水管机系统设计（制冷专业毕业设计）
负荷的计算
空调负荷计算为合理选择空调末端处理设备和确定冷、热源设备容量提供依据。空调负荷计算包括夏季冷负荷计算和冬季热负荷计算。在方案设计阶段，可采用负荷估算指标进行负荷计算。在施工图设计阶段，根据规范要求，应对各空调房间进行逐项逐时的负荷计算。
确定空调负荷时，对于住宅等以围护结构负荷为主的房间，应考虑邻室无空调时温差传热所引起的负荷，所以一般每平方米不小于250W的制冷量。
确定空调系统总负荷时，应充分考虑住宅使用的特殊性。住宅主要由卧室、客厅、餐厅、厨房和卫生间组成，厨房和卫生间一般不设空调，而卧室、客厅、餐厅同时开户空调的概率很小。因此同时使用系数较低，一般可按0.5~0.7选取。
负荷计算时还应考虑新风负荷，没有新风引入的空调系统不是完整的家用中央空调系统。
4.2 风盘的选型
清华同方变频水管式户式中央空调的风盘型式有多种选择,如明装壁挂式风盘,卧式明装风盘,立式明装风盘,卧式暗装风盘,用户根据室内的装修风格的不同做出不同的选择,建议选择卧式暗装风盘,一则隐蔽性好,有利于装修;二者,相对其它风盘, 卧式暗装风盘噪音指标较低,建议选型方案:
风盘选择表2-2
型 号 FP-2.5 FP-3.5 FP-5.0 FP-6.3 FP-7.1 FP-8
房间面积㎡ 6-10 8-12 10-18 15-25 20-30 30-40
4.3 室外主机的选型
考虑同时使用系数，同时使用系数一般可按下列情况选取：
1、系统循环水量小于13L/S时，同时使用系数取0.9
2、系统循环水量为13~19L/S时，同时使用系数取0.85
3、系统循环水量大于19L/S时，同时使用系数取0.65~0.7
根据所定的同时使用系数及房间的负荷来选择室外主机.
4.4管路设计
水管系统，对于干管，管内水流速宜低于1.2m/s，对于支管，管内水流速宜定为0.6m/s左右。应对水管路进行阻力计算，校核主机所配水泵扬程是否满足要求，为避免空气滞留于管内，水管的最高处应装设自动排气阀。对于冷凝水系统，水平管道一般应沿水流方向保持不小于5‰的坡度，冷凝水管可采用镀锌钢板或RPVC管，冷凝水管可采用镀锌钢管或UPVC管，冷凝水管可采用厚度为10mm的难燃型泡橡塑材料进行保温。
家用中央空调系统一般都较小，水系统的设计要简单，设计需要注意的问题如下：
（1）水系统循环方式
水系统一般采用两管制闭式循环系统，舒适性要求特别高的高档住宅可采用四管制。由于系统规模小，水管路大多采用异程式。
（2）定流量设计与水泵配置
家用中央空调系统循环水量较小，宜采用定流量系统。室内温度控制可采用风机盘管自动调速温控器或电动三通阀，建议首选风盘自动调速温控器，通过调节风盘风量恒定室内温度，不宜采用电动二通阀（当只有一台风机盘管工作时，通过制冷机的流量将严重不足）。因为家用中央空调系统大多为间歇运行且同时使用系数低，末端设备容量远大于制冷机，通过风机盘管的流量严重不足，且供水温度不能稳定于设定温度，设计过程中应采取措施尽量保证通过风机盘管的流量并根据流经风机盘管的实际流量和最不利供水温度，对风机盘管性能进行校核计算。水流量控制也可采用介于定流量和变流量之间的混合方式,采用这种方式时,离主机近的部分风机盘管采用电动二通阀，其他风机盘管采用电动三通阀，此时可省掉压差旁通阀，采用此种方式时应注意二通阀和三通阀的配比。三通阀的数量过少，有可能导致主机因流量过低而保护停机。
（3）水路无故障设计
循环水系统故障在整个空调系统故障中所占的比重是比较高的，故障主要来源于机组、系统设计、系统安装等多个方面。为了提高系统的可靠性，在机组设计和制造时，对于水系统的各个环节进行详细的分析和严格的控制是非常重要的。如：
a.系统排气。家用中央空调系统中的水流量比较小，少量的气体就会导致循环水中断，冻坏蒸发器或形成保护，使系统无法正常工作，所以保证系统中的空气及时、完全地排放非常必要。为此，在系统中一般都安装有自动排气阀，但是由于家用中央空调大都是内置水泵、密闭式膨胀水箱，还有流量保护装置等，机组内部水循环管路往往较为复杂，布置起来不是十分容易，特别容易形成局部上凸的存气弯，导致在机组的运转过程中，经常因为局部集气而出现流量保护的现象，这在进行产品设计时是绝对要避免的。
b.循环水的补充和排泄。家用中央空调是一个家电化的产品，因此，所有的功能应力求机组自动完成，系统内循环水的补充也是这样，必须使用自动补水阀根据系统的压力实时对系统进行补水。而对于系统内存水排放的考虑更是重要，特别是对于单冷机组，在冬季非使用期，必须排去系统内的积水，以免室外过于寒冷的气温冻坏系统管路。
c.水系统监测和保护。为保证机组正常高效运行，水系统管路上应设置相应的监测和保护设备。如机组进水口应设水处理设备和Y型过滤器，以防水系统结垢和堵塞机组内的换热器；机组供回水管路上应装设温度计和压力表，以便于日常运转检查；机组与水管连接处应配设软管，以减少机体的振动对系统管路的影响；为便于系统调试和水流量调节，空调箱和风机盘管的支管切断阀宜选用有一定调节作用的截止阀或球阀。
（4）内置水泵及其补水定压
家用空气源热泵机组制冷容量不大,一般都采用内置进口循环水泵。空调主机内置水泵的流量和扬程应按照机组的制冷量和保证最大数量风机盘管的正常使用来匹配。空调循环水系统补水定压，目前主要有两种方法即设置膨胀水箱和采用气体定压膨胀罐。a.系统设置膨胀水箱。这种方式设置的膨胀水箱，运行可靠、造价低，在有条件时应尽量选用此方式。主要问题是对于多层的集合式住宅或公寓式建筑，难以解决膨胀水箱的设置位置。b.采用气体定压膨胀罐。这种定压方法的优点是：膨胀罐的布置灵活方便，不受位置高度影响，通常放在机组内，减少施工工作量。其主要缺点是设备较复杂、价格高、压力需要调节、可靠性不如膨胀水箱。
