第六章空调冷热源的选择与分析
6.1空调冷热源的选择
系统能源形式主要分为三大类：
a.单独的冷源。如压缩式制冷机，吸收式冷水机组；
b.单独的热源。如城市热网，锅炉设备等；
c.冷热一体（热泵型）。即选用一套设备，能制冷又能供热。如风冷热泵，地源热泵。
由于该建筑处于夏热冬冷区，既需要满足夏季的制冷同时又需要满足冬季的供热，所以需要冷源和热源。在选取的过程中，应该主要从能源形式的可行性、适用性以及经济节能的角度进行比较。
该建筑所在地无集中的燃气供应，同时附近又无废热可以利用，那么制冷效率较低的吸收式冷水机组不适合作为该系统的冷源；该地区无集中的城市供热系统作为热源；虽然地源热泵的温度稳定，也不需要通过使用风机和水泵采热，无噪声，无结霜，但土壤的传热性能较差，需要较多的传热面积，导致占地面积大，且水平埋管时土石方工程量大，垂直埋管时虽占地面积小，但打井费用高，所以该建筑不适合地源热泵。
综合考虑上述几种冷热源，根据条件限制，建筑特点，前期投资，以及节能要求等方面出发，选用风冷式热泵冷水机组作为冷热源
6.2风冷热泵冷水机组的选型
对于一般冷水机组冷量消耗系数取1.05～1.10，根据冷负荷计算的总冷负荷可知道本建筑中采用风冷热泵式冷水机组承担的设计计算冷负荷为：172.25kw，所以机组的最大计算冷负荷为：172.25×1.1=192.775kw。
根据此负荷值选用美的的大型风冷热泵模块机组。机组型号为型号LSQW(R)FM/B LSQW(R)FM/N，选用三台。其性能技术参数见表6-1。
表6-1 机组性能技术参数
型号
型号
LSQW(R)FM/B
LSQW(R)FM/N
制冷剂R22
冷冻水进水温
度
7℃
制冷量65kW 制冷消耗功
率
20.3kW
冷冻水出水温
度
12℃
制热量70kW 制热消耗功
率
20kW 冷冻水流量11.2m3/h
水阻10kPa 进出水管径DN65 水管承压1MPa
外形尺寸: 长 2110 mm 宽 1100 mm 高2140
机组总重量: 1000kg
第七章 附属设备选型
7.1冷冻水泵的选取 一、冷冻水泵选取原则：
1）首先要满足最高运行工况的流量和扬程，并使水泵的工作状态点处于高效率范围。
2）泵的流量和沿程应有10～20﹪的富裕量。 3）多台泵并联运行时，应尽可能选择同类型号水泵。 二、冷水泵的选择计算 1）水泵扬程
闭式系统：s
j y p H H H H ++= 式中: j y H H ,—冷水管路总的沿程阻力和局部阻力，O mH 2； s H —设备阻力，O mH 2。
沿程阻力和局部阻力为75.64kpa 。设备阻力见下表
表7-1 设备阻力表
编号 项目 阻力kPa 编号 项目 阻力kPa 1 冷水机组 15 2 集水器 10 3
分水器
10
4
水泵
12
设备总阻力为47kPa ，则最不利环路的总阻力为
64.1224764.75=+=p H kpa=12.26O mH 2 水泵所需扬程为
O mH H 249.131.126.11=⨯=
2）水泵流量
泵的流量等于冷水机组蒸发器的额定流量并附加15%的富余量
h m Q 364.3815.132.11=⨯⨯= 选用三台水泵，三台水泵并联，则单台水泵流量为
h m Q p 388.123
64
.38==
选用三台上海上诚泵阀制造有限公司的型号为50QDLF16-20立式多级不锈钢离心泵，水泵的性能参数见表7-1。
表9-7 水泵性能参数
7.2膨胀水箱的设计计算
膨胀水箱接在水泵的吸入侧，而且装置的标高至少要高出水管系统最高点1m ，采用开启式膨胀水箱。
膨胀水箱的容积是由系统中水容量和最大的水温变化幅度决定的，可以用下式来计算确定
s p tv V ∆=α
式中： p V —膨胀水箱的有效容积（即由信号管到溢流管之间高差内的容积），3
m ；
α—水的体积膨胀系数，C L o /0006.0=α； t ∆—最大的水温变化值，℃； s V —系统内的水容量，3m 。
系统的水容量可以在设计完成后，从各个管路和设备逐个计算求得，也可根
据建筑面积估算，估算指标为2
/3.1m L 可得：
型号 流量 扬程 转速 效率 气蚀余量
功率kW m ³/h mH 2O r/min % m 电机功率 50QDLF16-20
16
22
1450
71
4.2
2.2
331025.9100064
.23723.150006.0m tv V s P -⨯=⨯⨯⨯=∆=α
7.3集水器分水器
1）分集水器的管径
集管的管径可以根据并联管路的总流量通过集管的断面流速v ＝1.0～1.5m/s 来确定。
并联管路的总流量以机组的额定流量来计算，其值为33.6m ³/h ，取流速为1.5m/s ，则管径为
mm m v Q D 89089.05
.114.336006
.33436004==⨯⨯⨯==
π
因此选用DN100的管道作为集管。
分管管径由以上计算的立管管径为准，两条分管的管径分别为DN65，DN40。分水器和集水器相应的管径一样。
7.4除污器和水过滤器
在水系统中的孔板、水泵、换热器的入口管道上，均应安设过滤器，以防止杂质进入，污染或堵塞这些设备。本设计只对冷冻水泵、冷却水泵安设过滤器，采用常用的Y 型过滤器，该中过滤器具有外形尺寸小，安装清洗方便的特点，过滤器的尺寸与相应的水泵入口的管径相匹配。
也可采用国家标准的除污器，减压稳定阀前也应装设Y 型过滤器，除污器和水过滤器的型号都是按连接管管径选定，连接管的管径应于干管的管径相同。
7.5阀门
水系统的阀门可采用闸阀、止回阀、球阀，对于大管径的管路可采用蝶阀，选用阀门时，应和系统的承压能力相适应，阀门型号应与连接管管径相同。
阀门的作用一为检修时关断用，一为调节用。平衡阀可以兼做流量测定、流量调节、关断和排污用，一般在下列地点设阀门：
（1）水泵的进口和出口；
