水冷VRF多联机设计介绍

水源热泵设计流程目录一、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、水源热泵系统构成冷却塔RWEY30PY1RWEY10PY1RWEY10PY1RWEY20PY1①5m②18m4.5m4.5m4.5m4.5m③④⑤冷却塔主机1主机2主机4主机3⑥①+②③④⑤⑥室内侧冷媒回路室内侧冷媒回路锅炉冷却塔（闭式）膨胀水箱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13254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MPMM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¼in½in¾in1in1¼in1½in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、30HP3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30/35℃1.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300-1000Pa/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）保持最小腐蚀的最大流速确定管径管径（mm）推荐流速(m/s）≤250.6～1.250～1001.2～2.11252.1～2.7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：300～1000Pa/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DN100～DN250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)=VL36007850.3.其他参考资料确定管径a.GBJ13－86《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）250250～1000250～160010001600水泵吸水管1.0～1.21.2～1.61.5～2.0水泵出水管1.5～2.02.0～2.52.0～3.0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1.2～2.1一般供水干管1.5～3.0水泵出水管2.4～3.6室内供水立管0.9～3.01.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)DN≤250250～500≥500推荐流速(m/s)1.5～2.02.0～2.52.5～3.0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，做水力计算冷却塔RWEY30PY1RWEY10PY1RWEY10PY1RWEY20PY1①5m②18m4.5m4.5m4.5m4.5m③④⑤冷却塔主机1主机2主机4主机3⑥各管段长度及流量如下：管段①+②③④⑤⑥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ξ*动压=ξ*V2ρ/23.水力计算结果如下：冷却塔RWEY30PY1RWEY10PY1RWEY10PY1RWEY20PY1①5m②18m4.5m4.5m4.5m4.5m③④⑤冷却塔主机1主机2主机4主机3⑥①+②③④⑤⑥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①+②11.2DN1001.27182.823802.2弯头+弯头+合流三通1+1+3③8DN801.57394.24.51230.4合流三通3④6.4DN701.26612.14.51546.5合流三通3⑤4.8DN701.32348.14.5869.9弯头1⑥11.2DN1001.27182.89.5802.2弯头+分流三通1+3管路阻力=Σ(比摩阻*管长)+Σ(局阻系数*动压)=28452.6Pa=3mH2O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）*1.1～1.2Qf——建筑物最大冷负荷wQs——空调系统设计总冷量wQd——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）*1.1＝690kw项目地点：上海（室外28.2℃WB）总冷负荷：500kw设计冷量：540kw详细机型：RWEYQ10MY1*20台FXDQ50*100台设备耗电：RWEYQ10MY16.03kw/台FXDQ500.165kw/台循环水量：每台96l/min进出水温：32/37℃所需冷却水流量96l/min*20台=1920l/min=32l/s根据某品牌闭式冷却塔资料，选型如下：型号FBT5B风机5.5kw*1压降54.4kPa喷淋泵5.5kw*1运行重量7905kg尺寸1314*3588*3800（mm）设备总耗电量6.03*20+0.165*100＝137.1kw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P≥1.1*（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）*1.2～1.3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）*1.3＝511kw总热负荷：500kw设计热量：634kw详细机型：RWEYQ10MY1*20台FXDQ50*100台设备耗电：RWEYQ10MY16.05kw/台FXDQ500.152kw/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