目錄3.1中央空調水系統的組成与分類3.2常用的水管系統類型和使用特點3.3水系統的劃分3.4水系統豎向分區3.5水系統的壓力分布中央空調水系統的作用就是將冷熱媒水,按空調房間冷熱負荷的
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,準確送至空氣處理設備,處理房間內的空氣.水系統投資比較多,水泵能耗較大,而且水系統對整個空調系統的使用效果影響大,是空調設計中的一個重要組成部份.3.1中央空調水系統的組成与分類1.中央空調水系統的組成水系統的主要設備有:水泵﹑集水器﹑分水器﹑膨脹水箱﹑過濾器﹑冷卻塔﹑水管和冷門等.2.空調水系統的分類方法較多,按管道的布置形式和工作原理,可分為以下五種主要類型:1.按供﹑回水管道數量可分為:雙管制﹑三管制﹑和四管制;2.按供﹑回水管道內流動關係,可分為:同程式和異程式;3.按供﹑回水管的布置形式可分為:水平式和垂直式;4.按原理可分為:閉式和開式;5.按調節方式可分為:定流量和變流量.工程中一般常用的是雙管制閉式水系統.三管制和四管制水系統投資較高系統較復雜,一般很少採用,只有在有特殊要求,如同時要求供冷﹑又供熱時才採用.開式系統,由於水泵耗能大,一般不採用.同程式和異程式,水平式和垂直式及定流量和變流量系統的選擇,應根據建築物的特征﹑系統大小﹑能源利用及投資等工程具體條件確定.3.2常用的水管系統類型和使用特點a).開式水系統(見圖3-1)開式水系統特征:1)管路系統與大氣相通 2)帶冷卻塔敞開式水箱或水池開式水系統使用特點:1)與蓄熱水池連接比較簡單.2)循環水中含氧量高,易腐蝕管道與設備.3)水泵壓頭除克服管網阻力外,還需把水提升一定高度(如圖中的Z)故水泵耗能較大.4)灰塵﹑細菌﹑可溶性氣體溶於水中,形成生物污泥,造成路管道堵塞或產生水擊現象.5)中央空調工程的冷水系統已幾乎不採用開式水管系統b).閉式水系統(見圖3-2)開式水系統特征:1)管路系統與大氣隔絕2)系統最高處設用膨脹水箱位於建築物層頂閉式水系統使用特點:1)管道與設備內腐蝕機會少.2)水泵耗能較少3)系統的設施較簡單4)與蓄熱游泳池連接比較復雜c).同程式水系統(見圖3-3)系統特征:1)供回水干管上的水流方向相同2)經過每一並聯環路的管長基本相等.系統使用特點:1)水量分配均衡,調節方便2)系統水力穩定性好.3)需設回程管,管道長度增加,水阻耗能增加.4)初期投資稍高d).異程式水系統(見圖3-4)系統特征:1)供回水干管上的水流方向相反.2)經過每一並聯環路的管長不相等.系統使用特點:1)水量分配﹑調節較困難2)水力平衡較麻煩3)解決辦法;在各並聯支管上安裝流量調節裝置4)初期投資相對較低e).單式泵水系統(見圖3-5)系統特征:1)冷源側與負荷側合用一組循環水泵系統使用特點:1)系統簡單,初期投資省2)不能調節水泵流量3)難以節約輸送能耗.4)多用於小型建築的空調,不能適應供水半徑相差懸殊的大型建築物空調系統.5)供回﹑水干管間應設旁通(閥)回路f).復式泵水系統(見圖3-6)系統特征:1)冷源側與負荷側分別配置一組循環水泵系統使用特點:1)可實現水泵變流量(冷源側設置定流量,負荷側設置二次水泵,可調節流量),節約輸送能耗2)能適應空調分區負荷變化.3)系統總壓力低.g).定流量與變流量系統(見
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3-1)表3-13.3水系統的劃分一個大型建築,一般具有許多功能,不同功能的,房間對空調的要求和使用
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不同.為便於運行管理及節約能量,可以將龐大的水系統根據房間的性質劃分成若干個供水系統在空調制冷機房集中控制管理.有利於節能運行,設計水系統時,應考量不需供冷時,可分區關閉供水環路.供水環路的劃分原則要根據建築物特點﹑對空調的使用要求及房間布局等進行綜合考慮.3.4水系統豎向分區空調豎向分區的目的主要解決設備和構件的承壓問題,空調冷水機組的蒸發器﹑冷凝器的承壓有一定的要求,離心式壓縮機產品而言,承壓能力一般分為0.981MPa﹑1.715MPa﹑2.058MPa三個等級,不同廠家略有不同.提高耐壓等級,設備價格有所增加.水泵殼體的耐壓取決於殼體的強度和軸封形式.上述設備往往布置在建築物的最低層承受靜水壓力最大的位置.除此之外,設計時還要考慮空氣處理設備﹑閥門﹑連接管件的耐壓能和施工質量等因素.3.5水系統的壓力分布水系統處於靜止狀態時,系統內內各處的壓力等於水的靜止壓力,其大小只與該點至膨脹水箱水面垂直高度hn有關,當水泵運行時,其系統內水壓分布與水泵在系統內所處位置有關外,還與膨脹管與系統連接位置有關.見圖3-1當水泵停止工作時,系統內各點的水壓等於hn*ρ(ρ為水的密度),膨脹水箱在系統中連接位置即為水系統中的恒壓點.圖3-1中a﹑b﹑c點,是工程中常見的膨脹水箱連接位置.在某些情況下,論也可能連接在d點.a點是水系統中工作壓力最低的地方,無論要靜止狀態和工作條件下,a點的壓力均為h,即靜水壓力.只要該點保持正壓,水系統中各點都不會出現負壓,1.冷水機組入口處壓力Pb為:Pb=h－ΔPa-bh-----------水系統的水位高度,m;ΔPa-b--------a-b段管道的總壓降,m.2.水泵出口處壓力Pl,為水系統內最大工作壓力點:Pl=H＋h－ΔPa-b-cH-------------水泵的揚程,m;ΔPa-b-c-------a-c段管道﹑設備的總壓降,m.3.最低層風機盤管的工作壓力Pf為:Pf=H＋h－ΔPa-b-c－ΔPe-f－h4膨脹水箱接至b點時,b點為壓恒壓點,並等於h.與連接a點比較,系統的工作壓力提高ΔPa-b.膨脹水箱接至c點時,水泵入口壓力為h,水泵出口壓力Pl,近似等於冷水機組出口壓力Pl=H+h.與連接b點比較,冷水機組的工作壓力增大,其增加值大約等於冷水機組的壓力降,同時,水泵出口的工作壓力增加為:Pf=H＋h－ΔPe-f－h4Pf的工作壓力往往會超過冷水機組的工作壓力,設計時,應引起注意對於高層建築,應盡量降低水系統的工作壓力,膨脹水箱接至a點和b點是比較有利的,連接在a時,膨脹水箱還可以起到排放空氣的作用.膨脹水箱接至d點,只有在特定情況下才採用.為保證a點不產生負壓應提高膨脹水箱的安裝高度,從a點的h2提高至h3且滿足:h2-h3≦ΔPd-a也就是說膨脹水箱增加的高度要大於(等於)d-a段管道的總壓降.很明顯,這樣提高了水系統的靜水壓力.另外ΔPd-a是隨水量變化而變化的,如果該段管道的水量增加,則ΔPd-a也會增大,a會會降低,也有可能造成應該點的負壓
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