作者：伟德官网 日期：2025-11-29 浏览： 来源：伟德APP下载

1. 按冷媒水循环方式分

- 开式循环系统：末端管路与大气相通，回水集中进入回水箱或蓄冷池，再由循环泵送入蒸发器，经冷却后的冷媒水回至系统。典型应用包括采用喷水室处理空气的冷媒水系统、具有蓄冷池的冷媒水系统等。优点在于具备一定蓄冷能力，便于能量调节；缺点是冷水与大气接触，循环水中含氧量高，易腐蚀管路，水泵需克服较大静水差可能增加能耗。

- 闭式循环系统：冷媒水在密闭回路中循环，最高点设膨胀水箱以容纳膨胀。典型系统包括表冷器/风机盘管/新风机组等。优点是管路和设备不易腐蚀、泵压力较低、投资较少、系统简单；缺点是蓄冷能力相对较小，冷冻机在低负荷时易频繁启动，膨胀水箱补水有时需要单独的加压装置。

2. 按供、回水管路布置方式分

- 同程式系统（顺流）：供水与回水干管水流方向相同，管路总长度及阻力近似相等，水力分配较稳定。优点是水力平衡和调节方便；缺点是需要更长的回程管、管材与初始投资较大。

- 异程式系统（逆流）：供水与回水干管水流方向相反，管路总长度不等，需要在并联管网处增设调节阀以实现平衡。优点是用材少、施工较简单；缺点是水量分配较难平衡，需较多调控措施。

同程式与异程式的应用要点：

- 对于风机盘管机组或新风机组组成的供回水系统，支管环路阻力通常较小且干管阻力较大，宜采用同程式布置；风机盘管数量较多时，也应尽量采取同程式。

- 对于向若干台组控表冷器供水的系统，支管阻力相对较大，宜采用异程式布置。

3. 按运行调节方法分

- 定流量系统：系统中循环水量保持不变，负荷变化通过调整供回水温差来适应。冷源侧应保持定流量，以保证蒸发器传热效率、避免干涸结冻、确保机组运行稳定。

- 变流量系统：供回水温差保持不变，负荷变化通过改变供水量来适应。两者的“定流量/变流量”均针对负荷侧环路。

4. 按循环泵配置方式分

- 一次泵（一级泵）系统：冷源侧与负荷侧共用一组循环泵。可分为一次泵定流量系统和一次泵变流量系统。

- 一次泵变流量系统原理：当负荷下降时，二通调节阀在末端逐步关闭，供回总管压差超过设定值时，旁通管路上的二通阀开启，部分冷媒水绕过末端设备直回冷水机组，以保持冷水机组水量不变；当总管压差达到上限时，可停止一台循环泵和一台机组。旁通管径通常定为单台机组流量的110%。

- 设计要点：一次泵的扬程应覆盖最不利环路的阻力之和，若分区间压降差异较大，可能出现某些支路水量不足的无效能量消耗，因此在分区压力差不大、系统规模不太大时，宜采用一次泵方案。

- 二次泵（二级泵）系统：冷源侧和负荷侧分别配置独立循环泵，系统更灵活但更复杂，初投资较高。总体由冷水机组、供回水总管、一次泵、旁通管组成的“冷源侧环路”和由二次泵、末端设备、供回水管路、旁通阀组成的“负荷侧环路”构成。

- 二次泵变流量系统的特点：能实现水泵的变流量运行，节省输送能耗，适应不同分区的压力降差；但系统较复杂、对自动控制要求高、投资较大。一般在系统规模较大、分区压差悬殊、负荷变化大时考虑采用；在资金、机房、管理条件允许时可选用。

5. 承压与分区

- 分区原则：建筑高度与设备承压能力决定是否分区。一般 H ≤ 100m 时可“一泵到顶”而不需竖向分区；当建筑高度达到或超过 110m 时，竖向分区成为必要，以避免单点承压过高。常用承压等级包括1.0 MPa、1.6 MPa、2.0 MPa等，具体取决于设备与管材的耐压能力。

- 分区方案：

- 同一冷热源分区（共用冷热源机房，通过换热器分界）优点是结构简单、运行成本较低；缺点是高区供冷时冷冻水温度略高、供暖时热水温度略低，需相应提高高区设备规格。

- 各分区设独立冷热源，形成独立水系统，机房可设置于建筑中部或底层/顶层，优点是系统互不干扰、备用性强；缺点是系统独立性强、投资高、低负荷时效率下降、能耗增加。

- 高度分区的实际做法：110m以上常用竖向分区，100–120m时可在高区若干层自带冷/热源，地下设冷冻机组；具体分区方式需结合建筑高度、承压能力、机房条件和经济性综合确定。

6. 空调水系统定压与补水

- 定压补水原理：防止水汽化与水倒空，确保系统内各点压力保持在高于大气的水平，防止管道和设备抽空。

- 常见补水方式：高位膨胀水箱定压补水、气压罐配定频补水泵、变频补水泵配超压泄水、定频补水泵配超压泄水等。

- 膨胀水箱要点：安装高度至少比系统最高点高0.5m，常取1.0–1.5m；有效膨胀容积由水容量、温度变化、系统容量等决定，容积计算公式和具体数值需结合实际系统参数进行。膨胀水箱的管路需要设置膨胀管、信号管、溢水管、排水管和循环水管，膨胀水箱的有效容积通常取1.5倍的膨胀量。

- 膨胀管径与调节水量：膨胀管径按系统水量确定，调节水量通常取膨胀水量的一半，确保水位有稳定的调节范围。

- 管路坡度、排气、泄水、除污：供回水管坡度一般为0.003，不得小于0.002；若无坡度，水流速不得低于0.6m/s。应设置自动排气阀、排水、过滤与除污装置，并在最高处设置排气、在立管底部设置泄水。

- 防止气塞的措施：管道坡度、确保流速、在易气塞管路上设置可靠的自动排气阀。必要时设置集气罐与放风门。

7. 集水器与分水器

- 作用与设置：在供回水干管上设分水器/集水器，以实现对各分区的灵活调节与均压。尺寸按并联总流量和通过分水器时的断面流速确定，通常为1.0–1.5 m/s，最大不超过4.0 m/s。分水器集水器上设压力表、温度计，底部设排污接口，管径常用DN40，并加强保温伟德APP。

- 安装要点：尽量将分水器安置在直管段，前后留出足够直管段长度以保证测量准确；在高流量场景下可适当增大断面来降低局部阻力。

8. 水系统阀件

- 阀件的两大作用：调节水量、实现关断。常见类型包括截断阀、调节阀、分流阀、止回阀与安全阀等。

- 平衡阀（关键调节元件）：用于局部阻力调控，以实现水力平衡。具备良好的线性流量-开度关系、明确的开度指示、锁定记忆、必要的截止功能。选用时需注意压力降需大于一定值、尽量安置在回水管上以避免供水压力下降，通常要求阀前后直管段满足一定长度以确保稳定测量。

9. 冷凝水系统设计要点

- 系统形式：多采用开式重力非满管流。凝水管材可选PVC或镀锌钢，焊接钢管不宜使用，必要时做保温处理。

- 水封与排水：冷凝水盘出水口应设置水封，必要时设水封以防回流；排水支管坡度不宜过小，水平干管有坡度且不宜有积水。

- 排水与防凝露：宜采用排水塑料管或防露措施，排入污水系统前需设置空气隔断，防止污染回流。

- 管径与透气：冷凝水立管顶部应设通大气的透气管，管径及布置需符合流量与排放要求。

10. 冷却水系统设计

- 组成与工作原理：包括冷却塔、冷却水箱、冷却水泵和冷水机组等，通过冷却塔将来自设备的废热与大气进行热交换，完成冷却水循环。

- 冷却塔类型与布置：按通风方式、换热方式和水气接触方式分类（自然/机械通风、干式/湿式、逆流/横流/混流等）。不同类型的塔在冷却效果、风机功耗和体积方面各有优劣。

- 并联运行要点：多塔并联时需设置进出水支管的控制阀、塔间平衡管、并联集水装置，确保各塔间的水量分配均衡。

- 设置与控制要点：塔群应设旁通管并装有调节阀，必要时以出水温度来控制风机启停或变频调速，以达到节电目的。

- 设计与计算：冷却水量可通过公式估算，泵扬程由沿程阻力、局部阻力、凝结器阻力、提升高度及喷嘴压力等组成，按实际工况加安全系数。一般建议在制冷运行时对补水量有一定比例的规定，如1%–2%或2%–2.5%的补水比。

- 设置位置与运行注意：冷却塔应放置在空气流通、环境清洁、远离热源处；多塔并联时应设平衡管或共用水槽，避免水量分配不均。

11. 热水系统设计

- 常见热水供水方式与要点：热水循环泵与回水泵需确保水温不低于60℃；进水多为自来水，需在机组进水口设过滤器，水质差时可加装水处理装置。热水加热运行与回水控制要实现储热水箱水位与水温的动态协调。

- 热水用量与定额：以冬季最低日平均温度和当地水温数据为依据，按需统计热水用量，热水耗热量通过公式 Q = c m Δt 计算，其中 c 为水的比热，m 为日用水量，Δt 为冷热水温差。

- 设备选型与配置：热泵热水机组的选型需基于日热水负荷转换为相应功率；储热水箱容量按日用水量、用水高峰、安全系数等因素综合确定。热水管路的水力计算需控制流速上限，通常不超过1.5 m/s（管径较小处允许0.6–0.8 m/s），高温水的密度和粘滞性较低，易结垢，应在设计时考虑相应的管径与水力损失。

- 回水与循环：热水系统的回水应设自动控制，确保端点水温与储罐温度的一致性。热水循环泵的扬程取决于主机水路阻力、管路高度差与沿程损失之和，通常需要考虑1.1–1.2的安全系数。

总体设计要点

- 空调水系统的设计需综合考虑循环方式、布置结构、调控策略、承压分区、膨胀补水、排气除污以及阀件配置，确保系统运行安全、节能且稳定。

- 在高层建筑或需要多分区的场景，应结合建筑高度、设备承压能力与经济性，合理选择同程式或异程式布置、以及一次泵/二次泵的组合方式。

- 定压与定量的补水策略应与膨胀水箱、气压罐等配套，确保系统始终处于合适的压力区间，防止水汽化、抽空和局部干涸现象。

- 设备选型要兼顾性能与维护性，泵、阀件及换热设备应选取同型号或易于维护的组合，确保长期运行的可靠性与维护成本可控。

如需针对具体建筑或系统规模进行进一步优化设计，可提供建筑高度、初始水源压力、区段分布、设备容量等参数，以便给出更精确的选型与布置方案。

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