水冷VRF多联机设计介绍课件

水冷水冷VRF多多联机机设计介介绍目 录一、水源热泵系统构成二、冷媒侧（主机到室内机）选型设计三、水侧（主机到热源）选型设计四、水源热泵的运行控制一、水源热泵系统构成1.主机及室内机2.冷却塔(闭式)3.锅炉及板式换热器4.循环水泵5.膨胀水箱6.阀门及附件7.其他辅助设备1 13 32 25 54 4水源热泵=水冷回路+VRV室内回路水源热泵 主机接管典型水冷系统安装示意图密闭式冷却塔和锅炉安装示意图常见图例说明水管的材质和规格水管的材质金属类(不锈钢管、镀锌钢管、铜管、铜塑管、涂塑钢管等)塑料类管材(聚丙烯管、硬聚氯乙烯管等)衬塑管(凯撒管、衬塑不锈钢管、衬塑钢管等)空调系统常用：无缝钢管常用的规格其他：DN200/250/300/350/400/450/500/600/700-规格DN10DN15DN20DN25DN32DN40内径（mm）9.515.7521.252735.7541英制规格 in in in1 in1 in1 in规格DN50DN70DN80DN100DN125DN150内径（mm）536880.51061311561.室内外机选型2.室外机容量修正3.室内机容量修正4.冷却水量计算二、冷媒侧选型设计1.室内外机选型室内外机选型和VRV相同：1.根据房间负荷值选择室内机2.根据项目情况划分系统，选择室外机3.连接率控制在50%-130%之间不同点：1.最大管长不得超过120m2.总管长小于300m3.分歧管后管长差小于40m目前室外机仅10、20、30HP 3个规格，可能经常出现连接率小于100%的情况1.室内外机 选型2.室外机 容量修正3.室内机 容量修正4.冷却水量 计算2.室外机容量修正分类VRV水源热泵相同点连接率修正管长修正不同点室外温度修正进水温度修正融霜修正无关于进水温度修正：1.冷却塔按进水温度32进行修正（主机额定进出水温为30/35，而冷却塔额定进出水温为37/32）2.锅炉供热时按额定进水温度查询即可，无需修正3.采用水、地源热泵方式时，需根据进水温度进行容量修正1.室内外机 选型2.室外机 容量修正3.室内机 容量修正4.冷却水量 计算3.室内机容量修正室内机容量修正和VRV相同：根据室内机额定容量按比例分配室外机能力即可4.冷却水量计算根据室外机模块数计算各楼层、各系统所需的冷却水量，用于后续的冷却塔及水泵选型各型号主机额定冷却水量如下：主机容量（HP）102030冷却水量（l/min）961922881.室内外机 选型2.室外机 容量修正3.室内机 容量修正4.冷却水量 计算注：额定进出水温为30/351.水系统设计5.板换选型2.冷却塔选型6.锅炉循环泵选型3.冷却水泵选型7.计算膨胀水箱容积4.锅炉容量选型三、水系统选型设计8.绘制系统图 空调水系统的类型依据分类特点是否与大气连通开式回路与大气直接连通（例如：连接了开式冷却塔的水回路）闭式封闭回路，不与室外大气接触，需设置膨胀水箱以适应水量变化；水质比较稳定，不容易受污染、产生杂质环路管长是否相等异程式系统内各环路长度不一；管材消耗较少、但较难调节流量平衡同程式系统内各环路长度基本相等；管材消耗较多，但容易调节流量平衡水流量是否变化定流量系统内循环水量固定变流量系统内循环水量可根据需要变化（通过变频泵调节流量，或采用多台定频泵并联的方式，通过控制水泵开启台数改变流量）1.水系统设计1.水系统设计2.冷却塔选型3.冷却水泵 选型4.锅炉选型5.板换选型6.锅炉循环泵 选型7.膨胀水箱8.系统图 同程式和异程式水系统异程式同程式优点 管路简单，空间占用小 管材消耗少缺点 各环路阻力不均，需要阻力平衡装置 水量分配、调节困难优点 各末端水阻力大致相等 稳定性好，水量分配均匀缺点 配管多，空间占用大 水系统初投资大距主机越远，管道越长各环路管长基本相等主机主机主机主机冷却塔主机主机主机主机冷却塔1.水系统设计2.冷却塔选型3.冷却水泵 选型4.锅炉选型5.板换选型6.锅炉循环泵 选型7.膨胀水箱8.系统图主管尺寸根据设备的总循环流量，在单位摩擦损失为300-1000 Pa/m的范围内来确定1.读取单位摩擦损失压差2.同时检测流速大金推荐流速如下：1.等摩擦法（利用摩擦损失曲线图）保持最小腐保持最小腐蚀的最大流速的最大流速 确定管径管径（mm）推荐流速(m/s）250.61.2501001.22.11252.12.7年中运转时间（hr）容许最大流速（m/s）15003.720003.530003.440003.060002.780002.41.水系统设计2.冷却塔选型3.冷却水泵 选型4.锅炉选型5.板换选型6.锅炉循环泵 选型7.膨胀水箱8.系统图1.水系统设计2.冷却塔选型3.冷却水泵 选型4.锅炉选型5.板换选型6.锅炉循环泵 选型7.膨胀水箱8.系统图推荐压降范围：3001000 Pa/m流速过快：水的腐蚀作用明显水流噪音明显分支管的各配管尺寸根据流量和预先选定的单位摩擦损失，在曲线图上读出交点数值注意：1.如果支管的单位摩擦损失比主管还大，则因为阻抗过大、流量达不到所需值，因此应选择单位摩擦损失压差不太大的配管2.在流量过大时使用阀门进行调整常用的最低限度的流速：0.6m/s流速过慢：容易堆积杂物容易引起空气残留，对管道造成腐蚀1.水系统设计2.冷却塔选型3.冷却水泵 选型4.锅炉选型5.板换选型6.锅炉循环泵 选型7.膨胀水箱8.系统图 水管管径亦可按照下述公式进行计算：公式中：L-该管段的水流量(m3/h)V-该管段允许的水流速(m/s)流速V的确定：当管径在DN100DN250之间时，流速推荐值为1.5m/s左右当管径小于DN100时,推荐流速应小于1.0m/s管径大于DN250时，流速可再加大 进行计算时应该注意管径和推荐流速的对应2.公式计算法 确定管径1.水系统设计2.冷却塔选型3.冷却水泵 选型4.锅炉选型5.板换选型6.锅炉循环泵 选型7.膨胀水箱8.系统图D(m)=3.其他参考资料 确定管径a.GBJ1386室外给水设计规范的推荐流速（m/s）b.GB50015-2003建筑给水排水设计规范冷却塔循环管道流速推荐值c.Carrier设计手册的推荐值d.随着直径的增大，管道本身和阀门等配件的价格以及安装费用都大幅度上升。因此，对大直径管道，流速宜选择接近上限的数值。管道种类管道公称直径（mm）10001600水泵吸水管1.01.21.21.61.52.0水泵出水管1.52.02.02.52.03.0管道种类推荐流速（m/s）管道种类推荐流速（m/s）水泵吸水管1.22.1一般供水干管1.53.0水泵出水管2.43.6室内供水立管0.93.01.水系统设计2.冷却塔选型3.冷却水泵 选型4.锅炉选型5.板换选型6.锅炉循环泵 选型7.膨胀水箱8.系统图循环干管管径(mm)DN250250500500推荐流速(m/s)1.52.02.02.52.53.0例：如图，某水源热泵系统，冷却水管为同程式，以绿线所示回路为代表，做水力计算各管段长度及流量如下：管段+流量(l/s)11.286.44.811.2管长(m)234.54.54.59.5*此处简化了多模块系统的冷却水管道和当层的水平管道1.选定管径并查出比摩阻（单位管长的沿程阻力）根据流量及管径，可在下图中查询到相应的比摩阻数值2.查出局部阻力部件的阻力系数三通、弯头、常用阀门等的阻力系数可以在实用供热空调设计手册中查得其阻力=阻力系数*动压=*V2/23.水力计算结果如下：管段流量(l/s)设计管径流速(m/s)比摩阻(Pa/m)管长(m)动压局阻部件局阻系数+11.2DN1001.27182.823802.2弯头+弯头+合流三通1+1+38DN801.57394.24.51230.4合流三通36.4DN701.26612.14.51546.5合流三通34.8DN701.32348.14.5869.9弯头111.2DN1001.27182.89.5802.2弯头+分流三通1+3管路阻力=(比摩阻*管长)+(局阻系数*动压)=28452.6 Pa=3m H2O冷却塔选型用参数：1.冷却水流量2.水温降（即室外机进出水温差，一般在5左右）3.项目地室外空气湿球温度（上海：28.2 WB）4.散热负荷 Q（Qf+Qd*Qf/Qs）*1.11.2 Qf建筑物最大冷负荷 w Qs空调系统设计总冷量 w Qd空调系统总耗电量 w 根据以上参数可在冷却塔厂家提供的选型资料中选取合适的冷却塔 冷却塔选型时需要明确的数据，除产品的型号、排热量、尺寸外，还应查出该冷却塔在设计工况下的水压降，以便确定水泵扬程2.冷却塔选型1.水系统设计2.冷却塔选型3.冷却水泵 选型4.锅炉选型5.板换选型6.锅炉循环泵 选型7.膨胀水箱8.系统图例：所需冷却塔散热量Q（500+137.1*500/540）*1.1690kw项目地点：上海（室外28.2WB）总冷负荷：500kw设计冷量：540kw详细机型：RWEYQ10MY1*20台 FXDQ50*100台设备耗电：RWEYQ10MY1 6.03kw/台 FXDQ50 0.165kw/台循环水量：每台 96l/min进出水温：32/37所需冷却水流量96 l/min*20台=1920 l/min=32 l/s根据某品牌闭式冷却塔资料，选型如下：型号FBT5B风机5.5 kw*1压降54.4 kPa喷淋泵5.5 kw*1运行重量7905 kg尺寸1314*3588*3800 （mm）设备总耗电量6.03*20+0.165*100137.1kw参考：某品牌闭式冷却塔选型步骤3.冷却水泵选型冷却水泵需要克服的冷却水系统阻力主要有：1.主机换热器水压降 P12.冷却塔水压降 P23.水管沿程阻力 P34.阀门等的局部阻力 P4以上阻力之和可取1.1的保险系数，计算所得为系统阻力选择的冷却水泵必须满足以下条件：1.流量水泵流量必须大于或等于系统的冷却水流量2.扬程水泵扬程必须大于系统总阻力P1.1*（P1+P2+P3+P4）见水源热泵技术资料见冷却塔厂家选型资料须考虑水泵备用（一备一用或几备一用）1.水系统设计2.冷却塔选型3.冷却水泵 选型4.锅炉选型5.板换选型6.锅炉循环泵 选型7.膨胀水箱8.系统图4.锅炉容量选型所需锅炉热功率的确定如下：1.建筑物最大热负荷 Qr2.空调系统设计总供热量 Qs3.空调系统总耗电量 Qd 锅炉热功率 Q（Qr-Qd*Qr/Qs）*1.21.3根据上述计算所得的热功率，可选取合适的锅炉，并确认其工作压力 水源热泵制热工况额定进出水温20/15，锅炉热水必须通过板换进行换热后再输送到室外机。因此需要根据板换的换热效率对锅炉热功率进行修正，确保所选锅炉容量满足要求1.水系统设计2.冷却塔选型3.冷却水泵 选型4.锅炉选型5.板换选型6.锅炉循环泵 选型7.膨胀水箱8.系统图例：所需锅炉热功率Q（500-136.2*500/634）*1.3511kw总热负荷：500kw设计热量：634kw详细机型：RWEYQ10MY1*20台 FXDQ50*100台设备耗电：RWEYQ10MY1 6.05kw/台 FXDQ50 0.152kw/台循环水量：每台 96l/min进出水温：20/15根据某品牌热水锅炉资料，选型如下：型号 WNS0.7进出水温 70/95 燃气电功率 1.5 kw额定热功率 0.7 MW循环流量 24 t/h预热器电功率 额定出水压力 1.0 MPa设计热效率 90.1%风机电功率 1.5 kw燃料类型 天然气燃气耗量 79.2 Nm3/h供气压力 200-2000 mmH2O设备总耗电量6.05*20+0.152*100136.2kw型号WNS0.35WNS0.7WNS1.05WNS1.4WNS2.1WNS2.8额定热功率(MW)0.350.71.051.42.12.85.板换选型由于各厂家生产的板换规格不同，因此一般板换都交由厂家选型板换选型时需要提供的参数有：1.板换两侧的进出水温度2.板换两侧的工作压力3.允许的板换水压降4.换热量或水流量根据厂家提供的板换换热效率再对所选锅炉的容量进行修正1.水系统设计2.冷却塔选型3.冷却水泵 选型4.锅炉选型5.板换选型6.锅炉循环泵 选型7.膨胀水箱8.系统图6.锅炉循环泵选型用于锅炉和板换之间的热水循环，需要克服的阻力有1.锅炉内水压降 P12.板换水压降 P23.水管沿程阻力 P34.阀门等的局部阻力 P4以上阻力之和可取1.1的保险系数，计算所得的为系统阻力选择的泵必须满足以下条件：1.流量水泵流量必须大于或等于锅炉的循环流量2.扬程水泵扬程必须大于系统总阻力须考虑水泵备用（一备一用或几备一用）厂家资料无相关数据，一般取5m见厂家选型资料1.水系统设计2.冷却塔选型3.冷却水泵 选型4.锅炉选型5.板换选型6.锅炉循环泵 选型7.膨胀水箱8.系统图7.计算膨胀水箱容积膨胀水箱的作用：收容和补偿系统中水的胀缩量水箱容积：V=V=t Vct Vc V膨胀水箱的有效容积，单位L；水的体积膨胀系数，0.0006L/t最大水温变化值，单位；Vc系统内的水容量，单位L膨胀水箱设计安装要点：1.膨胀水箱应防止冻结，安装在非供暖房间时，应考虑保温；2.膨胀管一般接至水泵入口前，循环管接至系统定压点前的水平回水干管上，该点与定压点之间，应保持不小于1.5-3m的距离；3.水箱一般设置在系统的最高点，无法设置在系统最高点时应采用闭式膨胀水箱（气压罐）1.水系统设计2.冷却塔选型3.冷却水泵 选型4.锅炉选型5.板换选型6.锅炉循环泵 选型7.膨胀水箱8.系统图说明：明：1.1.系系统中中水容量水容量 VcVc 不等于系不等于系统的的水流量水流量 2.2.系系统中水容量中水容量 Vc Vc 须在管路布置完成后根据在管路布置完成后根据实际的管径及管的管径及管长进行行计算算8.绘制系统图膨胀水箱闭式冷却塔水源热泵主机板式换热器连接到锅炉换热循环水泵主机接管示意图排污管软接头温度计压力表Y型过滤器止回阀截止阀1.水系统设计2.冷却塔选型3.冷却水泵 选型4.锅炉选型5.板换选型6.锅炉循环泵 选型7.膨胀水箱8.系统图1.水泵与主机的开关联动2.锅炉与冷却塔的运行切换四、水源热泵的运行控制1.水泵与主机的开关联动电线 水管 继电器 常开开关X1水泵与主机的开关联动顺序：1.室内机开启时，发出信号到主机2.主机X2M端子连接的回路通电，继电器X1得电，对应X1继电器的 开关X1闭合，水泵通电运行3.水流通过流量开关，使回路通电，继电器X2得电4.对应X2的开关闭合，X3M端子所在回路通电，主机压缩机可以运行室内机1 12 23 34 4冷却塔(32/37)热交换器温控器T2膨胀水箱温控器T1温控器T3V1V2V3V6V4V5RWEYQP TP TRWEYQP TP TRWEYQP TP T热源RWEYQP TP TRWEYQP TP TRWEYQP TP TRWEYQP TP T运行模式主制冷主制热过渡季节(冷/热混合)温控器T11525温控器T23520温控器T333，3133，31阀门开:关:V1V2V3V4V5V62.水系统控制示意图制冷时V4V6V1温控器温控器T1冷却塔(32/37)热交换器温控器T2膨胀水箱温控器T3V2V3V5RWEYQPT PTRWEYQPT PTRWEYQPT PT热源RWEYQPT PTRWEYQPT PTRWEYQPT PTRWEYQPT PT温控器T115时：阀门V1、V2、V6开启 旁通（冷却塔不工作）V4V6V1温控器温控器T1冷却塔(32/37)热交换器温控器T2膨胀水箱温控器温控器T3V2V3V5RWEYQPT PTRWEYQPT PTRWEYQPT PT热源RWEYQPT PTRWEYQPT PTRWEYQPT PTRWEYQPT PT温控器T115时：阀门V1、V2、V6开启温控器T330 时，自然对流排热温控器T330时，喷淋装置运行温控器T332时，风扇运行制冷时温控器T235时：阀门V3、V4、V5开启 热源不工作热交换器V3V4V6V1温控器T1冷却塔(32/37)温控器温控器T2膨胀水箱温控器T3V2V5RWEYQPT PTRWEYQPT PTRWEYQPT PT热源RWEYQPT PTRWEYQPT PTRWEYQPT PTRWEYQPT PT制热时V5 热交换器V3V4V6V1温控器T1冷却塔(32/37)温控器温控器T2膨胀水箱温控器T3V2RWEYQPT PTRWEYQPT PTRWEYQPT PT热源RWEYQPT PTRWEYQPT PTRWEYQPT PTRWEYQPT PT温控器T235时：阀门V3、V4、V5开启 热源工作制热时V5 热交换器V3V4V6V1温控器温控器T1冷却塔(32/37)温控器温控器T2膨胀水箱温控器T3V2RWEYQPT PTRWEYQPT PTRWEYQPT PT热源RWEYQPT PTRWEYQPT PTRWEYQPT PTRWEYQPT PT温控器T125，T220 时：阀门V1、V2、V4、V5开启 冷却塔和热源均不工作过渡季节(冷热混合运行)时V5 热交换器V3V4V6V1温控器温控器T1冷却塔(32/37)温控器温控器T2膨胀水箱温控器温控器T3V2RWEYQPT PTRWEYQPT PTRWEYQPT PT热源RWEYQPT PTRWEYQPT PTRWEYQPT PTRWEYQPT PT温控器T125时：阀门V1、V2、V4、V5开启温控器T330 时，自然对流排热温控器T330时，喷淋装置运行温控器T332时，风扇运行过渡季节(冷热混合运行)时V5 热交换器V3V4V6V1温控器温控器T1冷却塔(32/37)温控器温控器T2膨胀水箱温控器T3V2RWEYQPT PTRWEYQPT PTRWEYQPT PT热源RWEYQPT PTRWEYQPT PTRWEYQPT PTRWEYQPT PT温控器T220 时：阀门V1、V2、V4、V5开启 热源工作过渡季节(冷热混合运行)时THE ENDTHE END排风冷却水进水冷却水出水水槽(喷淋用)喷淋泵喷淋管填料冷却塔冷却塔的作用通过传热、蒸发等方式，把冷却水中的热量传输给空气，从而实现制冷时室内热量的转移冷却塔的分类1.开式（湿式）冷却塔冷却水直接与大气接触，通过水表面接触传热、蒸发散热等方式转移热量2.闭式（干式）冷却塔冷却水在封闭盘管中流动，通过空气和盘管的传热、喷淋水蒸发吸热等途径转移热量冷却塔的选型参数水量吨（t/h）、散热量闭式冷却塔闭式冷却塔工作原理 冷却水在换热盘管里流动，喷淋泵把冷却塔底部水箱中的水送到盘管上方，喷淋到盘管表面，和冷却水进行换热，然后经过淋水填料和逆流而上的风进行热交换，最后回到水槽。喷淋水和风进行热交换时，小部分蒸发排到大气中，因此同时排走了喷淋水中的潜热，使得喷淋水和冷却水得以接近空气湿球温度。消音喷淋管喷淋管进风冷却水入口冷却水出口补水口喷淋泵水槽风机排风水源热泵必须连接闭式冷却塔采用开式冷却塔时，必须通过板式换热器进行换热，不应将主机和开式冷却塔接入同一个水环路锅炉的作用 冬天为水冷系统提供热量锅炉的必备设施 锅炉房、燃料输送和燃烧系统、送风（引风）系统、水泵、水处理装置、仪表控制系统供热锅炉的分类和选型参数名称特点选型参数蒸气锅炉制备饱和蒸汽额定蒸发量D，t/h额定出口蒸汽压力，MPa高温水锅炉制备100以上的热水额定供热量Q，kW额定出口水压力，MPa普通热水锅炉生产不超过95的热水锅炉及其分类小温差锅炉出水温度也达到约60而水源热泵要求15154545的热水因此需通过换热器转换成温度合适的热水板式换热器锅 炉循环泵和备用泵循环水泵水泵的分类1.按安装形式：立式泵、卧式泵2.按流量是否改变：定频泵、变频泵水泵的选型参数流量、扬程、功率、转速卧式离心泵立式离心泵膨胀水箱膨胀水箱的作用闭式空调水系统中，为使系统中的水因温度变化而引起的体积膨胀给予余地，以及有利于系统中空气的排除，管路系统中需连接膨胀水箱作用：补水、定压、容纳膨胀水量膨胀水箱的选型参数容积（立方米）膨胀水箱的使用注意事项1.水箱一般设置在系系统的最高点的最高点，无法设置在系统最高点时应采用闭式膨胀水箱（气压罐）2.膨胀管一般接至水泵入口前的回水干管上阀门的分类 A、根据结构分类：截至阀、球形阀、止回阀、蝶阀 B、根据材料分类：青铜制、黄铜制、铸铁制、铸钢制等空调系统水配管中常用阀门截止阀止回阀蝶 阀常用阀门的介绍其他辅助设施2.“Y”形过滤器1.电子水处理仪3.全自动软化水装置4.集气罐：及时排出系统内的空气，以保证水系统的正常运行 集气罐的安装位置必须低于膨胀水箱5.分、集水器：水系统中，用于连接各路供水管（回水管）的配水（汇水）装置除垢、防垢；杀菌灭藻；阻锈防腐 通常安装在阀门或设备的进口端，以清除杂质，保护阀门及设备的正常使用除去水中的钙镁离子含量，降低水的硬度补充资料：某品牌闭式冷却塔选型步骤准备工作：1.确定所需冷却的水量（=该冷却塔连接的所有主机冷却水量的总和）2.确认冷却塔安装地点的空气湿球温度3.确认所需的水温降（从几度冷却到几度）步骤：1.计算 逼近度（出水温度与湿球温度的差，）2.根据 湿球温度、水温降、逼近度，在资料中查出所需的 排热系数 3.计算 散热负荷（=水量l/s水温降 4.186，kw）4.修正负荷（=散热负荷排热系数，kw）5.根据 水量，在资料中选择排热能力大于修正负荷的机型6.查出该机型的 水压降，kPa例：1.逼近度=出水温度-湿球温度=32-28=4）2.根据 湿球温度、水温降、逼近度，查出排热系数=0.773.计算 散热负荷=水量水温降4.186=670 kw4.修正负荷=散热负荷排热系数=6700.77=516 kw5.根据水量，选择排热能力大于修正负荷的机型:5B型冷却塔6.查出相应的 水压降=54.4 kPa水量湿球温度水温降32 l/s28 WB5(=37-32)查询资料查询资料查询资料排热系数排热能力水压降局阻系数谢谢大家！结结 语语