中央空調水系統輸配系統簡介

空調水系統流程圖：空調系統熱平衡圖：空調水系統：1)冷熱水系統A.冷熱水系統的分類a.按系統形式分類開式系統：系統回水集中進入建筑物底層、地下室的水池或蓄冷水池，再由水泵送往主機，經冷卻或加熱后，再輸送至整個系統。由于管路系統與大氣相通，水中含氧量高，管路與設備的腐蝕機會多；需要增加克服靜水壓力的額外能量，輸送能耗大。近年來除開式冷卻塔和噴水室冷水系統外，開式系統已很少采用。閉式系統：冷水或熱水在系統中密閉循環(huán)，不與大氣接觸，僅在系統最高點設置膨脹水箱，管道與設備的腐蝕機會少；該種系統簡單，無須克服靜水壓力，水泵揚程、功率均小。b.按水路流程分類同程式系統：供、回水干管中的水流方向相同，經過每一環(huán)路的管路長度相等。水量分配、調節(jié)方便，便于水力平衡；但需設回程管，管道長度增加，初投資稍高。異程式系統：供、回水干管中的水流方向相反，經過每一環(huán)路的管路長度不等。無須回程管，管道長度較短，管路簡單，初投資稍低；但水量分配、調節(jié)較難，水力平衡較麻煩。水系統立管或水平干管距離較長時，通常采用同程式布置；建筑層數較少、水系統較小時，可采用異程式布置，但所有支管上均應裝設流量調節(jié)閥以平衡阻力。c.按布管方式分類兩管制系統：冬季供應熱水與夏季供應冷水都在同一管路系統中進行。管路系統簡單，初投資省，但無法同時滿足供冷、供熱的要求。三管制系統：分別設置冷、熱的供水管和冷、熱的換熱器，而冷、熱水的回水管共用一根。能同時滿足供冷、供熱要求；但由于冷、熱水同時進入一根回水管，造成混合損失大，熱效率低，而且冷熱環(huán)路互相串通，系統水力工況復雜；初投資較雙水管系統高。四管制系統：有分開的冷、熱的供、回水管和冷、熱的換熱器，克服了三管制系統存在的回水管混合損失問題。操作簡單，能靈活實現同時供冷和供熱；但管路系統復雜、初投資高。d.按流量控制分類定流量水系統：系統循環(huán)水量保持定值，負荷變化時改變供回水溫度來匹配。定流量水系統負荷側（空調箱或風機盤管）水流量不調節(jié)或采用三通閥進行雙位控制，因而系統簡單，操作方便，無須復雜的自控設備；但配管設計時不能考慮同時使用系數，輸送能耗始終處于設計的最大值。變流量水系統：系統供回水溫度保持定值，負荷改變時通過供水量的變化來適應。變流量水系統負荷側采用二通閥雙位調節(jié)，輸送能耗隨負荷減少而降低，配管設計時考慮同時使用系數，管徑可相應減小，水泵容量、耗電相應減少；但系統較復雜，必須配備自控設備。e.按循環(huán)方式分類一級泵系統：冷/熱源側與負荷側合用一組循環(huán)水泵。如負荷側設置三通閥，則通過制冷機的流量是一定的；負荷側設置二通閥，則系統水流量會減小，為保持制冷機水流量恒定，應在供回水干管間設置旁通管路。一級泵系統簡單，初投資省；但不能調節(jié)水泵流量，難以節(jié)省輸送能耗，不能適應供水分區(qū)壓降較懸殊的情況。二級泵系統：冷/熱源側與負荷側分別配備循環(huán)水泵。一般冷熱源側設置定流量一次水泵，以維持一次環(huán)路水流量基本不變；負荷側設置二次泵，組成二次環(huán)路。復式泵可實現水泵變流量，節(jié)省輸送能耗，能適應供水分區(qū)不同壓降，系統總壓力低；但系統較復雜，初投資稍高。一次泵水系統圖：二次泵水系統圖：三次泵水系統圖：2）空調冷卻水系統a.空調冷卻水系統由送回水管路、水泵、調節(jié)閥門、除污器、冷卻塔、自動補水裝置等組成。b.冷卻水系統在空調系統中的重要作用。c.冷卻塔應布置在通風良好的場所，盡量避開有塵埃、酸性氣體、高溫氣體和水蒸汽較多的場所。一般布置在地面、機房或裙樓屋頂上。d.冷卻水系統的系統形式冷卻水系統因冷卻塔的型式不同，可分為開式系統和閉式系統。當選用開式冷卻塔，系統為開式系統；當選用閉式冷卻塔，系統為閉式系統。開式冷卻塔是利用循環(huán)水與空氣接觸直接冷卻循環(huán)水，其優(yōu)點是具有換熱效率高，體積小，容易管理，能減少初投資；其缺點是由于循環(huán)水直接與空氣接觸而容易受到污染，產生水垢、藻類、生物污泥，使主機性能降低并腐蝕管道。須配置水處理裝置對循環(huán)水水質進行處理。閉式冷卻塔讓循環(huán)水在密閉回路的銅盤管內流動，循環(huán)水不直接與空氣接觸，循環(huán)水不會出現濃縮、污染而發(fā)生水質變化，提高了冷卻系統的安全性，是循環(huán)水的管理變得容易。其缺點是體積大，初投資高。3）衛(wèi)生熱水系統衛(wèi)生熱水系統由衛(wèi)生熱水泵、熱水換熱器、膨脹水箱、補水箱、管路、閥門等組成。換熱器及管路須做保溫處理。衛(wèi)生熱水系統分為直接換熱系統和間接換熱系統。當自來水硬度較低時可用直接換熱系統。當自來水硬度≥70mg/L時，應采用間接換熱，即主機產生的熱媒水通過換熱器加熱衛(wèi)生熱水，自來水不進入主機，熱媒水采用軟化水。4）空調系統水質處理傳統方法：電子水處理議、離子棒等物理方法或人工加藥。推薦水處理方法：冷卻水系統：自動加藥裝置；冷熱水系統：軟化水裝置＋自動加藥裝置。自動加藥裝置：自動軟化水裝置：5）空調系統的定壓和補水裝置空調系統采用膨脹水箱作為定壓和補水裝置，膨脹水箱分為開式和閉式兩種類型。開式膨脹水箱安裝于系統的最高處（比最高的末端設備出水管高1.5m以上）；閉式膨脹水箱一般安裝于空調機房內。膨脹管一頭與膨脹水箱底部相連，另一頭與冷溫水泵的入口相接，中間不能安裝閥門。6）水系統主要設備、附件選型水泵：水泵主要性能參數有；流量、揚程、功率、轉速等。選型注意事項：A.空調系統常用水泵均為單級離心式清水泵，中小型水泵可選立式泵，大型泵應選用臥式泵；B.盡量選用低轉速水泵，以減少震動和噪音。C.必須同時考慮水泵的承壓和耐溫能力，注意水泵殼體和填料的承壓能力以及軸向推力對密封環(huán)和軸封的影響。D.循環(huán)水泵應具有工作點附近較平緩的流量—揚程特性曲線，并聯運行水泵的特性曲線應相同，且并聯臺數不宜超過3臺。水泵流量的確定一般根據主機負荷，按大溫差、低流量來選擇水泵流量，以減少水泵輸送功率，降低運行成本。水泵揚程的確定：A.冷卻水泵的揚程a.構成：主機阻力損失，管路阻力損失，冷卻塔所需的進水壓頭，冷卻塔噴頭與水盤之間的高差。b.估算：根據系統大小，一般在18M～26M之間。B.冷溫水泵的揚程a.構成：主機阻力損失，末端設備的阻力損失，管路阻力損失。管路阻力損失包括沿程阻力損失和局部阻力損失。沿程阻力損失與管道的材質、水在管道中的流速以及管道的長度有關；局部阻力損失是水流經過濾器、閥門、彎頭、三通、大小頭等處所產生的阻力損失。一般局部阻力損失是沿程阻力損失的三倍以上。b.估算：根據系統大小，一般在20M～38M之間。C.衛(wèi)生熱水泵的揚程a.構成：主機阻力損失，管路阻力損失，換熱器的阻力損失。b.估算：根據系統大小，一般在15M～25M之間。減小空調水系統阻力的措施：減小阻力，除按推薦流速合理選擇管徑外，應重點減小局部阻力，可采取以下措施：1）選用阻力小的閥門（如蝶閥）代替阻力大的閥門（如截止閥）；2）選用阻力較小的過濾器（過濾器前后安裝壓力表，以便運行中觀察堵塞情況，提醒及時清洗；3）合流三通采用斜接方式；4）采用較大半徑的彎頭；5）取消管路上不必要的管件、閥門。水泵與主機的連接方式：抽吸式：水泵入口與主機出水口相連，此時主機所承受的的壓力僅為系統的靜壓。壓入式：水泵的出水口與主機的入水口相連，此時主機所承受的的壓力為系統的靜壓加水泵的揚程。膨脹補水裝置：a.定壓補水裝置的形式中央空調系統常用定壓補水設備有開式膨脹水箱和閉式膨脹罐兩種形式。b.開式膨脹水箱的特點結構簡單，投資省，但維護不方便。特別是對于分期建設的小區(qū)，因前期建設的建筑，不一定是最高的，因此，隨著小區(qū)建設的不斷進行，須多次變更安裝位置，以便使膨脹水箱始終處于系統最高點。c.隔膜式和囊式定壓補水罐的特點：自動控制使用方便、運行可靠；占地面積小、投資省、安裝快、操作管理和維修方便；壓力控制精確，供水安全可靠；省去建筑屋頂上生活及消防用的高位水箱，有利于結構抗震和建筑物美觀；靈活機動，安裝位置不受高度限制。d.選擇定壓補水裝置注意事項空調系統補水能力不應小于系統循環(huán)水流量的