暖通空调设计案例分析-水系统

当系统中水温升高时，系统中的水体积膨胀，如果不容纳水的这部分膨胀量，势必造成系统内的水压增高，影响正常运行。利用开式膨胀水箱来容纳系统的膨胀水，可减小系统的水压波动，提高了系统运行的安全、可靠性。 当系统由于某种原因漏水或系统降温时，可利用膨胀管（兼作补水管）自动向系统补水。 （2）膨胀水箱的容积 膨胀水箱的容积是由系统中的水容量和最大的水温变化幅度决定的，膨胀水量 （L）可按下式计算 …………………………………..（9-1） 式中 ——水的膨胀系数（1/℃），取0.0006/℃； ——系统的水容量（L），可按表9-1确定；当空调水系统采 用双管制系统时，膨胀水箱有效容积的大小应按冬季工况来确定； ——水的平均温差，冷水取15℃；热水取45℃。
通风空调
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目 录
空调冷热水系统
空调冷却水系统
空调冷凝水系统
9.1
9.2
9.3
空调冷热水系统设计
9.4
9.5
9.6
空调水系统的水力计算
空调系统保温
空气-水系统（新风+风机盘管系统） 空调水系统包括： 冷热水系统：冷水机组与风机盘管之间 冷水供水温度：5~9℃ 供回水温差：5~10℃ 热水供水温度：40~65℃ 供回水温差：4.2~15℃ 冷却水系统：冷却塔与冷水机组之间 冷凝水系统：空调末端装置排除冷凝水的管路
空调冷水系统有开式循环和闭式循环之分，而热水系统只有闭式循环。 《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）指出“空调水系统宜采用闭式循环”。当必须采用开式系统时，应设置蓄水箱，蓄水箱的蓄水量，宜按系统循环水量的5%～10%确定。
2．按供、回水制式分类
（1）双管制供水系统：也称双水管系统，系统采用两根水管，一根供水管，一根回水管，夏天送冷水制冷，冬季送热水制热，结构简单，布置方便，投资少，占用空间小，是目前最常用的一种供水系统，缺点是该系统不能实现同时供冷和供热。双管制系统宜采用两台水泵，一台夏季送冷水，一台冬季送热水。这是因为冬、夏风机盘管进出水温差不同，若冬、夏选用同一台水泵，将会造成冬季因水泵功率过大而浪费电力或夏季因水泵功率过小而制冷量不足的情况。

数据中心暖通空调系统设计例析1 工程概况本工程为广东湛江某数据中心，建筑面积29916.4㎡，建筑高度44.5m，首层层高5.7m，2至8层层高均为5.4米，耐火等级一级，属一类高层公建。

2 暖通空调系统设计概况2.1 数据中心的空调计算参数：室外计算参数采用GB50736-2012推荐的气象参数[1]，数据中心各主要功能房间的空调室内设计参数[2]如下---IDC机房设计温度：冷通道18±1℃；热通道30±1℃；相对湿度40～70﹪；UPS机房、配电室设计温度：24±2℃；管理用房设计温度：25±2℃。

空调负荷采用冷负荷计算软件进行逐时冷负荷计算。

逐时冷负荷的综合最大值为20.07MW，其中机房内的各类电子信息设备耗电量的99%左右都会转化为热能[3]，因此散热量大。

2.2 数据中心暖通空调系统的设计概况：2.2.1 制冷系统主机配置：制冷机房设在首层。

选用6台1300 USRT水冷离心冷水机组+1台410USRT 水冷螺杆冷水机组，预留30%容量，以满足整栋建筑约130%的空调负荷需求。

满负荷运行时，开启5台大的离心冷水机组，另外两台冷水机组作为备用，保证其中任意一台大的冷水机组可以随时进行检修和保养从而保证机楼24小时不间断运行；（2）50%负荷运行时，开启系统2台大的离心冷水机组和螺杆冷水机组。

冷水机组、水泵设在一层制冷机房内，冷却塔设在屋面上。

2.2.2 冷冻水系统：冷冻水系统为一级泵变流量系统，可根据末端水量的变化来调节水泵频率从而调节流量，但需保证冷水主机的最低流量要求。

冷水机组的设计出水温度为10℃，冷水进入供水环网总管，然后由两个回路（每个回路按系统65%的负荷设计）分别把冷水送至各空调末端。

16℃的回水汇入回水环网总管，经水过滤器、冷冻水泵加压后再返回冷水机组。

各层IDC机房根据机房的设定等级，精密空调采用N+1和N+X配置。

2.2.3 冷却水系统：从冷水机组出来的37℃的冷却水，经冷却塔冷却后降至32℃，再经过水过滤器、冷却水泵加压后再返回冷水机组。

采用钢制散热器时，应采用闭式系统，并满足产品对水质的
要求，在非采暖季节应充水保养；蒸汽采暖系统不应采用钢 制柱型、板型和扁管等散热器；
采用铝制散热器时，应选用内防腐型铝制散热器，并满足产
品对水质的要求；
安装热量表和恒温阀的热水采暖系统，不宜采用水流通道内
含有粘沙的散热器。
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散热器的工作压力，应满足系统的工作压力，并符合国家现
行有关产品标准的规定；
民用建筑宜采用外形美观、易于清扫的散热器； 放散粉尘或防尘要求较高的工业建筑，应采用易于清扫的散
热器；
具有腐蚀性气体的工业建筑或相对湿度较大的房间，应采用
耐腐蚀的散热器；
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3、2 全水系统的末端装置
(2) 若房间的设计全热冷负荷为QC，显热冷负荷为QCS，则风机 盘管的全热制冷量Qt和显热制冷量Qs分别应为： Qt≥(1+β1+β2)QC Qs≥(1+β1+β2)QCS
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3、2 全水系统的末端装置
式中： β1—考虑积灰对盘管传热影响的附加率。 仅夏季使用 时，取β1=10%;仅冬季使用时，取β1=15%;冬夏季两用时，取 β1=20%。
优点：非工作时间可不开启暖风机，节省电能和热能，不需要 管理。
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3、2 全水系统的末端装置
5、暖风机的应用场合 通常用于空间大、供热负荷大、间歇工作、可以循环使用室内空
气厂房或场馆。（不适合空气中含有毒、易爆气体和纤维、粉尘的场合）
6、暖风机的采暖系统设计
确定暖风机型号、台数及布置方案。
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暖通空调专业案例模拟试题及答案解析（10）(1/30)单项选择题第1题某大楼空调水系统等高安装两个相同的膨胀水箱，如图示。

系统未运行时，两个膨胀水箱水面均处于溢水位，溢水口比空调箱高20m，比冷水机组高40m，水泵杨程为20m，冷水机组的阻力为10m水柱，空调箱的阻力为10m水柱(忽略管路和其他部件的阻力)，问系统稳定运行后再停下来时，A、B两个膨胀水箱的液面到冷水机组的高差与下列何项最接近?(设膨胀水箱为圆柱形，内部足够深，且水系统无补水)图片A.40mB.35mC.30mD.25m下一题(2/30)单项选择题第2题某办公室有40人，风机盘管加新风系统，设排风新风热回收装置，室内全热负荷为22kW，新风机组1200m3/h，以排风侧为标准的热回收装置全热回收效率为60%，排风量为新风量的80%，新风：tw=36℃，tws=27℃，tn=26℃，φn=50%，经热回收后，空调设备冷负荷为下列哪一项?A.28.3～29kWB.27.6～28.2kWC.26.9～27.5kWD.26.2～26.8kW上一题下一题(3/30)单项选择题第3题已知空调风管内空气温度t1=14℃，环境的空气温度t2=32℃，相对湿度为80%，露点温度td=28℃，采用的保温材料导热系数λ=0.04W/(m·K)，风管外部的对流换热系数α=8W/(m2·K)，为防止保温材料外表面结露，风管的保温层厚度应是下列哪一项(风管内表面的对流换热系数和风管壁热阻忽略不计)?A.18mmB.16mmC.14mmD.12mm上一题下一题(4/30)单项选择题第4题某空气处理机设有两级过滤器，按计重浓度，粗效过滤器的过滤效率为70%、中效过滤器的过滤效率为90%。

若粗效过滤器入口空气含尘浓度为50mg/m3，中效过滤器出口空气含尘浓度是下列哪一项?A．1mg/m3 B．1.5mg/m3 C．2mg/m3D．2.5mg/m3A.B.C.D.上一题下一题(5/30)单项选择题第5题某工艺空调室内设计状态：干球温度为25±0.5℃，相对湿度为55%。