中央空调水系统设计初步知识
家用中央空调之水系统详解
家用中央空调之水系统详解家用中央空调水系统简称水机，与家用中央空调氟系统的区别主要是制冷剂的不同。
我们的消费者在购买水机时，应该如何选择呢？它的工作原理与安装步骤是怎样的呢？面对众多水机品牌时，我们又该如何抉择呢？今天，就跟着小编一起弄清楚它们的来龙去脉吧！水机系统，工作原理初知晓家用中央空调水系统主要是水冷式，即冷却水系统和冷冻水/热水系统，一般采用单管制，夏天循环冷冻水，冬天循环热水，循环水系统是中央空调系统中重要的一部分。
水系统的运行过程，半集中式风机盘管系统将室内负荷全部由冷热水机组来承担。
而各房间风机盘管通过管道与冷热水机组相连，靠所提供的冷热水来供冷和供热。
水系统布置灵活，独立调节性好，舒适度非常高，能满足复杂房型分散使用、各个房间独立运行的需要。
另外，目前新型的水系统空调也是地板采暖系统应用的最佳的解决方案之一，通过与地板采暖的有效结合，采用中低水温大面积低温辐射采暖的方式，比传统的风机盘管采暖系统更加舒适节能。
与众不同的水机，不得不说的优势现在的水系统室外机组也采用变频式压缩机根据室内冷热负荷的变化，自动调节压缩机的工作状态，以满足室内冷热负荷的要求，控温精准又省电。
和氟机对比，水机主要有两大优势，一是舒适度大大强于氟机；二是与壁挂炉配合，家庭采暖会更节能更舒适。
夏天制冷时氟机出风口温度比水机出风口温度低的多，我们在生活中的体会可以验证这个问题，就是氟机家居环境下，温度降的要快，降下来后比较冷，体质差点的要加件衣服或者容易感冒。
而我们在初中物理中就学到，空气遇到冷的东西，就会结露，也就是结冷凝水，那温度越低，结的冷凝水就越多，空气中的水分就会严重流失，造成空气越来越干燥。
相对而言，水机家居环境要比氟机家居环境保湿的多，对防止身体水分流失、保湿皮肤、减少空调环境下的风寒感冒则显得非常重要。
因为水系统有增焓技术，制热环境-15℃都可以运行，可支持中央空调壁挂炉冬季联动系统，壁挂炉制热，由空调室内机将热量送至各房间，无需铺设地暖管道、无需加配暖气片。
中央空调水系统设计(管道、水泵、水箱等)
复式泵变流量系统的控制原理： 1）一次环路按定流量运行，采用“一泵对一机“的方式，一次泵
的扬程为冷水机组的蒸发器阻力与一次环路个部件阻力之和再乘以1.1 ～1.2的安全系数。
2）二次环路按变流量 运行，二次泵的台数，不 必与一次泵相对应，主要 满足供水分区的需要。二 次泵的台数必须大于或等 于设计所划分的二次供水 环路数。二次泵的扬程为 空调末端设备的阻力与二 次环路各部件阻力之后， 再乘以1.1
同程式和异程式的适用条件：
（1）支管环路的压力降（阻力）较小，而主干管路的压力 降起主导作用者，宜采用同程式。
（2）支管环路上末端设备的压力降（阻力）很大，而支环路 的压降（阻力）起主导作用者，或者说支路环路阻力占负荷侧干 管环路阻力的2/3～4/5时，宜采用异程式。
所以：对于由风机盘管机组（或新风机组）组成的供、回水 系统，因支管环路的阻力不大且比较接近，而干管环路较长、阻 力占的比例较大，故采用同程式布置；
空调水系统设计
空调水系统包括冷（热）媒水系统和冷却水系统两部分。 冷媒水系统是指夏季由冷水机组向风机盘管机组、新风机组或组 合式空调机组的表冷器（或喷水室）供给供水7℃、回水12℃的冷媒 水；在冬季由换热站向风机盘管机组、新风机组等供给供水60℃、 回水50℃的热媒水。 冷却水系统是指利用冷却塔向冷水机组的冷凝器供给循环冷却水 的系统。
单式泵变流量系统的控制原理： 当空调房间负荷下降时，负荷侧各用户的二通调节阀相继关闭，
供、回水总管之间的压差超过了设定值，此时，压差控制器动作，让 旁通管路上的二通调节阀打开，使部分冷媒水不经末端设备而从旁通 管直接返回冷水机组，从而确保冷水机组的水量不变。
只有当供、回水 总管之间的压差到达 规定的上限值，也就 是说，通过旁通管路 的水量相当于一台循 环泵的流量时，可停 止一台循环泵和一台 冷水机组的工作。
格力中央空调设计基础知识
格力中央空调设计基础知识目录一、中央空调基础概念 (2)1.1 中央空调的定义 (3)1.2 中央空调系统组成 (3)1.3 中央空调系统的分类 (5)二、格力中央空调特点及优势 (6)2.1 格力中央空调特点 (7)2.2 格力中央空调优势 (8)三、格力中央空调设计原理 (9)3.1 空调负荷计算 (11)3.2 设计环境参数选择 (12)3.3 风系统设计 (13)3.4 水系统设计 (15)3.5 冷热源设计 (17)四、格力中央空调设备选型与配置 (18)4.1 压缩机选型与配置 (19)4.2 通风机选型与配置 (21)4.3 冷热水泵选型与配置 (22)4.4 冷却塔选型与配置 (23)4.5 变频器选型与配置 (24)五、格力中央空调工程设计 (26)5.1 工程设计流程 (27)5.2 工程设计要点 (29)5.3 工程设计实例 (30)六、格力中央空调安装与调试 (32)6.1 安装前准备工作 (33)6.2 安装过程指导 (33)6.3 调试与验收 (35)七、格力中央空调维护与保养 (36)7.1 日常维护 (37)7.2 定期保养 (38)7.3 故障处理 (39)八、格力中央空调节能与环保 (40)8.1 节能技术应用 (41)8.2 环保技术应用 (42)8.3 节能与环保效果评估 (43)一、中央空调基础概念系统类型：常见的中央空调系统包括水系统、风系统以及结合水系统和风系统的组合系统。
水系统通常由冷水机组、冷却塔、水泵、热水加热器、冷却水管道、加热水管道等组成，主要用于冷却或加热；风系统则主要由风机、风管、空气处理设备（如空调盘管、加湿器、除湿器、新风系统等）组成，主要用于空气的处理。
设计原则：中央空调系统的设计应遵循科学性、安全性、经济性、实用性原则。
科学性要求设计依据相关标准和规范，确保系统能够高效稳定运行；安全性要求系统设计中应考虑操作维护人员的职业安全，确保设备运行无害；经济性要求在保证系统性能的基础上，尽量减少工程投资和运行成本；实用性则要求系统设计应考虑使用环境的特点，实现良好的舒适性和环境质量。
1.2-中央空调水系统设计基础SZMQ
空调水系统
水系统分类
水管管径设计
水泵的选择 √冷却塔选择 水系统部件 水系统安装注意事项
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冷却塔的选择
圆形逆流冷却塔
方形横流冷却塔
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冷却塔设计选型
建议冷却塔台数与制冷主机的数量一一对应，可以不考虑备用，这样方便调节； 多台冷却塔并联时，注意要有平衡管
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空调水系统
四管制水系统
特点： 冷水和热水的系统完全单独设置供水管和回水管，可以 满足高质量空调环境的要求。 优点： 四管制系统能够同时满足供冷和供热的要求，并且配合 末端设备能够实现 室内温度和湿度精确控制的要求；由于冷水和热水在管 路和末端设备中完全分离，有助于系统的稳定运行和减小设备 的腐蚀； 缺点： 初投资高，管路布置复杂。
200
250 300 350 400
185~350
350~550 550~800 800~950 950~1250
1.0~4.0
1.25~2.75 1.25~2.25 1.25~2.0 1.0~1.75
450
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1600~2000
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0.9~1.5
0.8~1.25
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空调水系统
异程式水系统
空调机
特点： 经过每一并联环路的管长均不相等。 优点： 异程式系统简单，耗用管材少，施工难度小。 缺点： 采用异程式的系统，各并联环路管长不等，常在每一个并联支 路上安装流量调节装置。
空调机
空调机
供水
异程系统的适用范围是各末端阻力相差较大或者空间或投资有限的建筑。
中央空调水系统设计
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同程式的几种布置方式： 垂直同程 ：
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水平同程
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垂直同程和水平同程
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异程式的布置方式
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同程式与异程式的比较：
同程式布置——水量分配和调节都比较方便，容易达到水力平 衡，但需要设回程管、管路长，初投资稍高，要占用一定的建筑空 间。
§5.1空调水系统设计
空调水系统包括冷（热）媒水系统和冷却水系统两部分。 冷媒水系统是指夏季由冷水机组向风机盘管机组、新风机组或组 合式空调机组的表冷器（或喷水室）供给供水7℃、回水12℃的冷媒 水；在冬季由换热站向风机盘管机组、新风机组等供给供水60℃、 回水50℃的热媒水。 冷却水系统是指利用冷却塔向冷水机组的冷凝器供给循环冷却水 的系统。
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5.1.1 空调冷媒水系统分类
1.按照冷媒水的循环方式分： 1）开式循环系统：它的末端管路是与大气相通的，冷媒回水集中进
入建筑物的回水箱或蓄冷水池内，再由循环泵将回水打入冷水机组的 蒸发器内，经重新冷却后的冷媒供水被输送至整个系统。
典型的开式循环系统有：组合式空调机组采用喷水室处理空气的 冷媒水系统、具有蓄冷水池的冷媒水系统等。
所以：对于由风机盘管机组（或新风机组）组成的供、回水 系统，因支管环路的阻力不大且比较接近，而干管环路较长、阻 力占的比例较大，故采用同程式布置；
对于向若干台组合式空调机组的表冷器供水的系统，因支管 环路的阻力较之主干管路的阻力大得多，故采用异程式布置。
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（3）如果建筑条件允许，可采用垂直同程和水平同程的布 置方式，不仅容易达到水力平衡，而且省去大量的调试工作量。
中央空调水系统知识讲解
中央空调水系统知识讲解中央空调水系统是商业及工业建筑中常见的空调系统之一，能够为大型建筑提供全面的温度调节和舒适度。
然而，对于中央空调水系统来说，它是一项复杂的机械工程，需要许多关键部分和组成部件的组合，才能使系统正常运转。
在这篇文章中，我们将为您讲解关于中央空调水系统的知识。
一、中央空调水系统的基本原理中央空调水系统是一种循环式系统，使用水或其他液体来传递热能，从而控制空气温度和湿度。
该系统分为两个主要部分：冷水机组和冷暖水管网。
冷水机组可以通过回路将冷却剂(一般为水，或其他液体)传输到机房中的空气处理单元中; 冷暖水管网则负责将经过冷却的空气通过其管道分配到各个房间中。
二、中央空调水系统的组成部分1. 冷水机组冷水机组包括压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀和一些温度、压力和液位控制器。
回路中，冷却剂在压缩机内被压缩，压缩后的高压热气流通过冷凝器，发生冷凝并释放热量。
然后进入蒸发器中降温，最终经过膨胀阀后，流回到压缩机中完成回路。
2. 冷暖水管道冷水机组通过冷却剂冷却后，将冷水通过冷暖水管道分配到各个房间的空气处理单元中传送给空气。
随着空气的冷却，热空气被从房间中抽出并进入冷暖水管路。
同时，由这些空气加热并传递给冷却剂，形成了循环。
3. 空气处理单元空气处理单元会将冷却的空气通过风扇吹入房间中，从而改变室内温度和湿度。
空气处理单元同时负责处理空气中的污染物，例如尘埃、细菌、粉尘等，以维持室内空气的质量。
三、中央空调水系统的优缺点中央空调水系统的优点在于它具有高效、长寿命、低维护成本和对建筑物的能耗较低的优点。
而其缺点包括需要较高的起始投资、较长的安装时间和使用过程中的水处理及维护保养难度高等。
四、中央空调水系统应用范围无论是在办公楼、医院、大型厂房、机房、酒店还是购物商场等都可以看到中央空调水系统的应用，尤其是在大型的商业和工业建筑中，该系统最为常见。
总之，中央空调水系统是构建于机械、管道、控制和安装等多个方面之上的，是一项机械设计的工程，它可以提供全面的、高效的、可控制的舒适度环境。
中央空调工程设计(氟系统及水系统)
※在进行空调系统的设计过程中，必须就各种基本事项和需要调查的 事项与客户充分沟通后确定。特别对于一些客户难于理解的事项和 设计时的假定事项必须让客户充分了解，否则容易造成在施工和验 收时产生争议甚至是索赔。
空调项目设计流程
要点：
对于大型的建筑，如发现因建筑结构或房间用途不同导致各部分热 负荷有明显差异，应先进行空调分区讨论以求达到最佳效果。
用户的要求是否清楚
设计和选型
现场的条件调查是否明确
选用的设备是否合适
负荷计算是否准确
设计五要素
环境因素
费用
品牌因素
舒适度
建筑情况
设计五要素
建筑情况
建筑物的类型和规模
是新建筑还是现有建筑 可提供何种能源形式 是否有合适的空间（如管道井、吊顶空间、机房等） 建筑物的围护结构的情况（如材料，结构类型等）
◆各种散湿过程产生的潜热量。
◆各种建筑内部的热湿干扰(包括吊顶、邻室、风管系统的回风区等)
※若在计算每个房间的空调冷负荷时，未列入新风冷负荷，则在计算 空调系统冷负荷时应计入新风冷负荷。
负荷计算(估算法)
估算简易公式： 总负荷=单位面积冷负荷×房间地面面积×修正系数
确定房间类型
计算房间面积
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摄影暗室
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吸烟室
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公共厕所
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走廊
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电影放映室
6
观众厅
娱乐场所
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厕所
娱乐场所
20
锅炉房
医院
房间类型
换气次数
场合
换气次数
房间类型
场合
机型选择
选择室外机
机型选择流程：
根据负荷计算结果和室内的条件(如负荷的分布特点、房间的内部结构、理想的气流形式和使用特点等)，选择合适的室内机组，并酌情合理分组，配置相应的室外机组。 选择室内机组 对室内机进行合理分组
中央空调水管设计(2)
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分水器
集水器
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水系统的分类
闭式循环和开式循环 水系统的管制 同程式和异程式 定水量系统和变水量系统
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开式循环和闭式循环
开式循环
闭式循环
开式循环：管路之间有贮水箱（或水池）通大气，自流回水时，管 路通大气的系统。当空调系统采用喷水池冷却空气时或 开式水箱蓄冷或贮水以消减高峰负荷时，宜用开式循环。
管路的阻力损失接近相等，则管网的阻力不需调节即可保持平衡。 同程式系统中系统的水力稳定性好，各设备间的水量分配均衡，
调节方便。室内管网，尤其是有吊顶的高层的市内管网，当采用风机 盘管时用水点很多，利用调节管径大小进行平衡，往往是不可能的， 因此水管路宜采用同程式。同程式系统由于采用回程管，管道的长度 增加，水阻力增大，使水泵的能耗增加，并且增加了初投资。
闭式循环：管路不与大气相接触，在系统最高点设膨胀水箱并有排 气和泄水装置的系统。冷冻水和热水系统一般均为闭式 循环
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开式循环系统的优缺点
开式循环优点：冷水箱有一定蓄冷能力，可以减少冷冻机开启时间
增加能量调节能力，且冷水温度波动可以小一点。
开式系统缺点：
1. 冷水与大气接触，循环水中含氧量高，宜腐蚀管路。 2. 末端设备（喷水池、表冷器）与冷冻站高差较大时，水泵则需要克服
中央空调水系统管路 基本知识
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本部分主要内容
空调水系统的组成及其基本概念 水系统的分类
闭式循环和开式循环 水系统的管制 同程式和异程式 定水量和变水量系统
其他
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前言
在空气调节中，常常通过水作为载冷剂或冷却剂来实 现热量的传递，因此水系统是中央空调系统的一个重要的 组成部分，其设计和安装的好坏直接影响空调的效果和寿 命。本部分主要简单介绍空调水系统的组成以及常用的水 系统的分类情况。
中央空调水系统设计（经典版）
中央空调水系统设计（经典版）水系统分类按水压特性划分，可分为开式系统和闭式系统。
按冷、热水管道方式划分，可分为二管制系统、三管制系统和四管制系统。
按各末端设备的水流程划分，可分为同程式和异程式系统。
按水量特性划分，可分为定水量系统和变水量系统。
按水的性质划分，可分为冷冻水系统、冷却水系统和热水系统。
开式系统特点水系统与大气体直接相通。
常见于冷却水系统，系统比较简单。
水池容量较大时，夏季它具有一定的蓄冷能力。
水中含氧量高，管路与设备的腐蚀机会多。
需要增加克服静水压力的额外能量，水泵功率会增加。
水力平衡相对困难。
闭式系统特点水管路系统不直接与大气相通水泵选型相对于开式比较小（静压）水泵扬程、功率均相对比较小；管路与设备腐蚀机会少；系统相对设计简单；要设有膨胀水箱（定压作用），高度应高于水系统最高点1.5m以上；要有放气阀等阀件。
同程式水系统供回水经过每一环路的管路长度相等；主要是保证各管路系统的阻力大致相同，水流量分配均匀；需设回程管，管道长度长，初投资稍高。
异程式水系统供回水经过每一环路的管路长度不相等；不需回程管，管路短，管路简单、投资低；可能会导致水液量分配不均现象；可在支管上安装流量调节装置；建议安装平衡阀。
二管制水系统热、供冷合用同一管路系统；适用于冬、夏季冷、热负荷分明，过渡季很短或过渡季可不需空气调节的建筑较；夏季供冷、冬季供热、过渡季可采用天然冷源（如新风）冷却的建筑；管路系统简单、初投资省；无法同时满足供冷、供热的要求。
三管制水系统冷、热水供水管同时接至了末端设备（盘管仍为冷、热合用），每个末端设备可独立供冷或供热，供冷，供热回水的管路共用；能同时满足供冷、供热的要求，管路相对简单；在既有供冷又有供热的末端设备同时运行时，回水总管的水温是冷冻水与热水回水的混合温度，这一水温将高于冷水机组正常要求的回水温度而低于热交换器正常运行的回水温度；存在冷热损失，设备能耗将比两者各自独立运行时大得多。
中央空调水系统设计(管道水泵水箱等)PPT课件
（2）变流量系统负荷侧调节方法：
变流量系统对风机盘管机组、新风机组等负荷侧末端设备的能量调 节方法，是在该设备上安装电动二通调节阀，并受室温控制器的控制。
当房间负荷等于
设计值时，电动二通
调节阀开启，冷媒水
流经末端设备。当房
ห้องสมุดไป่ตู้
间负荷低于设计值时
室温控制器使电动二
通调节阀关闭，停止
向末端设备供水。
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5.按照系统中循环泵的配置方式分：
1）单式泵（一级泵）系统：是指冷源侧与负荷侧合用一组 循环泵的系统，它又可分为单式泵定流量系统和单式泵变流量系 统。
2) 复式泵（两级泵）系统：是指冷源侧和负荷侧分别配置循 环泵的系统，也就是说，冷源侧循环泵和负荷侧循环泵是相互分 开的。
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单式泵系统 ： 整个水系统由 以下两个环路 组成：一是冷 源侧环路，它 是指从集水器 经过冷水机组 至分水器这一 环路，按定流 量运行；一是 负荷侧环路， 它是指从分水 器经过空调末 端设备至集水 器的这一环路 按变流量运行
对于向若干台组合式空调机组的表冷器供水的系统，因支管 环路的阻力较之主干管路的阻力大得多，故采用异程式布置。
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（3）如果建筑条件允许，可采用垂直同程和水平同程的布 置方式，不仅容易达到水力平衡，而且省去大量的调试工作量。
（4）为节管材和建筑空间，也可考虑将空调水系统的总立 管设计成异程式（其前提条件是，将立管内流速取小，管径放大） ，这样，有利于节省竖井的空间。而对于各分支环路，根据管道的 长度和支环路的阻力大小，设计成同程式或异程式，并根据管道的 水力计算结果进行压力平衡。
空调水系统设计
空调水系统包括冷（热）媒水系统和冷却水系统两部分。 冷媒水系统是指夏季由冷水机组向风机盘管机组、新风机组或组 合式空调机组的表冷器（或喷水室）供给供水7℃、回水12℃的冷媒 水；在冬季由换热站向风机盘管机组、新风机组等供给供水60℃、 回水50℃的热媒水。 冷却水系统是指利用冷却塔向冷水机组的冷凝器供给循环冷却水 的系统。
水路系统设计
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图6－20 二级泵系统示意图 1－一次泵；2－冷水机组；3－二次泵；4－空调末端；5－旁通管； 6－旁通调节阀；7－二通调节阀；8－膨胀水箱
（四）同程式和异程式
1.
同程式系统 经过每一并联环路的管长基本相等，如 果通过每米长管路的阻力损失接近相等， 则管网的阻力不需调节即可保持平衡。
2.如果按承压需分三个区，下面两个区可按
上述分法，上面一个区在南方地区可设风 冷热泵机组，放在顶层或靠近顶层的技术 层内；在冬季室外温度很低不适用热泵的 地方，夏季可用风冷机组，冬季最上一个 区可用热交换器供热。
空调水管系统实例图
三、水管系统的设计及设备选型
水冷冷水机空调系统
主要设备有
（1）制冷机组 （2）冷冻水泵 （3）末端装置（空气处理机组、风机盘管等） （4）膨胀水箱 （5）水过滤器 （6）补水泵 （7）电子水处理仪或全自动软化水处理装置 （8）冷却水泵 （9）冷却塔
闭式冷（热）水系统
•
•
当空调系统采用风机盘管、诱导器和水冷 式表冷器做冷却作用时，冷水系统宜采用 闭式系统。高层建筑也宜采用闭式系统。 热水系统，一般均为闭式系统。在设计时 应考虑锅炉房或热网在低负荷时供热的可 能性。如低负荷时，不可能供热，则应考 虑其它措施（如电加热等）。
闭式循环的优点 ① 由于管路不与大气相接触，管道与设备不 易腐蚀。 ② 不需为高处设备提供静水压力，循环水泵 的压力低，从而水泵的功率相对较小。 ③ 由于没有回水箱、不需重力回水、回水不 需另设水泵等，因而投资省、系统简单。
GBJ13－86的推荐流速（m/s） 管道公称直径（mm）
管道种类 水泵吸水管 水泵出水管 <250 1.0～1.2 1.5～2.0 250～1600 1.2～1.6 2.0～2.5 >1600 1.5～2.0 2.0～3.0
中央空调(水系统)设计初步教程
L(m3/h)=
X(1.15~1.2)
（4.5~5）℃x1.163
冷冻水流量：在没有考虑同时使用率的情况下选定的机组，可 根据产品样本提供的数值选用或根据如下公式进行计算。如果 考虑了同时使用率，建议用如下公式进行计算。公式中的Q为 建筑没有考虑同时使用率情况下的总冷负荷。
Q(kW) L(m3/h)=
冷却塔的冷却水量=160 ×1.2=192 m³/h，根据就 近原则，选择冷却塔参数表中冷却水量为200m³ 的冷却塔。
四、电子水处理仪、水过滤器的选择
1、产品主要形式
电子水处理仪
“Y”形过滤器
2、电子水处理仪和过滤器的选择
v 空调水系统中使用到的电子水处理仪和水过滤器一
般都按照设备所在管段的管径进行选择。 v 冷却水系统属开式系统，必须使用电子水处理仪； v 冷冻水系统属闭式系统，要求不是那么严格，可以在冷冻
2、空气处理机的选择
v 空气处理机组主要用于处理室内空气和供新风，一般有空调工况和新风工况 两种工作状态。
v 空气处理机组的选择一般由三个主要参数决定：风量、表冷器排管数和机外 余压。
v 先根据系统需要的风量确定空气处理机组的型号，然后根据需要提供的冷量 来决定其排管数，如此便可确定。根据系统需要的余压要求确定余压。
v 3.回水过滤器阻力，一般为3~5mH2O；
v 4.分水器、集水器水阻力：一般一个为3mH2O；
v 5.制冷系统水管路沿程阻力和局部阻力损失：一般为7~10mH2O；
v 综上所述，冷冻水泵扬程为26~35mH2O，一般为28~34mH2O。
v 注意：扬程的计算要根据制冷系统的具体情况而定，不可照
v
注意：一般，选择水泵时，水泵的进出口管径应比 水泵所在管段的管径小一个型号。例如：水泵所在管段 的管径为DN125,那么所选水泵的进出口管径应为DN100。
中央空调水系统简介
包括过滤器、压力表、温度计、排气阀
直燃机水系Байду номын сангаас管路图
塔喷头与水盘之间的高差。
b.估算：根据系统大小，一般在18M～26M之间。 B．冷温水泵的扬程 a.构成：主机阻力损失，末端设备的阻力损失，管路阻力损失。
管路阻力损失包括沿程阻力损失和局部阻力损失。
沿程阻力损失与管道的材质、水在管道中的流速以及管道的长度有关；
局部阻力损失是水流经过滤器、阀门、弯头、三通、大小头等处所产生的 阻力损失。一般局部阻力损失是沿程阻力损失的三倍以上。
• 水泵位于机组进口段时，应将定压点设在水泵入口段； 水泵位于机组出口段时，应将定压点设在机组入口段， 以减小机组承压。
• 3、分、集水器
在空调系统中，为了便于连接通向各个空调分 区的供水管和回水管，设置分水器和集水器，它 不仅有利于个空调分区的流量分配，而且便于调 节和运行管理，同时在一定程度上也起到均压作 用。
中央空调 输配系统简介
空调水系统流程图
空调系统热平衡图
冷却塔的热负荷 Q2=Q1+Q3-Q4
Q1
空调房间 26℃
12℃ 7℃
Q4
直燃机 Q3
37.5℃ 32℃
Q2 冷却塔
Q1--空调负荷 Q2--通过冷却塔散发的热量
Q3--燃烧机产生的热量 Q4--排烟带走的热量
空调水系统
• 1、冷温水系统 • 2、冷却水系统 • 3、冷凝水系统 • 4、卫生热水系统
• 膨胀管一头与膨胀水箱底部相连，另一头与 冷温水泵的入口相接，中间不能安装阀门。
6）水系统主要设备、附件选型
1、水泵 水泵主要性能参数有;流量、扬程、功率、转速等
选型注意事项 A.空调系统常用水泵均为单级离心式清水泵，中小
中央空调水系统讲义
高层建筑空调水系统
高层建筑面积大，层数和房间多，因此，使 用的空调设备也多，空调装置有一个庞大的 水系统。水系统投资比较多，水泵能耗较大， 而且水系统对整个空调系统的使用效果影响 大，是空调设计中的一个重要组成部分。
水系统的任务
将冷、热媒水，按空调房间冷、热负荷的 要求，准确的送至空气处理设备，处理房 间内的空气。
闭式循环的缺点：
蓄冷能力小，低负荷时，冷冻机也需经常开动。
膨胀水箱的补水有时需要另设加压水泵。
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开式循环优缺点
开式循环的优点： 冷水箱有一定的蓄冷能力，可以减少冷冻机的开启时间， 增加能量调节能力，且冷水温度的波动可以小一些。
开式循环的缺点： 冷水与大气接触，循环水中含氧量高，宜腐蚀管路。 末端设备（喷水池、表冷器）与冷冻站高差 较大时，水泵 则须克服高差造成的静水压力，增加耗电量。 如果喷水池较低，不能直接自流回到冷冻站时，则需增加回水池
提高耐压等级，设备价格有所增加。水泵壳体的耐压取决于壳体 的强度和轴封形式。上述设备往往是布置在建筑物的最低层承受静 水压力最大的位置。除此之外，还要考虑空气处理设备、阀门、连 接管件的耐压能力和施工质量等因素。
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水系统竖向分区
水系统的压力分布
水系统处于静止状态时，系统内各 处的压力等于水的静水压力，其大、 小只与该点至膨胀水箱水面垂直高度 hn有关。
Pf = H + h- △P e-f - h4
Pf的工作压力往往会超过冷水机组的工作压力，设 计时，应引起注意。对于高层建筑，应尽量降低水 系统的工作压力，膨胀水箱连接在a点或b点是比较 有利的，连接在a点，膨胀水箱还可以起到排放空气 的作用。
二中央空调水管设计
系统的阻力
增加的阻力
同程式系统：通过增加管道的沿程阻力来实现阻力的增加 异程式系统：通过增加阀门等管道附件的局部阻力来实现阻力的增加
定水量和变水量系统（一）
定水量系统：系统中循环水量为定值，或夏季和冬季分别采用不同
的定水量，负荷变化时，改变供、回水温度以改变制 冷量或制热量的系统。 优点：定水量系统简单，操作方便，不需要复杂的自控设备和变水量 定压控制。用户采用三通阀，改变通过表冷器的水量，各用户之间互 不干扰，运行稳定。 缺点：系统水量均按最大负荷确定，而最大负荷出现的时间很短，即 使在最大负荷时，建筑物各朝向的峰值负荷也不会在同一时间出现。 绝大多数时间供水量都是大于所需要的水量，水泵的无效能很大。另 外，如多台冷冻机和水泵供水，负荷小时，有的冷冻机停止运行，而 水泵却全部运行，则供水温度会升高，会是表冷器等设备的降湿能力 降低，会加大室内的相对湿度。 定水量系统，一般适用于间歇性降温的系统（影院、剧场、大会 议厅等）和空调面积小、只有一台冷冻机和一台水泵的系统。
系统管制（二）
四管制：
冷水和热水的系统完全单独设置供水管和回水管，可以满足高品 质空调环境的要求。 四管制系统能够同时满足供冷和供热的要求，并且配合末端设备 能够实现室内温度和湿度精确控制的要求；由于冷水和热水在管路和 末端设备中完全分离，有助于系统的稳定运行和减小设备的腐蚀。
同程式和异程式
同程式
中央空调水系统的组成（二）
中央空调的水系统包括冷（热）水系统、冷却水系统和冷 凝水系统。 冷却水循环系统：进入到冷水机组的冷凝器的冷却水吸收 冷凝器内的制冷剂放出的热量而温度升高，然后进入室外 冷却塔散热降温，通过冷却水循环水泵进行循环冷却，不 断带走制冷剂凝结放出的热量，以保证冷水机组的制冷循 环。 冷凝水排放系统：排放空调器表冷器表面因结露而形成的 凝结水的水管。
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•空调简介
•中央空调系统分类
1.风机盘管系统
2.全空气系统
3.冷剂系统
•中央空调水系统原理
1.冷冻水系统
2.冷却水系统
•常见水系统设备分类介绍
1.冷冻机
2.空气处理机组
3.风机盘管
4.水泵
5.膨胀水箱
6.冷却塔
7.其它设备
冬天制热，夏天制冷？
1、人的舒适与健康
2、工业产品质量
3、提高劳动效率
所谓空调：
一种技术，保证室内环境符合要求
控制范围：特定的空间（室内）
控制对象：室内空气
控制手段：加热、加湿、降温、降湿、过滤、通风、减振、噪音控制等
１、舒适性空调
目的：为人服务，使人感到舒适、满意，
范围：住宅、办公楼、商店、旅馆、餐馆（茶室、酒吧）、
医院、客用火车、汽车、飞机
等等
特点：控制精度不高２、工艺性空调
目的：为生产、科研等特定对象服务
范围：车间、特定用途的空间（货用的运输工具、核研究和
实验、军事等）
特点：控制精度一般比较高，严格按照工艺要求
中央空调系统是一种处理和分配冷量的系统，通常有3种方式对室内空气进
行降温和升温处理，即根据末端的空气处理形式划分，有如下3种：•水管路送至各个房间的末端（风机盘
管）
•风管道送至各个房间的风口
•制冷剂直接进入每个房间的末端
送风管
回风管
新风管
空调箱AHU
户式中央空调大楼中央空调
户式中央空调或商用空调（室内走冷媒管）
•水冷冷水机组空调系统
•风冷冷水机组空调系统
以水为介质的中央空调水系统，按照冷冻机组划分，可分为下列两
类：
水系统（流量、水温）
风系统
舒适与节能控制系统
（压差变化）
中央空调水系统按照定压方式，分为：•开式系统
•闭式系统
•定水量系统
•变水量系统中央空调水系统按照水量控制方式，分为：•定水量系统控制简单，但节能性差，目前多用于生产工艺等对系统运行稳定性要求高的场合•变水量系统节能性好，但控制较难，目前多
数系统采用定水量/变水量系统，是以末端水量是否变化定义的。
中央空调水系统按照水泵的设置，分为：•一次泵系统
•二次泵系统
中央空调水系统按照管路排列方式，分为：•同程系统
•异程系统
中央空调水系统按照冷热水供应方式，分为：•两管制系统
•三管制系统
•四管制系统
下图为国内某设计院中央空调水系统部件部分图例。
静态平衡阀压差控制阀自动平衡阀
电动平衡二通阀
（TBV-C）
M
动态平衡电动调节阀
（KTM512）
主要设备部件有
•（1）离心机组（风冷热泵）
•（2）冷冻水泵
•（3）水处理设备
•（4）平衡阀
•（5）两通（调节）阀
•（6）末端装置（空气处理机组、风机盘管等）•（7）集水器
•（8）压差旁通阀组
•（9）分水器
•（10）膨胀水箱
主要设备部件有•（1）冷却塔
•（2）冷水机组•（3）冷却水泵•（4）除污器•（5）自动反冲洗过滤器
1—压缩机；2—冷凝器；3—膨胀阀；4—蒸发器
压缩式制冷机工作
原理
压缩式制冷原理如下所示，除此之外，还有吸收式制冷等，不再赘述。
图示为单盘管风机盘管功能示意图。
回风
回水
供水冷凝水
送风
１）在冷冻水管路上设二通电动阀，用恒温控制器控制启闭；
２）三通电动阀控制启闭，使水全通风机盘管或旁通。
2、风量控制：三档风量根据室温变化，控制
三档风速或无极变速，风机可无极调节，
实现冷量无级调节。
1、四管制风机盘管如何控制？
2、风机盘管水量如何计算？
新风
回风
32
x =U - x
0 - 10 volts
0-100%
k2
k3
0-100%
0-100%
k4
k5
x
传感器设定温度U
末端设备控制器
x = 测量的温度
驱动器阀门房间x
流量
能量输出行
程
信号k1
卧式离心泵
立式
离心泵
主要形式
暖通空调水系统涉及到的水泵多数为单级单吸清水离心泵（有时会有管道泵）。
流量大时，也采用单级双吸离心泵，高扬程、小流量的场合，一般采用多级泵。
r -流体的密度，kg/m 3G-流体流量，m 3/s H-水泵扬程，m n-水泵转速，r/min N-水泵功率，kW Nz-水泵轴功率，kW
η-水泵效率，一般为0.5~0.6
η
ρ102GH N Z =
2
121//n n G G =2
2121)
/(/n n H H =3
2121)
/(/n n N N
=
•水泵的性能参数，标志着水泵的性能。
•水泵各个性能参数之间的关系和变化规律，可以用一组性能曲线来表达。
•对同一台水泵，转速一定时，通过试验的方法，可以绘制出相应的一组性能曲线，即水泵的基本性能曲线。
•一般以流量Q为横坐标，用扬程H、功率N、效率η和允许吸上真空度Hs为纵坐标，绘Q～H、Q～N、Q～η、Q～Hs曲线。
一、流量和扬程Q～H曲线
曲线是下降的曲线。
随流量Q的增大，扬程H逐渐减少。
二、流量与轴功率Q～P曲线
•离心泵的轴功率随流量增加而逐渐增加，曲线有上升的特点。
•当流量为零时（阀门关闭），轴功率最小。
三、流量效率Q～η曲线
效率曲线为从最高点向两侧下降的变化趋势。
四、流量与允许吸上真空度曲线
•离心泵流量与允许吸上真空度曲线是一条下降的曲线。
•而离心泵流量与汽蚀余量(HSV或Δh)曲线是一条上升的曲线。
水泵在不同转速下的性能曲线用同一个比例尺，绘在同一坐标内而得
到的性能曲线
第一步：水泵流量的确定
1.冷却水流量：按照如下公式进行计算，公式中的Q为制冷主机制冷量
L(m3/h)=
Q(kW)
（4.5~5）℃x1.163
X(1.15~1.2)
2.冷冻水流量：按照如下公式进行计算。
公式中的Q制冷主机制冷量（供回水温差为5℃）
L(m3/h)=
Q(kW) 5℃x1.163
第二步：水泵扬程的确定
冷冻水泵扬程的组成
•制冷机组蒸发器水阻力
•末端设备（空气处理机组、风机盘管等）表冷器或蒸发器水阻力•各种阀门附件的水阻力
•过滤器阻力
•分水器、集水器水阻力
•冷冻水管路沿程阻力和局部阻力损失
注意：扬程的计算要根据制冷系统的具体情况而定，不可照搬经验值！
冷却水泵扬程的组成
•制冷机组冷凝器水阻力
•冷却塔喷头喷水压力
•冷却塔（开式冷却塔）接水盘到喷嘴的高差•各种阀门附件的水阻力
•过滤器阻力
•制冷系统水管路沿程阻力和局部阻力损失
膨胀水箱•吸收由于温度变化带来的系统水的体积膨胀•有利于系统中空气的排除•保持一定的静压水
加压气体
闭式膨胀水
箱
开式膨胀水箱和闭式膨胀水箱作用相同，但是在水的表面的静压值为0。
保持最小静压值是必要的？
为了防止空气吸入系统
ð系统连接管件可做到不漏水，但对空气并不有效
为了防止气蚀
ð在泵上
ð在阀门上
阀门上的静压随水流速的
升高而降低。
如果静压低于蒸汽压，就
会发生气蚀。
经验法则：
阀门入口处的静压至少应
为阀门上压降的两倍。
圆形逆流冷却塔方形横流冷却塔
冷却塔是利用挟带废热的冷却水在塔内和空气进行接触热交换，通过蒸发作用来散去制冷空调系统中产生的废热的一种设备。
电子水处理仪。