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1、41859z11 主编 单元11 制冷机房设计 单元11 制冷机房设计 课题1 空调冷源方案的确定 课题2 制冷机房的组成 课题3 设备的选型 课题4 制冷机房、制冷机及其辅助设备的布置原则 课题5 设计实例 课题1 空调冷源方案的确定 1.空调冷源方案设计的基础条件 (1)冷负荷条件 冷负荷条件是由暖通专业设计者根据具体设计的建 筑工程，经过计算得出的。 (2)能源调节 根据建设单位的电力条件或拟议中的电力增容数量， 确定是否可选用电动压缩式制冷机。 (3)水源及水质条件 水源条件是指供水条件(流量、压力)应满足制 冷系统中冷冻水、冷却水系统的要求。 (4)水文地质条件 水文地质条件是指建设
2、地区的地质构造、土壤等 级、土壤酸碱度、地下水质和地震烈度等。 (5)相关专业的配合条件 在设计空调冷源时，需要各有关专业共同 配合与协商，特别是在设计工作中互相提供必需的条件、图纸和设 计资料。 课题1 空调冷源方案的确定 2.空调冷源设计方案确定的原则 (1)空气调节系统的冷源应优先考虑采用天然冷源 天然冷源主要有 地下水或深井水(1418)。 (2)冷热源应综合考虑 在我国绝大部分地区的民用建筑中，中央空 调系统不仅夏季制冷，而且冬季也承担供热的功能。 1)电制冷、城市或小区热网(蒸汽、热水)供热。 2)电制冷、人工煤气或天然气供热。 3)电制冷、燃油锅炉供热。 4)电制冷、电热水机(炉
3、)供热。 5)空气源热泵、水源(地源)热泵冷(热)水机组供冷、供热。 6)直燃式溴化锂吸收式冷(温)水机组供冷、供热。 课题1 空调冷源方案的确定 7)蒸汽(热水)溴化锂吸收式冷水机组供冷、城市或小区蒸汽(热水)热 网供热。 1)选择热泵机组时，除了将铭牌上标准工况(干球温度7，湿球温 度6)下制热量变为使用工况下制热量外，还要考虑使用工况下结 霜除霜的热量损失。 2)按最佳平衡点温度(热泵供热量等于建筑物耗热量时的室外计算温 度)来选择热泵机组和辅助热源。 3)对于长江流域及以南地区，可采用复合式冷却的热泵机组。 4)对于供热负荷远小于供冷负荷的场合，供热负荷相应的冷量部分 ，由热泵机组提供
4、，其余的冷量由COP较高的制冷机组供给。 课题1 空调冷源方案的确定 1)设计地下水热泵系统，必须考虑防止水井老化，要考虑保证设计 水量能长期稳定运行；确保地下水回灌技术，保护地下水资源不遭 到破坏。 2)地表水热泵系统采用清洁的江河水作为冬季的热源、夏季仍采用 冷却塔冷却，或用江水作为冷、热源的水水热泵。 (3)制冷机类型及工质应符合节能与环保要求 制冷机的选择应根据 制冷工质的种类、装机容量、运行工况、节能效果、环保安全以及 负荷变化情况和运转调节要求等因素确定。 课题1 空调冷源方案的确定 表11-1 水冷电动压缩式冷水机组选用范围 (4)风冷冷水机组宜用于干球温度较低或昼夜温差较大，缺
5、乏水源地 区的中小型空调制冷系统。 (5)确定制冷机容量时，应考虑不同朝向和不同用途房间的空调峰值 负荷同时出现的可能性，以及各建筑用冷工况的不同，乘以小于1的 负荷修正系数。 课题2 制冷机房的组成 1.水冷冷水式空调冷源方案 (1)水冷冷水式空调制冷系统流程图 流程图如图11-1所示。 (2)制冷机房的组成及特点 1)本系统中冷水机组可以是电制冷机组或蒸汽吸收式冷水机组，冷 水机组台数的选择：每个空调冷水系统中的冷水机组为24台，其 中，中、小规模宜为2台，较大规模宜为3台，特大规模宜为4台，规 模程度确认可参考表11-2。 41859Z11W1.eps 课题2 制冷机房的组成 表 11-
6、2 2)本系统中冷冻水系统为单级泵变流量形式。 3)冷冻水系统的补水应进行软化水处理，仅夏季供冷的系统可采用 静电除垢的水处理设施，处理后经变频补水定压装置补入系统中。 4)冷却水应保持一定的水质条件，以防止设备腐蚀、结垢和产生微 生物与藻类物质等。 2.直燃式溴化锂吸收式空调冷源方案 课题2 制冷机房的组成 (1)直燃式溴化锂吸收式空调制冷系统流程图 流程图如图11-2所 示。 (2)制冷机房的组成及特点 本系统中热水循环泵供冬季空调供热使 用，一般在空调系统中，冬季供热时其流量和扬程均比冷冻水循环 泵小得多，所以单独设置热水循环泵，提高系统运行的经济性，其 余部分同前一系统。 3.浅层地下
7、水源热泵空调冷源方案和埋管地源热泵空调冷源方案 (1)空调制冷系统流程图 该制冷系统流程图如图11-3所示。 (2)制冷机房的组成及特点 热泵靠高位能拖动，迫使热量由低位热 源流向高位热源。 课题2 制冷机房的组成 41859Z11W2.eps 课题2 制冷机房的组成 41859Z11W3.eps 课题3 设备的选型 1.循环水泵的配置与选择 循环水泵是中央空调水系统中的主要动力设备，在冷冻水系统中配 置的循环水泵称为冷冻水循环水泵，在冷却水系统中配置的循环水 泵称为冷却水循环水泵。 (1)循环水泵的配置 小型工程的两管制系统，可以用冷冻水循环水 泵兼作冬季的热水泵，但应校核冬季使用时水泵的流
8、量、扬程及台 数是否吻合。 (2)循环水泵的选择 空调循环水泵宜选用低比转数的单级离心泵。 1)当空调冷冻水系统采用闭式循环一次泵系统时，冷水泵扬程为最 不利管路、管件阻力(P1)，冷水机组的蒸发器阻力(P2)和末端设备 的表冷器阻力(P3)之和，即 课题3 设备的选型 2)冷却水泵扬程为由冷却水系统管道、管件阻力(P1)，冷却塔积水 盘水位(设冷却水箱时为水箱最低水位)至冷却塔布水器的高差(h)， 冷却塔布水器所需压力P2之和，即 3) 所有系统的水泵扬程，均应对计算值附加510的余量。 4)冷水机组蒸发器阻力、冷凝器阻力、空调末端设备的表冷器阻 力、冷却塔积水盘水位(设冷却水箱时水箱最低水
9、位)至冷却塔布水 器的高差及冷却塔布水器所需压力，可由设备厂家提供的产品样本 中查到。 2.冷却塔及冷却水系统水质处理装置的配置与选择 (1)冷却塔种类及特点 中央空调工程中常用的冷却塔型式为机械通 风冷却塔。 课题3 设备的选型 1)冷却塔应冷效高、电耗低、重量轻、体积小、安全维护简单，并 符合国家和地方有关标准和规定。 2)塔体结构应有足够的强度和稳定性，组装精良，材料应耐腐蚀、 耐老化。 3)运行噪声较低，符合环境保护要求。 4)冷却塔应具有良好的阻燃性能，符合防火规范。 5)配水部分应配水均匀，壁流少，除水器除水效果正常，飘水少。 图11-4 超低噪声逆流式冷却塔 1冷却塔风机 2布水
10、器 3填料 4进风消声器 5排风消声器 课题3 设备的选型 (2)冷却塔的配置 当空调制冷机组选择水冷式冷水机组时，应配置 冷却塔。 (3)冷却塔技术参数和选择方法 选择冷却塔的主要依据是冷却循环 水量，初选的冷却塔的名义流量应满足冷水机组要求的冷却水量， 同时塔的进水、出水温度应分别与冷水机组冷凝器的出水和进水温 度相一致。 1)从开式、闭式两者中选一项。 2)噪声标准。 3)从符合上述选择条件的机型目录页码中选择合适的机型。 4)按照以下的顺序，从极限水量表中选定冷吨数值。 课题3 设备的选型 按照纵方向入口水温、出口水温、室外空气湿球温度一栏中选择 合适的温度。如果必要的温度条件没有记录
11、在表内，应向相关厂家 询问。 选用比所需要的循环水量大的型号。 在选定出的机型一行中，最左端的数值是能满足冷却塔性能的冷 吨数。 5)按照上述顺序选定机型以后，参照型号表、噪声表的数值，确定 选定出的冷却塔机型是否符合设计条件。 课题3 设备的选型 表11-3 冷却塔技术参数选型表 (4)冷却水温度控制 当冷却水温度低于冷水机组允许温度时，应进 行水温控制。 课题3 设备的选型 1)由冷却塔出水温度控制风机启闭或变频调速控制，控制点为24 和22。 图11-5 冷却水温度控制图 a)风机调节 b)旁通调节 2)冷却塔进出水三通阀调节控制， 课题3 设备的选型 保证冷却水混合温度满足冷水机组对冷
12、却水低温保护要求。 3)环境温度低于0的地区，室外冷却水系统部分应有防冻措施。 (5)冷却水水质处理装置的选择 冷却水应保持一定的水质条件，以 防止设备腐蚀、结垢和产生微生物与藻类物质。 表11-4 冷却水系统的水质指标 表11-4 冷却水系统的水质指标 课题3 设备的选型 3.空调冷冻水系统补水定压装置的选择 (1)空调冷冻水系统补水 空调水系统的补水应经软化处理，仅夏季 供冷的系统可采用静电除垢的水处理设施。 表11-5 空调水系统的单位水容量(L/ 建筑面积) (2)冷冻水系统定压 1)一般采用开式膨胀水箱定压方式。 课题3 设备的选型 图11-6 开式膨胀水箱定压的补水系统 膨胀水量
13、课题3 设备的选型 调节水量Vt为补水泵3min的流量，且保持水箱调节水位不小于 200mm。 最低水位应高于系统最高点0.5m以上。 膨胀管应接在循环水泵吸入侧总管上，膨胀管上不应有任何截断 装置，膨胀管管径按表11-6确定。 表11-6 膨胀管管径表 2)当采用开式膨胀水箱有困难时，可设置闭式隔膜膨胀水罐或补水 泵变频定压方式。 课题3 设备的选型 图11-7 闭式隔膜膨胀水罐定压的补水系统 总容积 工作压力 4.水系统附属设备的选择 课题3 设备的选型 (1)集、分水器 多于两路供应的空调水系统，宜设置集、分水器， 集、分水器的直径应按总流量通过时的断面流速(0.51.0ms)初选 ，并
14、应大于最大接管开口直径的2倍。 (2)过滤器 冷水机组、水泵、换热器、电动调节阀等设备的入口管 道上，应安装过滤器或除污器，以防杂质进入。 表11-7 YGL41H-10.16.25系列过滤器主要外形尺寸(单位：mm) (3)压力表 集、分水器上、冷水机组的进出水管、水泵进出口，及 集、分水器各分路阀门外的管道上，均应设压力表。 课题3 设备的选型 (4)温度计 冷水机组和热交换器的进出水管，集、分水器上，集水 器各支路阀门后均应设温度计。 图11-8 过滤器结构 课题4 制冷机房、制冷机及其辅助设备的布置原则 1.制冷机房设置的一般规定 1)制冷机房应设置在靠近空气调节负荷的中心。 一般应充
15、分利用建筑物的地下室，对于超高层建筑，也可设在设 备层或屋顶上。 由于条件所限不宜设在地下室时，也可设在裙房中或与主建筑分 开独立设置。 2)制冷机房的净高(地面到梁底)应根据制冷机的种类和型号而定。 对于活塞式制冷机、小型螺杆式制冷机，其机房净高控制在3 4.5m之间。 对于离心式制冷机，大、中型螺杆式制冷机，其机房梁下净高控 制在4.55.0m之间，有电动起吊设备时，还应考虑起吊设备的安装 和工作高度。 课题4 制冷机房、制冷机及其辅助设备的布置原则 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1.5m。 机房的净高不应小于3m。 3)制冷机房内主机间宜与水泵间、控制室
16、隔开设置，并根据具体情 况设置维修间、储藏室。 4)燃气溴化锂吸收式冷水机组的机房应设独立的煤气表间。 5)对于直燃溴化锂吸收机，排放烟气的烟囱宜分类单独设置，当两 台或两台以上机组需要合并烟囱时，应在每台机组的排烟支管上加 装截断阀。 6)直燃机房、日用油箱间、煤气表间应分别独立设置防爆排风机、 燃气浓度报警器，防爆排风机与各自的燃气浓度报警器联锁。 课题4 制冷机房、制冷机及其辅助设备的布置原则 7)直燃溴化锂吸收机的燃气管及燃油管上应设能自动关闭、现场人 工开启的自动切断阀。 8)制冷机房、辅助设备间和水泵房应采用压光水泥地面，并要有冲 洗地面的上、下水设施。 9)制冷机房应充分利用天然采光，采用人工照明时的照度可按国家 有关标准确定。 2.制冷机房内设备布置的一般要求 1)机房内设备力求布置紧凑，以节约占用的建筑面积。 表11-8 制冷机房设备布置间隔距离 2)布置壳管式换热器冷水机组和吸收式冷水机组时， 课题4 制冷机房、制冷机及其辅助设备的布置原则 应考虑有清洗或更换管的可能，一般是在机组一
