空调冷却水系统设计规范

知识点：空调冷却水系统

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5.6空调冷却水系统设计

5.6.1空调冷却水的形式

冷却水系统常用的冷却方式有直流式冷却水系统、混合式冷却水系统、循环式冷却水系统等。

直流式冷却水系统常用的水源有地表水（如河水、湖水等）、地下水（如井水等）、海水、自来水等。在水源充足的地方，可以采用直流式冷却水系统。为了避免浪费，自来水一般不作为冷却水源。

         

                 

图5.6-1直流式冷却水系统

混合式冷却水系统是把经过冷凝器使用后的一部分冷却水排走，另一部分与供水混合后循环使用。适合于冷却水进水温度低和中央空调系统较小的场合。

图5.6-2混合式冷却水系统

循环式冷却方式有利用喷水池冷却和利用冷却塔冷却等方式。利用喷水池冷却水系统由水池或水箱作为冷却水的存储装置，工作时，水泵把水池中的冷却水抽出，喷洒入大气中，增加水与空气的接触，部分水滴蒸发吸热，起到降低水温的作用。然后再利用水泵抽出降温后的冷却水，供冷凝器冷却。这种系统占地面积较大，民用建筑中，基本不使用，工业空调中有使用。利用冷却塔进行冷却的方式是非常常用的方式之一。占地面积小，使用灵活。一般1m3的水池面积可以冷却0.3~1.2m3/h的冷却水。

图5.6-3喷水池冷却水系统

图5.6-4机械通风冷却水系统

 

5.6.2空调冷却水泵与冷却塔的连接形式

采用冷却塔冷却的方式，与水泵连接时，常用的方式有单独配套相互独立冷却水循环系统和共用供回水母管的冷却水系统。

单独配套相互独立冷却水循环系统，是为单机配套冷却水循环系统，冷却塔与冷水机组一对一配置，构成相互独立的冷却水循环系统。

图5.6-5单独配套冷却水循环系统

   共用供回水母管的冷却水系统分为下水箱式冷却水系统、上水箱式冷却水系统、多台冷却塔并联冷却水系统。

下水箱式冷却水系统是冷却水箱设在冷却塔的下方。配置了冷却水箱的系统，一般为开式系统，要求冷却水泵有较高的扬程。

图5.6-6下水箱式冷却水系统

上水箱式冷却水系统是冷却水箱设在冷却塔的旁边。可以有效的利用了冷却水箱至冷却水泵的进口势能，减小了冷却水泵扬程。

图5.6-7上水箱式冷却水系统

 

多台冷却塔并联冷却水系统。在大中型项目中较常用。需要注意平衡每个冷却的阻力，以保证水量的平均分配。否则，阻力小的冷却塔会出现溢水的问题。各并联冷却塔之间需要设置平衡管。在冷却塔的进出水的支管上均设置电动两通阀门。

图5.6-8多台冷却塔并联运行冷却水系统

5.6.3冷却泵的选型

 

5.6.4冷却塔的选型

1、冷却塔分类

1）按照外形，可以分为圆形与方形。

2）按介质流动方向，可以分为逆流塔和横流塔。

3）按通风方式，可以分为自然通风、机械通风、喷射式。

4）按是否与大气相通，可以分为开式系统和闭式系统。

5）按换热方式，可以分为对流式和蒸发式。

6）按冷却水进出水温，可以分为标准型、中温型、高温型。

7）按噪声等级，可以分为普通型、低噪声型、超低噪声型。

2、冷却塔的布置

1）为节约占地面积和减少冷却塔对周围环境的影响，通常宜将冷却塔布置在裙房或主楼的屋顶，冷水机组与冷却水泵布置在机房。冷却塔应设置在专用基础上，应校核结构承压强度。

2）冷却塔应设置在空气流通、进出口无障碍的场所。应避免出现冷却塔排风与进风之间形成短路的可能性。

3）冷却塔布置要考虑噪声与飘水对周围环境的影响。

4）冷却塔宜单排布置，当必须多排布置时，长轴位于同一直线上的相邻塔排净距不小于4m，长轴不在同一直线上的、相互平行布置的塔排之间的净距离不小于塔的进风口高度的4倍。每排的长度与宽度之比不宜大于5:1。

5）冷却塔周边与塔顶应留有检修通道和管道安装位置，通道净宽不宜小于1m。

6）冷却塔不应布置在热源、废气和油烟气排放口附近。

7）寒冷地区冬季使用冷却塔时，要考虑防冻措施。

3、冷却水量计算

冷却水量取决于冷水机组冷凝器的散热量和冷却水的供回水温差。冷却塔流量的计算公式与冷却水泵流量的计算公式是一样的。见5.6.3冷却水泵的选型。

4、冷却塔选型

《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012。8.6.3要求：

 冷水机组的冷却水进口温度宜按照机组额定工况下的要求确定，且不宜高于33℃；
  冷却水进口最低温度应按制冷机组的要求确定，电动压缩式冷水机组不宜小于15．5℃，溴化锂吸收式冷水机组不宜小于24℃；全年运行的冷却水系统，宜对冷却水的供水温度采取调节措施；
   冷却水进出口温差应根据冷水机组设定参数和冷却塔性能确定，电动压缩式冷水机组不宜小于5℃，溴化锂吸收式冷水机组宜为5℃～7℃。

    实际工程中，应根据当地空气湿球温度、冷却度、冷幅高（或进水温度）及处理水量，按照厂家产品样本提供的冷却塔热工性能曲线或冷却塔进水量表进行冷却塔选型。

    从冷却塔流出的冷却水温度与进塔空气的湿球温度之差，称为冷幅高，一般取4~6℃。冷却塔的出水温度应等于冷凝器的进水温度（忽略管道吸热与散热）。冷却水进出水温差，称为冷却度。机械通风冷却塔，按冷却度，可以分为标准型（冷却度为5℃左右）、中温型（冷却度为10℃左右）、高温型（冷却度为20℃左右）。

   冷却塔的冷却效果主要取决于当地的湿球温度，冷却塔是按照湿球温度为28℃设计的。工程条件与此不符的，需要进行修正。

选自良机方型横流塔LRCM系列：

表5.6-1冷却塔机型选型表

流量（m3/h）	湿球温度27℃
	温差5℃			温差6℃			温差7℃
	38~33	37~32	36~31	38~32	37~31	36~30	39~32	38~31	37~30
100	140	117	94	102	83	65	92	75	59
流量（m3/h）	湿球温度28℃
	温差5℃			温差6℃			温差7℃
	38~33	37~32	36~31	39~33	38~32	37~31	40~33	39~32	38~31
100	123	100	78	109	88	69	98	80	63
流量（m3/h）	湿球温度29℃
	温差5℃			温差6℃			温差7℃
	39~34	38~33	37~32	40~34	39~33	38~32	41~34	40~33	39~32
100	131	106	82	115	94	73	104	85	67

     修正的话，也可以参考02S106《中小型冷却塔选用及安装》里面的玻璃钢冷却塔热力特性曲线或者是厂家提供的热力特性曲线。

5.6.5空调冷却水的补水量

一般情况下，采用电动制冷机组时，冷却水系统的补水量取冷却水量的1~2%，采用溴化锂吸收式制冷机组时，冷却水系统的补水量取冷却水量的2~2.5%。

    《全国民用建筑工程设计技术措施 暖通空调动力》2009版，6.6.13条要求：

开式冷却水系统补水量占系统循环水量的百分数：

蒸发损失：夏季可近似按每1℃水温降为0.16%计算。

飘逸损失：宜按生产厂提供的数据确定，无资料时可取0.2~0.3%。

排污、漏水损失：宜根据补水水质、冷却水浓缩倍数要求，飘逸损失量经计算确定，估算时可取0.3%。

在冷却水温降为5℃时，其补水量可近似取循环水量的1.5%。

5.6.6举例

1、某地办公楼建筑，采用制冷量为325KW，压缩机功率为67KW的水冷冷水机组一台，采用开式冷却塔散热，冷却塔放置于办公楼屋顶。冷却塔进出水温度为37℃/32℃，当地湿球温度为29℃。试选冷却塔。

解：

计算冷却水循环量：

参考良机样本选型。

选择LRCM-H系列产品，湿球温度29℃，需要修正。

选择一台LRCM-H-100的方形横流冷却塔，在湿球温度29℃，供回水温度为37/32℃，循环水量为82m3/h，大于计算冷却水循环量74m3/h。满足要求。

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