水冷冷水机与风冷冷水机设计选型

一、 空调 的概念

空调是用来改善环境舒适性的设备，它可以调节空气的温度、湿度，保持室内的空气清洁。

二、空调常用专业术语

名义制冷量：在名义工况下的制冷量，W；

名义制热量 ： 冷热型空调在名义工况下的制热量，W；

室内送风量 ： 室内循环风量，m3/h;

输入功率 ： 耗电功率，W；

额定电流 ： 名义工况下的总电流，A；

噪音 ： 在名义工况下的机组噪音，dB;

能效比 ： EER=制冷量/制冷输入功率；

制冷剂种类，如R22/R410A/R32；

三、冷水机制原理与基本组成

压缩机将制冷剂压缩成高压饱和气体，这种气态冷冻剂再经过冷凝器冷凝。通过节流装置节流之后，通入到蒸发器中，将所需要冷却的媒介冷却换热。例如将蒸发器连接到楼里的各个房间，蒸发器内将同空气进行换热，再通过鼓风将冷气吹向房间的空气当中。  而 蒸发器内的制冷剂换热后变成低压蒸气回到压缩机，再被压缩机压缩。

冷水机制冷系统基本组成：

冷凝器： 在制冷过程中冷凝器起着输出热能并使制冷剂得以冷凝的作用。从制冷压缩机排出的高压过热蒸气进入冷凝器后，将其在工作过程吸收的全部热量，其中包括从蒸发器和制冷压缩机中以及在管道内所吸收的热量都传递给周围介质（水或空气）带走；制冷剂高压过热蒸气重新凝结成液体。（根据冷却介质和冷却方式的不同，冷凝器可分为三类：水冷式冷凝器、风冷式冷凝器、蒸发式冷凝器。）

贮液器： 贮液器安装在冷凝器之后，与冷凝器的排液管是直接连通的。冷凝器的制冷剂液体应畅通无阻地流入贮液器内，这样就可以充分利用冷凝器的冷却面积。另一方面，当蒸发器的热负荷变化时，制冷剂液体的需要量也随之变化，那时，贮液器便起到调剂和贮存制冷剂的作用。对于小型冷水机制冷装置系统，往往不装贮液器，而是利用冷凝器来调剂和贮存制冷剂。

干燥过滤器： 在冷水机制冷循环中必须预防水分和污物等进入，水分的来源主要是新添加的制冷剂和润滑油所含的微量水份，或由于检修系统时空气进入而带来的水分。如果系统中的水分未排除干净，当制冷剂通过节流阀（热力膨胀阀或毛细管）时，因压力及温度的下降有时水分会凝固成冰，使通道阻塞，影响制冷装置的正常运作。因此，在冷水机制冷系统中必须安装干燥过滤器。

蒸发器： 蒸发器是依靠制冷剂液体的蒸发（实际上是沸腾）来吸收被冷却介质热量的换热设备。它在制冷系统中的功能是吸收热量（或称输出冷量）。为了保证蒸发过程能稳定持久的进行，必须不断的用制冷压缩机将蒸发的气体抽走，以保持一定的蒸发压力。

热力膨胀阀： 热力膨胀阀在冷水机制冷系统中既是流量的调节阀，又是制冷设备中的节流阀，它在制冷设备中安装在干燥过滤器和蒸发器之间，它的感温包是包扎在蒸发器的出口处。其主要作用是使高压常温的制冷剂液体在流经热力膨胀阀时节流降压，变为低温低压制冷剂湿蒸气（大部分是液体，小部分是蒸汽）进入蒸发器，在蒸发器内汽化吸热，而达到制冷降温的目的。

制冷剂： 制冷剂是制冷系统里的流动工质，它的主要作用是携带热量，并在状态变化时实现吸热和放热。

四、空调的分类

氟系统： 主机（室外机）与末端（室内机）之间是采用铜管相连，而铜管内部通过的是制冷剂，即：以 制冷剂 作为冷（热）源的载体。 如分体机、风管机、多联机等；

水系统： 主机（室外机）与末端（风机盘管）之间采用水管（可用：PP-R管、镀锌钢管、无缝钢管等）相连，而水管内部通过的是水，即：以水作为冷（热）源的载体。故称之为水系统。 如风冷式冷水系统、水冷式冷水系统等；

五、水冷冷水机空调系统

主要设备有： 螺杆机组、冷却塔、冷冻水泵、冷却水泵、补水泵、电子水处理仪或全自动软化水处理装置、水过滤器、膨胀水箱、末端装置（空气处理机组、风机盘管等）

5.1、水冷冷水机空调系统制冷主机的选择：

1.根据建筑的空调面积和房间功能进行空调冷负荷计算。

2.统计建筑空调总冷负荷。制冷百科公众号。

3.大部分建筑需要考虑房间的同时使用率，一般建筑的同时使用率为70~80%，特殊情况需根据建筑功能和使用情况确定。

4.制冷机冷负荷为建筑空调总冷负荷与同时使用率的乘积。根据计算的制冷机冷负荷既可选择制冷主机。

5.2、 水泵选择的步骤

1.冷却水流量： 一般按照产品样本提供数值选取，或按照如下所示，公式进行计算，公式中的Q为制冷主机制冷量

2.冷冻水流量： 在没有考虑同时使用率的情况下选定的机组，可根据产品样本提供的数值选用或根据如下公式进行计算。如果考虑了同时使用率，建议用如下公式进行计算。公式中的Q为建筑没有考虑同时使用率情况下的总冷负荷。

5.3、 冷却水泵扬程的组成

1.制冷机组冷凝器水阻力：一般为5~7mH2O；

2.冷却塔喷头喷水压力：一般为2~3mH2O；

3.冷却塔（开式冷却塔）接水盘到喷嘴的高差：一般为2~3mH2O

4.回水过滤器阻力：一般为3~5mH2O；

5.制冷系统水管路沿程阻力和局部阻力损失：一般为5~8mH2O；

综上所述，冷冻水泵扬程为17~26mH2O，一般为21~25mH2O。

水泵并联运行时，流量有所衰减；当并联台数超过3台时，衰减尤为厉害。故强烈建议：选用多台水泵时，要考虑流量的衰减，留有余量。 空调系统中水泵并联不宜超过3台，即进行制冷主机选择时也不宜超过三台。

5.4、 冷却塔的选择

冷却塔设计选型

1、冷却塔台数与制冷主机的数量一一对应，可以不考虑备用；

2、冷却塔的水流量 = 冷却水系统水量×1.2；

    

举例： 假设空调系统冷却水量为160m3/h，那么冷却塔的冷却水量=160 ×1.2=192 m3/h，根据就近原则，选择冷却塔参数表中冷却水量为200m3/h 的冷却塔。

5.5、 电子水处理仪、水过滤器的选择

空调水系统中使用到的电子水处理仪和水过滤器一般都按照设备所在管段的管径进行选择。

冷却水 系统属开式系统： 必须使用电子水处理仪。

冷冻水 系统属闭式系统： 要求不是那么严格，可以在冷冻水系统管路中或膨胀水箱进水管路中安装电子水处理仪。

5.6、 全自动软化水装置的选择

当工程所在地水质较硬或是系统较大的时候，系统的循环水和补水最好是软化水，该空调系统必须配置水软化装置，一般选用全自动软化水装置；

  

5.7、 膨胀水箱的选择

膨胀水箱一般按照冷冻水系统管路总水容量的2~3%选择，一般，一万平方米左右建筑空调水系统膨胀水箱的容积为2~4立方。

5.8、 风机盘管的选择

风机盘管有两个主要参数：制冷（热）量和送风量，故有风机盘管的选择有如下两种方法：

（1）根据房间循环风量选： 房间面积、层高（吊顶后）和房间换气次数三者的乘积即为房间的循环风量。利用循环风量对应风机盘管高速风量，即可确定风机盘管型号。

（2）根据房间所需的冷负荷选择： 根据单位面积负荷和房间面积，可得到房间所需的冷负荷值。利用房间冷负荷对应风机盘管的高速风量时的制冷量即可确定风机盘管型号。

确定型号以后，还需确定风机盘管的安装方式（明装或安装），送回风方式（底送底回，侧送底回等）以及水管连接位置（左或右）等条件。

对于一般的住宅和办公建筑，房间面积在20m2以下，可选用FP-3.5，25m2左右的选用FP-5.0，30m2左右的选用FP-6.3，35m2左右的选用FP-7.1。房间面积较大时应考虑使用多个风机盘管，房间单位面积负荷较大，对噪音要求不高时可考虑使用风量和制冷量较大的风机盘管。

5.9、空气处理机的选择

空气处理机组主要用于处理室内空气和供新风，一般有空调工况和新风工况两种工作状态。 空气处理机组的选择一般由三个主要参数决定：风量、表冷器排管数和机外余压。

先根据系统需要的风量确定空气处理机组的型号，然后根据需要提供的冷量来决定其排管数，如此便可确定。根据系统需要的余压要求确定余压。

空气处理机组一般有吊顶式和落地式两种。落地式包括立式和卧式两种。另外机组的送回风方式也有多不同。徐根据建筑情况和建筑业主要求进行最终的确定。

            

注意： 空调工况的制冷（热）量比新风工况时要小。

5.10、 工程概算

1.设备费： （ 除膨胀水箱、软化水箱、阀门管道和管件以外，全部为设备费，设备费的准确度应比合同最终签订价高8%~10%左右）。

2.设备运杂费： （运输、包装费等）：一般取设备费的1%~2%（根据设备的产地和使用地的距离来确定）。 

3.设备安装费： 一般取设备的5%~8%，（除散件设备，如：冷却塔的安装费：取冷却塔设备费的10%~15%）。

4.设备运行调试费： 一般取设备费的0.5%~1%。

5.管道制作、安装、保温等费用： 一般为设备费的20%~40%。（根据系统的复杂程度来确定）。

6.电气费、土建费用 （应另行计算）。

7.工程设计费： 取以上所有费用合计的2.5%~3%。

8.工程的其他费用： （包括各种税费、工程临时设施费、冬雨季施工费、利润等），一般取以上所有费用合计的5%~8%。

上述所有费用之和即工程总造价。

六、风冷冷水机空调系统

风冷冷水机空调系统主要设备有： 风冷冷水机组；冷冻水泵；补水泵；电子水处理仪或全自动软化水处理装置；水过滤器；膨胀水箱；末端装置（空气处理机组、风机盘管等）

所有设备的选型方法和原则与上面的水冷冷水机组空调系统一样。