空调水系统的作用与使用

基本空调循环

空调水系统

高层建筑空间的限制以及用户调节使用的方便，很多采用水空调系统方式，室内冷热负荷由冷冻水和热水承担。在空调用制冷系统中，水管系统包括冷冻水系统和冷却水系统。

冷冻水系统

空调冷冻水系统由：水泵、管道、定压设备、阀门、换热器、除污器等主要部件构成。

(一）冷冻水系统的主要形式

冷冻水系统均为循环水系统；冷冻水系统从管道和设备的布局上分，可分为开式系统和闭式系统

1、开式和闭式系统

开式系统水量大，运行工况稳定，但易污染，且水泵压头较高。

2、闭式系统

闭式水系统与外界空气接触少，管道腐蚀可能性小，水泵能耗小。闭式系统必须采用壳管式蒸发器，用户处则应采用表面式换热设备（表冷器或空调箱），还需增设膨胀水箱，以适应水系统内的水在温度变化时的体积膨胀。工程设计中，冷冻水系统多采用闭式水系统。

开式与闭式系统的水泵扬程相差较大：

闭式系统中，水泵的扬程为：管道、制冷机组、换热器、阀门等闭式循环水路中各个部件压力损失的总和。

开式系统中，水泵除承担管道等部件的压力损失外，还要克服将水从开式水箱提升到管路最高点的高度差。

对于开式系统，注意水泵吸水真空高度的问题，应防止水泵吸入口汽化，必须保证水泵吸入口的水压力大于水的汽化压力。

对于闭式系统，在水泵吸入口设置定压水箱，保证水系统任何一点的最低运行压力为5kPa以上，防止系统中任何一点出现负压，否则有可能将空气吸入水系统中（抽空）或造成部分软连接向内收缩等问题。

膨胀水箱的作用与安装位置

其作用是：

（1）抵消系统内温度变化时水体积的膨胀和收缩；

（2）补充系统内水的损耗；

（3）稳定系统内特别是水泵吸入口的压力。

安装位置：尽量接至水泵吸入口，其连通管道上不要装设任何阀门；膨胀水箱水位应高于系统最高水位1m以上，冬天要注意其防冻。目前，膨胀水箱正逐步用设在泵房内的定压罐来代替。

根据用户水系统与制冷机组的连接方式不同，冷冻水系统可以分为直连系统和间连系统。（左边直连系统、右边建连系统）

冷冻水系统可分为异程系统和同程系统。（左边异程系统、右边同程系统）

两管制、三管制和四管制系统

一次泵和二次泵系统

一次泵系统：

组成简单，控制容易，运行管理方便，一般多采用此种系统。

二次泵系统：

一次环路负责冷冻水的制备-------定流量运行；

二次环路负责冷冻水的输配-------变流量运行。

二次泵系统的最大优点是：

能够分区分路供应用户侧所需的冷冻水，适用于大型系统。

冷却水系统

冷却水进水温度一般应不高于32 ℃ ，冷却水主要指冷凝器和压缩机冷却用水。

（一）直流式冷却水系统

最简单的冷却水系统是直流式供水系统，即升温后的冷却回水直接排除，不循环使用。这种系统只适用于水源水量特别充足的地区，例如靠近江、河、湖泊、海等地方，城市自来水不宜选用。

（二）循环式冷却水系统

（左）单元式冷却水系统（右）干管式冷却水系统

干管式冷却水系统

优点：供回水都采用集中干管形式，管路数目少，占用空间小，设备之间可以相互备用，可通过冷却风机的台数或转速控制降低制冷机组部分负荷时的冷却塔风机能耗，应用较广。

在干管式系统和混合式系统中，由于冷却塔可以相互备用，如果水系统设计和控制不当，则容易出现“溢流”、“旁通”和“抽空”现象。

当冷却水系统出现上述现象时：

冷却塔的进水管上安装了电动阀，而回水管上未装；

当出水电动阀关闭而进水电动阀开启时；

冷却塔水量分配不平衡时；

多台大小不同的冷却塔并联设置且集水盘水位不相同时，容易出现“溢流”问题。

避免措施：当冷却塔不运行时，同时严密关闭冷却塔进、出水电动阀。

冷却水系统大多采用循环式冷却水系统，利用冷却塔机械循环。冷却塔中冷却水的终温一般可达到比当地的湿球温度高５℃左右的温度（约为３２ ℃ ）。

冷却水温度控制

冷却水温度控制的原则：

（1）一般蒸气压缩式制冷机组的冷却水进水温度要求不宜低于15.5℃（不包括水源热泵等特殊设计机组）

（2）吸收式制冷机组的冷却水进水温度要求不低于24℃ ，否则容易引起溶液结晶

（3）由于冷却水温度降低时制冷机组的COP增大，因此只要在制冷机组允许的情况下，尽量降低冷却水温度

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