水管式户式中央空调系统设计探析

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水管式户式中央空调系统设计探析1.1主机与末端设备负荷的匹配1.1.1系统设计时存在的矛盾在空调系统设计时，会遇到这样的问题：主机负荷按什么选取？末端设备按什么负荷确定？两者之间的关系怎样？这是经常困扰设计者的问题。1.1.2设备选型（1）主机选型空调主机选型有很多方式，但是，每户总冷（热）负荷是主机选型的根本依据，在确定主机型号要考虑以下因素：①业主有无特殊要求；②整栋建筑空调应用情况；③建筑所在的地区。以上三种情况对于主机的选型十分重要：情况1是主机是否考虑同时使用参数的重要依据，这与业主生活习惯有关，并不是设计人员或销售人员随意决定的；情况2是考虑建筑的使用情况，举一个简单的例子，样板间空调主机容量和整栋楼同时使用空调时的空调主机容量肯定是不一样的；情况3是考虑主机是单冷还是热泵，是仅夏季制冷，还是又需要冬季制热，是轻霜区还是重霜区，这对主机工作是很重要的。（2）末端设备选型末端设备为风机盘管时，与常规散热器供暖不大一样，主要是风机盘管具有调节性，而常规散热器不具备此特点。对采用热泵主机供热的地区，要校核风机盘管在变工况下的制热量，因为此时主机供回水温度为45/40℃，而非风机盘管标况下的温度。（3）主机与末端设备之间的关系实际选型中，末端设备的总负荷往往大于主机的负荷。有时会大很多，也就是说末端设备是按照实际房间负荷（往往要乘上一个大于1的系数）选择的，而主机是按照房间负荷总和（往往要乘上一个小于1的系数）来选择的。这样的结果会使末端设备标准工况下的总需水量大于主机的标准水流量，有时为2倍，甚至3倍。4

11.1.3解决办法（1）主机负荷与末端设备负荷接近时，按正常设计。（2）主机负荷远小于末端设备负荷时：①在末端设备设置电动三通阀；②在最远末端或不常用的房间设置电动两通阀，电动两通阀的数量不宜超过总末端设备数量的2/5；③所有末端设备设置电动两通阀，主供回水管之间设置压差旁通装置。1.2多台主机并联设计1.2.1多台主机并联系统存在的问题在户式空调应用中，多台主机并联是工程设计中常见的情况，而做好主机并联，又非易事，主要存在以下问题。（1）水系统形成短路。当主机开启或其中一台主机运行时，易造成系统短路，开启的主机启停频繁。（2）当两台主机同时运转时，易造成某一台主机缺水保护。（3）两台主机易形成同时启动、同时停止的现象。1.2.2形成的原因户式中央空调主机内一般自带水泵，如果水管仅为简单的连接，容易使水通过另一台主机直接回到系统中，形成短路。如果一台主机开启后，另一台主机开启，使原有系统平衡的水发生重新分配，极易形成两台机组抢水现象，从而影响系统正常运行。1.2.3解决方法（如图1）①在每台机组的出水管加设止回阀（单向阀），使系统水形不成短路。②将连接主机进出水管的主干管加大2-3号，形成分集水器的功能，以保证充足的水量。③调节主机启停时间，使两台主机启停时间不同。④水泵外置，将空调机组内的水泵移至主干管上。4

2图1  主机并联时管路设计1.3系统水容量1.3.1存在的问题（1）主机启停频繁系统安装运行后，经常发生主机启停频的现象（一般而言，在一个小时内，主机启停次数应在6次以内），这样既对压缩机有害，又会造成对电网的冲击。（2）主机除霜时，系统水温下降剧烈。在冬季供暖的地区，当主机除霜时，系统的水温下降很大，有的甚至在20℃以下。1.3.2原因分析造成以上原因是系统的热稳定性较差，热稳定性越差，系统就越不稳定，温度波动就越厉害。系统热稳定性与系统热容有关，热容就是系统升高或降低1℃所吸收或放出的热量。放出或吸收的热量越多，说明系统热容越大，同时系统的热稳定性越好。1.3.3问题解决：（1）增加系统水容量。通过建立模型计算，合理的水量值见表1。（2）增加系统水容量的方式有两种。一是加大系统管径；一是增加一台蓄水罐。以上两种方法各有特点，应因地制宜地应用。（3）增设辅助热源。（4）调整主机运行参数，根据不同地区，设置合理的运行参数值。表1  系统水容量4

3主机标况下制冷量/kW制冷时最大水容量/m3冬季制热时最大系统水容量/m3冬季除霜时建议系统水容量/m3制热及除霜时建议系统水容量/m3制热及除霜时，建议系统辅助热量/m3Q辅-Q末>0Q辅-Q末<0辅助热源的辅助热量辅助热源的辅助热量0kW2kW3kW5kW2kW2kW8.00.060.030.040.080.070.060.050.072.011.70.080.030.060.120.110.10.080.13.019.20.140.030.10.210.20.190.170.195.027.60.20.030.140.270.260.250.230.235.043.80.310.030.210.420.410.400.390.395.0说明：表格内数值仅为建议值，实际数值应结合实际工程确定。4