中央空調主要分為氟系統和水系統兩種,水系統是我們常說的冷(熱)水機組,室內負荷全部由冷熱水機組來承擔。各房間風機盤管通過管道與冷熱水機組相連,靠所提供的熱冷水來向室內供冷和供熱。氟系統是我們常說的變頻一拖多機組,主要采用輸送制冷工質的冷凍劑型系統,通常稱為“一拖幾”,就是一臺主機帶多臺終端設備,可以同時調節多個房間的溫度。不過今日的主角并不是氟系統的介紹,本期我們介紹“空調水系統設計”。
閉式循環:管路系統不與大氣接觸,在系高點設膨脹水箱并有排氣和泄水裝置的系統,當空調系統采用風機盤管、誘導器和水冷式表冷器冷卻用時,冷水系統宜采用閉式系統。高層建筑宜采用閉式系統。
開式系統:管路之間有貯水箱(或水池)通大氣。自流回水時,管路通大氣的系統。 空調系統采用噴水室冷卻空氣時,宜采用開式系統。
系統管制總共包括兩管制、三管制、四管制。
①兩管制:供冷系統和供暖系統采用相同的供水管和回水管,只有一供一回兩根水管的系統。
②三管制:分別設置供冷管路、供熱管路、換熱設備管路三根水管;其冷水與熱水的回水管共用。
◆三管制系統的優點: 三管制系統能夠同時滿足供冷和供熱的要求。
◆三管制系統的缺點: 比兩管制復雜,投資也比較高,控制較復雜,且存在冷、熱回水的混合損失。
③四管制:冷水和熱水的系統完全單獨設置供水管和回水管,可以滿足高質量空調環境的要求。
經過每一并聯環路的管長基本相等,阻力相近;若通過每米長管路的阻力損失接近相等,則管網的阻力不需調節即可保持平衡。
①定水量系統:
系統中循環水量為定值,通過改變供、回水溫度來適應房間負荷的變化。這種系統各空調末端裝置,采用受設在空調房間內的溫控器控制的電動三通調節閥調節。
②變水量系統:
保持供水溫度在一定范圍內,當負荷變化時,改變供水量的系統。這種系統各空調末端裝置,采用設在空調房間內的溫控器控制的電動二通調節閥調節。
水系統組成主要包括4個部分:冷凍水循環系統、冷卻水循環系統、冷凝水排放系統。
◆①冷凍水循環系統
◆②冷卻水循環系統
◆③冷凝水排放系統
◆④主機
①冷凍水循環系統
冷凍水循環系統:該部分由冷凍泵、室內風機及冷凍水管道等組成。
從主機蒸發器流出的低溫冷凍水由冷凍泵加壓送入冷凍水管道(出水),進入室內進行熱交換,帶走房間內的熱量,回到主機蒸發器(回水)。室內風機用于將空氣吹過冷凍水管道,降低空氣溫度,加速室內熱交換。
冷凍水流速選擇
壓力水管的水流速主要是經濟和噪聲兩個因素。管內的水速太大,對環路的平衡不利,故總管流速可以取得大一些,而分支管路可以小一些。
◆連接各空調末端裝置的供回水支管的管徑,宜與設備的進出水管接管管徑一致,可查產品樣本獲知。 管徑計算我們之前已經在《如何快速估算水管管徑》一文中詳細介紹過,公式如下:
Q(L/s):管段內流經的水流量
d(mm):管道內徑
v(m/s):假定的水流速
②冷卻水循環系統
③冷凝水系統
通常,可以根據機組的冷負荷Q(kW)按下列數據近似選定冷凝水管的公稱直徑。
◆風機盤管機組、整體式空調器、組合式空調機組等運行過程中產生的冷凝水,必須及時予以排走。
◆排放冷凝水管道的設計,應注意以下事項:
1.沿水流方向,水平管道應保持不小于千分之一的坡度;且不允許有積水部位。
2.采用聚氯乙烯塑料管時,一般可以不必進行防結露的保溫和隔汽處理。
3.采用鍍鋅鋼管時,通常應設置保溫層。
④主機
主機部分由壓縮機、蒸發器、冷凝器及冷媒(制冷劑)等組成,其工作循環過程如下:
首先低壓氣態冷媒被壓縮機加壓進入冷凝器并逐漸冷凝成高壓液體。在冷凝過程中冷媒會釋放出大量熱能,這部分熱能被冷凝器中的冷卻水吸收并送到室外的冷卻塔上,最終釋放到大氣中去。隨后冷凝器中的高壓液態冷媒在流經蒸發器前的節流降壓裝置時,因為壓力的突變而氣化,形成氣液混合物進入蒸發器。冷媒在蒸發器中不斷氣化,同時會吸收冷凍水中的熱量使冷凍水達到較低溫度。,蒸發器中氣化后的冷媒又變成了低壓氣體,重新進入了壓縮機,如此循環往復。
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