冷熱源機房設(shè)計講座

1）冷熱源機房內(nèi)的主要設(shè)備:（1）冷水機組+鍋爐/溴化鋰吸收式機組/水-水熱泵機組/空氣源熱泵機組（2）冷卻塔（3）冷水泵（4）冷卻水泵（5）補水泵（6）電子水處理儀或全自動軟化水處理裝置（7）膨脹水箱第1頁，共42頁。M空調(diào)水系統(tǒng)的組成冷水機組冷卻塔集水器MM風(fēng)機盤管冷卻頂棚/地板冷熱源系統(tǒng)輸送管路末端設(shè)備回水干管空調(diào)機組分水器供水干管冷卻水泵冷水泵膨脹水箱供水支管回水支管調(diào)節(jié)閥第2頁，共42頁。泵與管道系統(tǒng)第3頁，共42頁。冷水機組供回水管上的管件第4頁，共42頁。管道與冷卻塔的聯(lián)接第5頁，共42頁。

常用閥門閘閥第6頁，共42頁。蝶閥截止閥第7頁，共42頁。球閥第8頁，共42頁。2）制冷機組選型

a.匯總建筑內(nèi)各空調(diào)分區(qū)逐時計算冷負(fù)荷，得到建筑空調(diào)總冷負(fù)荷Qz；

b.考慮空調(diào)同時使用率f1及冷損失f2。

c.制冷機組名義制冷量Q0按下式確定：

(暖通空調(diào)動力P142)空調(diào)末端設(shè)備的總冷量要比制冷機組的總制冷量大20%~30%制冷機組設(shè)置應(yīng)考慮部分負(fù)荷運行能效，一般為2～4臺，不設(shè)備用，多機頭機組可以選用單臺。第9頁，共42頁。水—水熱泵機組性能參數(shù)第10頁，共42頁。3）水泵的選擇（a）水泵流量確定：按照產(chǎn)品樣本提供數(shù)值乘以安全裕量選取。(暖通空調(diào)動力P154)

（b）水泵揚程的確定：一次泵系統(tǒng)：

冷水泵揚程=蒸發(fā)器水阻力+水管路沿程阻力和局部阻力+末端設(shè)備阻力+調(diào)節(jié)閥阻力二次泵系統(tǒng)：一次泵揚程=蒸發(fā)器水阻力+一次環(huán)路水管路沿程阻力和局部阻力二次泵揚程=二次環(huán)路水管路沿程阻力和局部阻力+末端設(shè)備阻力+調(diào)節(jié)閥阻力

第11頁，共42頁。冷卻水泵揚程=

冷凝器水阻力+水管路沿程阻力和局部阻力+冷卻塔噴頭噴水壓力（逆流式0.1MPa，橫流式0.05MPa）+接水盤到噴嘴的高差冷水機組冷卻塔冷水機組冷水機組冷卻水泵冷卻塔冷卻塔第12頁，共42頁。型號流量揚程（m）電機功率(kW)轉(zhuǎn)速（r/min）必需氣蝕余量（m）重量（kg）（m3/h）（L/S）SLS150-31514038.933.83014503.544020055.63226072.228SLS150-315A13136.429.52214803.536018951.92824367.524.5SLS150-315B12133.62518.514803.535017348.12422562.321水泵參數(shù)表（部分）第13頁，共42頁。HQ水泵特性與管道特性HQ水泵并聯(lián)特性曲線第14頁，共42頁。臥式多級離心泵立式離心泵第15頁，共42頁。4）冷卻塔的選擇冷卻塔臺數(shù)與制冷主機的數(shù)量一一對應(yīng)，不考慮備用冷卻塔的水流量要根據(jù)制冷機組冷卻水水量及當(dāng)?shù)叵募臼彝饪照{(diào)計算參數(shù)確定。第16頁，共42頁。冷卻塔作用：將制冷系統(tǒng)的熱量排到環(huán)境中去(選型示例)分類:按形狀分:圓形，方形按氣流流動方向分：逆流型，橫流型按噪聲等級分：低噪聲型，超低噪聲型按進水溫度分:標(biāo)準(zhǔn)型(37℃-32℃)，中溫型（43℃-33℃）高溫型（60℃-35℃）第17頁，共42頁。分水器5）集分水器的設(shè)計用于水分配和匯集(暖通空調(diào)動力P156)第18頁，共42頁。參照：國家建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)圖集05K232《分（集）水器分汽缸》

（1）筒體直徑：按總流量通過時的斷面流速為（0.5~1.0m/s）初選，并應(yīng)大于最大接管直的2倍。

（2）筒體長度L=130+L1+L2+L3+…+Li+120+2h

設(shè)計示例：EXCEL，ACAD圖第19頁，共42頁。7）膨脹水箱的設(shè)計(暖通空調(diào)動力P155)

(

1)作用：用于水系統(tǒng)的定壓、排氣、容納/補充水量

（2）分類：膨脹水箱型式：開式和閉式閉式又可分為：密閉板式；

隔膜式；球膽式；水泵定壓補水一體式第20頁，共42頁。開式膨脹水箱與水系統(tǒng)的聯(lián)接第21頁，共42頁。閉式膨脹水箱與水系統(tǒng)的聯(lián)接第22頁，共42頁。閉式膨脹水箱的聯(lián)接第23頁，共42頁。（3）開式膨脹水箱的設(shè)計開式膨脹水箱的有效容積=

膨脹水量Vp+調(diào)節(jié)水量Vt(a)膨脹水量

式中α—水的膨脹系數(shù)，取0.0005l/℃Vc—系統(tǒng)水容量，l,見表1

△t—水的平均溫差，冷水取15℃，

熱水取45℃.Vp也可按:冷水約0.1l/kW，熱水約0.3l/k（b）調(diào)節(jié)水量Vt為3min補水泵流量，且保持水箱調(diào)節(jié)水位不低于200mm.第24頁，共42頁。系統(tǒng)方式全空氣系統(tǒng)空氣-水系統(tǒng)供冷時0.40~0.550.70~1.30供熱時熱水鍋爐1.25~2.001.20~1.90熱交換器0.40~0.550.70~1.30表1空調(diào)水系統(tǒng)的單位水容積表（l/m2建筑面積）系統(tǒng)冷負(fù)荷/kW<350350~18001801~35003501~7000>7000膨脹管/DN2025405070表2膨脹管管徑

膨脹水箱最低水位應(yīng)高于系統(tǒng)最高點0.5m以上。第25頁，共42頁。標(biāo)準(zhǔn)開式膨脹水箱尺寸型號方形圓形公稱面積（m3）有效容積（m3）外形尺寸（mm）公稱容積（m3）有效容積（m3）筒體（mm）長寬高內(nèi)徑高度10.50.619009009000.30.3590070020.50.6312007009000.30.33800800311.151100110011000.50.549001000411.2140090011000.50.591000900522.271800120012000.80.8310001200622.061400140012000.80.8111001000733.0520001400140011.111001300833.216001600140011.212001200944.3220001600150022.1140015001044.3718001800150022150013001155.1824001600150033.3160018001255.3522001800150033.41800150013

44.21800180014

44.62000160015

55.21800220016

55.220001800第26頁，共42頁。(4)隔膜式閉式膨脹罐容積計算：—膨脹罐容積；—系統(tǒng)水容積，—低溫時水的比容，—高溫時水的比容，α—線性膨脹系數(shù)；鋼為11.7×10-6△T—水系統(tǒng)中最大溫差：℃P1—補水泵啟動壓力，系統(tǒng)總高度+0.5m(a)ASHRAE計算方法（Charper12HydronicHeatingandCoolingSystemDesign)：P2—補水泵停止壓力，P2=（P1+10）/β-10；β=0.65~0.85第27頁，共42頁。(b)《暖通空調(diào)動力》計算方法：式中Vt—調(diào)節(jié)水量，同開式膨脹水箱；β—系數(shù)，一般取0.65～0.85，當(dāng)P2允許時，

盡可能取小值。第28頁，共42頁。（c)補水水泵的設(shè)計：◆補水水泵揚程=系統(tǒng)最高點距補水泵接管處的垂直距離+補水管路的沿程阻力損失和局部阻力損失?！粞爻套枇p失和局部阻力損失一般為3~5mH2O?！粞a水泵的流量按系統(tǒng)補水量的2.5～5倍計算。系統(tǒng)補水量按系統(tǒng)水容積的2%計算。(d）壓力設(shè)定

補水泵啟動壓力P1（m水柱），系統(tǒng)總高度+0.5m補水泵停泵壓力P2（m水柱），P2=(P1+10)/β-10

P2值不得超過系統(tǒng)設(shè)備的設(shè)計壓力值。第29頁，共42頁。8)全自動軟化水裝置的選擇

當(dāng)工程所在地水質(zhì)較硬或是系統(tǒng)較大的時候，系統(tǒng)的循環(huán)水和補水最好是軟化水，一般選用全自動軟化水裝置；全自動軟化水裝置的選用一般按照系統(tǒng)補水量進行選擇。補水裝置可以根據(jù)實際情況來選（裝置小，系統(tǒng)補水時間長；裝置大，系統(tǒng)補水時間短）。第30頁，共42頁。9）水力計算管道阻力的組成：水力計算的關(guān)鍵是確定沿程阻力系數(shù)λ

局部阻力系數(shù)ξ第31頁，共42頁。管道比摩阻：局部阻力系數(shù)ξ可查設(shè)計手冊得到水力計算的目的：

確定管徑

系統(tǒng)水力平衡

確定水泵揚程按比摩阻Rm=100~300Pa/m確定管道直徑按管道比摩阻確定管徑的方法第32頁，共42頁。10)冷熱源機房設(shè)計步驟：（1）確定制冷機組、水泵、集水器和分水器在機房中的位置；

主要通道及壓縮機突出部分到配電盤的通道不應(yīng)小于1.5m，兩臺壓縮機之間的距離不小于1.0m；制冷機與墻壁之間的距離和非主要通道不小于0.8m。

大、中型冷水機組其間距為1.5～2m，其換熱器一端就留有檢修的空間，其長度按各廠家要求確定。其它設(shè)備間的通道間距不小于0.6m。第33頁，共42頁。（2）根據(jù)制冷工藝原理布置相應(yīng)的水管，水管布置要做到簡短、整齊、有序；（3）反復(fù)調(diào)整水管和設(shè)備的位置，直到工藝流程清晰、管路整齊、操作方便、用地面積最省。冷熱泵機房設(shè)計示例第34頁，共42頁。第35頁，共42頁。第36頁，共42頁。第37頁，共42頁。第38頁，共42頁。第39頁，共42頁。第40頁，共42頁。第41頁，共42頁。內(nèi)容梗概冷熱源機房設(shè)計講座。/水-水熱泵機組/空氣源熱泵機組。a.匯總建筑內(nèi)各空調(diào)分區(qū)逐時計算冷負(fù)荷，得到建筑空調(diào)總冷負(fù)荷Qz?？照{(diào)末端設(shè)備的總冷量要比制冷機組的總制冷量大20%~30%。制冷機組設(shè)置應(yīng)考慮部分負(fù)荷運行能效，一般為2～4臺，不設(shè)備用，多機頭機組可以選用單臺。水—水熱泵機組性能參數(shù)。冷水泵揚程=蒸發(fā)器水阻力+水管路沿程阻力和局部阻力+末端設(shè)備阻力+調(diào)節(jié)閥阻力。一次泵揚程=蒸發(fā)器水阻力+一次環(huán)路水管路沿程阻力和局部阻力。二次泵揚程=二次環(huán)路水管路沿程阻力和局部阻力+末端設(shè)備阻力+調(diào)節(jié)閥阻力。+水管路沿