空調(diào)水系統(tǒng)課件

第八章水系統(tǒng)與制冷機(jī)房第八章水系統(tǒng)與制冷機(jī)房1第一節(jié)空調(diào)水系統(tǒng)第一節(jié)空調(diào)水系統(tǒng)2一、空調(diào)水系統(tǒng)概述一、空調(diào)水系統(tǒng)概述3典型空調(diào)系統(tǒng)原理圖1－制冷機(jī)房；2－制冷機(jī)組（冷水機(jī)組）；3－冷凍水泵；4－空氣處理裝置；5－換熱器；6－風(fēng)機(jī)；7－冷卻水泵；8－冷卻塔；9－冷卻塔風(fēng)機(jī)冷凍水系統(tǒng)冷卻水系統(tǒng)典型空調(diào)系統(tǒng)原理圖冷凍水系統(tǒng)冷卻水系統(tǒng)4空調(diào)水系統(tǒng)：冷凍水系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)冷凍水系統(tǒng)是為了實(shí)現(xiàn)制冷機(jī)組向空調(diào)設(shè)備輸送冷量。冷卻水系統(tǒng)是為了將空調(diào)區(qū)域的熱量排到建筑之外?？照{(diào)水系統(tǒng)：冷凍水系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)5用系統(tǒng)能效比（COPs）和系統(tǒng)季節(jié)能效比（SCOPs）來評(píng)價(jià)整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)在某時(shí)刻和整個(gè)制冷季節(jié)的綜合能源利用效率。制冷機(jī)組的能效比

系統(tǒng)能效比KW/kWKW/kW某運(yùn)行時(shí)刻制冷機(jī)組的能效比整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的能效比KW/kWKW/kW某運(yùn)行時(shí)刻制冷機(jī)組的能效比整個(gè)空調(diào)系6系統(tǒng)季節(jié)能效比KWh/kWh結(jié)論：減少冷凍水和冷卻水系統(tǒng)的能耗能夠提高整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的系統(tǒng)季節(jié)能效比。系統(tǒng)季節(jié)能效比KWh/kWh結(jié)論：減少冷凍水和冷7二、冷凍水系統(tǒng)空調(diào)冷凍水系統(tǒng)由水泵、管道、定壓設(shè)備、閥門、換熱器、除污器等主要部件構(gòu)成。（一）冷凍水系統(tǒng)的主要形式（特征和適用場(chǎng)合）（二）典型冷凍水系統(tǒng)分析（下去自己看）二、冷凍水系統(tǒng)空調(diào)冷凍水系統(tǒng)由水泵、管道、定壓設(shè)備、閥8（一）冷凍水系統(tǒng)的主要形式

1.開式和閉式系統(tǒng)（循環(huán)水系統(tǒng)）（一）冷凍水系統(tǒng)的主要形式

1.開式和閉式系統(tǒng)（循環(huán)水系統(tǒng)）9閉式冷凍水系統(tǒng)1－膨脹水箱2－空調(diào)設(shè)備3－冷凍水循環(huán)水泵4－蒸發(fā)器1、蓄冷能力小，低負(fù)荷時(shí)，冷凍機(jī)也需經(jīng)常開動(dòng)。2、膨脹水箱的補(bǔ)水有時(shí)需要另設(shè)加壓水泵。3、與空氣接觸少，減緩腐蝕。4、殼管式蒸發(fā)器，用戶表面換熱設(shè)備。閉式冷凍水系統(tǒng)1－膨脹水箱1、蓄冷能力小，低負(fù)荷時(shí)，冷凍10空調(diào)水系統(tǒng)ppt課件111－空調(diào)（或需冷卻）設(shè)備2－冷水箱3－回水箱4－水泵5－蒸發(fā)器開式冷凍水系統(tǒng)圖式1、冷凍水與大氣接觸，循環(huán)水中含氧量高，宜腐蝕管路。2、末端設(shè)備（噴水池，表冷器）與冷凍站高差較大時(shí)，水泵必須克服高差造成的靜水壓力，增加耗電量。3、如果噴水池較低，不能直接自流回到冷凍站，則需增加回水池和回水泵。4、如果采用自流回水，回水的管徑較大，會(huì)增加投資。5、水容量大，運(yùn)行穩(wěn)定，控制簡(jiǎn)便?？蓸?gòu)成水蓄冷系統(tǒng)。1－空調(diào)（或需冷卻）設(shè)備開式冷凍水系統(tǒng)圖式1、冷凍水與大氣接12設(shè)計(jì)時(shí)注意幾點(diǎn)：1、開式和閉式系統(tǒng)水泵揚(yáng)程計(jì)算。2、開式系統(tǒng)，注意水泵吸水真空高度的問題；閉式系統(tǒng)，在水泵入口設(shè)置定壓水箱(最低運(yùn)行壓力大于5KP)。閉式冷凍水系統(tǒng)

開式冷凍水系統(tǒng)

1-制冷機(jī)組；2-水泵；3-定壓水箱；4-用戶1-制冷機(jī)組；2-水泵；3-冷凍水箱；4-回水箱；5-用戶設(shè)計(jì)時(shí)注意幾點(diǎn)：1、開式和閉式系統(tǒng)水泵揚(yáng)程計(jì)算。閉式冷凍水13開式系統(tǒng)蓄水箱容量的確定原則：蓄存所有的系統(tǒng)水容量并附加一定的安全系數(shù)按照系統(tǒng)小時(shí)循環(huán)水量的5%~10%計(jì)算。開式冷凍水系統(tǒng)

上述兩者中較大值開式系統(tǒng)蓄水箱容量的確定原則：開式冷凍水系統(tǒng)上述兩者中較大14（一）冷凍水系統(tǒng)的主要形式

2.直連系統(tǒng)與間連系統(tǒng)（用戶水系統(tǒng)與制冷機(jī)組連接方式）直連式冷凍水系統(tǒng)

用戶側(cè)水路和制冷機(jī)組直接連通。系統(tǒng)規(guī)模較小，用戶比較集中，高差也比較小時(shí)。減少中間換熱環(huán)節(jié)，降低設(shè)備投資，運(yùn)行效率較高。（一）冷凍水系統(tǒng)的主要形式

2.直連系統(tǒng)與間連系統(tǒng)（用戶水系15間連式冷凍水系統(tǒng)用換熱器將全部或部分用戶側(cè)水路與制冷機(jī)組水路分隔。系統(tǒng)規(guī)模較大，用戶比較分散，便于系統(tǒng)調(diào)節(jié)，減少相互影響，保持較高的運(yùn)行效率。在大型建筑和超高層建筑（100m）應(yīng)用普遍。各個(gè)系統(tǒng)都必須分別設(shè)置其定壓、補(bǔ)水系統(tǒng)或裝置。間連式冷凍水系統(tǒng)用換熱器將全部或部分用戶側(cè)水路與制冷機(jī)組水16（一）冷凍水系統(tǒng)的主要形式

3.異程系統(tǒng)和同程系統(tǒng)（空調(diào)末端水的流程是否相同）同程冷凍水系統(tǒng)

優(yōu)點(diǎn)：流經(jīng)各終端用戶的壓力損失比較接近，利于水力平衡簡(jiǎn)化水系統(tǒng)設(shè)計(jì)并減少系統(tǒng)初調(diào)節(jié)的工作量。（一）冷凍水系統(tǒng)的主要形式

3.異程系統(tǒng)和同程系統(tǒng)（空調(diào)末端17異程冷凍水系統(tǒng)

主干管較短，可以節(jié)省管道的初投資及管路占用空間各個(gè)用戶壓力損失相差較大，需要調(diào)節(jié)閥平衡。水系統(tǒng)設(shè)計(jì)和初調(diào)節(jié)相對(duì)復(fù)雜異程冷凍水系統(tǒng)主干管較短，可以節(jié)省管道的初投資及管路占184.兩管制、三管制和四管制系統(tǒng)（供回水主干管數(shù)目不同）兩管制水系統(tǒng)三管制水系統(tǒng)

四管制水系統(tǒng)

4.兩管制、三管制和四管制系統(tǒng)（供回水主干管數(shù)目不同）兩管制195.一次泵和二次泵系統(tǒng)（水泵克服系統(tǒng)阻力要求不同）一次泵冷凍水系統(tǒng)

用一次泵克服阻力。特點(diǎn)：組成簡(jiǎn)單，控制容易，運(yùn)行管理方便。一般多用此系統(tǒng)。5.一次泵和二次泵系統(tǒng)（水泵克服系統(tǒng)阻力要求不同）一次泵20二次泵冷凍水系統(tǒng)一次環(huán)路制備冷凍水，二次環(huán)路輸配。一次環(huán)路定流量，二次環(huán)路變流量。優(yōu)點(diǎn)：能夠分區(qū)分路供應(yīng)用戶側(cè)所需的冷凍水，用于大型系統(tǒng)。二次泵冷凍水系統(tǒng)一次環(huán)路制備冷凍水，二次環(huán)路輸配。216.變水量（CWV）和定水量（VWV）系統(tǒng)（用戶側(cè)冷凍水流量是否實(shí)時(shí)變化以適應(yīng)空調(diào)負(fù)荷需求）定水量系統(tǒng)

通過改變冷凍水供回水溫度差或調(diào)節(jié)末端風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速來適應(yīng)空調(diào)房間的冷負(fù)荷變化。末端無水流量控制裝置或采用電動(dòng)三通閥用于小型或功能單一，負(fù)荷特性一致空調(diào)系統(tǒng)6.變水量（CWV）和定水量（VWV）系統(tǒng)（用戶側(cè)冷凍水流量22變水量系統(tǒng)

改變用戶側(cè)水流量來適應(yīng)負(fù)荷變化。末端采用電動(dòng)閥連續(xù)調(diào)節(jié)所需的水流量。減低冷凍水輸配能耗具有較大的節(jié)能潛力變水量系統(tǒng)改變用戶側(cè)水流量來適應(yīng)負(fù)荷變化。23（二）典型冷凍水系統(tǒng)分析

1、一次泵定水量系統(tǒng)（較小型空調(diào)系統(tǒng)，負(fù)荷特性單一）一一對(duì)應(yīng)，連鎖控制，系統(tǒng)簡(jiǎn)單單臺(tái)發(fā)生故障，影響整個(gè)機(jī)房制冷能力一機(jī)一泵

（二）典型冷凍水系統(tǒng)分析

1、一次泵定水量系統(tǒng)（較小型空調(diào)系24多泵共用

并聯(lián)水泵與并聯(lián)機(jī)組串聯(lián)?？梢曰ハ鄠溆?。需在制冷機(jī)組前（后）設(shè)置電動(dòng)水閥，與水泵、制冷機(jī)組連鎖控制。多泵共用并聯(lián)水泵與并聯(lián)機(jī)組串聯(lián)。25多泵備用

一一對(duì)應(yīng)，連鎖控制，但設(shè)置旁通水管和閥門與多泵共用差別不大多泵備用一一對(duì)應(yīng)，連鎖控制，262、一次泵變水量系統(tǒng)一機(jī)一泵

多泵共用

多泵備用

2、一次泵變水量系統(tǒng)一機(jī)一泵多泵共用多泵備用27一次泵變水量系統(tǒng)的控制方法溫差控制法根據(jù)干管回水溫度或制冷機(jī)組的供回水溫差，對(duì)制冷機(jī)組和水泵臺(tái)數(shù)進(jìn)行控制壓差控制法利用測(cè)定點(diǎn)壓差值的變化來控制水泵的供水量。

末端壓差控制法和干管壓差控制法

一機(jī)一泵

一次泵變水量系統(tǒng)的控制方法溫差控制法一機(jī)一泵283、二次泵變水量系統(tǒng)二次泵變水量系統(tǒng)

一次泵回路采用干管壓差控制法或溫差控制法二次回路采用可調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速滿足空調(diào)負(fù)荷需求。3、二次泵變水量系統(tǒng)二次泵變水量系統(tǒng)一次泵回路采用干管壓29三、冷卻水系統(tǒng)三、冷卻水系統(tǒng)30冷卻水系統(tǒng)的水源地表水、地下水、海水、自來水

空調(diào)冷卻水系統(tǒng)的形式直流式冷卻水系統(tǒng)

最簡(jiǎn)單的冷卻水系統(tǒng)

混合式冷卻水系統(tǒng)

水溫較低且系統(tǒng)較小的場(chǎng)合

利用噴水池的冷卻水系統(tǒng)

機(jī)械通風(fēng)冷卻塔循環(huán)系統(tǒng)

氣候比較干燥地區(qū)的小型空調(diào)系統(tǒng)中

空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的冷卻水系統(tǒng)

冷卻水系統(tǒng)的水源地表水、地下水、海水、自來水空調(diào)冷卻水系統(tǒng)31直流式冷卻水系統(tǒng)升溫后的冷卻水直接排走，不重復(fù)使用。冷卻水可為地面水、地下水或城市自來水。適用水源充足的地方直流式冷卻水系統(tǒng)升溫后的冷卻水直接排走，不重復(fù)使用。32混合式冷卻水系統(tǒng)混合式冷卻水系統(tǒng)33循環(huán)式冷卻水系統(tǒng)將來自冷凝器的冷卻水先通入蒸發(fā)式冷卻裝置，使之冷卻降溫，然后再用水泵送回冷凝器循環(huán)使用。是目前空調(diào)系統(tǒng)中最為普遍的系統(tǒng)形式。蒸發(fā)式冷卻裝置：自然通風(fēng)冷卻循環(huán)，機(jī)械通風(fēng)冷卻循環(huán)循環(huán)式冷卻水系統(tǒng)將來自冷凝器的冷卻水先通入蒸發(fā)式冷卻裝置，使34結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占地面積大，冷卻能力低。適用于空氣溫度較低，相對(duì)濕度較小的小型制冷系統(tǒng)。自然通風(fēng)冷卻循環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占地面積大，冷卻能力低。自然通風(fēng)冷卻循環(huán)系統(tǒng)35機(jī)械通風(fēng)冷卻循環(huán)系統(tǒng)冷卻效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，適用范圍廣。機(jī)械通風(fēng)冷卻循環(huán)系統(tǒng)冷卻效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，適用范圍廣。36冷卻塔有自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)兩類。按冷卻溫差分：玻璃冷卻塔可分為低溫差（5℃左右）和中溫差（10℃左右）按水和空氣流動(dòng)方式分：玻璃鋼冷卻塔又可分為逆流式、橫流式、橫逆流式。冷卻塔冷卻塔有自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)兩類。冷卻塔37冷卻塔是將攜帶熱量的冷卻水在塔中與空氣進(jìn)行熱交換，將熱量傳輸給空氣并散入大氣環(huán)境中去的裝置，在冷卻水系統(tǒng)中起節(jié)約用水和降低能耗的作用冷卻塔有濕式冷卻塔（簡(jiǎn)稱濕塔）和干式冷卻塔（簡(jiǎn)稱干塔）冷卻塔一般由塔體部分、風(fēng)機(jī)部分、配水部分、淋水部分及收水部分組成，下塔體可以兼做貯水用常用的冷卻塔有自然通風(fēng)式冷卻塔、機(jī)械通風(fēng)式冷卻塔和混合通風(fēng)冷卻塔。冷卻塔的極限出水溫度比當(dāng)?shù)乜諝獾臐袂驕囟雀?.5～5℃冷卻塔是將攜帶熱量的冷卻水在塔中與空氣進(jìn)行熱交換，將熱量傳輸381自然通風(fēng)式冷卻塔

自然通風(fēng)式冷卻塔是利用空氣自然對(duì)流來使水冷卻的，水流運(yùn)動(dòng)形式有噴淋、濺滴等多種.主要有進(jìn)水管、出水管、分配水管、噴頭和通風(fēng)百葉窗等部件組成。自然通風(fēng)式冷卻塔示意圖1－噴頭2－上水總管3－分配水管4－百葉窗5－集水池6－出水管缺點(diǎn)：占地面積大；冷卻效率低；冷卻效果不穩(wěn)定，易受風(fēng)速和風(fēng)向的影響，水被吹散的損失大優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單；設(shè)備投資少；運(yùn)行維護(hù)方便。1自然通風(fēng)式冷卻塔自然通風(fēng)式冷卻塔是利用空氣自然對(duì)流來使39冷卻塔水系統(tǒng)圖通風(fēng)式冷卻塔需要消耗電能，而且維護(hù)管理比較復(fù)雜。但是它的冷卻效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，適用范圍廣2機(jī)械通風(fēng)式冷卻塔

冷卻塔水系統(tǒng)圖通風(fēng)式冷卻塔需要消耗電能，而且維護(hù)管理比較復(fù)雜40空調(diào)水系統(tǒng)ppt課件41空調(diào)水系統(tǒng)ppt課件42在塔內(nèi)空氣和水通過填料時(shí)的流動(dòng)方向是相逆的：熱水從上向下淋灑，而空氣從下向上流動(dòng)。冷卻效果比較好，橫斷面積相對(duì)較小，其缺點(diǎn)是配水不夠均勻，而且塔體高度較大。逆流式冷卻塔在塔內(nèi)空氣和水通過填料時(shí)的流動(dòng)方向是相逆的：熱水從上向下淋灑43橫流式冷卻塔是指空氣通過填料是橫向流動(dòng)的。冷卻塔中空氣和水熱交換不如逆流式冷卻塔充分，冷卻效果較差。但是由于冷卻塔不需要專門設(shè)置進(jìn)風(fēng)口。所以塔體的高度低，而且配水比較均勻，另外配水管的高度較低，工作時(shí)水泵的揚(yáng)程低，耗電較小橫流式冷卻塔是指空氣通過填料是橫向流動(dòng)的。冷卻塔中空氣和水熱44空調(diào)水系統(tǒng)ppt課件45空調(diào)水系統(tǒng)ppt課件46空調(diào)水系統(tǒng)ppt課件471.冷卻水系統(tǒng)的形式根據(jù)冷卻塔與制冷機(jī)組的連接方式，可分為單元式、干管式和混合式三種。

單元式冷卻水系統(tǒng)

優(yōu)點(diǎn)：一機(jī)對(duì)一塔，連鎖控制，流量分配合理。運(yùn)行可靠性高缺點(diǎn)：配管管線布置最復(fù)雜，管路數(shù)目多，占用空間大，不能互相備用。1.冷卻水系統(tǒng)的形式根據(jù)冷卻塔與制冷機(jī)組的連接方式，可分為單48

干管式冷卻水系統(tǒng)(a)一泵一機(jī)；(b)多泵共用集中干管形式（多機(jī)對(duì)多塔），管路數(shù)目少，占用空間小，設(shè)備之間可以互相備用。冷卻風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)或轉(zhuǎn)速控制，應(yīng)用廣泛。干管式冷卻水系統(tǒng)集中干管形式（多機(jī)對(duì)多塔），49混合式冷卻水系統(tǒng)(a)一泵一機(jī)；(b)多泵共用供水集中干管形式，出水一機(jī)對(duì)一塔，管路數(shù)目少，占用空間小，設(shè)備之間可以互相備用?；旌鲜嚼鋮s水系統(tǒng)供水集中干管形式，出水一機(jī)對(duì)一塔，502.冷卻水泵揚(yáng)程確定冷卻水系統(tǒng)管路的沿程阻力和局部阻力制冷機(jī)組冷凝器的的水側(cè)阻力（約5~10m）冷卻塔內(nèi)的進(jìn)水管總阻力噴嘴出口余壓（3m）水柱高差，即冷卻塔噴嘴到集水盤液面的高差。（冷卻水池，還包括集水盤液面到冷卻水池液面的高差）進(jìn)塔水壓2.冷卻水泵揚(yáng)程確定冷卻水系統(tǒng)管路的沿程阻力和局部阻力進(jìn)塔水513、冷卻水溫度控制冷卻水溫度控制的原則一般蒸氣壓縮式制冷機(jī)組的冷卻水進(jìn)水溫度要求不宜低于15.5度。吸收式制冷機(jī)組的冷卻水進(jìn)水溫度要求不低于24度（避免溶液結(jié)晶）。在制冷機(jī)組允許的情況下，應(yīng)盡量降低冷卻水溫度在過渡季和冬季，可以用冷卻塔供冷（fre