集中空調風、水系統重慶市環能職校培訓集中空調風、水系統

目錄一

集中空調系統的基本概念二

集中空調系統的構成三

系統的工作原理四空調冷熱源設備，冷卻設備五空調冷、熱水系統六空調冷卻水系統七空調冷凝水系統八空調送風系統九排風系統集中空調系統的基本概念一、集中空調系統的基本概念集中空調系統的分類按處理空調負荷的輸送介質劃分：（1）全空氣系統（2）空氣—水系統（3）全水系統（4）直接蒸發機組系統

按服務對象的不同，集中空調又分為舒適性空調和工藝性空調

舒適性集中空調：以室內人員為對象，創造出使人感到舒適的室內氣候環境。民用建筑中的空調大多為舒適性空調。工藝性集中空調：主要以生產工藝過程為對象，以滿足生產工藝所要求的室內氣候環境為主。工藝性空調對溫度變化范圍、濕度、空氣潔凈度和氣流速度等往往有特殊要求。如電子廠房，煙廠，環境實驗室，潔凈廠房等……2023/2/5集中空調系統的基本概念集中空調系統的基本概念按制冷方式的不同，空調又分為直接制冷系統和間接制冷系統。

直接制冷系統只包括制冷劑回路，制冷系統中的蒸發器直接和被冷卻介質或空間相接觸進行熱交換，直接利用蒸發器冷卻環境空氣或凍結物。大家最熟悉最常見的就是家用的分體柜機，壁掛機。

間接制冷系統

至少包括制冷劑和載冷劑兩個回路，制冷劑首先冷卻載冷劑，再通過載冷劑去實現冷卻目的。冷水機組就屬于間接制冷系統。間接制冷系統直接制冷系統集中空調系統的基本概念二、集中空調系統的構成

集中空調系統（間接式)由以下幾部分組成：1.

冷，熱源系統

如常見的冷水機組（離心式，螺桿式……），風冷熱泵機組，水源熱泵機組，熱水鍋爐等……。2.

能量輸送與分配系統

指在建筑物內部傳遞冷量或熱量的空調水及其載體——管路系統，即空調水系統。3.

空氣處理系統

即空調末端設備，包括組合式空調機組、風機盤管機組和新風機組等……。4.

控制系統

指空調系統的運行控制裝置。集中空調系統的基本概念三、集中空調系統的工作原理集中空調系統的基本工作原理：建筑物室內的熱量通過四次熱交換排放到室外去，從而實現建筑物內部的制冷。集中空調系統的基本概念集中空調制冷，就是將空調的冷負荷（熱量）從室內轉移到室外的過程，這是一個按照熱力學第二定律進行的“逆卡若循環”的過程。。室內空氣循環冷凍水循環制冷劑循環冷卻水循環室外空氣循環室內熱量熱量

空調冷熱源、冷卻設備冷水機組熱水鍋爐空氣源熱泵熱水機組冷卻塔2023/2/5空調冷熱源、冷卻設備

冷水機組（1）離心式冷水機組：（Q>580KW，COP值高，單機容量大，多級壓縮可在15%~100%無級調節）（2）螺桿式冷水機組：（Q=580~1700KW，COP值較高，可實現冷量無級調節）（3）渦旋式冷水機組：（Q<100KW，振動小，噪聲低，COP值較高）（4）活塞式冷水機組：（Q<580KW，系統簡單造價低，振動大，COP值低）（5）吸收式冷水機組：（Q=170~3490KW，制冷量范圍大，可實現無級調節，運動部件少，振動小，一次能源性能系數低）2023/2/5空調冷熱源設備—冷水機組熱水鍋爐常壓熱水爐和真空熱水爐常壓熱水鍋爐也稱之為無壓熱水鍋爐，屬于民用生活鍋爐的范疇，常壓熱水鍋爐是一種頂部設有通大氣口，常壓熱水鍋爐本體始終處于常壓運行狀態的熱水鍋爐，它的主要特點就是鍋爐不承壓，沒有安全隱患，主要用于供暖熱水和衛生熱水，是我們比較常見的鍋爐品種之一有電熱水爐；燃氣熱水爐；燃油熱水爐；燃油燃氣兩用熱水爐常壓熱水鍋爐按結構型式可分為，直接式和間接式二種常壓熱水鍋爐直接式熱水鍋爐的爐水直接參與循環，而間接熱水鍋爐的爐水不參與循環系統，通過內置換熱器輸送熱量間接式和直接式熱水鍋爐在使用上有不同特點2023/2/5空調冷熱源設備---熱水鍋爐2023/2/5空調冷熱源設備---常壓熱水鍋爐2023/2/5空調冷熱源設備---常壓熱水鍋爐

真空熱水鍋爐什么是真空?真空分為物理真空和工業真空兩種。物理真空是指沒有任何粒子存在的空間，工業真空是指氣壓比一標準大氣壓小的氣體空間，既常稱之為負壓狀態，一般是用特殊的抽氣機得到真空的真空鍋爐的真空屬于工業真空什么是真空熱水鍋爐真空鍋爐是在封閉的爐體內部形成一個負壓的真空環境，在機體內填充熱媒水。通過燃燒或其它方式加熱熱媒水，由熱媒水蒸發—冷凝至換熱器上，再由換熱器來加熱需要加熱的水真空鍋爐熱量轉換示意：2023/2/5空調冷熱源設備---真空熱水鍋爐

真空鍋爐的工作原理：利用水在低壓情況下沸點低的特性，快速加熱封密的爐體內填裝的熱媒水，使熱媒水沸騰蒸發出高溫水蒸汽，水蒸汽凝結在換熱管上加熱換熱管內的冷水，達到供應熱水的目的真空鍋爐內的熱媒水，是經脫氧、除垢等特殊處理的高純水，由工廠出廠前一次沖注完成，使用時在機組內部封閉循環（汽化——凝結——汽化），在運行過程中不增加不減少，在機組使用壽命內不需要補充或更換。一般是在-30Kpa以下的真空度運行，工作溫度低于90℃特點是在鍋爐本體內進行熱交換，整機效率高達91%以上，啟動后2-3分鐘內可提供70-80℃熱水，

效率高、供熱快、換熱好，使燃料費用節約20%以上。2023/2/5空調冷熱源設備---真空熱水鍋爐

2023/2/5空調冷熱源設備---真空熱水鍋爐

2023/2/5空調冷熱源設備---真空熱水鍋爐

鍋爐的設置位置一般設置在專用的機房內。可設在地下設備層，裙房屋面，建筑以外獨立機房。民用建筑中通常采用燃油，燃氣或油氣兩用燃油燃氣鍋爐熱效率必須大于89%煙囪的水平距離不能太長，否則會影響鍋爐的出力甚至無法正常運行鍋爐房內需設置燃氣泄漏監測報警裝置，并與事故排風系統聯動應有大于站房面積10%以上的泄爆面2023/2/5空調冷熱源設備---熱水鍋爐一、空氣源熱泵熱水機組工作原理

空氣源熱泵熱水器內專置一種吸熱介質——冷媒，它在液化的狀態下低于零下20℃，與外界溫度存在著溫差，因此，冷媒可吸收外界的熱能，在蒸發器內部蒸發汽化，通過空氣源熱泵熱水器中壓縮機的工作提高冷媒的溫度，再通過冷凝器使冷媒從汽化狀態轉化為液化狀態，在轉化過程中，釋放出大量的熱量，傳遞給水箱中的儲備水，使水溫升高，達到制熱水的目的。系統組成:

空氣源熱泵中央熱水機組一般由壓縮機、冷凝器、蒸發器、節流裝置、過濾器、儲液罐、單向閥、電磁閥、冷凝壓力調節水閥、儲水箱等幾部分組成

2023/2/5空調冷熱源設備---空氣源熱泵熱水機組

1.低溫低壓制冷劑經膨脹機構節流降壓后，進入空氣交換機中蒸發吸熱，從空氣中吸收大量的熱量Q1

2.

蒸發吸熱后的制冷劑以氣態形式進入壓縮機，被壓縮后，變成高溫高壓的制冷劑（此時制冷劑中所蘊藏的熱量分為兩部分：一部分是從空氣中吸收的熱量Q1，一部分是輸入壓縮機中的電能在壓縮制冷劑時轉化成的熱量Q2）；

3.

被壓縮后的高溫高壓制冷劑進入熱交換器，將其所含熱量（Q1+Q2）釋放給進入熱換熱器中的冷水，冷水被加熱到55℃（最高達65℃）直接進入保溫水箱儲存起來供用戶使用；

4.

放熱后的制冷劑以液態形式進入膨脹機構，節流降壓......如此不間斷進行循環。2023/2/5空調冷熱源設備---空氣源熱泵熱水機組2023/2/5空調冷熱源設備---空氣源熱泵熱水機組2023/2/5空調冷熱源設備---空氣源熱泵熱水機組◆冷卻塔冷卻塔是一種特殊的熱交換器，它利用水和空氣的接觸，通過熱交換與質交換來排放冷卻水所吸收的空調系統廢熱。

圓形逆流式冷卻塔方形橫流式冷卻塔

冷卻塔的分類冷卻塔種類繁多，分類方式也很多，下面介紹的是最常見的民用項目冷卻塔。

按水和空氣流動方向的相對關系分為逆流式

冷卻塔、橫流式冷卻塔。

按形狀分一般有圓形塔，方形塔。

按材質分一般有玻璃鋼塔，金屬塔。

空調冷卻設備---冷卻塔2023/2/5空調冷卻設備---冷卻塔空調冷卻設備---冷卻塔閉式冷卻塔

2023/2/5閉式塔工作原理

2023/2/5◆冷卻塔的工作原理冷卻水在冷卻塔中的散熱方式：接觸散熱和蒸發散熱。

接觸散熱冷卻水與空氣接觸時，視冷卻塔進水溫度Tw1與空氣溫度Tq1的不同，有三種傳熱情況：·當Tw1＞Tq1時，冷卻水向空氣傳遞熱量，冷卻水得到冷卻；·當Tw1＝Tq1時，冷卻水與空氣無熱量傳遞，冷卻水溫不變；·當Tw1＜Tq1時，空氣向冷卻水傳遞熱量，冷卻水溫度升高。因此，當外界環境溫度等于或高于冷卻水溫時，冷卻塔的接觸散熱冷卻失效。這時，其冷卻效果將完全取決于冷卻水的蒸發散熱，冷卻效果將明顯降低。空調冷卻設備---冷卻塔◆評價冷卻塔冷卻性能的技術指標

衡量冷卻塔的冷卻性能常用三個指標：·冷卻塔的進水溫度Tw1和出水溫度Tw2之差ΔTw，ΔTw被稱

為冷卻溫差。溫差ΔTw越大，則冷卻效果越好，所需的冷卻水流量越少。·出水溫度Tw2和空氣濕球溫度Tv之差ΔTv，ΔTv稱為冷卻幅

高，簡稱冷幅。ΔTv越小，則冷卻效果越好。但ΔTv不可

能等于零，一般為3～4℃。溫差ΔTw與冷幅ΔTv之比，稱

為冷卻效率η，簡稱冷效，η=ΔTw/ΔTv。

注：濕球溫度Tv代表在當地氣溫條件下，水可能被冷卻的最低溫度，也是

冷卻塔出水溫度的極限值。重慶地區的夏季計算濕球溫度為27℃左右。·冷卻塔的淋水密度。淋水密度指1m2有效面積上每小時所能

冷卻的水量。淋水密度大，則冷卻塔的運行效率高；淋水密

度小，則運行效率低。空調冷卻設備---冷卻塔BuildingInformationModelingBIM建筑信息模型3DCAD2023/2/5五空調冷熱水系統·

冷凍水---在空調末端設備（如風機盤管，空調器）與冷水機組蒸發器之間傳遞冷量和熱量的介質。1、冷凍水的制造◆冷凍水系統的構成

冷凍水系統主要由冷水機組，冷凍水泵、空調末端設備，分水器、集水器、水處理裝置，膨脹水箱及管路構成。系統的功能是將冷水機組與空調末端設備連接起來，保證冷凍水按照我們設計所希望的流量通過供水管路輸送和分配到各個空調末端設備進行熱交換。空調冷熱水系統空調冷熱水系統冷凍水的產生過程在冷凍循環泵的驅動下，12℃冷凍水回水流入冷水機組蒸發器內的換熱管，而管外的液態制冷劑蒸發汽化從冷凍水中吸收大量汽化潛熱，使其冷凍水溫度由12℃降低至7℃，7℃的冷凍重新被輸送至各末端設備，通過末端設備與室內空氣進行熱交換后上升至12℃。然后再次進行下一個循環，周而復始。可見7℃冷凍水是在冷水機組的蒸發器中制造出來的。空調冷熱水系統蒸發器在離心式和螺桿式冷水機組中，常用的蒸發器主要是干式蒸發器和滿液式蒸發器兩種。

干式蒸發器

也稱為直膨式蒸發器，制冷劑走管程，冷凍水走殼程。

滿液式蒸發器

冷凍水走管程，制冷劑走殼程。干式蒸發器滿液式蒸發器空調冷熱水系統

評價制冷性能的技術參數·制冷性能系數COP（CoefficientofPerformance）：在一定工況下制冷機的制冷量與所消耗功率之比，即單位消耗功率的制冷量。它是衡量制冷機動力經濟性的指標，COP越大，制冷機的能源利用效率越高。·現行的節能設計標準對各型冷水（熱泵）機組制冷性能系數作出了限制規定。即某一機型在一定制冷量范圍，其制冷性能系數COP值不能低于一個限定值。例如：螺桿式冷水機組，制冷量在528~1163KW范圍時，COP值不小于4.3；離心式冷水機組，制冷量在528~1163KW范圍時，COP值不小于4.7。一般情況下離心式冷水機組COP值要高于螺桿式冷水機組。空調冷熱水系統空調冷凍水的輸送

集中空調冷凍水的分配、輸送與循環，是通過管路系統和循環泵來實現的。管路系統是輸送冷凍水的載體；循環水泵為冷凍水提供輸送動力。空調冷凍水系統的形式多種多樣，通常有以下幾種劃分方式：（1）

按水壓特性劃分，可分為開式系統和閉式系統。（2）

按循環水流程劃分，可分為同程式系統和異程式系統。（3）

按循環水系統的制式，分為二管制、三管制，四管制系統。（4）按水流量特性劃分，可分為定流量系統和變流量系統。（5）按水泵設置方式來分，分為一級泵系統和二級泵系統。空調冷熱水系統（1）閉式系統與開式系統

閉式系統管路中的水不與大氣接觸，僅在系統最高點設置膨脹水箱。

閉式系統的優點：·管路不與大氣接觸，無論系統運行或停止期間，管道內都充滿水，管道和設備不易腐蝕。·水泵所需揚程僅由管路阻力大小決定，與建筑高度幾乎無關，水泵揚程和功率較低。·系統簡單。

閉式循環的缺點：·蓄冷能力小，低負荷時，冷水機組也需要經

常啟動。·單靠膨脹水箱補水需要時間太長。通常會在冷凍機房內增設快速補水管。閉式系統示意圖空調冷熱水系統

閉式系統應用場合：·目前民用建筑集中空調系統大多采用閉式系統，其優點顯而易見。◆開式系統

管路之間有貯水箱或水池通大氣，自流回水時，管路通大氣。

開式系統的幾種常見形式空調冷熱水系統

開式系統的優點：·冷水池有一定的蓄冷能力，可以減少冷凍機開啟時間，增加

能量調節能力。·冷水溫度波動較小。

開式系統的缺點：·冷水與大氣接觸，循環水中含氧量高，易腐蝕管道；·水泵的揚程除需要克服管路阻力外，還需具有把水提升到某

一高度的壓頭，因此，水泵揚程和能耗較大；·

如果采用自流回水，回水的管徑較大，會增加投資。

開式系統應用場合：·當末端空調系統采用噴水冷卻空氣時；·冷水溫度要求波動小或冷水機組的能量調節不能滿足空調系

統的變化時；·當采用開式水池貯水蓄冷以削減高峰負荷時；空調冷熱水系統同程式系統與異程式系統

◆

同程式系統同程式系統中水流經過每一并聯環路的管道路程基本相等，則各個管路的阻力損失接近相等。

同程式系統的形式：

·豎向干管同程式管路·水平支管同程式管路豎向干管同程式管路的兩種布置方式

水平支管同程式管路的兩種布置方式空調冷熱水系統

同程式系統的優點：當各個末端換熱器的水阻力大致相等時，由于各并聯環路的管道總長度基本上相等，所以同程式系統的水力穩定性好，各環路間的水量分配均衡，調節方便。

同程式系統的缺點：同程式系統管道的長度增加，初投資相對較大；占用建筑室內空間增大，不利于管路布置和影響有效層高。◆異程式系統異程式系統中水流經過每一并聯環路的管道路程均不相等，因而阻力也不相等。

異程式系統的形式：·豎向干管異程式管路·水平支管異程式管路豎向干管異程式管路空調冷熱水系統水平支管異程式管路

異程式系統的優點：

管路配置簡單，耗用管材

少，施工難度小，投資省。

異程式系統的缺點：

各并聯環路的管道總長度不

相等，各環路間阻力不平衡，

從而導致流量分配不勻。需控制系統并聯環路間的壓力損失差值，不平衡率應控制在15%內。否則應設置水力平衡裝置。

二管制、三管制、四管制

◆兩管制系統管路系統只有一根供水管和一根回水管。夏季循環冷水，冬季循環熱水，通過閥門進行運行工況切換。兩管制系統簡單，施工方便，初投資小，但不能用于同時需要供冷又供熱的場所。空調冷熱水系統兩管制管路三管制管路四管制管路。空調冷熱水系統

◆四管制系統

冷水與熱水均單獨設置自己的供水管和回水管，構成兩套

完全獨立的供、回水管路，分別供冷和供熱。

四管制系統能夠同時供冷和供熱，可以滿足高質量空調環境的要求。但四管制管路系統十分復雜，初投資很高，且占用建筑空間也較多。定流量系統與變流量系統

◆定流量系統水流量恒定不變，通過改變供、回水溫差（變溫差）來適應末端負荷的變化。當末端負荷減少時，水系統供、回水溫差減小，使系統輸送給負荷的能量減少，以滿足負荷減少的要求，但水系統的輸送能耗并未減少，因此水的輸送效率低。空調冷熱水系統三通閥調節示意圖

定流量系統的原理定流量系統的各個空調末端裝置采用電動三通閥調節。當室溫未達到設定值時，三通閥的直通管開啟、旁通管關閉，供水全部流經末端裝置；當室溫達到或超過設定值時，直通管關閉、旁通管開啟，供水全部經旁通管流入回水管。因此，負荷側水流量是不變的。

定流量系統的優點系統簡單，操作簡便，不需要較復雜的自控設備；用戶端采用三通閥調節水量，各用戶之間互不干擾，系統運行較穩定。

定流量系統的缺點系統水流量按最大負荷確定，絕大多數時間供水量都大于所需要的水量，輸送能耗始終處于設計的最大值，水泵的無效能耗很大。空調冷熱水系統◆變流量系統又稱變水量系統。它是保持供回水溫差不變（定溫差），通過改變水流量來適應空調末端負荷的變化，其水流量跟隨負荷的變化而改變。當末端負荷減少時，系統水流量隨之減小，使系統輸送給負荷的能量減少，以適應負荷減少的要求。因水流量減少可降低水的輸送能耗，因而節能顯著。二通閥調節示意圖

變流量系統的原理變流量系統的各個空調末端裝置采用電動二通閥調節。當室溫未達到設定值時，二通閥全開或開度增大，流經末端裝置的供水增大；當室溫達到或超過設定值時，二通閥關閉或開度減小，流經末端裝置的供水量減少。因此，負荷側水流量是變化的。空調冷熱水系統優點：水泵的能耗隨負荷的減少而降低；配管設計時，可考慮同時使用系數，管徑相應較小，水泵和管道的初投資降低。缺點：變流量系統的控制設備要求較高，也較復雜。一級水泵系統與二級水泵系統

◆一級泵系統即冷源側與負荷側共用一組循環水泵。

一級泵系統的原理一次泵系統是利用一根旁通管來保持冷源側的定流量而讓負荷側處于變流量運行。在冷凍水供、回水總管間設有壓差旁路裝置。當空調負荷減少時，負荷側管路阻力將增大，壓差控制裝置會自動加大旁通閥的開啟度，一級泵系統示意圖

變流量系統的優缺點空調冷熱水系統負荷側減少的部分水流量從旁通管返回到回水總管，流回冷水機組，因而冷水機組蒸發器的水流量始終保持恒定不變（即定流量）。

一次泵系統的優缺點優點：系統比較簡單，控制元件少，運行管理方便。缺點：冷源側流量不變，在部分負荷下運行不夠節能；

不能適應供水半徑及供水分區揚程相差懸殊的情況。適合用于

中小型空調系統。二級泵系統示意圖◆二級泵系統即冷源側與負荷側分別配置循環水泵。設在冷源側的水泵，常稱為一級泵；設在負荷側的水泵，常稱為二級泵。空調冷熱水系統

二級泵系統的構成二級泵系統由兩個環路組成：一級回路：回水總管一次泵冷水機組供水總管。一次回路負責冷凍水的制備。二級回路：供水總管二次泵末端設備回水總管。二次回路負責冷凍水的輸配。

二級泵系統的優、缺點優點：能適應各個分區負荷變化規律不一樣或各個分區回路揚程相差懸殊或各個分區供水作用半徑相差較大的情況；可實現二級泵（變頻）變流量運行，節省輸送能耗。缺點：系統較復雜，控制設備要求較高，機房占地面積較大，初投資較大。空調冷熱水系統◆一級泵與二級泵混合式系統在冷凍水的輸配環路中，管路較短、壓力損失小的環路由一次泵直接供水，而壓力損失大的環路則由二次泵供水，這樣就構成了一次泵和二次泵混合式系統。混合式系統如圖示。空調冷熱水系統空調冷凍水系統的承壓與垂直分區

冷凍水系統的承壓冷凍水系統的靜壓力隨著建筑物高度的增加，空調冷凍水系統的靜水壓力和水泵出水壓頭也隨之增加，而系統中的設備（冷水機組、熱交換器）、管件、閥門等的承壓能力是有一定限度的。◆冷凍水系統的最高壓力

系統停止運行時的最高壓力在A點，

其靜壓力由高度h決定。

系統開始運行時的最高壓力在水泵的

出口處B點，水泵的出口壓力等于靜水壓力與水泵全壓之和。空調冷熱水系統

設備承壓：冷水機組、水泵、板式熱交換器等的承壓能力一般在1.0～2.5

MPa；管道承壓：主要指管道、管件、閥門等的承壓，普通螺紋連接

的鍍鋅鋼管和末端風機盤管的承壓只有1.0MPa。冷凍水系統的垂直分區

在高層或超高層建筑物中，冷凍水系統的靜水壓力很大。當設備的承壓能力不足時，為保證空調水系統運行的安全，解決的辦法就是將冷凍水系統進行垂直水力分區（低區和高區），并相互隔離。垂直分區后，靜水壓力變為分段承受，每個水區的水壓大大降低。空調冷熱水系統◆采用板式換熱器分區供冷

利用水-水板式換熱器，將冷凍水管路沿垂直方向分為多個獨立水系統，以實現水力隔離。高區系統的冷凍水由低區系統的冷水機組提供，通過板式換熱器換熱后獲得。各個分區的高度應不超出換熱器的承壓能力。

換熱器集中放置于建筑物底部的制冷站機房內優點：冷水機組的承壓低，設備集中，管理方便。換熱器集中放置于建筑物底部的制冷站空調冷熱水系統

換熱器分區放置只有最下面一個分區的換熱器在制冷站機房內，其它分區的換熱器均放置在自己分區的底部。優點：管道井較小，制冷站機房占用面積也小，每個分區的壓力小（不超過1.0MPa），系統安全。缺點：冷水機組的承壓較高，設備分散，不易管理。換熱器分區放置方式空調冷熱水系統

高區的換熱器集中放置于設備層的專用機房這種分區方式能使熱交換的次數最少，從而減少換熱的溫度損失，保證換熱器二次側回水溫度在合理的范圍內。高區的換熱器集中放置于設備層的專用機房空調冷熱水系統高區的換熱器集中放置于設備層的專用機房空調冷熱水系統采用板式換熱器進行隔離分區的不足之處：·板式換熱器價格較高，一次性投資增大；·換熱器一次側與二次側換熱后有1℃～2℃的溫升，有換熱損失；·換熱器二次側冷凍水溫度升高后，必然使高層的空調末端

出力下降，要維持同樣的冷量供應，必需對空調末端設

備的出力進行校核計算并修正；·對超高層建筑（400m以上），會在高區出現2級換熱。第2級換熱器的二次側回水溫度將達到14℃左右，與空氣的

露點溫度比較接近，會大大降低末端設備的除濕能力。◆設置多個獨立的水系統

將建筑物豎向分為2～3個獨立的空調水系統，各自設置冷

水機組、循環水泵等設備，從而實現水力隔離。由于每個

水區的高度降低，使每個水區承受的靜水壓力也降低。空調冷熱水系統機房并置的兩個獨立水系統垂直分區方式示意圖

機房并置于建筑物

中部的設備層內但由于布置冷卻塔要求空間開敞和一定的安裝面積，故這種方法工程實施中有一定的困難。空調冷熱水系統

機房分別置于建筑

底層和頂層底層系統冷卻塔可布置于裙房屋頂上，頂層系統的冷卻塔可布置于樓頂上。獨立水系統的豎向分區方式，缺點是大型設備和輸送設備（如冷水機組，水泵等)設置在樓板上，容易造成震動，噪聲方面問題；同時增加建筑荷載和施工難度，對施工過程中的運輸通道也有更高要求。機房分置的兩個獨立水系統垂直分區方式示意圖空調冷熱水系統

空調水系統管路的常用形式（1）空調冷凍水系統管路◆冷凍水泵的安裝位置

冷凍水泵與冷水機組蒸發器的連接有兩種方式。壓入式抽出式在高層建筑中一般采用“抽出式”，多層建筑中采用“壓入式”多一些。以前普遍認為壓入式對冷水機組增發器穩定運行更有利。空調冷熱水系統◆冷凍水系統常見的管路配置

一次泵與冷水機組一一對應配置優點：·可以采用不同流量的冷水機組并

聯工作；·

水泵與冷水機組（蒸發器）之間

的流量容易匹配。當負荷變化時，可以啟動相應流量的冷水機組運行，從而避免大機組帶小負荷所造成的能耗浪費。

一次泵與冷水機組一一對應配置空調冷熱水系統

一次泵及冷水機組均并聯配置優點：若并聯的水泵都相同，則并聯泵組中的任一臺水泵都可以作為備用泵。缺點：·當冷水機組或水泵的大小不相

同時，水泵與冷水機組（蒸發

器）之間的流量匹配較困難。·原則上只有冷水機組和水泵規格大小相同時才采用這種并聯方式。一次泵及冷水機組均并聯配置

水泵配置原則：1空調水系統應分別設置冷凍水和熱水循環泵一級泵系統循環水泵及二級泵系統中的一級泵，應與冷水機組的臺數和流量相對應二級泵系統中的二級泵，應按系統的分區和每個分區的流量確定，每個分區不宜少于2臺，同時應采用變頻調速泵一級泵系統循環水泵揚程：閉式系統按管路和管件阻力，過濾器阻力，冷水機組蒸發器阻力，末端設備阻力之和計算；開始系統除上述阻力外，還應包括從儲水池最低位到末端設備之間的高差。二級泵系統循環水泵揚程：一級泵按冷源側的管路和管件阻力，過濾器阻力，冷水機組蒸發器阻力之和計算；二級泵按負荷側的管件阻力，過濾器阻力，末端設備阻力之和計算。優先選用低轉速的單級離心泵空調冷熱水系統

空調水系統的水力平衡1通過系統布置和管徑選擇，減小并聯環路之間的壓力損失差值2異程系統并聯環路不平衡率需控制在15%范圍內，否則需設置必要的水力平衡裝置。3設置有平衡裝置的空調水系統，應在各個并聯環路設置可測量數據的流量調節或水力平衡裝置。2023/2/5空調冷熱水系統六空調冷卻水系統冷卻水是冷水機組的冷凝器和壓縮機的冷卻用水，冷卻水系統一般根據水源、水質、水溫、水量及氣候條件綜合比較后確定。從結構上分，大致有四種類型的冷卻塔：逆流塔、橫流塔、蒸發塔（閉式塔）、引射塔。

2023/2/5空調冷卻水系統冷卻水系統的布置形式可分為重力回水式和壓力回水式，如圖7-17所示。重力回水式

壓力回水式

冷卻水系統的布置形式

重力回水式系統的水泵設置在冷水機組冷卻水的出口管路上，經冷卻塔冷卻后的冷卻水借重力流經冷水機組，然后經水泵加壓后送至冷卻塔進行再冷卻。冷凝器只承受靜水壓力。壓力回水式系統的水泵設置在冷水機組冷卻水的入口管路上，經冷卻塔冷卻后的冷卻水借水泵的壓力流經冷水機組，然后再進入冷卻塔進行再冷卻。冷凝器的承壓為系統靜水壓力和水泵全壓之和。空調冷卻水系統選用冷卻塔時，冷卻水量（kg/s）按下式確定，并應考慮1.1~1.2安全系數：

式中——制冷劑冷負荷，kW;

——制冷機制冷時耗功的熱量系數；對于壓縮式制冷劑，取1.2~1.3左右；對于溴化鋰吸收式制冷機，取1.8~2.2左右；

——水的比熱容kJ/(kg·℃)，取4.19；

——冷卻塔的進出水溫度，℃：壓縮式制冷劑取4~5℃，溴化鋰吸收式制冷機取6~9℃，3、冷卻塔的布置冷卻塔運行時，會產生一定的噪聲、飄水，設計冷卻水系統時，必須合理布置冷卻塔，充分考慮并注意防止噪聲與飄水對周圍環境造成影響。冷卻塔臺數宜按制冷機臺數一對一匹配設計；多臺組合塔設置，應保證單個組合體的處理水量與制冷機冷卻水量匹配。冷卻塔不設備用。多臺冷卻塔并聯使用時，積水盤下應設連通管，或進出水管上均設電動兩通閥。多臺冷卻塔組合在一起，使用同一積水盤時，各并聯塔之間風室應做隔斷措施。空調冷卻水系統三、冷卻水泵的選擇冷卻水泵宜控制冷機臺數一對一匹配設計，不設備用泵。冷卻水泵流量應按冷水機組技術資料確定，并附加5％～10％的裕量。冷卻水泵所需揚程可按下式7-11計算,并附加5％裕量。

式中Hy，Hj——冷卻水管路系統總的沿程阻力和局部阻力，mH2O。Hc——冷凝器阻力，mH2O。

Hs——冷卻塔中水的提升高度（從冷卻塔積水盤到噴嘴的高差），mH2O。

Ho——冷卻塔噴嘴噴霧壓力，mH2O，約等于5mH2O。空調冷卻水系統與冷凍水系統一樣，冷水機組運行時要求其冷卻水應保證一定的流量。當多臺冷水機組并聯運行時，通常冷卻水泵、冷卻塔及冷水機組采用一一對應的運行方式選擇臺數。在管道連接時，冷卻水泵既可以采用與冷水機組一一對應的連接，也可采用水泵與冷水機組獨立并聯后通過總管相連接的方式。2023/2/5空調冷卻水系統空調冷卻水系統

水泵、冷水機組、冷卻塔均各自并聯的冷卻水管路水泵、冷水機組、冷卻塔均各自并聯的管路配置優點：·各種設備均不用另

外配備備用設備；·使用的管材少，投

資小。缺點：當冷水機組（冷凝器）大小不相同時，設備之間的冷卻水流量匹配較困難。空調冷卻水系統

具有出水干管與回水干管的冷卻水管路具有出水干管與回水干管的冷卻水管路各冷卻塔的集水盤之間安有一根“均壓管”，使這些冷卻塔在同一個水位運行，防止各冷卻塔集水盤內水位高低不一，避免出現有的冷卻塔溢水而有的冷卻塔在補水的現象。冷卻塔集水盤的水位，應維持一定，水位太高會導致冷水機組的冷卻水過流量，水位太低則會產生旋渦而造成空氣進入冷卻水。

冷卻塔的設置位置：需考慮設備的承壓能力（冷水機組冷凝器，水泵），在高層建筑中盡量避免將冷卻塔設置在塔樓屋面。冷卻水泵揚程的確定：通過計算合理選擇水泵揚程，實際工程中大量出現冷卻水泵太大，造成不僅僅能耗高，還損壞設備，系統無法正常運行。注意別一見到開式系統就考慮高差。流量平衡：多臺冷卻塔并聯時需注意流量平衡和水位平衡節能措施：合理的控制方案，如水泵變頻運行配合冷卻塔風機通斷控制空調冷卻水系統

七空調冷凝水

冷凝水盤的泄水支管沿水流方向坡度不小于0.01；水平干管不宜過長，干管坡度需保證大于0.003，最好能達到0.005以上。空調設備的冷凝水積水盤位于機組內的正壓段時，凝水盤的出水口宜設置水封；位于負壓段時，應設置水封且水封高度應大于凝水盤處正壓或負壓值。當冷凝水管表面可能產生二次冷凝水時，冷凝水管應采取防結露措施。冷凝水排入污水系統時，應有空氣隔斷措施；冷凝水管不得與雨水系統直接連接。冷凝水管徑應根據冷凝水流量和坡度確定。2023/2/5空調冷凝水系統空調冷凝水回收利用可作為冷卻水的補水使用可作為建筑中水利用可利用冷凝水的低溫用于工藝設備的冷卻。如用在注塑機等設備的冷卻，即節約水資源同時還降低了冷卻水溫度，達到節能的效果比之前的系統更節能。在一些大型公共建筑中如：機場、大型商業綜合體、超市等項目中空調負荷大、運行時間長、冷凝水量非常巨大。合理回收利用空調冷凝水，具有非常大的經濟價值和社會價值。2023/2/5空調冷凝水系統大型空調工程集中集中水系統流程圖空調冷熱水系統空調風系統的劃分一按所處理空氣的性質分類1直流式系統2循環式系統3混合式系統二按空氣流量狀態分類1定風量系統2變風量系統三按風道風速分類低速系統（10m/s以下）和高速系統（12m/s以上）2023/2/5空調送風系統空調送風系統風道設計在空調系統中，一個主要內容就是各種送風、回風、新風及排風風道及風口的布置。風道的材料主要分金屬和非金屬兩大類。鋼板風道尤其是鍍鋅鋼板是目前使用最多的要求厚度較厚的（2mm以上）一般采用普通鋼板焊接非金屬風道一般有：無機玻璃鋼、復合風管、柔性風管等復合風管種類繁多、常見的有：酚醛、聚氨酯、擠塑、聚苯乙烯和玻纖。貼面常見的有鋁箔和彩鋼。柔性風管一般有：鋁箔軟管、鋁制波紋軟管和玻纖軟管2023/2/5空調送風系統風道設計一管內風速一般應根據以下幾個因素合理選取（1）

建筑空間：從節省建筑空間的角度，風速越高風管斷面尺寸就越小。（2）系統阻力及能耗：從降低系統阻力減小風機能耗的角度，風速越低越有利。（3）

噪聲要求：風速越低越有利。風速的確定是綜合平衡各種因素的結果。2023/2/5空調送風系統二風道系統的阻力平衡（1）

計算系統中最不利管路的總阻力并據此選擇風機風壓（2）

根據各支路阻力平衡的原理，確定支路管道尺寸。各支路與最不利管路的阻力相差不超過15%。一般情況下很難保證所，通常需在支管上設置調節閥供初調試時進行風量及風壓的平衡，保證各支路滿足設計風量。2023/2/5空調送風系統空調房間送風量空調房間的送風量L通常按夏季最大室內冷負荷由下式計算確定L=3600Qq/ρ（hn-hs）=3600Qz/ρc（tn-ts)(m3/h)Qq、Qz---室內總冷負荷和總顯熱負荷（kW）hn---室內空氣焓值（kJ/kg）hs---送風焓值（kJ/kg）tn---室內溫度（℃）ts---送風溫度（℃）C---空氣定壓比熱容（KJ/kg.℃）Ρ---空氣密度（kg/m3）空調送風系統空調房間氣流組織氣流組織設計應滿足以下原則（1）滿足室內設計溫濕度及其精度、人員活動區的允許氣流速度、室內噪聲標準要求。（2）氣流均勻分布，避免產生短路和死角（3）與建筑裝修有較好的結合空調送風系統常見的幾種上送風方式采用百葉風口或條縫風口從單側或雙側送風，射流宜貼附采用散流器風口貼附射流送風，層高較高時采用直片散流器送風會堂、影劇院等高大空間采用噴口或旋流風口送風高度大于10米的宜采用分層空調；送風宜采用側送，回風在同側下部空調送風系統下送風方式高大空間人員不長期停留區域可采用地板下送風。有大面積玻璃外墻的冬、夏使用的游泳館，宜采用沿外墻地面或窗臺的下送風。一些站房的空調常常采用下送風。如大型計算機房等。滿足一定條件時，可采用置換通風方式。送風口的風速根據建筑物的使用性質、對噪聲的要求、送風口形式及安裝高度和位置等確定。空調送風系統2023/2/5空調送風系統2023/2/5空調送風系統2023/2/5空調送風系統空氣調節系統送風溫差應根據焓濕圖表示的空氣處理過程計算確定。采用上送風氣流組織形式時，宜加大夏季送風溫差。送風高度小于等5米時，送風溫差不宜小于5℃；送風高度大于5米時，送風溫差不小于10℃。空氣調節風系統作用半徑不宜過大。風機的單位風量耗功率在節能標準中是有限制的。具體限定值在相關設計標準中可以查到Ws=P/3600ηWs---單位風量耗功率W/（m3/h）P----風機全壓值Paη---包含風機、電機及傳動效率在內的總效率%2023/2/5空調送風系統變風量系統VAV（VariableAirVolumeSystem）根據室內負荷變化或室內要求參數的變化，保持恒定送風溫度，自動調節空調系統送風量，從而使室內參數達到要求的全空氣空調系統。由于空調系統大部分時間在部分負荷下運行，所以，風量的減少帶來了風機能耗的降低。VAV系統有如下優點：1.由于VAV系統通過調節送入房間的風量來適應負荷的變化，同時在確定系統總風量時還可以考慮一定的同時使用情況，所以能夠節約風機運行能耗和減少風機裝機容量。據相關資料介紹，VAV系統與CAV系統相比大約可以節約風機耗能30%-70%，對不同的建筑物同時使用系數可取0.8左右。2023/2/5變風量系統2.系統的靈活性較好，易于改、擴建，尤其適用于格局多變的建筑，例如出租寫字樓等。當室內參數改變或重新隔斷時，可能只需要更換支管和末端裝置，移動風口位置，甚至僅僅重新設定一下室內溫控器。3.VAV系統屬于全空氣系統，它具有全空氣系統的一些優點，可以利用新風消除室內負荷，能夠對負荷變化迅速響應，室內也沒有風機盤管凝水問