一些对公共建筑集中空调系统的能耗调查测试表明，集中空调系统的夏季用电量中，大约２５％～３０％消耗于冷水泵及冷却水泵的输配上。空调水系统的合理配置对冷水机组的正常、高效运行有较大影响，因此合理地设计空调水系统是保证集中空调系统节能运行的关键。

随着ＧＢ５０１８９—２００５《公共建筑节能设计标准》的实施，目前空调水系统基本采用末端设置两通阀的负荷侧变流量系统，对冷源侧而言，常规的冷水机组高效稳定运行的前提是流经蒸发器、冷凝器的水量保持恒定。长期以来，采用常规冷水机组的水系统主要有冷水机组定流量一级泵系统和二级泵系统，近年来，一些设备制造商研发出了蒸发器在一定范围内变流量运行时制冷效率不会改变很多的冷水机组，给空调水系统节能运行带来了新的突破。

笔者在从事工程设计及图纸审查的工作中，发现空调水系统在管路连接、阀门设置、设备选型等方面存在设计不够合理的现象。

笔者结合工作体会，对负荷侧变流量的闭式空调冷水系统中常见的３种水系统形式，即冷水机组定流量、负荷侧变流量的一级泵系统，二级泵系统，冷水机组变流量一级泵系统进行分析比较，总结了各系统的特点和适用条件，系统设计时应注意的问题，供同行参考。

冷水机组定流量、负荷侧变流量一级泵系统

ＧＢ５０７３６—２０１２《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》已将定流量一级泵系统（即负荷侧定流量的系统）严格限制在“设置一台冷水机组的小型工程”范围内，除此之外的空调水系统均应通过在末端装置设置水路电动两通阀来实现负荷侧的变水量调节。实际工程中风机盘管、空气处理机组等空调末端装置基本都采用两位控制的电动两通阀或连续调节的电动调节阀进行水路控制，即负荷侧是变流量系统。

然而对于空调冷源侧来说，流经冷水机组蒸发器的水量控制在一定的范围内是保证冷水机组高效稳定运行的主要因素：当蒸发器的流量逐渐减小到使其管束内流动由湍流变为层流时，蒸发器的传热效果会恶化，使冷水机组效率明显降低，流量过小时制冷机会自动停机保护以防蒸发器内冻结和铜管的破裂；当蒸发器的流量逐渐增大到使其管束内流速超过最大允许流速时，会对铜管产生冲蚀作用，增加泄漏事故率，缩短机组使用寿命。

图１为一个典型的冷水机组定流量一级泵系统。解决冷水机组定流量与负荷侧变流量的矛盾的办法是在冷源侧和负荷侧之间的供回水管上设置由供回水压差控制的电动调节阀（简称压差旁通阀），其作用是通过阀门调节维持负荷侧供回水之间压力恒定，即负荷侧阻力Δｐ_ｆ保持不变，由于冷源部分阻力Δｐ_ｙ没有改变，冷水循环泵需克服的阻力（水泵扬程）Δｐ_Ｚ＝Δｐ_ｙ＋Δｐ_ｆ保持不变，因而水泵流量Ｑ不变，即流经蒸发器的水量保持恒定。

图２为上述水系统的水泵流量－压力特性曲线与管网流量－阻力特性曲线关系图，

单台水泵的特性曲线为（Ｑ－Ｈ ）_１，２台水泵并联工作的特性曲线为（Ｑ－Ｈ）_２，管网特性曲线为Ｐ。当系统在设计工况下运行时，压差旁通阀关闭，系统的工作点在曲线（Ｑ－Ｈ）_２与曲线Ｐ的交点Ａ 处，系统水流量为Ｑ_Ｚ，每台水泵流量Ｑ_１＝０.５Ｑ_Ｚ，Ｑ_１也是单台冷水机组蒸发器的额定流量，管路总阻力为Δｐ_Ｚ。假设在设计工况时（２台制冷机运行）系统冷源侧管网阻抗为Ｓ_ｙ，负荷侧管网阻抗为Ｓ_ｆ，则管路阻力与系统流量的关为：

Δｐ_ｙ ＝Ｓ_ｙＱ^２_Ｚ  （１）

Δｐ_ｆ＝Ｓ_ｆＱ^２_Ｚ   （２）

Δｐ_Ｚ ＝Ｓ_ＺＱ^２_Ｚ＝ （Ｓ_ｙ＋Ｓ_ｆ）Ｑ^２_Ｚ   （３）

在部分负荷时，有一部分末端空气处理装置的电动两通阀处于关闭或调节状态，负荷侧阻抗Ｓ_ｆ增大，供回水之间的压差监测值大于设定值Δｐ_ｆ，系统总阻力Δｐ_Ｚ增加，管网曲线向左偏移，系统流量有减小的趋势，此时压差控制器指令旁通阀开启调节，减小负荷侧阻抗，维持Δｐ_ｆ不变，Δｐ_Ｚ也不变，系统流量保持恒定。 1/5 12345下一页尾页