水冷空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及常見問題分析

1、水冷空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及常見問題分析摘要：對(duì)水冷空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及常見問題進(jìn)行分析，從空調(diào)冷源、冷 凍（卻）水系統(tǒng)、冷凝水系統(tǒng)進(jìn)行論述，提出了水冷空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方 法，解決了設(shè)計(jì)中的常見問題。關(guān)鍵字：冷源冷凍水 冷卻水冷凝水 冷卻塔1空調(diào)冷源（本文僅指電動(dòng)壓縮式機(jī)組）關(guān)于冷源，采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50019-20037、1、6條電動(dòng)壓縮式機(jī)組及單臺(tái)制冷量“應(yīng)滿足空氣調(diào)節(jié)負(fù)荷變化 規(guī)律及部分負(fù)荷運(yùn)行的調(diào)節(jié)要求”、“臺(tái)數(shù)不宜少于兩臺(tái)”等規(guī)定。 我們?cè)诳紤]冷水機(jī)組配置時(shí)，應(yīng)注意避免下列三種情況。1.1要避免機(jī)組臺(tái)數(shù)過(guò)少，臺(tái)數(shù)過(guò)少存在的問題有：負(fù)荷可靠性下降，一旦負(fù)荷高峰時(shí)機(jī)組出現(xiàn)故障，影響的比例就

2、大；負(fù)荷適應(yīng)性差；機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行的概率高， 由于機(jī)組在低負(fù)荷下運(yùn) 行的COP氐，因而能耗會(huì)增高。1.2要避免機(jī)組臺(tái)數(shù)過(guò)多，機(jī)組臺(tái)數(shù)過(guò)多有如下缺點(diǎn)：?jiǎn)螜C(jī)容量下降，機(jī)組COPT降，能耗高；配置的循環(huán)水泵多，水 泵并聯(lián)多，并聯(lián)損失高；且占用機(jī)房面積就大；機(jī)組臺(tái)數(shù)過(guò)多，也意 味著絕對(duì)故障點(diǎn)增多。1.3要避免一味地采用等容量機(jī)組采用等容量機(jī)組，機(jī)房布置也許會(huì)劃一整齊，備品備件會(huì)少，但 工程中往往有小負(fù)荷的不同使用功能的場(chǎng)所，如采用等容量機(jī)組，就 容易造成負(fù)荷適應(yīng)性差的缺點(diǎn)。2冷凍水系統(tǒng)2.1冷凍水泵流量應(yīng)為所對(duì)應(yīng)的冷水機(jī)組的冷水流量， 并附加5%-10%的裕量。初步設(shè)計(jì)時(shí)可參照下表估算。系統(tǒng)冷凍水流量估

3、算/RT（冷噸1RT=3516.91W）水量冷凍水（或鹽水）冷凍水鹽水制冰L/s0.140.200.250.400.641.252.2冷凍水泵（一次泵）揚(yáng)程的組成：221制冷機(jī)組蒸發(fā)器水阻力：一般為57mH2O（具體值可參看產(chǎn) 品樣本）2.2.2末端設(shè)備（空氣處理機(jī)組、風(fēng)機(jī)盤管等）表冷器或蒸發(fā)器水阻 力：一般為57mH2O（據(jù)體值可參看產(chǎn)品樣本）2.2.3水過(guò)濾器阻力，一般為35mH2O2.2.4分水器、集水器水阻力：一般一個(gè)為3mH2O2.2.5制冷系統(tǒng)水管路沿程阻力和局部阻力損失：一般為710mH2O（根據(jù)實(shí)際工程計(jì)算）；綜上所述，冷凍水泵揚(yáng)程為2635mH2O一般為3236mH2O2.3

4、補(bǔ)水泵流量與揚(yáng)程的計(jì)算：系統(tǒng)補(bǔ)水量為水容量的2%補(bǔ)水泵流量取補(bǔ)水量的2.5-5倍；揚(yáng) 程為系統(tǒng)最高點(diǎn)距補(bǔ)水泵接管處的垂直距離加3050Kpa,以及補(bǔ)水管路的沿程阻力損失和局部阻力損失之和。（沿程阻力損失和局部阻 力損失一般為35mH2O）水系統(tǒng)中總?cè)菟浚↙/m2建筑面積）系統(tǒng)型式全空氣系統(tǒng)空氣-水空調(diào)系統(tǒng)供冷時(shí)0.400.550.701.30供暖時(shí)1.252.001.201.902.4冷凍水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問題:2.4.1兩管制系統(tǒng)冷熱循環(huán)水泵宜分設(shè);由于夏、冬季空氣調(diào)節(jié)水系統(tǒng)流量及系統(tǒng)阻力相差很大，一般根據(jù)冷 水工況選泵，若冷熱循環(huán)水泵不分設(shè)，將導(dǎo)致供熱時(shí)系統(tǒng)和水泵工況 不吻合，大流量小

5、溫差運(yùn)行，浪費(fèi)電能。2.4.2一次泵臺(tái)數(shù)與流量應(yīng)與制冷機(jī)組對(duì)應(yīng)；能適應(yīng)負(fù)荷變化，可避免運(yùn)行人員頻繁開關(guān)閥門，同時(shí)使水泵運(yùn) 行工況點(diǎn)盡量不偏離額定工況點(diǎn)；電氣控制方便。另外，多臺(tái)水泵并聯(lián)，選擇時(shí)要按照泵的特性曲線作并聯(lián)分析，使工況點(diǎn)滿足不同臺(tái)數(shù)運(yùn)行時(shí)的需要。243水泵揚(yáng)程應(yīng)計(jì)算確定，不應(yīng)盲目加大;揚(yáng)程偏大，多余揚(yáng)程，靠閥門來(lái)消耗，造成能源浪費(fèi)。選擇水泵揚(yáng)程過(guò)大，如果未安裝限流閥、電氣專業(yè)也未設(shè)計(jì)過(guò)電流保護(hù)，就有可能燒毀電機(jī)；如果電氣專業(yè)設(shè)計(jì)了過(guò)電流保護(hù)，則會(huì)使水泵電機(jī)發(fā)熱、電流增大，重則不能正常啟動(dòng)。3冷卻水系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1冷卻水泵流量應(yīng)按所對(duì)應(yīng)的冷水機(jī)組技術(shù)資料確定，附加5%-10%的裕量。初步

6、設(shè)計(jì)時(shí)可參照下表估算冷卻水流量估算/RT(冷噸1RT=3516.91W)水量冷卻水冷卻塔自來(lái)水海水L/s0.200.250.130.20制冷機(jī)冷卻水量估算表活塞式制冷機(jī)(t/kw)0.215離心式制冷機(jī)(t/kw)0.258吸收式制冷機(jī)(t/kw)0.3螺桿式制冷機(jī)(t/kw)0.1930.3223.2冷卻水泵揚(yáng)程的組成:3.2.1制冷機(jī)組冷凝器水阻力：一般為57mH2；O（具體值可參看產(chǎn) 品樣本）3.2.2冷卻塔噴頭噴水壓力：一般為23mH2；O3.2.3冷卻塔（開式冷卻塔）接水盤到噴嘴的高差：一般為23mH2；O3.2.4水過(guò)濾器阻力，一般為35mH2；O3.2.5制冷系統(tǒng)水管路沿程阻力和

7、局部阻力損失,一般為58mH2；O綜上所述，冷卻水泵揚(yáng)程為1726mH2O一般為2125mH2O3.3冷卻水系統(tǒng)的補(bǔ)水量：冷卻水系統(tǒng)的補(bǔ)水量包括:蒸發(fā)損失、 漂水損失 、 排污損失 、 泄水損失。當(dāng)選用逆流式冷卻塔或橫流失冷卻塔時(shí),空調(diào)冷卻水的補(bǔ)水量應(yīng) 為:電動(dòng)制冷1.21.6%；溴化鋰吸收式制冷1.41.8%。此外還應(yīng)綜合考慮各種因素的影響,因蒸發(fā)損失是按最大冷負(fù)荷 計(jì)算的,實(shí)際上出現(xiàn)最大冷負(fù)荷的時(shí)間是很短的,空調(diào)系統(tǒng)絕大多數(shù) 時(shí)間是部分負(fù)荷下運(yùn)行的,如果把上述補(bǔ)水量適當(dāng)減少一點(diǎn),絕大多 數(shù)時(shí)間都能在控制的濃度倍數(shù)下運(yùn)行,很短時(shí)間內(nèi)水質(zhì)超出要求的范 圍,不會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生危害.綜上所述,建議冷卻

8、水系統(tǒng)的補(bǔ)水量取為循環(huán)水量的11.6%,電制冷、水質(zhì)好時(shí)，取小值，溴化鋰吸收式制冷、水質(zhì)差時(shí)，取大值3.5冷卻塔的選擇：3.5.1冷卻塔臺(tái)數(shù)與制冷主機(jī)的數(shù)量一一對(duì)應(yīng)，可以不考慮備用；3.5.2冷卻塔的水流量二冷卻水系統(tǒng)水量X1.2;3.5.3冷卻塔的位置應(yīng)通風(fēng)良好,遠(yuǎn)離高溫或有害氣體。3.5.4冷卻塔的噪聲應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范要求,材質(zhì)應(yīng)符合防火要求。3.6冷卻水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問題：3.6.1冷卻水泵臺(tái)數(shù)和流量應(yīng)與冷水機(jī)組對(duì)應(yīng)。3.6.2冷卻水泵揚(yáng)程的計(jì)算要根據(jù)冷卻水系統(tǒng)的具體情況而定，不可 照搬經(jīng)驗(yàn)值。3.6.3吸入管道上阻力不宜過(guò)大。 如果阻力過(guò)大且返上返下管內(nèi)積氣， 冷卻水量減少，使系統(tǒng)不能正常運(yùn)行。3.6.4為了避免各臺(tái)冷卻塔補(bǔ)水和溢水不均衡，當(dāng)多臺(tái)冷卻塔并聯(lián)運(yùn) 行且不設(shè)集水箱時(shí)，應(yīng)使各臺(tái)冷卻塔和水泵間的壓力損失大致相同， 在冷卻塔之間宜設(shè)連通管或底部設(shè)