商业建筑空调水系统中环路阻力分布模拟分析.pdf

商业建筑空调水系统中环路阻力分布模拟分析 大连理工大学王树刚孙多斌舒海文 大连万达集团韩俊 摘要：本文在管网水力计算模型的基础上，建立回路优化的数学模型，可以对管网进行优化调节， 以使所有用户的水流量迭到设计流量。根据一个商业建筑空调实例，分析了空调水系统中的环路阻 力分布状况．结果表明，对应建筑不同使用功能的空调系统分区，其水系统各支路之间设计压力损 失相差较太。为了实施有效合理的初调节，有,z--t-进．行管网的模拟初调节，掌握所有水系统用户的 初始水量分配，且能找出管鼹中真正的最不利环路。 关键词：水系统，环路，阻力，空调 1引言 调查统计表明，空调水泵系统存在设计电功率容量偏大，运行耗电量较高的问题(如设计热或 冷负荷偏高，造成热或冷水流量偏大；扬程选择过高等)，两者都提高了空调供热运行成本。水泵的 能耗，一般约占到了空调系统总能耗的15-20％，为此，许多科技人员在探讨泵节能的方法。并从设 计、运行、管理和设备性能等各方面采取相应措施、降低能耗、提高效率…。 从空调系统实际设计来看，各并联环路之间的阻力平衡计算常常通过调整管径，使各弗联环路 的阻力相等或相近。但由于受到实际管材管径规格的限制，这种方法很难实现两环路之间的阻力平 衡。此外，在大型商业建筑中由于根据不同的功能而划定的空调分区差异较大，由此形成的空调水 系统各环路的设计阻力相差较多，阻力较小的环路势必需要调节阀门消耗更多的压差。这样．难免 使得水泵的功耗增大。本文根据一个实际运行的商业空调系统，整理所有管段的基础参数，包括直 径或当量直径、管段长度、管段内含有的管件(如阀门、弯头等)或设备(如制冷机、空调杌组等) 的总局部阻力系数、管材类型、设计配给流量、水泵扬程等。利用管网水力工况模拟程序，对空调 水系统中的环路阻力的分布情况进行分析。 2某商业建筑中空调系统的概况 某商业建筑有地下一层(美食广场)，地上四层(商场)。地下总面积3000m2，地上总面积为 20000 rfl2。由于工程面积较大，功能较多，全楼共设18个全空气系统，即18个冷冻水用户。采用2 台500冷吨离心式冷水机组，制备7-120(2冷冻水，每台冷水机组配一台冷冻水泵、一台冷却水泵。 冷冻水系统为二管制，竖向不分区，通过分水器调节控制各个环路。水系统为一次泵变流量系统， 各系统的表冷器均通过置放子送风道内的温度传感器和设在回水管上的二通阀实现双位调节。冷冻 水管道均为镀锌钢管，阀门为手动对夹式蝶阀。冷冻水系统管网示意图如图1所示。 图1中有3台冷冻水泵，其中一台备用。涉及计算的管段为179条，节点154个．其中用户管 段(1-24分支)和水泵管段(25、28分支)参数见表1(前5列)。 表l管网的基础参数和部分计算结果 一J69— 15 16 1 0．0128 25．0 29．991 0．339 25．000 27 28 2 0．0059451．22425．505 0．008 51．224 33 34 3 0．02 30．0 17．472 0．06l 30．000 36 37 4 0．02 30．0 17．660 0．062 30．000 41 42 5 0．0061245．23220．466 0．000 45．232 50 5l 6 0．0044659．14834．576 0．018 59．148 56 57 7 0．0061245．23220．382 0．005