中央空调_第5章水系统设计
水系统中央空调设计及概算
水系统中央空调设计及概算一、水泵选型（1） 水泵流量：冷却水流量L （m3/h ）=)2.1~15.1(163.1)5~4()(⨯⨯kw Q ;Q 为制冷主机制冷量（2） 冷冻水流量：L （m3/h ）=163.1)5~4()(⨯kw Q（3） 水系统水管管径的计算：D （m ）=)/(3600785.0)/(3s m V h m L ⨯⨯DN100-DN250时V 取1.5m/s 左右，小于DN100时，流速小于1.0m/s ，管径大于DN250时，流速再加大；管径：DN15/20/25/32/40/50/70/80/100/125/150/200/250/300/350/400/450/500/600 水泵进出水管径比水泵所在管段小一个型号（需使用大小头）（4） 冷冻水泵扬程：1制冷机组蒸发器水阻力：一般为5-7m 水；2 末端设备表冷器（空气处理机组、风盘）水阻力：一般为5-7m 水3 回水过滤一般3-5m 水4 分集水器一般3m 水5 制冷系统水管路沿程阻力和局部阻力损失：一般7-10m 水冷却水泵扬程:1制冷机组冷凝器水阻力：一般为5-7m 水；2 冷却塔喷头喷水压力2-3m 水3冷却塔积水盘到喷嘴高差2-3m 水4 回水过滤阻力一般3-5m 水5 制冷系统水管路沿程阻力和局部阻力损失：一般5-8m 水补水泵扬程：沿程和局部阻力与系统最高点距补水接管处垂直距离；沿程和局部为3-5m 水 。
二、冷却塔选择1冷却塔台数与制冷机组数量对应2冷却塔流量=冷却水流量*1.23电子水处理仪安装在冷冻水系统管中或膨胀水箱进水管中三、膨胀水箱膨胀水箱按冷冻水系统总水容量的2%-3%取，一万平米建筑容积2-4立方米。
冷冻水系统水容量=（1.3空调，1.9采暖）*建筑面积四、空气处理机由风量、表冷排管数、机外余压确定。
三、阀门选择见阀门知识。
格力中央空调设计培训.pptx
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风管压头计算
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铜管最大连接管长度
注： 连接管越长，冷量衰减越大。 如果连接管超过8（以液管为准），则需追加制冷剂。
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机外静压
高静压、普通静压、0静压 B系列超薄风管式内机静压为0，适用于 不接风管的场合,卧室、宾馆客房。 A1系列风管式内机2.6-5kw静压为20pa,6.5kw为 25pa,10-14kw为30pa。适用于办公室、餐厅等。 高静压风管式内机10-12kw为100pa。适 用于办公室大厅、餐厅大厅，对噪声要求 相对较低的场所。
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室内机安放位置
a：送回风无阻挡的地方， b：出风口尽量在一面墙的居中位置， c：送风对面墙最好小于5米， d：室内机最好不在卧室床头上方和家电的上方 e：室内送风口尽量不在掉角之处（特别征对大
于20米的空间）以防气流分布不均匀， f：检修口开口尺寸为400mm*400mm。
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室外机安放位置
氟系统
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格力风管机
最薄为220mm 最厚为300mm
机身高度185mm, 业界最薄
A2系列风管机
B系列超薄风管机
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组合示意图
风管机的基本组成包括室外机、管道系统（风 系统和氟系统）和风管式室内机。
一次冷媒 循环系统
室外机
室内机
风管送风机组
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水系统：主机（室外机）与末端（风机盘管）之间采用水管（可 用：PP-R管、镀锌钢管、无缝钢管等）相连，而水管内部通过的 是水，即：以水作为冷（热）源的载体。故称之为水系统。
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民用建筑空调面积冷指标（推荐）
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空调负荷计算
单位面积冷负荷指标法
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。
中央空调系统之空调水循环系统
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空调水系统的形式
四管制供水方式有两种。 1）空调设备只有一个热交 换器(俗称单盘管)时，在 热交换器的进出水管处均 设置由室内温控器控制的 三通阀，根据室温控制需 要使冷水或热水进出空调 设备(不同时进出)。
a
四管制系统
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空调水系统的形式
2）空调设备有两个热交换器(俗 称双盘管)，分别接冷水管路系 统和热水管路系统，使冷、热 两个水系统完全独立。
➢ 并联管路间不需要 怎么调节很容易实 现阻力平衡。
➢ 系统的水力稳定性 好，流量分配均匀。
同程管
同程式系统
a)垂直同程系统 b)水平同程系统
a
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空调水系统的形式
2、异程式系统
各并联环路管道总长度不 相等的水系统。
优点 管路简单、节省管材，
▪ 当系统中部分空调设备不使 用时，水流量减少，水系统 阻力将增大。
▪ 为了保持系统内压力稳定， 当分水器和集水器间压差超 过压差控制阀9的设定值时， 阀门开启，部分水量由分水 器7经旁通管直接流入集水 器8，然后返回至冷水机组 或锅炉, 以保证冷水机组或
锅炉的定流量运行。
a
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空调水系统的工艺流程
a
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空调水系统的形式
三、同程式和异程式系统 按同一并联环
路中，各空调 设备的供回水 管路的管道总 长是否大致相 等划分。 1、同程式系统 各并联环路的 管道总长度基 本相等的水系 统。
同程式系统
a)垂直同程系统 b)水平同程系统
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空调水系统的形式
同程式系统特点
➢ 系统中有一根同程 管，使得并联的各 支路水阻力相等或 大致相等。
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空调水系统的工艺流程
中央空调水系统设计原则以及例析
中央空调水系统设计原则以及例析水系统的设计是设计中的关键环节，也是调配好中央空调主机和末端的重要渠道。
水系统的设计除了管路之外，还包括了以及冷却塔之类的动力及储存换热设备，也是中央空调系统设计里面最难的部分，下面制冷快报就以一款中央空调系统水系统的实际设计为例，详细介绍下水系统设计原则及注意事项。
1、空调水系统的设计原则l空调水系统设计应坚持的设计原则是：力求水力平衡;防止大流量小温差;水输送系数要符合规范要求;变流量系统宜采用变频调节;要处理好水系统的膨胀与排气;要解决好水处理与水过滤;要注意管网的保冷与保暖效果。
中央空调水系统⑴、水系统设计应力求各环路的水力平衡la、技术要求l空调供冷、供暖水系统的设计，应符合各个环路之间的水力平衡要求。
对压差相差悬殊的高阻力环路，应设置二次循环泵。
各环路应设置平衡阀或分流三通等平衡装置。
如管道竖井面积允许时，应尽量采用管道竖向同程式。
(2)防止大流量小温差la、造成大流量小温差的原因设计水流量一般是根据最大的设计冷负荷(或热负荷)再按5℃(或10℃)供回水温差确定的，而实际上出现最大设计冷负荷(或热负荷)的时间，即按满负荷运行的时间仅很短的时间，绝大部分时间是在部分负荷下运行。
水泵扬程一般是根据最远环路、最大阻力，再乘以一定的安全系数后确定的，然后结合上述的设计流量，查找与其一致的水泵铭牌参数而确定水泵型号，而不是根据水泵特性曲线确定水泵型号。
因此，在实际水泵运行中，水泵实际工作点是在铭牌工作点的右下侧，故实际水流量要比设计水流量大20%-50%。
在较大的水系统设计中，设计计算时常常没有对每个环路进行水力平衡校核，对于压差相差悬殊的环路，多数也不设置平衡阀等平衡装置，施工安装完毕之后又不进行任何调试，环路之间的阻力不平衡所引起的水力工况、热力工况失调象现只好靠大流量来掩盖。
避免大流量小温差的方法考虑到设计时难以做到各环路之间的严格水力平衡，以及施工安装过程中存在的种种不确定因素，在各环路中应设置平衡阀等平衡装置，以确保在实际运行中，各环路之间达到较好的水力平衡。
中央空调工程设计(氟系统及水系统).ppt
计算公式：
室内机实际能力=选用的室外机能力×(室内机能力/系统室内机总能力) ×配管修正系数
室内机能力校验
校核：
室 外 机 高 度 H (M)
50 40 30 20
室外机(10马力)
% 100 98
96
94
92
90
88
86
84
82
80
78
0 - 10 - 20 - 30 - 40 - 50
10
20
新风量(m3/h)=换气次数×房间容积
※对于一般性场合，如无特殊要求且室温波动范围在±1℃则可选用换 气次数为5次/小时。
新风量的确定
◆换气次数推荐值
场合 房间类型 起居室、客厅 换气次数 6 场合 房间类型 洗手间、浴室 换气次数 10
一般民居
浴室
厕所 厨房 饭店
6
10 15 6 10 20 5 5 8 8
新风量的确定
◆室内人员占有面积表 房间类型 餐厅、咖啡屋、小吃店 酒吧 超市 普通办公室 旅店 室内娱乐和运动场所 会场 ※当人均占有面积超过10m2时，按10m2来计算。 人均面积（m3） 3 2 3 5 10 2 0.5～1
新风量的确定
◆对于一些废气量大的场合或者一些工艺型场合，一般应根据换气次 数来计算新风量。 计算公式：
机型选择
室内机形式：
四面出风嵌入式
一面出风嵌入式
标准风管天井式
高静压风管天井式
低静压风管天井式
座吊两用式
薄形风管机
壁挂式
机型选择
第二步：对室内机进行合理分组 ◆对于大型的项目或因建筑结构和房间用途不同导致使用特点存在差 异，应对空调面积进行合理分区。 在系统设计中，一般分区方法为按建筑的负荷特性分区： ◆将建筑物平面分为直接受外界条件影响的周边区域(外区)和不直接 受影响的内部区域(内区)； ◆在大型项目中，对于其周边区域可根据方位进行分区； ◆如果室内的人员密度和室内设备密度有较大差异时，应根据不同密
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
12
吸烟室
20
公共厕所
6
走廊
20
电影放映室
6
观众厅
娱乐场所
12
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
中央空调水系统设计 ppt课件
（1）定流量系统负荷侧调节方法：
定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三通调节阀，并受室温控 制器的控制。
在夏季，当 房间的负荷等于设 计值时，电动三通 调节阀的直通阀座 打开，旁通阀座关 闭，冷媒水全部流 经末端设备。当房 间负荷减少时，室 温控制器使直通阀 座关闭，旁通阀座 开启，冷媒水旁流 过末端设备，直接 进入回水管网。
溢流用测量冷却水的导电率反映了浓度大小来控制使各种杂质浓度得到稀释64523空调水系统管路的水力计算不论是冷热媒水管道还是冷却水管道水力计算的任务均在于根据管段的流量和给定的管内水流速度确定管道直径然后计算管路的沿程阻力和局部阻力以此作为选择循环泵扬程的主要依据之一
中央空调水系统设计
§5.1空调水系统设计
降相差较悬殊的情况。对于负荷侧压力降较小的环路来说，循环泵
的压力对该环路有较多的富余，此时只好利用分水器上通向该环路
的阀门节流掉，形成无效的能量消耗。
3）当空调冷媒水系统的规模和总压力损失均不太大、各分区
供水环路彼此间的压力损失相差不太悬殊时，冷媒水循环泵宜采用
单式泵。
中央空调水系统设计
复式泵系统 ： 由冷水机组、 供回水总管、 一次泵和旁通 管组成一次环 路，也称冷源 侧环路；由二 次泵、空调末 端设备、供回 水管路与旁通 管组成二次环 路，也称负荷 侧环路。
中央空调水系统设计
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。
中央空调基础的知识点整理
目录第一部分中央空调基础知识一、有关空调的基础知识1、空调的基本概念2、空调的分类3、有关空调的常用术语4、常用空调计量单位及换算5、几种常见空调主机形式6、中央空调机组分类二、中央空调工作原理1、空调的制冷工作原理2、空调的制热工作原理3、空调系统的组成部分第二部分中央空调方案设计基础知识介绍一、各类建筑物空调负荷估算值二、空调方案比较确定三、制冷主机选型四、末端设备选型1、风机盘管选型2、空调机组选型五、空调水系统设计1、空调水系统的设计原则2、各种空调水系统的优缺点比较3、冷却水系统设计4、冷冻水系统设计5、冷凝水系统设计六、空调风系统设计1、空调风系统设计原则2、空调气流组织分布3、空调风管管径及风口尺寸计算第三部分中央空调工程造价第四部分中央空调施工简介第五部分净化空调简介第六部分采暖工程简介第七部分部分经典案例介绍第一部分中央空调基础知识一、有关中央空调的基础知识1、空调的基本概念1.1什么是空调？答：对空气进行适当的处理，使室内空气的温度、相对湿度、压力、洁净度和气流速度等参数能保持在一定范围内。
这种制造室内气候环境的技术措施，称为空气调节，简称空调。
1.2空气调节的任务？答：在一定的范围内保持室内的温度和相对湿度，是空调最基本的任务。
空调环境要求的最佳温度和最佳相对湿度，分别称为温度基数和相对湿度基数。
空调环境允许的温度和相对湿度的波动值，称为空调精度。
舒适性空调对空调精度无严格的规定，工艺性空调、净化性空调对空调精度则有明确规定。
1.3什么是制冷剂，其工作原理是什么？答：在被冷却对象和环境介质之间传递热量，并最终把热量从被冷却对象传给环境介质的制冷机中进行制冷循环的工作物质。
其工作原理是制冷剂在蒸发器内吸收被冷却物质的热量而蒸发，在冷凝器中将所吸收的热量传给周围的空气或者水，而被冷却为液体，往复循环，借助于状态的变化来达到制冷的作用。
1.4什么是载冷剂，其工作原理是什么？答：将制冷装置的制冷量传递给被冷却介质的媒介物质。
中央空调系统简介水系统
• 闭式冷却塔让循环水在密闭回路的铜盘管内流动，循环 水不直接与空气接触，循环水不会出现浓缩、污染而发 生水质变化，提高了冷却系统的安全性，是循环水的管 理变得容易。其缺点是体积大，初投资高。
• 二级泵系统：冷/热源侧与负荷侧分别配备循环水泵。一 般冷热源侧设置定流量一次水泵，以维持一次环路水流 量基本不变；负荷侧设置二次泵，组成二次环路。复式 泵可实现水泵变流量，节省输送能耗，能适应供水分区 不同压降，系统总压力低；但系统较复杂，初投资稍高。
一次泵水系统图
6
4
3
7
1-一 次 泵 2-制 冷 机 组
b．按水路流程分类 • 同程式系统：供、回水干管中的水流方向相同，
经过每一环路的管路长度相等。水量分配、调节 方便，便于水力平衡；但需设回程管，管道长度 增加，初投资稍高。 • 异程式系统：供、回水干管中的水流方向相反， 经过每一环路的管路长度不等。无须回程管，管 道长度较短，管路简单，初投资稍低；但水量分 配、调节较难，水力平衡较麻烦。 • 水系统立管或水平干管距离较长时，通常采用同 程式布置；建筑层数较少、水系统较小时，可采 用异程式布置，但所有支管上均应装设流量调节 阀以平衡阻力
3-末 端 装 置
4-电 动 阀
5-压 差 旁 通 阀
6-膨 胀 水 箱
7-自 动 排 气 阀
5
集水器
1
2
分水器
软化水补水
二次泵水系统图
例析中央空调冷却水系统设计方案
例析中央空调冷却水系统设计方案1 总体方案设计考虑实际应用的高效性、节能性及建筑特点和空调工程，此设计采用目前空调系统中应用最为广泛的机械通风冷却塔循环水系统，选择在地下一层机房内放置HYS系列水冷式螺杆冷水机组一台。
2 设计方案阐述2.1 冷却水循环系统的冷却水量2.2 冷却塔冷却塔的作用是使需要冷却的水在塔内主要借助于水的蒸发冷却作用而得到降温。
为了充分利用水自愿，降低城市自来水供水官网的负荷，同时也为了降低运行费用，用于空调制冷系统冷凝器的冷却水都是采用冷却塔处理而循环使用的。
冷却塔有开式环路冷却塔和闭式环路冷却塔两大类。
一般常见的冷却塔多为开式环路冷却塔。
从构造上来分，目前使用的定型冷却塔产品大致有：逆流式、横流式、蒸发式和引射式四种类型。
通常后三种的外形以方形（或矩形）为主，第一种则有方形和圆形两种外形。
逆流式冷却塔常用于制冷空调系统，横流式冷却塔常用于热负荷较大的工业水冷却。
2.3 冷却塔的选择首先应根据工程设计资料计算需要的冷却水量（一般情况下可以按1KW制冷量配用冷却水量0.25～0.50m3/h估计），然后根据对冷却塔的技术要求选择型号规格。
在选定时，尚需复核所选择冷却塔的尺寸（指占地面积和高度）是否适合现场的安装条件，要根据冷却塔的运行质量核算冷却塔安装位置的楼板（或屋面板）结构的承受能力。
要重视所选冷却塔在运行时的噪声水平，使满足环境噪声要求。
选择理想的冷却塔还要重视它的能耗指标和价格以及飘散现象对周围环境的影响。
从冷却塔流出的冷卻水温度与进塔空气的湿球温度之差叫做冷幅高。
一般（t2-ts）为4～6℃。
冷却塔出水温度t2应当等于冷凝器的进水温度。
冷却塔的进、出水温差△t=（t1-t2）称为冷却度。
根据冷却度不同，机械通风式冷却塔可分为标准型（△t=5℃左右）、中温型（△t=10℃左右）和高温型（△t=20℃左右）三种。
根据冷却水量和冷却水供、回水温度便可以选择冷却塔。
冷却水的冷却效果主要取决于空气的湿球温度（为28.2℃），因此，冷却塔产品的技术资料都是在既定的空气湿球温度下（一般是28℃）的数据。
水系统中央空调设计及概算教程
水泵的选择
目前管径的尺寸规格有： DN15、DN20、DN25、DN32 、DN40、DN50、DN70、DN80、DN100、DN125、DN150、 DN200、DN250、DN300、DN350、DN400、DN450、DN500、 DN600
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。
• 5.管道制作、安装、保温等费用，一般为设备费的20%~40%。（根据 系统的复杂程度来确定）。
• 6.电气费、土建费用（应另行计算）。
• 7.工程设计费，取以上所有费用合计的2.5%~3%。
补水水泵扬程的计算： ◆补水水泵扬程为系统最高点距补水泵接管处的垂直距离和
补水管路的沿程阻力损失和局部阻力损失。 ◆沿程阻力损失和局部阻力损失一般为3~5mH2O。
4、水泵参数表（部分）
型号 SLS150-315 SLS150-315A SLS150-315B
流量
（m3/h）
（L/S）
140
38.9
离心式冷水机组
以离心式制冷压缩机为主机的冷水机 组，称为离心式冷水机组。目前使用有 单级压缩离心式冷水机组和两级压缩离 心式冷水机组。
离心式冷水机组适用于大中型建筑物 ，如宾馆、剧院、办公楼等舒适性空调 制冷，以及纺织、化工、仪表、电子等 工业所需的生产性空调制冷，也可为某 些工业生产提供工艺用冷水。
200
55.6
260
72.2
131
36.4
189
51.9
243
67.5
121
33.6
173
48.1
225
精编中央空调工程设计(氟系统及水系统)资料
◆冷媒管长度的限制
◆室内外机组的配置比例的要求 室内机的总名义能力必须在其对应的室外机名义能力的110%范
围内,否则会因回油问题导致压缩机的寿命降低和故障。 ◆各室外机可连接的最大室内机台数。
机型选择
查设备型录选用室外机为： MDV-335(12)W/S-830i ，其连最大连接室 内机数量为11台＞8台。
类别
型号
室内机实际能力
室内机 室内机 室内机
MDV-D28T3/N1-A MDV-D45T2/N1 MDV-D56T3/N1-A
=33.5×0.933×(2.8/31.4)=2.8 =33.5×0.933×(4.5/31.4)=4.5 =33.5×0.933×(5.6/31.4)=5.6
对室内机进行合理分组
选择室外机
机型选择
第一步：选择室内机组
◆选择室内机组时，首先应根据负荷计算的结果，其次需要考虑房间 的使用特点、天花造型、家具布置情况和室内机组工作的特点(尤其 是气流组织形式和具体操作控制方式)。
要点： ◆所选择的室内机能力一般应不小于所计算出来的房间负荷。 ◆选择室内机时应综合考虑室内的噪声标准，空气质量要求，并结合
空调项目设计流程
施工设计：
◆施工图纸绘制 ①充分考虑施工可行性(施工条件、施工工期和供货周期)。 ②各种设备应在图上明确标识，有特殊设计时应注明。 ③与关联工程方进行必要协调。
※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。
水路系统设计
8 4
5 6 1 2 3
7
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
空调水系统设计
一、空调管路系统的设计原则空调管路系统设计主要原则如下：1．空调管路系统应具备足够的输送能力，例如，在中央空调系统中通过水系统来确保渡过每台空调机组或风机盘管空调器的循环水量达到设计流量，以确保机组的正常运行；又如，在蒸汽型吸收式冷水机组中通过蒸汽系统来确保吸收式冷水机组所需要的热能动力。
2．合理布置管道：管道的布置要尽可能地选用同程式系统，虽然初投资略有增加，但易于保持环路的水力稳定性；若采用异程系统时，设计中应注意各支管间的压力平衡问题。
3．确定系统的管径时，应保证能输送设计流量，并使阻力损失和水流噪声小，以获得经济合理的效果。
众所周知，管径大则投资多，但流动阻力小，循环水泵的耗电量就小，使运行费用降低，因此，应当确定一种能使投资和运行费用之和为最低的管径。
同时，设计中要杜绝大流量小温差问题，这是管路系统设计的经济原则。
4．在设计中，应进行严格的水力计算，以确保各个环路之间符合水力平衡要求，使空调水系统在实际运行中有良好的水力工况和热力工况。
5．空调管路系统应满足中央空调部分负荷运行时的调节要求；6．空调管路系统设计中要尽可能多地采用节能技术措施；7．管路系统选用的管材、配件要符合有关的规范要求；8．管路系统设计中要注意便于维修管理，操作、调节方便。
二、管路系统的管材管路系统的管材的选择可参照下表选用：三、供回水总管上的旁通阀与压差旁通阀的选择在变水量水系统中，为了保证流经冷水机组中蒸发器的冷冻水流量恒定，在多台冷水机组的供回水总管上设一条旁通管。
旁通管上安有压差控制的旁通调节阀。
旁通管的最大设计流量按一台冷水机组的冷冻水水量确定，旁通管管径直接按冷冻水管最大允许流速选择，不应未经计算就选择与旁通阀相同规格的管径。
当空调水系统采用国产ZAPB、ZAPC型电动调节阀作为旁通阀，末端设备管段的阻力为0.2MPa时，对应不同冷量冷水机组旁通阀的通径，可按下表选用：冷冻水压差旁通系统的选择计算在冷冻水循环系统设计中，为方便控制，节约能量，常使用变流量控制。
中央空调_第5章水系统设计
开式系统的缺点：
◆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 池和回水泵。
◆如果采用自流回水，回水的管径较大，会增加投资。
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闭式系统的定义
冷水机组
冷凝器 蒸发器
图例
F
名称 碟阀 水流开关 过滤器 浮球阀 压力表 温度表
图例
L1 L2
名称 避震接头 水泵 止回阀 排气阀 冷冻水供水管 冷冻水回水管
空调末端 空调末端
平衡阀是一种具有特殊功能的阀门，具有良好的流量特性，能够合理分配
流量，实现流量定量，可以有效地解决供热（空调）系统中存在的室温冷
第五章 中央空调水系统设计
张海涛
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❖ 中央空调水系统的作用就是将冷热媒水,按空 调房间冷热负荷的要求,准确送至空气处理设 备,处理房间内的空气.水系统投资比较多,水 泵能耗较大,而且水系统对整個空调系统的使 用效果影响大,是空调设计中的一个重要组成
部分。
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中央空调水系统
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缺点：系统复杂，投资大
HEAT
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COOL
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定水量系统
定水量系统中的水量是不变的，它通过改变供回水温差来适应 房间负荷的变化。这种系统各空调末端装置，采用受设在空调房间 内的温控器控制的电动三通调节阀调节。
◆负荷增加时，供回水温差会适当增大； ◆负荷减小时，供回水温差会适当减小。
（如阀门突然关闭、水泵机组突然停车）使水的流速突然发生变化，从而引起压
中央空调水系统设计
中央空调水系统：（1）开式和闭式开式系统：设有一个蓄水池，当水池容量较大时，具有一定的蓄冷能力。
缺点是当末段设备与水池的高差较大时，要求水泵具有较大的扬程；在水泵停用后，管内直接与大气相通，加剧了管道内表面腐蚀，使管道的寿命缩短；系统末端设备的水利平衡较难实现。
闭式系统：系统中介质不与空气接触，对管路、设备的腐蚀性小。
必须设置一定的定压设备，以保持建筑高端水管充满水，如采用膨胀水箱，水箱的水位应高出最高的系统水管1.5M以上，如采用气体定压罐，定压罐压力应高出系统内最低的静水压力点15kPa以上。
（2）同程和异程：同程系统：各并联环路中水的流程基本相同，系统水路容易实现平衡，流量分配均匀。
缺点是管路布置复杂，管路长，初投资费用大。
异程系统：管路布置简单，节省管路及其占用空间，初投资比同程系统低。
缺点是水流量分配不均，系统很难实现平衡。
（3）水路计算：在已知水流量和推荐流速下，确定水管管径及水流动阻力。
水系统水管管径的简易计算公式：在空调系统中所有水管管径一般按照下述公式进行计算：L(m3/h)D(m)= 0.785x3600xV(m/s)公式中：L----所求管段的水流量V----所求管段允许的水流速根据计算结果，可选取和公称直径数值最为接近的管径来确定所求管段的管径。
一般，当管径在DN100到DN250之间时，流速推荐值为1.5m/s左右,当管径小于DN100时,推荐流速应小于1.0m/s,管径大于DN250时，流速可再加大。
进行计算是应该注意管径和推荐流速的对应。
（4）冷冻水系统设计：a: 冷冻水泵扬程的组成.制冷机组蒸发器水阻力：一般为5~7mH2O；（具体可参看产品样本）.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：一般为5~7mH2O；（具体值可参看产品样本）.回水过滤器阻力，一般为3~5mH2O；.分水器、集水器水阻力：一般一个为3mH2O；.制冷系统水管路沿程阻力和局部阻力损失：一般为7~10mH2O；综上所述，冷冻水泵扬程为26~35mH2O，一般为32~36mH2O。
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空调末端
空调末端
水泵停泵时水倒流会形成一种叫水锤现象,在有压力管路中，由于某种外界原因 （如阀门突然关闭、水泵机组突然停车）使水的流速突然发生变化，从而引起 压强急剧升高和降低的交替变化，为种水力现象称为水击或水锤。有可能会把 水泵的叶片打坏,一般水泵出水口后,会有止回阀,这样会把这种伤害降到最低
水系统的组成
水系统的组成
冷却水系统原理图：
水系统的组成
电子水处理仪：用于处理水质，除去长时间循环的冷 水，冷却水的重碳酸盐、细菌、藻类等。目前用得最 多的是高频电子水垢处理仪。传统的是定期向系统中 投入一定量的药物清洗剂。
水系统的组成
水流开关：当水流开关感应到通过热交换器的水流量 过低时，该装置会使机器停止运行。安装时尽量安装
T
风机盘管
同程式系统
定义：
经过每一并联环路的管长基本相等，阻力相近；若通过每米长管 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。
优点：
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。
缺点：
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。
T T T
风机盘管
风机盘管
风机盘管 回水 供水
异程式系统
定义：
经过各并联环路的管长不等，管路的阻力不等；需在各并联管网 上增加相应的调节阀来调节水网平衡。
优点：
异程式系统简单，耗用管材少，施工难度小。
缺点：
各并联环路管路长度不等，阻力不等，流量分配难以平衡。
T T T
风机盘管
风机盘管
风机盘管 回水 供水
T
风机盘管
变水量系统
变水量系统是通过改变空调负荷侧的水流量来适应房间负荷的变 化。这种系统各空调末端装置，采用受设在空调房间内的温控器控制 的电动二通调节阀调节。 ◆ 风机盘管一般采用双位调节(即通或断)的电动二通阀。 ◆新风机和风柜一般采用比例调节(开启度变化)的电动二通阀。 ◆在负荷减小时，为使供回水能平衡，必须在供回水集管间装旁通 管，且应在旁通管上设置压差旁通阀。
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。
闭式系统示意图：
风机盘管
风机盘管
换热器
闭式系统的优缺点
闭式系统的优点：
◆由于管路不与大气相接触，管道与设备不宜腐蚀。 ◆不需为高处设备提供的静水压力，循环水泵的压力低，从而水泵
的功率相对较小。
◆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。
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。
风机盘管
风机盘管
缺点：系统复杂，投资大
HEAT COOL
定水量系统
定水量系统中的水量是不变的，它通过改变供回水温差来适应 房间负荷的变化。这种系统各空调末端装置，采用受设在空调房间 内的温控器控制的电动三通调节阀调节。 ◆负荷增加时，供回水温差会适当增大； ◆负荷减小时，供回水温差会适当减小。
膨胀水箱 冷水机组
接自来水管 接排水管
膨胀管
F
冷 凝 器 蒸 发 器
冷冻水泵 一用一备
△P
L1 L2
图
F
例
名 称 碟阀 水流开关 过滤器 浮球阀 压力表 温度表
图
例
L1 L2
名 称 避震接头 水泵 止回阀 排气阀 冷冻水供水管 冷冻水回水管
空调末端
空调末端
平衡阀是一种具有特殊功能的阀门，具有良好的流量特性，能够合理分配 流量，实现流量定量，可以有效地解决供热（空调）系统中存在的室温冷 热不匀问题。由于该阀上设有开启度指示，开度锁定装置及用于流量测定 的测压小阀，所以只要在各支路及用户入口装上适当规格的平衡阀，并用 专用智能仪表进行一次性调试后锁定，将系统的总水量控制在合理范围 内，从而克服了“大流量、小温差”的不合理现象，但由于价格较贵，一 般 用于末端装置很多的大型系统和精度要求较高的情况。
水系统的组成
膨胀水箱 冷水机组
接自来水管 接排水管
膨胀管
F
冷 凝 器 蒸 发 器
冷冻水泵 一用一备
△P
L1 L2
图
F
例
名 称 碟阀 水流开关 过滤器 浮球阀 压力表 温度表
图
例
L1 L2
名 称 避震接头 水泵 止回阀 排气阀 冷冻水供水管 冷冻水回水管
空调末端
空调末端
过滤器：空调系统安装过程 中，水管内会流下一些泥砂 之类的脏物，水系统在长期 运行中，会不断产生一些锈 之类的污物。为了防止空调 设备传热管污染及系统局部 发生堵塞，要求在冷水机组 热源等重要设备水流入口 处，设置过滤器。
第五章 中央空调水系统设计
张海涛
中央空调水系统的作用就是将冷热媒水,按空 调房间冷热负荷的要求,准确送至空气处理设 备,处理房间内的空气.水系统投资比较多,水 泵能耗较大,而且水系统对整個空调系统的使 用效果影响大,是空调设计中的一个重要组成 部分。
中央空调水系统
5.1中央空调水系统概述
一 水系统的分类
膨胀水箱 冷水机组
接自来水管 接排水管
膨胀管
F
冷 凝 器 蒸 发 器
冷冻水泵 一用一备
△P
L1 L2
图 例
F
止回阀：主要用于阻止介 质倒流。主要安装在水泵 的出水段。
名 称 碟阀 水流开关 过滤器 浮球阀 压力表 温度表
图 例
L1 L2
名 称 避震接头 水泵 止回阀 排气阀 冷冻水供水管 冷冻水回水管
水系统的组成
膨胀水箱 冷水机组
接自来水管 接排水管
膨胀管
F
冷 凝 器 蒸 发 器
冷冻水泵 一用一备
△P
L1 L2
图
F
例
名 称 碟阀 水流开关 过滤器 浮球阀 压力表 温度表
图
例
L1 L2
名 称 避震接头 水泵 止回阀 排气阀 冷冻水供水管 冷冻水回水管
空调末端
空调末端
温控电动二通阀或三通阀：根据负荷控制温度，如果夏季室温低于整定值 时，通过电动阀调节或关断来调节水量。另外，电动阀与风机盘管的风机 电源连锁，当风机盘管停止使用时，电动阀随之关闭停止供水。
◆按调节方式可分为：定水量和变水量
开式系统的定义
开式系统定义：
◆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。
开式系统示意图：
风机盘管
风机盘管
换热器
开式系统的优缺点
开式系统的优点：
◆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。
三、水系统的设计原则
5.2水系统的分区、承压和定压
1.空调分区
(1) 分区的原则：空调水系统是否要分区，主 要由空调末端设备和制冷设备的允许承压来考虑。 一般来说，当建筑总高度H>100m时，冷媒水系统宜 竖向分区.
a
△P
b
L1 L2
图
F
例
名 称 碟阀 水流开关 过滤器 浮球阀 压力表 温度表
图
例
L1 L2
名 称 避震接头 水泵 止回阀 排气阀 冷冻水供水管 冷冻水回水管
空调末端
空调末端
二、冷却水系统的主要形式
1.直流式冷却水系统 2.混合式冷却水系统 3.循环式冷却水系统
循环式冷却水系统
1.利用喷水池冷却 2.利用冷却塔冷却 （1）单独配套相互独立的冷却水系统 （2）共用供回水管的冷却岁循环系统 a.下水箱式冷却水系统 b.上水箱式冷却水系统 c.多台冷却塔并联运行的冷却水系统 （3）冷却塔供冷系统
水系统的组成
膨胀水箱 冷水机组
接自来水管 接排水管
膨胀管
F
冷 凝 器 蒸 发 器
冷冻水泵 一用一备
水系统仪表：为了空调 系统调试和运行管理方 便，水系中要求设置一 些必要的仪表，如： ◆主要设备进、出口， 一般需要设置测压装置， 以便了解水系统中的压 力分布情况及设备的阻 力。 ◆水温发生变化的地点， 应设置测温装置，如冷、 热源设备进、出口。
闭式系统的缺点：
◆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。
两管制水系统
定义：
冷水系统和热水系统采用相同的供 水管和回水管，只有一供一回两根水管 的系统。
风机盘管
优点：
两管制系统简单，施工方便。
风机盘管
缺点：
不能用于同时需要供冷和供热的场
所。
HEAT COOL
单式泵系统和复式泵系统
单式泵
冷（热）源侧与负荷侧合用一组循环水泵
特点：
单式泵系统简单，初投资省。但是不能调节系 统流量，在低负荷时不能减少系统流量以节约 能耗。常用于小型建筑物的空调系统中，不能 适应供水半径相差悬殊的大型建筑物的空调系 统中
复式泵
冷（热）源测与负荷侧分别配备循环水泵
水系统的组成
水系统阀门：
闸阀
截止阀
蝶阀
蝶阀
水系统中设置的阀一般有两个作用：一是起调节用，调节 管网中的水量，另外是起关断作用，如变换季节时的冷、 热源转换，或设备检修时，用阀门关断。
水系统的组成
膨胀水箱 冷水机组
接自来水管 接排水管
膨胀管
F
冷 凝 器 蒸 发 器冷冻水泵Leabharlann 一用一备△PL1 L2
图 例
水系统的组成
膨胀水箱