空调水系统静水压 急!

序号类型特征优点缺点1闭式管路系统不与大气相接触（仅在系统最高点设置膨胀水箱）管道与设备的腐蚀少；不需克服静水压力，水泵压力、功率均低；系统简单如需与蓄热水池连接，则比较复杂开式管路系统与大气相通（设有水池）与水池连接比较简单水中含氧量高，管路与设备的腐蚀多；需要增加克服静水压的额外能量；输送能耗大2同程式供、回水干管中的水流方向相同，经过每一环路的管路长度相等水量分配和调节较方便；水力平衡性能好需设回程管，管道长度增加；初投资稍高序号类型特征优点缺点 异程式供、回水干管中的水流方向相反，每一环路的管路长度不等不需回程管，管道长度较短，管路简单；初投资稍低水量分配和调节较难；水力平衡较麻烦3两管制供冷、供热合用同一管路系统管路系统简单；初投资省无法同时满足供冷、供热的要求三管制分别设置供冷、供热管路与换热器，但冷热回水的管路共用能满足同时供冷、供热的要求管路系统较四管制简单有冷、热混合损失；投资高于两管制；管路布置复杂四管制供冷、供热的供、回水管均分开设置，具有冷、热回水的两套独立的系统能灵活实现同时供冷和供热；没有冷、热混合损失管路系统复杂；初投资高；占用建筑空间较多4定流量系统中的循环水量保持定值（负荷变化时，通过改变供水或回水温度来匹配）系统简单，操作方便；不需要复杂的自控设备配管设计时，不能考虑同时使用系统；输送能耗始终处于设计的最大值变流量系统中的供、回水温度保持定值，负荷改变时以供水量的变化来适应空调需要输送能耗随负荷的减少面降低；配管设计时，可以考虑同时使用系数，管径相应减少；水泵容量、电耗也相应减少系统较复杂必须配备自控设备5单式泵冷、热侧与负荷侧合用一组循环水泵系统简单；初投资省不能调节水泵流量；难以节省输送能耗；不能适用供水分区压降较悬殊的情况复式泵冷、热源侧与负荷侧分别配备循环水泵可以实现水泵变流量；能节省输送能耗；能试映供水分区不同压降；系统总压力低系统较复杂；初投资稍高

按原理可分为：闭式循环和开式循环；

按供、回水管道数量分为：两管制、三管制和四管制；

按供、回水在管道内的流动关系分为：同程式和异程式；

按调节方式可分为：定水量和变水量。

闭式循环系统

定义：管路系统不与大气接触，在系统最高点设膨胀水箱并有排气和泄水装置的系统。

当空调系统采用风机盘管、诱导器和水冷式表冷器冷却用时，冷水系统宜采用闭式系统。高层建筑宜采用闭式系统。

闭式循环的优点：

1.管道与设备不易腐蚀；

2.不需为提升高度的静水压力，循环水泵压力低，从而水泵功率小；

3.由于没有贮水箱、不需重力回水、回水不需另设水泵等，因而投资省、系统简单。

开式循环系统

定义：管路之间有贮水箱（或水池）通大气。自流回水时，管路通大气的系统。空调系统采用喷水室冷却空气时，宜采用开式系统。

开式循环的优点：

冷水箱有一定的蓄冷能力，可以减少开启冷冻机的时间，增加能量调节能力，且冷水温度波动可以小一些。

开式循环的缺点：

1.冷水与大气接触，易腐蚀管路；

2.喷水室如较低，不能直接自流回到冷冻站时，则需增加回水池和回水泵；

3.用户与冷冻站高差较大时，水泵则需克服高差造成的静水压力，耗电量大；

4.采用自流回水时，回水管径大，因而投资高一些。

两管制水系统

定义：供冷系统和供暖系统采用相同的供水管和回水管，只有一供一回两根水管的系统。

两管制系统的优点：系统简单，施工方便。

两管制系统的缺点：不能同时供冷供暖。

1、设计冷负荷偏大：

设计冷负荷是选择设备的主要依据，所以正确地计算建筑冷负荷对整个空调系统的设计十分重要。目前，教科书及设计手册中提供的空调负荷计算方法不论是计算围护结构的墙壁负荷，还是门窗负荷，其计算结果都是针对某一具体房间而言。然而，空调系统设备容量是依据整个建筑的冷负荷确定。由于建筑内各房间的朝向、位置、使用功能及其发热源等因素的不同，往往造成各房间最大冷负荷出现的时间并不相同。因此，建筑冷负荷的最大值应为每个房间逐时负荷叠加的最大值。据调查在我国有部分设计人员在计算建筑冷负荷时只是简单地将每个房间的最大冷负荷进行叠加，导致计算结果远大于实际需求负荷。所以我们必须对此给予足够的重视，使设计负荷的确定更加合理正确。

2、系统循环阻力偏大：

在计算系统循环阻力时，由于设计人员经验不足，使得一些计算参数取值过于保守，造成循环阻力计算值偏大，更有甚者，在施工图设计阶段采用估算方法确定循环阻力，致使计算循环阻力比实际值大一倍以上。空调系统充满水才能运行，水泵的进、出口承受相同的静水压力。因此，所选水泵的扬程只克服管道系统阻力即可。然而，有的设计者却把静水压力也计入该循环阻力之内，这当然会使循环水泵的容量增大很多。

3、系统静压问题：

空调系统充满水才能运行，水泵的进、出口承受相同的静水压力。因此，所选水泵的扬程只克服管道系统阻力即可。然而，有的设计者却把静水压力也计入该循环阻力之内，这当然会使循环水泵的容量增大很多。

4、系统水力平衡问题：

由于设计时不认真进行系统的水力平衡计算，工程竣工后又未按要求进行全面调试，往往造成系统水力失调，系统出现冷热不均的现象。有些技术人员错误地认为造成此现象的原因是循环水泵的容量太小，结果只简单地采用加大水泵的方法解决了之，自然也就使水泵容量增大。

二、设计水泵工作点沿水泵特性曲线向右偏移的原因：

在水泵工作点向右偏移时，循环水泵所产生的扬程降低，这对系统的正常运行是极其不利的，sev_18en尤其是系统中最不利环路，将促使该环路的流量进一步减少，影响正常使用功能。造成工作点右移的原因主要有两个方面：

1、首先是设计中水力计算采用过大的安全系数及不实际的压降计算方法，

2、其次是设计的系统未进行认真的水力平衡计算，而施工后又未进行严格的系统调试。因此，为使系统按设计工况运行，除应认真仔细地进行相关计算外，还应在选择水泵时将水泵的工作点选择在最佳工作点左侧适当的位置，以防水泵实际工作点超出一定范围处于不经济的运行状况，影响系统正常运行。

1、 循环水泵容量过大的问题

循环水泵容量过大在我国是普遍存在的问题，其容量常常达到实际需要的2-4倍，造成工程投资和运行费用的严重浪费。

1.1 、 设计冷负荷偏大

设计冷负荷是选择设备的主要依据，所以正确地计算建筑冷负荷对整个空调系统的设计十分重要。目前，教科书及设计手册中提供的空调负荷计算方法不论是计算围护结构的墙壁负荷，还是门窗负荷，其计算结果都是针对某一具体房间而言。然而，空调系统设备容量是依据整个建筑的冷负荷确定。由于建筑内各房间的朝向、位置、使用功能及其发热源等因素的不同，往往造成各房间最大冷负荷出现的时间并不相同。因此，建筑冷负荷的最大值应为每个房间逐时负荷叠加的最大值。据调查在我国有部分设计人员在计算建筑冷负荷时只是简单地将每个房间的最大冷负荷进行叠加，导致计算结果远大于实际需求负荷。所以我们必须对此给予足够的重视，使设计负荷的确定更加合理正确。

1.2 、 系统循环阻力偏大

在计算系统循环阻力时，由于设计人员经验不足，使得一些计算参数取值过于保守，造成循环阻力计算值偏大，更有甚者，在施工图设计阶段采用估算方法确定循环阻力，致使计算循环阻力比实际值大一倍以上。

1.3、 系统静压问题

空调系统充满水才能运行，水泵的进、出口承受相同的静水压力。因此，所选水泵的扬程只克服管道系统阻力即可。然而，有的设计者却把静水压力也计入该循环阻力之内，这当然会使循环水泵的容量增大很多。

1.4 、 系统水力平衡问题

由于设计时不认真进行系统的水力平衡计算，工程竣工后又未按要求进行全面调试，往往造成系统水力失调，系统出现冷热不均的现象。有些技术人员错误地认为造成此现象的原因是循环水泵的容量太小，结果只简单地采用加大水泵的方法解决了之，自然也就使水泵容量增大。

2、 水泵特性曲线及最佳工作点

2.1 、 水泵的流量——扬程特性曲线

水泵的流量——扬程特性曲线一般有三种类型：平坦型、陡降型、驼峰型（如图 2.1所示）。用于空调水循环系统的水泵应具有平坦特性，其零流量与最大流量之间的扬程变化范围不应大于10%-15%；陡降特性的水泵由于其最大流量与最小流量间的扬程变化太大，故不宜选用；驼峰特性的水泵也不可采用，因为在两台水泵并联运行时可能引起负荷和扬程的周期变化，而当这一变化的频率等于系统的自振频率时便产生危险的“振荡现象”，而此现象将对系统的正常运行造成一定影响。

2.2 、最佳工作点

在水泵工作点向右偏移时，循环水泵所产生的扬程降低，这对系统的正常运行是极其不利的，尤其是系统中最不利环路，将促使该环路的流量进一步减少，影响正常使用功能。

造成工作点右移的原因主要有两个方面：首先是设计中水力计算采用过大的安全系数及不实际的压降计算方法，其次是设计的系统未进行认真的水力平衡计算，而施工后又未进行严格的系统调试。因此，为使系统按设计工况运行，除应认真仔细地进行相关计算外，还应在选择水泵时将水泵的工作点选择在最佳工作点左侧适当的位置，以防水泵实际工作点超出一定范围处于不经济的运行状况，影响系统正常运行。

3 、 循环水泵的技术经济分析

3.1 、循环水泵的台数选择

《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ19-87，2001年版）第6.1.11条规定：冷水泵（一次泵）的台数及流量，应与制冷机的台数及设计工况下的流量相对应。二次泵的设置，应根据冷水系统的大小、各并联环路压力损失的差异程度、使用条件和调节要求等通过技术经济比较确定。然而在实际工作中，设计人员往往未对空调系统各种设备的综合配置进行全面的技术经济分析，结果造成工程初投资增加及“大马拉小车”等浪费资源的现象。为避免发生该现象，广大设计人员在方案设计阶段应依据使用功能、高低峰负荷时间、系统特征以及其它条件，针对空调系统中的冷水机组、循环泵、冷却塔等设备的综合配置进行全面充分的技术经济分析，以期在满足使用功能的前提下降低工程造价和运行费用。

3.2 、工程寿命周期成本

笔者认为在进行循环水泵、冷水机组等设备的技术经济分析时应引入一个概念——工程寿命周期成本。工程寿命周期成本是工程设计、开发、建造、使用、维修和报废等过程发生的费用，也即该项目在其确定的寿命周期内或在预定的有效期内所需支付的设计费、建安费、运行维修费、报废回收费的总和。在不同项目和不同项目阶段寿命周期成本也大不相同（如图 3.1 所示）。通常情况下，运营及维护成本往往大于项目建设的一次性投资。因此在进行技术经济分析时，应明确寿命周期成本包括的费用项目、各项费用的内容和范围以及它们在费用构成体系中的相互关系，这对我们进行技术经济比较十分重要。

3.3、 价值工程

价值工程是以提高产品或作业价值为目的，通过有组织的创造性工作寻求用最低的寿命周期成本可靠地实现使用者所需功能的一种管理技术，其表达式如式3.3.1。

V = F/C (3.3.1)

式中 V——研究对象的价值

F——研究对象的功能

C——研究对象的成本

价值工程技术已广泛运用于研发、设计、建造等各行各业，其核心思想是以最低的寿命周期成本使产品具备它所必须具备的功能。在空调设备选型及技术经济分析时，设计者应充分运用价值工程理念，力争以最低工程投资达到必须的使用功能。当然就目前情况看，要达到这样的设计水平尚需时日，但广大设计人员应朝这个方向努力，以期取得良好的社会效益和经济效益。

4 、结论

① 在空调设计中应客观准确地计算冷负荷和系统阻力，避免因此而造成设备选型偏大；

② 选择循环水泵时，注意水泵工况点向右偏移现象，以保障水泵扬程变化在系统正常运行的允许范围之内；

③ 工程寿命周期成本和价值工程都是工程经济评价的良好工具，在做技术经济分析时应充分运用它们。