5.2.2 水系统管路的承压和定压
5.2.2.1 空调水管网的承压
管网的承压问题是中央空调水系统管网设计时必须考虑的一个问题，它与之前所介绍的系统的分区有着重要的联系。具体地，它包括冷冻水管路、管件、水泵和冷水机组的承压能力问题。
1.管路的承压 如图5-24所示，空调水系统管网的压力最大点为循环水泵出口处（A点），下面讨论系统在三种不同状态下的最高压力：
（1）当空调水系统停止运行时，系统的最高压力pA为系统的静水压力，按式（5-1）计算
pA=ρgh （5-1）
（2）当空调水系统开始运行的瞬间，水的动压尚未形成，系统的最高压力pA为静水压力与水泵的全压p之和，按式（5-2）计算
pA=ρgh+p （5-2）
（3）当系统正常运行时，水的动压尚已形成，系统的最高压力pA为静水压力与水泵的静压之和，按式（5-3）计算
pA=ρgh+p-pd （5-3）
式中 ρ——水的密度（kg/m3）；
图5-24 水系统的静水压力
g——重力加速度（m/s2）；
h——膨胀水箱液面到水泵中心的垂直距离（m）；
pd——水泵出口处的动压，
；
v——水泵出口处的流速（m/s）。
中央空调水系统管路的工作压力可参考表5-1。
表5-1 一般管路的工作压力 （单位：MPa）
2.冷水机组与阀门的承压 冷水机组与阀门的承压主要是考虑管网的实际压力尽量接近它们的工作压力，而且不能超过最大压力，在选用时必须注意设备与阀门的性能参数，根据工程实际来选用。表5-2和表5-3可作为参考。
表5-2 一般冷水机组的工作压力 （单位：MPa）
表5-3 一般阀门的工作压力 （单位：MPa）
5.2.2.2 空调水管网的定压
如第一节介绍闭式水系统所述，为防止管网系统的水发生“倒空”和汽化，闭式水系统需要有稳定管网压力的措施，即配备稳压设备。常见的稳压措施有两种。即设置高位开式膨胀水箱、设置隔膜式气压罐和设置补水泵。
由于在第三章中已对定压设备的选用作了详细的介绍，为避免重复，故下面只对设备的构成和定压原理作介绍。
1.设置高位开式膨胀水箱
（1）膨胀水箱的配管和仪器。如图5-25所示，膨胀水箱的箱体上的配管主要有膨胀管、信号管、远程水位显示控制仪、溢水管、排水管、循环管，它们的作用和安装要求如下：
膨胀管：膨胀水箱是主要通过膨胀管起作用的，它把膨胀水箱的箱体与定压点连通。安装时注意在膨胀管上不能安装阀门，否则在阀门关闭以后膨胀水箱将失去作用，系统有超压的可能。
信号管：用于检验膨胀水箱内是否有水。安装时注意信号管位置的选择，宜把它接到冷水工容易观察的地方。同时，管上应安装阀门，用于在系统安装和清洗完成后检测水位。
远程水位显示控制仪：用于实时观测膨胀水箱的水位。安装时最好安装在信号管上，以方便在水位仪失灵后立即使用信号管检测水位。
溢水管：在膨胀水箱箱体内水位到达溢水口后，水可以从溢水管中流出。安装时不能在溢水管上安装阀门。并注意到若系统有软化水设备，可把溢水引至水软化水设备的原水箱中，以达到节水的目的。
排水管：用于放空膨胀水箱内的水，管上应该安装阀门。
循环管：用于防止冬季水箱内的水结冰，对于如我国南方无结冰可能的地区可不设。安装注意把循环管接到定压点前的水平回水干管上，与定压点保持1.5～3.0m的距离，并且不可安装阀门。
（2）膨胀水箱的作用。概括来说，膨胀水箱有以下几点作用：
1）容纳水的膨胀量和稳压：当管网中的水温升高时，水的体积增大，若水体积的膨胀部分得不到容纳，管网的水压势必增大，影响到系统运行的安全，故利用膨胀水箱来容纳管网中水的膨胀量，有利于减少系统的因水温改变而引起的水压波动，从而起到了稳压定压的作用。
图5-25 高位开式膨胀水箱
2）对管网实现定压：为了令系统运行时各点的压力均高于静止时的压力，选定定压点（膨胀水箱的膨胀管与管网的连接点）在整个管网的压力最低点，即冷冻水泵吸入口前的回水管上。另外，膨胀管一般接到集水器上，膨胀水箱的箱体要设置在此系统最高点至少高出0.5m处。
3）向管网系统补水：当管网中出现漏水或剧烈降温的情况时，膨胀水箱可在有效容积内对管网进行及时的补水，防止“倒空”。
4）排出管网中的空气：管网中的横管均保留有一定的坡度，用以在管内出现气体时可上升至开式膨胀水箱中排出。
膨胀水箱在中央空调的实际工程当中使用得相当广泛，因为它具有定压简单、稳定、可靠和节能的优点。
2.设置隔膜式气压罐 用于定压的隔膜式气压罐是一套需消耗电能的自控设备（如图5-26所示），它既能解决管网中水体积膨胀的问题，又能自动实现稳压、补水、排气、泄水及过压保护等功能。不过，在中央空调工程设计中，较少使用这种定压方式。
图5-26 隔膜式气压罐设备