系统构成
1.主机及室内机
2.冷却塔(闭式)
3.锅炉及板式换热器
4.循环水泵
5.膨胀水箱
6.阀门及附件
7.其他辅助设备
水源多联机热泵=水冷回路+VRV室内回路
水管的材质和规格
水管的材质
金属类 (不锈钢管、镀锌钢管、铜管、铜塑管、涂塑钢管等)
塑料类管材(聚丙烯管、硬聚氯乙烯管等)
衬塑管(凯撒管、衬塑不锈钢管、衬塑钢管等)
空调系统常用：无缝钢管
常用的规格
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规格
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DN10
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DN15
|
DN20
|
DN25
|
DN32
|
DN40
|
|
内径（mm）
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9.5
|
15.75
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21.25
|
27
|
35.75
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41
|
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英制规格
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in
|
in
|
in
|
1in
|
1in
|
1in
|
|
规格
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DN50
|
DN70
|
DN80
|
DN100
|
DN125
|
DN150
|
|
内径（mm）
|
53
|
68
|
80.5
|
106
|
131
|
156
|
其他：DN200/250/300/350/400/450/500/600/700------
冷媒侧选型设计
1.室内外机选型→2.室外机容量修正→3.室内机容量修正→4.冷却水量计算。（以下数据，基于某品牌为例，具体设计时请参照各品牌厂商相关产品样本及设计手册）。
室内外机选型
室内外机选型和变频多联机相同：（请关注南社百科各期变频多联机设计选型相关课件）
1.根据房间负荷值选择室内机；
2.根据项目情况划分系统，选择室外机；
3.连接率控制在50%-130%之间，注意各品牌厂商产品规格。
不同点：
1.最大管长不得超过120m；
2.总管长小于300m；
3.分歧管后管长差小于40m。（大金数据）
室外机容量修正
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分类
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VRV
|
水源热泵
|
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相同点
|
连接率修正
|
|
管长修正
|
|
不同点
|
室外温度修正
|
进水温度修正
|
|
融霜修正
|
无
|
关于进水温度修正：
1.冷却塔按进水温度32℃进行修正；
（主机额定进出水温为30/35℃，而冷却塔额定进出水温为37/32℃）
2.锅炉供热时按额定进水温度查询即可，无需修正。
3.采用水、地源热泵方式时，需根据进水温度进行容量修正。
室内机容量修正
室内机容量修正和变频多联机相同：根据室内机额定容量按比例分配室外机能力即可。
冷却水量计算
根据室外机模块数计算各楼层、各系统所需的冷却水量，用于后续的冷却塔及水泵选型，各型号主机额定冷却水量如下（大金数据，其他各品牌厂商请参照样本）：
|
主机容量（HP）
|
10
|
20
|
30
|
|
冷却水量（l/min）
|
96
|
192
|
288
|
注：额定进出水温为30/35℃。
水系统选型设计
1.水系统设计→2.冷却塔选型→3.冷却水泵选型→4.锅炉容量选型→5.板换选型→6.锅炉循环泵选型→7.计算膨胀水箱容积→8.绘制系统图。
水系统选型设计
空调水系统的类型
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依据
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分类
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特点
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是否与大气连通
|
开式
|
回路与大气直接连通（例如：连接了开式冷却塔的水回路）。
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|
闭式
|
封闭回路，不与室外大气接触，需设置膨胀水箱以适应水量变化；水质比较稳定，不容易受污染、产生杂质。
|
|
环路管长是否相等
|
异程式
|
系统内各环路长度不一；管材消耗较少、但较难调节流量平衡。
|
|
同程式
|
系统内各环路长度基本相等；管材消耗较多，但容易调节流量平衡。
|
|
水流量是否变化
|
定流量
|
系统内循环水量固定。
|
|
变流量
|
系统内循环水量可根据需要变化（通过变频泵调节流量，或采用多台定频泵并联的方式，通过控制水泵开启台数改变流量）。
|
同程式和异程式水系统
确定管径
等摩擦法（利用摩擦损失曲线图）
主管尺寸：根据设备的总循环流量，在单位摩擦损失为300-1000Pa/m的范围内来确定。
1）读取单位摩擦损失压差；
2）同时检测流速。
推荐流速如下：
|
管径（mm）
|
推荐流速(m/s）
|
|
≤25
|
0.6～1.2
|
|
50～100
|
1.2～2.1
|
|
>125
|
2.1～2.7
|
保持最小腐蚀的最大流速
|
年中运转时间（hr）
|
容许最大流速（m/s）
|
|
1500
|
3.7
|
|
2000
|
3.5
|
|
3000
|
3.4
|
|
4000
|
3.0
|
|
6000
|
2.7
|
|
8000
|
2.4
|
分支管的各配管尺寸
根据流量和预先选定的单位摩擦损失，在曲线图上读出交点数值。
注意：
1.如果支管的单位摩擦损失比主管还大，则因为阻抗过大、流量达不到所需值，因此应选择单位摩擦损失压差不太大的配管。
2.在流量过大时使用阀门进行调整。
注：
1）流速过快：水的腐蚀作用明显，水流噪音明显。
2）流速过慢：容易堆积杂物，容易引起空气残留，对管道造成腐蚀。
常用的最低限度的流速：0.6m/s。
确定管径
公式计算法，水管管径亦可按照下述公式进行计算：
公式中：L----该管段的水流量 (m3/h)
V----该管段允许的水流速 (m/s)
流速V的确定：
当管径在DN100～DN250之间时，流速推荐值为1.5m/s左右
当管径小于DN100时,推荐流速应小于1.0m/s
管径大于DN250时，流速可再加大
进行计算时应该注意管径和推荐流速的对应。确定管径
其他参考资料
a. GBJ13－86《室外给水设计规范》的推荐流速（m/s）
|
管道种类
|
管道公称直径（mm）
|
|
<250
|
25～1000
|
25～1600
|
>1000
|
>1600
|
|
水泵吸水管
|
1.0～1.2
|
1.2～1.6
|
|
1.5～2.0
|
|
|
水泵出水管
|
1.5～2.0
|
|
2.0～2.5
|
|
2.0～3.0
|
b. GB50015-2003《建筑给水排水设计规范》冷却塔循环管道流速推荐值：
|
循环干管管径(mm)
|
DN≤250
|
250～500
|
≥500
|
|
推荐流速(m/s)
|
1.5～2.0
|
2.0～2.5
|
2.5～3.0
|
c. Carrier设计手册的推荐值
|
管道种类
|
推荐流速（m/s）
|
管道种类
|
推荐流速（m/s）
|
|
水泵吸水管
|
1.2～2.1
|
一般供水干管
|
1.5～3.0
|
|
水泵出水管
|
2.4～3.6
|
室内供水立管
|
0.9～3.0
|
d. 随着直径的增大，管道本身和阀门等配件的价格以及安装费用都大幅度上升。因此，对大直径管道，流速宜选择接近上限的数值。
例：如图，某水源热泵系统，冷却水管为同程式，以绿线所示回路为代表，做水力计算：
各管段长度及流量如下：
|
管段
|
①+②
|
③
|
④
|
⑤
|
⑥
|
|
流量
(l/s)
|
11.2
|
8
|
6.4
|
4.8
|
11.2
|
|
管长
(m)
|
23
|
4.5
|
4.5
|
4.5
|
9.5
|
*此处简化了多模块系统的冷却水管道和当层的水平管道。
1.选定管径并查出比摩阻（单位管长的沿程阻力）
根据流量及管径，可在下图中查询到相应的比摩阻数值：
2.查出局部阻力部件的阻力系数
三通、弯头、常用阀门等的阻力系数可以在《实用供热空调设计手册》中查得
其阻力=阻力系数ξ*动压=ξ*V2ρ/2
3.水力计算结果如下：
|
管段
|
流量
(l/s)
|
设计管径
|
流速
(m/s)
|
比摩阻
(Pa/m)
|
管长
(m)
|
动压
|
局阻部件
|
局阻系数
|
|
①+②
|
11.2
|
DN100
|
1.27
|
182.8
|
23
|
802.2
|
弯头+弯头+合流三通
|
1+1+3
|
|
③
|
8
|
DN80
|
1.57
|
394.2
|
4.5
|
1230.4
|
合流三通
|
3
|
|
④
|
6.4
|
DN70
|
1.26
|
612.1
|
4.5
|
1546.5
|
合流三通
|
3
|
|
⑤
|
4.8
|
DN70
|
1.32
|
348.1
|
4.5
|
869.9
|
弯头
|
1
|
|
⑥
|
11.2
|
DN100
|
1.27
|
182.8
|
9.5
|
802.2
|
弯头+分流三通
|
1+3
|
管路阻力=Σ(比摩阻*管长)+Σ(局阻系数*动压)=28452.6 Pa =3m·H2O
冷却塔选型
冷却塔选型用参数：
1.冷却水流量
2.水温降（即室外机进出水温差，一般在5℃左右）
3.项目地室外空气湿球温度（上海：28.2 ℃ WB）
4.散热负荷： Q＝（Qf+Qd*Qf/Qs）*1.1～1.2
Qf——建筑物最大冷负荷 w
Qs——空调系统设计总冷量 w
Qd——空调系统总耗电量 w
根据以上参数可在冷却塔厂家提供的选型资料中选取合适的冷却塔。
冷却塔选型时需要明确的数据，除产品的型号、排热量、尺寸外，还应查出该冷却塔在设计工况下的水压降，以便确定水泵扬程。
例：
项目地点：上海（室外28.2℃WB）
总冷负荷：500kw
设计冷量：540kw
详细机型：RWEYQ10MY1*20台（以大金为例）
FXDQ50*100台
设备耗电：RWEYQ10MY1 6.03kw/台
FXDQ50 0.165kw/台
循环水量：每台 96l/min
进出水温：32/37℃
|
设备总耗电量：6.03*20+0.165*100＝137.1kw
|
|
所需冷却塔散热量：Q＝（500+137.1*500/540）*1.1＝690kw
|
|
所需冷却水流量：96 l/min*20台=1920 l/min=32 l/s
|
根据某品牌闭式冷却塔资料，选型如下：
|
型号
|
FBT5B
|
风机
|
5.5 kw *1
|
|
压降
|
54.4 kPa
|
喷淋泵
|
5.5 kw *1
|
|
运行重量
|
7905 kg
|
尺寸
|
1314*3588*3800 （mm）
|
注：一般来说，散热负荷（=水量[l/s]×水温降[℃] ×4.186），都会大于前面所讲的散热负荷Q＝（Qf+Qd*Qf/Qs）*1.1～1.2，如果散热负荷小的话，建议用用散热负荷Q作为修正的基数，以避免出现排热能力不足的情况。
冷却水泵选型
冷却水泵需要克服的冷却水系统阻力主要有：
1.主机换热器水压降 P1（见各厂商样本）
2.冷却塔水压降 P2（见各冷却塔厂家选型资料）
3.水管沿程阻力 P3
4.阀门等的局部阻力 P4
以上阻力之和可取1.1的保险系数，计算所得为系统阻力。
选择的冷却水泵必须满足以下条件：
1.流量——水泵流量必须大于或等于系统的冷却水流量
2.扬程——水泵扬程必须大于系统总阻力P≥1.1*（P1+P2+P3+P4 ）
须考虑水泵备用：（一备一用或几备一用）
锅炉容量选型
所需锅炉热功率的确定如下：
1.建筑物最大热负荷 Qr
2.空调系统设计总供热量 Qs
3.空调系统总耗电量 Qd
锅炉热功率 Q＝（Qr-Qd*Qr/Qs）*1.2～1.3
根据上述计算所得的热功率，可选取合适的锅炉，并确认其工作压力。
水源热泵制热工况额定进出水温20/15℃，锅炉热水必须通过板换进行换热后再输送到室外机。因此需要根据板换的换热效率对锅炉热功率进行修正，确保所选锅炉容量满足要求。
例：
总热负荷：500kw
设计热量：634kw
详细机型：RWEYQ10MY1*20台
FXDQ50*100台
设备耗电：RWEYQ10MY1 6.05kw/台
FXDQ50 0.152kw/台
循环水量：每台 96l/min
进出水温：20/15℃
|
设备总耗电量：6.05*20+0.152*100＝136.2kw
|
|
所需锅炉热功率：Q＝（500-136.2*500/634）*1.3＝511kw
|
根据某品牌热水锅炉资料，选型如下：
|
型号
|
WNS0.7
|
进出水温
|
70/95 ℃
|
燃气电功率
|
1.5 kw
|
|
额定热功率
|
0.7 MW
|
循环流量
|
24 t/h
|
预热器电功率
|
——
|
|
额定出水压力
|
1.0 MPa
|
设计热效率
|
90.1 %
|
风机电功率
|
1.5 kw
|
|
燃料类型
|
天然气
|
燃气耗量
|
79.2 Nm3/h
|
供气压力
|
200-2000 mmH2O
|
由于各厂家生产的板换规格不同，因此一般板换都交由厂家选型，板换选型时需要提供的参数有：
1.板换两侧的进出水温度
2.板换两侧的工作压力
3.允许的板换水压降
4.换热量或水流量
根据厂家提供的板换换热效率再对所选锅炉的容量进行修正。
锅炉循环泵选型
用于锅炉和板换之间的热水循环，需要克服的阻力有：
1.锅炉内水压降 P1（见厂家资料无相关数据，一般取5m）
2.板换水压降 P2（见厂家选型资料）
3.水管沿程阻力 P3
4.阀门等的局部阻力 P4
以上阻力之和可取1.1的保险系数，计算所得的为系统阻力。
选择的泵必须满足以下条件：
1.流量——水泵流量必须大于或等于锅炉的循环流量
2.扬程——水泵扬程必须大于系统总阻力。
须考虑水泵备用：（一备一用或几备一用）
计算膨胀水箱容积
膨胀水箱的作用：收容和补偿系统中水的胀缩量。
水箱容积：V=αΔt Vc
V——膨胀水箱的有效容积，单位L； α——水的体积膨胀系数，0.0006L/℃
Δt——最大水温变化值，单位℃； Vc——系统内的水容量，单位L
膨胀水箱设计安装要点：
1.膨胀水箱应防止冻结，安装在非供暖房间时，应考虑保温；
2.膨胀管一般接至水泵入口前，循环管接至系统定压点前的水平回水干管上，该点与定压点之间，应保持不小于1.5-3m的距离；
3.水箱一般设置在系统的最高点，无法设置在系统最高点时应采用闭式膨胀水箱（气压罐）。
说明：1.系统中水容量 Vc 不等于系统的水流量
2.系统中水容量 Vc 须在管路布置完成后根据实际的管径及管长进行计算。
绘制系统图
水源变频多联机的运行控制
水泵与主机的开关联动
水泵与主机的开关联动顺序：
1.室内机开启时，发出信号到主机
2.主机X2M端子连接的回路通电，继电器X1得电，对应X1继电器的开关X1闭合，水泵通电运行
3.水流通过流量开关，使回路通电，继电器X2得电
4.对应X2的开关闭合，X3M端子所在回路通电，主机压缩机可以运行。
水系统控制示意图
|
运行模式
|
主制冷
|
主制热
|
过渡季节
(冷/热混合)
|
|
温控器T1
|
15℃
|
|
25℃
|
|
温控器T2
|
|
35℃
|
20℃
|
|
温控器T3
|
33℃， 31℃
|
|
33℃， 31℃
|
|
阀门
开: ○
关: ×
|
V1
|
○
|
×
|
○
|
|
V2
|
○
|
×
|
○
|
|
V3
|
×
|
○
|
×
|
|
V4
|
×
|
○
|
○
|
|
V5
|
×
|
○
|
○
|
|
V6
|
○
|
×
|
×
|
制冷时，温控器T1≤15℃时：阀门V1、V2、V6开启，旁通（冷却塔不工作）。
温控器T1＞15℃时：阀门V1、V2、V6开启，温控器T3≤30 ℃时，自然对流排热，温控器T3＞30℃时，喷淋装置运行，温控器T3＞32℃时，风扇运行。
制热时：温控器T2≥35℃时：阀门V3、V4、V5开启，热源不工作。
温控器T2＜35℃时：阀门V3、V4、V5开启，热源工作。
过渡季节(冷热混合运行)时：温控器T1≤25℃，T2＞20 ℃时：阀门V1、V2、V4、V5开启，冷却塔和热源均不工作。
温控器T1＞25℃时：阀门V1、V2、V4、V5开启，温控器T3≤30 ℃时，自然对流排热，温控器T3＞30℃时，喷淋装置运行，温控器T3＞32℃时，风扇运行。
温控器T2≤20 ℃时：阀门V1、V2、V4、V5开启，热源工作。
系统常用设备简介
冷却塔
冷却塔的作用：通过传热、蒸发等方式，把冷却水中的热量传输给空气，从而实现制冷时室内热量的转移。
冷却塔的分类
1.开式（湿式）冷却塔
冷却水直接与大气接触，通过水表面接触传热、蒸发散热等方式转移热量
2.闭式（干式）冷却塔
冷却水在封闭盘管中流动，通过空气和盘管的传热、喷淋水蒸发吸热等途径转移热量
冷却塔的选型参数：水量[吨（t/h）]、散热量。
水源变频多联机必须连接闭式冷却塔。
闭式冷却塔工作原理
冷却水在换热盘管里流动，喷淋泵把冷却塔底部水箱中的水送到盘管上方，喷淋到盘管表面，和冷却水进行换热，然后经过淋水填料和逆流而上的风进行热交换，最后回到水槽。
喷淋水和风进行热交换时，小部分蒸发排到大气中，因此同时排走了喷淋水中的潜热，使得喷淋水和冷却水得以接近空气湿球温度。
采用开式冷却塔时，必须通过板式换热器进行换热，不应将主机和开式冷却塔接入同一个水环路。
锅炉及其分类
锅炉的作用：冬天为水冷系统提供热量。
锅炉的必备设施：锅炉房、燃料输送和燃烧系统、送风（引风）系统、水泵、水处理装置、仪表控制系统。
供热锅炉的分类和选型参数
|
名称
|
特点
|
选型参数
|
|
蒸气锅炉
|
制备饱和蒸汽
|
额定蒸发量D，t/h
额定出口蒸汽压力，MPa
|
|
高温水锅炉
|
制备100℃以上的热水
|
额定供热量Q，kW
额定出口水压力，MPa
|
|
普通热水锅炉
|
生产不超过95℃的热水
|
小温差锅炉出水温度也达到约60℃，而水源变频多联机要求15～45℃的热水，因此需通过换热器转换成温度合适的热水。
循环水泵
水泵的分类
1.按安装形式：立式泵、卧式泵
2.按流量是否改变：定频泵、变频泵
水泵的选型参数：流量、扬程、功率、转速
膨胀水箱
膨胀水箱的作用：闭式空调水系统中，为使系统中的水因温度变化而引起的体积膨胀给予余地，以及有利于系统中空气的排除，管路系统中需连接膨胀水箱。
作用：补水、定压、容纳膨胀水量
膨胀水箱的选型参数：容积（立方米）。
膨胀水箱的使用注意事项
1.水箱一般设置在系统的最高点，无法设置在系统最高点时应采用闭式膨胀水箱（气压罐）
2.膨胀管一般接至水泵入口前的回水干管上。
常用阀门的介绍
阀门的分类
A、根据结构分类：截至阀、球形阀、止回阀、蝶阀
B、根据材料分类：青铜制、黄铜制、铸铁制、铸钢制等
空调系统水配管中常用阀门：（请见南社百科相关课件）
其他辅助设施
4.集气罐：及时排出系统内的空气，以保证水系统的正常运行，集气罐的安装位置必须低于膨胀水箱。
5.分、集水器：水系统中，用于连接各路供水管（回水管）的配水（汇水）装置。
水冷多联空调系统的设计及应用案例
摘要：通过与传统风冷多联空调系统的对比，分析了水冷多联空调系统的工作原理和特点；结合实际工程，介绍了水冷多联机空调系统的设计及应用，并提出在水冷多联机空调系统设计过程中应注意的一些问题。本案例作者：陈慧和，来源互联网。
1 引言
多联空调系统，又称为变制冷剂流量直接蒸发式空调系统，简称为多联机。近几年来，多联机作为一种新型的空调系统，由于其系统简单、设计灵活、舒适节能、安装简便且可靠性高等特点，在我国得到了广泛的应用，已成为国内空调领域中一种极其重要的空调系统。
目前，市场上的多联机大多数为风冷形式，即当系统运行时室外机直接向大气中吸收或释放热量，由于其风冷的特点，通常能效比相对较低，并且在一些北方寒冷地区或某些炎热地区由于受到气候条件的影响，其应用也受到了一定的限制。水冷多联机为多联机另一种新形式，实际上可以把它看成是风冷多联机与水源热泵或水环热泵相结合的一种空调系统，它不仅继承了风冷多联机的所有优点，还能弥补风冷多联机的众多缺陷，是一种非常有前景的新型多联空调系统。因此，介绍水冷多联空调系统的设计及应用，不但能为水冷多联机设计人员提供一些设计参考，而且对推广该类空调系统的应用具有极其重要的意义。
2 水冷多联空调系统的特点
1.1水冷多联机的原理
水冷多联机和风冷多联机的制冷（热）循环原理完全相同，而最主要的区别就是室外机的换热介质的不同。水冷多联空调系统运行时，与室外机进行换热的介质是水，而不同于传统的风冷多联机其室外机的换热介质为空气。室外换热器的结构形式也有所不同，风冷多联机为强迫对流风冷换热器，而水冷多联机为套管式水冷换热器，由于水冷换热器的换热系数远大于风冷换热器，交换相同的热量，水冷换热器换热面积大大减少。因此，水冷多联机的室外机体积相对较小，可方便地安装在建筑物任何地方，而不像传统的风冷多联机那样必须安装在非常开阔且通风良好的室外。
与风冷多联机相似，当水冷多联空调系统制冷时，室外的水冷换热器起冷凝器的作用，向水中释放热量；制热时，则起蒸发器的作用，从水中吸收热量。按照水冷多联机使用冷热源的不同，水冷多联系统又可以分为水环式水冷多联系统和水源（地源）式水冷多联系统。前者以冷却塔、锅炉组成的环路向空调系统提供冷热源，并且还可以回收建筑内的余热；后者则以地表水、地下水、土壤源等可再生能源作为空调冷热源。
1.2水冷多联空调系统
水环式水冷多联空调系统主要是通过水环路将分别独立设置在建筑物各不同分区中的多个水冷多联机组连接起来构成的，以回收建筑物内部余热（如内区、朝南区、朝北区等）为主要特征的变制冷剂流量空调系统，整个系统是通过水环路将各个水冷多联机组的主机连接起来实现热量转移以达到制冷（热）的目的。在该水环路中，夏季主要靠冷却塔来吸收建筑物中多余的热量，冬季则靠热水锅炉或其他辅助热源来为系统提供热量。其系统图如图1中的水环工况所示。
水源式水冷多联空调系统和水冷式多联空调系统相似，唯一不同的是冷热源的来源不同，前者的冷热源通常是由置于地下水、地表水和土壤等中的换热盘管来提供。当然，对于地表水，如果水质条件较好的话，也可以不需要换热盘管，而直接利用水泵将地表水供给多联系统主机。水源式水冷多联空调系统图如图1中地热工况所示。
1.水冷多联主机 2.室内机 3.冷却塔 4.热水锅炉 5.换热盘管 6.循环水泵
图1 水冷多联空调系统图
2 水冷多联空调的设计和应用
2.1工程介绍
本工程为某办公服务楼，总建筑面积约为5280m2，地上四层，建筑高度为15.9m。其中，首层为营业大厅及汽车库，二层为厨房及餐厅，三层为活动室及阅览室，顶层为办公室。根据业主要求，除厨房及汽车库外，其他房间均设置中央空调，空调面积约为3000m2。
2.2室内外空气计算参数
本工程地点为湖南省长沙市，该地区属于夏热冬冷区域，通过查询相关资料[1]得知该地区室外空气计算参数如表1：
表1 室外空气计算参数
|
季节
|
干球温度（℃）
|
相对湿度
（%）
|
湿球温度
（℃）
|
平均风速
（m/s）
|
大气压力
（kPa）
|
|
空调
|
通风
|
|
夏季
|
35.8
|
33
|
——
|
27.7
|
2.6
|
101.99
|
|
冬季
|
-3
|
5
|
81
|
——
|
2.8
|
99.94
|
根据建筑功能用途的不同，各房间对室内设计参数的要求也有所不同，本工程中不同的房间功能参数及室内空气计算参数如表2：
表2 室内空气计算参数
|
序号
|
房间类型
|
夏 季
|
冬 季
|
|
干球温度
（℃）
|
相对湿度
（%）
|
平均风速
（m/s）
|
干球温度
（℃）
|
相对湿度
（%）
|
平均风速
（m/s）
|
|
1
|
营业厅
|
26～28
|
65～50
|
0.2～0.5
|
16～18
|
50～30
|
0.1～0.3
|
|
2
|
餐厅
|
24～27
|
65～55
|
≤0.25
|
18～22
|
≥40
|
≤0.15
|
|
3
|
活动室
|
25～27
|
60～40
|
≤0.3
|
18～20
|
≥30
|
≤0.2
|
|
4
|
阅览室
|
26～28
|
65～45
|
≤0.3
|
16～18
|
——
|
≤0.2
|
|
5
|
办公室
|
26～28
|
60～40
|
≤0.3
|
18～20
|
——
|
≤0.2
|
2.3空调冷热负荷
根据以上室内外空气计算参数、建筑围护结构及热工参数等，利用暖通空调负荷计算软件，计算出该建筑各层的冷热负荷详见下表3：
表3 各层冷热负荷详表
|
楼层
|
空调面积
（m2）
|
总冷负荷
（kW）
|
冷负荷指标
（W）
|
总热负荷
（kW）
|
热负荷指标
（W）
|
|
一层
|
860
|
136.7
|
159.0
|
79.5
|
92.4
|
|
二层
|
610
|
96.5
|
158.2
|
35.8
|
58.7
|
|
三层
|
820
|
73.5
|
89.6
|
64.6
|
78.8
|
|
四层
|
710
|
79.2
|
111.6
|
59.5
|
83.8
|
|
总计
|
3000
|
385.9
|
——
|
239.4
|
——
|
2.4空调系统设计
由于各层空调面积不是很大，并考虑到该建筑附近有一单独的锅炉房可以为该工程提供热源，且屋顶上有足够的空间放置空调设备，根据实际需求和各方案在技术及经济性等方面进行比较分析，本工程的中央空调采用水环式水冷多联空调系统。
通过对建筑功能进行分析，该水冷多联空调系统分为5个子系统，其中一楼的门厅及其他层的前室合为一个子系统，空调系统选用一台主机，末端设备选用带风管的高静压吊顶机和暗装吊顶机，不设新风系统；首层营业大厅为敞开式大空间，设一个子系统，空调系统选用两台主机，末端设备选用带风管的高静压吊顶机，新风系统采用新风换气机组，利用排风和新风进行全热交换，以达到充分节能的目的；二层餐厅及包厢为一个子系统，空调系统选用两台主机，餐厅中的末端设备选用带风管的高静压吊顶机，包厢中的末端设备选用天花嵌入式室内机，新风系统同样采用新风换气机组；三层活动室及阅览室为一个子系统，空调系统选用一台主机，小活动室的末端设备选用壁挂式室内机，大活动室及阅览室的末端设备选用带风管的高静压吊顶机，新风系统采用新风换气机组；顶层办公室为一子系统，空调系统选用一台主机，小办公室的末端设备选用暗装吊顶式室内机，大开间办公室末端设备选用带风管的高静压吊顶机，新风系统采用新风换气机组。
各系统室内外机组清单如下：
表4 各系统室内外机组清单
|
系统
|
室内机
型号
|
室内机
类型
|
单台冷量
（kW）
|
数量
（台）
|
室外机
型号
|
单台冷量
（kW）
|
数量
（台）
|
总冷量
（kW）
|
|
1
|
MDB050T
|
高静压风管机
|
12.5
|
2
|
MDS-W120AR
|
33
|
1
|
33
|
|
MCC008T
|
暗装吊顶机
|
2.2
|
3
|
|
MWM008T
|
壁挂机
|
2.2
|
1
|
|
2
|
MDB050T
|
高静压风管机
|
12.5
|
11
|
MDS-W240AR
|
66
|
2
|
132
|
|
3
|
MDB050T
|
高静压风管机
|
12.5
|
5
|
MDS-W120AR
|
33
|
1
|
33
|
|
MCK030T
|
天花嵌入机
|
7.5
|
2
|
MDS-W240AR
|
66
|
1
|
66
|
|
4
|
MDB050T
|
高静压风管机
|
12.5
|
3
|
MDS-W240AR
|
66
|
1
|
66
|
|
MDB060T
|
高静压风管机
|
14.0
|
1
|
|
MWM008T
|
壁挂机
|
2.2
|
10
|
|
5
|
MDB050T
|
高静压风管机
|
12.5
|
2
|
MDS-W240AR
|
66
|
1
|
66
|
|
MCC008T
|
暗装吊顶机
|
2.2
|
11
|
|
MWM008T
|
壁挂机
|
2.2
|
6
|
2.5空调水系统
由于该空调系统为水环式水冷多联空调系统，除了空调主机和末端设备外，夏季还需为系统配置冷却塔，冬季需配置热水锅炉。利用冷却塔和热水锅炉并联模式，为各子系统的主机提供冷热源，并通过控制阀门来实现冬夏季冷热源的转换。
空调水系统图如下所示：
1.冷却塔 2.热水锅炉 3.冷却水泵 4.热水泵 5.电子水处理仪
图2 空调水系统图
空调水系统主要设备如下表：
表5 空调水系统主要设备
|
序号
|
设备名称
|
型号
|
技术参数
|
数量
|
备注
|
|
1
|
冷却塔
|
YHA-100
|
G=100m3/h，N=3kW
|
1
|
开式
|
|
2
|
燃气热水锅炉
|
CWNS-150
|
Q＝1744kW，L燃气＝208Nm3/h
|
2
|
与采暖、热水共用
|
|
3
|
冷却水循环泵
|
FLG80-160B
|
G=80m3/h，H=24mH2O，N=11kW
|
2
|
一用一备
|
|
4
|
热水循环泵
|
FLG80-160A
|
G=51m3/h，H=26mH2O，N=7.5kW
|
2
|
一用一备
|
|
5
|
电子水处理仪
|
ZPG-I-150
|
DN150
|
1
|
——
|
3水冷多联空调设计过程中应注意的问题
水冷多联机系统的设计过程与传统风冷多联机空调基本类似，主要包括空调冷热负荷计算、空调主机布置、空调风管布置、空调末端布置、冷媒管连接及气液管管径计算等几部分。在设计工程中，应注意以下几个问题：
（1）室内外机布置的落差不能太大。虽然目前有不少厂家的产品的室内外落差能达到70m甚至更高，但是，尽量的减小落差对整个系统的运行是非常有益的。
（2）冷媒管总配管长度不能太长。如果冷媒管过长，其管路系统的阻力损失越大，使冷媒在沿途中由于压力的降低出现闪发，从而导致系统的效率变低。另外，管路过长，部分润滑油可能会沉积在冷媒管内，而无法回到压缩机，导致系统出现故障。因此，在水冷多联机空调系统设计过程中，冷媒管总配管长度也是必须考虑的。
（3）新风系统应该设置。暖通空调规范中明确规定，为了满足卫生要求，经常有人停留的建筑物内需设置新风，其最小新风量必须满足国家相关卫生标准的要求。而在设计多联机空调系统时，设计人员通常会忽略新风系统的设置。因此，新风系统的设置在多联机空调系统中也是不容忽视的。在设计中，可以设计独立的新风机组为室内提供新风，并且新风机组和其他末端的冷媒系统最好能分开；当新风量比较大的时候，也可以考虑利用新风换气机进行全热回收，以达到充分节能的目的。
（4）空调水系统水质要求。由于水冷多联机空调系统室外机设置了空调水系统，空调水是直接进入空调室外机套管式水冷换热器的，其水质必须满足一定的要求，以免影响换热效果，甚至堵塞套管换热器。
|
