暖通空调工程设计方法与系统分析系列之水、热水系统

深度解析：暖通空调工程中的水、热水系统设计与系统分析

在空调系统设计中，水和热水系统扮演着核心角色。它们涉及冷(热)水、冷却水和冷凝水的高效循环，以及精心的系统配置。以下将为您揭示关键的设计要素和策略。

1. 冷媒循环方式与优缺点

• 开式系统，如组合空调机组，凭借强大的蓄冷能力，但暴露在大气中，易受腐蚀；优点：自然冷却，节能，缺点：水质管理复杂，静水压力增大


• 闭式系统，风机盘管机组，具有防腐蚀性，低能耗；优点：维护简单，缺点：需额外补水泵，水质控制要求高

2. 供回水布置：同异程式对比

• 同程式设计确保阻力均衡，但投资成本高，适合风机盘管；优点：水力稳定性，缺点：管路冗长


• 异程式设计简单，调节方便，但不完全平衡；优点：节省管材，缺点：调节复杂

3. 调节方法：定流量与变流量

• 定流量保持恒定流量，利于传热效率，但可能引发冻裂；适合：冷源侧，保持稳定


• 变流量则流量随温差调整，适用于负荷变化；适合：动态环境，灵活适应

泵系统配置：一次泵与二次泵

• 一次泵可为定流量或变流量，旁通管路用于调流量；适合：规模小，压力均匀


• 二次泵分别在冷源和负荷侧设置泵，更具灵活性；适合：大项目，压力差异大

压力与分区：建筑高度与系统设计

• 高度决定压力要求，如110m以上，可能需分区供水；关键：适应性，安全性

冷热源策略：共用、独立与分区

• 共用简化系统，但效率低；简明，效率牺牲


• 独立系统投资大，能耗高，但管理灵活；分权管理，成本高


• 分区冷热源结合高区自给和地下冷水机，适合特定需求；灵活性，经济性

冷冻水系统：主机与水泵选择

• 主机根据功率范围选择活塞式、涡旋式、螺杆式或离心式；功率匹配，高效运行


• 水泵选型需考虑流量、压力、并联限制等因素，避免水泵过多；精确匹配，节能高效

膨胀水箱与定压：关键要素

• 膨胀水箱设计需考虑系统容量、膨胀系数，以及补水与排气；稳定性保障，防止气泡

通过以上分析，我们可以看到暖通空调工程的水、热水系统设计是一个精细平衡的过程，旨在优化能源效率，确保系统的可靠性和经济性。每个环节的选择都对整体性能产生深远影响，因此在实际项目中需仔细权衡和规划。