等均采用四管制系统。

2.管道水力计算及选型
冷冻循环水根据要求的流量分配，利用假定流速法来确定管径和阻力：（1）确定管道供回水方式，在建筑平面图中根据末端空调设备的技术参数，合理布置管道走向和管径，并绘制管道水力平面图。

（2）在管道水力平面中标注各阶段管道长度和末端空调设备需求的流量。

（3）利用假定流速法和各阶段管道流量、管径精确计算，选择合理的水力流速。

水流速度越高，噪音越大，阻力相应增加，动力消耗增加；反之则减少。

（4）计算管道阻力损失，管段阻力损失分为沿程阻力损失和局部阻力损失，利用下方阻力损失公式计算系统中各阶段管道沿程阻力与局部阻力。

（5）计算各分支管道阻力损失是否相等，再重新细节性调整各分支管道长度和管径，直到水力损失平衡为止。

3.定水量和变水量 3.1 供冷水设计温差一般为5～7℃，定流量情况下，大部分运行时间内实际温差仅为0.5～1℃，在这种低温差、大流量的情况下运行，浪费了输送动力。

水系统的流量不能根据负荷变化自动调节，在供热水设计回水管道时应考虑同时作用系数下的流量，要比所选用的供水管径增大1.1-1.2倍。

房间负荷变化时，两通阀关闭的数量和程度也在改变，因此水系统的流量和水力工况也随之变化，并非定水量系统。

3.2 变水量系统即改变供水流量大小的系统，使供水温度保持在一定范围内，根据管道系统中负荷变化高低，通过变频设备改变循环水泵的运行频率设定。

4.空调节能建设中存在的问题 4.1 操作管理人员专业素质不高：（1）持证上岗制度未在中央空调行业推广由于没有证件的要求，导致许多相关从业人员上岗之前都没有接触过中央空调相关理论知识，且没有经过相关的入职培训，导致操作人员对中央空调相关基本常识都不甚了解。

（2）用人单位培训措施不到位入职前未接受入职培训，上岗后也没有受过专业培训，所以说许多人在做这份工作一段时间之后依然不清楚自己控制了这么长时间的系统运作原理是什么，使用的是哪一种制冷剂等基本情况，出现问题不能第一时间有所行动。

4.2 对水泵风机等节能不重视：（1）选择水泵或者风机时对型号要求不清楚，选购的水泵风机规格不合适，运行效率不高。

水泵风机的功率都是确定的这就要求我们在选购过程中要仔细，不能过高或过低。

（2）多台冷冻水泵开启时内有根据实际情况调整运行水泵的数量，无论负荷大小，统统按照最大冷负荷使用冷冻水泵，大大浪费了电力资源。

5.空调系统设备运行节能管理 5.1 制冷主机运行的节能管理：一般在中央空调系统运行中，制冷主机耗能占总耗能的60%以上，因此整个系统节能的重要节能关键就是主机的节能运行。

制冷主机的耗能等于装置的容量与运行时间的乘积，如果要控制消耗的电能，就需要减少运行时间，对许多大型公共建筑的中央空调耗能进行调查分析得出，在满足节能的要求和人们对空调环境的需要，适当对制冷主机进行启停控制是一种有效的节能管理方式。

根据建筑环境需要和中央空调的负荷合理选择主机功率和主机台数，采用在高负荷的白天运行大主机和低负荷的夜晚采用小主机这种组合方法，能大大减少损耗的电能。

制冷主机组采用调节电机转速，变频驱动，可安静运行，延长使用寿命，提高机组可靠性，从而达到技能效果。

5.2 水泵的节能管理：水泵的扬程和耗电量会应阀门阻力而增加，所以尽量减少阀门和滤器的阻力，尽量避免使用用阀门来调节阻力，由于阀门限制水量，会使制冷主机的制冷效果不理想。

空调供回水温差和空调冷热负荷决定过了空调系统中的水流量，因此设定合理的水流量，使供回水温差越大，水泵的好电能就会越小。

采用变频变流量的水泵，使流量与输送能耗的同增同减，从而控制水泵的效率，达到显著的节能效果。

5.3 冷却塔的节能管理：冷却塔在运行中，应适当调整播水器角度，清扫散水槽，调整风叶片的角度，调整循环水流量，控制飞水，节约水能；冷却塔中的热水会因蒸发释放热量而冷却，当风量不变而冷却荷载减小时，水蒸气会吸收来自空气中的热量，使空气的温度较之进口温度值下降。

由于风机的大量送风能使冷却塔的出水温度降低，机组的性能得到了有效提高，但这却增加了水泵和风机的电能消耗。

5.4建立智能系统控制技术：应用智能集成系统控制技术对中央空调系统进行时时节能控制，是目前较为有效的电子控制手段。

特别是智能集成控制系统模块的出现，降低了技术应用门槛，一般应根据建筑耗能的实际情况，采用不同的智能集成系统控制解决方案达到节能的目的。

建立配套的空调智能自控系统也是不可缺少的，它对空调系统的运行起着关键作用。

结束语：随着空调系统在工程中的普及与应用，通过对暖通空调管道类型设计、水力计算等合理选取匹配的暖通空调管道，为暖通空调运行稳定作出贡献；保证暖通空调系统设计的适用性和经济性、可靠性、先进性和节能性。

参考文献：
[1]沈英华.浅谈中央空调系统设计和运行节能管理{J}.2015（08）
[2]欧阳金练.暖卫通风空调工程施工技术与资料管理手册{J}.中国建筑工业出版社，2012（05）
[3]王雪峰.对暖通空调系统设计存在问题进行探讨{J}.中国科技博览，2016（05）。