空调水系统开式和闭式系统的区别

空调水系统开式和闭式系统的区别在规范中是要求空调系统应采用闭式系统的，但讨论中只是说开式会有误导，因为关于开式，闭式系统分类很多的书都说的不是很准确。有很多人将膨胀水箱认为是开式系统。而我们一般遇到的都是闭式系统，一是膨胀水箱定压，一是水泵定压。我们在系统最高点设的膨胀水箱其实应该叫开式膨胀水箱，虽然它是封闭的，但是它不呈压，在选循环水泵时仅为管路、设备的阻力。其实就算把水箱的顶揭了，把它看成是开式系统，因为水箱在最高点，它与最高的盘管间的高度是负的，所以不用加。关于开式，闭式系统，很多书说的都是不对的，开式不仅仅是说管路通大气，应该是在循环管路中有一个开式水箱，才叫开式系统，比如有一个蓄冷的水箱，循环水泵从蓄冷的水箱抽水，系统回水回到水箱中。在系统最高点加的膨胀水箱，是闭式系统，其实就算是没有水箱顶，于大气相通，它一样应该算是闭式系统。选循环水泵按闭式系统选择，就像superflanker问的“用冷却塔的冷却水循环系统也是开式系统，水泵的扬程是建筑高度＋沿程损失？？？”一样。它的水泵是不加建筑高度的。在简明空调设计手册中，339页，说闭式系统不与大气接触，仅在最高点设膨胀水箱。这句话我认为就是错的。1是闭式系统可以不设膨胀水箱，2是如前述，我认为在系统最高点加的膨胀水箱，就算是没有水箱顶，于大气相通，它一样应该算是闭式系统。就像2003暖通工程设计技术措施中的概念一样，应该叫做开式膨胀水箱定压的闭式循环系统。关键在于闭式循环系统的循环二字，我认为开式还是闭式应该是指的循环管路系统，是指从水泵的出口到水泵的入口这个循环是否是闭合的，还是中间有水箱与大气相通。冷冻水系统一般都是闭式系统，系统中的开式膨胀水箱只是作定压用，其接在冷冻水泵的进水管处相当于给冷冻水泵作用了相应的静水压力，所以冷冻水泵的扬程仅为管路、设备的阻力。开式系统要加上静水压力空调闭式水系统的扬程计算公式空调闭式水系统的扬程计算公式为：H=1.2∑△h，其中1.2为附加安全系数。而∑△h为管路总阻力损失。∑△h=Hf+Hd+Hm。Hf、Hd——水系统沿程阻力和局部阻力损失Pa。Hm——设备阻力损失Pa。冷冻水泵扬程估算方法这里所谈的是闭式空调冷水系统的阻力组成，因为这种系统是量常用的系统。1.冷水机组阻力：由机组制造厂提供，一般为60~100kPa。2.管路阻力：包括磨擦阻力、局部阻力，其中单位长度的磨擦阻力即比摩组取决于技术经济比较。若取值大则管径小，初投资省，但水泵运行能耗大；若取值小则反之。目前设计中冷水管路的比摩组宜控制在150~200Pa/m范围内，管径较大时，取值可小些。3.空调未端装置阻力：末端装置的类型有风机盘管机组，组合式空调器等。它们的阻力是根据设计提出的空气进、出空调盘管的参数、冷量、水温差等由制造厂经过盘管配置计算后提供的，许多额定工况值在产品样本上能查到。此项阻力一般在20~50kPa范围内。4.调节阀的阻力：空调房间总是要求控制室温的，通过在空调末端装置的水路上设置电动二通调节阀是实现室温控制的一种手段。二通阀的规格由阀门全开时的流通能力与允许压力降来选择的。如果此允许压力降取值大，则阀门的控制性能好；若取值小，则控制性能差。阀门全开时的压力降占该支路总压力降的百分数被称为阀权度。水系统设计时要求阀权度S0.3，于是，二通调节阀的允许压力降一般不小于40kPa。根据以上所述，可以粗略估计出一幢约100m高的高层建筑空调水系统的压力损失，也即循环水泵所需的扬程：1.冷水机组阻力：取80kPa（8m水柱）；2.管路阻力：取冷冻机房内的除污器、集水器、分水器及管路等的阻力为50kPa；取输配侧管路长度300m与比摩阻200Pa/m，则磨擦阻力为300*200=60000Pa=60kPa；如考虑输配侧的局部阻力为磨擦阻力的50%，则局部阻力为60kPa*0.5=30kPa；系统管路的总阻力为50kPa+60kPa+30kPa=140kPa（14m水柱）；3.空调末端装置阻力：组合式空调器的阻力一般比风机盘管阻力大，故取前者的阻力为45kPa（4.5水柱）；4.二通调节阀的阻力：取40kPa（0.4水柱）。5.于是，水系统的各部分阻力之和为：80kPa+140kPa+45kPa+40kPa=305kPa（30.5m水柱）6.水泵扬程：取10%的安全系数，则扬程H=30.5m*1.1=33.55m。根据以上估算结果，可以基本掌握类同规模建筑物的空调水系统的压力损失值范围，尤其应防止因未经过计算，过于保守，而将系统压力损失估计过大，水泵扬程选得过大，导致能量浪费。∑△h指的是系统最不利环路沿程阻力和局部阻力的和加上冷水机组阻力和末端装置的阻力空调冷水管比摩阻控制在100Pa/m,*管道长度即为管道沿程阻力；管道局部阻力（含阀门、水过滤器、弯头、三通、末端FCU）～＝管道沿程阻力。机房内局部阻力另计：蒸发器～3mH2O,蝶阀～0.2mH2O/个，止回阀～1.5mH2O/个，过滤器～1.0mH2O/个，除垢仪～0.3mH2O/个，弯头～0.6mH2O/个。这样算出系统总阻力～20－35mH2O，可以选水泵了。冷却水塔的水泵选择冷却水系统一般多是开式系统，它里面有个高差（又叫静水压力）这个值是水泵吸入最低点运送到最高点的高差，还是冷却水塔喷嘴到地面的高差，我个人认为是前者。静水压力应该是水泵停止状态下，冷却塔静止液面到水泵或设备末端得高差。水泵扬程＝管道沿程阻力+局部阻力+设备阻力+冷却塔布水器压力+布水器到集水器高差水塔扬程估算为，冷凝器60到100KPa，沿程和局部阻力为80到120Pa每米，冷却塔喷雾压力50KPa，再加上冷却塔水的提升高度，再乘个系K=1.1~1.2。（冷凝器50到80KPa，沿程+局部阻力为300到500Pa每米，冷却塔喷雾压力50KPa，再加上冷却塔水的提升高度，再乘个系K=1.1~1.2）(取300-500Pa是考虑到水管上的阀门和管件,,一般设计使用沿程200Pa-300Pa静水压力应该是水泵停止状态下，冷却塔静止液面到水泵或设备末端得高差。)冷却水塔扬程计算公式为:扬程=管路沿程阻力+管路局部阻力+冷凝器侧的阻力+冷却塔中水的提升高度(从冷却水塔的底部水池到喷淋器的高差*0.0098MPa)+冷却塔布水器喷头的喷雾压力(引风式玻璃钢冷却塔约为0.02---0.05MPa,水喷射冷却塔约等于0.08--0.15MPa)以上摘自全国勘察设计注册公用设备工程师暖通专业考试复习教材现象：某工程制冷机的冷却塔安装在30m高的屋顶上，地下室中设有一水池，制冷机，冷却水泵均在地下室中。冷却水泵的扬程为60m水柱，水量为300m3/h，水泵的电机容量为75KW，共3台。运行后觉得耗太大，要求改造。原因：因冷却水系统开式系统，设了地下水池。所以水泵的扬程既要满足送水高度(30m)又要克服系统阻力，即水泵的场程为管道阻力、设备阻力与提升扬程三者之和。所以水泵的动力较大，运行耗电多。如图2.8.3-6(a)。对策：改造管道，不再使用地下水池（实际上冷却塔有集水盘，没有必要设水池），将冷却塔的出水管直接接到泵的吸入口，则水泵的扬可以减少到30m水柱。因为提升扬程由H变为h，而系统阻力不变。水泵的电机容量减小为40kW，运行能耗一年可节省20多元万，如图2.8.3-6(b)。