空调设计经验手册.docx

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空调设计经验手册

一、集水器、分水器：

集、分水器与静压箱作用相同，把动压转换成静压，有利于风/水分配平衡。

1、直径D的确定：

a、按断面流速计算；

b、按经验估算：

d——集、分水器支管中最大直径。

2、其余做法参照《采暖通风设计选用手册》T904。

二、冷凝水管道

1、冷凝水管道沿水流方向有不小于%的坡度，且不允许有积水部位。

2、当冷凝水盘位于机组内的负压段时，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、冷凝水管排入污水系统时，应有空气隔断措施。

冷凝水管不得与室内密封雨水系统直接连接，可设单独的冷凝水管道排入室外雨水管井。

4、冷凝水管道宜采用聚氯乙烯管或镀锌管，并宜采取防露保温措施。

5、冷凝水管道干管末端应设清扫口，以便定期冲洗；立管顶部宜设透气管。

6、冷凝水管的公称直径DN，可以根据空调器，风机盘管或空调机组的产冷量Q，按下表计算：

Q（kw）

DN（mm）

≤

101-176

177-598

599-1055

1056-1512

100

1513-12462

125

＞12462

150

立管的公称直径，应与水平干管的直径相同。

三、空调水系统附件：

1、冷水机组、水泵、热交换器、电动调节阀等设备的入口管道上，应安装过滤器或除污器，防止杂志进入。

采用Y形管道过滤器时，滤网孔径一般为18目。

2、空调水系统应在下列部位设置阀门：

1空调器（或风机盘管）供、回水管；

2垂直系统每对立管的供。

回水总管；

3水平系统每一环路的供回水总管；

4分、集水器处供回水干管；

5水泵的吸入管和供水管，并联水泵供水管阀门前还应设止回阀；

6冷水机组、热交换器等设备的供回水管；

7自动排气阀前、压力表接管上，泄水口等处。

3、分、集水器及冷水机组、空调器和（吊装等小型机除外）的进、出水管处，应设压力表、温度计，水泵出口、过滤器两侧及分、集水器各分路外的管道上，应设压力表。

4、温度计应装在阀门内侧管道上，以便拆换；风机盘管铜闸阀应装在电动二通、铜管（或软管）的外侧，以便检修。

5、系统最高点或有空气聚集的部位应设自动排气阀。

6、系统的最低处，可能有水积存的部位以及检修用关断阀门前，应有泄水装置。

7、供水水平干管的坡向宜与流向相反，回水水平干管坡向宜与流向相同，坡度宜≥，不应小于；在特殊条件下需无坡度敷设的管道，其管内流速应≥s。

四、自控系统：

1、当末端设备（如风机盘管、空调柜）采用电动二通或电动比例调节阀调节水量时，水系统为变水量系统。

这时必须对冷水系统供、回水总管的压差进行控制以保证冷水机组定水量运行，通常可采用压差控制器来控制供、回水总管之间的旁通电动二通阀。

2、压差旁通阀的选择：

1控制流量：

对于一次泵系统，此流量为一台冷冻水泵的设计流量。

2阀门实际使用时，其最大关阀压差应为冷冻水泵扬程，在一次泵系统中为冷冻水泵净扬程。

使用时，此值不得大于实际使用所用阀的最大关阀允许压差。

3旁通电动二通阀应采用常闭式。

3、风机盘管采用电动二通阀，空调柜采用电动比例调节阀。

4、电磁阀只适合于仅需进行双位控制场合，其阀门口径通常按接管尺寸选择。

5、调节阀宜安装在水平管上，执行机构应高于阀体以防止水进入执行器。

水路调节阀应设在设备出水管路上，压差旁通阀应设在总供、回水管路中压力（或压差）相对稳定的位置处。

6、一次泵边变水量系统设备台数控制有如下方式：

1根据回水温度（或供回水温差）。

此方式适合于自动监测，人工手动操作，适合于一般的空气调节工程。

由于温度计精度有限，因此，此方式控制的冷水机组台数不能过多，以不超过三台为宜。

2根据冷量。

此方式主要用于设备较多，运行管理要求较高的场合。

通常可采用自动监测及计算冷量，自动发出信号，人工手动操作的方式。

在自动化程度要求极高，控制设备及受控设备很可靠的情况下，才可考虑设备的自动启停。

7、压差控制时，传感器的两端接管应尽可能连接在水流速较小的管路上，通常宜放置于集、分水器上。

8、流量计应设置在管路中水流稳定处，应保证其前面（来流方向）直管长度不小于5D，后面直管长度不小于3D（D为管道直径）。

9、温度传感器位置：

1风机盘管系统：

设于被控制房间典型区域（避开送风口附近）；

2空调柜：

被控房间典型区域或回风管上；

3新风柜：

送风管上。

五、冷冻水系统：

1、同程式或异程式：

当管路较长、布置成异程式不易计算平衡，且每个并联分支管道和设备的阻力比较接近时，空调水系统宜布置成同程式，例如高层建筑的垂直立管、连接多个风机盘管的水平环路等。

管路计算时易于水力平衡的干管、管路较短的支管，或各并联环路的管道和设备阻力悬殊时，宜布置成双管异程式。

2、在高层建筑中，为减少运行中制冷设备的承压，闭式系统的循环水泵宜设在蒸发器的出口，使蒸发器的出口，使蒸发器工作压力不超过系统静压。

3、冷热源设备及空调设备的工作压力超过时，进行经济比较，可采用竖向分区的闭式循环系统。

分区形式举例如下：

1高、低区冷热源分开设置。

冷热源都设置在地下室时，工作压力超过的高区系统，应选择承压较高的设备；高区冷热源设备布置在中间设备层或顶层楼板上时，应妥善解决设备层的消声减振问题。

2在中间设备层内布置水——水热交换器，高区空调冷水的二次水水温，按高于一次水水温℃计算。

高区空调器或风机盘管出力应按二次水温进行校核。

3当建筑上部超过设备承压能力的部分负荷不大时，上部个别房间可以单独设置冷热源设备，例如采用自带冷热源的空调机组等。

4、冷水温度：

供水7℃，回水12℃。

六、冷却水系统：

1、冷却水系统一般由冷凝器、冷却塔、冷却水箱、除污器和水处理装置等组成。

2、当多台冷却塔并联运行时，应使各台冷却塔和水泵之间管段的压力损失大致相同。

为避免各台冷却塔补水和溢水不均衡，宜在冷却塔和之间设平衡管（管径同冷却塔进出水管管径相同），或增大冷却塔共用进出水管管径（比总管大两号），或在各台冷却塔底部设置共用连通水槽。

3、采用多台逆流冷却塔并联运行时，宜在每台冷却塔进水管上设置电动蝶阀，当对应的制冷机、冷却水泵停机时，可关断该冷却塔进水阀门，以保证运行中的冷却塔布水器运转所需水量。

当不具备在各台冷却塔底部设置共用连通水槽时，最好能在每台冷却塔进出水管上均设置电动阀门。

4、水冷式柜机可多台组合用一台冷却塔，冷却塔的处理能力应适当放大。

5、冷却塔设置位置应通风良好，避免气流短路，并远离烟囱及厨房排油烟口等有高温空气或非洁净气体的部位。

6、冷却塔补水率为循环水量的2%。

7、冷却水系统应配置适当的水处理设施：

1由于冷却水与空气充分接触，会产生水垢、污垢、藻类和腐蚀现象，冷却水系统一般应设置定时加药装置和静电除垢等水处理设备。

2选用模块式等冷水机组时，因冷凝器为板式换热器，冷却补水宜经过软化。

七、水力计算：

1、管道水流速的确定：

（m/s）沿程阻力，水力计算时比摩阻取值主要应满足系统水力平衡要求，并宜控制在200-500Pa/m每100米有2-5米水柱，局部为40%-100%1mm/H20为10Pa。

总阻力为每100米有6-8米水柱。

DN15

DN20

DN25

DN32

、局部阻力：

（一般为沿程阻力的一半左右）

空调水系统在估算时，局部阻力约为直管总摩擦阻力的，管路长度较大时取下限，长度较小时取上限。

3、流量计算：

可按空调器和风机盘管的额定流量叠加进行计算，当其总水量达到与水泵流量相等时，水流量数值不再增加。

4、水力平衡：

①各并联环路的压力损失计算差值要求在15%以内。

3当异程系统并联环路的压力损失计算差值大于15%时，可在回水管上增设平衡阀等调节性能好的阀门。

5、水泵进出水管流速：

管道种类

公称直径（mm）

＜250

≥250

水泵吸水管

水泵出水管

6、水系统设备压力损失估算值：

（最不利环路，最远末端设备至水泵管线）

设备名称

压力损失（mmH2O）

备注

离心式冷水机组

蒸发器

3-8

冷凝器

5-8

冷热水排管

2-5

流速v=

热交换器

2-5

风机盘管

1-3

容量越大，压力损失越大

自动控制阀

3-5

冷却塔

2-8

横流塔取下限，逆流塔取上限

7、详细水力计算方法详有设计手册。

钢管（水煤气管）水力计算速查表

管径

DN15

DN20

DN25

DN32

水流速V

流量

m3/h

管径

DN40

DN50

DN65

DN80

水流速V

流量

m3/h

管径

DN100

DN125

DN150

DN200

水流速V

流量

m3/h

管径

DN250

DN300

水流速V

流量

m3/h

八、空调水系统的补水、膨胀及水处理：

1、膨胀水量：

△V=（1/ρ1-1/ρ2）V

ρ1、ρ2为系统运行前后水的密度，V为水系统的总容量。

水密度表

温度（℃）

密度（Kg/L）

1/ρ（1/Kg）

水系统总容量（L/m2建筑面积）

全空气系统

水—空气系统

空调

2、空调水膨胀管应接在循环泵吸入侧系统总回水管上（或集水器上），膨胀管上不应设阀门，膨胀管管径由下表确定：

冷水机组负荷（Kw）

膨胀管DN（mm）

＜349

349-1774

1775-3489

＞6977

5070-80

3、开式膨胀水箱应符合下列要求：

1膨胀水箱最低水位应高于系统最高点以上。

2膨胀水箱有效容积由膨胀量Vp和调节水量Vt两部分组成，Vt应不小于3min补水泵流量，且应保证水箱调节水位不小于200mm。

4、当设置开式膨胀水箱有困难时，可设置闭式膨胀水箱，常用的为气压罐，应符合下列要求：

1气压罐调节容积同开式膨胀水箱的调节容积Vt，气压罐总容积为：

V=Vt/（1-a）m3一般a=气压罐工作压力值按如下方法确定：

P1——补水泵启动压力，大于系统最高点

P2——补水泵停泵压力及电磁阀关闭压力：

P2=（P1+10）/a-10m,wc

P3——水膨胀时电磁阀开启压力：

一般取P3=P2+（2——4）m,wc

P4——安全阀开启压力：

P4=P3+（1——2）m,wc

2气压罐最高工作压P4，不得超过系统内设备的允许工作压力。

3软水箱上部应留有相当于膨胀量Vp的气压罐泄压排水容积。

5、补水系统：

1空调水系统的小时泄漏量，一般为系统水容量的1%，

2空调水系统的补水点，宜设在循环水泵的入口处。

补水泵扬程应比补水点压力高3-5m，小时流量应不小于系统水容量的4%-5%，

3空调冷水专用补水泵可不设备用泵。

6、补水的水处理：

1空调水系统的补水应经软化处理并设软水箱，

2水处理设备的软水出水能力按系统水容量的3%计算，当设置单柱离子交换软化水设备时，其出力应满足允许和再生周期的软水消耗量，一般按2倍考虑。

3软水箱储水容积Vb，一般按8-16h的系统泄漏量计算，即系统水容量的8%-24%，系统大时取低限值。

九、冷冻泵的选型：

1、流量：

G=Q/△tm3/hQ——水泵所负担的冷负荷或热负荷，Kw，

△t——冷水或热水的设计温升或温降，℃

流量考虑10%的附加值。

2、扬程：

闭式循环单式泵系统，冷水泵扬程为管路、管件阻力、冷水机组的蒸发器阻力、空调器（或风机盘管）的表冷器阻力和电动阀阻力之和，另加10%-20%的附加值。

3、空调水系统对循环泵的要求一般是流量大、扬程低，宜选用低比转数的单级离心泵。

4、高层建筑中，水泵入口承受较高静压时，对轴承密封、泵壳强度及轴向力的平衡要求较高，选型及订货时应明确提出水泵的承压要求。

5、当流量较大时，宜考虑多台泵并联运行，并联台数不宜超过3台。

6、多台泵并联运行时，应尽可能选择同型号水泵。

7、冷冻水系统一般要考虑备用泵。

一十、冷却泵的选型：

1、流量：

冷却水泵流量，应按制冷机组产品技术资料提供的数据确定。

初步估算时可按下表确定。

制冷机类型

冷凝热量Qc

冷却水温升△tw

冷却水量Gc

离心式、螺杆式、活塞式

Gc=Qc/△tw

单效溴化锂吸收式

双效溴化锂吸收式

Qc——制冷机冷凝热量，Kw

Qe——制冷机设计参数下的制冷量，Kw

Gc——冷却水循环量，m3/h

△tw——冷却水温升，℃

流量考虑10%附加值。

2、扬程：

①冷却塔水位至布水器的高差。

②冷却塔布水器所需压力，由生产下技术资料提供。

③制冷机组冷凝阻力，由生产下技术资料提供。

④吸入管道和压出管道阻力（包括控制阀，除污器等局部阻力）。

⑤附加以上各项总和的10%-20%。

3、其他参照冷冻泵选型。

十一、冷却塔的选型：

1、逆流式冷却塔安装面积小，但高度很高；横流式冷却塔安装面积及重量比逆流式大，但高度小。

2、冷却塔各项参数指标计算公式：

1冷却效率：

E=（tw1-tw2）／（tw1-ts1）

2水量：

W=3600Qc／Cw（tw1-tw2）Kg/h

3风量：

G=3600Qc／（is1-is2）Kg/h

4断面积：

A=G／*3600Vm2

tw1、tw2——进出水口水温，△tw=tw2-tw1为冷幅，对压缩式制冷机取4-5℃，对吸收式制冷机取6-9℃，tw2=32℃。

ts1、ts2——室外空气进出口湿球温度。

ts2-ts1取5℃左右，海口地区ts1为℃。

is1、is2——对应于ts1、ts2之饱和空气焓质（KJ/Kg），分别为和.

Qc——冷却塔冷却热量（KW），对压缩式制冷机取冷机负荷的倍左右，吸收式取倍左右。

Cw——水的比热（KJ/）。

3、填充材料选择、填充材料高度，冷凝能力等的计算祥《高层建筑空调与节能》节。

十二、风机盘管系统：

1、空调房间较多、各个房间和居留人员密度不大，且各房间要求独立调节时，宜采用风机盘管加新风系统，例如旅馆客房、办公室等。

2、风机盘管一般承担室内负荷，新风系统则承担新风负荷。

新风宜处理到与室内等焓或等湿状态。

3、风机盘管机组一般按中档转速下的制冷量选用。

4、厨房等空气中含有较多油烟的房间，不宜采用风机盘管。

5、风机盘管的选型应分别计算复核其全热量及湿热量，具体祥《高层建筑空调与节能》节。

6、新风方式：

1不设独立新风处理系统，利用厕所排风造成负压，通过门窗渗入新风。

特点：

投资低，但新风量无法控制，卫生条件差，风机盘管处理负荷大，只能用于要求不高的场合。

2在紧靠机组的外墙上开墙洞，设短管引入机组。

特点：

投资低，但噪声、雨水、污物容易进入室内，机组易受腐蚀，另外，因为受风压影响，新风量无法控制，只能用于要求不高场合。

3由内部区空调系统兼供周边区新风。

特点：

初投资运行费用、占用空间等均比单独设立新风系统节省，周边房间的建筑处理方便、通风效果好，可适当去湿，并有助于冬季调节室温。

4独立新风系统。

a、新风处理到室内空气焓值，不承担室内负荷。

特点：

风机盘管全部承担室内冷、湿负荷、盘管在湿工况下工作，但风机盘管冷量可充分发挥。

b、新风处理后的焓值低于室内空气焓，新风承担室内负荷。

特点：

盘管在干工况下工作，便于集中调节且无冷凝水等危害。

c、新风处理到室内空气焓，再与室内空气混合后经风机盘管处理后送入室内。

特点：

盘管处理风量大，风机风量、耗电和噪声增大，只有在地位紧张，新风口不易布置时使用。

7、风机盘管的调节方式：

1手动切换风机转速档位（高、中、低档）

特点：

简单，但调节质量差，室内易引起过冷、过热，室内温、湿度随之波动。

2自动切换风机转速，由室内恒温器控制风机的开、停或交换档数。

特点：

随着风速降低，盘管内平均温度下降，室内相对湿度不会偏高，能提高调节质量，但在风机停止运行时气流组织欠佳，机组外壳表面易结露。

3水量调节：

特点：

随着二通阀或三通阀控制减少进入盘管中的水温上升，送风含湿量增大，室内相对湿度增加，但不存在风量调节中的结露和气流分布问题。

4旁通风门调节：

特点：

投资低，调节质量好，负荷调节范围大，但低负荷时，风机功率不变，噪声也不能降低。

十三、空调机房：

1、空调机房一般不宜作为空调系统的静压室使用，当条件限制必须作为静压室时，应符合下列要求：

1只可做回风端的静压室。

2新风宜经过预处理后引入静压室。

3应考虑设备发热量、机房围护结构冷负荷和其他热量引起的回风温升。

2、空调机房应符合以下要求：

①尽量邻近被空调的房间，必要时可集中和小分散结合。

②空调机房的面积和净高，根据系统负荷、设备的大小而定，应保证有适当的操作面积、检修通道和设备吊装空间。

4无窗的空调房间，应有通风措施。

十四、冷水机组的选型及布置：

1、冷水机组一般选用2-4台，舒适性空调的制冷机组不需设置备用机组。

单冷制冷量的大小应合理搭配，当单机容量调节下限的产冷量大于建筑物的最小负荷时，应选一台适合最小负荷的冷水机组。

2、进行技术经济比较后，宜优先选用能量调节自动化程度高的冷水机组，当选用具有多台压缩机自动联控的机型。

3、制冷机选择，应考虑其对环境的下列影响：

1噪声与振动要控制在环境环境条件允许指标内。

2考虑制冷剂CFCs对大气臭氧层的危害程度和CFCs的禁用时间表。

R11、R12为制冷剂的制冷机，应停止使用。

4、设计冷媒参数与选用的冷水机组产品样本参数不同时，设备实际出力应按设计参数进行校核，或由生产厂商提供。

5、电力驱动的压缩式冷水机组，宜根据单机空调制冷量和在额定工况下的能效比，参照下表择优选用活塞式、螺杆式或离心式。

单机制冷量

适用的机型

能效比（Kw/kw）

＜33RT

活塞式

≥

33RT-99RT

活塞式

≥

螺杆式

≥

99RT-165RT

活塞式

≥

螺杆式

≥

165RT-330RT

离心式

≥

螺杆式

≥

＞330RT

离心式

≥

6、制冷机房应尽可能靠近冷负荷中心，吸收式制冷机房还应尽量靠近热源。

7、大中型制冷机房应设置在值班室、控制室、维修间和卫生部等设施，也可与其他机房（如泵房、空调机房等）合用。

有条件时应设置通讯设施。

8、应考虑设备的进出、安装和维修条件，配备必要的起吊设施，大型设施进出预留孔洞宜直接通向室外。

9、直径大于等于DN50的管道，需在梁、板、墙、柱等结构体系上支撑或吊挂时，应向结构专业提供荷载，必要时预留埋件。

10、制冷机房内的高度，应根据制冷机的种类及机房内各种风管、管道的布置确定。

一般来说，对于活塞式制冷机、小型螺杆式制冷机，其机房净高度控制在米，对于离心式制冷机，大、中型螺杆式制冷机，其机房净高控制在米，对于吸收式制冷机原则上同离心式制冷机，设备最高点到梁下不小于米。

11、制冷机房内设备的布置间距参照下表，并符合下列要求：

①设备制造厂产品说明书提出的具体要求。

②吸收式制冷机组合设有卧式壳管式冷凝器、蒸发器的冷水机组，需在一端留出相当于热交换器长度的空间，以便清洗和更换管束，另一端留出有装卸盖空间。

4制冷机房内留出必要的检修用地，当利用通道作检修用地时，应根据设备的种类和规格将通道适当加宽。

设备布置间距

项目

间距（m）

主要通道和操作通道的宽度

≥

制冷机突出部分与配电盘之间的距离

≥

制冷机突出部分相互之间的距离

≥

制冷机突出部分与墙面之间的距离

≥

非主要通道

≥

溴化锂吸收式制冷机侧面突出部分之间距离

≥

溴化锂吸收式制冷机的一侧与墙面的距离

≥

十五、保温厚度计算：

1/管道防结露厚度计算公式：

Do／2×lnDo／Di=λ（ts-t）／a（ta-ts）

Do——管道保温层外径；

Di——管道保温层内径；

λ——保温材料导热系数，W/（m2.℃）,取λ+

a——表面散热系数，W/（m2.℃），取；

ts——保温层外表面温度，℃；

t——设备及管道外壁温度，冷冻管7℃，冷凝管取16℃；

ta——保温结构周围环境的空气温度，取℃；

ti——露点温度，取℃；

tm——保温层的平均温度，取管道内冷媒与周围空气露点温度的平均温度。

冷冻水管的保温厚度（mm）

公称直径（mm）

DN15

DN20

DN25

DN32

DN40

DN50

DN65

DN80

DN100

DN125

外径（mm）

108

133

玻璃棉管壳

超细玻璃棉管壳

岩棉管壳

橡塑保温材料

公称直径（mm）

DN150

DN200

DN250

DN300

DN350

DN400

DN450

DN500

DN550

DN600

外径（mm）

159

219

273

325

377

426

480

530

560

630

玻璃棉管壳

超细玻璃棉管壳

岩棉管壳

橡塑保温材料

玻璃棉管壳导热系数为W/（m2.℃）；超细玻璃棉管壳为W/（m2.℃）；

岩棉板为W/（m2.℃）；橡塑保温材料为W/（m2.℃）。

冷凝水管保温厚度（mm）

公称直径（mm）

DN15

DN20

DN25

DN32

DN40

DN50

DN65

DN80

DN100

DN125

外径（mm）

108

133

玻璃棉管壳

超细玻璃棉管壳

岩棉管壳

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