科士达机房精密空调水系统的设计与施工知识

科士达机房精密空调水系统的设计与施工知识

一．设备间面积及层高与管路布置原则

随着智能建筑及建筑功能的发展，设备布置所需的空间越来越受限制了。设备间的管路管线只有认真合理的进行空间管理，才能节省空间，并避免不必要的返工。

设备层布置原则：

20层以内的高层建筑：宜在上部或下部设一个设备层

30层以内的高层建筑：宜在上部和下部设两个设备层

30层以上超高层建筑：宜在上、中、下分别设设备层

生产厂房宜在其周边辅房内设空调设备，冷水机组及锅炉房等设备宜设在独立的建筑内。

设备层内管道布置原则：

离地 h≤2.0 m 　布置空调设备，水泵等

h=2.5~3.0 m 　布置冷、热水管道

h=3.6~4.6 m 　 布置空调通风管道

h 〉4.6 m 　　布置电线电缆

设备层层高概略：

建筑面积（m2） 设备层层高（m） 建筑面积（m2） 设备层层高（m）

1000                       4.0                    15000                          5.5

3000                       4.5                    20000                          6.0

5000                       4.5                    25000                          6.0

10000                      5.0                    30000                         6.5

在实际施工中往往因为机房空间不够或管线布置不合理，导致没有空调水阀组的安装位置，阀门装设过高，不便操作。

二．水泵选择与安装

在设计空调水系统时应进行必要的水力计算，根据设计流量计算出在该流量下管路的阻力，以确保选用水泵的扬程合理。在对流量和扬程乘以一定的安全裕量后，进行水泵的选择。有些设计人员未进行设计计算，认为扬程大一些保险，导致所选择的水泵不能满足要求，或者造成运行费用增加，甚至水泵不能正常工作。

一般工程项目中配置的冷水机组都在2至4台之间，对于规模很大的工程项目，甚至需要5台以上的冷水机组并联工作。制冷站内的主机与水泵的匹配一般来说是一机对一泵，以保证冷水机组的水流量及正常运行，因此，目前我国空调水系统大多为有2台或2台以上水泵并联的定流量系统或一次泵变流量系统。

科士达机房精密空调设计时，都是按最大负荷情况来进行设备选择以保证最不利情况时的需要。在循环水泵采用并联运行方式时，选择水泵一定要按管路特性与水泵并联特性曲线进行选型计算。选型时，除应注意水泵在设计工况时的性能参数外，还应关注水泵的特性曲线，尽量选择特性曲线陡的水泵并联工作。运行人员应注意工况转换时对阀门的调节。 很多空调设计都是冬夏两用的，即随着季节的变化，为盘管供应冷水或热水。冬季热负荷一般比夏季冷负荷小，且空调水系统供回水温差夏季一般取5℃，冬季取10℃，根据空调水系统循环流量计算公式G=0.86Q/ΔT（式中Q为空调负荷KW，ΔT为水系统温差℃，G为水系统循环流量m3/h），则夏季空调循环水流量将是冬季的2-3倍。所以水泵应根据夏季工况参数选型。

水泵安装时，其进出水口均应安装金属软接或橡胶软接，以减小振动对管路的影响，并保护水泵。重量大于300kg的水泵应安装惯性基础和减震器。惯性基础一般用型钢框架内填混凝土（C30）制作。惯性基础的重量一般为水泵自重的1.5—2倍。减震器应根据惯性基础重量和水泵重量并考虑水泵的动载荷选取。此外还应在水泵惯性基础上安装水平限位装置。 水泵出口声响异常，一般是系统阻力太大，导致系统缺水来引起的。

解决方法：

1. 再开启一台水泵。运行两台水泵时，异响消失。

2. 适当关小泵出口阀门，异响消失。

3．泵前过滤器太脏，吸不上水，拆洗过滤器。

4．系统排气，减小系统阻力。

三．冷冻水系统设计与施工

1．系统冷冻水（或盐水）流量估算0.14~0.20L/S (0.25~0.40L/S)/冷吨。1RT=3516.91W。

2．冷冻水系统的补水量（膨胀水箱）  水箱容积计算: Vb=a△tVs m3 （Vb—膨胀水箱有效容积，即从信号管到溢流管之间高差内的容积）m3。 a —水的体积膨胀系数，a=0.0006 L/℃ ，△t—最大的水温变化值 ℃ ， Vs—系统内的水容量 m3，即系统中管道和设备内总容水量

3．冷冻水系统流速规定  DN100及以上管道：2.0m/s~3.0m/s 　　 DN80~DN100管道：1.0m/s~2.0m/s ， DN40~DN80 管道： 1.0m/s 左右 ， DN40以下管道： 1.0m/s以下

无论如何，冷冻水系统管路的流速不应大于3.0m/s。

系统运行时或刚开机时，水中不可避免混有空气，所以系统管路上应根据管径安装自动放气阀。特别要注意立管顶端最易积聚空气，阻碍冷冻水正常流动，必须安装自动放气阀。为便于维修，在过滤器及控制阀处应设置旁通管，在水泵的进出口处，系统最低点和局部低点应设排水阀。

生产厂房内冷冻水系统如果系统较大，末端设备较多时，建议采用同程式系统。既可以避免安装多级平衡阀，节约成本，又容易达到水力平衡。

冷冻水系统管路多采用焊接，焊渣等杂物非常容易掉到管道内，堵塞过滤器或盘管。所以安装完成后，应进行管路清洗，清洗时应敲打管路，除去附着在管内壁的焊渣等杂物。系统初次运行一周后应清洗过滤器。空调水管路焊接应该用氩弧焊打底，电焊盖面。因为氩弧焊打底不会出现焊渣，且焊缝致密，不易渗漏。

冷冻水系统初次运行时，应先打开供水阀，待系统充满水后，再打开回水阀，以利于去除管路的杂质，防止进入盘管。

四．冷却水系统设计与施工

制冷机冷却水量估算表 活塞式制冷机(t/kw) 0.215 离心式制冷机(t/kw) 0.258 吸收式制冷机(t/kw) 0.3 螺杆式制冷机(t/kw) 0.193~0.322

冷却塔的选择：

1. 现在一般中央空调工程使用较多的是低噪声或超低噪声型玻璃钢逆流式冷却塔，其国产品的代号一般为DBNL-水量数（m3/h）。如DBNL3-100型表示水量为100 m3/h，第三次改型设计的超低噪声玻璃钢逆流式冷却塔。即：水量数（m3/h）=（主机制冷量+压缩机输入功率）&pide;3.165

2. 初先的冷却塔的名义流量应满足冷水机组要求的冷却水量，同时塔的进水和出水温度应分别与冷水机组冷凝器的出水和进水温度相一致。再根据设计地室外空气的湿球温度，查产品样本给出的塔热工性能曲线或说明，校核塔的实际流量是否仍不小于冷水机要求的冷却水量。

3. 校核所选塔的结构尺寸、运行重量是否适合现场安装条件

4. 简要经验值计算公式：

设备总冷量（KW）×856（大卡）&pide;3000×(1.2～1.3)=冷却塔水流量

冷却水系统的补水量包括：

1 蒸发损失2 漂水损失 3 排污损失 4 泄水损失

建议冷却水系统的补水量取为循环水量的1—1.6%,电制冷、水质好时，取小值，溴化锂吸收式制冷、水质差时，取大值。

冷却水系统设计应注意的问题

1．多台冷却塔并联时，冷却塔进水管路应设置平衡阀或电动控制阀，平衡管路阻力。

2．冷却水系统水质较差时，应设计旁滤系统，过滤冷却水。

3．在有结冻危险的地区，冷却塔间歇运行时，为防止冷却塔水池结冰，应设加热管线。室外冷却水管应保温。 冷却塔漂水过大是施工调试中经常遇到的问题。其主要原因是冷却水量超过额定流量。调节冷凝器进出水阀门，观察出水压力表，把压差控制在额定范围内（一般压差为0.08MPa左右），一般就可以解决问题。如果不行，再去查看布水器喷口喷射角度是否过于朝下，调节冷却塔布水器的喷射角度，使其稍有倾斜（15度）。

五．冷凝水系统设计与施工

通常，可以根据机组的冷负荷Q（KW）按下列数据近似选定冷凝水管的公称直径。 　 Q≤7kW DN＝20mm 　 　 Q＝7.1～17.6kW DN＝25mm 　 Q＝101～176kW DN＝40mm 　 　 Q＝177～598kW DN＝50mm 　 Q＝599～1055kW DN＝80mm 　 　 Q＝1056～1512kW DN＝100mm 　 Q＝1513～12462kW DN＝125mm 　 　 Q>12462kW DN＝150mm

注：1. DN＝15mm的管道，不推荐使用。

2. 立管的公称直径，就与水平干管的直径相同。

3. 冷凝水管的公称直径DN（mm），应根据通过冷凝水的流量计算确定风机盘管机组、整体式空调器、组合式空调机组等运行过程中产生的冷凝水，必须及时予以排走。排放冷凝水管道的设计，应注意以下事项：

1. 沿水流方向，水平管道应保持不小于千分之一的坡度；且不允许有积水部位。

2. 当冷凝水盘位于机组负压区段时，凝水盘的出水口处必须设置水封，水封的高度应比凝水盘处的负压（相当于水柱高度）大50％左右。水封的出口，应与大气相通。为了防止冷凝水管道表面产生结露，必须进行防结露验算。

3. 冷凝水立管的顶部，应设计通向大气的透气管。

4. 设计和布置冷凝水管路时，必须认真考虑定期冲洗的可能性，并应设计安排必要的设施。

5. 大型电子厂房的MAU机组,AHU机组因冷凝水量大，应考虑回收。回水的冷凝水可以做为冷却塔的补水。 冷凝水施工中，管道安装一定注意不能倒坡。很多情况都是因为倒坡使冷凝水不能正常排放，导致凝水盘处溢水。安装时存水弯的高度应符合设计要求，否则冷凝水不能排出。 冷凝水管在吊顶上敷设时，应认真保温，防止结露。

目前市面上流行的户式机房空调主要有三种：一是风冷热泵冷热水机组，俗称水机（水系统机房空调）；二是多联机，俗称一拖多；三是风管送风式空调热泵机组，俗称风管机。对于这三种机组的比较，风管机虽然噪音较大，但其具有价格较低，机组能效比较高等优点。风管机是隐藏式空调的简称，它的室内机和机房空调的室内机基本一致，并且安装在吊顶里。由于它是一台外机拖一台内机，所以它不算真正意义上的机房空调。但是，和一拖多机房空调相比，风管机造价便宜，室内装修出来的效果和机房空调一模一样。风管机和机房空调比较没有好与不好的问题，只有适合不适合的问题。从技术层面来讲，机房空调目前基本都采用了变频技术，技术水平肯定要比使用常规定频技术的风管机先进，但他的弱点是造价较风管机高，维护成本也略高，所以各有优劣，就看自己如何选择。

风管机的优点：造价低廉、室内效果和机房空调一样、维护方便，比较适合国人的空调使用习惯。

风管机的缺点：定频技术、室外机多，要求外机位置多。

从舒适度与节能角度来讲，机房空调胜于风管机空调，所以二者各有优劣。风管机主要是通过空调连接风管向室内送风，所谓的高静压风管机就是风管式空调机采用的送风机是高静压风机，静压越大，送风扬程越长，送风距离越远。

风管机空调的工作原理：室内的热交换器集中在一个室内机上，室内机产生的冷风从系统风管送达各个房间，再经过回风管送回室内机，经冷却并混合部分新风后再送出，是一种全空气系统的机房空调。

风管机空调和机房空调功能基本类似，所以很多人会误以为风管机就是机房空调，其实不然。从外表上看，空调风管机的室内机和机房空调的室内机基本是一样的，而且都是采用吊顶的形式，装修效果大同小异，那为什么说风管机空调不是机房空调呢，因为它是一台外机拖一台内机，而机房空调一般都是一拖多的形式，而且风管机空调也无法完全达到机房空调的使用效果。

和机房空调相比，风管机空调造价便宜，维护方便、比较适合国人的空调使用习惯；其次，风管机空调虽然是一台外机拖一台内机，但它的室内机和机房空调基本是一样的，并且是安装在吊顶里，所以室内装修出来的效果和机房空调一模一样，十分美观。

风管机是一台室内机对应一台室外机，所以要求外机位置多；其次，风管机是整体控制室内机及室外机的，与家用空调一样，由于采用定频技术，风管机空调开启时间长比较耗电。

风管机特点概述：

1、使用范畴：风管机使用在面积比较小的单位工程；机房空调是使用在面积比较大的单位工程。

2、运行模式：风管机是一台室内机对应一台室外机；机房空调不管是水系统还是氟系统，都是一台室外机带好几台室内机。

3、控制模式：风管机是整体控制室内机及室外机的，与家用空调一样；机房空调均能单独控制室内机与室外机。

科士达机房精密空调系统维护保养大纲

1、冷却塔维修保养：每半年对冷却塔进行一次清洁、保养。

2、风机盘管维修保养：每半年对风机盘管进行一次清洁、保养。

3、冷凝器、蒸发器维修保养：每半年对冷凝器、蒸发器进行一次清洁、保养。

4、冷却水泵机组、冷冻水泵机组维修保养：每半年对冷却水泵机组、冷冻水泵机组进行一次清洁、保养。

5、每半年对冷冻水管路、送风管路、风机盘管管路进行一次保养，检查冷冻水管路、送风管路、风机盘管路处是否有大量的凝结水或保温层已破损，如是则应重做保温层。

6、阀类维修保养：每半年对阀类进行一次保养。

7、压缩机维修保养：每年对压缩机进行一次检测、保养。

科士达机房精密空调系统维修保养（细则）

一、检查测试内容

1、主机部分

1.1、检测压缩机的主机达到满负荷时高低压值：制冷时：排气压力（11.5-18.5kg/cm2;1.15-1.85Mpa）;制热时：排气压力（13-21 kg/cm2；1.3-2.1Mpa）；吸气压力（3.5-6 kg/cm2；0.35-0.6 Mpa）；

1.2、检测压缩机主机满负荷时的壳体温度，不能超过115℃。

1.3、检测压缩机电机满负荷时的运行电压、电流值；额定电压±10%以内；

1.4、检测压缩机dB值，压缩机启动时和满负荷时，运行的声音最大范围80dB；

1.5、检测压缩机的输入、输出端连接管接头处制冷剂有无渗漏；

1.6、检测压缩机电机的油位和油温，在正常启动时是否正常，目视确认（仅限带有油面计的机型）标准油温：（已温暖、大概30-60℃）

1.7、检测冷凝器是否泄漏状况：指主机运行过程产生振动，查看铜管焊接处振破：冷凝器煽热状况是否良好；

1.8、检测主机在满负荷 运行时，冷凝器冷却水进出口水温有无温差，标准温±2-5℃

1.9、检测主机在满负荷运行时，蒸发器及膨胀阀表面温度及其结霜情况：3+/-1℃；

1.10、检测主机满负荷运行时，蒸发器毛细管是堵塞、泄漏还是畅通的；

1.11、检测风机运行过程中震动是否超过60dB，螺丝松动检查处理，皮带松紧是因风机长时间运行会导致风机皮带拉长，过紧过松都不行，标准松紧度250px;

1.12、检测压缩机电机电磁阀开关是否动作灵敏度，检查各端子，各端子用螺丝刀拧紧，标准是无松动、无烧坏；

1.13、及冷媒量的确认；目视确认（仅限带有液面计的机型）。

2、冷却水系统

2.1、检测主机在正常运行时，冷却水进水与出水温度相差值：5℃；

2.2、测试冷却水及其水源酸碱PH值：JISK0101；大于此值就会影响到主机的使用寿命，时间过长则会使铜管腐蚀；

2.3、检查冷却水塔旁通Y型过滤器是否有水垢、脏物等堵塞或其他不良情况，导致水流压力不够，主机保护动作就不制冷；

2.4、检查循环水泵在正常运行时没有堵塞表面温度最高不超过40℃；

2.5、检测冷却水散流片是否有污垢和是否有变形，导致散热效果降低；

3、电器控制

3.1、检查主机在正常运行时，控制电箱电流是否在额定电流以内，接触器是否电弧，空气开关是否在60℃以内；

3.2、检测机组控制模块CSC阻值是否正常，标准阻值>0.5MΩ；

3.3、检测主机电源和控制板绝缘电阻：>0.5MΩ；

3.4、检测主机正常运行时，温度调节器动作灵敏度，标准值±2℃；

3.5、检测缺水压力开关动作，进出水压力，标准压差：2kg以上；

3.6、检测各个电磁接触器是否有开启及接线端子是否松动或被氧化；

二、主要保养清洗调整项目

1：冷却水塔表面污垢清洗：

内容：主机长时间运行时，空气中含有很多灰尘及水垢，所以根据环境不同来清洗水塔和冷凝器；

2：主机各部件表面尘埃滴水板污垢过滤网清洗压缩空气吹干

内容：主机回风过滤网是否干净，因没有回风就没有冷气，灰尘长时间会产生霉味，对人体有害；

3：主机室内风机散热表冷凝器，水泡高压清洗：

内容：冷凝器蒸发器因长时间运行难免会有灰尘进入蒸发器里面，水泡表面有大量的水垢会导致散热不良、蒸发效果不好，影响风机寿命；

4：冷却水系统水塔、水流开关、管路、HONA水泡高压清洗：

内容：冷却水系统需要用药水清洗表面水垢及青苔；

5：各运行风机传动机械部分润滑补充：

内容：检查风机轴承润滑是否良好，否则会出现噪音大而影响风机寿命；

6：各运行风机、皮带传动机松紧度：250px；机械部分螺丝坚固与调整：

内容：如果风机运行时间长，螺丝难免有一些松动，一般要求在10kg以上；

7：电器控制部分接线端子紧固标准要求：10 kg以上；

8：温度控制器，探头灵敏度校正：

内容：主机运行时进水出水、感温头灵敏度一般在±3-5℃；

9：季节性的机组关机和开机测试：

内容：每季度检测机组和开机测试，并记录有效数据；