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中央空调系统设计必知的基础知识

发布时间:2021-05-19 9:04

中央空调水系统分开式循环和闭式循环两大类,这是中央空调系统设计必知的基础知识。开式循环的优点:冷水箱有一定的蓄冷能力,可以减少冷冻机的开启时间,增加能量调节能力,且冷水温度的波动可以小一些。

开式循环的优点:
冷水箱有一定的蓄冷能力,可以减少冷冻机的开启时间,增加能量调节能力,且冷水温度的波动可以小一些。

开式循环的缺点是:
1.冷水与大气接触,循环水中含氧量高,宜腐蚀管路。
2.末端设备(喷水池、表冷器)与冷冻站高差较大时,水泵则须克服高差造成的静水压力,增加耗电量。
3.如果喷水池较低,不能直接自流回到冷冻站时,则需增加回水池和回水泵。
4.如果采用自流回水,回水的管径较大,会增加投资。

闭式循环的优点:
1.由于管路不与大气相接触,管道与设备不宜腐蚀。
2.不需为高处设备提供的静水压力,循环水泵的压力低,从而水泵的功率相对较小。
3.由于没有回水箱、不需重力回水、回水不需另设水泵等,因而投资省、系统简单。

闭式循环的缺点:
1.蓄冷能力小,低负荷时,冷冻机也需经常开动。
2.膨胀水箱的补水有时需要另设加压水泵。

中央空调水系统管道设计
两管制:冷水系统和热水系统采用相同的供水管和回水管,只有一供一回两根水管的系统。
优点:两管制系统简单,施工方便;
缺点:不能用于同时需要供冷和供热的场所。
三管制:分别设置供冷管路、供热管路、换热设备管路三根水管;其冷水与热水的回水关共用。
优点:三管制系统能够同时满足供冷和供热的要求,管路系统较四管制简单;
缺点:比两管制复杂,投资也比较高,且存在冷、热回水的混合损失。
四管制:冷水和热水的系统完全单独设置供水管和回水管,可以满足高质量空调环境的要求。
优点:四管制系统能够同时满足供冷和供热的要求,并且配合末端设备能够实现室内温度和湿度精确控制的要求;由于冷水和热水在管路和末端设备中完全分离,有助于系统的稳定运行和减小设备的腐蚀;缺点:初投资高,管路布置复杂。

中央空调水系统同程异程式
同程式系统:经过每一并联环路的管长基本相等,如果通过每米长管路的阻力损失接近相等,则管网的阻力不需调节即可保持平衡。
优点:同程式系统中系统的水力稳定性好,各设备间的水量分配均衡,调节方便。
缺点:同程式系统由于采用回程管,管道的长度增加,水阻力增大,使水泵的能耗增加,并且增加了初投资。
异程式系统:经过每一并联环路的管长均不相等。
优点:异程式系统简单,耗用管材少,施工难度小。
缺点:采用异程式的系统,各并联环路管长不等,常在每一个并联支路上安装流量调节装置。

中央空调冷凝水系统的设计
风机盘管机组、整体式空调器、组合式空调机组等运行过程中产生的冷凝水,必须及时予以排走。
1、冷凝水管的布置
①若邻近有下水管或地沟时,可用冷凝水管将空调器接水盘所接的凝结水排放至邻近的下水管中或地沟内。
②若相邻近的多台空调器距下水管或地沟较远,可用冷凝水干管将各台空调器的冷凝水支管和下水管或地沟连接起来。

2、冷凝水管管径的确定
①直接和空调器接水盘连接的冷凝水支管的管径应与接水盘接管管径一致(可从产品样本中查得)。
②需设冷凝水干管时,某段干管的管径可依据与该管段连接的空调器总冷量(KW)按下表查得。

3、冷凝水管保温
所有冷凝水管都应保温,以防冷凝水管温度低于局部空气露点温度时,其表面结露滴水。采用带有网络线铝箔贴面的玻璃棉保温时,保温层厚度可取25mm。

冷凝水干管管径选择
干管承担冷量(KW);干管公称直径DN(mm);干管承担冷量(KW);干管公称直径DN(mm)
干管承担冷量(KW)干管公称直径DN(mm)干管承担冷量(KW)干管公称直径DN(mm)77.1~17.617.7~100101~17620253240177~598599~10551056~15121513~1246212462kW5080100125150说明:DN=15mm的管道不推荐使用。立管的公称直径,应与同等负荷的水平干管的公称直径相同说明:DN=15mm的管道不推荐使用。立管的公称直径,应与同等负荷的水平干管的公称直径相同。

4、冷凝水管设计注意事项
①沿水流方向,水平管道应保持不小于千分之一的坡度;且不允许有积水部位。
②当冷凝水盘位于机组负压区段时,凝水盘的出水口处必须设置水封,水封的高度应比凝水盘处的负压(相当于水柱高度)大50%左右。水封的出口,应与大气相通。
③采用聚氯乙烯塑料管时,一般可以不必进行防结露的保温和隔汽处理。
④采用镀锌钢管时,通常应设置保温层。
⑤冷凝水立管的顶部,应设计通向大气的透气管。
⑥设计和布置冷凝水管路时,必须认真考虑定期冲洗的可能性,并应设计安排必要的设施。

中央空调风管的布置
通过风管可将各个送风口和回风口连接起来,提供一个空气流动的渠道,风管的布置应在气流组织及风口位置确定下来以后进行。
布置风管要考虑以下因素:
①尽量缩短管线,减少分支管线,避免复杂的局部构件,以节省材料和减小系统阻力。
②要便于施工和检修,恰当处理与空调水、消防水管道系统及其他管道系统在布置上可能遇到的矛盾。

下图的a和b为相同房间、相同送风口的两种风管布置形式。对比可知,a比b的管线要长,分支管线和局部构件也较多,因此,b优于a。
气流组织
房间内合理的气流组织主要取决于送风口的形式和位置。目前,常见的气流组织形式有:

①侧送风侧送风如图a所示,侧板送风是目前常用的气流组织形式。风道位于房间上部,沿墙敷设,在风道的一侧或两侧开送风口。可以上送风,上回风,也可以上送风,下回风。它的特点是风口应贴顶布置,形成贴附式射流,回风区进行热交换。回风口设在送风口的同侧,风速为2~5m/s。冬季送热风时,调节百叶窗使气流向斜下方射出。
②散流器送风散流器送风可以进行平送和侧送。它也是在空气回流区进行热交换。射流和回流流程较短,通常沿顶栅形成贴附式射流时效果较好。它适用于设置顶栅的房间。
③条缝送风通过条缝形送风口进行送风,其射程较短。温差和速度变化较快,适用于散热量较大只求降温的房间,例如纺织厂、高级公共民用建筑等都有采用条缝送风。
④喷口送风经热、湿处理的空气由房间一侧的几个喷口高速喷出,渡过一定的距离后返回。工作区处于回流过程中,这种送风方式风速高,射程远,速度、温度衰减缓慢,温度分布均匀。适用于大型体育馆、礼堂、剧院及高大厂房等公共建筑中。
⑤孔板送风利用顶栅上面的空间作为静压箱。在压力的作用下,空气通过金属板上的小孔进入室内。回风口设在房间下部。孔板送时,射流的扩散及室内空气混合速度较快,因此工作区内空气温度和流速都比较稳定,适用于对区域温差和工作区风速要求严格,室温允许波动较小的场合。

中央空调排风方式
1、自然排风
在卫生条件要求较低的建筑中,可以采用。但这种方式不稳定,易受干扰,有时会发生倒灌现象,也不能放火。

2、机械排风
在卫生标准要求较高的高层住宅\宾馆客房\高级写字间等,通常在每一卫生间均装设排风扇和放火阀,通过风道排到屋顶,在屋顶设一台引风机,排风扇与引风机连锁,只要有一台排风扇开启,引风机就启动。

3、混合排风
在每一卫生间均装设排风扇和放火阀,通过风道排到排风竖井,然后通过自然排风。

典型场所的排风:
①公共场所的排风
设置较大风量的排风机或数个小风量的排风机。
②宾馆饭店中客房的排风
一般客房卫生间均由土建或装修单位装设排风机排除污浊空气。高级豪华套间的会客室需单独设置排风装置。
③KTV间的排风
KTV间一般分隔为较小的单间,并要做好隔音防止产生共鸣,避免宾客演唱时互相干扰。因此KTV间的空调排风设施一般须安装消声排风管道,并要设有防止倒风装置。
④桑拿浴、蒸汽浴室和游泳管的排风
桑拿浴、蒸汽浴室和游泳管的空气潮湿且温度高,必须设置排风装置定期以较大的风量排放室内空气,或长期以较小风量排放室内空气。排风装置应选用防潮防爆电机驱动的低噪音排风机。
⑤厨房与公用卫生间的排风
宜采用机械排风方式,排风装置应具备防止倒流作用。

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