【莱温坦伯】同程管路与异程管路的技术要点

中央空调冷冻水管由主管、干管、支管组成。支管与末端空调机组相连，构成一个个并联环路，各并联环路只有在水阻相等时，才能获得设计所需的流量，从而保证末端空调机组输出额定的冷量。

由于管道管径的规格有限，一般不可能通过管径选择来达到各环路的水力平衡；管道上安装流量调节阀也只能在一定程度上进行调节，且有能量损失。因此，实现各环路的水力平衡，首先应从管路的布置来考虑。

中央空调冷冻水管的布置方式，分为同程式和异程式。

一、同程式系统

同程式系统中，水流经每一并联环路的管长基本相等，如果通过每米管路的阻力接近相等，则管网中每个环路的水阻基本相等，不需调节即可保持水力平衡。此时，每台末端空调机组的供回水压力是一样的，冷冻水量分配均匀，每台末端空调机组的制冷能力都能够充分发挥出来。

工程项目中常见的同程式水系统有水平管路同程，垂直管路同程，水平与垂直管路均同程的形式。如下图所示：

由上图可知，水平管路同程，即同一层内所有末端空调机组的供回水管总长相等；垂直管路同程，即所有末端空调机组的供回水立管总长相等；水平与垂直管路均同程，即所有末端空调机组的供回水管总长相等。

同程式系统的优缺点：

优点：管网系统的水力稳定性好，各末端空调机组间的水流分配均匀，调节方便。

缺点：管道长度增加，水阻增大，使水泵的能耗增加；初投资增大；管道安装占用的空间增大。

二、异程式系统

异程式系统中，水流经每一并联环路的管长均不相等，由于有些末端空调机组供回水支管较短，有些较长，造成各环路的管长相差较大，水流经每一并联环路的水阻差别较大，导致冷冻水量分配不均，造成有些末端空调机组供水不足，出现同一系统不同区域制冷量相同的空调机组制冷效果差别较大的情况。

常见异程式管路系统如下图所示：

异程式系统的优缺点：

优点：管路简单，施工难度小，耗用管材少，初投资少。

缺点：各环路的管长不同，管路水阻不平衡，水力稳定性差，需调节每个环路的水流分配，工作量大。

三、同程式和异程式系统的选择

在实际工程中，应优先考虑设计同程式系统。当无条件时，应对异程式系统各环路的阻力进行计算，各并联环路间的阻力差宜控制在15%以内。

宜采用同程式系统的情况：

1、水系统立管（超过10层）或水平干管长度较长（最不利环路超过100m）时；

2、支管环路的水阻较小，而主干管路的水阻为主时；

3、当建筑为迂回式结构时（此时耗用管材与异程式布置基本相同）。

如：末端设备为由风机盘管（或新风机组）组成的空调系统，因分支用水点多，其支管环路的阻力不大且比较接近，而干管环路较长且阻力占比较大，故宜采用同程式布置。

宜采用异程式系统的情况：

1、建筑层数较少，水系统较小时；

2、支管环路上末端空调机组的水阻较大，以支管环路的水阻为主，或支路环路阻力占负荷侧干管环路阻力的2/3~4/5时；

3、开式系统，由于回水最终进入水箱，到达相同的大气压力，故采用异程式系统。

如：向数台组合式风柜供水，分支用水点少，可在每个并联支路上安装流量调节阀调节水流量，因支管环路的阻力比主干管路的阻力大得多，故采用异程式系统。

总之，如果建筑条件允许，可采用水平与垂直管路均同程的方式布置管路，不仅容易达到水力平衡，而且还省去了大量的调试工作。也可考虑将空调水系统的总立管设计成异程式（将立管内的流速取小，管径放大），这样相对于垂直式同程系统，节省竖井的空间，节省管材；而对于各分支环路，根据管道的长度计算各分支环路的阻力，设计成同程式或异程式，并根据管道水力计算结果，通过调节阀门来实现各环路的水力平衡。（注意：同程式水系统的流量按需分配是建立在所有末端设备额定水阻相等或相近的基础上的。如末端设备的水阻差异较大，就需针对实际的管道布置和末端设备水阻的参数，通过详细计算各环路的水阻，采取相应的调节措施来实现各环路水力平衡。）