中央空調(diào)水系統(tǒng)課件

各位同仁，大家好！各位同仁，大家好！1中央空調(diào)水系統(tǒng)奧宇員工技術(shù)培訓(xùn)之二中央空調(diào)水系統(tǒng)奧宇員工技術(shù)培訓(xùn)之二2中央空調(diào)水系統(tǒng)

目錄一、中央空調(diào)系統(tǒng)的基本概念二、空調(diào)冷水的制造三、空調(diào)冷水的輸送四、變流量水系統(tǒng)中央空調(diào)水系統(tǒng)目錄3中央空調(diào)系統(tǒng)的基本概念一、中央空調(diào)系統(tǒng)的基本概念1、中央空調(diào)的分類(lèi)按服務(wù)對(duì)象的不同，中央空調(diào)分為舒適性空調(diào)和工藝性空調(diào)兩類(lèi)。

舒適性中央空調(diào)：以室內(nèi)人員為對(duì)象，主要制造使人感到舒適的室內(nèi)氣候環(huán)境。公共建筑和民用建筑的空調(diào)多為舒適性空調(diào)。

工藝性中央空調(diào)：主要以生產(chǎn)工藝過(guò)程為對(duì)象，制造符合于工藝過(guò)程（包括物品貯存和設(shè)備運(yùn)行）所要求的室內(nèi)氣候條件，同時(shí)兼顧人體的衛(wèi)生要求。工廠車(chē)間、計(jì)算機(jī)房、程控交換機(jī)房、倉(cāng)庫(kù)等空調(diào)屬于工藝性空調(diào)。工藝性空調(diào)對(duì)溫度變化范圍、濕度、空氣潔凈度和氣流速度等往往有特殊要求。中央空調(diào)系統(tǒng)的基本概念一、中央空調(diào)系統(tǒng)的基本概念1、中央空調(diào)4中央空調(diào)系統(tǒng)的基本概念按制冷方式的不同，中央空調(diào)又分為直接制冷系統(tǒng)和間接制冷系統(tǒng)。

直接制冷系統(tǒng)只包括制冷劑回路，制冷系統(tǒng)中的蒸發(fā)器直接和被冷卻介質(zhì)或空間相接觸進(jìn)行熱交換，直接利用蒸發(fā)器去冷卻環(huán)境空氣或凍結(jié)物。

間接制冷系統(tǒng)

至少包括制冷劑和載冷劑兩個(gè)回路，制冷劑首先冷卻載冷劑，再通過(guò)載冷劑去實(shí)現(xiàn)冷卻目的。冷水機(jī)組就屬于間接制冷系統(tǒng)。間接制冷系統(tǒng)直接制冷系統(tǒng)中央空調(diào)系統(tǒng)的基本概念按制冷方式的不同，中央空調(diào)又分為直接制5中央空調(diào)系統(tǒng)的基本概念2、中央空調(diào)系統(tǒng)的構(gòu)成間接式中央空調(diào)系統(tǒng)由以下幾部分組成：

冷源系統(tǒng)主要指冷水機(jī)組。

能量輸送與分配系統(tǒng)指在建筑物內(nèi)部傳遞冷量或熱量的空調(diào)水及其載體——管路系統(tǒng)（包括供、回水設(shè)備），即空調(diào)水系統(tǒng)。

空氣處理系統(tǒng)

即空調(diào)末端裝置，包括組合式空調(diào)機(jī)組、風(fēng)機(jī)盤(pán)管機(jī)組和新風(fēng)機(jī)組等。

自動(dòng)控制系統(tǒng)指空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行控制裝置。中央空調(diào)系統(tǒng)的基本概念2、中央空調(diào)系統(tǒng)的構(gòu)成6中央空調(diào)系統(tǒng)的基本概念3、中央空調(diào)系統(tǒng)的工作原理間接式制冷中央空調(diào)的基本原理：建筑物內(nèi)的熱量通過(guò)五個(gè)介質(zhì)循環(huán)、四次熱交換排放到室外去，從而實(shí)現(xiàn)建筑物內(nèi)部的制冷。中央空調(diào)系統(tǒng)的基本概念3、中央空調(diào)系統(tǒng)的工作原理7中央空調(diào)系統(tǒng)的基本概念中央空調(diào)制冷，就是將空調(diào)的冷負(fù)荷（熱量）從室內(nèi)轉(zhuǎn)移到室外去，這是一個(gè)按照熱力學(xué)第二定律進(jìn)行的“熱量逆向傳遞”的過(guò)程。中央空調(diào)系統(tǒng)制冷過(guò)程中，熱量轉(zhuǎn)移與冷量轉(zhuǎn)移是同時(shí)進(jìn)行的，但冷量轉(zhuǎn)移與熱量轉(zhuǎn)移的方向正好相反。室內(nèi)空氣循環(huán)冷凍水循環(huán)制冷劑循環(huán)冷卻水循環(huán)室外空氣循環(huán)室內(nèi)熱量熱量室外空氣循環(huán)冷凍水循環(huán)制冷劑循環(huán)冷卻水循環(huán)室內(nèi)空氣循環(huán)大氣冷量冷量中央空調(diào)系統(tǒng)的基本概念中央空調(diào)制冷，就是將空調(diào)的冷負(fù)荷（熱量8空調(diào)冷水的制造二、空調(diào)冷水的制造間接式中央空調(diào)的水系統(tǒng)：·載冷劑——冷凍水（冷媒水），在空調(diào)末端設(shè)備與冷水機(jī)組

蒸發(fā)器之間傳遞冷量和熱量的介質(zhì)?！だ鋮s劑——冷卻水，在冷水機(jī)組冷凝器與冷卻塔之間傳遞冷量和熱量的介質(zhì)。1、冷凍水的制造◆冷凍水系統(tǒng)的構(gòu)成冷凍水系統(tǒng)主要由冷凍水泵、分水器、集水器、膨脹水箱、水處理裝置及管路構(gòu)成。管路的功能是將冷水機(jī)組與空調(diào)末端裝置連接起來(lái)，保證冷凍水按照供水管路輸送到各個(gè)空調(diào)末端裝置。空調(diào)冷水的制造二、空調(diào)冷水的制造間接式中央空調(diào)的水系統(tǒng)：9空調(diào)冷水的制造◆冷凍水的制造過(guò)程在冷凍水泵的驅(qū)動(dòng)下，攜帶著熱量的12℃冷凍水流入冷水機(jī)組蒸發(fā)器內(nèi)的換熱管，被管外的液態(tài)制冷劑蒸發(fā)而吸收熱量，使其溫度降低至7℃，7℃的冷凍水?dāng)y帶著所獲得的冷量沿供水管路流至各個(gè)空調(diào)末端設(shè)備，為末端提供冷量?？梢?jiàn)，7℃的低溫冷凍水是在冷水機(jī)組的蒸發(fā)器中制造出來(lái)的?？照{(diào)冷水的制造◆冷凍水的制造過(guò)程10空調(diào)冷水的制造◆冷凍水的制造設(shè)備——蒸發(fā)器在離心式和螺桿式冷水機(jī)組中，常用的蒸發(fā)器主要是干式蒸發(fā)器和滿液式蒸發(fā)器兩種。

干式蒸發(fā)器也稱為直膨式蒸發(fā)器，制冷劑走管程，冷凍水走殼程。

滿液式蒸發(fā)器冷凍水走管程，制冷劑走殼程。干式蒸發(fā)器滿液式蒸發(fā)器空調(diào)冷水的制造◆冷凍水的制造設(shè)備——蒸發(fā)器干式蒸發(fā)器滿液11空調(diào)冷水的制造◆評(píng)價(jià)制冷性能的技術(shù)參數(shù)蒸發(fā)器（即制冷機(jī)）的制冷性能可用下技術(shù)參數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)：·制冷量：在規(guī)定工況下制冷機(jī)蒸發(fā)器的制冷劑在單位時(shí)間內(nèi)移出的熱量，其值等于制冷劑質(zhì)量流量乘以制冷機(jī)中兩個(gè)指定點(diǎn)或制冷劑兩個(gè)指定熱力狀態(tài)的比焓差，制冷量正比于制冷劑的流量?！ぶ评湫阅芟禂?shù)COP（CoefficientofPerformance）：在一定工況下制冷機(jī)的制冷量與所消耗功率之比，即單位消耗功率的制冷量。它是衡量制冷機(jī)動(dòng)力經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo)，COP越大，制冷機(jī)的能源利用效率越高?！っ绹?guó)還采用EER（energyefficiencyratio），國(guó)內(nèi)稱為能效比或能源利用系數(shù)，定義為在規(guī)定工況下制冷量（單位用BTU/h表示）與總的輸入電功率（單位用W表示）的比值。COP或EER是指在規(guī)定工況下運(yùn)行的能源利用系數(shù)，實(shí)際上制冷機(jī)大都是在非標(biāo)準(zhǔn)工況下運(yùn)行，因此美國(guó)還提出SEER。空調(diào)冷水的制造◆評(píng)價(jià)制冷性能的技術(shù)參數(shù)12空調(diào)冷水的制造2、冷卻水的制造◆冷卻水系統(tǒng)的構(gòu)成冷卻水系統(tǒng)主要由冷卻水泵、冷卻塔及管路等構(gòu)成。◆冷卻水的制造過(guò)程在冷卻水泵的驅(qū)動(dòng)下，37℃的冷卻水?dāng)y帶著在冷凝器或吸收器中所吸收的熱量，沿著管道流至冷卻塔，在冷卻塔中排出熱量后降低到32℃；32℃的冷卻水?dāng)y帶著從大氣所獲得的冷量，又流回冷凝器或吸收器。可見(jiàn)，32℃的冷卻水是在冷卻塔中制造出來(lái)的?？照{(diào)冷水的制造2、冷卻水的制造流至冷卻塔，在冷卻塔中排出熱量13◆冷卻水的制造設(shè)備——冷卻塔冷卻塔是一種特殊的熱交換器，它利用水和空氣的接觸，通過(guò)熱交換與質(zhì)交換來(lái)排放冷卻水所吸收的空調(diào)系統(tǒng)廢熱。冷卻塔俗稱冷水塔、涼水塔等，其種類(lèi)繁多。

圓形逆流式冷卻塔方形橫流式冷卻塔

按通風(fēng)方式分為自然通風(fēng)冷卻塔、機(jī)械通風(fēng)冷卻塔、混合通風(fēng)冷卻塔。

按水和空氣的接觸方式分為干式冷卻塔、濕式冷卻塔、干濕式冷卻塔。

按水和空氣流動(dòng)方向的相對(duì)關(guān)系分為逆流式冷卻塔、橫流式冷卻塔、混流式冷卻塔。其它：如噴流式冷卻塔、無(wú)風(fēng)機(jī)冷卻塔、雙曲線冷卻塔、無(wú)填料噴霧式冷卻塔等。此外，還有密閉式冷卻塔。

◆冷卻水的制造設(shè)備——冷卻塔圓形逆流式冷卻塔方形橫流式冷14空調(diào)冷水的制造◆冷卻塔的工作原理冷卻水在冷卻塔中的散熱方式：接觸散熱和蒸發(fā)散熱。

接觸散熱冷卻水與空氣接觸時(shí)，視冷卻塔進(jìn)水溫度Tw1與空氣溫度Tq1的不同，有三種傳熱情況：·當(dāng)Tw1＞Tq1時(shí)，冷卻水向空氣傳遞熱量，冷卻水得到冷卻；·當(dāng)Tw1＝Tq1時(shí)，冷卻水與空氣無(wú)熱量傳遞，冷卻水溫不變；·當(dāng)Tw1＜Tq1時(shí)，空氣向冷卻水傳遞熱量，冷卻水溫度升高。因此，當(dāng)外界環(huán)境溫度等于或高于冷卻水溫時(shí)，冷卻塔的接觸散熱冷卻失效。這時(shí)，其冷卻效果將完全取決于冷卻水的蒸發(fā)散熱，冷卻效果將明顯降低?？照{(diào)冷水的制造◆冷卻塔的工作原理15空調(diào)冷水的制造

蒸發(fā)散熱氣象因素對(duì)冷卻水蒸發(fā)散熱的影響：·空氣溫度的影響：氣溫（干球溫度）越高，蒸發(fā)散熱越強(qiáng)烈；·空氣濕度的影響：空氣的相對(duì)濕度越小，蒸發(fā)散熱越快；相反，環(huán)境濕度大，蒸發(fā)散熱就差。當(dāng)空氣中的水蒸氣達(dá)到飽和時(shí)，蒸發(fā)無(wú)法進(jìn)行，蒸發(fā)散熱量等于零?！た諝鈮毫Φ挠绊懀嚎諝鈮毫υ降?，水就越容易蒸發(fā)。提高冷卻塔的通風(fēng)量，可以有效降低冷卻水表面的靜壓力，有利于冷卻水的蒸發(fā)散熱?！わL(fēng)速的影響：風(fēng)速越大，對(duì)流傳熱系數(shù)越大。除密閉式冷卻塔以外，各種開(kāi)敞式冷卻塔都需要利用自然通風(fēng)或機(jī)械通風(fēng)。綜上所述，冷卻水在冷卻塔中的冷卻過(guò)程是與大氣進(jìn)行熱量交換的過(guò)程，其冷卻效果受大氣氣象條件的綜合影響很大?？照{(diào)冷水的制造

蒸發(fā)散熱16空調(diào)冷水的制造

冷卻水散熱的幾種狀況設(shè)接觸散熱量為Qj，蒸發(fā)散熱量為Qc，總散熱量為Q，則：·當(dāng)Tw1＞Tq1時(shí)，接觸散熱和蒸發(fā)散熱都由冷卻水向空氣傳熱，冷卻水所散發(fā)的總熱量為Q=Qj+Qc?！ぎ?dāng)Tw1=Tq1時(shí)，接觸散熱量Qj=0，冷卻水的散熱量?jī)H為蒸發(fā)散熱量，即總散熱量Q=Qc?！ぎ?dāng)Tw1＜Tq1時(shí)，接觸散熱是空氣向冷卻水傳熱，使冷卻水溫度升高；蒸發(fā)散熱是冷卻水向空氣傳熱，使冷卻水溫度降低。則冷卻水散熱量Q=Qc－Qj，如果Qj＜Qc，則Q=Qc－Qj＞0，冷卻水溫降低，散熱有效；Qj＝Qc，則Q=Qc－Qj=0，冷卻水溫不變，散熱無(wú)效；Qj＞Qc，則Q=Qc－Qj＜0，冷卻水溫升高，散熱失效。

可見(jiàn)，冷卻水的散熱與室外氣象條件關(guān)系很大，具有不確定性?？照{(diào)冷水的制造

冷卻水散熱的幾種狀況17空調(diào)冷水的制造◆評(píng)價(jià)冷卻塔冷卻性能的技術(shù)指標(biāo)衡量冷卻塔的冷卻性能常用三個(gè)指標(biāo)：·冷卻塔的進(jìn)水溫度Tw1和出水溫度Tw2之差ΔTw，ΔTw被稱為冷卻溫差。溫差ΔTw越大，則冷卻效果越好，所需的冷卻水流量越少。·出水溫度Tw2和空氣濕球溫度Tv之差ΔTv，ΔTv稱為冷卻幅

高，簡(jiǎn)稱冷幅。ΔTv越小，則冷卻效果越好。但ΔTv不可

能等于零，一般為3～4℃。溫差ΔTw與冷幅ΔTv之比，稱

為冷卻效率η，簡(jiǎn)稱冷效，η=ΔTw/ΔTv。

注：濕球溫度Tv代表在當(dāng)?shù)貧鉁貤l件下，水可能被冷卻的最低溫度，也是冷卻塔出水溫度的極限值?！だ鋮s塔的淋水密度。淋水密度指1m2有效面積上每小時(shí)所能

冷卻的水量。淋水密度大，則冷卻塔的運(yùn)行效率高；淋水密

度小，則運(yùn)行效率低?？照{(diào)冷水的制造◆評(píng)價(jià)冷卻塔冷卻性能的技術(shù)指標(biāo)18空調(diào)冷水的輸送三、空調(diào)冷水的輸送中央空調(diào)冷凍水和冷卻水的分配、輸送與循環(huán)，是通過(guò)管路系統(tǒng)和液體輸送設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)的。管路系統(tǒng)是輸送空調(diào)水的載體；液體輸送設(shè)備——水泵為輸送空調(diào)水提供動(dòng)力，用以克服水的壓力和流動(dòng)時(shí)的阻力。1、空調(diào)水系統(tǒng)的管路空調(diào)水系統(tǒng)管路按其特征有5種形式11種類(lèi)型：

按循環(huán)水是否與空氣接觸分，分為開(kāi)式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)；

按循環(huán)水流動(dòng)途徑分，分為同程式系統(tǒng)和異程式系統(tǒng)；

按供、回水管數(shù)量分，分為二管制、三管制和四管制系統(tǒng)；

按水流量是否變化分，分為定流量系統(tǒng)和變流量系統(tǒng)；

按水泵設(shè)置方式來(lái)分，分為單式泵系統(tǒng)和復(fù)式泵系統(tǒng)?？照{(diào)冷水的輸送三、空調(diào)冷水的輸送19空調(diào)冷水的輸送（1）閉式系統(tǒng)與開(kāi)式系統(tǒng)

◆閉式系統(tǒng)管路中的水不與大氣接觸，僅在系統(tǒng)最高點(diǎn)設(shè)置膨脹水箱。

閉式循環(huán)的優(yōu)點(diǎn)：·管路不與大氣接觸，管道和設(shè)備不易腐蝕?！に盟钃P(yáng)程僅由管路阻力大小決定，不需克服靜水壓力，水泵揚(yáng)程和功率較低?！は到y(tǒng)簡(jiǎn)單。

閉式循環(huán)的缺點(diǎn)：·蓄冷能力小，低負(fù)荷時(shí)，冷水機(jī)組也需要經(jīng)常啟動(dòng)?！づ蛎浰涞难a(bǔ)水，有時(shí)需要另設(shè)加壓水泵。閉式系統(tǒng)示意圖空調(diào)冷水的輸送（1）閉式系統(tǒng)與開(kāi)式系統(tǒng)

閉式循環(huán)的優(yōu)點(diǎn)：20空調(diào)冷水的輸送

閉式系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)合：·當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)采用風(fēng)機(jī)盤(pán)管、誘導(dǎo)器和水冷式表冷器時(shí)；·高層建筑的空調(diào)冷水系統(tǒng)；·熱水系統(tǒng)?！糸_(kāi)式系統(tǒng)管路之間有貯水箱或水池通大氣，自流回水時(shí)，管路通大氣。

開(kāi)式系統(tǒng)的幾種常見(jiàn)形式空調(diào)冷水的輸送

閉式系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)合：21空調(diào)冷水的輸送

開(kāi)式系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：·冷水池有一定的蓄冷能力，可以減少冷凍機(jī)開(kāi)啟時(shí)間，增加能量調(diào)節(jié)能力?！だ渌疁囟炔▌?dòng)較小。

開(kāi)式系統(tǒng)的缺點(diǎn)：·冷水與大氣接觸，循環(huán)水中含氧量高，易腐蝕管道；·水泵的揚(yáng)程除需要克服管路阻力外，還需具有把水提升到某一高度的壓頭，因此，水泵揚(yáng)程和能耗較大；·如果采用自流回水，回水的管徑較大，會(huì)增加投資。

開(kāi)式系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)合：·當(dāng)末端空調(diào)系統(tǒng)采用噴水冷卻空氣時(shí)；·冷水溫度要求波動(dòng)小或冷水機(jī)組的能量調(diào)節(jié)不能滿足空調(diào)系統(tǒng)的變化時(shí)；·當(dāng)采用開(kāi)式水池貯水蓄冷以削減高峰負(fù)荷時(shí)；·淋水式冷卻塔的冷卻水系統(tǒng)?？照{(diào)冷水的輸送

開(kāi)式系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：22空調(diào)冷水的輸送（2）同程式系統(tǒng)與異程式系統(tǒng)

◆

同程式系統(tǒng)同程式系統(tǒng)中水流經(jīng)過(guò)每一并聯(lián)環(huán)路的管道路程基本相等，則各個(gè)管路的阻力損失接近相等。

同程式系統(tǒng)的形式：·豎向干管同程式管路·水平支管同程式管路豎向干管同程式管路的兩種布置方式

水平支管同程式管路的兩種布置方式空調(diào)冷水的輸送（2）同程式系統(tǒng)與異程式系統(tǒng)豎向干管同程式管23空調(diào)冷水的輸送

同程式系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)各個(gè)末端換熱器的水阻力大致相等時(shí)，由于各并聯(lián)環(huán)路的管道總長(zhǎng)度基本上相等，所以同程式系統(tǒng)的水力穩(wěn)定性好，各環(huán)路間的水量分配均衡，調(diào)節(jié)方便。

同程式系統(tǒng)的缺點(diǎn)：同程式系統(tǒng)管道的長(zhǎng)度增加，水阻力增大，使水泵的能耗增加，初投資相對(duì)較大?！舢惓淌较到y(tǒng)異程式系統(tǒng)中水流經(jīng)過(guò)每一并聯(lián)環(huán)路的管道路程均不相等，因而阻力也不相等。

異程式系統(tǒng)的形式：·豎向干管異程式管路·水平支管異程式管路豎向干管異程式管路空調(diào)冷水的輸送

同程式系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：◆異程式系統(tǒng)豎向干管24空調(diào)冷水的輸送水平支管異程式管路

異程式系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：管路配置簡(jiǎn)單，耗用管材少，施工難度小，投資省。

異程式系統(tǒng)的缺點(diǎn)：各并聯(lián)環(huán)路的管道總長(zhǎng)度不相等，各環(huán)路間阻力不平衡，從而導(dǎo)致流量分配不勻。（3）兩管制、三管制、四管制

◆兩管制系統(tǒng)管路系統(tǒng)只有一根供水管和一根回水管。夏季循環(huán)冷水，冬季循環(huán)熱水，用閥門(mén)進(jìn)行切換。兩管制系統(tǒng)簡(jiǎn)單，施工方便，初投資小，但不能用于同時(shí)需要供冷又供熱的場(chǎng)所?？照{(diào)冷水的輸送水平支管異程式管路

異程式系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：（325空調(diào)冷水的輸送兩管制管路三管制管路四管制管路◆三管制系統(tǒng)管路系統(tǒng)有供冷管路、供熱管路和回水管路三根水管，其冷水與熱水共用一根回水管?？照{(diào)冷水的輸送兩管制管路三26空調(diào)冷水的輸送三管制系統(tǒng)能同時(shí)滿足供冷和供熱的要求，管路較四管制簡(jiǎn)單，但比兩管制復(fù)雜，投資也比較高，且存在冷、熱水回水的混合損失?！羲墓苤葡到y(tǒng)冷水與熱水均單獨(dú)設(shè)置自己的供水管和回水管，構(gòu)成兩套完全獨(dú)立的供、回水管路，分別供冷和供熱。四管制系統(tǒng)能夠同時(shí)供冷和供熱，可以滿足高質(zhì)量空調(diào)環(huán)境的要求。但四管制管路系統(tǒng)十分復(fù)雜，初投資很高，且占用建筑空間也較多。

（4）定流量系統(tǒng)與變流量系統(tǒng)

◆定流量系統(tǒng)水流量恒定不變，通過(guò)改變供、回水溫差（變溫差）來(lái)適應(yīng)末端負(fù)荷的變化。當(dāng)末端負(fù)荷減少時(shí)，水系統(tǒng)供、回水溫差減小，使系統(tǒng)輸送給負(fù)荷的能量減少，以滿足負(fù)荷減少的要求，但水系統(tǒng)的輸送能耗并未減少，因此水的運(yùn)送效率低?？照{(diào)冷水的輸送三管制系統(tǒng)能同時(shí)滿足供冷和供熱的要求，管27空調(diào)冷水的輸送三通閥調(diào)節(jié)示意圖

定流量系統(tǒng)的原理定流量系統(tǒng)的各個(gè)空調(diào)末端裝置采用電動(dòng)三通閥調(diào)節(jié)。當(dāng)室溫未達(dá)到設(shè)定值時(shí)，三通閥的直通管開(kāi)啟、旁通管關(guān)閉，供水全部流經(jīng)末端裝置；當(dāng)室溫達(dá)到或超過(guò)設(shè)定值時(shí)，直通管關(guān)閉、旁通管開(kāi)啟，供水全部經(jīng)旁通管流入回水管。因此，負(fù)荷側(cè)水流量是不變的。

定流量系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，不需要較復(fù)雜的自控設(shè)備；用戶端采用三通閥調(diào)節(jié)水量，各用戶之間互不干擾，系統(tǒng)運(yùn)行較穩(wěn)定。

定流量系統(tǒng)的缺點(diǎn)系統(tǒng)水流量按最大負(fù)荷確定，絕大多數(shù)時(shí)間供水量都大于所需要的水量，輸送能耗始終處于設(shè)計(jì)的最大值，水泵的無(wú)效能耗很大。空調(diào)冷水的輸送三通閥調(diào)節(jié)示意圖

定流量系統(tǒng)的原理管開(kāi)啟，28空調(diào)冷水的輸送◆變流量系統(tǒng)又稱變水量（VWV）系統(tǒng)。它是保持供回水溫差不變（定溫差），通過(guò)改變水流量來(lái)適應(yīng)空調(diào)末端負(fù)荷的變化，其水流量跟隨負(fù)荷的變化而改變。當(dāng)末端負(fù)荷減少時(shí)，系統(tǒng)水流量隨之減小，使系統(tǒng)輸送給負(fù)荷的能量減少，以適應(yīng)負(fù)荷減少的要求。因水流量減少可降低水的輸送能耗，因而節(jié)能顯著。二通閥調(diào)節(jié)示意圖

變流量系統(tǒng)的原理變流量系統(tǒng)的各個(gè)空調(diào)末端裝置采用電動(dòng)二通閥調(diào)節(jié)。當(dāng)室溫未達(dá)到設(shè)定值時(shí)，二通閥全開(kāi)或開(kāi)度增大，流經(jīng)末端裝置的供水增大；當(dāng)室溫達(dá)到或超過(guò)設(shè)定值時(shí)，二通閥關(guān)閉或開(kāi)度減小，流經(jīng)末端裝置的供水量減少。因此，負(fù)荷側(cè)水流量是變化的。

變流量系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)空調(diào)冷水的輸送◆變流量系統(tǒng)二通閥調(diào)節(jié)示意圖

變流量系29空調(diào)冷水的輸送優(yōu)點(diǎn)：水泵的能耗隨負(fù)荷的減少而降低（節(jié)能）；配管設(shè)計(jì)時(shí)，可考慮同時(shí)使用系數(shù)，管徑相應(yīng)較小，水泵和管道的初投資降低。缺點(diǎn)：變流量系統(tǒng)的控制設(shè)備要求較高，也較復(fù)雜。（5）單式水泵系統(tǒng)與復(fù)式水泵系統(tǒng)

◆單式水泵系統(tǒng)單式水泵系統(tǒng)又稱一次泵系統(tǒng)，即冷源側(cè)與負(fù)荷側(cè)共用一組循環(huán)水泵。

一次泵系統(tǒng)的原理一次泵系統(tǒng)是利用一根旁通管來(lái)保持冷源側(cè)的定流量而讓負(fù)荷側(cè)處于變流量運(yùn)行。在冷凍水供、回水總管間設(shè)有壓差旁路裝置。當(dāng)空調(diào)負(fù)荷減少時(shí)，負(fù)荷側(cè)管路阻力將增大，壓差控制裝置會(huì)自動(dòng)加大旁通閥的開(kāi)啟度，一次泵（單式泵）系統(tǒng)示意圖空調(diào)冷水的輸送優(yōu)點(diǎn)：水泵的能耗隨負(fù)荷的減少而降低（節(jié)能）；配30空調(diào)冷水的輸送負(fù)荷側(cè)減少的部分水流量從旁通管返回回水總管，流回冷水機(jī)組，因而冷水機(jī)組蒸發(fā)器的水流量始終保持恒定不變（即定流量）。

一次泵系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，控制元件少，運(yùn)行管理方便。缺點(diǎn)：水流量調(diào)節(jié)受冷水機(jī)組最小流量的限制；不能適應(yīng)供水半徑及供水分區(qū)揚(yáng)程相差懸殊的情況。因此只能用于中小型空調(diào)系統(tǒng)。二次泵（復(fù)式泵）系統(tǒng)示意圖◆復(fù)式水泵系統(tǒng)復(fù)式水泵系統(tǒng)又稱二次泵系統(tǒng)，即冷源側(cè)與負(fù)荷側(cè)分別配置循環(huán)水泵。設(shè)在冷源側(cè)的水泵，常稱為一次泵；設(shè)空調(diào)冷水的輸送負(fù)荷側(cè)減少的部分水流量從旁通管返回回水總管，流31空調(diào)冷水的輸送在負(fù)荷側(cè)的水泵，常稱為二次泵。

二次泵系統(tǒng)的構(gòu)成二次泵系統(tǒng)由兩個(gè)環(huán)路組成：一次回路：回水總管一次泵冷水機(jī)組供水總管。一次回路負(fù)責(zé)冷凍水的制備。二次回路：供水總管二次泵末端設(shè)備回水總管。二次回路負(fù)責(zé)冷凍水的輸配。

二次泵系統(tǒng)的優(yōu)、缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：能適應(yīng)各個(gè)分區(qū)負(fù)荷變化規(guī)律不一樣或各個(gè)分區(qū)回路揚(yáng)程相差懸殊或各個(gè)分區(qū)供水作用半徑相差較大的情況；可實(shí)現(xiàn)二次泵變流量，節(jié)省輸送能耗。缺點(diǎn)：系統(tǒng)較復(fù)雜，控制設(shè)備要求較高，機(jī)房占地面積較大，初投資較大。空調(diào)冷水的輸送在負(fù)荷側(cè)的水泵，常稱為二次泵。32空調(diào)冷水的輸送◆一次泵與二次泵混合式系統(tǒng)在冷凍水的輸配環(huán)路中，管路較短、壓力損失小的環(huán)路由一次泵直接供水，而壓力損失大的環(huán)路則由二次泵供水，這樣就構(gòu)成了一次泵和二次泵混合式系統(tǒng)。混合式系統(tǒng)如圖示?？照{(diào)冷水的輸送◆一次泵與二次泵混合式系統(tǒng)33空調(diào)冷水的輸送2、空調(diào)冷凍水系統(tǒng)的承壓與垂直分區(qū)

（1）空調(diào)冷凍水系統(tǒng)的承壓冷凍水系統(tǒng)的靜壓力隨著建筑物高度的增加，空調(diào)冷凍水系統(tǒng)的靜水壓力和水泵出水壓頭也隨之增加，而系統(tǒng)中的設(shè)備（冷水機(jī)組、熱交換器）、管件、閥門(mén)等的承壓能力是有一定限度的?！衾鋬鏊到y(tǒng)的最高壓力

系統(tǒng)停止運(yùn)行時(shí)的最高壓力在A點(diǎn)，其靜壓力由高度h決定。

系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行時(shí)的最高壓力在水泵的

出口處B點(diǎn)，水泵的出口壓力等于靜水壓力與水泵全壓之和。空調(diào)冷水的輸送2、空調(diào)冷凍水系統(tǒng)的承壓與垂直分區(qū)冷凍水系統(tǒng)34空調(diào)冷水的輸送

系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)的最高壓力

系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，A點(diǎn)和B點(diǎn)均可能承受最大壓力。◆冷凍水系統(tǒng)的承壓設(shè)備承壓：包括冷水機(jī)組、水泵、板式熱交換器等的承壓，壓力等級(jí)1.0～2.5

MPa；管道承壓：主要指管道、管件、閥門(mén)等的承壓，普通螺紋連接

的鍍鋅鋼管和末端風(fēng)機(jī)盤(pán)管的承壓只有1.0MPa。（2）冷凍水系統(tǒng)的垂直分區(qū)

在高層或超高層建筑物中，冷凍水系統(tǒng)的靜水壓力很大。當(dāng)設(shè)備的承壓能力不足時(shí)，為保證空調(diào)水系統(tǒng)運(yùn)行的安全，解決的辦法就是將冷凍水系統(tǒng)進(jìn)行垂直水力分區(qū)（低區(qū)和高區(qū)），并相互隔離。垂直分區(qū)后，靜水壓力變?yōu)榉侄纬惺?，每個(gè)水區(qū)的水壓大大降低。空調(diào)冷水的輸送

系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)的最高壓力35空調(diào)冷水的輸送◆采用板式換熱器分區(qū)供冷

利用水-水板式換熱器，將冷凍水管路沿垂直方向分為多個(gè)獨(dú)立水系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)水力隔離。高區(qū)系統(tǒng)的冷量仍由低區(qū)系統(tǒng)的冷水機(jī)組提供，通過(guò)板式換熱器“轉(zhuǎn)水”獲得。各個(gè)分區(qū)的高度應(yīng)不超出換熱器的承壓能力。

換熱器集中放置于建筑物底部的制冷站機(jī)房?jī)?nèi)優(yōu)點(diǎn)：冷水機(jī)組的承壓低，設(shè)備集中，管理方便。換熱器集中放置于建筑物底部的制冷站空調(diào)冷水的輸送◆采用板式換熱器分區(qū)供冷高區(qū)系統(tǒng)的冷量仍由36空調(diào)冷水的輸送

換熱器分區(qū)放置只有最下面一個(gè)分區(qū)的換熱器在制冷站機(jī)房?jī)?nèi)，其它分區(qū)的換熱器均放置在自己分區(qū)的底部。優(yōu)點(diǎn)：管道井較小，制冷站機(jī)房占用面積也小，每個(gè)分區(qū)的壓力?。ú怀^(guò)1.0MPa），系統(tǒng)安全。缺點(diǎn)：冷水機(jī)組的承壓較高，設(shè)備分散，不易管理。換熱器分區(qū)放置方式空調(diào)冷水的輸送

換熱器分區(qū)放置換熱器分區(qū)放置方式37空調(diào)冷水的輸送

高區(qū)的換熱器集中放置于設(shè)備層的專(zhuān)用機(jī)房這種分區(qū)方式能使熱交換的次數(shù)最少，從而減少換熱的溫度損失，保證換熱器二次側(cè)回水溫度在合理的范圍內(nèi)。高區(qū)的換熱器集中放置于設(shè)備層的專(zhuān)用機(jī)房空調(diào)冷水的輸送

高區(qū)的換熱器集中放置于設(shè)備層的專(zhuān)用機(jī)房高區(qū)38空調(diào)冷水的輸送高區(qū)的換熱器集中放置于設(shè)備層的專(zhuān)用機(jī)房空調(diào)冷水的輸送高區(qū)的換熱器集中放置39空調(diào)冷水的輸送采用板式換熱器進(jìn)行隔離分區(qū)的不足之處：·板式換熱器價(jià)格昂貴，造成一次性投資增大；·換熱器一次側(cè)與二次側(cè)“轉(zhuǎn)水”后有1℃～2℃的溫升，增加了換熱損失；·換熱器二次側(cè)冷凍水溫度升高后，必然使高層的空調(diào)末端出力下降，要維持同樣的冷量供應(yīng)，必需加大空調(diào)末端設(shè)備的容量，否則將延長(zhǎng)空調(diào)達(dá)到其制冷效果的運(yùn)行時(shí)間；·對(duì)于400m以上的建筑，會(huì)在高區(qū)出現(xiàn)第2級(jí)換熱。第2級(jí)換

熱器的二次側(cè)回水溫度將達(dá)到14℃左右，非常接近空氣的露點(diǎn)溫度，不利于空氣除濕?！粼O(shè)置多個(gè)獨(dú)立的水系統(tǒng)

將建筑物豎向分為2～3個(gè)獨(dú)立的空調(diào)水系統(tǒng)，各自設(shè)置冷

水機(jī)組、循環(huán)水泵等設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)水力隔離。由于每個(gè)水區(qū)的高度降低，使每個(gè)水區(qū)承受的靜水壓力也降低?？照{(diào)冷水的輸送采用板式換熱器進(jìn)行隔離分區(qū)的不足之處：40空調(diào)冷水的輸送機(jī)房并置的兩個(gè)獨(dú)立水系統(tǒng)垂直分區(qū)方式示意圖

機(jī)房并置于建筑物中部的設(shè)備層內(nèi)但由于布置冷卻塔要求空間開(kāi)敞和一定的安裝面積，故這種方法工程實(shí)施中有一定的困難?？照{(diào)冷水的輸送機(jī)房并置的兩個(gè)獨(dú)立水系統(tǒng)垂直分區(qū)方式示意圖

41空調(diào)冷水的輸送

機(jī)房分別置于建筑物的底層和頂層底層系統(tǒng)冷卻塔可布置于裙房屋頂上，頂層系統(tǒng)的冷卻塔可布置于樓頂上，故工程實(shí)施較容易。但機(jī)房分散，管理不便。獨(dú)立水系統(tǒng)的豎向分區(qū)方式，缺點(diǎn)是各系統(tǒng)間相互獨(dú)立，冷水機(jī)組、水泵等設(shè)備均不能互為備用，增大了投資；且在低負(fù)荷時(shí)，各系統(tǒng)設(shè)備均在低負(fù)荷下運(yùn)行，效率降低，能耗增大。機(jī)房分置的兩個(gè)獨(dú)立水系統(tǒng)垂直分區(qū)方式示意圖空調(diào)冷水的輸送

機(jī)房分別置于建筑機(jī)房分置的兩個(gè)獨(dú)立水系統(tǒng)42空調(diào)冷水的輸送3、空調(diào)水系統(tǒng)管路的常用形式（1）空調(diào)冷凍水系統(tǒng)管路◆冷凍水泵的安裝位置冷凍水泵與冷水機(jī)組蒸發(fā)器的連接有兩種方式。壓入式抽出式壓入式：蒸發(fā)器承壓較大，但蒸發(fā)器中水流量穩(wěn)定，安全性好；抽出式：蒸發(fā)器承壓較低，但蒸發(fā)器水流量不穩(wěn)定，安全性差。空調(diào)冷水的輸送3、空調(diào)水系統(tǒng)管路的常用形式壓入式43空調(diào)冷水的輸送◆冷凍水系統(tǒng)常見(jiàn)的管路配置

一次泵與冷水機(jī)組一一對(duì)應(yīng)配置優(yōu)點(diǎn)：·可以采用不同流量的冷水機(jī)組并

聯(lián)工作；·水泵與冷水機(jī)組（蒸發(fā)器）之間

的流量容易匹配。當(dāng)負(fù)荷變化時(shí)，可以啟動(dòng)相應(yīng)流量的冷水機(jī)組運(yùn)行，從而避免大機(jī)組帶小負(fù)荷所造成的能耗浪費(fèi)。

一次泵與冷水機(jī)組一一對(duì)應(yīng)配置空調(diào)冷水的輸送◆冷凍水系統(tǒng)常見(jiàn)的管路配置一次泵與冷水機(jī)組44空調(diào)冷水的輸送

一次泵及冷水機(jī)組均并聯(lián)配置優(yōu)點(diǎn)：若并聯(lián)的水泵都相同，則并聯(lián)泵組中的任一臺(tái)水泵都可以作為備用泵。缺點(diǎn)：·當(dāng)冷水機(jī)組或水泵的大小不相同時(shí)，水泵與冷水機(jī)組（蒸發(fā)器）之間的流量匹配較困難?！ぎ?dāng)增開(kāi)機(jī)組或減開(kāi)機(jī)組時(shí)，會(huì)對(duì)正在運(yùn)行的冷水機(jī)組產(chǎn)生不良影響。一次泵及冷水機(jī)組均并聯(lián)配置空調(diào)冷水的輸送

一次泵及冷水機(jī)組均并聯(lián)配置一次泵及冷水機(jī)組45水泵、冷水機(jī)組、冷卻塔對(duì)應(yīng)配置空調(diào)冷水的輸送（2）空調(diào)冷卻水系統(tǒng)管路◆冷卻水泵的安裝位置空調(diào)冷卻水系統(tǒng)大多數(shù)是開(kāi)式系統(tǒng)，其冷卻塔的揚(yáng)程水位及大氣壓力是唯一可提供給冷卻水泵吸入端的正壓。因此，冷卻水泵必須安裝在冷水機(jī)組冷凝器的進(jìn)水端，以減小系統(tǒng)的輸送能耗。水泵的安裝位置也應(yīng)盡可能低?！衾鋮s水系統(tǒng)最常見(jiàn)的管路配置

水泵、冷水機(jī)組、冷卻塔一一對(duì)應(yīng)配置優(yōu)點(diǎn)：各臺(tái)冷水機(jī)組的冷卻水系統(tǒng)各自獨(dú)立，流量匹配；各個(gè)冷卻塔之間也無(wú)需設(shè)置“均壓管”。水泵、冷水機(jī)組、冷卻塔對(duì)應(yīng)配置空調(diào)冷水的輸送（2）空調(diào)冷卻水46空調(diào)冷水的輸送缺點(diǎn)：耗用的管材較多，初投資較大。

水泵、冷水機(jī)組、冷卻塔均各自并聯(lián)的冷卻水管路水泵、冷水機(jī)組、冷卻塔均各自并聯(lián)的管路配置優(yōu)點(diǎn)：·各種設(shè)備均不用另外配備備用設(shè)備；·使用的管材少，投資小。缺點(diǎn)：當(dāng)冷水機(jī)組（冷凝器）大小不相同時(shí)，設(shè)備之間的冷卻水流量匹配較困難?？照{(diào)冷水的輸送缺點(diǎn)：耗用的管材較多，初投資較大。水泵、冷水47空調(diào)冷水的輸送

具有出水干管與回水干管的冷卻水管路具有出水干管與回水干管的冷卻水管路各冷卻塔的集水盤(pán)之間安有一根“均壓管”，使這些冷卻塔在同一個(gè)水位運(yùn)行，防止各冷卻塔集水盤(pán)內(nèi)水位高低不一，避免出現(xiàn)有的冷卻塔溢水而有的冷卻塔在補(bǔ)水的現(xiàn)象。冷卻塔集水盤(pán)的水位，應(yīng)維持一定，水位太高會(huì)導(dǎo)致冷水機(jī)組的冷卻水過(guò)流量，水位太低則會(huì)產(chǎn)生旋渦而造成空氣進(jìn)入冷卻水。空調(diào)冷水的輸送

具有出水干管與回水干管的冷卻水管路具有出48空調(diào)冷水的輸送空調(diào)冷水的輸送變流量水系統(tǒng)四、變流量水系統(tǒng)1、定流量水系統(tǒng)的弊端

（1）管路系統(tǒng)的摩擦損耗冷凍水在管路系統(tǒng)中流動(dòng)時(shí)，存在著摩擦損耗，其大小與流量的平方成正比。在定流量水系統(tǒng)中，無(wú)論末端負(fù)載如何變化，都始終保持在100%的大流量運(yùn)行，管路損耗是很大的，其富余流量的能耗都消耗在管路的摩擦損耗上了。管路系統(tǒng)壓頭損失與其流量的關(guān)系曲線空調(diào)冷水的輸送空調(diào)冷水的輸送變流量水系統(tǒng)四、變流量水系統(tǒng)（149變流量水系統(tǒng)（2）三通閥的運(yùn)行特性定流量水系統(tǒng)的特征，是末端換熱器中的水流量采用三通閥進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。一般有三種情況：

末端滿負(fù)載：直通管全開(kāi)，旁通管關(guān)閉；

末端零負(fù)載：直通管關(guān)閉，旁通管全開(kāi)；滿負(fù)載時(shí)三通閥管路流量分配零負(fù)載時(shí)三通閥管路流量分配變流量水系統(tǒng)（2）三通閥的運(yùn)行特性

末端滿負(fù)載：直通管全開(kāi)50變流量水系統(tǒng)

末端部分負(fù)載：直通管和旁通管均部分開(kāi)啟；在三通閥的回路中，只有在換熱器全負(fù)載或零負(fù)載兩種情況下，流過(guò)管路的流量才等于設(shè)計(jì)流量。末端部分負(fù)載時(shí)，末端換熱器和旁通管中都有冷凍水流過(guò)，旁通管的并聯(lián)作用會(huì)使管路的阻力損耗減小，若水泵提供的資用壓頭不變，則流過(guò)管路的流量將大于設(shè)計(jì)值。部分負(fù)載時(shí)三通閥管路流量分配

三通閥管路的流量特性變流量水系統(tǒng)

末端部分負(fù)載：直通管和旁通管均部分開(kāi)啟；部分51變流量水系統(tǒng)三通閥開(kāi)度（%）換熱器設(shè)計(jì)流量（m3/h）三通閥實(shí)際流量（m3/h）二通閥實(shí)際流量（m3/h）回水溫度預(yù)測(cè)（℃）01361360725136153349.750136170689751361531029.710013613613612合計(jì)680748340平均9.5例如，一個(gè)冷凍水系統(tǒng)有五個(gè)并聯(lián)環(huán)路，若分別在0%、25%、50%、75%、100%負(fù)載狀況下運(yùn)行，三通閥管路與二通閥管路的實(shí)際流量情況，對(duì)比如下表：可見(jiàn)，定流量系統(tǒng)在負(fù)載減小時(shí)，流量不是減小而是增大。導(dǎo)致系統(tǒng)總流量增大，必須增開(kāi)冷水機(jī)組。變流量水系統(tǒng)三通閥開(kāi)度換熱器設(shè)計(jì)流量三通閥實(shí)際流量二通閥實(shí)際52變流量水系統(tǒng)（3）定流量系統(tǒng)的弊端綜上所述，三通閥系統(tǒng)主要存在以下弊端：·總的水流量大；·回水溫度低；·部分負(fù)載時(shí)，管路系統(tǒng)遠(yuǎn)端并聯(lián)的末端換熱器供水不足，出現(xiàn)制冷效果不均衡；·增開(kāi)額外的冷水機(jī)組，使系統(tǒng)的效率降低。克服定流量水系統(tǒng)弊端的辦法：采用二通閥來(lái)代替三通閥，使其能夠按照負(fù)載的變化調(diào)節(jié)流經(jīng)末端換熱器的冷凍水流量，既能滿足負(fù)載對(duì)冷量的需求，又能減小冷凍水的輸送能耗。就是以變流量水系統(tǒng)取代定流量系統(tǒng)。

變流量水系統(tǒng)（3）定流量系統(tǒng)的弊端53變流量水系統(tǒng)2、變流量管路系統(tǒng)（1）調(diào)節(jié)二通閥的控制特性◆等比例調(diào)節(jié)二通閥的特性等比例二通閥由閥門(mén)和執(zhí)行器組成。閥門(mén)則由閥體、閥座、閥蓋、閥瓣、閥桿等零件組成。工作時(shí)，在電動(dòng)執(zhí)行器的作用下，閥桿帶動(dòng)閥瓣做上升或下降運(yùn)動(dòng)，改變閥瓣與閥座之間的流通面積，以調(diào)節(jié)和控制流過(guò)的水流量。等比例閥具有受人喜愛(ài)的流動(dòng)特性——二通閥的開(kāi)度K與末端

換熱器的負(fù)荷Q成線性比例變化，它提供了一個(gè)準(zhǔn)確控制流量以適應(yīng)末端負(fù)載變化的手段。變流量水系統(tǒng)2、變流量管路系統(tǒng)（1）調(diào)節(jié)二通閥的控制特性54變流量水系統(tǒng)末端換熱器的負(fù)荷-流量特性二通閥的流量-開(kāi)度特性

二者組合的負(fù)荷-開(kāi)度特性◆調(diào)節(jié)二通閥的閥權(quán)度β

即閥門(mén)全開(kāi)并處于設(shè)計(jì)流量時(shí)，閥門(mén)的壓力降ΔPmin占閥門(mén)所在串聯(lián)環(huán)路（包括閥門(mén)本身）總壓力降ΔPmax的比值。閥權(quán)度β小，說(shuō)明通過(guò)閥門(mén)兩端的壓差變化較大，閥門(mén)本身的特性會(huì)產(chǎn)生較大的偏離與震蕩，從而影響其控制效果；同時(shí)也說(shuō)明環(huán)路間的互擾現(xiàn)象比較嚴(yán)重。變流量水系統(tǒng)末端換熱器的負(fù)荷-流量特性二通閥的流量-開(kāi)度特55變流量水系統(tǒng)當(dāng)閥權(quán)度β低于某一值時(shí)，閥門(mén)的控制將是不穩(wěn)定的。為了使二通閥能進(jìn)行準(zhǔn)確而穩(wěn)定的控制，就要求二通閥上的壓差不可變化太大，其最高壓差與最低壓差之比不宜大于4倍，亦即βmin不應(yīng)小于0.25。閥權(quán)度β大，可提高閥門(mén)的調(diào)節(jié)品質(zhì)，有利于控制精度的提高。但閥權(quán)度大，必將增加空調(diào)水系統(tǒng)的阻力，導(dǎo)致對(duì)水泵揚(yáng)程需求的增加，給系統(tǒng)的運(yùn)行節(jié)能帶來(lái)不利的影響。因此，閥權(quán)度的選擇是一個(gè)涉及調(diào)節(jié)性能和系統(tǒng)能耗的綜合問(wèn)題，一般閥權(quán)度保持在0.5左右為宜?！舳ㄩy控制與變流量的形成二通閥開(kāi)度K增大時(shí)，閥門(mén)的壓降從H1減小到H2，水泵的工作點(diǎn)從性能曲線的M1右移到M2，使流量從G1增大到G2；相反，二通閥開(kāi)度K減小時(shí)，閥門(mén)的壓變流量水系統(tǒng)當(dāng)閥權(quán)度β低于某一值時(shí)，閥門(mén)的控制將是不穩(wěn)定的。56變流量水系統(tǒng)降從H1增大到H3，使水泵的工作點(diǎn)從M1左移到M3，使流量從G1減小到G3。改變閥門(mén)開(kāi)度以調(diào)節(jié)流量，實(shí)質(zhì)上是維持水泵的特性曲線不變而改變管路的特性曲線，因?yàn)檎{(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)度就是調(diào)節(jié)管路的阻力。（2）一次側(cè)-二次側(cè)管路系統(tǒng)

◆T形管定律變流量管路系統(tǒng)的構(gòu)建，得益于T形管定律。所謂T形管定律，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是：流進(jìn)T形管的流量等于其流出的流量。T形管定律示意圖

變流量水系統(tǒng)降從H1增大到H3，使水泵的工作點(diǎn)從M1左移到M57變流量水系統(tǒng)兩個(gè)T形管組合示意圖

如果將兩個(gè)T形管，用一小段管道緊鄰地接合在一起，則中間AB段的壓降非常小，就構(gòu)成了一個(gè)簡(jiǎn)單的一次側(cè)-二次側(cè)管路系統(tǒng)。一次側(cè)和二次側(cè)中間的共用管路AB，通常稱為橋管、盈虧管或平衡管。平衡管將整個(gè)系統(tǒng)分隔為兩個(gè)水力工況相對(duì)獨(dú)立的回路，兩個(gè)回路內(nèi)流動(dòng)的水流彼此獨(dú)立、互不影響。兩個(gè)回路均可設(shè)置循環(huán)水泵為各自回路提供循環(huán)動(dòng)力。一次回路與冷水機(jī)組相連，作為冷凍水的制造回路，因此，一次側(cè)又稱為冷源側(cè)；而二次回路與末端換熱器相連，作為冷凍水的輸配回路，因此，二次側(cè)又稱為負(fù)荷側(cè)?！粢淮蝹?cè)-二次側(cè)管路系統(tǒng)變流量水系統(tǒng)兩個(gè)T形管組合示意圖如果將兩個(gè)T形管，用一小段58變流量水系統(tǒng)一次側(cè)-二次側(cè)管路系統(tǒng)，也就是通常所說(shuō)的二次泵系統(tǒng)，或稱為復(fù)式泵系統(tǒng)。二次泵系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了一次側(cè)與二次側(cè)水力工況的隔離，具有分布式水泵水力穩(wěn)定性好的特點(diǎn)：一次水泵只需克服一次回路的壓降。二次水泵則獨(dú)立于一次回路來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)，其揚(yáng)程只需克服二次回路的壓降?！粢淮蝹?cè)與二次側(cè)之間的流量關(guān)系

一次側(cè)流量等于二次側(cè)流量冷凍水的制造流量正好等于配送流量，系統(tǒng)的一次側(cè)與二次側(cè)達(dá)到流量匹配，平衡管中沒(méi)有任何水流通過(guò)。但實(shí)際中，這種理想狀況極少發(fā)生。變流量水系統(tǒng)一次側(cè)-二次側(cè)管路系統(tǒng)，也就是通常所說(shuō)的二次泵系59變流量水系統(tǒng)

一次側(cè)流量小于二次側(cè)流量根據(jù)T形管定律，二次側(cè)多余的12℃流量會(huì)流入平衡管，并與一次側(cè)供水混合，導(dǎo)致二次側(cè)供水溫度升高，這就需要更多的冷凍水流量及更長(zhǎng)的運(yùn)行時(shí)間才能達(dá)到末端要求的制冷效果，增大了二次泵的能耗。

一次側(cè)流量大于二次側(cè)流量一次側(cè)多余的7℃冷凍水便會(huì)流入平衡管，然后與二次側(cè)回水混合，導(dǎo)致流入一次側(cè)冷水機(jī)組的回水溫度降低，使冷水機(jī)組在部分負(fù)荷工況下運(yùn)行，一次側(cè)運(yùn)行效率降低。變流量水系統(tǒng)

一次側(cè)流量小于二次側(cè)流量

一次側(cè)流量大60變流量水系統(tǒng)3、二次泵變流量系統(tǒng)（1）定速變流量系統(tǒng)采用多泵并聯(lián)在工頻定速下運(yùn)行的水系統(tǒng)，即為定速變流量系統(tǒng)。多泵并聯(lián)運(yùn)行的目的，是可以通過(guò)增減運(yùn)行的水泵臺(tái)數(shù)實(shí)現(xiàn)水流量的調(diào)節(jié)?！舳啾貌⒙?lián)定速運(yùn)行的幾種組合形式通常都選用性能相同的水泵并聯(lián)，常用的并聯(lián)組合方式有三種：100%容量一用一備2×50%容量的工作泵

50%容量的兩用一備

變流量水系統(tǒng)3、二次泵變流量系統(tǒng)（1）定速變流量系統(tǒng)100%61變流量水系統(tǒng)◆相同水泵并聯(lián)運(yùn)行的特性分析曲線Ⅰ、Ⅱ?yàn)槊颗_(tái)泵單獨(dú)工作時(shí)的特性曲線，R為管路特性曲線，Ⅰ＋Ⅱ?yàn)閮膳_(tái)泵并聯(lián)工作時(shí)的等效合成特性曲線。M為并聯(lián)泵組的等效工作點(diǎn)，流量為GM，揚(yáng)程為HM。A點(diǎn)為未并聯(lián)時(shí)每臺(tái)泵單獨(dú)運(yùn)行時(shí)的工作點(diǎn)；B點(diǎn)為并聯(lián)工作時(shí)每臺(tái)泵的實(shí)際工作點(diǎn)。B點(diǎn)決定了并聯(lián)時(shí)每臺(tái)泵的工作參數(shù)，流量為GB，揚(yáng)程為兩臺(tái)性能相同的泵并聯(lián)運(yùn)行特性HB。并聯(lián)工作的特點(diǎn)是：揚(yáng)程彼此相等，總流量為每臺(tái)泵輸送流量之和，即GM=2GB。泵并聯(lián)前后的流量參數(shù)比較：GB＜GA＜GM＜2GA

與單臺(tái)泵在同一管路中的工作點(diǎn)A相比，并聯(lián)泵組不僅使流量增加，壓頭也隨之有所增加。變流量水系統(tǒng)◆相同水泵并聯(lián)運(yùn)行的特性分析兩臺(tái)性能相同的泵62變流量水系統(tǒng)并聯(lián)水泵臺(tái)數(shù)總流量總流量的增加值每臺(tái)泵實(shí)際流量每臺(tái)泵減少的流量1100%—100%0%2190%90%95%5%3251%61%84%16%4284%33%71%29%5300%16%60%40%多臺(tái)水泵并聯(lián)工作時(shí)，管路特性曲線越平坦越好，如果管路特性曲線較陡，管路的阻力大，將影響并聯(lián)效果；相反，水泵的特性曲線應(yīng)當(dāng)陡一些為好，若水泵的特性曲線越平坦，并聯(lián)后的總流量GM反而越小。從并聯(lián)泵的數(shù)量來(lái)看，并聯(lián)臺(tái)數(shù)越多，并聯(lián)后所能增加的流量就越少，即每臺(tái)泵實(shí)際輸送的流量大幅度減少，故并聯(lián)泵臺(tái)數(shù)過(guò)多是不經(jīng)濟(jì)的。并聯(lián)水泵工作時(shí)流量的變化情況如下表：

變流量水系統(tǒng)并聯(lián)水泵臺(tái)數(shù)總流量總流量的增加值每臺(tái)泵實(shí)際流量每63變流量水系統(tǒng)◆定速變流量系統(tǒng)二通閥上的壓差變化二次泵揚(yáng)程克服的阻力，包括二次管網(wǎng)、末端換熱器和二通閥的壓降。除二通閥以外，管路的損耗隨著流量的平方而變化。流量增大，則管路損耗成平方倍增大。而水泵提供的揚(yáng)程卻減小。相反，當(dāng)流量減小時(shí)，管路損耗成平方倍減小，但水泵揚(yáng)程反而增大。這二者之間的差值必須由二通閥來(lái)負(fù)擔(dān)。水泵揚(yáng)程與管路損耗的相反變化在設(shè)計(jì)工作點(diǎn)M上，水泵提供的揚(yáng)程等于管路系統(tǒng)損耗的揚(yáng)程。但當(dāng)流量減小時(shí)，水泵的工作點(diǎn)由M點(diǎn)移到A點(diǎn)，揚(yáng)程由HM升高到HA，而管路損耗則由HM降低到HB。此時(shí)，水泵提供的揚(yáng)程大于管路需要的揚(yáng)程，這多余的揚(yáng)程△H=HA-HB，就必須由二通閥來(lái)吸收。變流量水系統(tǒng)◆定速變流量系統(tǒng)二通閥上的壓差變化水泵揚(yáng)程64變流量水系統(tǒng)二通閥上的壓差變化當(dāng)流量減小得越多，揚(yáng)程的提供與消耗之間差距越大，二通閥上承受的壓差△H也越大。因此，對(duì)二通閥的強(qiáng)度提出了很高的要求。當(dāng)末端負(fù)荷減小時(shí)，二通閥的開(kāi)度將減小，二通閥上便會(huì)承受一個(gè)較大的壓差。當(dāng)二通閥的開(kāi)度減小到接近全關(guān)斷的位置時(shí)，它承受的壓差接近于水泵的關(guān)斷揚(yáng)程。若二通閥的承載能力不足，便會(huì)偏離它應(yīng)有的控制位置，使過(guò)多的冷凍水通過(guò)二通閥進(jìn)入換熱器，產(chǎn)生失控現(xiàn)象。二通閥的強(qiáng)度應(yīng)在承受水泵總揚(yáng)程的條件下保證完成閥門(mén)的關(guān)斷動(dòng)作。同時(shí)，水泵運(yùn)行過(guò)程中，也應(yīng)避免在關(guān)斷揚(yáng)程附近工作。變流量水系統(tǒng)二通閥上的壓差變化當(dāng)流量減小得越多，揚(yáng)程的提供65變流量水系統(tǒng)（2）變速變流量系統(tǒng)

采用變頻調(diào)速技術(shù)，通過(guò)改變水泵轉(zhuǎn)速n而實(shí)現(xiàn)水流量調(diào)節(jié)的水系統(tǒng)，稱為變速變流量系統(tǒng)。它可以克服定速變流量系統(tǒng)的諸多弊端，避免水泵在低效率和高揚(yáng)程下運(yùn)行，減小二通閥上承受的壓力，獲得明顯的節(jié)能效果?！艄苈废到y(tǒng)的可變揚(yáng)程損耗與固定揚(yáng)

程損耗空調(diào)管路系統(tǒng)的揚(yáng)程損耗，由可變揚(yáng)程損耗He和固定揚(yáng)程損耗HL兩部分組成。可變損耗He隨流量變化而成平方倍變化。管路系統(tǒng)的輸配管網(wǎng)產(chǎn)生的揚(yáng)程損耗，就是可變損耗。管路系統(tǒng)揚(yáng)程損耗的構(gòu)成變流量水系統(tǒng)（2）變速變流量系統(tǒng)空調(diào)管路系統(tǒng)的揚(yáng)程損耗，由66變流量水系統(tǒng)為了確保有足夠的流量通過(guò)末端換熱設(shè)備，就希望在其兩端能維持一個(gè)穩(wěn)定的揚(yáng)程，因此，控制時(shí)都將末端換熱設(shè)備的揚(yáng)程損耗假定為固定不變（盡管實(shí)際上也是變化的），稱為固定揚(yáng)程損耗HL，又稱為設(shè)定值。由于可變揚(yáng)程損耗He是隨著末端流量變化的，因此，管路系統(tǒng)總的揚(yáng)程損耗R也是隨流量而變化?！袅髁康暮銐翰羁刂茷榱舜_保變流量工況下末端設(shè)備獲得揚(yáng)程設(shè)定值HL，水泵所提供的流量和揚(yáng)程，必須滿足管路系統(tǒng)總的揚(yáng)程損耗R需求，并希望能跟隨管路系統(tǒng)揚(yáng)程損耗R同步變化。

管路系統(tǒng)揚(yáng)程損耗曲線恒壓差控制原理圖變流量水系統(tǒng)為了確保有足夠的流量通過(guò)末端換熱設(shè)備，就希望在其67變流量水系統(tǒng)當(dāng)負(fù)荷減小時(shí)，二通閥開(kāi)度減小，壓差△P上升并大于設(shè)定值HL，控制器控制變頻器使水泵轉(zhuǎn)速降低，輸出的流量和揚(yáng)程隨之降低，使△P減小并回到設(shè)定值HL。相反，當(dāng)負(fù)荷增大時(shí)，二通閥開(kāi)度增大，壓差△P降低并小于設(shè)定值HL，控制器控制變頻器使水泵轉(zhuǎn)速加快，輸出的流量和揚(yáng)程隨之上升，從而使△P增大并回到設(shè)定值HL。恒壓差控制中，水泵提供的揚(yáng)程K=固定損耗HL+可變損耗He；而管路系統(tǒng)損耗R=實(shí)際損耗HZ+可變損耗He。實(shí)際損耗HZ只是在設(shè)計(jì)負(fù)荷工況下才等于設(shè)定值HL，在變流量工況下HZ總是小于設(shè)定值HL，二者之間有很大的差距，導(dǎo)致控制曲線K與管路損耗曲線R（即揚(yáng)程的提供與消耗）存在很大偏差。恒壓差控制曲線示意圖變流量水系統(tǒng)當(dāng)負(fù)荷減小時(shí)，二通閥開(kāi)度減小，壓差△P上升并大于68變流量水系統(tǒng)恒壓差控制中，控制曲線K與管路損耗曲線R不重合。因此，水泵軸功率與轉(zhuǎn)速之間并不滿足三次方定律。末端設(shè)備損耗的設(shè)定值HL越大，控制曲線K與管路損耗曲線R之間的差距越大，控制的效果就越差。注：在上述分析中，可變損耗與流量的變化關(guān)系，是假設(shè)所有的末端設(shè)備都在一個(gè)相同的流量變化之下所得出的一條平均曲線。而實(shí)際情況要復(fù)雜得多。負(fù)荷%流量m3/h可變損耗HemH2O固定損耗HLmH2O實(shí)際損耗HZmH2O管路損耗曲線RmH2O控制曲線KmH2O10034022.47.67.630307525512.67.64.316.920.2501705.67.61.97.513.225851.47.60.51.99.00007.6007.6變流量水系統(tǒng)恒壓差控制中，控制曲線K與管路損耗曲線R不重合。69變流量水系統(tǒng)◆可變損耗與固定損耗的比例對(duì)水泵能耗的影響在恒壓差控制中，末端設(shè)備上的壓差HL固定不變，而整個(gè)管路系統(tǒng)的揚(yáng)程損耗卻隨著流量的變化而改變，則可變損耗He與固定損耗HL之間的比例是動(dòng)態(tài)變化的。不同可變損耗時(shí)水泵的軸功率曲線He/HL比值不同，水泵調(diào)速效果也不同：曲線1為定流量系統(tǒng)水泵的能耗；曲線2為定速變流量系統(tǒng)水泵的能耗；曲線3為0%He、100%HL時(shí)的能耗；曲線4為25%He、75%HL時(shí)的能耗；曲線5為50%He、50%HL時(shí)的能耗；曲線6為75%He、25%HL時(shí)的能耗；曲線7為100%He、0%HL時(shí)的能耗。可見(jiàn)，當(dāng)可變損耗He越大、固定損耗HL越小，變頻節(jié)能的效果越好；相反，則節(jié)能效果就越差。

變流量水系統(tǒng)◆可變損耗與固定損耗的比例對(duì)水泵能耗的影響不70變流量水系統(tǒng)◆水泵變頻調(diào)速時(shí)的效率變頻調(diào)速時(shí)水泵的效率曲線和轉(zhuǎn)速曲線如圖：曲線1和4的效率為80%；曲線2和3的效率為85%；曲線5的效率為70%；曲線6的效率為60%；曲線7的效率為50%

這些曲線稱為“等效率曲線”，對(duì)于閉式水系統(tǒng)，水泵的等效率曲線與管路特性曲線重合?？紤]變頻器效率和電動(dòng)機(jī)散熱等因素，變頻調(diào)速有一個(gè)最低轉(zhuǎn)速限制，即水泵的最低轉(zhuǎn)速應(yīng)不低于其額定轉(zhuǎn)速的30%。因?yàn)檗D(zhuǎn)速過(guò)低時(shí)，變頻器的效率將大幅度下降。變頻水泵的效率與轉(zhuǎn)速曲線變頻器的效率曲線變流量水系統(tǒng)◆水泵變頻調(diào)速時(shí)的效率變頻水泵的效率與轉(zhuǎn)速曲線71變流量水系統(tǒng)◆工頻定速水泵與變頻調(diào)速水泵的并聯(lián)問(wèn)題兩臺(tái)性能相同的水泵并聯(lián)，其中一臺(tái)Ⅰ在工頻下定速運(yùn)行，另一臺(tái)Ⅱ在變頻調(diào)速下運(yùn)行。實(shí)際運(yùn)行中存在的問(wèn)題：

當(dāng)系統(tǒng)的負(fù)荷需求變化時(shí)，工頻泵的工作點(diǎn)會(huì)沿著它的性能曲線變化，而變頻泵則是沿著控制曲線來(lái)改變，使兩個(gè)水泵流量變化相反；

當(dāng)變頻泵運(yùn)行頻率較低時(shí)，其揚(yáng)程大幅度降低，導(dǎo)致工頻泵出口壓力大于變頻泵出口壓力，使變頻泵可能無(wú)流量輸出，甚至出口止逆閥關(guān)閉。因此，工頻泵與變頻泵并聯(lián)運(yùn)行是不適宜的。宜兩臺(tái)水泵都安裝變頻裝置，且在同頻等速下運(yùn)行。工頻泵與變頻泵并聯(lián)運(yùn)行變流量水系統(tǒng)◆工頻定速水泵與變頻調(diào)速水泵的并聯(lián)問(wèn)題

當(dāng)72變流量水系統(tǒng)Thankyouforyourattention!變流量水系統(tǒng)Thankyouforyouratten73

各位同仁，大家好！各位同仁，大家好！74中央空調(diào)水系統(tǒng)奧宇員工技術(shù)培訓(xùn)之二中央空調(diào)水系統(tǒng)奧宇員工技術(shù)培訓(xùn)之二75中央空調(diào)水系統(tǒng)

目錄一、中央空調(diào)系統(tǒng)的基本概念二、空調(diào)冷水的制造三、空調(diào)冷水的輸送四、變流量水系統(tǒng)中央空調(diào)水系統(tǒng)目錄76中央空調(diào)系統(tǒng)的基本概念一、中央空調(diào)系統(tǒng)的基本概念1、中央空調(diào)的分類(lèi)按服務(wù)對(duì)象的不同，中央空調(diào)分為舒適性空調(diào)和工藝性空調(diào)兩類(lèi)。

舒適性中央空調(diào)：以室內(nèi)人員為對(duì)象，主要制造使人感到舒適的室內(nèi)氣候環(huán)境。公共建筑和民用建筑的空調(diào)多為舒適性空調(diào)。

工藝性中央空調(diào)：主要以生產(chǎn)工藝過(guò)程為對(duì)象，制造符合于工藝過(guò)程（包括物品貯存和設(shè)備運(yùn)行）所要求的室內(nèi)氣候條件，同時(shí)兼顧人體的衛(wèi)生要求。工廠車(chē)間、計(jì)算機(jī)房、程控交換機(jī)房、倉(cāng)庫(kù)等空調(diào)屬于工藝性空調(diào)。工藝性空調(diào)對(duì)溫度變化范圍、濕度、空氣潔凈度和氣流速度等往往有特殊要求。中央空調(diào)系統(tǒng)的基本概念一、中央空調(diào)系統(tǒng)的基本概念1、中央空調(diào)77中央空調(diào)系統(tǒng)的基本概念按制冷方式的不同，中央空調(diào)又分為直接制冷系統(tǒng)和間接制冷系統(tǒng)。

直接制冷系統(tǒng)只包括制冷劑回路，制冷系統(tǒng)中的蒸發(fā)器直接和被冷卻介質(zhì)或空間相接觸進(jìn)行熱交換，直接利用蒸發(fā)器去冷卻環(huán)境空氣或凍結(jié)物。

間接制冷系統(tǒng)

至少包括制冷劑和載冷劑兩個(gè)回路，制冷劑首先冷卻載冷劑，再通過(guò)載冷劑去實(shí)現(xiàn)冷卻目的。冷水機(jī)組就屬于間接制冷系統(tǒng)。間接制冷系統(tǒng)直接制冷系統(tǒng)中央空調(diào)系統(tǒng)的基本概念按制冷方式的不同，中央空調(diào)又分為直接制78中央空調(diào)系統(tǒng)的基本概念2、中央空調(diào)系統(tǒng)的構(gòu)成間接式中央空調(diào)系統(tǒng)由以下幾部分組成：

冷源系統(tǒng)主要指冷水機(jī)組。

能量輸送與分配系統(tǒng)指在建筑物內(nèi)部傳遞冷量或熱量的空調(diào)水及其載體——管路系統(tǒng)（包括供、回水設(shè)備），即空調(diào)水系統(tǒng)。

空氣處理系統(tǒng)

即空調(diào)末端裝置，包括組合式空調(diào)機(jī)組、風(fēng)機(jī)盤(pán)管機(jī)組和新風(fēng)機(jī)組等。

自動(dòng)控制系統(tǒng)指空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行控制裝置。中央空調(diào)系統(tǒng)的基本概念2、中央空調(diào)系統(tǒng)的構(gòu)成79中央空調(diào)系統(tǒng)的基本概念3、中央空調(diào)系統(tǒng)的工作原理間接式制冷中央空調(diào)的基本原理：建筑物內(nèi)的熱量通過(guò)五個(gè)介質(zhì)循環(huán)、四次熱交換排放到室外去，從而實(shí)現(xiàn)建筑物內(nèi)部的制冷。中央空調(diào)系統(tǒng)的基本概念3、中央空調(diào)系統(tǒng)的工作原理80中央空調(diào)系統(tǒng)的基本概念中央空調(diào)制冷，就是將空調(diào)的冷負(fù)荷（熱量）從室內(nèi)轉(zhuǎn)移到室外去，這是一個(gè)按照熱力學(xué)第二定律進(jìn)行的“熱量逆向傳遞”的過(guò)程。中央空調(diào)系統(tǒng)制冷過(guò)程中，熱量轉(zhuǎn)移與冷量轉(zhuǎn)移是同時(shí)進(jìn)行的，但冷量轉(zhuǎn)移與熱量轉(zhuǎn)移的方向正好相反。室內(nèi)空氣循環(huán)冷凍水循環(huán)制冷劑循環(huán)冷卻水循環(huán)室外空氣循環(huán)室內(nèi)熱量熱量室外空氣循環(huán)冷凍水循環(huán)制冷劑循環(huán)冷卻水循環(huán)室內(nèi)空氣循環(huán)大氣冷量冷量中央空調(diào)系統(tǒng)的基本概念中央空調(diào)制冷，就是將空調(diào)的冷負(fù)荷（熱量81空調(diào)冷水的制造二、空調(diào)冷水的制造間接式中央空調(diào)的水系統(tǒng)：·載冷劑——冷凍水（冷媒水），在空調(diào)末端設(shè)備與冷水機(jī)組

蒸發(fā)器之間傳遞冷量和熱量的介質(zhì)?！だ鋮s劑——冷卻水，在冷水機(jī)組冷凝器與冷卻塔之間傳遞冷量和熱量的介質(zhì)。1、冷凍水的制造◆冷凍水系統(tǒng)的構(gòu)成冷凍水系統(tǒng)主要由冷凍水泵、分水器、集水器、膨脹水箱、水處理裝置及管路構(gòu)成。管路的功能是將冷水機(jī)組與空調(diào)末端裝置連接起來(lái)，保證冷凍水按照供水管路輸送到各個(gè)空調(diào)末端裝置。空調(diào)冷水的制造二、空調(diào)冷水的制造間接式中央空調(diào)的水系統(tǒng)：82空調(diào)冷水的制造◆冷凍水的制造過(guò)程在冷凍水泵的驅(qū)動(dòng)下，攜帶著熱量的12℃冷凍水流入冷水機(jī)組蒸發(fā)器內(nèi)的換熱管，被管外的液態(tài)制冷劑蒸發(fā)而吸收熱量，使其溫度降低至7℃，7℃的冷凍水?dāng)y帶著所獲得的冷量沿供水管路流至各個(gè)空調(diào)末端設(shè)備，為末端提供冷量?？梢?jiàn)，7℃的低溫冷凍水是在冷水機(jī)組的蒸發(fā)器中制造出來(lái)的?？照{(diào)冷水的制造◆冷凍水的制造過(guò)程83空調(diào)冷水的制造◆冷凍水的制造設(shè)備——蒸發(fā)器在離心式和螺桿式冷水機(jī)組中，常用的蒸發(fā)器主要是干式蒸發(fā)器和滿液式蒸發(fā)器兩種。

干式蒸發(fā)器也稱為直膨式蒸發(fā)器，制冷劑走管程，冷凍水走殼程。

滿液式蒸發(fā)器冷凍水走管程，制冷劑走殼程。干式蒸發(fā)器滿液式蒸發(fā)器空調(diào)冷水的制造◆冷凍水的制造設(shè)備——蒸發(fā)器干式蒸發(fā)器滿液84空調(diào)冷水的制造◆評(píng)價(jià)制冷性能的技術(shù)參數(shù)蒸發(fā)器（即制冷機(jī)）的制冷性能可用下技術(shù)參數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)：·制冷量：在規(guī)定工況下制冷機(jī)蒸發(fā)器的制冷劑在單位時(shí)間內(nèi)移出的熱量，其值等于制冷劑質(zhì)量流量乘以制冷機(jī)中兩個(gè)指定點(diǎn)或制冷劑兩個(gè)指定熱力狀態(tài)的比焓差，制冷量正比于制冷劑的流量。·制冷性能系數(shù)COP（CoefficientofPerformance）：在一定工況下制冷機(jī)的制冷量與所消耗功率之比，即單位消耗功率的制冷量。它是衡量制冷機(jī)動(dòng)力經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo)，COP越大，制冷機(jī)的能源利用效率越高?！っ绹?guó)還采用EER（energyefficiencyratio），國(guó)內(nèi)稱為能效比或能源利用系數(shù)，定義為在規(guī)定工況下制冷量（單位用BTU/h表示）與總的輸入電功率（單位用W表示）的比值。COP或EER是指在規(guī)定工況下運(yùn)行的能源利用系數(shù)，實(shí)際上制冷機(jī)大都是在非標(biāo)準(zhǔn)工況下運(yùn)行，因此美國(guó)還提出SEER?？照{(diào)冷水的制造◆評(píng)價(jià)制冷性能的技術(shù)參數(shù)85空調(diào)冷水的制造2、冷卻水的制造◆冷卻水系統(tǒng)的構(gòu)成冷卻水系統(tǒng)主要由冷卻水泵、冷卻塔及管路等構(gòu)成?！衾鋮s水的制造過(guò)程在冷卻水泵的驅(qū)動(dòng)下，37℃的冷卻水?dāng)y帶著在冷凝器或吸收器中所吸收的熱量，沿著管道流至冷卻塔，在冷卻塔中排出熱量后降低到32℃；32℃的冷卻水?dāng)y帶著從大氣所獲得的冷量，又流回冷凝器或吸收器?？梢?jiàn)，32℃的冷卻水是在冷卻塔中制造出來(lái)的?？照{(diào)冷水的制造2、冷卻水的制造流至冷卻塔，在冷卻塔中排出熱量86◆冷卻水的制造設(shè)備——冷卻塔冷卻塔是一種特殊的熱交換器，它利用水和空氣的接觸，通過(guò)熱交換與質(zhì)交換來(lái)排放冷卻水所吸收的空調(diào)系統(tǒng)廢熱。冷卻塔俗稱冷水塔、涼水塔等，其種類(lèi)繁多。

圓形逆流式冷卻塔方形橫流式冷卻塔

按通風(fēng)方式分為自然通風(fēng)冷卻塔、機(jī)械通風(fēng)冷卻塔、混合通風(fēng)冷卻塔。

按水和空氣的接觸方式分為干式冷卻塔、濕式冷卻塔、干濕式冷卻塔。

按水和空氣流動(dòng)方向的相對(duì)關(guān)系分為逆流式冷卻塔、橫流式冷卻塔、混流式冷卻塔。其它：如噴流式冷卻塔、無(wú)風(fēng)機(jī)冷卻塔、雙曲線冷卻塔、無(wú)填料噴霧式冷卻塔等。此外，還有密閉式冷卻塔。

◆冷卻水的制造設(shè)備——冷卻塔圓形逆流式冷卻塔方形橫流式冷87空調(diào)冷水的制造◆冷卻塔的工作原理冷卻水在冷卻塔中的散熱方式：接觸散熱和蒸發(fā)散熱。

接觸散熱冷卻水與空氣接觸時(shí)，視冷卻塔進(jìn)水溫度Tw1與空氣溫度Tq1的不同，有三種傳熱情況：·當(dāng)Tw1＞Tq1時(shí)，冷卻水向空氣傳遞熱量，冷卻水得到冷卻；·當(dāng)Tw1＝Tq1時(shí)，冷卻水與空氣無(wú)熱量傳遞，冷卻水溫不變；·當(dāng)Tw1＜Tq1時(shí)，空氣向冷卻水傳遞熱量，冷卻水溫度升高。因此，當(dāng)外界環(huán)境溫度等于或高于冷卻水溫時(shí)，冷卻塔的接觸散熱冷卻失效。這時(shí)，其冷卻效果將完全取決于冷卻水的蒸發(fā)散熱，冷卻效果將明顯降低?？照{(diào)冷水的制造◆冷卻塔的工作原理88空調(diào)冷水的制造

蒸發(fā)散熱氣象因素對(duì)冷卻水蒸發(fā)散熱的影響：·空氣溫度的影響：氣溫（干球溫度）越高，蒸發(fā)散熱越強(qiáng)烈；·空氣濕度的影響：空氣的相對(duì)濕度越小，蒸發(fā)散熱越快；相反，環(huán)境濕度大，蒸發(fā)散熱就差。當(dāng)空氣中的水蒸氣達(dá)到飽和時(shí)，蒸發(fā)無(wú)法進(jìn)行，蒸發(fā)散熱量等于零。·空氣壓力的影響：空氣壓力越低，水就越容易蒸發(fā)。提高冷卻塔的通風(fēng)量，可以有效降低冷卻水表面的靜壓力，有利于冷卻水的蒸發(fā)散熱?！わL(fēng)速的影響：風(fēng)速越大，對(duì)流傳熱系數(shù)越大。除密閉式冷卻塔以外，各種開(kāi)敞式冷卻塔都需要利用自然通風(fēng)或機(jī)械通風(fēng)。綜上所述，冷卻水在冷卻塔中的冷卻過(guò)程是與大氣進(jìn)行熱量交換的過(guò)程，其冷卻效果受大氣氣象條件的綜合影響很大。空調(diào)冷水的制造

蒸發(fā)散熱89空調(diào)冷水的制造

冷卻水散熱的幾種狀況設(shè)接觸散熱量為Qj，蒸發(fā)散熱量為Qc，總散熱量為Q，則：·當(dāng)Tw1＞Tq1時(shí)，接觸散熱和蒸發(fā)散熱都由冷卻水向空氣傳熱，冷卻水所散發(fā)的總熱量為Q=Qj+Qc?！ぎ?dāng)Tw1=Tq1時(shí)，接觸散熱量Qj=0，冷卻水的散熱量?jī)H為蒸發(fā)散熱量，即總散熱量Q=Qc?！ぎ?dāng)Tw1＜Tq1時(shí)，接觸散熱是空氣向冷卻水傳熱，使冷卻水溫度升高；蒸發(fā)散熱是冷卻水向空氣傳熱，使冷卻水溫度降低。則冷卻水散熱量Q=Qc－Qj，如果Qj＜Qc，則Q=Qc－Qj＞0，冷卻水溫降低，散熱有效；Qj＝Qc，則Q=Qc－Qj=0，冷卻水溫不變，散熱無(wú)效；Qj＞Qc，則Q=Qc－Qj＜0，冷卻水溫升高，散熱失效。

可見(jiàn)，冷卻水的散熱與室外氣象條件關(guān)系很大，具有不確定性。空調(diào)冷水的制造

冷卻水散熱的幾種狀況90空調(diào)冷水的制造◆評(píng)價(jià)冷卻塔冷卻性能的技術(shù)指標(biāo)衡量冷卻塔的冷卻性能常用三個(gè)指標(biāo)：·冷卻塔的進(jìn)水溫度Tw1和出水溫度Tw2之差ΔTw，ΔTw被稱為冷卻溫差。溫差ΔTw越大，則冷卻效果越好，所需的冷卻水流量越少?！こ鏊疁囟萒w2和空氣濕球溫度Tv之差ΔTv，ΔTv稱為冷卻幅

高，簡(jiǎn)稱冷幅。ΔTv越小，則冷卻效果越好。但ΔTv不可

能等于零，一般為3～4℃。溫差ΔTw與冷幅ΔTv之比，稱

為冷卻效率η，簡(jiǎn)稱冷效，η=ΔTw/ΔTv。

注：濕球溫度Tv代表在當(dāng)?shù)貧鉁貤l件下，水可能被冷卻的最低溫度，也是冷卻塔出水溫度的極限值?！だ鋮s塔的淋水密度。淋水密度指1m2有效面積上每小時(shí)所能

冷卻的水量。淋水密度大，則冷卻塔的運(yùn)行效率高；淋水密

度小，則運(yùn)行效率低?？照{(diào)冷水的制造◆評(píng)價(jià)冷卻塔冷卻性能的技術(shù)指標(biāo)91空調(diào)冷水的輸送三、空調(diào)冷水的輸送中央空調(diào)冷凍水和冷卻水的分配、輸送與循環(huán)，是通過(guò)管路系統(tǒng)和液體輸送設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)的。管路系統(tǒng)是輸送空調(diào)水的載體；液體輸送設(shè)備——水泵為輸送空調(diào)水提供動(dòng)力，用以克服水的壓力和流動(dòng)時(shí)的阻力。1、空調(diào)水系統(tǒng)的管路空調(diào)水系統(tǒng)管路按其特征有5種形式11種類(lèi)型：

按循環(huán)水是否與空氣接觸分，分為開(kāi)式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)；

按循環(huán)水流動(dòng)途徑分，分為同程式系統(tǒng)和異程式系統(tǒng)；

按供、回水管數(shù)量分，分為二管制、三管制和四管制系統(tǒng)；

按水流量是否變化分，分為定流量系統(tǒng)和變流量系統(tǒng)；

按水泵設(shè)置方式來(lái)分，分為單式泵系統(tǒng)和復(fù)式泵系統(tǒng)?？照{(diào)冷水的輸送三、空調(diào)冷水的輸送92空調(diào)冷水的輸送（1）閉式系統(tǒng)與開(kāi)式系統(tǒng)

◆閉式系統(tǒng)管路中的水不與大氣接觸，僅在系統(tǒng)最高點(diǎn)設(shè)置膨脹水箱。

閉式循環(huán)的優(yōu)點(diǎn)：·管路不與大氣接觸，管道和設(shè)備不易腐蝕。·水泵所需揚(yáng)程僅由管路阻力大小決定，不需克服靜水壓力，水泵揚(yáng)程和功率較低?！は到y(tǒng)簡(jiǎn)單。

閉式循環(huán)的缺點(diǎn)：·蓄冷能力小，低負(fù)荷時(shí)，冷水機(jī)組也需要經(jīng)常啟動(dòng)?！づ蛎浰涞难a(bǔ)水，有時(shí)需要另設(shè)加壓水泵。閉式系統(tǒng)示意圖空調(diào)冷水的輸送（1）閉式系統(tǒng)與開(kāi)式系統(tǒng)

閉式循環(huán)的優(yōu)點(diǎn)：93空調(diào)冷水的輸送

閉式系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)合：·當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)采用風(fēng)機(jī)盤(pán)管、誘導(dǎo)器和水冷式表冷器時(shí)；·高層建筑的空調(diào)冷水系統(tǒng)；·熱水系統(tǒng)。◆開(kāi)式系統(tǒng)管路之間有貯水箱或水池通大氣，自流回水時(shí)，管路通大氣。

開(kāi)式系統(tǒng)的幾種常見(jiàn)形式空調(diào)冷水的輸送

閉式系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)合：94空調(diào)冷水的輸送

開(kāi)式系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：·冷水池有一定的蓄冷能力，可以減少冷凍機(jī)開(kāi)啟時(shí)間，增加能量調(diào)節(jié)能力?！だ渌疁囟炔▌?dòng)較小。

開(kāi)式系統(tǒng)的缺點(diǎn)：·冷水與大氣接觸，循環(huán)水中含氧量高，易腐蝕管道；·水泵的揚(yáng)程除需要克服管路阻力外，還需具有把水提升到某一高度的壓頭，因此，水泵揚(yáng)程和能耗較大；·如果采用自流回水，回水的管徑較大，會(huì)增加投資。

開(kāi)式系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)合：·當(dāng)末端空調(diào)系統(tǒng)采用噴水冷卻空氣時(shí)；·冷水溫度要求波動(dòng)小或冷水機(jī)組的能量調(diào)節(jié)不能滿足空調(diào)系統(tǒng)的變化時(shí)；·當(dāng)采用開(kāi)式水池貯水蓄冷以削減高峰負(fù)荷時(shí)；·淋水式冷卻塔的冷卻水系統(tǒng)?？照{(diào)冷水的輸送

開(kāi)式系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：95空調(diào)冷水的輸送（2）同程式系統(tǒng)與異程式系統(tǒng)

◆

同程式系統(tǒng)同程式系統(tǒng)中水流經(jīng)過(guò)每一并聯(lián)環(huán)路的管道路程基本相等，則各個(gè)管路的阻力損失接近相等。

同程式系統(tǒng)的形式：·豎向干管同程式管路·水平支管同程式管路豎向干管同程式管路的兩種布置方式

水平支管同程式管路的兩種布置方式空調(diào)冷水的輸送（2）同程式系統(tǒng)與異程式系統(tǒng)豎向干管同程式管96空調(diào)冷水的輸送

同程式系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)各個(gè)末端換熱器的水阻力大致相等時(shí)，由于各并聯(lián)環(huán)路的管道總長(zhǎng)度基本上相等，所以同程式系統(tǒng)的水力穩(wěn)定性好，各環(huán)路間的水量分配均衡，調(diào)節(jié)方便。

同程式系統(tǒng)的缺點(diǎn)：同程式系統(tǒng)管道的長(zhǎng)度增加，水阻力增大，使水泵的能耗增加，初投資相對(duì)較大?！舢惓淌较到y(tǒng)異程式系統(tǒng)中水流經(jīng)過(guò)每一并聯(lián)環(huán)路的管道路程均不相等，因而阻力也不相等。

異程式系統(tǒng)的形式：·豎向干管異程式管路·水平支管異程式管路豎向干管異程式管路空調(diào)冷水的輸送

同程式系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：◆異程式系統(tǒng)豎向干管97空調(diào)冷水的輸送水平支管異程式管路

異程式系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：管路配置簡(jiǎn)單，耗用管材少，施工難度小，投資省。

異程式系統(tǒng)的缺點(diǎn)：各并聯(lián)環(huán)路的管道總長(zhǎng)度不相等，各環(huán)路間阻力不平衡，從而導(dǎo)致流量分配不勻。（3）兩管制、三管制、四管制

◆兩管制系統(tǒng)管路系統(tǒng)只有一根供水管和一根回水管。夏季循環(huán)冷水，冬季循環(huán)熱水，用閥門(mén)進(jìn)行切換。兩管制系統(tǒng)簡(jiǎn)單，施工方便，初投資小，但不能用于同時(shí)需要供冷又供熱的場(chǎng)所。空調(diào)冷水的輸送水平支管異程式管路

異程式系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：（398空調(diào)冷水的輸送兩管制管路三管制管路四管制管路◆三管制系統(tǒng)管路系統(tǒng)有供冷管路、供熱管路和回水管路三根水管，其冷水與熱水共用一根回水管?？照{(diào)冷水的輸送兩管制管路三99空調(diào)冷水的輸送三管制系統(tǒng)能同時(shí)滿足供冷和供熱的要求，管路較四管制簡(jiǎn)單，但比兩管制復(fù)雜，投資也比較高，且存在冷、熱水回水的混合損失?！羲墓苤葡到y(tǒng)冷水與熱水均單獨(dú)設(shè)置自己的供水管和回水管，構(gòu)成兩套完全獨(dú)立的供、回水管路，分別供冷和供熱。四管制系統(tǒng)能夠同時(shí)供冷和供熱，可以滿足高質(zhì)量空調(diào)環(huán)境的要求。但四管制管路系統(tǒng)十分復(fù)雜，初投資很高，且占用建筑空間也較多。

（4）定流量系統(tǒng)與變流量系統(tǒng)

◆定流量系統(tǒng)水流量恒定不變，通過(guò)改變供、回水溫差（變溫差）來(lái)適應(yīng)末端負(fù)荷的變化。當(dāng)末端負(fù)荷減少時(shí)，水系統(tǒng)供、回水溫差減小，使系統(tǒng)輸送給負(fù)荷的能量減少，以滿足負(fù)荷減少的要求，但水系統(tǒng)的輸送能耗并未減少，因此水的運(yùn)送效率低?？照{(diào)冷水的輸送三管制系統(tǒng)能同時(shí)滿足供冷和供熱的要求，管100空調(diào)冷水的輸送三通閥調(diào)節(jié)示意圖

定流量系統(tǒng)的原理定流量系統(tǒng)的各個(gè)空調(diào)末端裝置采用電動(dòng)三通閥調(diào)節(jié)。當(dāng)室溫未達(dá)到設(shè)定值時(shí)，三通閥的直通管開(kāi)啟、旁通管關(guān)閉，供水全部流經(jīng)末端裝置；當(dāng)室溫達(dá)到或超過(guò)設(shè)定值時(shí)，直通管關(guān)閉、旁通管開(kāi)啟，供水全部經(jīng)旁通管流入回水管。因此，負(fù)荷側(cè)水流量是不變的。

定流量系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，不需要較復(fù)雜的自控設(shè)備；用戶端采用三通閥調(diào)節(jié)水量，各用戶之間互不干擾，系統(tǒng)運(yùn)行較穩(wěn)定。

定流量系統(tǒng)的缺點(diǎn)系統(tǒng)水流量按最大負(fù)荷確定，絕大多數(shù)時(shí)間供水量都大于所需要的水量，輸送能耗始終處于設(shè)計(jì)的最大值，水泵的無(wú)效能耗很大?？照{(diào)冷水的輸送三通閥調(diào)節(jié)示意圖

定流量系統(tǒng)的原理管開(kāi)啟，101空調(diào)冷水的輸送◆變流量系統(tǒng)又稱變水量（VWV）系統(tǒng)。它是保持供回水溫差不變（定溫差），通過(guò)改變水流量來(lái)適應(yīng)空調(diào)末端負(fù)荷的變化，其水流量跟隨負(fù)荷的變化而改變。當(dāng)末端負(fù)荷減少時(shí)，系統(tǒng)水流量隨之減小，使系統(tǒng)輸送給負(fù)荷的能量減少，以適應(yīng)負(fù)荷減少的要求。因水流量減少可降低水的輸送能耗，因而節(jié)能顯著。二通閥調(diào)節(jié)示意圖

變流量系統(tǒng)的原理變流量系統(tǒng)的各個(gè)空調(diào)末端裝置采用電動(dòng)二通閥調(diào)節(jié)。當(dāng)室溫未達(dá)到設(shè)定值時(shí)，二通閥全開(kāi)或開(kāi)度增大，流經(jīng)末端裝置的供水增大；當(dāng)室溫達(dá)到或超過(guò)設(shè)定值時(shí)，二通閥關(guān)閉或開(kāi)度減小，流經(jīng)末端裝置的供水量減少。因此，負(fù)荷側(cè)水流量是變化的。

變流量系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)空調(diào)冷水的輸送◆變流量系統(tǒng)二通閥調(diào)節(jié)示意圖

變流量系102空調(diào)冷水的輸送優(yōu)點(diǎn)：水泵的能耗隨負(fù)荷的減少而降低（節(jié)能）；配管設(shè)計(jì)時(shí)，可考慮同時(shí)使用系數(shù)，管徑相應(yīng)較小，水泵和管道的初投資降低。缺點(diǎn)：變流量系統(tǒng)的控制設(shè)備要求較高，也較復(fù)雜。（5）單式水泵系統(tǒng)與復(fù)式水泵系統(tǒng)

◆單式水泵系統(tǒng)單式水泵系統(tǒng)又稱一次泵系統(tǒng)，即冷源側(cè)與負(fù)荷側(cè)共用一組循環(huán)水泵。

一次泵系統(tǒng)的原理一次泵系統(tǒng)是利用一根旁通管來(lái)保持冷源側(cè)的定流量而讓負(fù)荷側(cè)處于變流量運(yùn)行。在冷凍水供、回水總管間設(shè)有壓差旁路裝置。當(dāng)空調(diào)負(fù)荷減少時(shí)，負(fù)荷側(cè)管路