空调冷热水系统的设计与配置讲课讲稿

浅谈空调冷热水系统的设计与配置随着我国钢铁事业的高速发展，中央空调系统在钢铁厂也得到了越来越广泛的应用，中央空调相对于分体空调有如下优点：

①中央空调运行管理灵活方便，且运行费用低于分体空调，中央空调制冷站可直接控制制冷机的开停时间和冷量大小，可根据气候变化进行调整，以节约运行电费。

②中央空调能保证向房间输送新风，使房间始终保持空气清新、卫生。但分体空调只有通过开门、窗和采用新风换气机通风换气，冷量损失大，这不仅影响房间温度，而且浪费了能源。

③中央空调故障少好维修。中央空调无论是空调机组和全空气风道系统，还是房间风机盘管和新风系统，均不易发生故障，而制冷设备则设在制冷站内，便于维修。但分体空调的分体空调器遍布在各处，制冷压缩机不仅数量多而且分散，出了故障很难一一去维修好。

④中央空调噪声小于分体空调。中央空调可加装各种消声装置降低噪声，而分体空调因压缩机距离空调房间比较近，则难以实现降噪措施。

⑤中央空调末端形式美观多样，可与装修施工密切配合，管路和设备均可隐蔽在吊顶内，保证建筑的美观，节约室内的使用空间；但分体空调的风冷式室外机须零散的悬挂在外墙上或装于室外地面上，影响外装修效果，而室内机则须挂在内墙上或安放在地面，又占用了室内空间，这无形中减小了房间的使用面积。

⑥中央空调末端的空调冷凝水可集中排放，但分体空调因空调器布置分散，凝结水的排放不易处理。

基于以上原因，在钢铁厂内采用中央空调系统是可行的，但钢铁厂内的中央空调系统相对于民用建筑有以下特点：

①钢铁厂内各空调用户比较分散，空调用户的种类比较多，如何合理的设计空调管路的走向，解决各空调用户的水力失调，满足不同用户的需要就显得尤其重要。

②钢铁厂内的管道相当复杂，尽可能把纵横交错的管网排列的经济紧凑是值得探讨的，其中供冷热水工程的室外保温管道的做法相当重要，做法不当将直接影响使用效果。

③钢铁厂内的各空调用户投入使用的时间不同，空调负荷变化比较大，因充分考虑机组的自动调节以适应负荷的变化。

下面就从空调机房和空调管线两个方面，讨论钢铁厂空调设计中，应注意的问题，以供大家参考。

1、机房侧的设计配置

1.1 冷水机组的选择和配置

钢铁厂中央空调冷水机组的选择应充分考虑厂内的能源配置情况，对于大多数钢铁厂而言，炼钢和其他工艺过程会产生大量的蒸汽，从节能的角度来说，在空调冷水机组的选择上应尽量考虑利用这部分蒸汽，所以对于有多余蒸汽的钢铁厂，在冷水机组的选择上应优先选用蒸汽型溴化锂冷水机组，对于相同制冷量的蒸汽型溴化锂制冷机组和电制冷机组而言，溴化锂机组可节电98%左右。

对于冷水机组台数的选择应尽量避免选用单台机组，在条件允许的情况下，可选用两台或以上的冷水机组，这样可不考虑备用机组，而且在负荷变化的情况下，可以关闭部分冷水机组，节约运行费用，可以使机组在较高的COP值下运行。

冷水机组和冷冻水泵可采用一一对应的方式，如受机房大小的限制，也可采用多台冷水机组与多台冷冻水泵独立并联设置。这种布置方式有它比较明显的简洁﹑方便的优点，但是这种方式应注意在部分空调冷负荷的情况下，就有一部分冷水机组处于停开的状态，如果管理人员操作管理上的疏忽，未把停开冷水机组的管路上的阀门关闭，则冷冻水就会出现旁通分流的现象。冷水旁通分流会影响冷水机组效能的发挥，降低冷水机组的COP值。另一方面如果末端空调冷负荷的需求增大，需要增开冷水机组的台数，这需要管理人员及时到位，及时打开增开冷水机组管路上的阀门，这种操作管理方式显然是比较麻烦的。解决这对矛盾最经济的措施是冷水机组管路中考虑增设电动蝶阀。电动蝶阀、冷水机组、冷却水泵和冷冻水泵设计为连锁运行控制，这样便可以把空调系统中耗能最大部分，也是节能最具潜力的区域纳入智能化的控制，做到最经济的投资，最节能方便的管理。

1.2 冷冻水泵的选择和配置

大型的中央空调冷水系统，随着空调区域冷负荷的改变，投入使用的冷水机组﹑空调冷冻水泵的台数也将随着增减，同时空调冷水系统的管网流量也发生改变，这引起管网水阻力的改变。在低负荷运行情况下，尤其是空调冷水泵只需要单台运行时，空调冷水系统满负荷与低负荷运行时水阻力相差甚大，这导致低负荷时空调冷水泵超流量运行，其运行工作点可能跳出经济区域，进而引起电机效率的降低，同时水泵运行电耗的增加，所以在只有单台水泵运行的工况下，极容易发生电机过载烧毁的事故。所以设计中不能仅注意了多台水泵的额定状态点能否满足管路计算要求，还必须重视空调低负荷时运行状态点变化所引发的问题，并采取必要的解决措施，解决方法有两种，一是冷冻水泵采用变频技术，即并联运行的各泵中，某台泵采用变频泵，它作为低负荷时单台水泵运行的固定泵，在系统超流量时，该泵降低运转频率，系统的流量也随着减少，可见冷冻水泵采用变频技术是系统变流量的节能技术。另外一种解决方法是在每台水泵的出口装设一种限流止回阀，它既可以起到防止停泵回流的作用，取代传统的止回阀，又可以起到对工作泵限制流量的作用。该阀可以设定一个控制工作扬程，当水泵工作扬程低于控制扬程时阀门作关闭动作，使实际工作扬程加大，防止电机在水泵低扬程，大流量、低效率时发生过载现象。该方式相对于第一种方式，节能效果差，但会降低系统的投资，系统运行管理更加方便。

1.3 机房侧管路上控制配件的设置

压力表﹑温度计的设置对于空调冷水系统机房侧部分显得尤为重要，借助于压力表的读数可以初步判断该部分水系统的水力工况是否正常，借助温度计的设置可以初步判断流经该管路的水量是否满足要求。建议在每支回水干管汇入集水器之前都应安装一支温度计，通过观察温度计的温度值，可以准确掌握冷负荷分布的情况。温差大的支路上的阀门可以开大，温差小的支路阀门开度可以调小一些。只有每个回水支管装了温度计，操作管理人员才能直观掌握系统冷负荷分布的情况。

1.4 系统的定压及补水

设置系统定压装置的目的是使系统能在稳压状态下运行，保证系统内不倒空、不汽化。一般中央空调系统的定压点均设在冷冻水泵的入口的回水干管上，这样可以使水泵产生的压头在系统中得到合适的分布。目前供热空调系统定压补水方式主要有膨胀水箱定压补水，补水泵定压补水，气体定压罐结合补水泵定压补水等。其中膨胀水箱定压补水是最经济最简单的方式，所以现在在民用建筑中