中央空调系统水泵设计的若干问题
1 引言
随着我国经济的持续发展，中央空调在商业和民用建筑中越来越普及，其能耗在社会总能耗中所占比例也在不断上升。暖通空调系统耗能约占建筑总能耗的65%左右，而在中央空调系统中，水泵作为为整个水循环提供动力的装置，其耗电量在空调系统耗电量中又占有相当的比重，因此，水泵的合理选择和匹配，是空调水系统正常运行调节、实现节能的关键。水泵的选择主要是依据空调系统所需的流量和扬程等来确定的，但在设计过程中，经常会出现水泵设计失误的问题，本文对中央空调系统水泵设计的一些问题进行探讨。
2 合理选择水泵的扬程
空调系统中的水泵总是与特定的管路相连，其工作状态点由水泵的性能曲线与管路的特性曲线共同决定（见图1）。
在设计空调水系统时应进行必要的水力计算，根据设计流量计算出在该流量下管路的阻力，以确保选用水泵的扬程合理。在对流量和扬程乘以一定的安全裕量后，进行水泵的选择。有些设计人员未进行设计计算，认为扬程大一些保险，或因选不到合适型号的泵而选用扬程过大的泵，导致所选择的水泵不能满足要求，或者造成运行费用增加，甚至水泵不能正常工作，对此我们进行如下分析：
如图2，曲线I为管路的特性曲线，流量Q a是系统设计流量，在此流量下，管路的阻力为Ha，即水泵的扬程为H a，应选用性能曲线如图中曲线1所示的水泵，使工作点落在水泵性能曲线1和管路特性曲线I的交点A上。但若未进行水力计算或为求保险而使所选水泵扬程过大，实际选用了额定流量为Q a，扬程为H c的性能曲线为2的水泵的话，若不对管路进行调节，则水泵的工作点将移至曲线2和I的交点B处，则此时系统中的水流量将大于设计流量Q a，达到Q b，系统中出现大流量小温差的工作情况，且由于泵2的扬程大于泵1。其所配电机功率也大，使得能源消耗增多，运行不经济。如某工程，设计选用离心冷冻机一台，水流量为181 m3/h，配用两台循环水泵，一用一备，计算得设计流量下系统最大阻力为24m水柱高度，若采用上海凯泉KQL系列单级立式离心泵的话，可选用KQL150/300-22
/4型（水泵参数见表1），由管路特性曲线和水泵性能曲线可知：水泵的工作点将为流量19 0m3/h，扬程27m，水泵轴功率19KW；但若认为扬程大些保险而选用KQL150/400-45/4（水泵参数见表1），则作图可知：水泵的工作点为流量250 m3/h，扬程46m，水泵轴功率44K W，从水泵轴功率的对比可以看出，两者耗电量相差甚远。
对已配置好电动机的水泵来说，其电动机额定功率是一定的，轴功率随着水泵的工作状态点的变化而变化，当流量大于额定流量时，就会出现水泵轴功率大于电动机的额定功率，也就是电动机过载的情况，当然，水泵厂为水泵配置电动机会适当考虑过载的问题，配置的电动机会大一些，但是，当流量增大很多，过载严重的时候，同样可能出现损坏电动机的情况。
为了保证流量等于设计流量Q a，则应改变管路的特性曲线，通过关小水泵出口的阀门，使管路特性曲线由I变为II，使水泵的工作点落在曲线2和II的交点C处，此时流量Q c=Q ，扬程H c>H a，这种做法可以使系统流量满足要求，且电动机不发生过载现象。根据泵的a
轴功率N=γQH/η（式中N为泵的轴功率W，γ为输送液体的容重N/m3, Q为流量m3/S，H 为扬程m，η为效率），水泵的一部分功率由于阀门的节流阻力ΔH=Hc-Ha而浪费，加大了能量的损失，这是非常不经济的。同样以上例来说明，如果选用了KQL150/400-45/4型水泵，为使流量保持设计流量181 m3/h，则应通过调节阀门改变管路特性曲线，使水泵的工作点落在流量181 m3/h，扬程51m的点上，此时水泵轴功率为34W，阀门上消耗的阻力为51-2 4=27m，能量浪费严重。
另外，由于国产阀门调节性能较差，很难平稳地调节水泵的扬程。有可能出现阀门开大一些，电动机就过载，而关小一些流量就不够的情况。
3 冬夏季水泵的选取
很多空调设计都是冬夏两用的，即随着季节的变化，为盘管供应冷水或热水。冬季热负荷一般比夏季冷负荷小，且空调水系统供回水温差夏季一般取5℃，冬季取10℃，根据空调水系统循环流量计算公式G=0.86Q/ΔT（式中Q为空调负荷KW，ΔT为水系统温差℃，G为水系统循环流量m3/h），则夏季空调循环水流量将是冬季的2-3倍。假设冬季流量为夏季流量的1/3，系统设计采用双管制系统，即管路特性曲线冬夏季是一致的，由H=SQ2，得到H
/H2=Q12/ Q22，则冬季水泵流量为夏季的1/3，扬程为夏季的1/9。如用同一组定速泵则只能1
通过关小阀门的方法使系统正常运行，如图3所示，为保证冬季的流量，则应将管路特性曲线由夏季的I调整为冬季的II，这必然浪费大量的电能。为节约能源，可考虑设计两组定速泵分别供冬夏季使用，也可采用调速泵的运行方式。如果设计中冬季用泵和夏季用泵分别设置,并联运行，冬季工况运行低扬程泵，将获得显著的节能效果。如某大厦冬夏季计算负
荷分别为840KW和1002KW，循环水温度夏季为7/12℃，冬季为60/50℃，循环水量夏季1 80 m3/h，冬季80 m3/h，夏季最不利环路损失为230KPa，根据公式H1/H2=Q12/ Q22，可得冬季的最大损失为45.4 KPa，现采用两种设计方案：方案一是冬夏季不同负荷及部分负荷时共用循环水泵，采用三台KQL100/150-11/2型号泵（水泵参数见表2），夏季两用一备，冬季运行时只需一台泵的流量就能满足要求，而水泵的扬程远大于实际所需的压头，只能靠关小阀门来消耗掉。方案二是冬夏季分设不同的水泵并联，采用阀门切换，此工程冬季用泵可选择KQL80/90-2.2/2型号泵（水泵参数见表2）三台，两用一备。
设空调系统全年冬季运行时间为600小时，若采用方案一，则整个冬季水泵运行耗电为11×600=6600KW·h，方案二为2.2×2×600=2640 KW·h，两者相差3960 KW·h，设电价为0. 90元/ KW·h，则一年的运行费用将节省3564元。可见，冬季选用小流量，低扬程的循环水泵可降低耗电量，节省运行费用，但冬夏季采用两组循环泵或采用调速泵会增加初投资，因此，实际空调水系统泵组方案的选择要根据实际条件通过综合经济比较确定，一般回收年限以2-3年为宜。除分设泵组及采用调速泵的方案外，文献4还提出可通过计算，将水泵内的叶轮经车床进行精确切割。从而改变水泵的性能特性，因此，还可根据冬夏季的工况不同而采用直径不等的两套叶轮运行以解决冬夏季对水泵要求不同的问题。
4 多台水泵并联的设计与运行
一般工程项目中配置的冷水机组都在2至4台之间，对于规模很大的工程项目，甚至需要5台以上的冷水机组并联工作。制冷站内的主机与水泵的匹配一般来说是一机对一泵，以保证冷水机组的水流量及正常运行，因此，目前我国空调水系统大多为有2台或2台以上水泵并联的定流量系统或一次泵变流量系统。空调设计时，都是按最大负荷情况来进行设备选择以保证最不利情况时的需要。在实际运行中，空调负荷变化很大，不仅随季节变化，而且一天24小时都在变，绝大多数时间空调设备是在低于额定值情况下运行，设计的高峰负荷出现的时间很短，也就是说，空调水系统经常只有部分水泵工作，或只有单台水泵工作，这将引起水泵的轴功率也发生较大的变化，甚至会造成水泵电动机过载，如图4所示。
图4为三台相同型号的水泵并联工作的情况，曲线1为单台泵工作时的性能曲线，曲线2为两台泵并联工作时的性能曲线，曲线3为三台泵并联工作时的性能曲线。管路的特性曲线如图I示，在设计流量下，水泵的工作点为曲线3和I的交点A，此时系统流量为设计流量为3Q0，扬程为H0，每台水泵都在额定流量Q0，额定扬程H0下工作。假如停掉一台泵而不对管路进行调整的话，这时水泵的工作点沿曲线I下降至与曲线2的交点B处，由图可知，此时系统的流量将大于两台泵的额定流量2Q0，出现过载；如果再停一台水泵，只剩一台水泵运行的话，工作点再下降至C点，过载情况将更加严重。因此，水泵的运行人员应在停掉一台机后，将水泵出口阀关小一些，即增大管路的阻抗，使管路特性曲线由I变为II，在单台泵运行时，将阀门再关小一些，使管路特性曲线更陡，变为III，让水泵工作在额定流量下。相对于国产水泵而言，进口水泵配置的电动机普遍小一些，一旦流量大于额定流量，极易损坏电动机，因此，对于水泵运行人员来说，了解水泵并联特性并正确操作是非常重要的。
在设计过程中还应注意并联工作水泵的性能曲线，平坦型特性曲线的水泵，其扬程发生很小的变化就会引起很大的流量变化，从而引起水泵轴功率很大的变化。如图5所示，泵1和泵2的额定流量和额定扬程都相同，但泵2的性能曲线较泵1平坦，曲线11和22分别表示两台泵1和两台泵2并联工作时的情况。在2台泵并联运行时，水泵的工作点的扬程与流量相同，但在一台泵工作时，泵1的流量变化为ΔQ1，泵2的流量变化为ΔQ2，从图中容易看出，ΔQ1<ΔQ2，即泵2过载的情况更加严重。因此在选择并联水泵时，除要注意设计工况时的性能参数外，还应重视水泵的性能，尽量选择性能曲线陡的水泵并联工作。
5 正确选择水泵的安装位置
空调水系统中，水泵的安装方式通常有压出式和吸入式两种。见图6和图7，吸入式水系统是高层建筑常用的空调水系统方式，其特点是能减小制冷机蒸发器及冷凝器承受的压
力，因而被广泛采用。但吸入式系统并不适用于所有情况，如某工程建筑高度为20m，冷热水机组布置在一楼，冷却塔及膨胀水箱布置在屋顶，采用图6所示的吸入式系统，因冷冻水、冷却水系统静压仅20m，而冷凝器、蒸发器的阻力损失为14~18m，加上管道系统的阻力，导致循环水泵吸入口处出现负压，从而产生气蚀和水击现象，系统不能正常运行。将吸入式系统改为压出式系统后，水系统恢复正常。
普通的制冷机的蒸发器和冷凝器工作压力一般为1MPa，笔者认为，静压小于50米的空调水系统采用压出式系统方式较合理，不会造成蒸发器和冷凝器承压过大，也不会产生气蚀，当空调水系统静压大于50米时，则采用吸入式水系统以降低系统工作压力。
6 结论
6.1 在设计空调水系统时应进行必要的水力计算，确保选用水泵的扬程合理。对水泵扬程的选取不能认为越大越保险，而要重视运行的经济性，避免随意加大扬程。
6.2要重视中央空调循环水流量变化的特点，在夏季与冬季水量变化很大时，采用分设循环水泵方案，或用调速水泵，或采用直径不等的两套叶轮，以节约能源，保证系统可靠高效运行。
6.3 在循环水泵采用并联运行方式时，选择水泵一定要按管路特性与水泵并联特性曲线进行选型计算。选型时，除应注意水泵在设计工况时的性能参数外，还应关注水泵的特性曲线，尽量选择特性曲线陡的水泵并联工作。运行人员应注意工况转换时对阀门的调节。
6.4 在设计中，应根据空调水系统的静压值，合理选用压出式或吸入式系统。
参考文献：
（1）赵贤兵，李芳芹，李永存，空调循环水泵合理
南京地铁冷水机组选择与全寿命周期费用分析
一、项目背景
南京地铁南北线一期工程项目南起小行，北至迈皋桥，是南京市快速轨道交通路网的骨干线路。线路全长16.90公里，设有13座车站，其中地下车站8座、高架及地面车站5座。
本工程8座地下车站均设有空调通风系统。车站冷冻机房一般布置在车站地下一层或地下二层。冷冻机房内设有水冷螺杆式冷水机组、清水泵等设备，为车站公共区及设备管理用房提供空调冷源。
本工程每座地下车站设一至两个冷冻机房，每个冷冻机房内设有两至三台水冷螺杆式冷水机组。按照有关规定，对8座地下车站内的34台水冷螺杆式冷水机组采用国内公开招标的方式进行采购。
从地铁工程运营角度考虑，在冷水机组选型参数基本确定的情况下，进行设备全寿命周期费用分析是选择冷水机组的关键所在。
二、全寿命周期费用分析
设备的寿命周期包含物理寿命、折旧寿命、技术寿命、经济寿命等，本文讨论的全寿命周期，更多地是考虑设备的经济寿命，即指设备从开始使用到再继续使用在经济上已不合理为止的全部时间。
冷水机组的全寿命周期费用由冷水机组设备投资及其使用费用组成。设备投资包括冷水机组供货价格、安装费等；设备使用费包括冷水机组能耗费、维修保养费、人员工资等。
我们用价值工程为主的方法研究冷水机组选择与全寿命周期费用的关系。价值工程是着重功能分析，力求以最低的全寿命周期费用，可靠地实现对象的必要功能的有组织的创造性活动。
价值工程的基本表达式为V=F/C，其中V代表价值，F代表功能，C代表成本，即全寿命周期费用。冷水机组选择的价值取向应是合理的功能配置、经济的全寿命周期费用下价值的提升。考虑到设备投资是通过市场公平竞争确定，冷水机组选择的价值工程分析的主要思路放在确定合理功能，追求冷水机组使用费的降低上，特别是其能耗费用。
三、冷水机组能耗费用分析
1．根据南京地铁南北线一期工程空调通风初步设计文件可知：
（1）、远期高峰全线总设计计算冷量为20478kW；
（2）、空调最小新风工况的室外空气焓：h≥70kJ/kg；空调全新风工况的室外空气焓：5 4kJ/kg≤h≤70kJ/kg；
（3）、远期、中期、近期最小新风工况全线日平均单位小时冷负荷分别为：12287kW、8191Kw、6143Kw;
（4）、远期、中期、近期全新风工况全线日平均单位小时冷负荷分别为：5369kW、35 80kW、2685 kW；
（5）、冷水机组远期、中期、近期运行工况分别为：7年、10年、8年。
2、冷水机组的电耗及电费
查阅《南京气象统计资料》可知：在每日5：00-23：00（列车通行时间）内，全年最小新风工况为997小时、全新风工况为1209小时，则冷水机组年运行时间为2206小时且大部分时间冷水机组在部分负荷工况下运行。若参照ARI550-98关于“冷水机组在部分负荷工况条件下的制冷性能系数综合指标IPLV值（kW/kW）”即IPLV=0.01A+0.42B+0.45C+0.12D，其中A、B、C、D分别为冷水机组在100%、75%、50%、25%负荷运行时的COP值（kW/ kW)，并假设冷水机组的IPLV值为5.844（本项目投标文件所提供的IPLV值的算术平均值）、经济寿命为25年、电价为0.6元/kW.h，则冷水机组在经济寿命期内的电耗为：[（12287×997+5369×1209）×7+（8191×997+3580×1209）×10+（6143×997+2685×1209）×8]÷5.844=331101178÷5.844=56656601(Kw.h)
冷水机组在经济寿命期内的运行电费为：56656601×0.6=33993960(元)。
3、蒸发器、冷凝器水阻电耗及电费
蒸发器、冷凝器水阻电耗N=（L1×H1+L1×H2）÷(3600×ηs)(kW)。其中L1、L2分别为蒸发器、冷凝器的水流量，单位为m3/h；H1、H2分别为蒸发器、冷凝器的水阻力，单位为Kpa；ηs为水泵机组的效率。经计算，本项目投标文件所提供的蒸发器、冷凝器水阻电耗的综合算术平均值约为175kW。因本工程空调冷冻水、冷却水系统均为定流量，则蒸发器、冷凝器水阻在冷水机组经济寿命期内的电耗为：175×2206×25=9651250(kW.h) 运行电费为：9651250×0.6=5790750（元）。
4、冷水机组能耗费用与其初投资比较
通过上述计算，冷水机组在其经济寿命期内的能耗费用为：33993960+5790750=397847 10（元）。本项目冷水机组的投标报价算术平均值为1658万元，则冷水机组在经济寿命期内的运行电费约为其初投资的2.4倍（39784710÷16580000=2.4）。
由此可见，冷水机组选择应充分重视冷水机组在其经济寿命期内的能耗费用，尤其是与能耗费用紧密相关的机组IPLV值。若机组IPLV数值提高0.1，则其节约的能耗费用约为其初投资的3.45%[（33993960-33993960×5.844/5.944）÷16580000=0.0345]。
四、南京地铁冷水机组的选择办法
南京地铁南北线一期工程冷水机组的选择兼顾了功能与成本相关的诸多因素，遵循“公平、公正、科学、择优”的原则，采用综合评估法，选择能够最大限度满足招标要求、并能圆满地履行合同、对买方最为有利的投标人。力求做到合理的功能配置、经济的全寿命周期费用下价值的提升。
在冷水机组的功能方面，评价的主要因素有：
1、设计合理、机组可靠性高。“安全可靠、功能合理、技术先进、经济实用”是南京城市快速轨道交通干线的总体目标，作为地铁环控系统的主要设备--冷水机组的选择必须服从这一总体目标。
2、合格的制冷量。本项目招标文件要求：机组在名义工况的实测制冷量不小于投标人
提供的机组在名义工况制冷量，并对机组制冷量测试办法及测试不合格所采取的措施作了详细规定。
3、配置优良、结构紧凑。性能可靠的冷水机组必须有优良的配置保障，本项目招标文件对冷水机组主要零部件配置，尤其对冷水机组的核心部件--压缩机总成配置均有比较明确的要求。由于冷水机组均设于车站地下一层或地下二层，空间小，搬运困难，故要求所选冷水机组必须结构紧凑、可维护性好。
4、良好的部分负荷调节性能。鉴于地铁车站客流量不断变化，冷水机组大多数时间为部分负荷运行，要求冷水机组具有较宽广的冷量调节范围，且应采取一定的技术措施，以有利于部分负荷运行COP值的提高和有利于压缩机之间的互为备用。
5、先进的控制系统。从地铁工程运营业员管理的角度出发，控制系统除保障冷水机组自身安全、高效运行外，还必须操作简便并能与智能化管理系统兼容，以便对机组进行远距离监视和控制。
6、机组噪声低、使用寿命长。
在冷水机组的成本方面，评价的主要因素有：
1、投标报价及其合理性分析。最适合的报价应符合“价格=成本+合理偏低利润”的原则。
2、较高的机组COP值、IPLV值。通过冷水机组的能耗费用分析与比较，对机组COP 值、IPLV值引起足够重视是非常必要的。
3、较小的蒸发器、冷凝器水阻。过大的蒸发器、冷凝器水阻不仅会增加环控系统的运行费用，也会使与冷水机组配套的清水泵选型参数增大，导致清水泵投资增加。
4、较低的设备维修保养费用。这就要求冷水机组特别是其主要零部件，如压缩机等必须性能稳定、可靠性高、使用寿命长、维修方便且费用低。
在本项目整个招标过程中，值得研究和探讨的问题如下：
1、由于国内尚无权威机构对地铁环境中冷水机组制冷性能系数综合指标IPLV值的计算方法作出规定，本项目冷水机组能耗分析采用了美国ARI550-98标准中IPLV值的计算方法，其中机组在部分负荷的运行时间占机组全年运行时间的百分比数值还有待进一步调研和验证。
2、由于本项目投标人的心态不同，在其投标文件中提供的重要参数，如机组COP值、IPLV值、蒸发器、冷凝器水阻等数据的真实性、权威性均需进一步研究确诊。
五、结语
上述分析是本人的工作心得，但愿能对现在或将来选用类似设备的业主提供一点借鉴和参考，也提请广大空调制冷设备商能加强技术投入，在设备性能、可靠性上多下功夫，开发出更多、更好的功能配置合理、全寿命周期费用经济的空调制冷设备。
中央空调循环水泵选择方法介绍 一问题的提出 在中央空调系统中，循环水泵夏季输送冷冻水，冬季输送热水至空调末端装置。工程设计应按照空调系统水流量和系统阻力选择性能良好的水泵。有关暖通空调设计手册都有详细设计计算方法。问题在于实际工程设计时，某些工程师未按照计算方法进行设计计算，而是凭经验想当然，对系统以及某些空调设备、配件等新产品缺乏认真研究，结果导致所选择的水泵不能满足要求，或者造成运行费用增加，甚至水泵不能正常工作，这不得不引起空调设计者的高度重视。 二理论分析 空调系统水流量的大小由负荷及供回水温差确定，系统阻力通过水力计算求得。按流量和阻力选择的水泵，运行时应处于高效区，其工作点为水泵性能曲线和管路特性曲线的交点，如图1中A点。而工程中选择的水泵常常出现两种不正常情况。 1)设计时比较保守，水系统实际流速取值较低，估算系统阻力较大，导致选水泵时扬程加 大，使所选择的循环水泵扬程比设计流量下的系统阻力大得多。如图2： 流量QA是系统设计流量，在此流量下水泵扬程为HB即可。实际选择的水泵扬程为HS。为了保证QA，则要改变管路特性，即通过关小水泵进出口的阀门，使管路特性曲线由Ⅰ变为Ⅱ。显然，ΔP=HB-HA完全通过阀门节流，这是非常不经济的，也是工程中需避免出现的情况，如果冬季运行采用同一套泵工作，由于流量变小，节流更严重，就更不经济，甚至造成水泵工作点不稳定。
2)设计过于自信，对空调系统阻力估算偏小，所选泵扬程小于设计流量下系统阻 力。如图3所示： 设计工作点为A，水泵流量为QA，扬程为HA。水泵实际运行时管路特性曲线不是Ⅰ，而是Ⅱ，运行工作点为B，流量QBA，且B点不在水泵高效区。显然这比第一种情况更为不利。解决的唯一办法只能更换水泵。 三工程实例 例1 甲工程为一单体高层建筑，建筑高度29m，泵房设在主楼地下室。设计选用进口开利离心式冷冻机一台，制冷量为1163 kW，配用2台循环水泵，1用1备，水泵参数见表1。 刚开始调试运动时，发现水泵电机电流过大，水泵出水管振动厉害，且有异常声音。水泵扬程仅为0.28MPa，电机电流I=115A。分析原因，为分集水器压差仅为0.13MPa，所选水泵扬程偏大。此时水泵工作点为低扬程大流量，电机严重超载；水泵气蚀严重，管路抖动厉害，声音异常；关小水泵和冷冻机蒸发器进、出口阀门，保证蒸发器进出口要求的压差Δp=(92±5)kPa，使水泵恢复正常工作。此时测试数据如表2（原泵）。 设计工作点为A，水泵流量为QA，扬程为HA。水泵实际运行时管路特性曲线不是Ⅰ，而是Ⅱ，运行工作点为B，流量QBA，且B点不在水泵高效区。显然这比第一种情况更为不利。解决的唯一办法只能更换水泵。三工程实例 例1 甲工程为一单体高层建筑，建筑高度29m，泵房设在主楼地下室。设计选用进口开利离心式冷冻机一台，制冷量为1163 kW，配用2台循环水泵，1用1备，水泵参数见表1。 刚开始调试运动时，发现水泵电机电流过大，水泵出水管振动厉害，且有异常声音。水泵扬程仅为0.28MPa，电机电流I=115A。分析原因，为分集水器压差仅为0.13MPa，所选水泵扬程偏大。此时水泵工作点为低扬程大流量，电机严重超载；水泵气蚀严重，管路抖动厉害，声音异常；关小水泵和冷冻机蒸发器进、出口阀门，保证蒸发器进出口要求的压差Δp=(92±5)kPa，使水泵恢复正常工作。此时测试数据如表2（原泵）。
一、变频多联家用中央空调安装工艺 1、空调系统管道及设备安装 （1）冷媒管安装 1）冷媒管管径大于20mm时，支吊架的间距不应大于1.5m；冷媒管管径小于20mm时，支吊架的间距不应大于1m。 2）铜管切割必须采用专用切割刀具，避免管口产生毛刺。 3）必须保证冷媒管的清洁干燥、需用氮气吹净。 4）为避免空气里杂质对冷媒管的氧化作用，在采用钎焊时应对冷媒管用氮气吹净，使用氮气替换冷媒管的空气。 5）在冷媒管与设备连接时，应对冷媒管进行包扎封盖，防止水份、脏物或灰尘等杂质进入冷媒管。 6）封盖冷媒管可采用未端钎焊的方法或PVC带子包扎的方法。 7）冷媒管必须选用满足JIS标准要求的去氢磷铜无缝管。 8）冷媒管的钎焊方法应采取向下或水平侧向进行，应尽可能避免仰焊。 9）液管和气管端管必须注意装配方向和角度，以免油的回流或积蓄。 10）冷媒管的联接形式可采用扩口联接和法兰联接。 11）冷媒管道的长度不得超过300m。 12）室外机高于室机时最大高度差不得超过50m。 13）室机高于室外机时最大高度差不得超过40m。 14）室机相互之间最大高度差不得超过15m。 15）系统第一级分支距最远室机的最远距离不得超过40m。 （2）室外机的安装 1）有关设备要汇同有关人员共同对设备进行开箱点件，办理移交手续。 2）检查设备在运输过程中是否受到损伤。 3）检查设备尺寸和基础预留尺寸是否相符，确认无误后按土建预留标记对基础标高和中心线进行确认划线。 4）设备二次搬运过程中一定要避免损伤。 5）室外机务必固定牢固，室外机与基础垫橡胶减振，室外机的位置应便于维护。 6）为便于室外机散热及减少噪音传播方向，室外机风扇吹出侧背向建筑立面。 7）室外机的吊装需争取总包及甲方的支持，提供塔吊或室外施工设备。
机房新风系统的设计 1、新风系统定义： 英文名称又叫VMC（CONTROLLED MECHANICAL VENTILATION )的缩写中文翻译为可控式的管道通风系统或者新风系统VMC可控式机械通风设计要求，由风级、管道、送风口和排风口等一个完整的VMC系统，这个系统必须能够让建筑会呼吸，改善室内空气品质，这套系统其功能性和经济性匹配实现最优的方案。适家宜居? 2、新风系统的分类： 单项流新风系统双向流新风系统双向流热交换新风系统 3、新风系统的作用： 目前室内空气比过去来讲逐步恶化，这方面的论述已经越来越多。比较典型的是住宅不良空气在逐步的影响我们的健康，具体归类：病态建筑综合症、SBS、还有建筑有关的疾病BRI，包括老百姓接触的化学药剂装修污染。SBS准确就是住宅越来越严密所延伸的问题，国内也称空调病。BRI更多讲由于建筑应用材料设备不当导致一些延伸问题。世界卫生组织对这个问题已经关注很久，也已经有很多这方面的理论，目前比较好的对室内改善的措施是通风换气。 4、单向流新风系统： 通过一台风机与窗式进风器实现风机启动将室内污浊空气排到室外室内形成负压在外界大气压的作用下室外空气通过窗式进风器进入室内达到空气置换的目的适家宜居? 5、双向流新风系统：
通过两台主机实现两台风机一台将室内的污浊空气强制排出室外另一台则将新鲜空气抽送到室内双向流系统的特点是强制进排空气并且在送风主机前端加装空气过滤系统（选配）达到空气送入室内的清洁? 适家宜居? 6、双向流热回收新风系统： 一台热回收主机实现在北方由于冬天室内外温差较大送入室内的空气温度较低通过热回收主机将室内送向室外的空气与新进的空气进行热量交换以达到节能的目的 7、新风系统的设计原则：? VMC在机房设计原则新鲜空气由配电柜、工作间、服务器机房等洁净区域进入室内，污浊空气由室外等污染区域排除。定义通风风量，确定房间的最小通风量在0.6—1.2次小时，满足日常生活所需要的新鲜空气。国家标准为每人每小时30立方米的新风量。 8、当新风系统遭遇整体家装需注意： ? 1 所有新风均需要走管道所以要考虑吊顶高度和掩藏管道问题； ? 2 新风主机一般要吊挂在室外走廊的吊顶里需预留检修口； ? 3 进风口和排风口要在室内吊顶开洞有顶式和侧式两种可根据装修风格调整。 ??9、新风系统方案的选择 ? 1、没有装修之前的机房如何选择新风系统； ? 2、装修好的机房如何选择新风系统； ? 3、塔楼的通风问题如何解决； ? 4、地下影音室的通风问题如何解决； ? 5、商铺、店面的新风引入。
基于PLC的中央空调水泵变频调速系统设计 摘要 本文针对中央空调的节能问题，对中央空调水泵变频调速系统进行分析及设计。利用可编程控制器、模拟量扩展模块、变频器、温度传感器等代替传统再热量调节系统，实现中央空调水泵的变频调速。通过对空调出口温度进行检测，变频系统实时调节中央空调水泵转速，达到节能目的。采用变频技术控制中央空调水泵，是当前空调系统节能改造的有效途径。 关键词：中央空调，变频调速技术，可编程控制器PLC，PID
目录 1 绪论 (1) 1.1 中央空调变频调速的意义 (1) 1.2 变频调速技术介绍 (1) 1.3 本文的主要工作 (3) 2 系统原理分析及方案设计 (5) 2.1 中央空调结构原理 (5) 2.2 变频调速系统工作原理 (7) 2.3空调变频控制系统的构架 (8) 2.4总体设计方案的确定 (9) 3 系统硬件设计 (11) 3.1 可编程控制器的选型 (11) 3.1.1 可编程控制器概述 (11) 3.1.2 可编程控制器的选型 (12) 3.2 模拟量I/O模块及传感器选型 (14) 3.2.1 模拟量输入模块选型（A/D） (14) 3.2.2 模拟量输出模块选型（D/A） (17) 3.2.3 温度传感器选型 (18) 3.3 变频器的选型及参数设置 (20) 3.3.1 变频器的选型 (20) 3.3.1 变频器的参数设置 (21) 3.4 总体电路图 (23) 4 系统软件设计 (25) 4.1内存变量分配 (25) 4.2 控制系统程序设计 (27) 4.2.1 主程序设计 (27) 4.2.2 PID控制的设计及实现 (31) 4.2.3 冷却水系统循环控制及PID调节程序 (33) 4.2.4 冷冻水系统循环控制及PID调节程序 (37)
第1章系统原理简介 1.1空调系统原理简介 空调系统主要是调节室内空气的冷、热、干、湿，并起净化空气的作用，使人们工作、生活在比较舒适的环境中。空调系统主要由三部分组成：空气调节系统、制冷系统、供热系统。 1.2 PLC控制原理简介 空调监控系统主要利用PLC的控制功能，通过执行装载在PLC内部的预先设定的控制程序并执行上位机实时的命令语句，调节空调系统中的阀门开度、控制水泵启停、监控并采集空调系统中温度传感器、湿度传感器、压力传感器、水流开关等现场仪器仪表的数据，转换为可用的数据格式传送回PLC。PLC接受到数据后将数据实时的显示出来。本次设计采用S7-200可编程控制器进行控制。 第2章中央空调系统简介 2.1 中央空调概述 空调是空气调节的简称，是使室内空气温度、湿、清洁度和气流速度保持在一定范围内的一项环境工程技术，它满足生活舒适和生产工艺两大类的要求。 中央空调是由一台主机通过风道过风或冷热水管接多个末端的方式来控制不同的房间以达到室内空气调节目的的空调。采用风管送风方式，用一台主机即可控制多个不同房间并且可引入新风，有效改善室内空气的质量，预防空调病的发生。家用中央空调的最突出特点是产生舒适的居住环境，其次从审美观点和最佳空间利用上考虑，使用家用中央空调使室内装饰更灵活，更容易实现各种装饰效果，即使您
不喜欢原来的装饰，重新装修，原来的中央空调系统稍微改变即可与新的装修和谐一致。因此称家用中央空调为一步到位、永不落后的选择。家用中央空调是指由一个室外机产生冷（热）源进而向各个房间供冷（热）的空调，它是属于小型商用空调的一种。家用中央空调分为风系统和水系统两种。风系统由室外机、室内主机、送风管道以及各个房间的风口和调节阀等组成；水系统由室外机、水管道、循环水泵及各个室内的末端（风机盘管、明装等）组成。 2.2 中央空调系统构成 一、中央空调系统的构成 图2-1 中央空调系统构成 1.冷冻机组 这是中央空调的“制冷源”，通往各个房间的循环水由冷冻机组进行“内部热交换”，降温为“冷冻水”。 2．冷却水塔用于为冷冻机组提供“冷却水”； 3．“外部热交换”系统由两个循环水系统组成； （1）冷冻水循环系统 由冷冻泵及冷冻水管道组成。从冷冻机组流出的冷冻水由冷冻泵加压送入冷冻
新风系统与运行，很全面的新风知识 2018-1-17 中央新风的传输方式采用置换式，而非空调气体的内循环原理和新旧气体混合的不健康做法，户外的新鲜空气通过负压方式会自动吸入室内，通过安装在卧室、室厅或起居室窗户上的新风口进入室内时，会自动除尘和过滤。 第二：中央新风系统有什么作用 中央新风系统处理通风死角影响居室通风效果的除了整体的建筑形式外，楼体摆放的位置也应该有科学依据。正如城市下风向地区大气污染不容易消散一样，社区也存在通风死角。居住在此区域的居民，即使幵窗也不能形成空气有效流通，或者不能补充高质量新风。 第三：中央新风系统有什么功能 中央新风系统换气不仅仅是排去污染的空气，中央新风系统除了有换气功能外，还具有有除臭、除尘、排湿、调节室温的功能。 换气功能 供给人们为此呼吸所需要的新鲜空气，排出被污染的空气，让室内24小时都保持舒适畅通。 除臭功能 换气扇能迅速排出各种原因引起的不适的臭味，制造一个舒适的环境。 除尘功能 漂浮在空气中的灰尘里，附有许多肉眼看不到的细菌，所以要驱走居室、工作场所里的尘埃，创造一个舒适的环境。
排湿功能居室里的湿气不仅仅来自浴室，人体和燃具也会释放出水分，而且，现在建筑密 闭性更好，易出现暖房等因结露而发霉，床和墙被腐烂的问题，所以用换气扇经常除去室内的湿气，能使居室和人保持舒适和健康。 调节室温 夏天的夜晚，用换气扇驱走室内的热气，把外面凉爽的空气替换进来，冬天进行全热交换减少室内温度流失，提高冬天的取暖效果。 第四：功耗多少 设备运转噪声低于31dB(A)，厨房和卫生间风口处噪音低于31dB(A)，电压220V，保护电流1A，功率24W-58V，连续数十万小时无故障运行保证。 1、首先需要考虑采用什么管路，优先采用硬管路； 2、需要考虑管路的排布要尽量减少风量的损失； 3、满足客户室内整体设计吊顶高度的要求； 4、需要穿墙打孔的位置的结构条件是否满足或者被许可，不能以破坏房间的整体结构为代价； 5、出风口位置与空调送回风口位置的选择和处理。 第六：中央新风系统安装简易流程 中央新风系统由主机和管路、新风口、排风口组成。主机通常吊装在卫生间或厨房吊顶内。管路采用PVC管，暗装于卫生间或厨房吊顶内。排风口安装于卫生间及厨房吊顶上，室内空气通过排风口进入主机，再通过主机进入烟道。新风口安装于客厅或起居室的窗户上方，室外新鲜空气由此进入室内。 1.技术人员上门，测量现场，给业主建议安装什么样的中央新风系统，装几套， 主机装在哪里，风管怎样走，在哪留风口，幵关放哪里。
空调系统水泵的选型 第一步：水泵流量的确定 1.冷却水流量：一般按照产品样本提供数值选取，或按照如下公式进行计算，公式中的Q为制冷主机制冷量 L(m3/h)= Q(kW)/（4.5~5）℃x1.163X(1.15~1.2) 2.冷冻水流量：在没有考虑同时使用率的情况下选定的机组，可根据产品样本提供的数值选用或根据如下公式进行计算。如果考虑了同时使用率，建议用如下公式进行计算。公式中的Q为建筑没有考虑同时使用率情况下的总冷负荷。 L(m3/h)= Q(kW)/（4.5~5）℃x1.163 第二步：水系统水管管径的计算 在空调系统中所有水管管径一般按照下述公式进行计算： D(m)=√L(m3/h)/0.785x3600xV(m/s) 公式中： L----所求管段的水流量（第一步已计算出） V----所求管段允许的水流速 流速的确定：一般，当管径在DN100到DN250之间时，流速推荐值为1.5m/s左右,当管径小于DN100时,推荐流速应小于1.0m/s,管径大于DN250时，流速可再加大。进行计算是应该注意管径和推荐流速的对应。 目前管径的尺寸规格有：DN15、DN20、DN25、DN32、DN40、
DN50、DN65、DN80、DN100、DN125、DN150、DN200、DN250、DN300、DN350、DN400、DN450、DN500、DN600 注意：一般，选择水泵时，水泵的进出口管径应比水泵所在管段的管径小一个型号。例如：水泵所在管段的管径为DN125,那么所选水泵的进出口管径应为DN100。 第三步：水泵扬程的确定 以水冷螺杆机组为例： 冷冻水泵扬程的组成 1.制冷机组蒸发器水阻力：一般为5~7mH2O；（具体值可参看产品样本） 2.末端设备（空气处理机组、风机盘管等）表冷器或蒸发器水阻力：一般为5~7mH2O；（据体值可参看产品样本） 3.回水过滤器阻力，一般为3~5mH2O； 4.分水器、集水器水阻力：一般一个为3mH2O； 5.制冷系统水管路沿程阻力和局部阻力损失：一般为7~10mH2O； 综上所述，冷冻水泵扬程为26~35mH2O，一般为32~36mH2O。 注意：扬程的计算要根据制冷系统的具体情况而定，不可照搬经验值！ 冷却水泵扬程的组成 1.制冷机组冷凝器水阻力：一般为5~7mH2O；（具体值可参看产品样本） 2.冷却塔喷头喷水压力：一般为2~3mH2O
家用中央空调为什么要装新风系统 资料来源：佛山顺德新铠丰空调设备商行 随着物质水平普遍攀升，人们对家居生活的要求也随着提高，房子除了住宅功能外，还 应该满足人体舒适与健康的享受，所以人们对室内温度、室内空气的要求越来越高。家用中央空调与新风系统的兴起，满足了人们对夏季制冷冬季采暖在室内也能呼吸新鲜空气的需求，但家用中央空调与新风系统并非同一个概念，在功能上完全不同，装了家用中央空调不 等于安装新风系统。 家用中央空调的主要作用 家用中央空调是中央空调小型化的一种，不管是中央空调还是普通空调，所有的空调主要功能是制冷，制热是附加功能，而中央空调室内机相当于一个新风系统，但是实际上并没 有新风系统的功能，只能说它是一台高级的风扇。 家用中央空调为什么要装新风系统 空调是解决冷暖的问题，而新风是解决空气质量的问题，这是两个不同的概念。空调只能引进新风带动室内空气流动，而无法将室内空气排出，室内空气质量无法得到彻底解决。要想彻底解决室内空气问题，我们必须借助新风系统，实现室内外空气置换，将浑浊的室内空气排除去，将室外新鲜空气引进来。 此外，由于现在建筑密闭性很高，传统开窗换气的效果不是很理想，再加上家用电器的普遍使用，特别是空调的使用，为了保持室内温度，需要将门窗关起来，这样室内空气就更难流通了。所以，安装中央空调的房子更应该安装新风系统，这样才能保证室内舒适又健康。 很多人担心，如果装了新风系统，那室内温度不是很容易流失吗，这样且不是增加空调功率，浪费钱？其实，有一种全热型新风系统，这种新风系统不仅可以改善室内空气质量，还能实现室内外热交换，不会造成热量流失，非常节能。新铠丰空调代理的三菱电机新风系统，根据不同的户型和使用习惯，可以为广大用户量身定制新风系统方案。
泵的基础知识与水泵选型及空调水泵的变频控制
泵的基础知识与水泵选型及空调水泵的变频控制泵属于流体机械的一种，流体机械是指以流体为工作介质和能量载体的机 械设备。流体机械根据能量传递的方向不同，可分为原动机(水轮机、汽轮机)和工作机（泵、风机、压缩机）。泵属于工作机，即消耗能量的机械。 从泵的性能范围看，巨型泵的流量每小时可达几十万立方米以上，而微型 泵的流量每小时则在几十毫升以下；泵的压力可从常压到高 19.61Mpa(200kgf/cm2)以上；被输送液体的温度最低达-200摄氏度以下，最高可达800摄氏度以上。泵输送液体的种类繁多，诸如输送水（清水、污水等）、油液、酸碱液、悬浮液、和液态金属等。 在化工和石油部门的生产中，原料、半成品和成品大多是液体，而将原料 制成半成品和成品，需要经过复杂的工艺过程，泵在这些过程中起到了输送液 体和提供化学反应的压力流量的作用，此外，在很多装置中还用泵来调节温度。 泵的操作原理、构造及分类 1）工作原理可分为又分为叶片式、容积式和其它形式。 ①叶片式泵，依靠旋转的叶轮对液体的动力作用，把能量连续地传递给液 体，使液体的动能（为主）和压力能增加，随后通过压出室将动能转换为压力 能，又可分为离心泵、轴流泵、部分流泵和旋涡泵等。 ②容积式泵，依靠包容液体的密封工作空间容积的周期性变化，把能量周 期性地传递给液体，使液体的压力增加至将液体强行排出，根据工作元件的运 动形式又可分为往复泵和回转泵。 ③其他类型的泵，以其他形式传递能量。如射流泵依靠高速喷射的工作流 体将需输送的流体吸入泵后混合，进行动量交换以传递能量；水锤泵利用制动 时流动中的部分水被升到一定高度传递能量；电磁泵是使通电的液态金属在电 磁力作用下产生流动而实现输送。另外，泵也可按输送液体的性质、驱动方法、 结构、用途等进行分类。
中央空调系统水泵设计 －－－－－水泵选型索引－－－－－ 所谓水泵的选取计算其实就是估算（很多计算公式本身就是估算的），估算分的细致些考虑的内容全面些就是精确的计算。 特别补充一句：当设计流量在设备的额定流量附近时，上面所提到的阻力可以套用，更多的是往往都大过设备的额定流量很多。同样，水管的水流速建议计算后，查表取阻力值。 关于水泵扬程过大问题。设计选取的水泵扬程过大，将使得富裕的扬程换取流量的增加，流量增加才使得水泵噪音加大。特别的，流量增加还使得水泵电机负荷加大，电流加大，发热加大，“换过无数次轴承”还是小事，有很大可能还要烧电机的。 另外“水泵出口压力只有0.22兆帕”能说明什么呢？水泵进出口压差才是问题的关键。例如将开式系统的水泵放在100米高的顶上，出口压力如果是0.22MPa，就这个系统将水泵放在地上向100米高的顶上送，出口压力就是0.32MPa了！ －－－－－水泵扬程简易估算法－－－－－ 暖通水泵的选择：通常选用比转数ns在130～150的离心式清水泵，水泵的流量应为冷水机组额定流量的1.1～1.2倍（单台取1.1，两台并联取1.2。按估算可大致取每100米管长的沿程损失为5mH2O，水泵扬程（mH2O）： Hmax=△P1+△P2+0.05L (1+K) △P1为冷水机组蒸发器的水压降。 △P2为该环中并联的各占空调未端装置的水压损失最大的一台的水压降。 L为该最不利环路的管长 K为最不利环路中局部阻力当量长度总和和与直管总长的比值，当最不利环路较长时K值取0.2～0.3，最不利环路较短时K值取0.4～0.6 －－－－－冷冻水泵扬程实用估算方法－－－－－ 这里所谈的是闭式空调冷水系统的阻力组成，因为这种系统是量常用的系统。 1.冷水机组阻力：由机组制造厂提供，一般为60~100kPa。
暖通空调系统水泵的使用与选型 1、冷水泵: 在冷水环路中，驱动水进行循环流动的装置。我们知道，空调房间内的末端（如风机盘管，空气处理机组等）需要冷水机组提供的冷水，但是冷水由于阻力的限制不会自然流动，这就需要水泵驱动冷水进行循环以达到换热的目的。 2、冷却水泵: 在冷却水环路中驱动水进行循环流动的装置。我们知道，冷却水在进入冷水机组后带走制冷剂一部分热量，而后流向冷却塔将这部分热量释放掉。而冷却水泵就是负责驱动冷却水在机组与冷却塔这个闭合环路中进行循环。外形同冷冻水泵。 3、补水泵: 空调补水所用装置，负责将处理后的软化水打入系统中。外形同上水泵。 常用的水泵有卧式离心泵和立式离心泵，它们都可以用在冷水系统，冷却水系统和补水系统中。对于机房面积大的地方可以用卧式离心泵，对于机房面积较小的地方可以考虑使用立式离心泵。 水泵并联运行情况
水泵并联运行时，流量有所衰减；当并联台数超过3台时，衰减尤为厉害。故建议： 1）选用多台水泵时，要考虑流量的衰减，一般附加5%～10%的余量。 2）水泵并联不宜超过3台，即进行制冷主机选择时也不宜超过3台。 3）大中型工程应分别设置冷、热水循环泵。 一般，冷水泵和冷却水泵的台数应和制冷主机一一对应，并考虑一台备用。补水泵一般按照一用一备的原则选取，以保证系统可靠的补水。 4、水泵流量的计算: 1）冷水泵/冷却水泵流量计算公式：L=Q×（1.15~1.2）/（5℃×1.163）式中：Q为制冷主机的制冷量，kW；L为冷水/冷却水泵的流量，m3/h。 2）补给水泵的流量：正常补给水量为系统循环水量的1%～2%，但是选择补给水泵时，补给水泵的流量除应满足上述水系统的正常补水量外，还应考虑发生事故时所增加的补给水量，因此，补给水泵的流量通常不小于正常补水量的4倍。补给水箱的有效容积可按1～1.5h的正常补水量考虑。 5、水泵扬程的确定: 1）冷水泵扬程的组成： 制冷机组蒸发器水阻力： 一般为5~7m H2O； 末端设备（空气处理机组、风机盘管等）表冷器或蒸发器水阻力： 一般为5~7m H2O（具体值可参看产品样本）； 回水过滤器，二通调节阀等的阻力： 一般为3~5m H2O；
一种新颖的中央空调系统方案 ———独立新风系统 刘健君 (深圳市华清能源科技发展有限公司) 摘 要 SA RS疫情传播暴露出了传统的中央空调存在的弊病,显示了建筑环境安全的重要性。本文从微生物污染形成危害的关系链的角度提出了解决传统中央空调弊病的方法和措施,并阐述了欧洲和美国暖通空调领域内有比较深入研究的一种新颖的空调技术方案———独立新风系统的组成、工作流程、技术优势和设计方法。 关键词 独立新风系统 建筑环境安全 严重急性呼吸综合症 全新风系统 A NOVEL CENTRAL AIR C ONDITIONING DES IGN METHOD ———DEDIC ATED OA S YSTEM LIU Jianjun ABSTRACT SARS epidemic situatio n has revealed several congenital disadvantage of the cen-tral air conditioning systems,thus indicates the im portance of building environment safety. Several measures are adopted to overcome these disadvantages according to the spread process of the contaminated microbe.A novel dedicated OA system,w hich has been researched intensive-ly in Europe and America,is described in detail in the paper,including the components,princi-ple,advantages,design method of the dedicated OA sy stem. KEY W ORDS Dedicated OA system Building environment safety SARS 100%OA system 1 概述 2003年初全球流行的传染性非典型肺炎疫情(世界卫生组织定名为严重急性呼吸综合症,即SARS)给人类健康带来了巨大的灾难,仅在中国大陆就有349人因此失去了生命。同时传染性非典型肺炎疫情给传统的中央空调系统带来了巨大的挑战:由于全空气中央空调系统采用85～90%的回风循环利用,局部受感染空调区域迅速将细菌、病毒扩散到整个空调区域,造成大面积的交叉感染和疾病蔓延。中国建设部办公厅、卫生部办公厅2003年4月30日发出了《关于做好建筑空调通风系统预防非典型肺炎工作的紧急通知》,要求在非典型肺炎收治、隔离、观察以及发现有非典型肺炎病人活动的场所一律禁止使用中央空调[1]。很多省、市也发出了“非典期间”严禁使用中央空调的规定。另一方面,全球的恐怖主义活动也日益频繁,特别是美国发生投放炭疽病毒的事件后,中央空调系统有可能成为恐怖分子进行生化袭击后病毒、病菌传播的载体。建筑界和科技界正重新评估建筑环境安全问题。中央空调如何面对这些新出现的问题,如何进行技术变革适应新形势和新要求,是暖通空调行业的新课题。 2 措施和办法 通常产生微生物(如细菌、病毒等)污染并对健康人群形成危害有如下关系链:微生物积聚隐患;引发微生物繁殖的因素;具有微生物传播途径。传统的中央空调系统具备了完整的关系链:空气处理盘管、凝水盘和过滤器等很容易积聚微生物;空调系统内的营养源(尘埃)和水分(高湿度)提供了微生物滋长的必要条件;送风系统又将空调系统内滋 第3卷 第6期 2003年12月 制冷与空调 REFRIG ERA T ION AN D A I R-CON DIT IO N ING V ol.3,N o.6 December2003
优秀论文审核通过 未经允许切勿外传 办公楼中央空调设计 摘要 本设计为天津市XX公司办公楼中央空调系统,拟为之设计合理的中央空调系统,为室内工作人员提供舒适的工作环境。建筑共四层，总面积为4446.9m2，首层净高 4.2m，其他三层净高均为3.9m。要求采用空调夏季制冷冬季供暖。设计的空调系统采用风机盘管—新风系统,选用水冷机组制冷冻水供冷，冬季依靠市政集中供热采暖。 设计的内容包括：选定合适空调系统的类型并确定设计方案，计算部分也十分重要，例如：空调冷负荷的计算；空调系统的划分与系统方案的确定；冷源的选择；风系统的设计与计
算；室内送风方式与气流组织形式的选定；水系统的设计、布置与水力计算；风管系统与水管系统保温层的设计等内容。除此之外，还需要进行空调末端处理设备及机房辅助设备及的选型。需要结合所选择的空调系统的特点及办公楼的建筑结构选择合适的空调机组及末端设备，合理的布置吊顶内风管与水管的位置。并根据所选择的空调机组选配合适的辅助设备：冷冻水循环水泵，冷却水循环水泵，开式水箱，冷却水塔，及相应的水管风管阀门等。 关键词：办公楼，中央空调，水冷机组，风机盘管—新风系统
THE CENTRAL AIR-CONDITION OF OFFICIAL BUILDING ABSTRACT The design of central air-conditioning system for the building of a Tianjin company is aimed to get a comfortable working condition indoors. The total area of the building is 4446.97 m2. The system is designed to supply cool air in summer, and a fan coil units (FCUs)--fresh air system is selected and central screw water chillers are used to provide the chilling water needed. In winter, the municipal central points in this design are given as follows: To design an appropriate air-conditioning system for the building, the overall analysis is important. This includes the
新风系统和空调的区别 很多人对新风系统和空调的区别不是很了解，误认为两者其实差不多，其实差距大着呢。通俗点说：新风系统是管室内外换气的，空调是管是室内冷暖的，两个没有冲突。有些空调也是有“新风”的，但这是“假新风”，因为它采用正压送风，室内压强达到一定程度，高于室外压强和风机静压，风就再也到不了室内，新风系统是根据在密闭的室内一侧用专用设备向室内送新风，再从另一侧有专用设备向室外排出，从而满足室内新风系统的需要。 空调与新风系统的区别： （1）空调无法达到室内外空气进行充分交换的目的 （2）排风口处细菌大量繁殖，尤其是冬天，空调口的温度更是细菌的温床； （3）有的略带新风的中央空调，是新风在室内已形成正压区域难以继续送风； （4）壁挂式空调所接受的空气来自空调本身，房间和空调机之间形成了一个封闭的循环系统。 如何选择新风系统 新风系统分为带热回收型与不带热回收型，区别如下： 不带热回收的新风系统一般称之为简易新风系统。这种系统通常属于整体系统安装，施工较为复杂，需要布管、设计安装出风和回风口、墙体打孔等。所以比较适合在建筑物建造初期、或者在房屋尚未装修之前来设计和安装，对于已经装修好的房屋，施工难度很大。简
易新风安装成本相对低廉，并且易于安装，不需走过多的管线，可以有效清除室内污染空气，补充足够的新鲜空气，实现不开窗通风。但是因为不带热交换系统，所以简易新风系统在冬夏两季进风温度与室温差别较大，不够舒适，同时也会在一定程度上增加空调（或暖气）的工作负荷。而且这种系统一般不带过滤器，因此不能完全消除室外噪和灰尘,适合非寒冷地区及离马路较远的居室使用，属于经济实惠的大众产品。 目前，市场上还出现了一种“窗式通风器”的简易新风系统，其工作原理是在窗户的边缘预留风口，通过风机将室内空气抽进来给室内送风。郭占庚指出，这种窗式通风器只设计有进风口而没有出风口，使得污染空气可能无法有效及时地排除，并且新风进入之后会流向不定，不能保证室内各处都能够分布新风。 带热回收系统的新风系统则可以使进风温度接近室温，体感舒适，同时对空调（或暖气）负荷影响不大，在节能方面要远优于不带热回收系统的新风系统。而且这种新风系统通常都带有过滤器，即使不开窗通风，也能够实现降低噪音和抵御灰尘入侵的要求，此外它还可以加装加湿、除湿等装置，让室内空气感觉更加舒适。但是，这种新风系统相对于简易新风系统会贵出不少。带热回收系统的新风系统有整体系统安装和单机安装两种。整体系统安装的，需排布复杂管线，最好是毛坯房状态时进行安装，如果装修后再安装，就比较复杂了。至于单机安装的，不用排布复杂的风管，只需像空调机一样挂装在墙壁上，在外墙上打一个直径11厘米左右的风口即可，比较适合已经
中央空调系统水泵选型设计 简介：所谓水泵的选取计算其实就是估算（很多计算公式本身就是估算的），估算分的细致些考虑的内容全面些就是精确的计算。包括水泵选型索引，水泵扬程简易估算法，冷冻水泵扬程实用估算方法，水泵扬程设计等。 关于水泵扬程过大问题。设计选取的水泵扬程过大，将使得富裕的扬程换取流量的增加，流量增加才使得水泵噪音加大。特别的，流量增加还使得水泵电机负荷加大，电流加大，发热加大，“换过无数次轴承”还是小事，有很大可能还要烧电机的。 另外“水泵出口压力只有0.22兆帕”能说明什么呢？水泵进出口压差才是问题的关键。例如将开式系统的水泵放在100米高的顶上，出口压力如果是0.22MPa，就这个系统将水泵放在地上向100米高的顶上送，出口压力就是0.32MPa了！ 水泵扬程简易估算法 暖通水泵的选择：通常选用比转数ns在130～150的离心式清水泵，水泵的流量应为冷水机组额定流量的1.1～1.2倍（单台取1.1，两台并联取1.2.按估算可大致取每100米管长的沿程损失为5mH2O，水泵扬程（mH2O）： Hmax=△P1+△P2+0.05L （1+K） △P1为冷水机组蒸发器的水压降。 △P2为该环中并联的各占空调未端装置的水压损失最大的一台的水
压降。 L为该最不利环路的管长 K为最不利环路中局部阻力当量长度总和和与直管总长的比值，当最不利环路较长时K值取0.2～0.3，最不利环路较短时K值取0.4～0.6 冷冻水泵扬程实用估算方法 这里所谈的是闭式空调冷水系统的阻力组成，因为这种系统是量常用的系统。 1.冷水机组阻力：由机组制造厂提供，一般为60~100kPa. 2.管路阻力：包括磨擦阻力、局部阻力，其中单位长度的磨擦阻力即比摩组取决于技术经济比较。若取值大则管径小，初投资省，但水泵运行能耗大；若取值小则反之。目前设计中冷水管路的比摩组宜控150~200Pa/m 范围内，管径较大时，取值可小些。 3.空调未端装置阻力：末端装置的类型有风机盘管机组，组合式空调器等。它们的阻力是根据设计提出的空气进、出空调盘管的参数、冷量、水温差等由制造厂经过盘管配置计算后提供的，许多额定工况值在产品样本上能查到。此项阻力一般在20~50kPa范围内。 4.调节阀的阻力：空调房间总是要求控制室温的，通过在空调末端装置的水路上设置电动二通调节阀是实现室温控制的一种手段。二通阀的规格由阀门全开时的流通能力与允许压力降来选择的。如果此允许压力降取值大，则阀门的控制性能好；若取值小，则控制性能差。阀门全开时的压力降占该支路总压力降的百分数被称为阀权度。水系统设计时要求阀权度S>0.3，于是，二通调节阀的允许压力降一般不小于40kPa.
新风系统设计规范 篇一:中央空调新风系统设计规范 中央空调新风系统设计规范很多人会误解以为装了中央空调就可以解决室内新风问题，实际上，中央空调吹出来的只是“风”，不是“新风”，中央空调的功能是恒定室内温度，要想解决室内空气问题必须给中央空调装上新风系统。 中央空调为什么要安装新风系统 随着生活水平不断提高，新型建筑增长迅速，人们对室内生活体验的要求和对室内的舒适性、空气品质的要求越来越高，专家指出，室内环境必须有利于身体健康，这就促进了家用中央空调和新风系统的兴盛，家用中央空调也在变频革新中不断的满足人们日益增长的物质需要。 家用中央空调主要分为两部分，始端为中央空调主机，末端为室内机，室内机相当于一个新风系统，但是实际上并没有新风系统的功能，只能说它是一台高级的风扇，要想达到新风换气的效果还必须安装一套中央新风系统，这样可以改善居室内的空气品质，保持室内清新舒适，有利于身体健康。 中央空调新风系统设计规范 很多人觉得，新风系统越大就会越舒服，事实上并非如此。 1 新风能够大大改善室内空气质量是无可厚非的，但并非新风量越大空调的效果就越好。专家认为良好的空气品质不但要求空气清洁，而且还需要有宜人的温、湿度。中央空调新风系统虽然改善了空气清新度，但也加大了空调的冷热负荷，这不但影响空调效果，而且会大大加大用电量。那么新风系统怎样设计才合理呢，怎么设计新风系统风量呢,
(1)安装家庭所处的小区环境和所处的地域条件。假如环境舒适清洁，通风好，可减少新风量的设计; (2)楼层高低。由于降低污染物浓度是安装新风系统的主要目的，如安装家庭所处的楼层较高，尤其在10楼以上，空气相对较清洁，可减少新风量的设计; (3)客户的特殊要求。有些客户有自己独特的生活习惯，比如喜欢抽烟等等。 随着现代建筑气密性越来越好，大自然新鲜空气越来越远离我们的生活，因此，在享受空调带给我们凉爽的同时也不要忘了给自己的房子装一套新风系统，让房子时刻呼吸起来，还我们一个舒适健康的居住环境。 篇二:新风系统的设计标准 新风系统的设计标准 我国对于新风系统的设定标准规定为: 按2003年3月1日开始实施的《室内空气质量标准》(GB/T18883-2002)规定:人均新风量?30m3/h。 2 按不同建筑的性质、用途和结构特点以及室内人数规定的换气次数核算换气量室内人均新风总量Q1 换气次数新风总量Q2 Q1,人均新风量×室内计算人数 Q2,换气次数×室内有效容积 二者取其大，定为最终的新风量 民用建筑室内人员所需最小新风量应符合以下规定: 1、公共建筑主要房间每人所需最小新风量应符合表1 规定。 注:表中带,为法律规范规定数值、其余为推荐参考值 0 全国服务电话:400-067-9899 网址: 2、设置新风系统的居住建筑和医院建筑，其设计最小新风量宜按照换气次数法确定。参考表2
全空气空调系统和风机盘管加新风系统的区别风机盘管加新风系统分为两部分，中央空调风机盘管和新风系统，风机盘管是中央空调末端设备，新风系统负担新风负荷以满足室内空气质量，风机盘管加新风系统是水系统空调中一种重要形式，也是民营建筑中采用较为普遍的空调形式。风机盘管加新风系统优点（与全空气系统相比）风机盘管加新风系统优点一：控制灵活，具有个别控制的优越性，可灵活地调节各房间的温度，根据房间的使用状况确定风机盘管的启停；风机盘管加新风系统优点二：风机盘管机组体型小，占地小，布置和安装方便，甚至适合于旧有建筑的改造；风机盘管加新风系统优点三：容易实现系统分区控制，冷热负荷能够按房间朝向，使用目的，使用时间等把系统分割为若干区域系统，实施分区控制；风机盘管加新风系统缺点（与全空气系统相比）风机盘管加新风系统缺点一：因机组分散设置，台数较多，维修管理工作量大；风机盘管加新风系统缺点二：室内空气品质比较差，很难进行二级过滤且易发生凝结水渗顶事故。风机盘管加新风系统缺点三：风机盘管机组方式本身解决新风量困难，由于机组风机的静压小，气流分布受限制，实用于进深小于6米的房间。风机盘管加新风系统优点与缺点并存，合理的设计、合适的设备选择、正确的施工安装可以减少风机盘管加新风系统带来的缺陷，以上只是认识一下风机盘管加新风系统优点和缺点，对于设计师而言，可以做到取长补短；对于消费者而言，可以趋利避害，选择适合
自己的空调系统. 全空气系统空调房间内的室内热湿负荷全部由经过处理的空气来承担的空调系统，称为全空气式系统。它是利用空调装置送出风来调节室内空气的温度和湿度，使室内的温度和湿度保持稳定。由于空气的比热较小，用于吸收室内余热余湿的空气量大，所以这种系统要求的风道截面积大，占用的建筑空间较多。集中式系统就是全空气系统。
水泵的分类与适用特性 基础知识概念 1.水泵的特性曲线：单台泵、多台同型号泵并联
2.管路特性曲线 3.水泵工作点 1）三台泵并联时的工作点 2）并联工作时每台泵的工作点 3）一台泵单独工作时的工作点 知识点：水泵的特性曲线与管路的特性曲线的相交点，就是水泵的工作点。因为水泵是与管路相联的，所以它必然要受管路的制约。如：泵每小时可供水二百立方米，但当它连接到一小口径的管路时，该泵的供水量就受此水口径管的制约，供水量就要改变。 流量G 1.冷冻泵 1.1一次泵系统 式中：Q：冷水机组冷量（kw） C：水比热，取为1.163（kw*h/T℃） △t：蒸发器进出水温差℃，一般舒适性空调△t＝5℃
（7℃/12℃）；大温差△t＝7、8、10℃；热水△t＝60℃/50℃； 若用公制单位则上式为 式中Q：Kcal/h C：1kcal/kg℃△t：℃ 台数：与冷水机组对应一对一设置，一般设一台备用泵 1.2二次泵系统 1.2.1第一次泵：按上式 1.2.2第二次泵：按所负责空调区域冷负荷综合最大值，计算出的流量 台数：应按系统分区一般不少于2台，设置备用泵。 2.2冷却系统流量：或按冷水机组冷凝器循环水量。 扬程H 1冷冻泵 1.1一次泵系统H＝1.1～1.2[蒸发器水阻+最不利回路末端空调设备水阻+∑（RL+Z）]（注：RL－沿程阻力；Z-局部阻力） 式中：R－单位长度摩阻，L－管长， 估算：∑RL一般取R为3～8m/100m 按此选管径 管路总阻力＝1.6～1.8[(5/100)×回路管长] （注：100为沿程阻力平均值）1.2二次泵系统 1.2.1第一次泵扬程负责机房回路，扬程为一次管路管件阻力+蒸发器水阻力。一般约18～20m，实际运行23～25m。