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1、张海军2011年5月目录目录 一、地热能交换系统简介一、地热能交换系统简介 二、水源热泵机组的选择二、水源热泵机组的选择 三、空调负荷计算三、空调负荷计算 四、中央空调水系统设计四、中央空调水系统设计 五、中央空调风系统设计五、中央空调风系统设计 六、地埋管的设计六、地埋管的设计一、地热能交换系统简介1.地埋管地埋管主要的地热能交换系统形式主要的地热能交换系统形式1.11.1水平埋管水平埋管水平埋管水平埋管1.21.2垂直埋管垂直埋管垂直埋管垂直埋管2.地表水地表水3.地下水地下水1.地埋管地埋管1.11.1水平埋管水平埋管水平埋管水平埋管优点：室外施工费用相对较低缺点：室外占地面积较大一般适
2、用于小型的而且具有足够占地面积的地方。1.地埋管地埋管1.21.2垂直埋管垂直埋管垂直埋管垂直埋管优点：运行及维护费用低 占地面积较小 冬季无需辅助热源 不产生任何污染 节能效果明显缺点：初投资费用稍高优点：运行及维护费用低 无需占用土地 室外施工费用低 冬季无需辅助热源 不产生任何污染缺点：需临近较大面积水域 系统效率低于其他方式与其他地源热泵系统的比较：2.地表水地表水优点：运行及维护费用低 室外施工费用较低 冬季无需辅助热源 无需占地，受建筑周围环境影响小不产生任何污染换热效率高，节能效果明显缺点：打井受政策限制系统易受地下水源状况影响与其他地源热泵系统的比较：3.地下水地下水二、地源热
3、泵机组的选择WFI地（水）源热泵机组型式地（水）源热泵机组型式1.GSG水源螺杆机组水源螺杆机组 2.VKC水水-水机组水机组3.PSPH水水-风机组风机组GSG水源螺杆机组水源螺杆机组特点及适用场合特点及适用场合 单机冷量大，效率高，可以分段调节或无级调节，可用于夏季制冷冬季制热。适用于影剧院、酒店、办公楼、商场等大型场所.。注注:地下水式可采用大温差小流量设计。R22制冷量：134KW3192KWR134a制冷量：144956KWVKC水水-水机组水机组 特点及适用场合特点及适用场合 机组主要优点是结构紧凑、体积小、重量轻、运行平机组主要优点是结构紧凑、体积小、重量轻、运行平稳、管理方便稳
4、、管理方便.而且采用模块化设计，可以进行自动增卸载而且采用模块化设计，可以进行自动增卸载调节能量。调节能量。具有热回收功能，可提供免费生活热水。具有热回收功能，可提供免费生活热水。其中全热回收型机组，其中全热回收型机组，具有制冷，制热，制冷具有制冷，制热，制冷+热水，热水，制热制热+热水，热水五种模式，热水，热水五种模式，真正真正“一机三用一机三用”功能。功能。主要用于中、小型主要用于中、小型宾馆、办公、医院、药宾馆、办公、医院、药厂厂、等场所等场所.制冷量：8296KWPS/PH水水-风机组风机组特点及适用场合特点及适用场合方便独立计费，免除物业管理纠纷方便独立计费，免除物业管理纠纷各户独立
5、操作，实现自由制、制热，各户独立操作，实现自由制、制热，达到传达四管效果达到传达四管效果具有回收建筑物内余热功能具有回收建筑物内余热功能系统具有灵活的扩展能力系统具有灵活的扩展能力系统布置紧凑、灵活系统布置紧凑、灵活省掉中央机房，减低公共部分管道省掉中央机房，减低公共部分管道的占用空间的占用空间无需一次投入主机，分散投资压力无需一次投入主机，分散投资压力主要办公、宾馆、医院等场所主要办公、宾馆、医院等场所.三、负荷计算空调负荷估算指标空调负荷估算指标摘自摘自暖通空调暖通空调.动力动力 在没有掌握具体空调房间的面积、性质、使用对象等情况下，仅知在没有掌握具体空调房间的面积、性质、使用对象等情况下
6、，仅知道整个建筑的面积，可通过建筑面积来估算确定空调负荷。道整个建筑的面积，可通过建筑面积来估算确定空调负荷。按建筑面积估算按建筑面积估算注：注：1.1.上述指标为总建筑面积的冷负荷指标上述指标为总建筑面积的冷负荷指标,建筑物总面积小于建筑物总面积小于5000m5000m2 2时时,取上限取上限值值.大于大于10000m10000m2 2时时,取下限值取下限值.2.2.按照上述指标确定的冷负荷按照上述指标确定的冷负荷,即是制即是制冷机容量冷机容量,不必再加系数不必再加系数.3.3.博物馆可参考图书馆博物馆可参考图书馆,展览馆可参考展览馆可参考商店商店.其他建筑物可参考类似的建筑其他建筑物可参考
7、类似的建筑.4.4.由于地区差异较大由于地区差异较大,上述指标以北京上述指标以北京地区为准地区为准.南方地区可按上限采取南方地区可按上限采取.5.5.全年用空气调节系统冬季负荷可按下全年用空气调节系统冬季负荷可按下述方法估算述方法估算:北京地区为夏季冷负荷北京地区为夏季冷负荷的的1.11.11.21.2倍倍,广州地区为夏季冷负广州地区为夏季冷负荷的荷的1/31/31/4.1/4.空调负荷估算指标空调负荷估算指标在需要进行工程方案的初步设计及报价时在需要进行工程方案的初步设计及报价时,可通过下表对空调负荷进行估算，可通过下表对空调负荷进行估算，以下为部分以下为部分WFI常用单位面积空调负荷估算指
8、标。常用单位面积空调负荷估算指标。按空调面积估算按空调面积估算顺序建筑类型及房间名称 冷负荷指标（w/m2）1旅游旅馆客房（标准层）120160 2西餐厅、咖啡厅200250 3酒吧250300 4中餐厅、宴会厅会议室大350以上5中3003506小2002507中厅、接待室、商店、小卖部 2008理发、美容 180200 9健身房、保龄球 100200 10弹子房、棋牌室 18011室内游泳池 200320 12办公室一般120180 13领导20014舞厅、夜总会 250400 15商场、百货大楼 首层35016二层30017三层及以上250空调负荷估算指标空调负荷估算指标顺序建筑类型及房
9、间名称冷负荷指标（w/m2）18医院病房 110160 19一般手术室 180250 20洁净手术室 300500 21X光、CT、B超诊断150200 22影剧院观众席 200400 23休息厅 180250 24化妆室 160200 25体育馆比赛馆200350 26休息厅180250 27贵宾室20028展览厅、陈列室 130200 29图书阅览 120160 30科研、办公 160200 31公寓、住宅 120200 空调负荷估算指标空调负荷估算指标以下为以下为技术措施技术措施部分具有代表性的单位面积空调负荷估算指标。部分具有代表性的单位面积空调负荷估算指标。摘自摘自暖通空调暖通空调动
10、力动力按空调面积估算按空调面积估算空调负荷详细计算空调负荷详细计算 在做施工设计时，必须进行详细的负荷计算，且详细的负荷计算有利于准确确定空调的初投资和保证良好的运行效果。所以详细的负荷计算在设计时是非常有必要的。空调负荷详细计算通常由以下几部分组成：通过围护结构传入的热量透过外窗进入的太阳辐射热量人体散热量照明散热量设备等其他内部热源的散热量食品或物料的散热量渗透空气带入的热量伴随各种散湿过程产生的潜热量空调负荷空调负荷详细计算空调负荷详细计算 首先我们对由于围护结构传热产生的冷负荷进行计算，建筑的围护结构一般分为内围护和外围护结构，与室外空气接触的围护结构被称为外围护结构，顾名思义，内围护
11、结构就是与建筑内其他相邻房间的间隔结构。这两项在负荷计算中要分别进行计算！1.1.外墙冷负荷外墙冷负荷 要计算通过外墙的传热负荷通常要知道外墙的结构类型、外表面颜色、传热系数以及其朝向。具体可按当地的节能标准取数。2.2.外窗冷负荷外窗冷负荷 外窗冷负荷与外墙冷负荷不同，它包含两部分，由于温差传热形成的负荷与由于太阳辐射所形成的负荷。1)温差传热负荷计算公式：Qc=KFt K窗的传热系数 W/m F窗的面积 mt-计算时刻的负荷温差 计算时需确定的原始参数为：窗的面积，窗的传热系数。2)太阳辐射负荷Q=FXgXdJwtXg-窗户的构造修正系数Jwt计算时刻下，透过无遮阳设施外窗的太阳总辐射强度
12、 W/m地点修正系数 计算时需确定的原始参数为：窗的种类，窗玻璃遮挡系数，窗玻璃内遮阳系数，窗的阴影面积。空调负荷详细计算空调负荷详细计算空调负荷详细计算空调负荷详细计算3.3.人体冷负荷人体冷负荷 人体散热形成的冷负荷和散湿量按下式计算：1）人体散热冷负荷 CLr=n(q1Cq2)Cr CLr人体散热形成的冷负荷 n空气调节房间内的人数（人）q1-每个人散发的显热量（W）q2-每个人散发的潜热量（W）C人体显热散热冷负荷系数 该系数取决于人员在室内的停留时间及由进入室内时算起至计算时刻的时间。对于人员密集的场所，如电影院，剧场，会堂，体育馆等，可取1；24h内室温不能保持恒定（夜间停止使用）
13、，取1。Cr群集系数2)Wr=nWCrn空气调节房间内的（人）W每个人的散湿量 g/hCr群集系数 空调负荷详细计算空调负荷详细计算4.4.照明冷负荷照明冷负荷 照明散热形成的冷负荷可根据照明器材的类型及安装方式的不同，按下式计算：1）.白炽灯 CL1NN1Ccl1 2）.明装荧光灯（镇流器安装在空调房间内）CL1(N1N2)n1Ccl1 3）.暗装荧光灯（灯管安装在顶棚的玻璃罩内）CL1N1n1n2Ccl1 式中 CL1照明散热形成的冷负荷（W）N白炽灯的功率（W）N1荧光灯的功率（W）N2镇流器的功率（W），一般取荧光灯功率的20；n1-灯具的同时使用系数 n2-考虑灯罩玻璃反射，顶棚内通
14、风等情况，当荧光灯 上部有小孔时，取 n2=0.5-0.6,灯罩上无孔时，视顶棚通风情况取0.6-0.8。Ccl1-照明散热形成的冷负荷系数 空调负荷详细计算空调负荷详细计算室内照明及人员密度估算指标房间名称室内人数（人/m2）照明负荷（W/m2）旅馆客房0.10.151620商店营业厅（首层）1.01.23545商店营业厅（其他层）0.50.83545精品商场0.33445餐厅、宴会厅0.51.01220一般办公室0.10.231823会议室0.40.51823 注：摘自全国民用建筑工程设计技术措施注：摘自全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调暖通空调.动力动力空调负荷详细计算空调负荷详细计算
15、5.5.渗透空气冷负荷渗透空气冷负荷 通过外门开启及围护结构缝隙渗入室内的空气量按可按下述方法计算：(1)、由于外门开启而渗入的空气量G1按下式计算：G1=n*Vm*w式中G1由于外门开启而渗入的空气量(kg/h)；n每小时的人流量(人次/h)；Vm外门开启一次(包括出入各一次)的空气渗入量m3/(人次.h)，按下表选用；w室外空气密度（kg/m3）。（2）、通过围护结构、门、窗渗入室内的空气量G2可按换气次数估算：G2=V*w式中G2围护结构、门、窗缝隙渗入室内的空气量(kg/h)；每小时的换气次数，与房间容积和门、窗的多少有关，一般可按下表 估算；w室外空气密度(kg/m3)。Vm值m3/
16、(人次.h)每小时通过的人数普通门带门斗的门转门单扇一扇以上单扇一扇以上单扇一扇以上1003.0 4.752.50 3.50 0.80 1.00 100-7003.0 4.752.50 3.50 0.70 0.90 700-14003.0 4.752.25 3.50 0.50 0.60 1400-21002.754.00 2.25 3.25 0.30 0.30 注：摘自全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调.动力换气次数值容积V500以下500-10001000-15001500-20002000-25002500-30003000以上0.70 0.60 0.55 0.50 0.42 0.40
17、0.35 注：摘自全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调.动力四、中央空调系统水系统设计压压缩缩机机冷凝器蒸发器节流装置地埋管室内末端冷媒循环水循环源侧水系统负荷侧水系统下面以一个简单的水系统流程图来介绍什么是中下面以一个简单的水系统流程图来介绍什么是中央空调的水系统及其原理央空调的水系统及其原理原理图原理图(流程图流程图)由上图可知由上图可知由上图可知由上图可知,地源热泵空调水系统通常地源热泵空调水系统通常地源热泵空调水系统通常地源热泵空调水系统通常由以下几部分组成由以下几部分组成由以下几部分组成由以下几部分组成一一一一.水源热泵机组水源热泵机组水源热泵机组水源热泵机组三三三三.水系统附属设备
18、水系统附属设备水系统附属设备水系统附属设备四四四四.水系统水系统水系统水系统(负荷、源侧负荷、源侧负荷、源侧负荷、源侧)管路及其附件管路及其附件管路及其附件管路及其附件.水泵水泵.冷却塔冷却塔 .集、分水器集、分水器(无系统分区时无此设备无系统分区时无此设备).水处理装置水处理装置 .全自动软化装置全自动软化装置 .膨胀水箱膨胀水箱(高位及落地式两种高位及落地式两种)二二二二.末端设备末端设备末端设备末端设备 1.根据建筑的空调面积和房间功能进行空调冷负荷计算。根据建筑的空调面积和房间功能进行空调冷负荷计算。2.统计建筑空调总冷负荷统计建筑空调总冷负荷Q。3.大部分建筑需要考虑房间的同时使用率
19、，一般建筑的同时使用率为大部分建筑需要考虑房间的同时使用率，一般建筑的同时使用率为 8590%，特殊情况需根据建筑功能和使用情况确定。，特殊情况需根据建筑功能和使用情况确定。4.制冷机组冷负荷制冷机组冷负荷=建筑空调总冷负荷建筑空调总冷负荷*同时使用率。根据计算的制冷机同时使用率。根据计算的制冷机冷负荷即可选择制冷主机。制冷主机用在政府会堂等重要建筑时，应冷负荷即可选择制冷主机。制冷主机用在政府会堂等重要建筑时，应考虑备用。考虑备用。5.当实际工况与水源热泵机组额定工况不同时，应进行修正后再做校核。当实际工况与水源热泵机组额定工况不同时，应进行修正后再做校核。(一一)水源热泵机组水源热泵机组(
20、二二)末端设备选择末端设备选择风机盘管有两个主要参数：制冷（热）量和送风量，故选择风机盘管有如下风机盘管有两个主要参数：制冷（热）量和送风量，故选择风机盘管有如下两种方法：两种方法：（1）房间循环风量）房间循环风量=房间面积房间面积*层高（吊顶后）层高（吊顶后）*房间换气次数。房间换气次数。利用循环风量对应风机盘管中速风量，即可确定风机盘管型号。利用循环风量对应风机盘管中速风量，即可确定风机盘管型号。若产品未提供不测风速下的额定值数据时，可参考下表进行换算若产品未提供不测风速下的额定值数据时，可参考下表进行换算风机盘管的选择风机盘管的选择额定值类别高档风速中档风速低档风速风量1.00 0.85
21、 0.70 供冷量、供热量1.00 0.90 0.80（2）房间所需冷负荷）房间所需冷负荷=房间的计算瞬时最大冷负荷房间的计算瞬时最大冷负荷(估算时估算时 房间单位负房间单位负荷荷*房间面积房间面积)利用房间冷负荷对应风机盘管中速风量时的制冷量即可确定风机盘利用房间冷负荷对应风机盘管中速风量时的制冷量即可确定风机盘管型号。确定型号以后，还需确定风机盘管的安装方式（明装或暗管型号。确定型号以后，还需确定风机盘管的安装方式（明装或暗装），送回风方式以及水管连接位置（左或右）等条件。装），送回风方式以及水管连接位置（左或右）等条件。当出风管较长时当出风管较长时,选型时要注意校核机外余压是否能满足工程
22、实际需要。选型时要注意校核机外余压是否能满足工程实际需要。注注:风机盘管冷量测定工况风机盘管冷量测定工况:干球温度干球温度2727 C,C,湿球温度湿球温度19.519.5 C,C,进出水温差进出水温差5 5 C C 热量测定工况热量测定工况:干球温度干球温度2121 C,C,进水温度进水温度6060 C C对于一般的住宅和办公建筑，房间面积较大时应考虑使用多个风机盘管；房间单位面积负荷较对于一般的住宅和办公建筑，房间面积较大时应考虑使用多个风机盘管；房间单位面积负荷较大，对噪音要求不高时可考虑使用风量和制冷量较大的风机盘管。大，对噪音要求不高时可考虑使用风量和制冷量较大的风机盘管。空气处理机
23、组主要用于处理室内空气和供新风，一般有回风工况和新风工况两种工作状空气处理机组主要用于处理室内空气和供新风，一般有回风工况和新风工况两种工作状态。态。一般有吊顶式和落地式两种。落地式包括立式和卧式两种。另外机组的送回风方式也有一般有吊顶式和落地式两种。落地式包括立式和卧式两种。另外机组的送回风方式也有多种情况。根据建筑情况和建筑业主的要求进行最终的确定。多种情况。根据建筑情况和建筑业主的要求进行最终的确定。空气处理机组的选择一般由下列几个主要参数决定：风量、冷量、机外余压和噪声空气处理机组的选择一般由下列几个主要参数决定：风量、冷量、机外余压和噪声1.1.先根据系统需要的风量确定空气处理机组的
24、型号先根据系统需要的风量确定空气处理机组的型号2.2.然后根据需要提供的冷量来决定其排管数。然后根据需要提供的冷量来决定其排管数。3.3.根据系统需要的余压要求确定余压根据系统需要的余压要求确定余压4,4,根据环境的噪音值与室内之差根据环境的噪音值与室内之差,做好防噪措施做好防噪措施.空气处理机组的选择空气处理机组的选择空气处理机形式空气处理机选型步骤(二二)末端设备选择末端设备选择SLS 200 -250叶轮名义直径叶轮名义直径泵进出口公称直径泵进出口公称直径SLS单级单吸立式离心泵单级单吸立式离心泵(三三)水系统附属设备水系统附属设备.水泵及其选型水泵及其选型命名方式：命名方式：一般来说一
25、般来说,空调水系统采用的均为离心式水泵空调水系统采用的均为离心式水泵,因为其压头和流量都比较因为其压头和流量都比较容易满足水系统的要求容易满足水系统的要求.安装形式上分为立式泵及卧式泵安装形式上分为立式泵及卧式泵.从水泵构造上从水泵构造上分单吸泵及双吸泵分单吸泵及双吸泵.卧式泵卧式泵 卧式泵是目前最常用的空调卧式泵是目前最常用的空调水泵水泵,其结构简单其结构简单,造价相对造价相对低廉低廉,运行的稳定性好运行的稳定性好,噪音噪音较小较小,减振设计方便减振设计方便,维修比维修比较容易较容易.缺点是占用一定面缺点是占用一定面积积.卧式离心泵卧式离心泵.水泵及其选型水泵及其选型立式泵立式泵当机房面积较
26、为紧张时当机房面积较为紧张时,立式泵体现立式泵体现出其占地面积较小的优势出其占地面积较小的优势,通常其电通常其电机设于水泵的上部机设于水泵的上部.运行稳定性不如运行稳定性不如卧式泵卧式泵,减振设计相对困难减振设计相对困难.另外另外,维维修难度也比卧式泵大一些修难度也比卧式泵大一些.水泵及其选型水泵及其选型第一步：水泵流量的确定第一步：水泵流量的确定冷冻水水流量：为所对应的冷水机组的冷冻水流量冷冻水水流量：为所对应的冷水机组的冷冻水流量,计算水泵流量应附计算水泵流量应附加加5%5%10%10%的裕量，或根据如下公式进行计算。的裕量，或根据如下公式进行计算。L=Q tx1.163其中：其中：L L
27、为冷冻水水流量，为冷冻水水流量，m m3 3/h;/h;Q Q为乘以同时使用率后的总冷负荷，为乘以同时使用率后的总冷负荷，kwkw;tt为冷冻水进出水温差，为冷冻水进出水温差，一般取，一般取4.54.55 5。X(1.151.2).水泵及其选型水泵及其选型冷却水水流量：为所对应的冷水机组的冷却水流量冷却水水流量：为所对应的冷水机组的冷却水流量,计算水泵流量应附加计算水泵流量应附加5%5%10%10%的裕量，或根据如下公式进行计算。的裕量，或根据如下公式进行计算。L=Q1+Q2tx1.163X(1.151.2)其中：其中：L L为冷却水水流量，为冷却水水流量，m m3 3/h;/h;Q Q1 1
28、为乘以同时使用率后的总冷负荷，为乘以同时使用率后的总冷负荷，kwkw;Q Q2 2为机组中压缩机耗电量，为机组中压缩机耗电量，kwkw;tt为冷却水进出水温差，为冷却水进出水温差，一般取，一般取4.54.55 5。补水水量：补水量为系统水量的补水水量：补水量为系统水量的1%1%2%2%.水泵及其选型水泵及其选型第二步：水泵扬程的确定第二步：水泵扬程的确定冷冻水泵扬程的确定冷冻水泵扬程的确定 1.1.制冷机组蒸发器水阻力：一般为制冷机组蒸发器水阻力：一般为5 57mH7mH2 2O O；（具体值可参看产品样本）；（具体值可参看产品样本）2.2.末端设备（空气处理机组、风机盘管等）表冷器或蒸发器水
29、阻力：一末端设备（空气处理机组、风机盘管等）表冷器或蒸发器水阻力：一 般为般为4 46mH6mH2 2O O；（具体值可参看产品样本）；（具体值可参看产品样本）3.3.回水过滤器阻力，一般为回水过滤器阻力，一般为3 35mH5mH2 2O O；4.4.分水器、集水器水阻力：一般一个为分水器、集水器水阻力：一般一个为3mH3mH2 2O O；5.5.制冷系统水管路沿程阻力和局部阻力损失：沿程阻力一般为比摩阻制冷系统水管路沿程阻力和局部阻力损失：沿程阻力一般为比摩阻(100(100 300Pa/m)300Pa/m)每乘以管道长度每乘以管道长度.局部阻力为沿程阻力的局部阻力为沿程阻力的50%.50%
30、.综上所述，冷冻水泵扬程为上述阻力之和。综上所述，冷冻水泵扬程为上述阻力之和。冷却水泵扬程的确定冷却水泵扬程的确定 扬程为冷却水系统阻力扬程为冷却水系统阻力+冷却塔积水盘至布水器的高差冷却塔积水盘至布水器的高差+布水器所需压力布水器所需压力.水泵及其选型水泵及其选型补水泵扬程的确定补水泵扬程的确定 扬程为扬程为定压点与最高点距离定压点与最高点距离+水泵吸水端和出水端阻力水泵吸水端和出水端阻力+3+35mH5mH2 2O O的富裕扬程。的富裕扬程。水泵台数流量流量的增加值与单台泵运行比较流量的减少1100/2190905%32516116%42843329%53001640%由上表可见：水泵并联
31、运行时，流量有所衰减；当并联台数超过由上表可见：水泵并联运行时，流量有所衰减；当并联台数超过3 3台时，衰减尤台时，衰减尤为厉害。故建议：为厉害。故建议：1.1.选用多台水泵时，要考虑流量的衰减，一般附加选用多台水泵时，要考虑流量的衰减，一般附加5%5%10%10%的裕量的裕量.2.2.水泵并联不宜超过水泵并联不宜超过3 3台，即进行制冷主机选择时也不宜超过三台台，即进行制冷主机选择时也不宜超过三台。3.3.大中型工程应分别设置冷大中型工程应分别设置冷,热水循环泵热水循环泵.水泵并联运行情况水泵并联运行情况一般，冷冻水泵和冷却水水泵的台数应和制冷主机一一对应，并考虑一台备一般，冷冻水泵和冷却水
32、水泵的台数应和制冷主机一一对应，并考虑一台备用。补水泵一般按照一用一备的原则选取。用。补水泵一般按照一用一备的原则选取。.冷却塔及其选型冷却塔及其选型圆形逆流冷却塔圆形逆流冷却塔方形横流冷却塔方形横流冷却塔冷却塔按形式分为逆流式冷却塔按形式分为逆流式,横流式横流式,引射式及蒸发式引射式及蒸发式(闭式闭式)冷却塔冷却塔.按外按外形分为圆形与方形形分为圆形与方形.冷却塔的形式及其特点冷却塔的形式及其特点常用冷却塔的工作原理图常用冷却塔的工作原理图常用冷却塔的工作原理图常用冷却塔的工作原理图冷却塔及其特点冷却塔及其特点1.逆流式冷却塔逆流式冷却塔 (1)(1)进风与出风口具有较大的高差进风与出风口具
33、有较大的高差,因而进出风不易短流因而进出风不易短流,能保证吸入空气温能保证吸入空气温 度较低度较低.(2)(2)逆流塔的热交换效率是最高的逆流塔的热交换效率是最高的.(3)(3)圆形逆流塔的进风百叶可沿圆周布置圆形逆流塔的进风百叶可沿圆周布置,方形塔也可在四周布置方形塔也可在四周布置,因此进风较因此进风较均匀均匀,冷却效果好冷却效果好.(4)(4)外形尺寸上外形尺寸上,圆形塔直径比同样性能的方形塔大，边长也更大一些圆形塔直径比同样性能的方形塔大，边长也更大一些,由于这由于这些原因些原因,受占地面积限制圆形塔的使用场合受到一定影响受占地面积限制圆形塔的使用场合受到一定影响.2.横流式冷却塔横流式
34、冷却塔 横流式冷却塔的热交换效率不如逆流塔横流式冷却塔的热交换效率不如逆流塔.进风与出风口的高差也比逆流塔小得进风与出风口的高差也比逆流塔小得多多,如果出风口处受到某种气流或其他物体的影响和阻碍如果出风口处受到某种气流或其他物体的影响和阻碍,会使进风与出风出会使进风与出风出现短流现象现短流现象.另横流塔进水口一半在塔体顶部另横流塔进水口一半在塔体顶部,因此通常要求塔上方有水平干因此通常要求塔上方有水平干管管,管道布置稍有困难管道布置稍有困难.冷却塔及其特点冷却塔及其特点3.引射式冷却塔引射式冷却塔 取消了冷却风机取消了冷却风机,而采用高速的水通过喷水口射出而采用高速的水通过喷水口射出,从而引射
35、一定量的空气进入塔内进行从而引射一定量的空气进入塔内进行热交换而冷却热交换而冷却.没有风机等运转设备没有风机等运转设备,可靠性高可靠性高,稳定性好稳定性好,噪声比其他类型的冷却塔低噪声比其他类型的冷却塔低.缺点是设备尺寸偏大缺点是设备尺寸偏大,造价相对较贵造价相对较贵.同时同时,由于射流流速的要求由于射流流速的要求,它需要较高的进塔水它需要较高的进塔水压压.4.蒸发式冷却塔蒸发式冷却塔(闭式冷却塔闭式冷却塔)冷却水系统为一全封闭系统冷却水系统为一全封闭系统,对水质的保证性能较好对水质的保证性能较好,不易被污染不易被污染,杂质也不会进入冷却杂质也不会进入冷却水系统中水系统中,另一个优点就是在室外
36、温度较低时另一个优点就是在室外温度较低时(过渡季节过渡季节)可以把它当成一个蒸发冷却式可以把它当成一个蒸发冷却式制冷设备制冷设备,使冷却水直接当做空调系统的冷却水使用使冷却水直接当做空调系统的冷却水使用.从而减少机组的运行时间从而减少机组的运行时间.但其电但其电耗大耗大,进塔水压要求较高进塔水压要求较高.1 1、冷却塔台数与制冷主机的数量应一一对应，可以不考虑备用；、冷却塔台数与制冷主机的数量应一一对应，可以不考虑备用；2 2、冷却塔的能力大多数为标准工况下的出力（湿球温度、冷却塔的能力大多数为标准工况下的出力（湿球温度28,28,冷却水冷却水 量量3232 C/37C/37 C),C),由于
37、地区差异由于地区差异,夏季湿球温度会不同夏季湿球温度会不同,应根据厂家样册应根据厂家样册提供的曲线进行修正提供的曲线进行修正.湿球温度可查当地气象参数获得湿球温度可查当地气象参数获得.3 3、当无冷却塔修正曲线时，可以按冷却水流量附加一定余量。如冷却塔的水流当无冷却塔修正曲线时，可以按冷却水流量附加一定余量。如冷却塔的水流量量=冷却水系统水量冷却水系统水量(1.21.5)；4 4、冷却塔与周围障碍物的距离应为一个塔高。、冷却塔与周围障碍物的距离应为一个塔高。举例：假设空调系统冷却水量为举例：假设空调系统冷却水量为160m160m3 3/h/h，当地湿球温度，当地湿球温度28,28,冷水进出温度
38、冷水进出温度3232 C/37C/37 C,C,那么冷却塔的冷却水量那么冷却塔的冷却水量=160=160 1.2=192 m1.2=192 m3 3/h/h，根据就近原则，选择冷却塔参数，根据就近原则，选择冷却塔参数表中冷却水量为表中冷却水量为200m200m3 3/h/h 的冷却塔。的冷却塔。冷却塔的设计选型冷却塔的设计选型.集、分水器集、分水器 对于小型风冷模块工程，水环路无需分区的工程，不用设置集分水器。对于小型风冷模块工程，水环路无需分区的工程，不用设置集分水器。对于中大型工程，水环路需要分区的工程，需要设置集分水缸。对于中大型工程，水环路需要分区的工程，需要设置集分水缸。多于两路供应
39、的空调水系统，宜设置集分水器。多于两路供应的空调水系统，宜设置集分水器。集、分水器的直径应按总流量集、分水器的直径应按总流量通过的断面流速通过的断面流速(0.5-1.0m/s)初初选选,并应大于最大接管开口直并应大于最大接管开口直径的径的2倍倍.膨胀水箱及其选型膨胀水箱及其选型高位膨胀水箱高位膨胀水箱+电子水处理仪电子水处理仪此套设备应用于所在地水质比较好，系统比较简单，要求造价比较低的方此套设备应用于所在地水质比较好，系统比较简单，要求造价比较低的方案。但冬天需要对膨胀水箱采取保温措施。案。但冬天需要对膨胀水箱采取保温措施。软化水装置软化水装置+闭式膨胀水箱闭式膨胀水箱+电子水处理仪电子水处
40、理仪此套设备应用于系统比较复杂的水系统，也是比较常见的补水装置。此套设备应用于系统比较复杂的水系统，也是比较常见的补水装置。闭式膨胀水箱主要起系统定压作用闭式膨胀水箱主要起系统定压作用闭式膨胀水箱闭式膨胀水箱膨胀水箱的选择膨胀水箱的选择高位膨胀水箱的选择高位膨胀水箱的选择高位膨胀水箱的选择高位膨胀水箱的选择(开式开式开式开式)膨膨胀胀水箱的有效容水箱的有效容积为积为膨膨胀胀水量水量VpVp与与调节调节水量水量VtVt之和之和.即即V=V=Vp+VtVp+Vt膨膨胀胀水量水量:VpVp=a aVcVctt a-a-水的膨水的膨胀胀系数系数,取取0.0006.0.0006.VcVc-系系统统的水容
41、量的水容量(L)(L)t-t-水的平均温差水的平均温差,冷水取冷水取15,15,热热水取水取45.45.估算膨估算膨胀胀水量水量VpVp:冷水冷水约约0.1L/KW,0.1L/KW,热热水水约约0.3L/KW.0.3L/KW.调节调节水量水量VtVt为补为补水水泵泵3min3min的流量的流量,且保持水箱且保持水箱调节调节水位不小于水位不小于200mm.200mm.最低水位最低水位应应高于系高于系统统最高点最高点0.5m0.5m以上以上.空空调调水系水系统统的的单单位面位面积积水容量水容量（L/mL/m2 2)空空调调方式方式全空气系全空气系统统水水-空气系空气系统统供冷供冷时时0.400.5
42、50.400.550.701.300.701.30供暖供暖时时热热水水锅锅炉炉1.252.001.252.001.201.901.201.90热热交交换换器器0.400.550.400.550.701.300.701.30451.0%501.2%601.7%膨胀水箱的选择膨胀水箱的选择1)1)总容积总容积:V=Vt/(1-V=Vt/(1-)VtVt-调节调节水量水量,同开式膨同开式膨胀胀水箱水箱(m(m3 3)-系数系数,一般一般=0.650.85,=0.650.85,当当P P2 2允允许时许时,尽可能取小尽可能取小值值.2)2)工作工作压压力力:a)a)补补水水泵泵启启动压动压力力P P1
43、 1(mH(mH2 2O),O),大于系大于系统统最高点最高点0.5m.0.5m.d)d)安全安全阀阀开启开启压压力即膨力即膨胀胀罐最大工作罐最大工作压压力力P P4 4=P=P3 3+(12)m,+(12)m,且不超且不超过过系系统统中中 设备设备的允的允许许工作工作压压力力.c)c)电电磁磁阀阀开启开启压压力力P P3 3=P=P2 2+(24)m+(24)mb)b)补补水水泵泵停止停止压压力力P P2 2(mH(mH2 2O),PO),P2 2=(P=(P1 1+10)/+10)/-10-10 P P2 2取取值应值应保保证证系系统统不超不超压压.落地式膨胀水箱的选择落地式膨胀水箱的选择
44、(闭式闭式).水处理装置水处理装置“Y”形过滤器形过滤器电子水处理仪电子水处理仪产品主要形式产品主要形式电电子水子水处处理理仪仪按按实际计实际计算流量算流量选择选择“Y”形过滤器形过滤器按其所在管段的管径按其所在管段的管径选择选择.当工程所在地水当工程所在地水质较质较硬或硬或是系是系统较统较大的大的时时候，系候，系统统的循的循环环水和水和补补水最好是水最好是软软化水，化水，该该空空调调系系统统必必须须配置水配置水软软化装置，化装置，一般一般选选用全自用全自动软动软化水装置；化水装置；全自全自动软动软化水装置的化水装置的选选用用一般按照系一般按照系统补统补水量水量进进行行选择选择。补补水装置可以
45、根据水装置可以根据实际实际情况来情况来选选（装置小，系（装置小，系统补统补水水时间长时间长；装置大，系装置大，系统补统补水水时间时间短）。短）。软软化水化水经处经处理后理后储储存在存在软软化水化水箱内箱内,软软化水箱的容化水箱的容积积通常取通常取补补水水泵泵0.51.00.51.0小小时时的水量的水量.工程图工程图片片.全自动软化装置全自动软化装置（四）（四）水系统管路及其附件水系统管路及其附件 空调水系统中空调水系统中,常用水管有常用水管有焊接钢管焊接钢管,无缝钢管无缝钢管,镀锌钢管镀锌钢管及及PVC塑料管塑料管几种几种.焊接钢管焊接钢管与与无缝钢管无缝钢管通常应用于空调冷通常应用于空调冷,
46、热水及冷却水管路热水及冷却水管路,在使用之前在使用之前,管道用进行除锈管道用进行除锈及刷防锈漆的处理及刷防锈漆的处理.焊接钢管造价便宜焊接钢管造价便宜,但其承压能力相对较低但其承压能力相对较低,一般常用于工作压力不大一般常用于工作压力不大于于1.6MPa的水系统中的水系统中.无缝钢管价格略贵于焊接钢管无缝钢管价格略贵于焊接钢管,其承压较高其承压较高,可采用不同的壁厚来可采用不同的壁厚来满足水系统对工作压力的要求满足水系统对工作压力的要求.镀锌钢管镀锌钢管从使用功能上可以满足冷冻水与冷却水系统的压力要求从使用功能上可以满足冷冻水与冷却水系统的压力要求,所以在这些系统中大所以在这些系统中大量使用。
47、量使用。空调冷凝水管也可采用近年新推出的空调冷凝水管也可采用近年新推出的PVC管材管材,其内表面光滑其内表面光滑,流动阻力小流动阻力小,施工安装方便施工安装方便,也是一种值得推广的管材也是一种值得推广的管材.常用钢管的规格按公称直径排列如下常用钢管的规格按公称直径排列如下:DN15,DN20,DN25,DN32,DN40,DN50,DN65,DN80,DN100,DN125,DN150,DN200,DN250,DN300,DN350,DN400,DN450,DN500,DN550,DN600,DN650,DN700注注:冷媒冷媒(水、盐水、乙二醇水溶液水、盐水、乙二醇水溶液)系统管道系统管道D
48、N50DN50时采用焊接钢管或镀锌钢时采用焊接钢管或镀锌钢 管管,DN50,DN50时采用无缝钢管时采用无缝钢管.（四）（四）水系统的管路及其附件水系统的管路及其附件 空调水系统附件主要包括：空调水系统附件主要包括：（1）阀门：阀门：蝶阀、截止阀、平衡阀、球阀、闸阀。起调节作用的有截止阀和平衡阀，起关断蝶阀、截止阀、平衡阀、球阀、闸阀。起调节作用的有截止阀和平衡阀，起关断 作用的起调节作用的球阀、闸阀和蝶阀。作用的起调节作用的球阀、闸阀和蝶阀。（2）水过滤器：水过滤器：在水系统中的孔板、水泵、换热器等设备的入口管道上，均应安设过滤器在水系统中的孔板、水泵、换热器等设备的入口管道上，均应安设过滤
49、器。（3）软接头：软接头：为了防止振动，在机组与进出口接管处和末端的进出水管处设置，通常采为了防止振动，在机组与进出口接管处和末端的进出水管处设置，通常采 用金属软连接。用金属软连接。（4）补偿器：补偿器：在水系统中，消除管道热胀冷缩产生的应力，通常为金属波纹管在水系统中，消除管道热胀冷缩产生的应力，通常为金属波纹管 （5）自动排气阀：自动排气阀：排除水管路系统中的空气，一般采用全铜的自动排气阀，且在其前面加球排除水管路系统中的空气，一般采用全铜的自动排气阀，且在其前面加球 阀和闸阀。阀和闸阀。（6）压力表：压力表：测试水系统压力，位于机组、水泵的进出水端和过滤器的进出水端测试水系统压力，位于
50、机组、水泵的进出水端和过滤器的进出水端 （7）温度计：温度计：测试水系统温度，主机、换热器、末端、分集水器上测试水系统温度，主机、换热器、末端、分集水器上.以上介绍了水系统中主机、末端及附属设备的选以上介绍了水系统中主机、末端及附属设备的选型，下面介绍一下水系统中水管路的设计型，下面介绍一下水系统中水管路的设计一一一一.关于水系统关于水系统关于水系统关于水系统二二二二.水管管路设计水管管路设计水管管路设计水管管路设计.水系统的分区水系统的分区.水系统的平面设计水系统的平面设计.水系统的分类水系统的分类.水系统分类水系统分类（1）按系统定压方式划分，可分为）按系统定压方式划分，可分为开式系统（不