中央空调水系统设计教程
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第七章空调水系统管路设计空调工程常采用冷热水作介质,通过水系统将冷、热源产生的冷、热量输送给换热器、空气处理设备等,并最终将这些冷热量供应至用户。
空调水系统由三部分组成:冷热源:主要有冷(热)水机组、热水锅炉和热交换器等。
输配系统:水泵、供回水管道及附件;末端设备:如换热器(包括表冷器、空气加热器、风机盘管等)以及喷水室等热湿交换设备和装置。
按使用对象不同,空调水系统可分为:热水系统、冷冻水系统、冷却水系统和冷凝水系统。
第一节空调冷热水系统目前空调冷热水系统的温度范围一般为:空调冷冻水系统供水温度5~9℃,供回水温差5~10℃;一般供水温度7℃,回水温度12℃,供回水温差5℃。
空调用热水系统供水温度40~65℃,供回水温差4.2~15℃;一般供水温度为60℃,供回水温差为10℃。
吸收式冷热水机组的热水供回水温差常为4.2℃。
一、冷热水系统的类型(一)开式系统和闭式系统开式水系统在管路之间设有贮水箱(或水池)通大气,回水靠重力自流到回水池,如图7-1所示。
开式系统的贮水箱具有一定的蓄能作用,可以减少冷热源设备的开启时间,增加能量调节能力,且水温波动可以小一些。
但开式系统水中含氧量高,管路和设备易腐蚀,水泵扬程要加上水的提升高度,水泵耗电量大。
闭式水循环的管路系统不与大气相接触,仅在系统最高点设置膨胀水箱并有排气和泄水装置,如图7-2所示。
闭式系统不论是设备运行或停止期间,管内都应充满水,管路和设备不易产生污垢和腐蚀,水泵的扬程只需克服循环阻力,而不用考虑克服提升水的静水压力,设备耗电较小。
(二)定流量和变流量水系统按系统的循环水量的特性划分,可分为定流量系统和变流量系统。
定流量系统中的循环水流量保持定值。
当负荷变化时,可通过改变风量或者调节表冷器或风机盘管的旁通水流量进行调节。
对于多台冷水机组,且一机一泵的定流量系统,当负荷减少相当于一台冷水机组的冷量时,可以停开一台机组和一台水泵,实行分阶段的定流量运行,这样可节省运输冷量的能耗。
中央空调水控制系统总体方案设计摘要:本文首先对中央空调制冷系统的结构和原理、中央空调冷冻水变水量调节的原理及特点进行分析;通过对比传统的中央空调水控制系统,设计了基于PLC的带有远程监控功能的分布式中央空调水控制系统。
1.中央空调制冷系统的结构及原理中央空调制冷系统主要由制冷机组、冷却水循环系统、冷冻水循环系统和冷却塔风机系统构成,系统原理如图1所示:图1中央空调制冷系统在中央空调制冷过程中,制冷剂通过蒸发器制冷,冷冻水与制冷剂在蒸发器中进行热交换之后带走冷量,此时制冷剂为常温低压气态,通过压缩机之后,制冷剂变成高温高压气态。
制冷剂进入冷凝器之后,在冷凝器的盘管中与冷却水完成热量交换,冷却水将带走热量,此时制冷剂由高温高压的气态冷凝为高压液体流出冷凝器。
高压液体制冷剂通过电子膨胀阀后压力降低,在降压过程中,液态制冷剂气化温度降低,在蒸发器中进行冷量交换,这个冷量交换的过程就是中央空调的制冷过程。
冷却水在冷凝器中完成热交换后,将制冷剂的热量带出,流经冷却塔时与大气充分接触,从而释放冷却水中的热量到大气中,经冷却水泵的作用后重新进入冷凝器。
冷却塔在冷却水循环的过程中有重要作用,它使冷却水与大气的接触面积增大,能够起到自然降温的目的,冷却塔的风扇也具有降温作用。
冷冻水循环是一个相对封闭的循环系统。
在冷冻水的循环过程中,冷冻水泵将冷冻水送入蒸发器,在蒸发器中,冷冻水与制冷剂完成热量交换后冷冻水温度降低,通过冷冻水泵将冷冻水输送到整个冷冻水循环系统中,之后在风机盘管中进行热交换,达到降低空气的温度的目的。
低温空气通过风机吹送到房间以达到降低房间的温度的目的,从而达到调节室内温度的效果。
2中央空调冷冻水变流量调节2.1变水量调节的特点在中央空调水系统控制中,与常用的定流量系统相比,变流量系统具有以下的特点:(1)中央空调系统冷量负荷发生变化时能够实时调节冷水量,实现冷水量根据负荷改变而变化,从而降低水泵的能耗,起到节能的作用。