水系统丨空调水系统设计及安装指导

　　风冷冷水(热泵)空调系统组成：

　　确定空调使用空间：

　　厨房、卫生间通常不需设置空调，设置排风装置即可。

　　设置时：不直接回风，排风量大于送风量。

　　计算负荷及选型：

　　上海地区空调冷负荷概算值：

　　室内负荷的计算方法很多，以上提供的是一种比较简单的估算方法供参考(各地区取值如有差异，以当地经验设计数据为准)

　　风机盘管选型依据：

　　风机盘管选型原则：

　　选择佳的风机盘管类型;选择高档的风机转速;选择制冷量大于要求的末端。

　　风机盘管形式：

　　风机盘管形式：

　　立式机组：安装在窗下;明装或暗装。

　　卧式机组：明装或暗装。

　　嵌入式机组：镶嵌于天花内;有面板。

　　2排单盘管：两排盘管，冬天通热水，夏天通冷冻水，只能采用两管制。

　　2+1排组合盘管：两排盘管冬天通热水，夏天通冷冻水，1排热盘管，冬天夏天都可以通热水，采用三管制或者四管制。

　　3排单盘管/3+1排组合盘管与其类似。

　　单盘管和组合盘管的冷热量及其修正都可以从样本中查得。

　　主机选型依据：

　　建筑物总冷负荷(kw)=所有房间总冷量总和×同时使用系数

　　同时使用系数建议取0.85或以上。

　　根据条件选择主机形式：

　　电源规格：220V/380V;

　　允许的冷凝排风方向：上出风、侧出风;

　　标准机组，水力模块外置机组或者外置水泵机组;

　　单台机组使用或多台机组并联使用。

　　根据功能选择主机冷量：

　　商用：餐厅、商店、工厂、办公室等等;

　　民用：公寓/别墅;全区使用、分区使用等。

　　上海某楼盘中一户型房间面积如下表，高层建筑，该户型位于中间层：

　　建筑物总冷负荷=(1651+1729+2580+3232+2704)×0.85/1000=10.11KW

　　由于上海冬季仍有制热需求，对照相关产品样本，选择热泵机组一台。

　　机组及管道布置：

　　1)主机布置位置选定原则：远离卧室、能承重、距离短、进出风无障碍。

　　2)管道布置原则：尽可能同程、距离短、弯路少、凝水就近排放。

　　管道布置：

　　经过每一环路的管路长度相等，通过各设备环路的压降相同，水管路阻力易平衡。

　　经过每一环路的管路长度不等，各环路压降不均匀。

　　垂直同程+异程：

　　供水和回水总管都在底部。

　　计算水管管径：

　　--冷水机组的水流量=总管的流量(设备的水流量从设备样本中查得)

　　--风机盘管的水流量=支管的流量(设备的水流量从设备样本中查得)

　　--各段水管的水流量=该段水管所连接的风机盘管水流量之和

　　水流量mw=q/(1000×4.19×△T)

　　q—冷负荷，kw;△T—供回水温差，℃;通常按5℃取值。

　　计算水管管径：

计算水管管径：

　　冷凝水管管径可以根据机组的冷负荷q(kW)按下列数据近似选定冷凝水水管的公称直径：

　　q≤7KW时，DN=20mm;q=7.1~17.6KW时，DN=25mm;q =17.6~100KW时，DN=40mm。

　　注意：管径变化不宜过于频繁。

　　以开利空调为例，计算水管管径：

　　计算水泵扬程：

　　i—

　　l—管段长度，m。

　　Q—

　　K1 —水温修正系数K1 ;d—管道计算内径，m。

　　水温修正系数K1表

ξ—局部阻力系数，从下表中选取

　　查询开利风机盘管样本得到室内风机盘管的压降Hu

　　确定了水系统阻力后，考虑10-15%的余量，即水泵扬程不得小于1.1H~1.15H，根据扬程和流量，选择或者校核水泵。

　　水管系统配件的局部阻力系数ξ值：

　　水泵扬程计算示例：

　　已知条件：管段长度、管径、流量、管道附件种类数量。

　　管段长度必须包含主管立管长度，可以根据建筑层高估计。

　　所以整个管段的沿程阻力为：

　　查开利风机盘管样本：

　　校核系统水容量：

　　在忽略风机盘管中所含水量外，系统水容量主要指设计图纸中主管、支管中正常运行时所容纳的水容量：R=∑qx Lx

　　qx—某管径水管每米长所容纳的水量(L/m)

　　Lx—此管径水管的总长度(m)。

　　R>系统小水容量，不强制使用缓冲水箱;

　　R<系统小水容量，必须使用缓冲水箱。

一定不能忽略支管中的水容量。

　　多台机组并联使用的设计：

　　不同型号机组可以并联;

　　每台机组的出水管路上都必须安装水流开关;

　　调节回水温度不同来控制机组启停：需要优先使用的机组，把他们的回水温度略微设定更低一些(制冷时)或更高一些(制热时);

　　每台机组出水管加装止回阀;

　　连接主机进出水管设置集分水器;

　　将水泵外置。

　　新风来源：

　　分项施工工序：

　　放样确认→安装室内机→安装室外机→安装水系统管道→试压检漏→安装风管→调试→安装风口→竣工验收

　　安装室内机：

　　就近排水，凝水盘略向出水接头方向倾斜 ;

　　接管上的阀门需要在凝水盘之内;

　　凝水盘做好保温;

　　预留检查口，其位置与大小，具体工程应和建筑紧密配合，协商解决;

　　回风口要装过滤网，以保护盘清洁，否则热交换效率低很快;

　　螺纹连接处应采取密封措施(好选用聚四氟乙烯生料带);

　　水阀不能装反，电源线不能接错，机组外壳必须可靠接地。

　　安装室外机：

　　采用膨胀螺栓固定机组，以防止强风将其翻倒。

　　热泵机型，必须离地有足够的高度,通常提升至100mm以上。

　　如果设备安装所在地可能有强降雪天气发生，必须将其安装高度提升到至少为通常积雪水平高度以上200mm处。

　　水系统材料及安装：

　　机组接管示意图：

　　管道材料：

　　金属管

　　不锈钢管、铜管：寿命长，不易锈蚀，但是造价高;

　　镀锌管：寿命短，内部杂质多，清洗困难，价格相对便宜;

　　★ PPR(共聚聚丙烯)管

　　优点：耐热性好、导热系数极低、经济、质轻、耐腐蚀、不结垢;

　　PPR管，小型空调水系统的理想的材料。

　　注意：设计及施工不能直接套用镀锌管的工艺。

　　管道材料：排水管一般采用U-PVC管(硬聚氯乙稀)：成本低廉质量轻，有一定的机械强度，水力条件好，安装简易，接口处一般用专用胶粘接。

　　家庭安装中建议使用发泡橡胶，厚度30mm。两种安装方式：

　　穿管，局部粘接;粘接。

　　在圆周接缝、阀门、三通等处用5mm厚，宽度5cm板将接缝封合。

　　系统附件：

　　自动排气阀：安装于系统高点，系统排气;

　　流量开关：安装于主机出水管，监控水流量，雅居易标准机组自带;

　　Y型水过滤器：安装于机组回水管，防止污物进入，安装时要注意流向，并在两端加装截止阀以便拆洗;

　　旁通阀：安装于主机进出水管间，冲洗打压;

　　泄水阀：安装于系统水管低处，存水排放;

　　补水装置：安装于主机进水管，为系统补水。

　　金属软管：安装于主机以及风机盘管供/回水管口，起到减振的作用;

　　球阀或闸阀：需要检修时，关断水路;

　　温度计/压力表：安装于机组进出水管，检查冷冻水的温度和压力;

　　电动二通阀/三通阀：安装于风机盘管的回水管。根据室温控制开启或者关闭，在整个水系统中，三通阀配备的个数应该至少达到三分之一，以防止当某些二通阀关闭时整个水路水流量过小而引起主机报警。

　　PPR管道采用热熔连接：

　　热熔连接前，必须认真清洁管道和接头表面的油污、杂质及毛刺;

　　金属管件连接时，采用带金属嵌件的聚丙烯管件作为过渡;

　　热熔连接过程中不能旋转;

　　热熔温度过高，时间过长，造成过熔，水管被部分堵塞，管径大大缩小，导致水流量不足;

　　热熔的温度或时间不足，将造成未熔合，导致水管接头处漏水;

　　管道敷设部位应远离热源。

　　冷水PPR管支吊架安装间距：

　　热水PPR管支吊架安装间距：

　　管道穿越墙体或楼板处应设钢制套管，管道接口不得置于套管内;

　　管道套管内径应比管道保温层外径大20～30mm，套管处不得有管路接口，套管厚度应为0.8～1.0mm的镀锌铁皮或内径合适的钢管制作;

　　管道支架、吊架的位置不允许妨碍水过滤器的拆除、安装，也不得占用设备的操作空间;

　　管路不论采用什么排列方式，但均要保持平行(管中心)或按1/1000～3/1000坡度，坡向立管便于管路末端排气。两管间距要基本相同并留出保温距离，立管、水平主管要做到横平竖直，尽量杜绝"U"形弯，和门形弯;

　　凝结水排水管的坡度，当没有特别的规定时，其坡度宜大于或等于5‰。并遵守就近排放原则，尽量缩短管路减少因坡度造成的下降量，提高吊顶高度。

　　管路系统试压与冲冼：

　　水压试验步骤如下：

　　1、将试压管道末端封堵，缓慢注水，同时将管道内气体排出;

　　2、充满水后，进行水密性检查;

　　3、加压宜用手动泵缓慢升压，升压时间不得小于10分钟;

　　4、升至规定试验压力(一般为0.8MPa)后，停止加压，稳压2小时无泄压;

　　试压合格后，对系统反复冲洗(好不要经过设备)，直到排水不带泥沙、铁屑等杂质，水不混浊为合格。

　　配管管路单独试压，不可与机组一起试压。

　　电气连接：

　　示例：下图是三相电气连接图机组，不同型号机组电源线截面尺寸以及控制线截面尺寸都可以从样本、安装指导说明书里查得。

　　风机盘管控制原理：

　　控制室内风机盘管末端的容量有两种方案。

　　一种是控制通过盘管的空气流量，另一种则是控制流过盘管的水量。

　　每种方法各有其优缺点。

　　水流量控制：

　　水可以有两条途径流过盘管：

　　1-开启或关闭水流。我们把能实现这种功能的阀门称为开关阀或两通阀。两通阀是专门用来作开关使用的，但是，三用阀也能实现此功能。

　　2-用调节阀调节水流。水侧采用调节控制阀后，空气侧的流量可以恒定。

　　控制空气流量：

　　控制经过盘管的空气流量有三种途径：

　　1-手动开关风机

　　2-手动选择风机速度

　　3-自动开关风机

　　上述三种途径均能使水以恒定流量在盘管内连续流动。

　　风盘控制器：

　　风速选择：停止/低速/中速/高速;

　　三种工作模式：加热、制冷 、通风;

　　可对室内风机调速：高速/中速/低速/自动;

　　具有时钟和定时开关机控制，具有温度校准功能 ，具有防冷风、低温保护功能可选带联锁触点。