4.4 【集,中空调冷热》水输:配系统
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4.4》.1
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1 】。在季节变化时只是】要求相应《作,供,冷/:供暖空调《工况转换的》空调系统采用—两管:制水系统工程实【践,已充分证《明完全可以满足使】用要求因此予以【推,。荐
【。 : :2 建筑物内【存在:需全年供冷的—区域时(不仅—限于内区)》。这些区域在》非供冷季首先应该】直接:采用室外新风—做,冷源例如全空气系统!。。增大新风比》、独立?新风系统《增大新风《量只有在新风冷源】不能满足供冷量需】求时才需要在供热】季设置?。为全年?供冷区域单独供冷水!的管:路即分?区两管制系统因此】。仅给出内《外区集中送新—风的风机《盘管加新风》的分区两管制—水系统?的系统形式》
】 3 》变流量一级》泵,系统包括冷水机组定!流量、冷水机组【变流量两《种形式冷水机—组定流量、》负,荷侧变流《量的一级泵系统【形,式简单通过末端用】户设置的两通—阀自动?控制:各末端的《冷水量?需求同?时系:统的:运行水量也处于【实时:变化之中在一般【情况下均能较好【地满足要求是目前】应用最广泛、最【成熟的系统形式当系!统作用半径较大【或水流阻《力较高时《循环水泵的装机【。容量较大由》于水泵为定流量运】行使得冷水机组的】进出水温差随—着负荷的降低而减】。少不利于水泵的运】行节能因《此一般适用于最远】环路总长度在50】0m之内的中小型】工程
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—4 : 随着冷水机组【制冷效?率的:提,高循:环水泵能耗所占比例!上升尤?其是单台冷》水机组所需流量【较大时?或系统阻《力较:大时冷水机组变流】量运行水泵的—节能潜力较大—但该系统涉及冷水】机组允许变化范【围减少水量对冷机性!能系数的影响对设备!、,控制:方案和运行管理【等的特殊《要求等;因此—应“经技术》和经:济比较”指》与其他系统相比【节能潜?力较大并确有技术保!障的前提《。。下可以作为供—。选择的节能方—案
》
: : 系统设计时以】下两个方面应重【点考虑
! , (1》),冷水机组对变—水量:的适:应性重点考虑冷水】。。机组允许的变水量】范围和允许的水【量变化速率》;
!。 (2)设备控】制方式需要》考虑冷水机组—的容量调节和水泵变!速运行?之间的关系》以,及所采用的控制参】数和控制逻辑
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, : 水泵的变—流量运行可以有效降!低运行?能耗还可《以根据年运行小【。时数量来《降低冷?水输配侧的管—径达到降低初投资的!目的美国《ANSI/ASHR!。AE/?IES Stan】dar?d 90.1-2】004就有》此规定?但是只是对》于300kP—。a、37kW以上】的水泵规定变流量运!行而到ANS—L/:ASHRA》E,/IES St【an:dard 9—0.1-2010】出版时有了》更严格的要求ANS!L/ASH》RAE/IES S!tandard【 90.1》。-2010中—规,定当末端采用—两通阀?进行开关量或模拟量!控,制负荷只设置—一台冷水泵且其功】。率大于3.7—kW或冷水泵超过】。一台且?。总功率大于》7.5kW》时水泵必须变—流,量运行?并且其流量能够降】到设计流量》的50%或》以下:同时其运行》功率低于《30:%的设计功率—;当冷?水,机组不能适应变【流量运行且冷水泵总!功率小于5》5k:W时或者《末端虽然有采—用两通阀《。进行开关量或—模拟量控制负荷但】是其数量不超过【3个时冷水泵可不做!变流量?运行
《
《 冷水机组应!能适:应水泵?变流量运行的要【求其最低流量应低于!50%?的额定流量其最高流!量应高于额定流【量;同?时应具备至少3【0%流量变》化,/分钟的适应能力】。一般离心式机组宜为!额定流量的3—0%~13》0%螺?杆式机组宜为额【定流:量的40%~—12:0%;从安全角【度来讲适应冷水流】量快速?变,化的冷水机》组能承受每分钟30!%~:50%的流》量变化率从对供水】温,。度的影响角度来讲】机组允许的》每分:钟流量变化率不低于!10%(具体产品】有一定区《别);流量变化【会影响到机组供水】温度:因此:机组还应《有相应的控制功能本!处所提到的》额定流量指》的是供回水温差为5!℃时蒸发器的—流,量
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— 5 —二级:泵系统的选择设【计
【 《(1)机《房内冷源《侧阻力变化不大【因此系统设计水流】阻力较高的原因大多!是由于系统》的作用半径造成【的因此系统阻力是推!荐采用?二,。级泵或多级》泵系统的条件当【空调系统负荷变【化很大时首先—应通过合理设置冷】水机组的台数和规格!解决小负《荷运行问《。题仅靠?增加负荷侧的二级泵!台数无法解决根【本问题因此“—负荷变化大》”不:。列入采?用,二级泵或多》级泵的条件
】。
(】2)各区域水温【一致且阻《力接近?时完全可以合用【一组二级泵多台水泵!根据末端流量需要】进行台数和变—速调节大《大增加了流》量调节范围和—各水泵?的互为备《用性且各《区域末端的水路电动!阀自动控《制水量和通断—即使停止运行或关】闭检修也不会—影响其他区域以【往工程?中当各区域水温【。一致且阻力》接近仅使用时间【等,特性:不同也常按区—域分别设《置二级泵《带来如下问题
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【 A?。 水泵设置—总台数多于合用系统!有的:区域流?量,。过小采用一》台水泵还需设置【备用泵增加》投资;
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? B? , ,各区域?水泵不能互为—备用安全性差—;
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C!。 各区域最小【负,荷小于系统总最【小负荷各区域水泵台!数不可能过多—每个区域水泵—的流量调节范—围减:少,使某些区域在小负荷!时流量过大、温【差过小、不利于节】。能
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【(3)当系统各环路!阻,力相差?较大时如果分—区分环路按》阻力:大小设置和》选,择二:级泵:有可能?比设置一组二级泵更!节,能阻:力相差“较大”的】界限推荐值可采【用0.0《5MPa通常这一】差值:会使:得水泵所配》电机:容量规?格变化一档
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》 ? (:4)对于一些—与冷热源水温—。或温差要《求不同?又不单独设置—冷热源?的情况?可以采用《再设换?热器的间接系—统也可?以采用设置二级【混水:。泵和混水《阀旁通调节水温【的直接?串联系统后者—相对于前者》有不增加换热器的投!资和运?行,阻力:。不需再设置一套【补,水定:压膨胀设施的优【点因此增加了当【各环路水温要—求,不,一致时按系统分设二!级泵的推荐条件
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《 , 对于冷水【机组集中设置且各单!体建:筑用户分散的区域】供冷等大规模空调冷!水系统?当输送?距离较远且各用【户管路阻《力相差非常》。悬殊的情《况下即使采用二级】泵系统也可能—导致二?级泵的扬程很高运】行能耗的节省受到】限制:这种:情况下在《冷源侧设置定流【量运行的《一级泵、为》共用输配干》管,设置变流量运—行的二级泵、—各用户或用户内【的各系统《分别:设置变流量运行【的三级?泵或四级泵》的多:级泵系统可使得二级!泵的设?计扬程降《低也有利于单体【。建筑的运行调节如用!户所需水温或温【差与冷源水》温不同还可通—过三:级,(或四级)泵和【混水阀满足要求
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?4.4?.2 ?
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1— 合理的水系统温!差是控?制输:送能耗的《基础传统的空调【设备设计温差要【求随:着设备制造技—术和系统控制—技术:的,发展不再是固定【不变大温差技术【的可行性和经济性逐!渐被工程界》认可
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2 !此条规定《有,研究:与分析?资料支持冷水—机组:的冷水供、回水设】计温:差通常?为5℃?近年来许多研究【结果表明加》大冷水?供,、回水设计温差而】。减少的输送系—统能耗大于》由此导致的冷机传】热效率下降所增【加的能耗(当冷水】供、回水设计—。温差为5℃时的【循环:水,泵扬:程等于3《0米水柱可》以作为经《济评价的平衡点)】因此对?于整个空调》系统来?说具有一定的节能效!益,目前有的《实际工?程已用?到,8℃温差《从其:运行情?况看有?良好的节能》效,果由:于,加大:冷水供、回水—。温差需?要设备的运行参【数发生变化(不能】。按通常的5℃温【差,选择)因《。此采用此方》。法时应?进行技术经济的【分析比较后确定
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》 《3 应该说冰蓄冷!系统如不采用大温差!本身:是一种浪费等同【于高品位冷源—低品位?利用:国内的工程实践【表明:;结合水系统—大温差?与低温送风的—冰蓄:冷,空调系统不仅比仅】冷,源,蓄冰的冰蓄冷空凋】系统节?约水、风《系统输送电》耗而且与常规—空调:系,统相比初投资增加一!般不超过15%
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4【 ,。 冷水供《、回水大《温差需要设备的运】行,参数:发生:变化(不能按通常】的5℃温差》。选择)因此采—。。用此方案时应—进行技术《经济的?分析比较(》包括:设备的适应性、控制!系统方案、节能【潜力等)后确定但】系统:采用大温差涉及到主!机用一级泵方—。式时管路比较简单】初投:资也低因此推—。荐采用过去一级【泵与冷水机组—之,间都采用定》流量循环节能—效,果,不大近年来随着制冷!机的改进和控制技】。术的发展通过冷水】机组的水量》己经:允许在较大》幅度范围内变化【从而为一级泵—变流量运《行创造了条》。件为了节省更多的】能量也可采用一级】泵变流量《调节方式但为了【确保系?统及设备的运行安全!可靠:必须针对设计的系】统进行充分》的论证尤其要注【意的是设备(冷水】机组)?的变水量运行要求和!所采用的控制—方案及相关参数【的控制策略
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《 5 》 当系统规》模较大?、阻力较高》且各:环路负荷《特性相差较大或【压,。力,损失相差悬》殊(差额大于—5,0kPa)时采用一!级泵方式水》泵流:量和:扬程要根据主机流】量和:最不:利环路的水阻力进】行选择配置功率【较大;部分》负荷运?行时:只能采用旁通—和,加大阀门阻力消耗剩!余流量与压头相【对水输送能耗增加
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!采用二级泵》系统二级水泵的【流量与?扬,程可以根据不同负荷!特,性的环路《分别配置对》于阻力?较小的环路来说【可以降低二》级泵的?设置扬程(举例来】说在空调冷、—热,水泵中?扬程差值超过50】kP:。a时通常来说其【配电机的安装容【量会变化一》档;同时对》于水阻力相》差50kPa的【环路来说相当于输送!距离100m或送回!管道:长度在200—m左右?)做到“量体裁【衣”降?低,水输:。送能能耗而且二级】泵的设置不影响制】冷主机规定流量【的要求可方便—。地采用变流量控【制和:各环路的自由启停控!制负荷侧《的流:量调节范《围也可以更大;【尤其当二级采用【变,频控:制时:其节能效果更好【即便是各环路负【荷,特,。性相:差不大压力损失【相差不?悬殊但负荷的时变性!较大:时采:用二级泵同样会有明!显的节能效果
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: 6 》 由于冬、》夏季:空调水系统》流,量及阻力相差—往往很大如果冬、夏!。合用循环水》泵多以供冷》。运行:工况选?择造:成供:热,时水泵不《。。在高效区工作—同时系统低温差大流!。。量运行浪费能—。源不宜?采用当水系统—规模很小或因其他】原因必须《合用时?应优化水泵台数、校!核水泵是《。否,在,高,效率区工作也可考】虑采用水泵变—频,。调速以适应冬季【。运行工况的要—求
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》。 采用高位膨胀【水箱定压具有安全、!可,靠、消耗《电力相对较少、初投!。资低等优点》因此:推荐优先采》用目前市场》上已有密闭式—高位膨胀《水箱产品可以形【成闭式空调水系统减!轻,系统的氧腐》蚀,值得说明的是—即便采用开式—高,位,。。膨胀:水箱由于膨胀水【箱仅仅通过通气管与!大气接触经此渠道进!入空调水系统的氧不!会成为系统氧腐蚀】的主要?因素
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4《.4.3 》 空调?水系统水力平衡措施!要求
】4.:4.4
】。
《 1 一》般换热器不需要定流!量运行因此推—荐在换热器二—次,水侧:的二次?水,环泵采用变》速调节的节》能措施
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】2 按区》域分别?设置换热器和二次】水水泵的系统—规模界限和优缺点参!见国家标准民用建】筑供暖通风与空【气调节设计规范GB!。 50736—第8.5《.,4条文说明
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4.4.5 耗!电输冷(《热)比反映了空调水!系统:中循环?水泵的?耗电与建筑冷—热,负荷的关系对—此值:进行限制《是为了保《证,水泵的选择》在合理的范围—降低水泵能耗
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? 本条文根据】实际情况对计算【公式中及相关参数进!行,了调整
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1 !在实际工《。。程中水?系统的供冷半径差距!较大如果《用一个规《定的水泵扬程—。并不:能完全反映实际情况!也会:给实际?工,程,设,计带来?一些困难因此本【条文在修改过—程,中的一个《思路就是系统半【径越:大允许?的限值?也相:。应增大?故,把机:房及用户的阻力【。和管道系统长—度引起?的阻力分别计算以B!值反:映了系统内》除管道之外的其他】设备和附件的—水流阻力αΣL【则反映系统管道长度!引起的阻力同时也】解,决了:管道长度阻力α【在不同长度》。时,的连续性问题—使得条文的》可操作性得》以提高公《式中采用设计冷(】热,)负荷计算》避免了应用多—级泵和混水泵造成】的水温差和水流【。量难以确定的—状况发生《
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《
2 【 温差的确》定对于冷水系统要求!不低于5℃》的温差是必需的也是!正常:情况下能够实现的对!于空调热水系—统来说在这》里,作了最小温差的限】制,同时考虑到》了空调自动控—制与调节能力的需要!对非常规系》统应按机组实际【参数:确定
! 3 —A是反映水》泵效率影响的—参数由?于流:量不同水泵》效率存在一定的【差距:因此A?值按流量取值更【符合实际情况根【据国家标准清水离心!泵能效?限定值及节能评价】值GB? 19?762水泵的性【能参数并满足水【。。泵工作在高效区的】要求当水泵水—流量60m3/h时!。水泵平?均效率取63%;当!60m3/h<水泵!水流量≤200m3!。/h时水泵平均效率!取6:9%;?当水泵水《流量>20》0m3/《h时水泵平均效率】取,71:%
【 当最远用户!为空:。调机组时∑L—为机房出口至最远端!空调机组的供回水】管,道总长度;》当最远?用户:为风机?盘,管时∑L应减去【100m
【
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4.4.6
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— 1 》本次修订前的原本条!引自:公共建筑节能—设计标准(GB 】50:198-《2005)》
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》 2 本次修订】对原条?文两管制《热,水管道根据》。。热水温度的不同增】加了两个EHR限】。定值原因在于原关于!两管:制热:水管道E《HR限定值》仅适用于热水—供水温度≥55【℃的情况因为此【时热水系《统能实现1》5℃:温差但当《采用热泵《等非:传统热源时合—理水:温通常低《于55?℃热水系《统合理温差的范围】为5:℃~10《℃
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》 3 —本条文中提出的数值!是根据以下条件【确,定的
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①【独立建筑物内的【空调水?系,统最远环路总长度】一般在200m【~50?0m范围内;
【
】。 ,②空调冷《水循环水泵扬—程,一般不超过36m】效率:70%?、供回水温差为5】℃时:计算出冷媒》水的:ECR=0.—0241;
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《
③在两管!制系统中为保证自】控阀门供《热时的控制性能自】控阀门的冷热—水设计流量值之【比以不超过3—1为宜因此如冷水的!供回水温差》。为5℃则热水—供回水温差最大取】15℃但能否实现】15℃?这个最大温差—值与热水《供水温?度有关所《以本次修订增—加的:EC:(H)?R限定值对》应的热?水系统温差》为5:℃、:。10℃
》
— ④本《。。条规定中设计冷/热!量,之比按平均为11考!虑;:
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《 ,4 关于直燃冷】温水机组的》热水温差《样本给出的数据常与!冷水温差《。相近:主体供热的机组更】是如:此其原因可能是认】。为一机?两,用则循环水泵—理所当?然,是一泵?两用其?结果是用《供冷的流量》反求供热《时的温差实际情况是!采用直燃冷温—水机组为冷热—源的空调冷热水系】统供热时的流量按】1,0℃温差确定—不,会影响直燃冷温水】机组:的额定供热》能力
】。 《因此本次修订明确两!管制热水管道系统中!50℃≤T》g<55℃的EH】R值:“同样适用于采【用直燃式冷热—水机组作《为热源的空调—。热水系统”
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