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冷却塔供冷设计指南_暖通专业设计_北京市建筑设计研究院

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1 北京地区冷却塔供冷设计指南 前 言

为更好地执行《公共建筑节能设计标准》（DBJ 01-621-2007）中，关于建筑物在采暖期设计人工供冷的内区采用冷却塔供冷节能措施的要求，编写组认真总结了国内外的设计经验和有关资料，并在广泛征求意见的基础上编制本设计指南。 本设计指南的技术内容是：1.总则；2.负荷侧系统设计；3.冷源侧系统设计；4.冷却塔供冷系统的控制；5.节能计算和经济比较。本设计指南附有若干资料性附录。 本设计指南由北京市规划委员会和北京市建设委员会负责管理，由北京市建筑设计研究院负责具体解释。在实施过程中如发现需要修改和补充之处, 请将意见和有关资料寄送北京市建筑设计研究院研究所。 主编单位: 北京市建筑设计研究院 参编单位： 清华大学建筑学院建筑技术科学系 主要起草人: 孙敏生 万水娥 诸群飞 王冷非 王旭辉 张宇

目 次 1 总则 2 负荷侧系统设计 2.1 冬季内区风机盘管负担冷负荷的确定 2.2 冷却塔供冷工况时空调冷水温度、供冷量和流量的确定 2.3 负荷侧系统和设备配置举例 3 冷源侧系统设计 3.1 冷源侧流量、水温和室外温度的确定 3.2 冷源设备的配置举例 4 冷却塔供冷系统的控制 5 冷却塔供冷运行时间、节能计算和经济比较 5.1 冷却塔供冷运行时间 5.2 节能计算 5.3 经济比较 5.4 节能计算与经济比较公式中的变量 附录A 设计例题 附录B 风机盘管供冷能力资料 附录C 冷却塔冷却特性资料 附录D 北京地区全年常用冷却塔供冷时间 2

总则 1.0.1 北京地区同时符合下列条件的工程，宜在冬季采用冷却塔供冷： 1 建筑物存在面积和发热量较大、需全年供冷才能保证空调区域的舒适度基本要求的内区； 2 上述内区采用风机盘管加新风系统，且风机盘管能够独立送冷水（水系统采用分区二管制或四管制）； 3 新风量及新风温度不能消除室内余热。 【说明】冬季内区应优先采用室外新风消除室内余热。一些工程内区面积或冷负荷过小，或内区采用全空气系统，是

没有必要设置冬季供冷水系统的，盲目设置会造成投资增加和新的能源浪费。 1.0.2 冷水机组的单台容量和台数的选择，应能适应空调负荷全年变化规律，满足季节变化及部分负荷要求；最小冷水机组容量宜按仅内区供冷的负荷确定。 【说明】此条是考虑以下因素制定的：⑴在室外气象参数不满足冷却塔制冷条件，但建筑物仅需为内区较小负荷开启冷水机组供冷时，冷水机组应能满足负荷的调节量；⑵尽量利用为冷水机组配备的设备以减少一次投资。 1.0.3 应以延长冷却塔的供冷时间，减少开启制冷机时间为主要节能环节： 1 冬季冷却塔供冷工况下的房间设计标准应以保证基本舒适为原则，温度取值不宜过低，根据房间标准和使用性质，可考虑一定的不保证率，以尽量提高空调冷水和冷源水温度。 2 在保证主要节能环节的条件下，适当注意循环泵输送功率和高效率运行等问题。 1.0.4 应考虑系统配置的经济性和合理性： 1 室内风机盘管宜按夏季工况选定，不应增大过大；冬季应充分发挥风机盘管最大供冷能力。 2 系统配置和控制应尽量简化，以最大限度地减少一次投资，并应满足下列要求： 1） 应采用为冷冻机配置的冷却塔，确定其中的1台或几台作为冬季冷源设备，并采取防冻等措施。冷却塔供冷工况时流经冷却塔的流量不应大于冷却塔额定流量；且不应小于冷却塔额定流量的50％。 2） 空调冷水循环泵应尽量利用按夏季工况选定的设备，有条件时宜变流量运行。 3） 冷源水循环泵应尽量利用为冷冻机配置的冷却水泵，且应为定流量运行。 4） 循环水泵和换热器等设备容量应与供冷量匹配。 3 冷却塔供冷系统宜采用开式冷却塔通过换热器间接供冷的方案；如拟采用闭式冷却塔直接供冷的系统，应进行经济比较计算后确定。 4 冷却塔供冷时选用的设备，特别是为冷却塔供冷新增水泵、换热器等设备可不考虑备用。 【说明】限制流经冷却塔流量的最低值和要求冷源水泵为定流量运行，都是为了防止气温过低时冷却塔冻结。

1 负荷侧系统设计 2.1 冬季内区风机盘管负担冷负荷的确定 2.1.1 冬季内区供冷房间设计温度宜高于外区供暖房间的计算温度，内区办公用房可设定为24～25℃，内区商场可设定为22～23℃。 2.1.2 冬季应按风机盘管干工况运行考虑，室内冬季供冷负荷应按房间的显热负荷确定，不应采用夏季工况时的全热负荷。 【说明】采用显热负荷的原因是：⑴由于冬季房间湿度较低，露点温度也较低，冷却塔供冷水温条件下，风机盘管一般为干工况运行；⑵冷却塔供冷仅为解决或改善内区房间温度过高但不开冷水机组制冷的节能措施，对湿度控制没有严格的要求。 2.1.3 冬季新风送风温度应按下列原则确定： 1 新风送风温度应低于内区供冷房间冬季设计温度，且不应高于外区采暖房间的设计温度，以负担一部分室内冷负荷。 3

2 新风最低送风温度应考虑以下因素确定： 1）与室温的温差不得大于《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019－2003）的有关规定； 2）应考虑采用的新风加湿方式对新风温度的要求； 3）风机盘管仅供应空调冷水时，应按室内发热量最低情况下，办公用房室温不低于18℃，商场室温不低于16℃确定。 2.1.4 冬季供冷房间风机盘管负担冷负荷应按下式进行计算： qf＝（αqn－qx）/n ＝（αqn－ 0.337Lx（tn－tx））/n （2.1.4） 式中 qf——冬季供冷房间内单台风机盘管负担冷负荷（W）； α——保证系数，根据设计标准和房间的重要性，可取α＝1.0～0.8； qn——冬季供冷房间显热冷负荷（W）； qx——冬季新风负担供冷房间的显热冷负荷（W）； n ——房间内布置的风机盘管台数； Lx——房间新风量（m3/h）； tn——冬季内区供冷房间室温（℃）； tx——冬季新风送风温度（℃）。

2.2 冷却塔供冷工况时空调冷水温度、供冷量和流量的确定 2.2.1 风机盘管宜按下列要求按夏季工况选择： 1 夏季风机盘管在室内温湿度和供回水温度工况下、中档风量运行时，应能满足室内冷负荷要求。 2 夏季新风宜处理至室内等湿状态，其负担的室内冷负荷可忽略不计，以适当提高风机盘管的冷却能力。 2.2.2 冬季冷却塔供冷时，风机盘管的最大供冷能力可按风机高档运行考虑。 2.2.3 房间空调冷水最高供、回水温度tL1和tL2应如下确定： 1 tL1和tL2应能保证夏季已选定的风机盘管能够满足冷却塔供冷工况时风机盘管负担冷负荷qf，风机盘管不同工况时的冷却能力参数应由生产厂计算提供，缺少资料时可参考附录A估算。 2 tL1不应小于7℃，当风机盘管的tL1为7℃时仍不能满足应负担冷负荷qf时，应考虑提高冬季内区供冷房间设计温度tn，或降低房间保证系数α，重新计算风机盘管负担冷负荷qf。 注： 风机盘管的“标准工况”条件如下： 1）风机为中档风量运行； 2）进口（室内）空气状态：采用国家标准规定的标准试验工况，干、湿球温度分别为27℃和19.5℃（相对湿度为50％）； 3）机组供水状态：采用国家标准规定的标准试验工况，供水温度7℃，供回水温差5℃，水流量为标准冷量的对应数值。 2 风机盘管“冷却塔供冷工况”条件如下： 1）风机为高档风量运行； 2）进口空气状态：干球温度为冬季室内计算温度，相对湿度定为30％。 3）机组水流量与标准工况相同。 2.2.4 可采用各典型空调房间风机盘管空调冷水最高供、回水温度tL1和tL2中的最小值（如允许个别房间不保证，也可选用较小值）作为系统空调冷水计算温度。并用该房间风机盘管负担冷量qf和与风机盘管在标准工况时的供冷量qb之比作为整个内区的总负荷比值β。 2.2.5 冷却塔供冷工况时系统所需供冷量可按下式简化计算确定： Q＝∑0.001 qf≈β·Qb （2.2.5） 式中：Q——冷却塔供冷工况时系统所需总供冷量（kW）； 4

qf——各房间单台风机盘管负担冷负荷（W），见式（2.1.4）； Qb——冷却塔供冷工况时内区各房间风机盘管标准工况供冷量qb的总和（kW），qb见2.2.3； βz——建筑物内需冬季供冷的房间风机盘管负担总冷量与风机盘管在标准工况时的总供冷量之比，按2.2.4确定。 2.2.6 冷却塔供冷时系统空调冷水总流量应按下式确定： GL＝0.86Q/（tL2－tL1） （2.2.6） 式中：GL——冷却塔供冷时空调冷水总流量(m3/h)； Q ——冷却塔供冷工况时系统所需总冷量（kW），见式（2.2.5） tL2、tL1——系统最高回水和供水温度（℃），按2.2.4确定。

2.3 负荷侧系统和设备配置举例 2.3.1 空调冷水采用二次泵变流量系统举例 如图2.3.1所示，空调水系统为分区二管制，空调冷水系统采用二次泵系统，二级泵为变频变流量运行。此系统除为冬季冷却塔供冷增加了板式换热器外，负荷侧没有增加新设备，是较为经济的配置。其注意事项如下： 1 宜利用二级泵作为冬季空调冷水的循环泵使用，不再另外设置循环泵。系统接管应注意冬季使用板换时不使用定流量运行的一级泵。 2 进行二级泵的台数和规格配置时，应同时考虑夏季和冬季的冷负荷量和流量及其调节范围。 【说明】一台（或几台）泵的流量最好与内区风机盘管空调冷水环路的流量匹配，防止即使在冬季满负荷时大流量泵也在低频低效率下运行，且不能满足小负荷时的调节范围。如按夏季配置相同水泵时单台水泵流量过大，或按冬季负荷配置相同水泵数量过多，可按大小泵同时并联运行考虑设置与冬季小负荷匹配的小泵。应与过渡季室外温度已不能满足冷却塔供冷而需开启冷冻机、而外区还不需供冷时，冷冻机的大小匹配的问题统一考虑。 3 应校核冬季空调冷水流量和阻力变化的情况下，对设计工况下二级泵流量、扬程的影响。 【说明】二级泵扬程是按夏季负荷侧管网和设备阻力确定的，冬季增加了板换阻力，在夏季采用大于5℃的供回水温差时，内区环路冬季流量和阻力也有所增加。但冬季内区供冷流量远小于夏季满负荷时系统总供冷流量，机房内冷水干管管径按大流量配置，干管阻力减小很多；且板换阻力一般较小，订货时也可提出限制要求。因此，当夏季采用标准5℃供回水温差时，冬、夏季水泵运行工况的阻力可认为大致相同；如夏季采用大于5℃的供回水温差，应按水泵特性曲线校核二级泵流量扬程范围是否能满足冷却塔供冷工况的需要。

小冷机大冷机大冷机

板换

一级泵冷热水合用

分集水器

接空调热水1

1

2

2

二级泵（变频）

内区风机盘管ΔP

冷水机供冷：阀1开、阀2关 冷却塔供冷：阀2开、阀1关 图2.3.1 空调冷水采用二次泵变流量系统举例

2.3.2 空调冷水采用一次泵定流量系统举例

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毕业设计(论文)-毕业设计(论文)-暖通空调专业毕业设计_毕业论文-北京市某综合楼空调系统设计方案

毕业设计(论文)-毕业设计(论文)-暖通空调专业毕业设计_毕业论文-北京市某综合楼空调系统设计方案

北京市某综合楼空调系统设计方案摘要本设计是北京市某综合楼的空调系统设计。

此建筑是包括超市、会议室、办公室、客房等于一身的多功能型建筑，总建筑面积为11732.3m2,建筑高度为15.3m，建筑共五层，地上四层,地下一层。

制冷机房设在地下一层，冷却塔布置在四层屋面。

一层主要为超市和旅馆大堂，二、三、四层主要是会议室,办公室和旅馆。

此次暖通空调设计内容包括：集中空调系统（含冷、热源方案的选择）、空调冷却水系统、地下室防烟、排烟以及通风系统的设计。

对于层高较高空间较大的房间主要采用全空气系统，对于层高较低空间较小的房间主要采用风机盘管加新风系统。

最后还要对空调系统的设备和管路采取消声、防振和保温等措施。

关键词：综合楼空调系统冷却水系统The comprehensive design plan ofair-conditioning system in BeijingAbstractThe graduation design is the design about the air-conditioning system of a comprehensive building in Beijing. This building is a mal-fuction building, which includes supermarkets, meeting rooms, offices, and guest rooms. Its total area is 11732.2 square meters. The height of the building is 15.3 meters. There are five floors in the building, among them, four floors are on the ground, and one is underground. The generation room of refrigeration system is set up in the basement. The cooling tower is fixed up on the roof of the fourth floor. The supermarkets and the lobby of the hotal are the main room in the first floor. The meeting rooms, offices and the hotal are on the second, third and fourth floors. The content of the heating, ventilation and air-conditioning system design include: central air-conditioning system(include the selection of the cooling and heating source), cooling water of air-conditioning system, prevent and get rid of the smoke in the basement and ventilation system. The complet air system is adopted mainly in the rooms, whose height is more higher and the space is more spacious. And PAU and FCU system is adopted in the other rooms. At last, the measurements of weaken sound, prevent equipment from vibration and insulation are adopted to the equipment of the air-conditioning system and pipeline.Keyword: comprehensive building; air-conditioning system; cooling water system.目录1 绪论................................................ 错误!未定义书签。

办公楼暖通空调设计说明书

办公楼暖通空调设计说明书

摘要本设计是为北京市某办公楼暖通空调系统设计.本设计结合北京地区的自然条件和本建筑结构的实际情况，对该建筑进行中央空调设计.本设计综合考虑了建筑各部分的结构特点及其用途,室内环境的舒适性、运行管理上的方便和节能以及设备经济性等各种因素的基础上，对该建筑空调设计采用风机盘管加新风系统，新风通过墙洞引入.这样可以满足不同功能房间使用时间段人员活动情况的不同要求,布置灵活，控制方便。

设计中首先进行冷热负荷计算，然后确定空调系统形式,末端装置设备选型，然后进行平面布置，水力计算后确定水管和风管管径，完成平面图设计。

然后进行制冷、制热站设计，首先进行冷、热源选择,技术比较后确定所用机组设备方案。

对站房进行平面布置，选择附属设备，作机房系统图。

防排烟系统设计,根据建筑物实际,严格按照防火防排烟规范，确定防烟排烟系统形式，进行平面和系统设计。

空调系统设计中还要有保温与防腐设计、隔声与防震设计等.随着社会进步,经济发展，生态环境和能源问题日益突出。

人们越来越注意到可持续发展的重要性.中央空调系统是一个庞大复杂的系统,能耗很大，因此节能有很大空间。

在进行系统设计过程中，关于系统选择和设备选型，本设计考虑了节能的要求。

还有对于暖通空调系统的设计，每个环节都必须要严格按照国家、地区或行业的标准和规范执行,做到精心设计.关键词：空调系统风机盘管系统通风系统节能ABSTRACTThis HV＆AC design is one design of the office building in Beijing.This central air—conditioning design combines with the natural conditions of Beijing area and the actual situation of this building structure of the building。

This design took into the building each part of structure and purpose， indoor comfortable environment, convenient operation and management and energy saving and equipment economy， various factors consideration, air conditioning design of the building use fan-coil unit plus fresh air system， and fresh air introduct through the hole in the wall. This can satisfy different requirements that different function rooms have diffferent use time and personnel activity, decorate flexible， convenient control.At first, I calculate cold and hot load in this design， then sure air conditioning system forms, selecte and layout terminal device equipment.hydraulic calculation after identifying pipe and duct diameters, then complete plan design. Then I design cooling， heating station。

数据中心机房冷却塔供冷选型与工况分析

数据中心机房冷却塔供冷选型与工况分析

本文分析了冷却塔供冷的关键因素，如热工曲线、湿球温度、工况切换点等，得出以下结论，为数据中心节能设计提供参考依据。

·冷却塔供冷按冬季工况选取，夏季校核，结合夏季工况灵活配置；·冬季供冷以小于冷却塔的额定流量来获取较低出水温度，延长冷却塔供冷时间；·冷却水泵应设变频，适应管网特性曲线变化等设计方法。

01冷却塔供冷冷却塔供冷分直接供冷与间接供冷两种，由于直接供冷需室外冷却水直接进入空调末端，水质不佳时极易引起末端堵塞，而影响系统运行，工程中大多数采用间接供冷系统（开式冷却塔+板式换热器），即与冷水机组并联或串联一台板式换热器。

冷水机组与板式换热器并联，湿球温度达到一定值时，由板式换热器提供全部冷量，关闭冷水机组，使冷却水和冷冻水分别进入板式换热器，冷却塔做为冷源，达到完全自然冷却，但并联形式不能采用部分自然冷却；冷水机组与板式换热器串联，冷水串联经过板式换热器与冷水机组，过渡季节用冷却塔出水先预冷冷水回水，再进入冷水机组制冷，减小主机能耗，得到可观的部分自然冷却时间，仅额外增加水在板式换热器内的输送能耗。

为充分利用部分自然冷却，北方地区数据中心往往选择冷水机组与板式换热器串联这种组合形式，见图1，本文讨论也是基于这个系统。

图1冷却塔供冷系统原理图02 负荷侧系统设计2.1冷负荷数据中心主要由服务器、UPS等散热转化而成的显热负荷，几乎没有潜热负荷，冬夏季冷负荷相差不大，冷却水流量大致在80%~100%内变化；末端干工况运行，冷负荷按显热负荷考虑。

2.2冷水供水温度数据中心考虑采用温湿度独立控制方案，由高温冷水处理显热负荷，新风进行独立的加湿或除湿。

冷水供水温度取值，直接受机柜进风温度取值的影响。

ASHARE推荐的机柜进风温度宜取20~25℃，允许范围是18~27℃。

考虑到空气-水换热器空气侧阻力降的影响，送风温度与冷水供水温差取8℃，可有多种供水温度与送风温度组合，常用的有送风温度20 ℃，冷水供回水温度为12/18℃；送风温度23℃，冷水供回水温度为15/21℃。

冷却塔设计选型与计算,收藏

冷却塔设计选型与计算,收藏

冷却塔设计选型与计算，收藏一、关于冷却塔冷却塔是利用空气同水的接触（直接或间接）来冷却水的设备。

是以水为循环冷却剂，从一个系统中汲取热量并排放至大气中，从而降低塔内温度，制造冷却水可循环使用的设备。

冷却塔的结构构成及功能：支架和塔体：外部支撑；填料：为水和空气供给尽可能大的换热面积；冷却水槽：位于冷却塔底部，接收冷却水；收水器：回收空气流带走的水滴；进风口：冷却塔空气入口；百叶窗：平均进气气流，保留塔内水分；淋水装置：将冷却水喷出；风机：向冷却塔内送风；轴流风扇用于诱导通风冷却塔；轴流/离心风扇用于强制通风冷却塔。

二、冷却塔的选型与计算01选型须知1、请注明冷却塔选用的实在型号，或每小时处理的流量。

2、冷却塔进塔温度和出塔水温。

3、请说明给什么设备降温、现场是否有循环水池，现场安装条件如何。

4、若需要备品备件及其他配件，有无其他要求等请注明。

5、特别条件使用请说明使用环境和实在情况，以便选择适当的冷却塔型号。

6、特别情况、型号订货时请标明，以双方合同、技术协议商定专门进行设计。

冷却塔认真选型：1、首先要确定冷却塔进水温度，从而选择标准型冷却塔、中温型冷却塔还是高温型冷却塔。

2、确定使用设备或者可以依照现场情况对噪声的要求，可以选择横流式冷却塔或者逆流式冷却塔。

3、依据冷水机组或者制冷机的冷却水量进行选择冷却塔流量，一般来讲冷却塔流量要大于制冷机的冷却水量。

（一般取1.2—1.25倍）。

4、多台并联时尽量选择同一型号冷却塔。

其次，冷却塔选型时要注意：1、冷却塔的塔体结构材料要稳定、经久耐用、耐腐蚀，组装搭配精准明确。

2、配水均匀、壁流较少、喷溅装置选用合理，不易堵塞。

3、冷却塔淋水填料的型式符合水质、水温要求。

4、风机匹配，能够保证长期正常运行，无振动和异常噪声，而且叶片耐水侵蚀性好并有充足的强度。

风机叶片安装角度可调，但要保证角度一致，且电机的电流不超过电机的额定电流。

5、电耗低、造价低，中小型钢骨架玻璃冷却塔还要求质量轻。