空调设计经验手册范本.docx
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空调设计经验手册范本
一、集水器、分水器：
集、分水器与静压箱作用相同，把动压转换成静压，有利于风/水分配平衡。
1、直径D的确定：
a、按断面流速0.5-1.0计算；
b、按经验估算：
D=1.5-3dmax
d——集、分水器支管中最大直径。
2、其余做法参照《采暖通风设计选用手册》T904。
二、冷凝水管道
1、冷凝水管道沿水流方向有不小于0.5%的坡度，且不允许有积水部位。
2、当冷凝水盘位于机组的负压段时，凝水盘的出水口处必须设置水封，水封的高度应比凝水盘处的负压（相当于水柱高度）大50%左右。
水封的出口，应与大气相通。
3、冷凝水管排入污水系统时，应有空气隔断措施。
冷凝水管不得与室密封雨水系统直接连接，可设单独的冷凝水管道排入室外雨水管井。
4、冷凝水管道宜采用聚氯乙烯管或镀锌管，并宜采取防露保温措施。
5、冷凝水管道干管末端应设清扫口，以便定期冲洗；立管顶部宜设透气管。
6、冷凝水管的公称直径DN，可以根据空调器，风机盘管或空调机组的产冷量Q，按下表计算：
Q（kw）
DN（mm）
≤17.6
25
17.7-100
32
101-176
40
177-598
50
599-1055
80
1056-1512
100
1513-12462
125
＞12462
150
立管的公称直径，应与水平干管的直径相同。
三、空调水系统附件：
1、冷水机组、水泵、热交换器、电动调节阀等设备的入口管道上，应安装过滤器或除污器，防止杂志进入。
采用Y形管道过滤器时，滤网孔径一般为18目。
2、空调水系统应在下列部位设置阀门：
1空调器（或风机盘管）供、回水管；
2垂直系统每对立管的供。
回水总管；
3水平系统每一环路的供回水总管；
4分、集水器处供回水干管；
5水泵的吸入管和供水管，并联水泵供水管阀门前还应设止回阀；
6冷水机组、热交换器等设备的供回水管；
7自动排气阀前、压力表接管上，泄水口等处。
3、分、集水器及冷水机组、空调器和（吊装等小型机除外）的进、出水管处，应设压力表、温度计，水泵出口、过滤器两侧及分、集水器各分路外的管道上，应设压力表。
4、温度计应装在阀门侧管道上，以便拆换；风机盘管铜闸阀应装在电动二通、铜管（或软管）的外侧，以便检修。
5、系统最高点或有空气聚集的部位应设自动排气阀。
6、系统的最低处，可能有水积存的部位以及检修用关断阀门前，应有泄水装置。
7、供水水平干管的坡向宜与流向相反，回水水平干管坡向宜与流向相同，坡度宜≥0.003，不应小于0.002；在特殊条件下需无坡度敷设的管道，其管流速应≥0.25m/s。
四、自控系统：
1、当末端设备（如风机盘管、空调柜）采用电动二通或电动比例调节阀调节水量时，水系统为变水量系统。
这时必须对冷水系统供、回水总管的压差进行控制以保证冷水机组定水量运行，通常可采用压差控制器来控制供、回水总管之间的旁通电动二通阀。
2、压差旁通阀的选择：
1控制流量：
对于一次泵系统，此流量为一台冷冻水泵的设计流量。
2阀门实际使用时，其最大关阀压差应为冷冻水泵扬程，在一次泵系统中为冷冻水泵净扬程。
使用时，此值不得大于实际使用所用阀的最大关阀允许压差。
3旁通电动二通阀应采用常闭式。
3、风机盘管采用电动二通阀，空调柜采用电动比例调节阀。
4、电磁阀只适合于仅需进行双位控制场合，其阀门口径通常按接管尺寸选择。
5、调节阀宜安装在水平管上，执行机构应高于阀体以防止水进入执行器。
水路调节阀应设在设备出水管路上，压差旁通阀应设在总供、回水管路中压力（或压差）相对稳定的位置处。
6、一次泵边变水量系统设备台数控制有如下方式：
1根据回水温度（或供回水温差）。
此方式适合于自动监测，人工手动操作，适合于一般的空气调节工程。
由于温度计精度有限，因此，此方式控制的冷水机组台数不能过多，以不超过三台为宜。
2根据冷量。
此方式主要用于设备较多，运行管理要求较高的场合。
通常可采用自动监测及计算冷量，自动发出信号，人工手动操作的方式。
在自动化程度要求极高，控制设备及受控设备很可靠的情况下，才可考虑设备的自动启停。
7、压差控制时，传感器的两端接管应尽可能连接在水流速较小的管路上，通常宜放置于集、分水器上。
8、流量计应设置在管路中水流稳定处，应保证其前面（来流方向）直管长度不小于5D，后面直管长度不小于3D（D为管道直径）。
9、温度传感器位置：
1风机盘管系统：
设于被控制房间典型区域（避开送风口附近）；
2空调柜：
被控房间典型区域或回风管上；
3新风柜：
送风管上。
五、冷冻水系统：
1、同程式或异程式：
当管路较长、布置成异程式不易计算平衡，且每个并联分支管道和设备的阻力比较接近时，空调水系统宜布置成同程式，例如高层建筑的垂直立管、连接多个风机盘管的水平环路等。
管路计算时易于水力平衡的干管、管路较短的支管，或各并联环路的管道和设备阻力悬殊时，宜布置成双管异程式。
2、在高层建筑中，为减少运行中制冷设备的承压，闭式系统的循环水泵宜设在蒸发器的出口，使蒸发器的出口，使蒸发器工作压力不超过系统静压。
3、冷热源设备及空调设备的工作压力超过1.0MPa时，进行经济比较，可采用竖向分区的闭式循环系统。
分区形式举例如下：
1高、低区冷热源分开设置。
冷热源都设置在地下室时，工作压力超过1.0MPa的高区系统，应选择承压较高的设备；高区冷热源设备布置在中间设备层或顶层楼板上时，应妥善解决设备层的消声减振问题。
2在中间设备层布置水——水热交换器，高区空调冷水的二次水水温，按高于一次水水温1-1.5℃计算。
高区空调器或风机盘管出力应按二次水温进行校核。
3当建筑上部超过设备承压能力的部分负荷不大时，上部个别房间可以单独设置冷热源设备，例如采用自带冷热源的空调机组等。
4、冷水温度：
供水7℃，回水12℃。
六、冷却水系统：
1、冷却水系统一般由冷凝器、冷却塔、冷却水箱、除污器和水处理装置等组成。
2、当多台冷却塔并联运行时，应使各台冷却塔和水泵之间管段的压力损失大致相同。
为避免各台冷却塔补水和溢水不均衡，宜在冷却塔和之间设平衡管（管径同冷却塔进出水管管径相同），或增大冷却塔共用进出水管管径（比总管大两号），或在各台冷却塔底部设置共用连通水槽。
3、采用多台逆流冷却塔并联运行时，宜在每台冷却塔进水管上设置电动蝶阀，当对应的制冷机、冷却水泵停机时，可关断该冷却塔进水阀门，以保证运行中的冷却塔布水器运转所需水量。
当不具备在各台冷却塔底部设置共用连通水槽时，最好能在每台冷却塔进出水管上均设置电动阀门。
4、水冷式柜机可多台组合用一台冷却塔，冷却塔的处理能力应适当放大。
5、冷却塔设置位置应通风良好，避免气流短路，并远离烟囱及厨房排油烟口等有高温空气或非洁净气体的部位。
6、冷却塔补水率为循环水量的2%。
7、冷却水系统应配置适当的水处理设施：
1由于冷却水与空气充分接触，会产生水垢、污垢、藻类和腐蚀现象，冷却水系统一般应设置定时加药装置和静电除垢等水处理设备。
2选用模块式等冷水机组时，因冷凝器为板式换热器，冷却补水宜经过软化。
七、水力计算：
1、管道水流速的确定：
（m/s）沿程阻力，水力计算时比摩阻取值主要应满足系统水力平衡要求，并宜控制在200-500Pa/m（0.02-0.05mH2O）每100米有2-5米水柱，局部为40%-100%1mm/H20为10Pa。
总阻力为每100米有6-8米水柱。
DN15
DN20
DN25
DN32
0.4-0.6
0.5-0.75
0.55-0.9
0.65-1.05
DN40
DN50
DN65
DN80
0.7-1.15
0.8-1.35
0.95-1.55
1.05-1.75
DN100
DN125
DN150
DN200
1.2-2.0
1.4-2.3
1.6-2.5
1.9-3.0
DN250
DN300
DN350
DN400-DN500
2.2-3.0
2.45-3.0
2.7-3.0
≤3.0
2、局部阻力：
（一般为沿程阻力的一半左右）
空调水系统在估算时，局部阻力约为直管总摩擦阻力的0.2-0.5，管路长度较大时取下限，长度较小时取上限。
3、流量计算：
可按空调器和风机盘管的额定流量叠加进行计算，当其总水量达到与水泵流量相等时，水流量数值不再增加。
4、水力平衡：
①各并联环路的压力损失计算差值要求在15%以。
3当异程系统并联环路的压力损失计算差值大于15%时，可在回水管上增设平衡阀等调节性能好的阀门。
5、水泵进出水管流速：
管道种类
公称直径（mm）
＜250
≥250
水泵吸水管
1.0-1.2
1.2-1.6
水泵出水管
1.5-2.0
2.0-2.5
6、水系统设备压力损失估算值：
（最不利环路，最远末端设备至水泵管线）
设备名称
压力损失（mmH2O）
备注
离心式冷水机组
蒸发器
3-8
冷凝器
5-8
冷热水排管
2-5
流速v=0.8-1.5m/s
热交换器
2-5
风机盘管
1-3
容量越大，压力损失越大
自动控制阀
3-5
冷却塔
2-8
横流塔取下限，逆流塔取上限
7、详细水力计算方法详有设计手册。
钢管（水煤气管）水力计算速查表
管径
DN15
DN20
DN25
DN32
水流速V
0.4-0.6
0.5-0.75
0.55-0.9
0.65-1.05
流量
m3/h
0.252-0.36
0.567-0.648
1.08-1.62
2.16-3.6
L/s
0.07-0.1
0.16-0.18
0.3-0.45
0.6-1.0
管径
DN40
DN50
DN65
DN80
水流速V
0.7-1.15
0.8-1.35
0.95-1.55
1.05-1.75
流量
m3/h
3.06-5.22
6.12-10.08
12.24-19.44
18.72-31.32
L/s
0.85-1.45
1.7-2.8
3.4-5.4
5.2-8.7
管径
DN100
DN125
DN150
DN200
水流速V
1.2-2.0
1.4-2.3
1.6-2.5
1.9-3.0
流量
m3/h
37.8-61.2
61.2-100.8
97.2-151.2
208.8-331.2
L/s
10.5-17.0
17.0-28
27-42
58-92
管径
DN250
DN300
水流速V
2.2-3.0
2.43-3.0
流量
m3/h
396.0-532.8
640.8-784.8
L/s
110.0-148
178-218
八、空调水系统的补水、膨胀及水处理：
1、膨胀水量：
△V=（1/ρ1-1/ρ2）V
ρ1、ρ2为系统运行前后水的密度，V为水系统的总容量。
水密度表
温度（℃）
密度（Kg/L）
1/ρ（1/Kg）
0
0.99984
1.00016
10
0.99970
1.00030
20
0.99820
1.00180
30
0.99564
1.00438
40
0.99221
1.00785
水系统总容量（L/m2建筑面积）
全空气系统
水—空气系统
空调
0.40-0.55
0.70-1.30
2、空调水膨胀管应接在循环泵吸入侧系统总回水管上（或集水器上），膨胀管上不应设阀门，膨胀管管径由下表确定：
冷水机组负荷（Kw）
膨胀管DN（mm）
＜349
20
349-1774
25
1775-3489
40
＞6977
5070-80
3、开式膨胀水箱应符合下列要求：
1膨胀水箱最低水位应高于系统最高点0.5m以上。
2膨胀水箱有效容积由膨胀量Vp和调节水量Vt两部分组成，Vt应不小于3min补水泵流量，且应保证水箱调节水位不小于200mm。
4、当设置开式膨胀水箱有困难时，可设置闭式膨胀水箱，常用的为气压罐，应符合下列要求：
1气压罐调节容积同开式膨胀水箱的调节容积Vt，气压罐总容积为：
V=Vt/（1-a）m3一般a=0.65-0.85
2气压罐工作压力值按如下方法确定：
P1——补水泵启动压力，大于系统最高点0.5m
P2——补水泵停泵压力及电磁阀关闭压力：
P2=（P1+10）/a-10m,wc
P3——水膨胀时电磁阀开启压力：
一般取P3=P2+（2——4）m,wc
P4——安全阀开启压力：
P4=P3+（1——2）m,wc
3气压罐最高工作压P4，不得超过系统设备的允许工作压力。
4软水箱上部应留有相当于膨胀量Vp的气压罐泄压排水容积。
5、补水系统：
1空调水系统的小时泄漏量，一般为系统水容量的1%，
2空调水系统的补水点，宜设在循环水泵的入口处。
补水泵扬程应比补水点压力高3-5m，小时流量应不小于系统水容量的4%-5%，
3空调冷水专用补水泵可不设备用泵。
6、补水的水处理：
1空调水系统的补水应经软化处理并设软水箱，
2水处理设备的软水出水能力按系统水容量的3%计算，当设置单柱离子交换软化水设备时，其出力应满足允许和再生周期的软水消耗量，一般按2倍考虑。
3软水箱储水容积Vb，一般按8-16h的系统泄漏量计算，即系统水容量的8%-24%，系统大时取低限值。
九、冷冻泵的选型：
1、流量：
G=Q/1.163△tm3/hQ——水泵所负担的冷负荷或热负荷，Kw，
△t——冷水或热水的设计温升或温降，℃
流量考虑10%的附加值。
2、扬程：
闭式循环单式泵系统，冷水泵扬程为管路、管件阻力、冷水机组的蒸发器阻力、空调器（或风机盘管）的表冷器阻力和电动阀阻力之和，另加10%-20%的附加值。
3、空调水系统对循环泵的要求一般是流量大、扬程低，宜选用低比转数的单级离心泵。
4、高层建筑中，水泵入口承受较高静压时，对轴承密封、泵壳强度及轴向力的平衡要求较高，选型及订货时应明确提出水泵的承压要求。
5、当流量较大时，宜考虑多台泵并联运行，并联台数不宜超过3台。
6、多台泵并联运行时，应尽可能选择同型号水泵。
7、冷冻水系统一般要考虑备用泵。
一十、冷却泵的选型：
1、流量：
冷却水泵流量，应按制冷机组产品技术资料提供的数据确定。
初步估算时可按下表确定。
制冷机类型
冷凝热量Qc
冷却水温升△tw
冷却水量Gc
离心式、螺杆式、活塞式
1.3Qe
5
Gc=Qc/1.163△tw
单效溴化锂吸收式
2.5Qe
6.5-8
双效溴化锂吸收式
2.0Qe
5.5-6
Qc——制冷机冷凝热量，Kw
Qe——制冷机设计参数下的制冷量，Kw
Gc——冷却水循环量，m3/h
△tw——冷却水温升，℃
流量考虑10%附加值。
2、扬程：
①冷却塔水位至布水器的高差。
②冷却塔布水器所需压力，由生产下技术资料提供。
③制冷机组冷凝阻力，由生产下技术资料提供。
④吸入管道和压出管道阻力（包括控制阀，除污器等局部阻力）。
⑤附加以上各项总和的10%-20%。
3、其他参照冷冻泵选型。
十一、冷却塔的选型：
1、逆流式冷却塔安装面积小，但高度很高；横流式冷却塔安装面积及重量比逆流式大，但高度小。
2、冷却塔各项参数指标计算公式：
1冷却效率：
E=（tw1-tw2）／（tw1-ts1）
2水量：
W=3600Qc／Cw（tw1-tw2）Kg/h
3风量：
G=3600Qc／（is1-is2）Kg/h
4断面积：
A=G／1.2*3600Vm2
tw1、tw2——进出水口水温，△tw=tw2-tw1为冷幅，对压缩式制冷机取4-5℃，对吸收式制冷机取6-9℃，tw2=32℃。
ts1、ts2——室外空气进出口湿球温度。
ts2-ts1取5℃左右，地区ts1为27.9℃。
is1、is2——对应于ts1、ts2之饱和空气焓质（KJ/Kg），分别为89.5和112.5.
Qc——冷却塔冷却热量（KW），对压缩式制冷机取冷机负荷的1.3倍左右，吸收式取2.5倍左右。
Cw——水的比热（4.19KJ/Kg.k）。
3、填充材料选择、填充材料高度，冷凝能力等的计算祥《高层建筑空调与节能》5.6.1节。
十二、风机盘管系统：
1、空调房间较多、各个房间和居留人员密度不大，且各房间要求独立调节时，宜采用风机盘管加新风系统，例如旅馆客房、办公室等。
2、风机盘管一般承担室负荷，新风系统则承担新风负荷。
新风宜处理到与室等焓或等湿状态。
3、风机盘管机组一般按中档转速下的制冷量选用。
4、厨房等空气中含有较多油烟的房间，不宜采用风机盘管。
5、风机盘管的选型应分别计算复核其全热量及湿热量，具体祥《高层建筑空调与节能》4.4.8节。
6、新风方式：
1不设独立新风处理系统，利用厕所排风造成负压，通过门窗渗入新风。
特点：
投资低，但新风量无法控制，卫生条件差，风机盘管处理负荷大，只能用于要求不高的场合。
2在紧靠机组的外墙上开墙洞，设短管引入机组。
特点：
投资低，但噪声、雨水、污物容易进入室，机组易受腐蚀，另外，因为受风压影响，新风量无法控制，只能用于要求不高场合。
3由部区空调系统兼供周边区新风。
特点：
初投资运行费用、占用空间等均比单独设立新风系统节省，周边房间的建筑处理方便、通风效果好，可适当去湿，并有助于冬季调节室温。
4独立新风系统。
a、新风处理到室空气焓值，不承担室负荷。
特点：
风机盘管全部承担室冷、湿负荷、盘管在湿工况下工作，但风机盘管冷量可充分发挥。
b、新风处理后的焓值低于室空气焓，新风承担室负荷。
特点：
盘管在干工况下工作，便于集中调节且无冷凝水等危害。
c、新风处理到室空气焓，再与室空气混合后经风机盘管处理后送入室。
特点：
盘管处理风量大，风机风量、耗电和噪声增大，只有在地位紧，新风口不易布置时使用。
7、风机盘管的调节方式：
1手动切换风机转速档位（高、中、低档）
特点：
简单，但调节质量差，室易引起过冷、过热，室温、湿度随之波动。
2自动切换风机转速，由室恒温器控制风机的开、停或交换档数。
特点：
随着风速降低，盘管平均温度下降，室相对湿度不会偏高，能提高调节质量，但在风机停止运行时气流组织欠佳，机组外壳表面易结露。
3水量调节：
特点：
随着二通阀或三通阀控制减少进入盘管中的水温上升，送风含湿量增大，室相对湿度增加，但不存在风量调节中的结露和气流分布问题。
4旁通风门调节：
特点：
投资低，调节质量好，负荷调节围大，但低负荷时，风机功率不变，噪声也不能降低。
十三、空调机房：
1、空调机房一般不宜作为空调系统的静压室使用，当条件限制必须作为静压室时，应符合下列要求：
1只可做回风端的静压室。
2新风宜经过预处理后引入静压室。
3应考虑设备发热量、机房围护结构冷负荷和其他热量引起的回风温升。
2、空调机房应符合以下要求：
①尽量邻近被空调的房间，必要时可集中和小分散结合。
②空调机房的面积和净高，根据系统负荷、设备的大小而定，应保证有适当的操作面积、检修通道和设备吊装空间。
4无窗的空调房间，应有通风措施。
十四、冷水机组的选型及布置：
1、冷水机组一般选用2-4台，舒适性空调的制冷机组不需设置备用机组。
单冷制冷量的大小应合理搭配，当单机容量调节下限的产冷量大于建筑物的最小负荷时，应选一台适合最小负荷的冷水机组。
2、进行技术经济比较后，宜优先选用能量调节自动化程度高的冷水机组，当选用具有多台压缩机自动联控的机型。
3、制冷机选择，应考虑其对环境的下列影响：
1噪声与振动要控制在环境环境条件允许指标。
2考虑制冷剂CFCs对大气臭氧层的危害程度和CFCs的禁用时间表。
R11、R12为制冷剂的制冷机，应停止使用。
4、设计冷媒参数与选用的冷水机组产品样本参数不同时，设备实际出力应按设计参数进行校核，或由生产厂商提供。
5、电力驱动的压缩式冷水机组，宜根据单机空调制冷量和在额定工况下的能效比，参照下表择优选用活塞式、螺杆式或离心式。
单机制冷量
适用的机型
能效比（Kw/kw）
＜33RT
活塞式
≥3.6
33RT-99RT
活塞式
≥3.8
螺杆式
≥3.9
99RT-165RT
活塞式
≥3.9
螺杆式
≥4.0
165RT-330RT
离心式
≥4.4
螺杆式
≥4.1
＞330RT
离心式
≥4.4
6、制冷机房应尽可能靠近冷负荷中心，吸收式制冷机房还应尽量靠近热源。
7、大中型制冷机房应设置在值班室、控制室、维修间和卫生部等设施，也可与其他机房（如泵房、空调机房等）合用。
有条件时应设置通讯设施。
8、应考虑设备的进出、安装和维修条件，配备必要的起吊设施，大型设施进出预留孔洞宜直接通向室外。
9、直径大于等于DN50的管道，需在梁、板、墙、柱等结构体系上支撑或吊挂时，应向结构专业提供荷载，必要时预留埋件。
10、制冷机房的高度，应根据制冷机的种类及机房各种风管、管道的布置确定。
一般来说，对于活塞式制冷机、小型螺杆式制冷机，其机房净高度控制在3-4.5米，对于离心式制冷机，大、中型螺杆式制冷机，其机房净高控制在4.5-5米，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1.5米。
11、制冷机房设备的布置间距参照下表，并符合下列要求：
①设备制造厂产品说明书提出的具体要求。
②吸收式制冷机组合设有卧式壳管式冷凝器、蒸发器的冷水机组，需在一端留出相当于热交换器长度的空间，以便清洗和更换管束，另一端留出有装卸盖空间。
4制冷机房留出必要的检修用地，当利用通道作检修用地时，应根据设备的种类和规格将通道适当加宽。
设备布置间距
项目
间距（m）
主要通道和操作通道的宽度
≥1.5
制冷机突出部分与配电盘之间的距离
≥1.5
制冷机突出部分相互之间的距离
≥1.0
制冷机突出部分与墙面之间的距离
≥0.8
非主要通道
≥0.8
溴化锂吸收式制冷机侧面突出部分之间距离
≥1.5
溴化锂吸收式制冷机的一侧与墙面的距离
≥1.5
十五、保温厚度计算：
1/管道防结露厚度计算公式：
Do／2×lnDo／Di=λ（ts-t）／a（ta-ts）
Do——管道保温层外径；
Di——管道保温层径；
λ——保温材料导热系数，W/（m2.℃）,取λ+0.00012tm
a——表面散热系数，W/（m2.℃），取8.14；
ts——保温层外表面温度，32.2℃；
t——设备及管道外壁温度，冷冻管7℃，冷凝管取16℃；
ta——保温结构周围环境的空气温度，取34.5℃；
ti——露点温度，取30.7℃；
tm——保温层的平均温度，取管道冷媒与周围空气露点温度的平均温度。
冷冻水管的保温厚度（mm）
公称直径（mm）
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DN40
DN50
DN65
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