地铁车站中央空调冷却水系统探析
摘要：本文主要对地铁车站中央空调冷却水系统（包含冷水机组冷凝器、冷却塔、水泵、管路、阀门）运行现状进行分析，探讨冷水机组排气压力较高的原因，提出解决方案。
关键词：中央空调、冷却水系统、排气压力
一、背景概述
地铁车站中央空调一般采用水冷式冷水机组进行供冷，冷水机组排气压力高
故障在所有故障类型中占比较大，故障处理方式较多时候仅限于复位冷机后启动，但机组仍处于排气压力高状态下运行，不仅影响机组本身使用寿命，也影响系统
制冷效果，进而影响车站环境温度，需彻查分析引起机组排气压力高的原因并采
取有效措施降低机组故障率。
二、冷却水系统运行现状及机组排气压力较高原因分析
根据日常机组报警信息及检查情况，引起冷水机组报排气压力高故障原因主
要是冷却水系统导致。现结合某地铁冷却水系统现状进行具体分析如下：（一）冷却水流量不足
引起冷却水流量不足的因素主要是管路阀门开度不够、冷却水泵Y格堵塞、
水泵设计流量偏小。
1.管路阀门开度不够
水系统管路主要由电动蝶阀和手动蝶阀组成，检修维护过程中可能未将手动
蝶阀开启到位，电动蝶阀因长期动作，存在实际阀片未开到位现象，均会导致水
路不畅通，流经冷水机组的流量达不到机组需求。
2.冷却水泵Y型过滤器堵塞
经现场调研，大部分地铁车站冷却塔所处位置主要在马路边或施工场地旁，
所处环境易出现扬尘现象，冷却塔较易吸入大量沙尘混入冷却水中，沉积在冷却
水泵Y型过滤器处，造成Y型过滤器堵塞，最终致使流经冷水机组的冷却水流量
不足。
3.水泵设计流量偏小
以某车站为试点，采用便携式超声波流量计验证水泵流量是否满足冷水机组
设计要求。
冷却水泵及冷水机组设计参数
冷却水泵设计流量冷却水泵设计扬程冷水机组冷却水设计流量
130m3/h 28M 115m3/h
现场测得运行一台冷却水泵情况下水流量121.67m3/h，与水泵设计流量相差
不大，且满足冷水机组冷却水设计流量，故可排除冷却水泵设计流量偏小问题。
4.冷水机组进水口处堵塞
冷水机组冷凝器进水口因无检修口，拆除较为困难，每次通炮时可能会出现
将水垢等杂物从另外一端捅至进水口处，导致长期积累于此，阻塞冷却水流向冷
凝器。以某车站为试点，拆除冷水机组冷凝器进水口管路，发现内部确实集聚有
少量杂物。
（二）冷却塔散热效果差
引起冷却塔散热效果差的因素主要有以下几点：填料损坏或结垢严重、风扇
空调冷却水系统空调冷却水系统设计默认分类 2010-01-21 15:17:46 阅读7 评论0 字号：大中小 摘要：空调制冷的冷却水系统一般是开式系统，相对比较简单，因而，经常不被设计人员所重视。本文就冷却水系统的承压、水泵扬程的确定、多台冷却塔的并联、系统的启停顺序、节能控制等问题谈谈自己的观点，供大家参考。 关键词：冷却水承压扬程冷却塔并联变频控制 空调冷却水系统设计问题的探讨 摘要：空调制冷的冷却水系统一般是开式系统，相对比较简单，因而，经常不被设计人员所重视。本文就冷却水系统的承压、水泵扬程的确定、多台冷却塔的并联、系统的启停顺序、节能控制等问题谈谈自己的观点，供大家参考。 关键词：冷却水承压扬程冷却塔并联变频控制 一、冷却塔的位置要考虑系统设备承压要求： 冷却水系统形式主要有两种：水泵前置式和水泵后置式，如图1、2。确定时要考虑水系统的承压能力。水系统的承压能力最大的地方是水泵出口，如图中的A点，系统承压有以下三种情况：系统停止运行时，水泵出口压力为系统静水压力h＝Z；系统瞬时启动，但动压尚未形成时，水泵出口压力为系统静水压力和水泵全压之和h＝Z+HP；正常运行时，水泵出口压力为该点静水压力与水泵静压之和h＝ Z+HP-v2/2g。冷水机组冷凝器耐压，目前国产机组一般为981KPa。水泵壳体的耐压取决于轴封的形式，水泵吸入侧压力在981KPa以上时，要使用机械密封。
冷却塔如果设在高层建筑主楼屋面，产生的压力高于机组的承压能力时，冷却水泵宜设在冷水机组的冷凝器出口，以降低冷凝器工作压力。有人会提出疑问：水泵入口负压过大，会产生气蚀。事实上， 冷却塔与冷水机组之间的高差，远大于管路阻力和冷凝器阻力，并且水泵还有一个容许吸上真空高度。 笔者的同学曾经设计一个工程，机房在地下，裙房屋顶为人员活动空间，业主要求在120米高的屋面安装冷却塔，系统最大承压要超过1.2MPa与水泵全压之和。这就造成产生的静压太高，冷凝器不能承受，同时对水泵轴封和软接头提出了更高要求。 解决方法一：选用能承受高静压的设备和管道配件，这将大大增加工程造价。 解决方法二：如图3，设两个冷却水箱、两套冷却水泵。一个高温冷却水箱、一个低温冷却水箱，一套冷却水泵从低温水箱抽水进入冷凝器后进入高温水箱，另一套冷却水泵从高温水箱抽水送入冷却塔，然后回流到低温水箱。但要注意：冷却塔处要采取一定的措施，避免停泵时水全部流入低温水箱。水箱要满足冷却塔到机房的充注水量，水箱的水位也不好控制；这样水泵的扬程太高（图中h高度的扬程浪费了），这不是一个经济的做法。 解决方法三：加板式热交换器隔绝高压，但冷却塔选用要有余量，如图4。 笔者认为，对于某些建设方的不合理的要求，设计人员不要迁就。此类工程最好把冷却塔放在放在裙楼上。 二、冷却水泵扬程的确定
中央空调冷却水系统处理必要性和措施 传统的中央空调水系统中，冷媒系统主要是冷冻水循环系统和冷却水循环水系统，出问题最多的也是水系统部分，特别是水系统的水质问题，往往影响着整个系统的运行和使用寿命。在水系统中，受外界影响最大的就是冷却水系统，由于在中央空调空调系统中，冷却水系统中大多采用的是开式系统，在开式系统中，由于温度、灰尘等影响，使冷却水在一定的温度的作用下，冷却水水质在时间不更换的情况下，冷却水水质会逐渐变成酸性。这样的酸性水严重影响了系统管道、设备、阀门等使用寿命。 空调冷却水系统的循环水处理一直是人们争论和探讨的问题。目前国内现状: ①不进行处理或采取简单地排污来控制结垢或腐蚀。 ②对补充的水进行软化来控制冷却水水质。 ③冷却水系统增设静电水处理器来防垢、除垢、杀菌和灭藻。 ④在冷却水系统中投加药剂(阻垢、缓蚀、杀菌、灭藻)来控制结垢、腐蚀和微生物的繁殖。 在实际工程中，由于冷却水水质不合格而造成制冷系统性能下降甚至停机也不鲜见。研究表明,中央空调冷却水中含有大量的军团病菌,且容易以水雾、水珠的方式通过空气传播,危害不可忽视。另外,中国南北地域跨度广泛,南方、北方水质也不一样,特别是在非洲这样环境条件相对恶劣的地区，更有必要针对不同的地域环境采用不同的水处理方式,寻找一种更合适的、更经济的冷却水处理和控制方案。 一、冷却水水质标准 中央空调系统的冷却水系统由冷凝器、冷却塔、冷却泵、冷却水管路以及
过滤器等组成。开式冷却水系统的水质标准应根据冷却塔的结构形式、材质、工况、污垢热阻值、腐蚀率及所采用的水处理配方等因素综合确定。为改善冷却水水质,必须在管路上设置有效的水质控制和处理装置。开式冷却水处理水质必须符合《工业循环冷却水处理设计规范》(GB500050)及有关规范对水质的要求。由于开式冷却水系统会发生一定量的蒸发和飘逸损失,所以要定期或自动补水(补水量一般为1.2%～1.6%)。冷却水补水的水质要求,一般要比冷却水水质的要求还高(见表1)。 表1中央空调冷却水和补给水的水质标准 从表1可以看到,冷却水水质的几项指标比地下水水质标准 (GB/T14848293)的Ⅱ类标准还要高,而补给水的水质标准甚至达到了Ⅰ类标准,说明冷却水质要求是比较高的。如果直接用地下水作为冷却水,由于地下水水温较低且稳定,所以尽管能节能,但冷却水的高硬度将使冷凝器的污垢系数增大,在冷却量不变的情况下,冷却塔处理的水量反而会增大。 二、冷却水系统存在的问题 1、结垢 冷却水补水一般采用自来水,有的机组为了节能采用深井水,不管是自来水还是井水,都有一定的硬度。如果是井水,硬度会更高一些。另外,有些地区的水源如是经过石灰岩岩层,水的硬度就会相应的增高。冷却水系统产生结垢的另外一个原因是水温是动态变化的,特别是在负荷波动比较大的情况下,水温的
空调冷冻水系统及冷却水系统的调试方案 空调冷冻水系统及冷却水系统的调试方案 一、系统概况 本工程空调冷冻水系统主要设备包括2台冷水机组、1台风冷热泵机组、6台冷冻水循环泵、自动补水定压排气装置，以及设置在各功能区的AHU空调机组。冷却水系统主要设备包括2台冷却塔和3台冷却水循环泵。 在地下室设备的就位方案中已经阐述了地下室设备的进场、验收、吊装就位等方案。本章节主要阐述上述设备的单机运转和联动调试。 二、调试前准备 1、详细的调试方案已经得到监理单位批准。 2、空调冷冻水、冷却水系统所有设备已经安装完毕，设备支架、框架、减震装置已检查确认完毕。符合设计要求。 3、系统各压力表、温度计、排气阀已设置完毕，标示正确。符合设计要求。 4、管道系统已经试压、清洗完毕（冷水机组、AHU机组不得参与管道系统压力试验、清洗），管道支架设置正确、牢固，管道色标、流向指示正确，各止回阀、切断阀开启灵活、设置正确。符合设计要求。 5、给水系统、地下室排水系统可以正常工作。发现故障后可及时将系统内的水排出。 6、各设备电气系统接线正确、电气仪表读数正确稳定、设备接地系统牢固可靠。 7、BA系统各压力、温度传感器接线检查完毕，通讯正常、中控室内各显示正确。 三、调试顺序 本商场空调水系统按如下顺序调试： 1、冷却水系统：系统检查（查设计漏项、查工程质量及隐患、查未完工程量，对检
查出来的问题定任务、定人员、定时间、定措施，限期完成“三查四定”）、系统注水排气、冷却水泵单机试运转、冷却塔风机试运转、冷却系统水量平衡调整，冷却水系统空载水循环。 2、冷冻水系统：系统检查、系统注水排气、冷冻水泵单机试运转、冷冻水系统空载水循环。 3、冷却水、冷冻水系统联动试运转 四、水泵的单机试运转 1、水泵在试运转前，电动机的转向应符合泵的转向；各紧固连接部位不应松动；泵的附属系统的管路应冲洗干净，保持通畅、安全；保护装置应灵敏、可靠；盘车应灵活、正常。 2、水泵启动前，泵的入口阀门全开，出口阀门全闭，其余阀门全开。 3、泵的试运转应在各独立的附属系统试运转正常后进行。 4、泵的启动和停止必须符合设计要求，泵在设计负荷下连续运转不应少于2小时。检查记录电动机的电流、电压、温度等数据，检查记录泵进出口压力。 5、泵启动后缓慢开启泵出口阀门，直至达到电动机额定电流。观察记录各泵的电压、电流、电动机温度 6、填写《水泵单机试运转记录》 五、冷却塔调试及冷却系统水量平衡 1、点动冷却塔风机，确认风机转向是否正确。 2、启动冷却塔风机，连续运转2小时，检查机记录风机的电压、电流、电动机温度等各项数据。 3、打开冷却塔补水管阀门，向系统内注水。水位到达冷却塔水槽内设计水位时开启单台冷却水循环泵，并注意查看冷却塔回水管集水口内水流情况，发现水量不够时，
第一章工程概况简述 1.工程概况及主要工程内容 工程概况：本项目位于广东省清远市清新区太平镇万邦鞋业办公大厦,总建筑面积约：15000m2，空调面积：10000m2,建筑总高15m，其中楼层主要为研发室，办公室、制模室、空调设备房等等。 本项目主要工程内容为：中央空调机房冷源系统，冷冻水管立管、每楼层预留水管到管井口、蓄水槽防水、保温及布水工程等。 2.设计概况 本次设计采用大温差水蓄冷中央空调系统，夏季设计日总尖峰冷负荷为875KW。 冷源配置：整体规划主机选用1台250RT螺杆机及1台114RT螺杆式,该设备为甲方提供.主机夜间水蓄冷，即夜间为蓄冷工况：供回水温度为 4.5℃/12.5℃，白天为空调工况：供回水温度为7℃/12℃，冷却水供回水温度为32℃/37℃。两台主机在夜间可同时蓄冷或单独蓄冷,把一个蓄冷水池蓄满为止. 本项目一个蓄冷水池的总容积 800m3，按容积利用率0.95计算，蓄冷水池的可利用容积大于760m3。 本项目蓄冷工况运行时，水池进/出水温度为 4.5/12.5 ℃；放冷工况运行时，水池进/出水温度为12.5/4.5 ℃，均采用8 ℃温差。 考虑到水池中冷热水间的热传导和斜温层等因素影响，蓄冷水池的完善度一般取0.90～0.95；考虑到保温层传热的影响，冷损失附加率一般取1.01～1.02。因此，本项目实际蓄冷量约为3200kWh（即915RT）。
第二章制冷系统技术方案 1.设计依据 本方案设计依据如下： 业主提供的设计资料 《采暖通风与空气调节设计规范》 (GB 50019-2003) 《蓄冷空调工程技术规程》 (JGJ 158-2008) 《通风与空调工程施工质量验收规范》(GB 50242002) 《采暖通风与空气调节设计规范》(GB 50019-2003) 《全国民用建筑工程设计技术措施——暖通空调?动力》（2003版） 《全国民用建筑工程设计技术措施——给水排水》（2003版） 《蓄冷空调工程实用新技术》方贵银教授编著 2.负荷计算 水蓄冷空调系统的负荷计算采用国家现行《采暖通风与空气调节规范》（GB50019-2003）的有关规定，求得蓄冷—放冷周期内逐时负荷和总负荷，并绘制出负荷曲线图，作为确定系统形式、运行策略和设备容量的依据。采用系数法对逐时冷负荷进行估算。其中设计日各时段冷负荷值如下表：一期设计日尖峰冷负荷为1156RT，采用逐时负荷系数法，设计日逐时冷负荷分布如下： 表设计日各时段负荷值情况
水蓄冷系统自然分层储水池布水系统设计 一、工程概况 本工程位于四川省成都市的一套错峰运行热回收空调系统，蓄水池采用的是现浇钢筋混凝土水池，形状为方形。 二、蓄冷形式的选择 考虑经济适用性能以及建造施工难度，本蓄冷系统采用自然分层水蓄冷形式。 三、蓄冷池布水系统的设置 自然分层系统主要是利用冷热水密度的不同，使温度低的冷水向下运动，温度高的热水向上运动，从而实现冷热水的分层。从热力学原理我们可以知道，两个温度不同的物体放在一起它们之间会有热传递，我们的蓄冷池水层也一样，会在冷热水层中间形成一个温度过度层，我们叫它斜温层，这个斜温层一方面会把我们的冷水冷量传递给热水（由于传递速率不大，冷量流失不多），另一方面又能起到一个冷热区域隔离的作用，因此蓄冷效果的好坏直接受到斜温层的影响，斜温层越稳定，那么我们的冷热区域热量混合就越少，所以自然分层蓄水池的关键是在冷热水层间建立稳定的斜温层。 1、布水管路系统的形式选择 本工程的储水池为方形，根据国内外实际运行经验，选择H型布管形式更加有效，因此我方对本工程也采用H型的布管形式，如下图所示： 布水器分为上下两层，上部为热水的进出口，下部为冷水的进出口，为了防止有压水扰动斜温层，冷水布水器的出水孔设置在管道的下部，热水布水器的出水孔设置在管道的上部，出水孔的宽度一般控制在管道圆周的90°—120°范围内，如下图所示： 冷水出水孔热水出水口
2、布水器的设计计算 由于蓄冷系统的冷热水温度相差不大，通常小于20℃，所以水的密度差不大，形成的斜温层不是很稳定，因此要求布水器出口的水流速度足够小，以免造成对斜温层的扰动破坏，那么我们就需要一个适当的Fr 数以及Re 数，来保证斜温层的稳定，根据国内外经验，要保证维持稳定的斜温层，Fr ≤2,Re=(240—280)，具体的计算式及各参数的含义如下： Fr=[]2/)21(g /ρρρ-h L Q 其中Q 为进口最大流量，m 3/h ，g 为重力加速度，9.8m/s2，h 为最小进水口高度，m ρ1为进口水密度，Kg/m 3， ρ2为储水池内水密度，Kg/m 3，L 为布水器的有效长度，m 。 Re=q/v2 其中q 为布水器单位长度的流量，m 3/s;v 为进口水的运行粘度，㎡/s 。 根据我们的需求运行工况，把数据带入以上两式，就可以求出相应的布水管在水池的最小高度h ，以及布水管单位长度上的出水孔个数及出水孔的大小孔径。 3、布水器管径配置计算 根据主机的额定供水量控制水流速度在1.2m/s 查设计手册求出管径。 4、水泵及水—水板式换热器的选择 根据流量及流速控制扬程，进行水泵的选型，板换根据负荷量进行选择。 5、管网的布置根据现场实际情况根据建筑给排水施工图集综合考虑。
中央空调主机由压缩机蒸发器冷凝器节流阀四大部分组成，压缩机提供能量的，冷凝器是降低从压缩机出来的制冷剂温度的，介质是水，这个水就是冷却水，它是连到冷却塔的。蒸发器是制冷剂蒸发吸热的，流经蒸发器的水就是冷冻水，冷冻水被吸收热量后温度就降低了，经过空调机组就把冷风吹到室内起到降温作用。对比家用空调来说，室内机就是蒸发器，室外机就是冷凝器，只不过家用的都是风吹出来制冷的，中央空调的是水流过蒸发器后再到室内换热，不知道这样解释的能理解了不 冷冻水是指用来冷却需要冷却的空间的水。 冷却水是指用来使高温高压的制冷剂气体冷却成中温中压的制冷剂液体的水 冷冻水是在冷水机组蒸发器放出热量，然后在末端装置吸收空气中的热量。 冷却水是在冷水机制冷凝器吸收热量，在冷却塔放出热量。 冷冻水用于用户端，提供冷量；冷却水用于主机端，释放热量。 冷冻水是把空调制的冷量通过管道.水泵送入房间,再由房间的风机盘管交换给空间,简单讲,冷冻水就是把冷量从空调机房传送到使用房间的运输工具, 冷却水是空调在制冷过程中产生大量热量通过管道.水泵送入室外冷却塔进行冷却,也就是讲,冷却水就是把主机产生的热量送出室外的运输工具, 冷冻水冷却水冷凝水区别？ 冷冻水／冷却水／冷凝水可以放在一起理解，水系统中主机与末端是通过冷冻水换热，主机与冷却塔经过冷却水换热，末端空气处理设备在得到冷冻水的冷热量后与室内空气换热 会产生凝结水，水量比较 冷冻水=冷媒水（制冷季） =热媒水（供暖季） 是从中央空调蒸发器里流出进入风机盘管的水。 冷却水是从中央空调冷凝器里流出进入冷却塔需要冷却的水，中央空调水处理一般指冷却水的处理。 冷剂水在吸收式制冷机组里（如溴化锂机组），用水来做制冷剂，故也称作冷剂水 冷却水何冷冻水的区别 冷冻水的作用：直接冷却的工作介质。 冷却水的作用：冷却输送能量的工作介质，如给工作设备或工作介质降温的。 冷冻水：进水是冷水，出水是热水。 冷却水：进水是热水，出水是冷水。 铜管外面包着的黑色的是保温棉，铜管里走的是冷媒，就是我们通常说的氟利昂，那个类似三通的叫“分流器”，主要是用于一台外机托多台内机的时候分氟利昂用的！
空调冷却冷冻水管道系统详细施工方案 1、管道安装流程 2、管道安装设计要求 空调水系统中管道系统的最低点，应配置DN25泄水管并安装同口径闸阀。管道系统的最高点应配置E121型自动排气阀，口径为DN20并配同口径闸阀。 每台水泵的进水管上应安装闸阀或碟阀，压力表和Y型过滤器，出水管上应安装缓闭式止回阀，闸阀或碟阀，压力表及后带护套的角型水银温度计，另外，与水泵相连接的进出水管上还应安装减震软接头。 所有阀门的位置，应设置在便于操作与维修的部位，主管上、下部的阀门，务必安装在平顶下和地面上便于操作维修处。
安装调节阀，碟阀等调节配件时，应注意将操作手柄配置在便于操作的部位。 空调及热水系统管道上的调节阀，管径小于等于DN40采用截止阀或球阀；管径大于DN40的采用蝶阀。 空调水系统管道上须设置必要的支、托、吊架，具体形式由安装单位根据现场实际情况确定，做法参见国标05R417-1。 管道的支、吊、托架应设置于保温层的外部，在穿过支、吊、托架处，应镶以垫木。 空调水系统管道对于长度超过40m的直管段，要加装波纹补偿伸缩器。每隔40m设置一个。波纹补偿伸缩器为轴向内压式波纹补偿器。 冷水管道在穿越墙身和楼板时，保温层不应间断，在墙体或楼板的两侧应设置夹板，中间空间以玻璃棉填充。 空调水管道穿过防火墙时，在管道穿过处固定管道，并用防火材料填充。 穿越沉降或变形缝处的水管应设置金属软管连接。 空调立管穿楼板时，应设套管。安装在楼板内的套管，其顶部应高出装饰地面20mm；安装在卫生间及厨房内的套管，其顶部应高出装饰地面50mm，底部应与楼板底面相平；套管与管道之间缝隙应用阻燃密实材料和防水油膏填实，端面光滑。 管道穿钢筋混凝土墙和楼板、梁时，应根据图中所注管道标高、位置配合土建工种预留孔洞或预埋套管；管道穿地下室外墙时、水池壁时，应预埋刚性防水套管。 除地下一层车库部分管道明装外，所有管道暗装设于吊顶内。 空调及热水供回水支管以的向下坡度坡向立管（主干管除外），且最高点设自动排气阀，最低点设泄水装置。并同时在立管顶部旁通设置手动排气阀。 冷凝水管最小以的下降坡度坡向凝水立管。
第一章工程概况简述 1. 工程概况及主要工程内容 工程概况：本项目位于广东省清远市清新区太平镇万邦鞋业办公大厦, 总建筑面积约：15000m2空调面积：10000m2建筑总高15m其中楼层主要为研发室，办公室、制模室、空调设备房等等。 本项目主要工程内容为：中央空调机房冷源系统，冷冻水管立管、每楼层预留水管到管井口、蓄水槽防水、保温及布水工程等。 2. 设计概况 本次设计采用大温差水蓄冷中央空调系统，夏季设计日总尖峰冷负荷为 875KW。 冷源配置：整体规划主机选用1台250RT螺杆机及1台114RT螺杆式，该设备为甲方提供?主机夜间水蓄冷，即夜间为蓄冷工况：供回水温度为 4.5 C /12.5 C,白天为空调工况：供回水温度为7C/12 C,冷却水供回水温度为32C /37C。两台主机在夜间可同时蓄冷或单独蓄冷，把一个蓄冷水池蓄满为止. 本项目一个蓄冷水池的总容积800 m3，按容积利用率0.95计算，蓄冷水池的可利用容积大于760m3。 本项目蓄冷工况运行时，水池进/出水温度为4.5/12.5 C；放冷工况运行时，水池进/出水温度为12.5/4.5 C,均采用8 C温差。 考虑到水池中冷热水间的热传导和斜温层等因素影响，蓄冷水池的完善度一般取0.90?0.95 ;考虑到保温层传热的影响，冷损失附加率一般取1.01?1.02。因此，本项目实际蓄冷量约为3200kWh （即915RT）。
第二章制冷系统技术方案 1.设计依据 本方案设计依据如下： 业主提供的设计资料 《采暖通风与空气调节设计规范》(GB 50019-2003) 《蓄冷空调工程技术规程》(JGJ 158-2008) 《通风与空调工程施工质量验收规范》(GB 50242002) 《采暖通风与空气调节设计规范》(GB 50019-2003) 《全国民用建筑工程设计技术措施一一暖通空调？动力(>2003版) 《全国民用建筑工程设计技术措施一一给水排水》(2003版) 《蓄冷空调工程实用新技术》方贵银教授编著 2.负荷计算 水蓄冷空调系统的负荷计算采用国家现行《采暖通风与空气调节规范》(GB50019-2003的有关规定，求得蓄冷一放冷周期内逐时负荷和总负荷，并绘制出负荷曲线图，作为确定系统形式、运行策略和设备容量的依据。采用系数法对逐时冷负荷进行估算。其中设计日各时段冷负荷值如下表： 一期设计日尖峰冷负荷为1156RT采用逐时负荷系数法，设计日逐时冷负荷分布如下：
空调冷却循环水系统设计 民用建筑空调冷却循环水系统相对于工业冷却循环水系统，设计具有一些特点：循环水量较小，设备为定型产品，水质要求较低，季节性运转等。加上民用建筑设计周期短，设计人员往往根据以往的经验，形成定式思维，对一些具体的细节问题，关注不够，造成冷却水系统水温降不下来，系统能耗过大，运转操作不便等问题。该文针对冷却循环水系统经常出现的问题，谈谈自己的设计体会，旨在引起大家的进一步讨论，达到共同认识共同提高的目的。 一、冷却循环水系统设备的合理选型 1．设计基础资料 为保证冷却塔的冷却效果，必须注重气象参数的收集，气象参数应包括空气干球温度θ（℃），空气湿球温度τ（℃），大气压力P(104Pa)，夏季主导风向，风速或风压，冬季最低气温等。 根据《采暖通风与空气调节设计规范》和《建筑给水排水设计规范》，冷却塔设计计算所选用的空气干球温度和湿球温度，应与所服务的空调等系统的设计空气干球温度和湿球温度相吻合，应采用历年平均不保证50小时的干球温度和湿球温度。 2、冷却循环水量确定 确定冷却循环水量时，首先要清楚准确地了解空调负荷及空调设备要求的冷却循环水量，同时还要关注空调机的选型，一般可根据制冷量（美RT），估算冷却循环水量Q(m3/h)，对于机械式制冷：离心式、螺杆式、往复式制冷机，Q= 0.8RT。对于热力式制冷：单、双效溴化锂吸收式制冷机，Q=(1.0~1.1)RT ；设计时，冷却循环水量一般是由空调专业根据制冷机样本中给出的冷却水量提出
的。需用指出的是，制冷机样本中给出的冷却水量往往比用负荷法计算值小，尤其是进口机，这主要是由于目前冷却塔本身的热工性能达不到进口设备的要求。
空调水系统的设计原则 1、空调水系统的设计原则 空调水系统设计应坚持的设计原则是： 力求水力平衡； 防止大流量小温差； 水输送系数要符合规范要求； 变流量系统宜采用变频调节； 要处理好水系统的膨胀与排气； 要解决好水处理与水过滤； 要注意管网的保冷与保暖效果。 ⑴、水系统设计应力求各环路的水力平衡 a、技术要求 空调供冷、供暖水系统的设计，应符合各个环路之间的水力平衡要求。对压差相差悬殊的高阻力环路，应设置二次循环泵。各环路应设置平衡阀或分流三通等平衡装置。如管道竖井面积允许时，应尽量采用管道竖向同程式。 （2）防止大流量小温差 a、造成大流量小温差的原因 设计水流量一般是根据最大的设计冷负荷（或热负荷）再按5℃（或10℃）供回水温差确定的，而实际上出现最大设计冷负荷（或热负荷）的时间，即按满负荷运行的时间仅很短的时间，绝大部分时间是在部分负荷下运行。 水泵扬程一般是根据最远环路、最大阻力，再乘以一定的安全系数后确定的，然后结合上述的设计流量，查找与其一致的水泵铭牌参数而确定水泵型号，而不是根据水泵特性曲线确定水泵型号。因此，在实际水泵运行中，水泵实际工作点是在铭牌工作点的右下侧，故实际水流量要比设计水流量大20%-50%。 在较大的水系统设计中，设计计算时常常没有对每个环路进行水力平衡校核，对于压差相差悬殊的环路，多数也不设置平衡阀等平衡装置，施工安装完毕之后又不进行任何调试，环路之间的阻力不平衡所引起的水力工况、热力工况失调象现只好*大流量来掩盖。 a、避免大流量小温差的方法 考虑到设计时难以做到各环路之间的严格水力平衡，以及施工安装过程中存在的种种不确定因素，在各环路中应设置平衡阀等平衡装置，以确保在实际运行中，各环路之间达到较好的水力平衡。 当遇到某个或几个支环路比其它环路压差相差悬殊（如阻力差100kPa以上），就应在这些环路增设二次循环泵。 ⑶、水系统的膨胀、补水、排水与排气 a、水系统的膨胀 封闭空调冷冻水系统，应在高于回水管路最高点1-2m处设膨胀水箱。膨胀水箱一般可选标准水箱(T905(一），其容积范围为0.2-4.0m3.膨胀水箱设有膨胀管、补水管、溢水管和泄水管，并应设有水位控制仪表或浮球阀。 a、水系统的补水与排水 水系统的注水与补水均应通过膨胀水箱来实现。因此，应将膨胀管单独与制冷站中的回水总管（或集水器）相接，这样在系统安装调试时的新注水或在平时运转中的补充水，均可通过膨胀水箱注水。使整个水系统的注水从位置较低的回水总管（或集水器）由低向高进行，
（1）一、空调蓄冰 电能难于储存，单靠供电机构本身的设备难以达到"削峰填谷"的目标，无法尽 量在电力低谷期间使用电力；当然，有些电力公司由于电网调峰能力不足，建 设抽水蓄能电站进行调峰，但其初投资高、运行费用大，难以推广。因此，大 多数国家的供电机构都采用各种行政和经济手段，迫使用户各自将用电高峰削平，并尽量将用电时间转移到夜间，蓄冷系统就是在这种情况下发展起来的。 蓄冷系统就是在不需冷量或需冷量少的时间（如夜间），利用制冷设备将 蓄冷介质中的热量移出，进行蓄冷，然后将此冷量用在空调用冷或工艺用冷高 峰期。蓄冷介质可以是水、冰或共晶盐。因此，蓄冷系统的特点是：转移制冷 设备的运行时间；这样，一方面可以利用夜间的廉价电，另一方面也就减少了 白天的峰值电负荷，达到电力移峰填谷的目的。 空调系统是现代公用建筑与商业用房不可缺少的设施，其耗电量很大，而且 基本处于电负荷峰值期。例如，饭店和办公楼每平米建筑面积的空调峰值耗电 量约40～60瓦；以北京为例，目前，公用与商用建筑的空调用电负荷约为60 万千瓦，约为高峰电负荷的16%，因此，空调负荷具有很大的削峰填谷潜力。二、全负荷蓄冷与部分负荷蓄冷 除某些工业空调系统以外，商用建筑空调和一般工业建筑用空调均非全日空调，通常空调系统每天只需运行10～14小时，而且几乎均在非满负荷下工作。图1-1中的A部分为某建筑典型设计日空调冷负荷图。如果不采用蓄冷，制冷 机组的制冷量应满足瞬时最大负荷的需要，即qmax 为应选制冷机组的容量。 蓄冷系统的设计思想通常有二种，即：全负荷蓄冷和部分负荷蓄冷。 1. 全负荷蓄冷 全负荷蓄冷或称负荷转移，其策略是将电高峰期的冷负荷全部转移到电力 低谷期。如图1-1，全天所需冷量A均由用电低谷或平峰时间所蓄存的冷量供给；即蓄冷量B+C等于A，在用电高峰时间制冷机不运行。这样，全负荷蓄冷 系统需设置较大的制冷机和蓄冷装置。虽然，运行费用低，但设备投资高、蓄
冰蓄冷空调系统原理及应用 1、冰蓄冷空调系统原理及主要特点 冰蓄冷空调技术就是在夜间低电价时段(同时也是空调负荷很低的时间)采用电制冷机组制冷，将水在专门的蓄冰槽冻结成冰以蓄存冷量；在白天的高电价时段(同时也是空调负荷高峰时间)停开制冷机组，直接将蓄冰槽的冷能释放出来，满足空调用冷的需要。因为制冰、融冰转换损失的能量很小，而夜间制冷因气温较低可使效率更高，完全可以弥补蓄冰的冷能损失。 冰蓄冷空调系统具有以下主要特点： (1)利用低谷段电力，具有平衡峰谷用电负荷，缓解电力供应紧； (2)冰水主机的容量减少，节省增容费用； (3)总用电设施容量减少，可减少基本电费支出； (4)利用低谷段电价的优惠可减少运行电费； (5)冰水温可低至1～4℃，减少空调设备风管的费用； (6)冷却水泵、冷冻水泵、冷却塔容量减少； (7)电力高压侧及低压侧设备容量减少； (8)室相对湿度低，冷却速度快，舒适性好； (9)制冷设备经常在设计工作点上平衡运行，效率高，机器损耗小； (10)充分利用24h有效时间，减少了能量的间歇耗损；
(11)充分利用夜间气温变化，提高机组产冷量； (12)投资费用与常规空调相当，经济效益佳。 冰蓄冷空调技术在我国的应用将成为不可逆转的趋势。当然它也有一些缺点，如增加蓄冷池、水泵的输送能耗及增加蓄冷池等设备的冷量损失等。 2系统的组成及制冰方式分类 2.1系统组成 冰蓄冷空调系统一般由制冷机组、蓄冷设备(或蓄水池)、辅助设备及设备之间的连接、调节控制装置等组成。冰蓄冷空调系统设计种类多种多样，无论采用哪种形式，其最终的目的是为建筑物提供一个舒适的环境。另外，系统还应达到能源最佳使用效率，节省运转电费，为用户提供一个安全可靠的冰蓄冷空调系统。 2.2制冰方式分类 根据制冰方式的不同，冰蓄冷可以分为静态制冰、动态制冰两大类。此外还有一些特殊的制冰结冰，冰本身始终处于相对静止状态，这一类制冰方式包括冰盘管式、封装式等多种具体形式。动态制冰方式在制冰过程中有冰晶、冰浆生成，且处于运动状态。每一种制冰具体形式都有其自身的特点和适用的场合。 3运行策略与自动控制 3.1运行策略
1、水蓄冷空调原理 水蓄冷技术是将夜间电网多余的谷段电力与水的显热相结合来蓄冷，并在白天用电高峰时段使用蓄藏的低温冷冻水提供空调用冷。即空调主机晚上谷段电价制冷通过蓄冷槽蓄冷，高峰电价时段空调主机尽量不开机，为电网“移峰填谷”而节约电费支出。 2、实施目的 通过实施水蓄冷空调工程，取得国家电力部门的相关优惠电价政策（见下表），在实际的“谷制峰用”中，节约大量的空调电费，降低贵公司的运行成本。 大工业用电峰谷电价表 从2005年6月1日抄见电量起执行
二、电力优惠政策 针对广东省目前电力供求紧张的形势，为充分运用电价政策引导电力用户移峰填谷，缓解电力供求矛盾，根据国家有关电价政策，结合我省实际，施行了分时段的电价，常规空调其电价为：高峰段1.0189元/度，平段0.6526元/度，谷段0.3368元/度。 3、水蓄冷中央空调的优点 采用蓄冷空调系统后，可以将原常规系统中设计运行8小时或10小时的制冷机组压缩容量35-45%，在电网后半夜低谷时间（低电价）开机，将冷量以冷冻水的方式蓄存起来，在电网高峰用电（高价电）时间内，制冷机组停机或者满足部分空调负荷，其余部分用蓄存的冷量来满足，从而达到"削峰填谷"，均衡用电及降低电力设备容量的目的。水蓄冷空调具有以下优点： A、节省新装用户的空调系统初投资 （1）节省空调制冷系统投资
制冷系统（包括冷却塔等辅机）的容量按日平均负荷选择即可，无需再按冷耗峰值配制。用于宾馆、公寓，机电设施容量减少20-30%，用于办公楼、大厦及单班制企业，减少50-60%。所节省的基建投资及电力增容费，足以补偿蓄冷设施之所需并有较大结余。（湖北省中医 医院采取3台1300KW冷水机组满足住院4.3万平米的 面积，比原设计减少一台1300KW冷水机组 （2）节省电力投资 设备容量减少，所需输电和变电设备的容量也相应减少，电力报装费用及电力设备投资降低。 实现“小马拉大车”，在扩建面积不大的建筑中，可不增设主机，仅增设空调末段设备，即可保证新建建筑的空调功能和要求。 B、节省空调系统运行电费 （1）我国现已实行峰谷用电分时计费，高峰时段与下半夜电价比为3-5∶1（湖北峰谷差为3.75∶1,签定协议后，电力公司与用户方签署备忘录保证优惠电价和优先供电），谷制峰用，充分利用夜间低谷电，节省大量运行电费（湖北武汉市中商广场一年可节约空调运行费用70万元）。 C、节省空调系统运行电量 （1）夜间气温较低，制冷单耗随之下降6-8%
一、空调管路系统的设计原则 空调管路系统设计主要原则如下： 1．空调管路系统应具备足够的输送能力，例如，在中央空调系统中通过水系统来确保渡过每台空调机组或风机盘管空调器的循环水量达到设计流量，以确保机组的正常运行；又如，在蒸汽型吸收式冷水机组中通过蒸汽系统来确保吸收式冷水机组所需要的热能动力。 2．合理布置管道：管道的布置要尽可能地选用同程式系统，虽然初投资略有增加，但易于保持环路的水力稳定性；若采用异程系统时，设计中应注意各支管间的压力平衡问题。 3．确定系统的管径时，应保证能输送设计流量，并使阻力损失和水流噪声小，以获得经济合理的效果。众所周知，管径大则投资多，但流动阻力小，循环水泵的耗电量就小，使运行费用降低，因此，应当确定一种能使投资和运行费用之和为最低的管径。同时，设计中要杜绝大流量小温差问题，这是管路系统设计的经济原则。 4．在设计中，应进行严格的水力计算，以确保各个环路之间符合水力平衡要求，使空调水系统在实际运行中有良好的水力工况和热力工况。 5．空调管路系统应满足中央空调部分负荷运行时的调节要求； 6．空调管路系统设计中要尽可能多地采用节能技术措施； 7．管路系统选用的管材、配件要符合有关的规范要求； 8．管路系统设计中要注意便于维修管理，操作、调节方便。 二、管路系统的管材 管路系统的管材的选择可参照下表选用：
三、供回水总管上的旁通阀与压差旁通阀的选择 在变水量水系统中，为了保证流经冷水机组中蒸发器的冷冻水流量恒定，在多台冷水机组的供回水总管上设一条旁通管。旁通管上安有压差控制的旁通调节阀。旁通管的最大设计流量按一台冷水机组的冷冻水水量确定，旁通管管径直接按冷冻水管最大允许流速选择，不应未经计算就选择与旁通阀相同规格的管径。 当空调水系统采用国产ZAPB、ZAPC型电动调节阀作为旁通阀，末端设备管段的阻力为0.2MPa时，对应不同冷量冷水机组旁通阀的通径，可按下表选用： 冷冻水压差旁通系统的选择计算 在冷冻水循环系统设计中，为方便控制，节约能量，常使用变流量控制。因为冷水机组为运行稳定，防止结冻，一般要求冷冻水流量不变，为了协调这一对矛盾，工程上常使用冷冻水压差旁通系统以保证在末端变流量的情况下，冷水机组侧流量不变。系统图如图一。
大型中央空调冷却水系统详解空调的最终目的：从房间内取热，向环境放热。 最终的散热方式有哪些呢？一种我们可以采用风冷式，就是说用风机把这个能量直接吹散；还有一种就是利用冷却水系统把从其产生的热量带到冷却塔再散发给环境。 由于水的比热要比空气大的，所以在中央空调内水冷式用的是比较多的。 先介绍一下冷却水系统组成。冷却水系统由冷凝器、冷却水泵、冷却塔、除污器、补水系统、压力表、温度计、阀门等附件组成。
冷却水系统的形式有哪些呢？首先我们可以设置直流式的供水系统，直流式供水系统的冷却水系统一般采用的是天然冷源，比如我们江河湖海的水，都可以作为我们的天然冷源。 天然能源的使用，一般会受到我们地理位置、环境能源特点的限制，所以常用的呢还是我们的循环式的供水系统。在循环式的供水系统中，我们用的水源是我们的城市供水，也就是我们的自来水。
在冷却水系统中，一个主要设备就是冷却塔。 冷却塔的工作原理和它的作用。在冷却塔中，高温冷却水由进水管进入，由喷嘴淋下，降温后落入地池（中间黑色部分）；干燥空气由进风窗进入由下向上和水接触，由顶部风机排出，变为潮湿空气，并带走冷却水中热量。 冷却塔的类型一般有两种。第一种就是自然通风的冷却塔，那么自然通风的冷却塔是什么样子呢？我们看一下，这是一个喷泉，如果我们把这个喷泉和我们的空调系统连接，那么喷泉在喷水的过程中，就可以实现自然通风的降温。
但是，这种自然通风的降温的效果却并不是最好的，所以我们常用的冷却塔形式是机械通风的冷却塔，且通风的冷却塔它又分为逆流和横流。 逆流式的这个系统，一般它的汽水流动是逆向的交换，水从上部流下，空气从下部向上运动，然后从顶部的风机排出。由于汽水是逆向流动，那么他们的热式交换效果是比较好的。
深圳市信义玻璃厂中央空调系统 技 术 经 济 分 析 深圳市安朗节能有限公司 2010年9月
目录 一、空调系统的特点 (2) 1.水蓄冷空调系统特点 (2) 2.常规电制冷冷水机组系统特点 (3) 3.风冷热泵系统特点 (3) 二、项目概况及经济技术条件 (5) 1.项目概况 (5) 2.电力政策 (5) 三、项目空调系统初期投资分析 (6) 1.常规电制冷+风冷热泵系统 (6) 2.水蓄冷系统初投资 (6) 四、项目空调系统机房运行费用分析 (7) 1.运行策略分析 (7) 2.运行费用计算 (8) 五、经济性分析 (9)
目前，本工程中央空调系统采用的是较为普遍的常规电制冷机组与风冷模块机供冷，虽然该系统十分简单，容易操作，但从其运行情况来看，却存在不节能，运行费用高，效果不好等缺点，现在根据甲方要求，对该系统进行改造，从而达到解决以上问题的目的，根据深圳市的电价政策等措施，推荐采用水蓄冷中央空调系统。 一、空调系统的特点 1.水蓄冷空调系统特点 水蓄冷空调是利用夜间低谷荷电力制冷储存在蓄能装置中，白天将所储存冷量释放出来，减少电网高峰时段空调用电负荷及空调系统装机容量，它代表着当今世界中央空调的先进水平，预示着中央空调的发展方向，有如下优点： a.利用蓄能技术移峰填谷，平衡电网负荷，提高电厂发电设备的利用率， 降低电厂电网的运行成本，节约电厂、电网的基础建设投入。 b.减少冷水机组容量，降低主机一次性投资；总用电负荷少，减少配电 容量与配电设施费。利用峰谷荷电价差，大大减少空调年运行费。c.使用灵活，过渡季节、节假日或者下班后部分办公室使用空调可由蓄 冷槽提供，无需开主机，节能效果明显。具有应急功能，提高空调系统的可靠性。 d.启动时间短，只需15-20分钟即可达到所需温度，而常规系统则需1 小时左右。 e.可实现大温差低温送风变风量空调系统，缩小送水（风）管的管径，
目录 摘要 (2) 前言 (2) 1.设计准备 (3) 1.1设计内容与要求 (3) 1.2设计思路 (4) 1.3 具体设计及实现功能 (4) 2.系统报警记录与参数设置 (4) 2.1 报警定义设置 (4) 2.1.1 冷却塔储水容量的报警定义设置 (4) 2.1.2 冷却塔出水温度报警定义的设置 (5) 2.2报警显示的设置 (6) 2.3报警数据的设置 (7) 2.4报警参数设置 (9) 3.历史数据报表和历史曲线的设置 (10) 3.1历史数据报表的设置 (10) 3.2 历史曲线的设置 (11) 4.运行与调试 (14) 4.1 系统运行 (14) 4.2 系统调试 (14) 4.2.1调试中出现的问题 (14) 4.2.2 解决方案 (14) 5.设计总结 (15) 参考文献 (16) 答谢 (17) 附录 (18)
基于MCGS中央空调冷却水循环系统演示 摘要冷却水循环系统是中央空调系统中的重要组成部件，它直接影响到中央空调供冷、供热功能的实现效果，所以对它准确的测试与处理要求很高。 本设计研究了基于MCGS组态环境在中央空调冷却水循环系统中得应用。利用组态软件MCGS设计了冷却水循环系统监控界面，提供了直观、清晰、准确的冷却水循环系统的运行状态，进而为控制运行、维修和故障诊断提供了多方面的可能性，充分提高了系统的工作效率。 关键词中央空调、冷却水循环、MCGS Abstract The cooling water circulation system is a key component in the central air conditioning system, it directly affects the central air-conditioning cooling and heating function to achieve the effect, so it is accurate testing and demanding. This design study Based on MCGS environment have central air-conditioning cooling water circulation system applications. Configuration software MCGS design of the cooling water circulation system monitoring interface provides an intuitive, clear, accurate operational status of the cooling water circulation system, and thus provide a wide range of possibilities for the control of the operation, maintenance and troubleshooting to fully enhance the system efficiency. Key words central air conditioning, cooling water circulation, MCGS 前言
空调冷却水水质标准DB31/T143-94 工业冷却水水质规GB50050-2007
SO 4 2-+Cl-mg/l ≤2500 硅酸（以SiO 2 计）mg/l ≤175 Mg2+×SiO 2 (Mg2+以CaCO 3计) mg/l PH≤8.5≤5000 游离氯mg/l 循环回水总管处0.2～1.0 NH 3 -N mg/l 铜合金换热设备≤1 ≤10 石油类mg/l 非炼油企业≤5 炼油企业≤10 COD Cr mg/l ≤100 中央空调冷却水 中央空调冷却水处理 中央空调系统通过冷冻水循环、制冷剂循环和冷却水循环。冷却水多为开放式系统，冷冻水与采暖水为封闭式。目前，高层建筑或封闭式厂房的冷冻水与采暖水多为同一系统，在夏季走冷冻水，在冬季走采暖水。
图表1循环水流程图 中央空调水系统的用水通常分为两类，即未经过任何处理的自来水和软化水。水中对设备主要产生影响的因素分别为硬度、碱度、微生物、pH值、Cl-、氧含量等。自来水因地区不同而水质变化较大，在水的循环过程中，硬度和碱度是造成结垢的主要因素，而Cl-、低pH、溶解氧、生物粘泥是造成腐蚀的罪魁祸首。冷却塔管理 开放式冷却塔从空气吸入灰尘、泥土、烟灰、有机物碎片和其它各种各样的物质。进入冷却塔中的空气中的颗粒物会被冷却水洗涤下来，进入循环水中，并逐渐浓缩。冷却塔周围的空气环境严重影响冷却水的质量，比如土建、风向、空气污染程度等，因此,做好冷却塔的管理非常重要,做好定期的清扫工作。如果灰尘比较大，就需要循环水的旁滤处理，进行水质净化。 小资料：每立方厘米中含有100,000个以上的颗粒物，在大城市附近是很正常的。Clive Broadbent在1992年ASHRAE（美国取暖、制冷和空调工程师协会）年会上报道，“一座200冷吨的冷却塔在一个季节，从空气和补加水中吸收的颗粒物在600磅以上”（ASHRAE手册，1996）。 结垢控制---中央空调主机（蒸发器、冷凝器管理）管理 由于冷却塔水的蒸发，水不断浓缩，水质矿物质含量逐渐增多，结垢倾向加大，可能会造成空调主机热交换效率下降，日常表现为：主机开机后，在短时间温度不能降低到适宜温度；主机的工作时间延长，开机台数增多；主机报警等故障。因此，需要对主机定期的清洗。 另外一个重要问题，就是换热器泄露，造成主机严重故障。如果主机换热器表面结垢，这就为水中微生物的附着创造了条件，一些厌氧菌会产生硫酸或盐酸，在氯离子Cl-的作用下，在换热器的表面部位，由慢慢地腐蚀逐渐变为加速腐蚀，造成设备泄露，换热器报废。水中细菌、微生物含量以及水的浊度，是控制腐