高层建筑空调水系统讲解
高层建筑商业楼暖通空调系统设计的分析
【 关键词 】 高层 建筑 暖通 空调
1工 程 概 况
该 工程 由两座 25层大楼 、四层裙楼 及高 大共 享大 厅组成 。主要 功能 为商业 、接 待 、办证 、办公 、文化 活动 用 房 以及 城 市模 型展厅 等 。地下 室 一层 ,平 时作 为车库 和 设备 用 房 。该 工程 总建 筑面 积 :
系 统 。B 座 空 调 水 系 统 原 理 图 如 图 1所 示 。
时,当燃气管道线 路故障或气 站检修停 气的特殊情 况下 ,可设 定一 台 为油气 两用 机 ,备 有油 箱 ,可 以保 证大 楼空 调安 全 稳定 运行 。 根 据建筑物使 用特点 ,设置集中冷 热源 的 中央 空调系统和 使用灵 活 的变频 多联式 空调系 统 。根据 建筑物 使用特 点和不 同 的使用功 能 , 空调设计设置了集中冷热源 的中央空调系统 以针对办公其 问的各功 能用
B座 空 调 面积 约 为 3 O 0 2 40m。
在 天然 气 尚未进 入 的过渡 时期 ,该工 程直 燃机 组燃 料采 用 再生
油。即将废机 油 、废矿 物 油、废化工 油 、废食 物油 等提炼 成燃料 油 ,
再生油 的使用 比使用柴油可节约运行 费用 2 % 0 ,且这些废 油的再利用符 合 国家 推行 的节 能减排 政策 。
房 使用 ,对需 全天 候使 用 的弱 电机房 及楼 层管 理 问、 网络机 房 、消 控 防及楼宇控制 中心 、监控 中心等设置 了独 立冷源 的变 频多联 式空调
系 统 。 以满 足 使用 灵 活 , 运行 节 能 的 要求 。 空调水系统设 计采用 分区及变频控 制形式 ,有 效地提高 了输 送效 率 ,满 足不 同参数 的使用要 求。该工程 的制冷供热机 房设于距 离主楼 工程 1 0 6 m外的 附属用房 的地下制冷供热机 房内,其空调水系统具有输 送距 离远 : A座 、B座及 裙楼空 调负荷大 : 管径及 附件 庞大等特 点 。 设 计 时 综 合 考 虑 了上 述 特 点 并 在 冷 热源 设 置 、 总 体 分 配 、 水 系 统 平衡及控 制等方面 采取多种 技术措施确保达 到合理 用能、减少浪 费的
超高层建筑中承压空调水系统大口径管道施工工法
超高层建筑中承压空调水系统大口径管道施工工法超高层建筑中承压空调水系统大口径管道施工工法一、前言随着城市化的发展和人口的增加,超高层建筑的建设需求也不断增加。
而在超高层建筑中,空调系统的效果对于舒适度和室内环境的质量至关重要。
而承压空调水系统大口径管道的施工工法对于超高层建筑的空调系统的运行和效果有着重要的影响。
二、工法特点承压空调水系统大口径管道施工工法的特点主要有以下几点:1. 采用大口径管道,可以满足高层建筑空调系统对水量和水压的要求,保证系统的正常运行。
2. 采用先进的施工工艺,可以提高施工效率,减少工期,降低施工成本。
3. 施工过程中注重质量控制和安全措施,确保施工质量符合设计要求,保障工人的安全。
三、适应范围承压空调水系统大口径管道施工工法适用于各类超高层建筑,包括商务办公楼、酒店、医院、购物中心等。
特别适用于对空调系统效果要求较高的建筑。
四、工艺原理该施工工法的原理是基于承压空调水系统对于水量和水压的要求,采用大口径管道满足这些要求。
为了确保工程质量,我们采取了以下技术措施:1. 选用高品质的材料:采用耐压、耐腐蚀的材料,确保系统在长期使用过程中不会出现泄漏和其他问题。
2. 管道布置合理:根据建筑结构和空调系统的需求,合理布置管道线路,保证水流的平稳和畅通。
3. 完善的接头处理:采用先进的接头处理技术,确保管道连接牢固,不会出现渗漏和断裂等问题。
五、施工工艺施工工艺主要包括以下几个阶段:1. 管道布置和定位:根据设计图纸,确定管道的位置和布置方式。
确保管道与建筑结构的协调,同时考虑施工的便利性。
2. 管道的悬挂和固定:根据建筑结构和管道的重量,选用合适的悬挂和固定方式,保证管道的稳定性和安全性。
3. 管道连接和热熔加工:采用热熔加工技术对管道进行连接,确保连接处的密封性和耐压性。
4. 管道测试和调试:在施工完成后,进行管道的测试和调试工作,确保管道的运行正常和稳定。
六、劳动组织在施工过程中,需要合理组织劳动力,包括负责施工现场管理、管道布置与固定、管道连接和测试等专业人员。
高层建筑空调水系统.
根据建筑方的要求,1-7层商业用房 设置集中空调,仅夏季供冷,冬季不供暖。 8层以上设置集中空调,夏季供冷,冬季 供暖。
2. 冷热源
冷热源设于地下室,考虑到部分时段空调负 荷可能很低,冷源配置采用3大1小,大机组选用 制冷量1744kW的离心式冷水机组,额定负荷时效 率高,但负荷调节性能差,小机组选用制冷量为 676kw的螺杆式冷水机组,效率较离心式低,但负 荷调节性能好。热源采用单台制热量为1744kw的 燃油热水机组二台;冷冻水泵4台,夏冬季兼用, 根据负荷大小,夏季开启1-4台泵,冬季开启1-2 台泵;冷却塔采用3大1小、共四台低噪声冷却塔, 为减小噪声对周边及该工程的影响,冷却塔设于 主楼屋面。
(一)按朝向、内外分区
对于大型建筑物来说,周边区(进深6m左右的 区域)受到室外空气和日射的影响大,冬夏季空调 负荷变化大;内部区由于远离外围护结构,室内 负荷主要是人体、照明、设备等的发热,可能为 全年冷负荷。因此,通常格平面分为周边区和内 部区,对应于各区负荷变化特点分别进行空调。 周边区由于日射负荷随时间变化大,故常按东、 南、西、北等朝向分成四个或四个以上的空调区。
二、室内空调设计参数
三、空调系统设计 1. 系统划分
该工程夏季空调冷负荷5267kW,冬季空调热 负荷3348kW。空调水系统采用双管制变流量一次 泵系统,空调水系统按空调区域功能分三大环路, 1-6层、7-10层、ll-25各为一环路。1层餐厅,2、 3层交易大厅、25层多功能厅为大风管低速送风系 统,其他区域均为风机盘管+新风系统。
• 随着建筑高度的增加,空调水系统承受水 压就越大。对于100m高建筑来说,静水压 力就达到1.0MPa左右。 • 水系统的承压能力是由机组设备、水泵、 管道及阀门的耐压能力来决定。 • 下表列出来空调设备、管道等的承压能力。
分析超高层建筑暖通空调系统的设计原则
分析超高层建筑暖通空调系统的设计原则2.摘要:我国建筑工程和我国科技水平的快速发展,城市建筑规模在不断的发展壮大,加大超高层建筑工程能容纳更多的人,通过高层、超高层建筑物的数量就能分析出当地城市发展的现状。
在对高层建筑进行设计的过程中要充分的考虑到暖通空调系统的设计,合理的对暖通空调系统进行设计,能确保为人们生活提供更加舒适的环境,同时还能提升整体工程质量,在具体设计的过程中要考虑到能源损耗的问题还要考虑正常运营的问题。
关键词:超高层建筑;暖通空调;系统设计引言为了更好地满足人们的居住需求,城市建设工程项目数量不断增多,范围不断扩展。
与此同时,也带来了土地资源紧张和浪费、环境污染等问题。
对此人们提出了超高层建筑设计,超高层建筑设计可以将建筑空间延伸到上层和地下,以此节约资源。
超高层建筑设计要求高,需要进行系统化的设计和构思,在设计系统中,暖通空调系统一直是设计难点,其设计的好坏直接关系着人们居住幸福度的高低和室内环境空间质量的高低,对此需要相关单位加强重视。
本文主要浅谈超高层建筑暖通空调系统设计,具体阐述了超高层建筑的空调、通风、排烟系统的设计,在具体设计中也需要进行空调负荷计算、空调水系统分区、防排烟系统设计、空调控制系统设计和绿色节能技术设计等。
1超高层建筑暖通空调系统设计的原则1.1节能减排的原则研究发现,在超高层建筑设计中,暖通空调系统能耗高,为了更好地实现建筑行业的转型升级,满足社会、经济可持续发展要求,实现绿色建筑目标,需要在超高层建筑暖通空调设计中遵循绿色、节能的设计理念。
根据现场实际情况综合分析和评估现场的资源和能源,通过优化配置,降低能耗,提高资源利用率,节约成本,减少现场废弃物排放,确保环境良好。
1.2经济性原则在超高层建筑当中要对暖通空调进行设计时要遵循其设计原则,才能更加符合具体需求,在对暖通空调设计的过程中经济性是非常重要的一项基本原则,所谓经济性就是投入费用比较少回报率比较高,想实现暖通空调使用过程中满足环保、节能、稳定、同时投资费用少。
高层建筑空调水系统讲解51页PPT
60、生活的道路一旦选定,就要勇敢地 走到底 ,决不 回头。 ——左
高层建筑空调水系统讲解
26、机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一, 也是成 功的利 器之一 。没有 它,天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ,徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿.丘吉 尔。 30、我奋斗,所以我快乐。--格林斯 潘。
56、书不仅是生活,而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次,但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许,为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处, 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
超高层建筑项目暖通空调系统设计分析
超高层建筑项目暖通空调系统设计分析摘要:中国经济从高速增长阶段转向高质量发展阶段,为了提升土地资源配置效率,越来越多的超高层建筑不断涌现,其内部功能日趋复杂多样。
多联机空调具有自控程度高、灵活性强等特点,被应用于超高层建筑,以满足不同功能的需求。
与常规水系统中央空调相比,多联机外机布置时需要考虑内外机高差、冷媒配管长度衰减等问题,应配合建筑外立面百叶美观度需求。
关键词:超高层建筑;多联机空调;设计;分析引言大型公共建筑的节能具有重要性和必要性,对于节约能源和保护环境的作用都十分巨大。
由于设计形式不同,每个建筑也会采用不同的空调设备,因而能耗存在较大差异,但也从侧面反映出这些建筑在空调系统方面巨大的节能潜力,这就需要在设计时,比较各种方案,做出最优选择。
如果在设计的初期就可以通过计算机进行仿真模拟,全方位的评估各种设备的能耗量,对于大型公共建筑的设计就会起到锦上添花的作用,目前这已经成为改善大型公共建筑的重要法宝。
1概述1.1优化建筑暖通空调系统的节能设计的意义随着我国经济的不断发展,科学技术水平也不断提升,人民的生活水平也不断得到改善。
越来越多的人开始追求生活的质量,而不仅仅是满足最基本的生活需求,空调的普遍使用对于改善人们的生活环境有巨大的作用。
但是,在空调的大量使用时也产生了诸多的问题,如电力紧张、能源消耗大等十分尖锐的社会问题。
同时,资源的浪费和环境的污染问题逐渐成为社会的主要问题,受到了社会各界的广泛关注,因此,节能减排的理念逐渐成为社会的主旋律。
对于暖通空调的节能优化已经是社会亟须解决的问题之一。
在经济全球化的大背景下,我国社会的发展越来越进步,人们日常的办公和生活方式都呈现现代化的特征。
因此,在比较大型的建筑内部,暖通空调系统已经是必不可少的硬件设施之一。
对人们的生活、办公起到了很大影响。
并且随着我国的城市化进程进一步加快,城市的现代化建设加快,建筑物日益增多。
但是,随着人们的活动增多,对周围环境的影响非常大,人们的生活环境越来越复杂,严重的会伤害人们的身心健康。
120m~620m超高层建筑空调水系统竖向分区方案
作为暖通设计人员,了解和掌握超高层建筑的特点和做好系统划分是设计好此类建筑的关键。
今天我们来介绍一下120m~620m超高层建筑空调水系统竖向分区方案:(微课程-2)
依据超高层建筑空调水系统竖向分区原则,可得到不同高度超高层建筑空调水系统竖向分
区方案:
1)系统高度在120m以下的建筑,水系统竖向可不分区,所有区域冷量由制冷机直供。
2)系统高度在120~240m的建筑,推荐采用下图a方案。
4)系统高度在330~410m的建筑,推荐采用下图c方案。
5)系统高度在410~620m的建筑,当建筑功能单一时,推荐采用下图d方案。
当建筑在竖向(上
段和下段)具有不同的功能区且各区需要独立管理时,推荐采用双能源中心方案,每个能源
中心供冷区域可按冷水机组直供和图a,b,c确定竖向分区方案。
6)系统高度超过620m的建筑,推荐采用双能源中心方案,每个能源中心供冷区域可按冷水机组直供和图a、b、c、d确定竖向分区方案。
图c和d方案也可采用一组高承压冷水机组,通过板式换热器供120m以下区域。
7)上图a、b、c、d推荐的竖向分区方案均为该方案能够达到的最大系统高度,当具体工程情况与推荐方案不同时,建议按竖向分区原则并结合工程具体情况进行相应的调整。
8)空调热水系统竖向分区方案可参考空调冷水系统竖向分区原则。
上述竖向分区方案为原则性建议,在具体工程中,空调水系统竖向分区方案还需根据工程具体情况,并结合相关标准、政策法规、施工工艺、施工水平和运行管理水平,经技术经济比较后确定。
高层智能化建筑办公楼暖通空调系统设计
高层智能化建筑办公楼暖通空调系统设计摘要:暖通空调方案设计是整个暖通空调系统生命周期中最为关键的一环,也直接关系到工程项目的成败与经济效益优劣的重要问题。
因此一个优秀的暖通空调工程设计方案,应对设计方案涉及的各种因素进行全面的考虑,使其综合效益最高。
文章主要介绍了暖通空调通风系统设计方面的经验和体会,仅供同行参考。
关键词:智能型建筑;暖通空调;冷却水设计;通风设计;消声减振一、暖通空调冷热源设计本工程为一栋地下二层,地上二十九层的一类高层建筑。
夏季空调设计总冷负荷为19596kW,冬季供暖、空调设计总热负荷为14231kW。
由于有市政热网供应,所以热源考虑为市政热网提供的高温热水。
经设在地下二层换热机房内的板式换热器交换出80℃/60℃的二次水供供暖、空调系统使用。
冷源选用性能系数高的水冷式离心机组。
由设在地下二层制冷机房内的六台3516kW(1000rt)的离心式冷水机组提供,冷水供回水温度为5℃/10℃,冷却水进出水温度为32℃/37℃,冷却塔设在主楼的屋顶。
二、空调与供暖系统设计1.一~五层的大堂、商业用房、餐厅等采用全空气定风量空调系统。
在满足室内人员所需的新风量的前提下,尽可能多的采用回风以节省能源。
2.地下一层快餐厅、商业用房及标准办公层采用全空气变风量空调系统。
各空调系统设回风/排风机,过渡季均可全新风运行。
全空气变风量空调系统采用单风道定静压控制,送、回风机均可变频运行。
地上层每层空调机房靠外墙设置,新风引入口、排风口可直通室外,以满足进风、排风百叶风口面积要求。
设计中需注意新风引入口与排风口的间距要求。
3.标准办公层进深较大,人员、灯光及办公设备发热量较大,存在内区。
冬季内区需要供冷,而外区需要供热,所以变风量空调系统按内、外区分别设置。
将外窗墙线至进深4.6m的区域为外区,其余区域为内区。
内区采用V A V变风量末端装置,全年供冷;外区采用风机动力型变风量末端装置与散热器组合的方式,在外窗处设冬季供暖用铜制串片散热器。
对高层建筑空调冷冻水系统的见解
对高层建筑空调冷冻水系统的见解【摘要】随着我国国民经济的快速发展,建筑行业也取得了突飞猛进的发展,各个城市中的高楼如雨后春笋般涌现出来。
高层建筑发展的同时,也对暖通空调行业提出了更高的要求,本文就高层建筑空调冷却水系统的划分提出了自己的一些见解,希望对广大工作者有所帮助。
【关键词】高层;建筑;空调;冷冻水随着国民经济的发展,人们对生活环境的质量要求也越来越高,城内的高层建筑日益增多,也对暖通专业的要求也越来越高,高层建筑空调水系统划分合理与否,关系到空调系统是否经济、实用的一个重要因素。
本文以制冷主机设在地下室为例,来探讨一下高层建筑冷冻水系统划分原则,以图一为例,这种系统可称为一级系统。
△hj1—膨胀水箱与定压点1处静水压差△hj2—各层空调末端装置与定压点1处静水压差△h1—定压点1至水泵入口2的阻力△h2—水泵出口3制冷机入口4的阻力△h3—冷冻机的内部阻力△h4—冷冻机出口5至空调末端装置入口6的阻力△h5—空调末端装置的阻力△h6—空调末端装置出口7至定压点1的阻力h—水泵扬程p1—冷冻机承压能力p2—空调末端装置承压能力p3—换冷器承压能力h1—冷冻机入口压力h2—空调末端装置的入口压力h3—换冷器入口压力从图一看,当空调冷冻水泵系统运行时,系统受静水压和水泵动压的共同作用。
水泵扬程h=1.15(△h1+△h2+△h3+△h4+△h5+△h6);冷冻机入口压力h1=△hj1+1.15(△h1+△h2+△h3+△h4+△h5+△h6),空调末端装置入口压力位h2=△hj1-△hj2+1.15(△h1+△h5+△h6)。
对冷冻机而言,只要冷冻机入口压力h1小于冷冻机承压能力p1,空调冷冻水系统就可划分为一级水系统,冷冻机承压能力一般在1.0~1.8mpa,有的冷冻机高达2.8 mpa。
对空调末端装置而言,空调末端装置入口压力必须小于空调末端装置承压能力。
一般空调末端承压能力在1.0mpa左右。
高层建筑空调系统
高层建筑空调系统高层建筑空调系统在现代建筑中起着至关重要的作用。
随着城市化的发展和人们对舒适生活需求的增加,高层建筑的数量也不断增加。
因此,设计和管理一个高效可靠的空调系统变得尤为重要。
本文将探讨高层建筑空调系统的设计和运行原理,以及管理该系统所面临的挑战和解决方法。
一、设计原理高层建筑的空调系统设计需要考虑到多个因素。
首先是建筑物的结构和形状。
因为高层建筑在外部环境的压力下,会产生自身荷载和结构变形,因此空调系统的安装位置和管道布置必须经过仔细计划和分析,确保其不会对建筑物的结构安全造成影响。
其次是空调系统的供应能力和分布情况。
由于高层建筑的垂直高度和楼层面积较大,需要在不同楼层提供合适的冷热空气供应。
因此,一般会采用中央空调系统以满足供应需求,并通过空气管道和水系统将冷热空气输送到各个楼层和房间。
另外,高层建筑的环境保温和隔热措施也必须与空调系统相互配合。
合理设计的外墙隔热和窗户开启方式可以减少室内外温差,从而降低空调系统的负荷。
因此,在空调系统设计中必须综合考虑建筑物的保温效果。
二、运行原理高层建筑空调系统的运行原理与其他建筑空调系统类似,但也存在一些区别。
首先是供暖和制冷系统的设备选择。
由于高层建筑需求较大,通常采用制冷剂循环系统,通过冷水和冷却塔来降低温度。
而供暖系统则采用锅炉和暖风机等设备。
其次是空气流通和分配方式。
在高层建筑中,空调系统通常采用垂直供应方式,即通过空气管道将冷热空气输送到各楼层和房间。
同时,建筑物中的电梯井和楼梯间也是空气的通道,可实现局部空气的流动。
三、挑战与解决方法管理和维护高层建筑空调系统面临一些挑战。
首先是能源消耗和运行成本。
高层建筑的空调系统需要消耗大量的能源,尤其是在夏季高温酷热的气候条件下。
为了降低能源消耗,可以采用智能控制系统,根据人员流量和室内外温差调整空调运行模式。
其次是故障检测和维修。
由于高层建筑空调系统的复杂性,一旦出现故障,可能会对整个建筑物的舒适性和使用安全造成影响。
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。
高层建筑空调水系统
(三)竖向分区
高层建筑由于层数多,考虑到风机盘管 等用水设备的耐压性能,在竖向方面往往 将空调系统分成几个区。一般建筑高度在 100以下或左右水系统可不分区。
二、水系统的承压能力
• 水系统承受压力最 大的地方在哪? • 最大承压点所承受 的压力如何计算?
• 水系统承压有以下三种情况: • 系统停止运行时,最大压力为系统静水压力 • 系统瞬时启动,但动压尚未形成时,水泵出口压 力是系统静水压力和水泵全压之和 • 正常运行时,出口压力是该点静水压力与水泵静 压之和。
二、室内空调设计参数
三、空调系统设计 1. 系统划分
该工程夏季空调冷负荷5267kW,冬季空调热 负荷3348kW。空调水系统采用双管制变流量一次 泵系统,空调水系统按空调区域功能分三大环路, 1-6层、7-10层、ll-25各为一环路。1层餐厅,2、 3层交易大厅、25层多功能厅为大风管低速送风系 统,其他区域均为风机盘管+新风系统。
冷热源设备设于裙房顶层
冷热源设备设 于技术夹层
冷热源设备 设于屋顶
目前我国超高层建筑绝大部分水路系统的设 计采用:在建筑中间层设置水-水板式换热器, 把冷、热水从低区提升至设备层,经板式换热器 闭式热交换后再由次级泵输送至高区。 在这类建筑中如果水系统不能合理分区则势 必导致——①末端设备承压要求过高,导致换热 器面板和管壁加厚过多,传热效率下降,同时设 备承压能力提高了,造价亦随之提高;②分区过 多,从冷源供出的冷水经多级板式换热器后效率 将降低,研究表明每经过一级板式换热器,其冷 源的供冷(热)效率至少下降20%左右,同时末 端装置的换热面积则需要加大20%。
(一)按朝向、内外分区
对于大型建筑物来说,周边区(进深6m左右的 区域)受到室外空气和日射的影响大,冬夏季空调 负荷变化大;内部区由于远离外围护结构,室内 负荷主要是人体、照明、设备等的发热,可能为 全年冷负荷。因此,通常格平面分为周边区和内 部区,对应于各区负荷变化特点分别进行空调。 周边区由于日射负荷随时间变化大,故常按东、 南、西、北等朝向分成四个或四个以上的空调区。
高层建筑空调系统设计分析
高层建筑空调系统设计分析摘要:空调系统是高层建筑物不可或缺的一部分,其设计水平成为了影响空调系统功能发挥的主要因素。
本文结合工程实例,重点围绕冷热源、空调风系统、空调水系统等方面探讨了高层建筑空调系统的设计工作,并讨论了空调系统设备机组的节能效果,以供同行借阅。
关键词:高层建筑;空调系统;冷热源;设计参数1 工程概况2冷热源设计2.1室内设计参数(见表1)2.3冷热源配置a,b塔楼冷源选用额定制冷量为3516kw的水冷离心式冷水机组3台与额定制冷量为1934kw的水冷离心式冷水机组1台,总制冷量为12482kw。
设计空调冷水供回水温度为6℃/11℃,设计工况下冷水机组总制冷量为12108kw。
空调热源选用制热量为2093kw的燃气真空热水机组3台。
设计空调热水供回水温度为60℃/50℃。
a,b配楼采用变制冷剂流量(vrf)多联式空调系统。
按楼层分区域分别独立设置系统,室外机设置于屋面。
a,b配楼共设置vrf 系统12套,共计220.5kw。
3空调风系统设计a,b塔楼的门厅、餐厅、大会议室等大空间采用全空气低风速变频送风系统,集中设置空调机房,集中回风。
a,b塔楼的办公室、包厢等空间采用风机盘管+新风的空气-水系统。
a,b配楼采用vrf+新风系统。
通常超高层建筑对建筑外立面的要求较高,建筑专业不允许在外立面上大量设置百叶,新风必须在避难层设备区集中处理后送往各层。
同时现在的建筑物门窗的密封性非常好,通过缝隙渗透的空气量非常小,对采用风机盘管加新风的空调系统的场所,如果没有排风系统,进入房间的新风量会远低于设计标准。
根据《公共建筑节能设计标准》第5.3.13条的规定,该工程a,b塔楼分别在第一、二避难层和屋顶设置带表冷器的组合式转轮全热回收机组,通过竖向管井集中收集各层排风,新风回收排风中能量后,再经过表冷器处理至室内等焓点后通过竖向管井送至各层房间。
以a塔楼第二避难层的机组为例对热回收空气处理机进行节能分析。
某超高层建筑空调水系统工作压力设计探讨
某超高层建筑空调水系统工作压力设计探讨摘要:介绍了高层及超高层空调水系统工作压力的计算方式及其重要性,结合实际案例,简要分析某超高层建筑空调水系统的压力计算,水系统分区方式,以及设备工作压力选择。
关键词:超高层建筑空调水系统工作压力额定工作压力随着经济的发展,城市建设中出现越来越多的高层及超高层建筑。
由于建筑物高度,空调水系统存在静水压力高的特性,水系统下部压力很容易就超过制冷机组、空调器、管道及部件的额定工作压力。
根据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012第8.1.8条“空调冷(热)水和冷却水系统中的冷水机组、水泵、末端装置等设备和管路及部件的工作压力不应大于其额定工作压力”,此条为强制性规定。
因此对于高层及超高层建筑内空调水系统的工作压力,尤为值得设计人员注意。
本文结合实际设计案例,探讨对于空调水系统的工作压力计算的重要性,根据工作压力进行水系统竖向分区,选择设备额定工作压力,提出自己的一些见解。
1、水系统压力分析如图1水系统的最高工作压力一般位于系统最低处或水泵出口处。
(1)系统停止运行时:系统的最高压力为A点静水压力。
PA=ρhg(2)系统刚开始运行瞬间:水泵刚启动,动压还未形成,则A点的工作压力最大。
结上分析,我们需要通过计算出空调水系统各点的工作压力,作为空调水系统进行竖向分区,选择设备、管路及附件的额定工作压力的依据,保证设备和管路及部件的工作压力不大于其额定工作压力。
2、案例分析某超高层建筑项目,总建筑面积12平米,地上52层,地下5层,建筑高度为249米,主要功能为办公建筑。
建筑设置水冷中央空调系统,冷源采用5台冷水机组,其中冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵置于-12.6米的地下二层制冷机房,冷却塔置于4层裙房屋面,系统采用开式膨胀水箱定压方式,膨胀水箱置于系统的最高处。
通过初步计算容易发现,如空调冷冻水系统不进行竖向分区,系统在最低处静水压力为2.66MPa。
超高层建筑暖通空调系统设计分析
在进行冷热源设计时,应在确保冷负荷计算的准确性前提 下,综合考虑冷热需求及能源消耗,合理配置冷热源主机的容 量,使超高层建筑与暖通空调的设计合理的结合在一起。
2.2 空调风系统设计 设计人员对超高层建筑暖通空调系统的通风进行设计时, 需要遵循相关的设计标准,通过计算了解该建筑所使用的冷负 荷指标,从而使设计完成的暖通空调系统符合建筑物的使用需 求[2]。如果设计人员忽视了设计阶段的相关标准要求,往往会 导致设计规范不合格,同时也会导致建筑成本增加。 本项目首层大堂采用全空气系统,组合式空调机组安装 于机房内,风机变频,风量可根据室内温度需求进行调节,机 组混合段设置电动调节阀,可实现变新风比运行。裙房商业采 用风机盘管+新风系统,新风采用集中热回收系统,减少能耗 实现节能。办公区采用外区风机盘管、内区全空气变风量空调 系统,风机盘管承担外围护结构冷热负荷,变风量空调系统承 担内区人员、设备、照明、新风负荷,变风量空调系统由空调 机组、单风道末端装置等组成,空调机组设置于核心筒空调机 房内,靠风管内的静压传感器控制机组风机变频运行,以固定 的送风温度和变化的送风量送入设在室内的变风量末端装置风 箱,再通过风箱经风管及风口送入室内。本项目变风量末端装 置采用压力无关型风箱,当控制室温未变化时,风道压力的变 化应由末端装置自动调整风阀开度而保持当前的送风量不变。 变风量末端装置可随该房间温度的变化自动控制送风量,使空 调房间过冷或过热现象得以消除,能量得以合理利用,并提高 室内舒适度,有利于更好地满足不同条件下和环境中的暖通空 调优化运行需求。 2.3 防排烟系统设计 针对超高层建筑暖通空调系统的设计中,防烟系统的设 计需要做到火灾时,防烟楼梯间、独立前室、消防电梯前室、 合用前室、避难走道前室、避难层能够安全使用,阻止烟气入
超高层空调水竖向分区原则及压力计算
力稳定性、及时补水,闭式系统需设置膨胀水箱。
4.6.2全年使用的空调系统,仅要求按季节(或室外温度)变化同时进行供冷或供热工况转换时,应采用两管制系统,只有当供冷和供热工况交替繁频或在同季节同时要求供冷和供热时,宜采用四管制。
因三管制存在混合热(冷)损失,且冷热水管互相串通,系统水力工况复杂,一般均不采用。
在大型的建筑中,为了解决过渡季节不同朝向或内区和外区负荷变化的需要可采用分区两管制,根据需要向不同的区域供冷或供热。
4.6.3集中空调冷水系统的选择,应符合下列规定:1除设置一台冷水机组的小型工程外,不应采用定流量一级泵系统;2冷水水温和供回水温差要求一致且各区域管路压力损失相差不大的中小型工程,宜采用变流量一级泵系统;单台水泵功率较大时,经技术和经济比较,在确保设备的适应性、控制方案和运行管理可靠的前提下,可采用冷水机组变流量方式;3系统作用半径较大、设计水流阻力较高的大型工程,宜采用变流量二级泵系统。
当各环路的设计水温一致且设计水流阻力接近时,二级泵宜集中设置;当各环路的设计水流阻力相差较大或各系统水温或温差要求不同时,宜按区域或系统分别设置二级泵;4冷源设备集中设置且用户分散的区域供冷等大规模空调冷水系统,当二级泵的输送距离较远且各用户管路阻力相差较大,或者水温(温差)要求不同时,可采用多级泵系统。
4.6.4设置2台或2台以上冷水机组和循环水泵的空气调节水系统,应能适应负荷变化改变系统流量。
并宜按照以下要求,设置相应的自控设施。
一次泵系统末端装置宜采用两通调节阀,二次泵系统应采用两通调节阀。
根据系统负荷变化,控制冷水机组及其一次泵的运行台数。
根据系统压差变化,控制二次泵的运行台数或转数。
末端装置采用两通调节阀的变流量的一次泵系统,宜在系统总供圃水管间设置压差控制的旁通阀;通过改变水泵运行台数调节系统流量的二次泵系统,在各二次泵供回水集管间设置压差控制的旁通阀。
4.6.5采用复式泵的二级泵系统,其负荷侧变流量可采用由其各同路总供,回水压差控制的压差旁通阀组或采用变频调速泵来实现。
空调水系统介绍【精】
空调水系统介绍空调水系统的作用,就是以水作为介质在空调建筑物之间和建筑物内部传递冷量或热量。
正确合理地设计空调水系统是整个空调系统正常运行的重要保证,同时也能有效地节省电能消耗。
就空调工程的整体而言,空调水系统包括冷热水系统、冷却水系统和冷凝水系统。
冷热水系统是指由冷水机组(或换热器)制备出的冷水(或热水)的供水,由冷水(或热水)循环泵,通过供水管路输送至空调末端设备,释放出冷量(或热量)后的冷水(或热水)的回水,经回水管路返回冷水机组(或换热器)。
对于高层建筑,该系统通常为闭式循环环路,除循环泵外,还设有膨胀水箱、分水器和集水器、自动排气阀、除污器和水过滤器、水量调节阀及控制仪表等。
对于冷水水质要求较高的冷水机组,还应设软化水制备装置、补水水箱和补水泵等。
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。
冷凝水系统是指空调末端装置在夏季工况时用来排出冷凝水的管路系统。
空调冷热水系统的形式空调冷热水系统,可按以下方式进行分类:①按循环方式,可分为开式循环和闭式循环;②按供、回水制式(管数),可分为两管制水系统、四管制水系统和分区两管制水系统;③按供、回水管路的布置方式,可分为同程式系统和异程式系统;④按运行调节的方法,可分为定流量系统和变流量系统;⑤按系统中循环泵的配置方式,可分为一次泵系统和二次泵系统。
1.1 开式循环系统和闭式循环系统1.开式循环系统开式循环系统的下部设有水箱(或蓄冷水池),它的末端管路是与大气相通的。
空调冷水流经末端设备(例如,风机盘管等)释放出冷量后,回水靠重力作用集中进入回水箱或蓄冷水池,再由循环泵将回水打入冷水机组的蒸发器,经重新冷却后的冷水被输送至整个相通。
例如采用蓄冷水池方案,或空气处理机组采用喷水室处理空气的,其水系统是开式的。
开式循环系统的特点是:①水泵扬程高(除克服环路阻力外,还要提供几何提升高度和末端资用压头),输送耗电量大;②循环水易受污染,水中总含氧量高,管路和设备易受腐蚀;③管路容易引起水锤现象;④该系统与蓄冷水池连接比较简单(当然蓄冷水池本身存在无效耗冷量)。
高层建筑空调水系统讲解
四水管系统
四水管系统有分开的冷、 热供回水管。这种系统和三 管系统一样可以全年使用冷 水和热水,故调节灵活,可 适应房间负荷的各种变化情 况,且克服了三水管系统存 在的回水管混合损失问题, 运行操作简单,不需要转换。 缺点是初投资高,管道占用 空间大。
异程式和同程式
同程式水系统在高层建筑闭式水系统中被 广泛应用。由于经过每一环路管路的长度相同, 故很少需要阻力平衡。如果各用户盘管阻力相 同或近乎相同时,采用同程式系统是一种有效 的均压设计方法。
按照设计最大负荷来选择冷水机组及水泵, 将使得空调系统绝大部分时间都是在部分负荷 下运行。当水系统为定流量部分负荷运行时, 将白白的浪费大量的能源。这既不节能又不合 理,而变流量水系统的水量在考虑了同时使用 系数和参差系数后,按瞬时的建筑物总设计负 荷来确定,这样一方面可降低设备的投资费用, 另一方面可减少水泵的运行的费用,对于建筑 节能具有重要大意义。
Q =W × C ×Δt
式中, Q — 系统冷负荷; W — 冷冻水流量; C — 冷冻水定压比热; Δt — 冷冻水系统送回水温差。
热力学第一定律表明,在冷水系统中,可 以根据系统的实际冷负荷大小调整冷水流量或 冷水系统送回水温差。
如果改变送回水温差Δt,而保持流量W 不 变,则形成定流量系统。如果保持冷水送回水 温差Δt 不变,改变冷水流量W 则形成变流量 系统。理想的变水量系统,其送回水温差保持 不变,而使冷水流量与负荷成线性关系。
中央空调水系统的负荷特性
由于公共和民用建筑空调系统的负荷主要来 自围护结构传热(包括太阳辐射)和新风负荷, 空调系统实际负荷随室外气象条件而变化,另 外,由于建筑物中各个房间功能的差异,往往 使用时间不相同,并且使用期间室内发热情况 不同,高峰负荷出现的时间也不相同,而定流 量空调最大负荷是根据各房间设计负荷的叠加 值来确定的。
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3) 对于螺杆式冷水机组,当负荷发生变化 时可以通过滑阀在机体内轴向移动,改变螺杆 有效长度,从而改变吸入的气体量,使制冷量 在10%~100%间连续调节。比例微分积分控制 方法可保持冷水的温度,控制稳定和高效率。 从上述分析可以看出,入蒸发器的冷媒流 量是随负荷下降而改变的。如果冷水机组的冷 水流量也是随负荷按比例变化,在蒸发器内是 不会发生冻结的。生产厂家在其样本中通常都 会给出蒸发器和冷凝器的允许流速变化范围。
2)需冷量小于50%设计冷量时,运行一 台冷水机组及相应的。 这样做能保证供水温度不变,但水系统的 工作点将下移,造成水泵处于超流量状态,可 能烧毁电机。并且对于供冷量需求为100%的 用户不能满足其冷量要求。
变流量水系统的基本概念及原理
通常所说的变流量系统是指在水路系统的 空调末端使用二通阀的系统,是与水路系统的 空调末端使用三通阀的定流量系统相对而言的。 使用变流量水系统的目的之一就是要使冷水所 载的冷量及冷却水所带走的热量与不断变化的 末端负荷相匹配,从而能够节约水输送环路水 泵的运行费用。
一级泵定流量水系统
定流量系统管道简单,控制方便,但存在 下列缺点: (1)冷水机组总容量及水泵总流量必须按 各末端冷量的最大值之和来计算而不能按各末 端冷量逐时之和的最大值来决定。这使得冷水 机组和水泵安装容量过大,能耗过高。
(2)采用多台冷水机组及相应的水泵联合 运行时,其系统工作情况取决于水泵的运行方 式,以两台冷水机组为例来说明。 1)需冷量小于50%设计冷量时,停止一 台冷水机组,但两台水泵仍然同时运行。 这样做能保证各个末端的水流量符合原设 计值,系统水力工作点无变化。但供水温度升 高,设备除湿能力降低。这时对于供冷量需求 为100%的用户不能满足其要求。
开放式和密闭式系统
开放式(简称开 式)水系统是指管 道与大气相通的一 种水系统。其回水 集中进入建筑物底 层或地下室的水池 或蓄冷水池,再由 水泵经冷却或加热 后输送至整个系统。
开式系统的优点: (1)夏季可用喷水室冷却空气,一般来说,喷 水室的效率比表冷器高一些。 (2)水池可用于夏季蓄冷。 开式系统的缺点: (1)水泵扬程较大 (2)管道敷设 水泵停运后,管内直接与大气 相通
下表是北京地区旅馆类建筑夏季运行平均 空调负荷时间频数(全年总运行时数2850h)
下表是1998 年夏季对长沙某宾馆实测得 到的空调负荷变化(全年总运行时数3372h)
变流量水系统的类型
① 冷源侧定流量,负荷侧变流量的一次泵系 统
一次泵变流量系统
一级泵变流量水系统
一次泵变流量(VPF)空调水系统具有系统简 单、操作方便、投资少的优点,因而在许多中 小型空调工程中得到了应用。系统如图所示, 当满负荷运行时,负荷侧二通调节阀全开,旁 通阀全闭。随负荷的减少,末端设备电动二通 阀调节阀关小,流经末端设备的水量减少,供 回水总管压差增大,压差控制器动作,使旁通 调节阀逐渐打开,部分水流返回冷水机组;当 旁通调节阀全开而供回水管的压差达到规定的 上限时,水泵和冷水机组各停一台。反之当流 经末端设备的水量增大时,供回水管的压差减 少,旁通调节阀的开度减少,直至旁通阀关闭, 压差下降至下限值时,恢复一台水泵和一台冷 水机组的工作。
四水管系统 四水管系统有分开的冷、 热供回水管。这种系统和三 管系统一样可以全年使用冷 水和热水,故调节灵活,可 适应房间负荷的各种变化情 况,且克服了三水管系统存 在的回水管混合损失问题, 运行操作简单,不需要转换。 缺点是初投资高,管道占用 空间大。
异程式和同程式
同程式水系统在高层建筑闭式水系统中被 广泛应用。由于经过每一环路管路的长度相同, 故很少需要阻力平衡。如果各用户盘管阻力相 同或近乎相同时,采用同程式系统是一种有效 的均压设计方法。
双水管、三水管、四水管
双水管系统冬 季供应的热水,夏 季供应的冷水都是 在相同管路中进行 的。优点是系统简 单,初投资节省。
双水管系统
双水管系统的缺点,在全年空调的过渡季, 会出现朝阳房间需要冷却而背阴房间则需加热 的情况,这种系统就不能全部满足各房间的要 求。当系统以同一水温供水时,房间会出现过 冷或过热的现象。对这种情况,往往采取把整 个建筑物按朝向分区;另外在建筑物垂直方向 上,可根据设备承压能力或高层和低层区不同 的使用时间进行垂直分区。
二次泵系统变水量系统运行的基本原理可 用热力学第一定律表述为: Q =W × C ×Δt
式中, Q — 系统冷负荷; W — 冷冻水流量; C — 冷冻水定压比热; Δt — 冷冻水系统送回水温差。
热力学第一定律表明,在冷水系统中,可 以根据系统的实际冷负荷大小调整冷水流量或 冷水系统送回水温差。
综上所述,对冷水机组的水系统进行变流 量运行是完全可能的,不会对冷水机组的安全 和性能产生大的影响。出于安全的考虑,流量 的调节范围可控制在60% ~100%之间。如果机 组样本上给出了流量调节范围,则可按样本规 定进行。
思考题 1.两水管、三水管、四水管的概念及特 点。 2.定流量水系统的特点。 3.变流量水系统的形式有哪些,画出其 示意图。 4.单级泵变流量水系统负荷变化时其调 节原理。
中央空调水系统变流量运行的可行性
定流量系统与变流量系统矛盾的焦点在于 蒸发器(或冷凝器)要求保持定流量运行。 冷水机组要求保持定流量运行的主要原因 是:①蒸发器(或冷凝器)内水流速改变会改变 水侧放热系数αw 影响传热。②管内流速太低, 若水中含有有机物或盐,在流速小于1m/s 时, 造成管壁腐蚀。③避免由于冷水流量突然减小, 引起蒸发器的冻结。 下面将从这几个方面讨论中央空调水系统 变流量运行的可行性。
同程式水系统
当层数多,需要划分为竖向两个或三个水 系统,有时中间层不设技术夹层或设备层时, 可以采用同程和异程相结合的混合水系统方式, 易于高层建筑的布置(见下图)。在上区系统同 一立管上的各盘管之间阻力稍有不平衡,这时 可用盘管前流量调节阀门加以平衡。
同程和异程混合水系统
异程式水系统管路简单,因不需要同程管, 水系统投资较省。如果各房间盘管之间有不同 的阻力或者在系统较小,层数较低时,可采用 异程式布置,但所有盘管连接管上必须用流量 调节阀平衡阻力。
密闭式(简称闭式) 水系统,冷冻水或热 水在系统中密闭循环, 不与大气相接触。无 论水泵运行或停止, 管内都应始终充满水, 因此必须设置定压设 备(膨胀水箱、气体 定压罐等)。
闭式系统的优点: (1)水泵扬程较小,水泵扬程与建筑高度几乎 没有关系。 (2)机房占地面积减小。 (3)没有腐蚀 闭式系统的缺点: (1)不能使用喷水室 (2)不具备蓄冷能力
该变流量水系统方案适应于供、回水压差 变化不大的系统,此时水泵消耗的轴功率随水 泵运行台数的增减而增减,但由于水泵运行台 数与负荷要求不一定相匹配,所以是呈阶跃式 变化的,只能实现部分节能的目的。
② 冷源侧定流量,负荷侧变流量二次泵系统 负荷侧和冷源侧分别设置水泵。冷源侧与 制冷机相对应的水泵为定流量,一次泵与机组 和旁通管构成的环路为一次环路;负荷侧末端 设备、管路及旁通管构成的环路为二次环路。 在二次环路中可设置多台并联水泵,也可设置 变速水泵。当负荷变化时,可通过改变二次泵 的台数或转速来调节负荷侧二次环路的循环水 量。
双水ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ风机盘管分区系统
三水管系统 三水管系统的每个风机盘 管都有冷、热两条供水管,而 回水管共用一根。这种系统适 应负荷变化的能力强,可较好 地进行全年温度调节,可任意 调节房间温度。但由于冷热回 水同时进入回水管中,故有混 合损失,运行效率低;冷热水 环路互相连通,系统水力工况 复杂;初投资比双管系统高。
③ 单环路变水量系统
下图中,可以根据负荷的大小改变制冷机蒸发器内 的流量,这就是单环路变水量系统。所需通过制冷机 的流量取决于要传送的冷负荷。在这样一种方案里, 通过调整冷水流量和制冷机容量,能有效满足所有负 荷工况。
仔细设计并采用一体化高性能控制运 行的单环路变流量冷冻水系统具有以下 优点: 1) 简单的设备配置节省了初投资, 这样可以减少系统费用。 2) 冷冻水流量和冷水机容量都可以 有效配合各种负荷情况,系统耗能总量 比非一体化设备配置和控制方案低。
如果改变送回水温差Δt,而保持流量W 不 变,则形成定流量系统。如果保持冷水送回水 温差Δt 不变,改变冷水流量W 则形成变流量 系统。理想的变水量系统,其送回水温差保持 不变,而使冷水流量与负荷成线性关系。
中央空调水系统的负荷特性
由于公共和民用建筑空调系统的负荷主要 来自围护结构传热(包括太阳辐射)和新风负荷, 空调系统实际负荷随室外气象条件而变化,另 外,由于建筑物中各个房间功能的差异,往往 使用时间不相同,并且使用期间室内发热情况 不同,高峰负荷出现的时间也不相同,而定流 量空调最大负荷是根据各房间设计负荷的叠加 值来确定的。
1 中央空调机组的变负荷运行能力
随着控制技术的发展,不同类型的冷水机组都有 较完善的自动控制调节装置,能随负荷变化自动调节 运行状况,保持高效率运行。 1) 对于溴化锂吸收式冷水机组,可以根据负荷变 化自动调节供给的蒸汽量(或燃油量),同时溶液泵采 用变频控制,自动调节溶液循环量。 2) 对于离心式冷水机组,当负荷发生变化时可以 通过进口导叶调节或变频调速调节,改变吸入的气体 量,使制冷量在15%~100%间作无级调节。电子控制系 统采用精密的集成电路控制器,能在不同负荷范围内 根据冷水温度传感器的信号进行调节,以满足系统不 同要求。
按照设计最大负荷来选择冷水机组及水 泵,将使得空调系统绝大部分时间都是在部分 负荷下运行。当水系统为定流量部分负荷运行 时,将白白的浪费大量的能源。这既不节能又 不合理,而变流量水系统的水量在考虑了同时 使用系数和参差系数后,按瞬时的建筑物总设 计负荷来确定,这样一方面可降低设备的投资 费用,另一方面可减少水泵的运行的费用,对 于建筑节能具有重要大意义。
2 变流量水系统对水侧放热的影响