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集中空调水系统设计的若干问题探讨

中国建筑设计研究院潘云钢

华森集中空调水系统设计的若干问题探讨一、冷冻水系统的基本形式二、水系统的分区三、冷却水系统四、平衡阀五、几个问题研讨集中空调水系统设计的若干问题探讨一、冷冻水系统的基本形式1.同程与异程（1）系统特点和主要区别——以水流经的管道的物理长度而不仅仅是原理图来区分。（2）水力平衡目标：各支路（末端）的设计水流阻力相同而不是水流经的管道的物理长度相同。集中空调水系统设计的若干问题探讨一、冷冻水系统的基本形式1.同程与异程（3）同程系统的平衡机理——当各末端的水流阻力相差较小时，如果水流经的管道的物理长度相同，则各末端之路的水阻力容易实现自然的平衡。如果末端支路阻力相差悬殊时，同程系统也并不具有水力自然平衡的优点。因此，采用同程只是手段而不是目的，并非任何时候同程都一定是最好的解决方案。（4）水利平衡计算的原则：《暖通规范》6.4.9条——各并联环路的设计水阻力相对差额不大于15%（不分同程与异程）。集中空调水系统设计的若干问题探讨一、冷冻水系统的基本形式2.开式与闭式（1）开式系统中的“吸水真空高度”（有的水泵资料中称为“净吸扬程”）●水泵运行安全要求：防止水泵吸入口汽化，必须保证水泵吸入口的水压力大于水的气化压力。●要求吸水池水面的高度应大于水泵吸水管的阻力。在冷却水系统中，一些实际工程由于冷却塔的安装标高不够，出现了水泵吸入口为负压的现象（吸入口软接头向内收缩）。（2）开式系统蓄水箱容量的确定：●确定原则：蓄存所有的系统水容量并附加一定的安全系数；●《规范》规定：按照系统循环水量的5~10%计算；（6.4.2条）*应取上述两者中的较大值作为最终结果。集中空调水系统设计的若干问题探讨一、冷冻水系统的基本形式2.开式与闭式（3）特点●系统内的水（冷、热水）是不与大气相接触。●顶部设置开式膨胀水箱的系统也是闭式系统。（4）闭式系统的设计要求●实际运行可靠要求：系统中任何一点不宜出现负压，否则有可能将空气吸入系统之中，由于管道系统封闭，空气不容易排除。因此对系统定压点和定压值有要求。●系统安全要求：设备工作压力需要考虑定压和水泵扬程两个因素。集中空调水系统设计的若干问题探讨一、冷冻水系统的基本形式3.分区两管制●系统原理：系统的机房侧（冷、热源部分）为四管制，各末端设备为两管制，与末端设备的连接管道按照不同的干路（分区）采用两管制；●采用原则：各区域存在明显的区域性冷、热供应要求的分别时间段。集中空调水系统设计的若干问题探讨一、冷冻水系统的基本形式4.定流量与变流量系统（1）区分标准——以①用户侧（而不仅仅是末端）的系统水流量是否处于②实时变化的特点来区分。在多台并联水泵的系统中，如果仅仅因为水泵台数变化导致的流量变化，不能称为“变流量系统”。（2）定流量系统●末端采用电动三通阀实时控制水流量的系统；●末端无任何自动控制水流量装置和措施的系统。●定水量系统适合于冷水机组不超过两台的小型空调水系统。用户侧水流量判断处用户侧机房侧集中空调水系统设计的若干问题探讨一、冷冻水系统的基本形式4.定流量与变流量系统（3）一次泵变流量系统●系统特点：末端采用两通阀实时控制水流量，使得用户侧的系统水量实时发生变化。●实施要求：（a）末端水量实时控制；（b）保证冷水机组运行的最小安全流量。●实施方式：（a）系统供、回水设置压差旁通阀控制——目前最常用方式；（b）水泵采用变速控制（通常是变频调速——因此也称为一次泵变频调速系统或冷水机组变流量系统）。集中空调水系统设计的若干问题探讨一、冷冻水系统的基本形式4.定流量与变流量系统（3）一次泵变流量系统推荐采用水泵与冷水机组一一对应连接（“先串后并”方式）。优点：运行可靠、节省投资。缺点：机房布置管道略有增加。—“先并后串”方式涉及问题：（1）大小搭配的平衡阀配置，（2）电动蝶阀选择及连锁程序；集中空调水系统设计的若干问题探讨一、冷冻水系统的基本形式4.定流量与变流量系统（3）一次泵变流量系统●压差旁通阀设置：（a）原则：保证冷水机组的最低安全运行流量。（b）常见做法：保证冷水机组的运行流量恒定。（c）流量计算：#按照（a），应为冷水机组的最低安全运行流量；#按照（b）