暖通畢業(yè)設計--某綜合樓空氣源熱泵中央空調及生活熱水系統(tǒng)設計

1、<p><b>　　摘要 </b></p><p>　　本設計名為合肥市某合肥市某綜合樓空氣源熱泵中央空調及生活熱水系統(tǒng)設計，熱泵就是靠電能驅動，使熱量從低位熱源流向高位熱源的裝置?？諝庠礋岜脽崴畽C組相對傳統(tǒng)制取熱水設備的高效節(jié)能、環(huán)保、安全、不占用永久性建筑空間等優(yōu)點而引起了市場日益廣泛的關注。熱泵熱水機組以清潔再生原料（空氣＋電）為能源，既不使用也不產生對人體有害的氣體

2、，同時也減少了溫室效應和大氣污染。</p><p>　　本設計共五層，風系 </p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Heat pump has got great development in our country since entering 1990s.In particular, the ave

3、rage annual growth rate of air source heat pump chiller is 20%.Become China's air-conditioning industry has a remarkable rapid growth point。</p><p>　　The so-called heat pump, which is driven by electric

4、energy，device for forcing heat to flow from low heat source to high heat source。That is to say, the heat pump can convert the low grade heat energy which can not be directly used to the high energy。So as to achieve the p

5、urpose of energy conservation.We call this kind of heat transfer machine heat pump.Air source heat pump water heater manufacturing, promotion and use in China is only the last 10 years.But because of its high efficiency,

6、 energy</p><p>　　Heat pump hot water units to clean renewable raw materials (air + electricity) for energy.Gas is not used or harmful to the human body,at the same time, it also reduces the greenhouse effect

7、 and air pollution.At present, under the premise of the shortage of power resources in our country,hot water heater with heat pump,maximum heating efficiency can be obtained with minimum power input.</p><p>

8、<b>　　目錄</b></p><p>　　緒論..................................................................................................................1</p><p>　　第2章 空調設計方案的確定.....................

9、.................................................................2</p><p>　　2.1 空調系統(tǒng)形式2</p><p>　　2.1.1 空氣源熱泵空調系統(tǒng)2</p><p>　　2.1.2 空氣源熱泵空調系統(tǒng)優(yōu)點3</p><p>　　2.2 空調末端模式3&l

10、t;/p><p>　　第3章 空調負荷計算4</p><p>　　3.1 基本氣象參數及空調設計參數4</p><p>　　3.1.1 基本設計參數4</p><p>　　3.1.2 空調設計參數4</p><p>　　3.2 冷負荷的構成及計算原理4</p><p>　　3.2.1 圍護

11、結構瞬變傳熱形成冷負荷的計算4</p><p>　　3.2.2 窗戶傳熱形成的冷負荷6</p><p>　　3.2.3 設備散熱形成的冷負荷8</p><p>　　3.2.4 照明散熱形成的冷負荷8</p><p>　　3.2.5 人體散熱形成的冷負荷9</p><p>　　3.2.6 新風負荷計算10&l

12、t;/p><p>　　3.3 熱負荷計算11</p><p>　　3.3.1 圍護結構形成的負荷計算11</p><p>　　3.3.2 修正基本耗熱量11</p><p>　　3.4 濕負荷 人體散濕量12</p><p>　　第4章 空氣處理過程計算22</p><p>　　4.1 空

13、氣處理過程計算22</p><p>　　第5章 風系統(tǒng)平面設計32</p><p>　　5.1 風管材料與形狀選擇32</p><p>　　5.2 空調系統(tǒng)風管、水管的布置要點32</p><p>　　5.3 新風系統(tǒng)的功能與劃分32</p><p>　　5.4 新風機組的選型32</p>&

14、lt;p>　　5.5 新風系統(tǒng)的水力計算33</p><p>　　第6章 空調水系統(tǒng)設計36</p><p>　　6.1 空調水系統(tǒng)設計36</p><p>　　6.2 冷凍水系統(tǒng)的水力計算37</p><p>　　第7章 制冷（熱）機房的設計41</p><p>　　7.1 冷水機組的選型41<

15、;/p><p>　　7.2 分水器和集水器的選擇41</p><p>　　7.3 補水定壓系統(tǒng)的選型與計算42</p><p>　　7.4 水泵的選型與計算43</p><p>　　7.5 水處理裝置的選擇44</p><p>　　7.6 夏季中央空調運行能耗費用44</p><p>　　

16、第8章 排風系統(tǒng)的設計46</p><p>　　第9章 空調系統(tǒng)的消聲減震47</p><p>　　7.1 空調系統(tǒng)的消聲減震47</p><p>　　7.2 空調裝置的減震48</p><p>　　第10章 空調系統(tǒng)的保溫與防腐設計49</p><p>　　10.1 空調系統(tǒng)的保溫49</p

17、><p>　　10.2 空調系統(tǒng)的防腐與保溫49</p><p>　　第11章 空調系統(tǒng)的防火排煙51</p><p>　　11.1 空調系統(tǒng)的防火措施51</p><p>　　11.2 空調系統(tǒng)的排煙51</p><p><b>　　參考文獻52</b></p><

18、;p><b>　　附錄53</b></p><p><b>　　第1章 緒 論</b></p><p>　　改革開放以來，隨著國民經濟的迅速發(fā)展和人民生活水平的大幅度提高，能源的消耗越來越大，其中建筑能源占相當大的比例。據統(tǒng)計，我國歷年建筑能耗在總能耗的比例是19%～20%左右，平均值為19.8%。其中，暖通空調的能耗約占建筑總能耗的8

19、5%。在發(fā)達城市，夏季空調、冬季采暖與供熱所消耗的能能量已占建筑物總能耗的40%～50%。特別是冬季采暖用的燃煤鍋爐、燃油鍋爐的大量使用，給大氣環(huán)境造成了極大的污染。因此，建筑物污染控制和節(jié)能已是國民經濟發(fā)展的一個重大問題。熱泵空調高效節(jié)能、不污染環(huán)境，真正做到了“一機兩用”（夏季降溫、冬季采暖），進入20世紀90年代以來在我國得到了長足的發(fā)展，特別是空氣源熱泵冷熱水機組平均每年以20%的速度增長，成為我國空調行業(yè)又一個引人注目的快速增

20、長點。</p><p>　　所謂熱泵，就是靠電能拖動，迫使熱量從低位熱源流向高位熱源的裝置。也就是說，熱泵可以把不能直接利用的低品位熱能(空氣、土壤、井水、河水、太陽能、工業(yè)廢水等)轉換為可以利用的高位能，從而達到節(jié)約部分高位能(煤、石油、燃氣、電能等)的目的。類似于人們把水自低水頭壓送至高水頭的機械稱為“水泵”，把氣體自低壓區(qū)送至高壓區(qū)的機械稱為“氣泵”（在我國習稱氣體壓縮機），因而把這種輸送熱能的機械稱為“熱

21、泵”。因此，在礦物能源逐漸短缺、環(huán)境問題日益嚴重的當今世界，利用低位能的熱泵技術已引起人們的關注和重視。 </p><p>　　空氣源熱泵的歷史以壓縮式最悠久。它可追溯到18世紀初葉，可以說1824年卡諾循環(huán)的發(fā)表即奠定了熱泵研究的基礎。熱泵的發(fā)展受制于能源價格與技術條件，所以其歷史較為曲折，有高潮有低潮，但熱泵發(fā)展的前景肯定是光明的。當前熱泵研究的方向是向高溫高效發(fā)展，即開發(fā)高溫熱泵并最大限度提高COP（

22、性能系數 Coefficient of Performance）值，同時積極發(fā)展吸收和化學熱泵等。空氣源熱泵熱水機組的制造、推廣和使用在我國只是最近10年的事，但由于其相對傳統(tǒng)制取熱水設備的高效節(jié)能、環(huán)保、安全、智能化控制、不占用永久性建筑空間等優(yōu)點而引起了市場日益廣泛的關注。 </p><p>　　熱泵熱水機組以清潔再生原料（空氣＋電）為能源，既不使用也不產生對人體有害的氣體，同時也減少了溫室效應和大氣污染。

23、目前，在我國電力資源短缺的前提下，采用熱泵熱水機組制取熱水，既能以最小的電力投入獲得最大的供熱效益。將熱泵熱水機組放在建筑物的頂層或室外平臺即可工作，省卻了專用鍋爐房。在設備結構上真正實現了水、電分離，確保了用戶的安全。</p><p>　　第2章 空調設計方案的確定</p><p>　　綜合樓分為五層，一層為大廳，二層為辦公室，三、四層是客房，五層是大廳。</p><

24、p><b>　　2.1空調系統(tǒng)形式</b></p><p>　　2.1.1空氣源熱泵空調系統(tǒng)：</p><p>　　熱泵技術是基于逆卡諾循環(huán)原理實現的。通俗的說，熱量總是從高溫傳向低溫。熱泵可以把熱量從低溫熱源傳遞到高溫熱源，所以熱泵實質上是一種熱量提升裝置。熱泵的作用就是從周圍環(huán)境中吸取熱量（這些被吸取的熱量可以是地熱、太陽能、空氣的能量），并把它傳遞給被加熱

25、的對象（溫度較高的媒質）</p><p>　　熱泵熱水裝置，主要由蒸發(fā)器、壓縮機、冷凝器和膨脹閥四大部件組成，通過讓工質不斷完成蒸發(fā)（吸取環(huán)境中的熱量）→壓縮→冷凝（放出熱量）→節(jié)流→再蒸發(fā)的熱力循環(huán)過程，從而將環(huán)境里的熱量轉移到水中。</p><p>　　熱泵熱水機組工作時，蒸發(fā)器吸收環(huán)境熱能，壓縮機吸入常溫低壓介質氣體，經過壓縮機壓縮成為高溫高壓氣體并輸送進入冷凝器，高溫高壓的氣體在冷

26、凝器中釋放熱量來制取熱水，并冷凝成低溫高壓的液體。后經膨脹閥節(jié)流變成低溫低壓液體進入蒸發(fā)器內進行蒸發(fā)，低溫低壓液體在蒸發(fā)器中從外界環(huán)境吸收熱量后蒸發(fā)，變成低溫低壓的氣體。蒸發(fā)產生的氣體再次被吸入壓縮機，開始又一輪同樣的工作過程。這樣的循環(huán)過程連續(xù)不斷，周而復始，從而達到不斷制熱的目的。</p><p>　　熱泵原理示意圖如下：</p><p>　　圖1： 空氣源熱泵工作原理</p&g

27、t;<p>　　熱泵熱水機組是利用熱泵技術原理，在熱泵系統(tǒng)的工作循環(huán)中，將免費能源——空氣熱能搬運到水中，從而達到加熱冷水生產熱水的目的的一種高效、環(huán)保、節(jié)能型熱泵產品。它的最高熱效率可達590%，年平均熱效率可達360%。 </p><p>　　在制取低溫（60攝氏度以下）的熱能方面，以消耗電能或燃料的化學能這種傳統(tǒng)方式已經開始逐步讓位給熱泵制熱方式，因為在這一領域，熱泵系統(tǒng)的制熱效率可以輕易的

28、超出傳統(tǒng)方式數倍以上；因此，制60℃熱水費用小于太陽能輔助電加熱系統(tǒng)；比電熱鍋爐節(jié)電80%；比燃油鍋爐節(jié)省耗能費用50%；制熱水量可以根據需求自動調節(jié)。適應溫度范圍在-10～50℃的地區(qū)。 </p><p>　　熱泵熱水機組適用于賓館酒店、飯店、度假村、泳池、桑拿浴場、公寓、工廠、大專院校、醫(yī)院、療養(yǎng)院等需要熱水的單位使用，尤其在燃油越來越緊張的今天，更體現了熱泵的優(yōu)越性。

29、 </p><p>　　2.1.2空氣源熱泵空調優(yōu)點：</p><p>　　（1）超大水量：水箱容量根據具體要求量身訂做，水量充足，可滿足不同客戶不同時段需求。 </p><p>　?。?）、經濟節(jié)?。簭目諝庵蝎@取大量的能源，能效比高達300%～400%。</p><p>　?。?）、適用范圍廣：不受氣候影響，在環(huán)境溫度為-10℃～43℃

30、下均能正常工作。</p><p>　?。?）、安全環(huán)保：結構上水電完全分離，且無任何有害有毒氣體排放或燃燒，不受臺風等自然災害的影響，絕對安全。</p><p><b>　　2.2空調末端形式</b></p><p>　　該綜合樓分別為大廳、客房和辦公室，所以需要保證室內的衛(wèi)生要求，維持室內正壓，又需要通過新風換氣，防止客房產生一些不良氣味，所

31、以應該選用風機盤管+新風系統(tǒng)。風機盤管直接設置在空調房間內，對室內回風進行處理.新風是由新風機組集中處理后通過新風管道送入室內，風機盤管+新風系統(tǒng)的優(yōu)點：</p><p>　　(1)布置靈活，可以和集中處理的新風系統(tǒng)聯合使用,也可以單獨使用。</p><p>　　(2)各空調房間互不干擾，可以獨立地調節(jié)室溫,并可以隨時根據需要開、停機組，節(jié)省運行費用，靈活性好，節(jié)能量大。</p>

32、;<p>　　(3)與集中式空調相比，不需要回風管道，節(jié)省建筑房間。</p><p>　　(4)機組部件多為裝配式，定型化，規(guī)格化程度高，便于用戶選擇和安裝。</p><p>　　(5)各房間之間不會互相污染。</p><p>　　第3章 空調負荷計算 </p><p>　　3.1基本氣象參數及空調設計參數 </p&

33、gt;<p>　　3.1.1基本設計參數</p><p>　　1）地理位置:合肥市 （北緯:39.100，東經:117.160） </p><p>　　2）夏季大氣壓: 1012.44 kPa </p><p>　　3) 夏季室外計算干球溫度:35.00 ℃ </p><p>　　夏季空調日平均:31.70 ℃

34、 </p><p>　　夏季計算日較差:6.80℃ </p><p>　　4) 夏季室外濕球溫度:28.20 ℃ </p><p>　　5) 夏季室外平均風速:2.60 m/s</p><p>　　3.1.2空調設計參數</p><p>　　1) 室內空調設計溫度：夏季

35、：24℃；冬季：18℃。</p><p>　　2) 室內空調設計溫濕度：不作要求。</p><p>　　3.2冷負荷的構成及其計算原理</p><p>　　以505為典型房間計算，該房間為舞蹈培訓室?？扇菁{人數為120人。</p><p>　　3.2.1圍護結構瞬變傳熱形成冷負荷的計算</p><p>　　1）外墻和屋

36、面瞬變傳熱引起的冷負荷</p><p>　　在日射和室外氣溫綜合作用下，外墻和屋面瞬變傳熱引起的逐時冷負荷可按下式計算：</p><p>　　W （3--1）</p><p>　　式中： Q1——外墻和屋面瞬變傳熱引起的逐時冷負荷,W；</p><p>　　F——外墻和

37、屋面的面積，培訓室620m2；</p><p>　　K——外墻和屋面的傳熱系數，屋面0.63W/m2；墻面0.61W/m2</p><p><b>　　——計算時間，h；</b></p><p>　　——維護結構表面受到周期為24小時諧性溫度波作用，溫度波傳到內表面的時間延遲，5h；</p><p>　　-——溫度波的作

38、用時間，即溫度波作用于維護結構內表面的時間，h；</p><p>　　△t——作用時刻下，維護結構的冷負荷計算溫差，℃；</p><p>　　表3-1 屋面冷負荷</p><p>　　表3-2 南外墻冷負荷</p><p>　　表3-3 西外墻冷負荷</p><p>　　3.2.2 窗戶傳熱形成的冷負荷</p&g

39、t;<p>　　1） 外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負荷</p><p>　　在室內外溫差的作用下, 玻璃窗瞬變熱形成的冷負荷可按下式計算：</p><p>　　W （3-4）</p><p>　　式中：AW——窗口面積，m²；</p><p>　　KW——玻璃的傳熱系數，3.

40、1W /( m²·k) ； </p><p>　　tc()——玻璃窗的冷負荷溫度的逐時值，℃；</p><p>　　tn——室內空調設計溫度 24℃；</p><p>　　表3.4 南外窗瞬時傳熱冷負荷</p><p>　　表3.5 西外窗瞬時傳熱冷負荷</p><p>　　2）透過玻璃窗的日射得熱

41、引起的冷負荷</p><p>　　透過玻璃窗進入室內的日射得熱形成的逐時冷負荷按下式計算：</p><p>　　=CaAWCSCiDj.maxCLQ， W （3-5）</p><p>　　式中：AW——玻璃窗的面積； </p><p>　　其中，Cs—— 玻璃窗的遮陽系數，本設計中Cs =0.86；<

42、;/p><p>　　Ci—— 窗內遮陽設施的遮陽系數，本設計中Cn =0.5；</p><p>　　Ca——窗的有效面積系數；本設計中 Ca=0.75；</p><p>　　Dj.max——日射得熱因數的最大值， 南外窗302W/m2，北外窗114W/m2， </p><p>　　西外窗599W/m2，</p><p>

43、;　　CLQ——窗玻璃冷負荷系數，無因次；</p><p>　　表3-6 南外窗透入日射冷負荷</p><p>　　表3-7 西外窗透入日射冷負荷</p><p>　　3.2.3 設備散熱形成的冷負荷</p><p>　　設備和用具顯熱形成的冷負荷按下式計算：</p><p>　　W

44、 （3--6）</p><p>　　式中：——同時使用系數，可取0.8</p><p>　　N——燈具的安裝功率，W，可用設備功率密度15指標推算，</p><p>　　——從熱源投入使用的時刻算起到計算時刻的時間，h；</p><p>　　——時間設備、器具散熱的冷負荷系數；</p><p>

45、　　表3-8 設備散熱形成的冷負荷</p><p>　　3.2.4 照明散熱形成的冷負荷</p><p>　　根據照明燈具的類型和安裝方式，其冷負荷計算式為：</p><p>　　熒光燈： W (3-8)</p><p>　　式中： ——燈具散熱形成的冷負荷，W；</p><

46、;p>　　——照明燈具所需功率W；可用設備功率密度15W/m2指標推算。</p><p>　　——鎮(zhèn)流器消耗功率系數，本設計取n1＝1.2</p><p>　　——燈罩隔熱系數，n2＝0.8；</p><p>　　——照明散熱冷負荷系數。</p><p>　　表3-9 照明散熱形成的冷負荷</p><p>　　3

47、.2.5 人體散熱形成的冷負荷</p><p>　　人體顯熱散熱引起的冷負荷計算式為：</p><p>　　W (3-9)</p><p>　　式中： ——————人體顯熱散熱形成的冷負荷，W;</p><p>　　qs ————不同室溫和勞

48、動性質的成年男子顯熱散熱量，培訓室qs=145W;</p><p>　　n ——————室內全部人數，n=120；</p><p>　　——————群集系數，=0.89。</p><p>　　CLQ ——————人體顯熱散熱冷負荷系數；</p><p>　　人體潛熱散熱引起的冷負荷計算式為：</p><p><b

49、>　　QC=qln</b></p><p>　　式中： QC——————人體潛熱散熱形成的冷負荷，W;</p><p>　　ql———不同室溫和勞動性質的成年男子潛熱散熱量，培訓室q=262W; </p><p>　　表3.10 人體散熱形成的冷負荷</p><p><b>　　培訓室505</b&

50、gt;</p><p>　　表3-11 各分項逐時冷負荷匯總表</p><p>　　3.2.6 新風負荷計算</p><p>　　W (3-10)</p><p>　　式中：—新風負荷，KW；</p><p><b>　　—新風量， &l

51、t;/b></p><p><b>　　— 室外空氣焓值，</b></p><p><b>　　— 室內空氣焓值，</b></p><p>　　3.3 熱負荷計算</p><p>　　空調熱負荷是指空調系統(tǒng)在冬季里，當室外空氣溫度在設計溫度條件時，為保持室內的設計溫度，系統(tǒng)向房間提供的熱量。

52、對于民用建筑來說，空調冬季的經濟性對空調系統(tǒng)的影響要比夏季小。因此，空調熱負荷一般是按穩(wěn)定傳熱理論來計算的。</p><p>　　3.3.1圍護結構形成的負荷計算</p><p>　　W (3-11)</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——圍

53、護結構的基本耗熱量W；</p><p>　　——圍護結構的傳熱系數W/m2 ℃；</p><p>　　——圍護結構的面積m2；</p><p>　　——冬季室外空調計算干球溫度，℃；</p><p>　　——空調房間冬季設計溫度℃；本設計取20℃。</p><p>　　——計算溫度修正系數。</p>&l

54、t;p>　　3.3.2 修正基本耗熱量</p><p>　　圍護結構的基本耗熱量是在穩(wěn)定傳熱的情況下獲得的，由于氣象條件建筑物情況的影響，必須對上述圍護結構的基本耗熱量進行修正，其中包括朝向修正、風力修正和高度修正，所以其圍護結構的耗熱量為：</p><p><b>　　(3-12)</b></p><p><b>　　式中：

55、</b></p><p>　　Q——為圍護結構的基本耗熱量;</p><p>　　Xch——為圍護結構的朝向修正;</p><p>　　其中：北、東北、西北朝向 0；西南、東南朝向 -15%～-10%；</p><p>　　東、西朝向 -5%；南向 -25%～-15%；<

56、;/p><p>　　Xf——為圍護結構的風力修正;</p><p>　　建筑在不避風的高地、河邊、海岸、曠野上的建筑物以及城鎮(zhèn)、廠區(qū)內</p><p>　　特別高的建筑物，垂直的外維護結構熱負荷附加率為5%～10%。</p><p>　　Xg——為圍護結構的高度修正。</p><p>　　當房間凈高超過4m時，每增加1m，

57、附加率為2%，但最大附加率不超過15%</p><p>　　本系統(tǒng)冬季熱負荷、采用面積估算法，根據實際工程的經驗并保證一定富裕量</p><p>　　3.4 濕負荷 人體散濕量</p><p>　　人體散濕量可按下式計算：</p><p><b>　　(3-12)</b></p><p>　　

58、式中：mw——人體散濕量，kg/h ；</p><p>　　——群集系數，選取群集系數為0.91</p><p>　　n——室內全部人數，培訓室n=120</p><p>　　g——成年男子的小時散濕量，391g/h； </p><p>　　表3-12 人體散濕量情況表</p><p>　　表3-13

59、505培訓室一覽表</p><p>　　套房420 </p><p>　　表3-14 各分項逐時冷負荷匯總表</p><p>　　表3-15 套房420一覽表</p><p>　　辦公室401 </p><p&g

60、t;　　表3-16 各分項逐時冷負荷匯總表</p><p>　　表3-17 辦公室401一覽表</p><p><b>　　宴會廳214</b></p><p>　　表3-18 各分項逐時冷負荷匯總表</p><p>　　表3-19 宴會廳214一覽表</p><p><b>　

61、　餐廳110</b></p><p>　　表3-20 各分項逐時冷負荷匯總表</p><p>　　表3-21 餐廳110一覽表</p><p>　　表3-22 其他房間一覽表</p><p>　　第4章 空氣處理過程計算</p><p>　　4.1 空氣處理過程計算</p><

62、p>　　培訓室505典型房間(風機盤管+新風系統(tǒng))空氣處理過程計算</p><p>　　培訓室尺寸為LxW=19.8m×31.2m，房間高度3.9m，設定房間使用人數為120人。此培訓室空調夏季室內全熱負荷為72178w（不含新風）,濕負荷為7.98g/s。室內空氣設計參數為tR=24℃,φR=60%；室外空氣設計參數為tW=35℃, tWS=28.2℃，大氣壓力B=101244pa；房間所需新風

63、量為GW=3600 m³/h。設采用新風處理到室內空氣焓值的方式，空氣處理過程如圖</p><p>　　圖 4.1 空氣處理過程圖</p><p>　　計算熱濕比及房間送風量</p><p>　　在i-d圖上根據tR=24℃,φR=60%確定室內狀態(tài)點，查焓濕圖可知hR=65.5kJ/kg,過R點做線與φM=90%線相交得到送風狀態(tài)M,hM=46.8 k

64、J/kg，則</p><p>　　送風量為： </p><p><b>　　（2）計算FP風量</b></p><p><b>　?。?）確定F點</b></p><p>　　得出hF=38.4 kJ/kg。連接D、M兩點并延長與hF相交得到F點，tF=17.5℃，可知送風溫差為6.5℃，

65、送風溫差滿足空調房間送風溫差規(guī)定與舒適度要求。</p><p>　?。?）確定FP供冷量</p><p>　　全冷量 = 2.5×（65.5-38.4）=67.75kw</p><p>　　顯冷量 = 2.5×1.01×（24-17.5）=16.4kw</p><p>　　（5）根據計算出的風機盤管冷量與送風量來

66、選擇風機盤管規(guī)格。</p><p>　　根據房間空間尺寸及送風舒適性，沿寬度方向均勻布置兩臺風機盤管機組，依據房間全熱負荷查看風機盤管樣本，選擇規(guī)格為FP-204型號的機組兩臺。FP-204的單臺額定供冷量為11100W（高檔轉速）,考慮到機組受積塵積垢的影響，供冷量進行修正之后為11000×0.88=9680W,八臺機組供冷量之和為77440W，大于房間全熱冷負荷72178W。</p>

67、<p>　　考慮到樣本中的機組并未安裝風管及一些相關配件，所以實際運行時風量會存在衰減的情況。所以在校核風量時，需要對國產樣本中的名義風量進行修正，建議采用以下公式進行換算[1]：</p><p>　　式中GX為風機盤管的選型風量，K1為風機盤管的風量放大系數，取值范圍為1.05~1.15。對于K1的取值，當空氣處理過程的析濕系數較大時取上限，反之則取下限；K2為盤管的濕工況積塵系數K1可取1.10。在

68、本例中，GF=7980, Gx=1.10×7980×1.10 = 9655m³ ,八臺FP-204機組的額定風量（中檔轉速）之和為1790×8=12240m³，</p><p><b>　　滿足風量要求。</b></p><p>　　（6）根據風量選擇，校核全冷量</p><p>　　同樣以前述

69、為例，根據風量選擇規(guī)格為FP-238型號的機組八臺。其單臺中檔額定風量為1790m³，冷量為103200W。上述過程選擇的風機盤管可提供全冷量比所需全冷量大了52%。</p><p>　　比較以上兩種選型方法，雖然方法3.1所選風機盤管的中速風量偏大，但可以在房間降溫初期以低速風量1020m3運行一段時間，之后再以中速風量運行。若按照方法3.2選擇風機盤管，時常會出現風量合適但冷量大很多的情況，導致機組

70、開啟率低，送風溫差增大、室內溫度梯度加大，空調效果惡化。在實際設計中，應該綜合考慮冷量、風量兩方面因素，以取得二者的最佳平衡點。</p><p>　　（7）根據顯熱和全熱負荷選擇，校核風量</p><p>　　此種方法是根據全熱負荷、顯熱負荷和空氣處理過程計算出的風量來選擇風機盤管。對于一些高濕負荷的場所如餐飲場所則需要分別對照全熱和顯熱負荷來選擇，再對風量進行校核。</p>

71、<p>　　通過以上三種方法比較可知，根據全熱負荷選擇風機盤管再校核風量的選型方法更符合本空調房間的實際使用要求。最終選擇兩臺FP-238的風機盤管機組八臺。選擇風機盤管如表4.1：</p><p>　　表4-1 506房間風機盤管選型</p><p>　　表4-2 各個房將風機盤管選型一覽表</p><p>　　表4-2 各層風量、冷量一覽表&l

72、t;/p><p>　　第5章 風系統(tǒng)平面設計</p><p>　　5.1 風管的材料與形狀選擇</p><p>　　風管的材料一般采用薄鋼板涂漆或者鍍鋅薄鋼板，利用建筑空間或者地溝也可采用鋼筋混凝土或磚砌風道；其表面應該抹光，要求高的還要刷漆。地溝風道要做防水處理。放在有腐蝕氣體房間的風管可采用塑料或玻璃鋼</p><p>　　風管的形狀一般為

73、圓形和矩形。圓形風管強度大耗材小，但是占用有效空間大，其彎頭與三通需較長距離。矩形風管占用的有效空間小，易于布置，明裝美觀等優(yōu)點，故空調系統(tǒng)中多采用矩形風管。</p><p>　　5.2 空調系統(tǒng)的風管、水管的布置要點：</p><p>　?。?）風管斷面與建筑結構配合，做到與建筑空間完美統(tǒng)一。</p><p>　?。?）風管布置盡量短，避免復雜的局部構件。彎頭，三

74、通等管件安排得當，與風管的連接合理，以減少阻力噪聲，</p><p>　?。?）新風入口應選在室外空氣較潔凈的地點，為避免吸入灰塵，盡風口底部距室外地面不宜低于2米。</p><p>　　經過處理的送風和回風都必須通過風道才能進入和離開空調房間，而且空調房間的送、回風量能否達到設計要求，則完全取決于風道系統(tǒng)的壓力分布以及風機在該系統(tǒng)中的平衡工作區(qū)。所以風道設計將直接影響空調房間氣流組織和空

75、調效果。同時，空氣在風道內流動所損失的能量，是靠風機消耗電能予以補償的。所以風道設計也直接影響空調系統(tǒng)的經濟性。因此，風道系統(tǒng)的設計是要在滿足設計風量要求等的前提下，盡可能節(jié)省能量。</p><p>　　5.3 新風系統(tǒng)的功能與劃分</p><p>　　新風系統(tǒng)承擔著向房間提供新風的任務，風機盤管加新風系統(tǒng)主要用于民用建筑中，因此新風系統(tǒng)的主要功能是滿足稀釋人群及其活動所產生污染物的要求和

76、人員對室外新風的需求。</p><p><b>　　新風的劃分原則：</b></p><p>　　1．按房間功能和使用時間劃分系統(tǒng)，即相同功能和使用時間基本一致的可合為一個新風系統(tǒng)；</p><p>　　2．有條件時，分樓層設置新風系統(tǒng)；</p><p>　　3．高層建筑中，可若干樓層合一個新風系統(tǒng)，但切忌系統(tǒng)太大、否則

77、各個房間的風量分配很困難。</p><p>　　本設計中，每層設置一個新風機組以便實現分層控制，節(jié)能控制。</p><p><b>　　5.4新風機組選型</b></p><p>　　新風機組的選型依據主要是新風量，以第三層為例，新風量為3090m3/h，新風冷負荷：30.9kW，選用ZKD2.5新風機組，機組額定冷量為29.6kW，額定風量為

78、2500m3/h，滿足要求，兼顧冷量。其他樓層選型見表5-1。</p><p>　　表5-1 各層新風機組選用型號列表</p><p>　　表5-2 新風機組性能參數列表</p><p>　　5.5 新風系統(tǒng)的水力計算</p><p>　?。?）、根據風道的流量來確定風管的尺寸。</p><p>　　（2）、計算風管的

79、壓力損失。通過對風管的沿程壓力損失和局部壓力損失的計 </p><p>　　算，求出總壓力損失驗證余壓滿足壓損要求。</p><p>　　風管水力計算時首先繪制空調系統(tǒng)軸測圖,并對各段風管進行編號,標注</p><p>　　風量和長度選取最不利環(huán)路進行計算,確定風管內的合理流速，并根據各風</p><p>　　管的風量和選擇的流速確定各管段的

80、斷面尺寸,計算沿程阻力和局部阻力，</p><p>　　然后進行與最不利環(huán)路并聯的管路的阻力平衡計算，最后求出系統(tǒng)的總阻力。</p><p>　　沿程阻力的計算公式:</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　式中 Rm——單位長度的比摩阻，Pa/m；</p><p>&

81、lt;b>　　L——管長，m。</b></p><p>　　局部阻力的計算公式: </p><p><b>　　（6-2）</b></p><p>　　式中 ξ——局部阻力系數；</p><p>　　v——與ξ對應的風道斷面平均速度,m/s。</p><p>　　ρ——為空氣的密

82、度，取1.2kg/m3</p><p>　　以第二層新風管道進行計算</p><p>　　圖5-1 水力計算系統(tǒng)圖</p><p><b>　　1、計算步驟</b></p><p>　?。?）管路的編號與布置如圖,確定最不利環(huán)路為1-2-3-4-5-10-11-12-13-j管路</p><p>

83、　?。?）根據各管段的風量及選定的流速,確定最不利環(huán)路各管段的斷面尺寸及沿程阻力和局部阻力</p><p>　　2、以管段3-b為例計算</p><p>　　取管內流速v=3m/s,風量為120m³/h，取風管斷面尺寸為120×120mm，A=0.0144m2，故實際流速V=2.31 m/s，查阻力計算圖可知Rm=1.2 Pa/m，則沿程阻力△Pm=Rm×L=

84、1.2×4=4.8Pa</p><p><b>　　局部阻力系數：</b></p><p>　　活動百葉風口：平均風速取2m/s，則風口面積f=120/3600/2</p><p>　　=0.017 m2，取風口尺寸120×120mm，v=2.3m/s，壓力損失為9.3Pa。</p><p>　　矩形

85、風管分流三通ε=0.02</p><p><b>　　局部阻力計算：</b></p><p>　　ΔPj=0.02×2.312×1.2/2+9.3=10.2 Pa</p><p><b>　　總阻力為：</b></p><p>　　ΔPa=ΔPj+ΔPy=4.8+10.2=15.

86、0Pa</p><p>　　其他管段計算見表6-2：</p><p>　　表5-4 最不利（有利）環(huán)路水利計算表</p><p><b>　　不平衡率的計算：</b></p><p>　　最不利環(huán)路：P（1-2-3-4-5-10-11-12-13-j）=201.1Pa＜240Pa，即小于所選機組的余壓，滿足要求。 <

87、;/p><p>　　第6章 空調水系統(tǒng)設計</p><p>　　6.1 空調水系統(tǒng)設計</p><p>　　空調工程中水管系統(tǒng)的功能，是為各種空氣處理設備和空調終端設備輸送冷、熱水。對水管系統(tǒng)要求是：</p><p>　?。?）具有足夠的輸送能力，能夠滿足空調系統(tǒng)對冷、熱負荷的要求</p><p>　?。?）具有良好的水

88、利工況穩(wěn)定性</p><p>　?。?）調節(jié)靈活，能夠適應多種負荷工況的要求</p><p>　?。?）投資省、運行經濟，便于維修管理</p><p>　　在本設計中，將圍繞上述宗旨進行水系統(tǒng)設計，為達到上述目的，需要首先對空調水系統(tǒng)的形式選擇，水系統(tǒng)的形式從不同的角度考慮可以有</p><p>　　開式系統(tǒng)、閉式系統(tǒng)；</p>

89、<p>　　單式水泵供水系統(tǒng)、復式水泵供水系統(tǒng)；</p><p>　　同程式和異程式系統(tǒng)；</p><p>　　定水量系統(tǒng)和變水量系統(tǒng)。下面根據設計要求，對以上系統(tǒng)進行分析比較，并從中選擇對中央空調實驗設備更適合的系統(tǒng)形式。</p><p>　　根據分析可知，閉式系統(tǒng)在很多方面都優(yōu)于開式系統(tǒng)，在有條件的情況下，應盡量將系統(tǒng)設計為閉式結構。結合冷凍水供回水

90、過程均不經過敞開于大氣的設備的實際情況，決定在該部分設計中采用閉式系統(tǒng)形式，而在冷卻水系統(tǒng)中則應用較先進的閉式冷卻塔，使冷卻水系統(tǒng)也為閉式結構，另外，因選用的閉式冷卻塔自帶了定壓裝置，因此不需要為冷卻水系統(tǒng)設置膨脹水箱。</p><p>　　由所學的空調系統(tǒng)知識知道，單式水泵供水是指系統(tǒng)的冷、熱源部分設備和負荷部分設備（空調箱、風機盤管機組等）共用水泵的系統(tǒng)形式，這種系統(tǒng)的結構簡單、一般投資較復式泵系統(tǒng)小。但其調

91、節(jié)作用有限，多用于小型建筑物的空調。</p><p>　　復式水泵共水系統(tǒng)是指冷、熱源與末端設備分別配置動力水泵，對于有空調分區(qū)而且負荷變化規(guī)律不一，供水半徑相差懸殊的大型建筑物較宜采用，此時，冷、熱源側和末端設備側分別設置一、二次水泵，構成相互獨立的兩個環(huán)路，可以根據空調分區(qū)劃分二次環(huán)路，以適應不同工況條件，結合本設計中系統(tǒng)較小的情況，選擇單式水泵供水系統(tǒng)。</p><p>　　在同程式

92、系統(tǒng)中，各并聯環(huán)路的管路總長度基本相等，故流量分配均衡、系統(tǒng)穩(wěn)定性好，異程式系統(tǒng)管路簡單、管材省，但不利于水力平衡，結合本設計系統(tǒng)小、設備多的特點選擇使用同程式系統(tǒng)。</p><p>　　這是從調節(jié)性能的角度劃分的，定水量系統(tǒng)中流量保持不變，當空調房間的負荷發(fā)生變化時，通過改變供回水溫差來進行調節(jié)。在變水量系統(tǒng)中，當空調房間的負荷變化時，系統(tǒng)的供回水溫差保持不變，通過改變流量來適應空調房間負荷的變化。由于本設計是

93、空氣—水風機盤管系統(tǒng)，末端設備風機盤管自身有調節(jié)供冷、熱量的能力，故采用定水溫和水量的系統(tǒng)，在房間要求不能滿足時，再通過控制系統(tǒng)改變系統(tǒng)的水流量或水溫。</p><p>　　結合以上分析，對中央空調實驗裝置的水系統(tǒng)進行了設計，系統(tǒng)的平面和軸側視圖見相關圖紙。</p><p>　　6.2 冷凍水系統(tǒng)的水力計算</p><p><b>　　1）沿程阻力<

94、/b></p><p>　　△Pe=ξe· v 2·ρ/2 g（mH2O） </p><p>　　沿程阻力系數 ξe=0.025·L/d </p><p><b&

95、gt;　　2）局部阻力</b></p><p>　　水流動時遇彎頭、三通及其他配件時，因摩擦及渦流耗能而產生的局部阻力為：</p><p>　　△Pm=ξ·ρ·v 2/2 g（mH2O） </p><p><b>　　3）水管總阻<

96、;/b></p><p>　　△P=△Pe+△Pj （mH2O） </p><p>　　4)確定管徑 </p><p>　?。╩m）

97、 </p><p>　　式中：Vj——冷凍水流量,m 3/s ；</p><p>　　vj——流速,m/s 。</p><p>　　空調系統(tǒng)的水系統(tǒng)的管材有鍍鋅鋼管和無縫鋼管。當管徑DN≤100mm時可以采用鍍鋅鋼管，其規(guī)格用公稱直徑DN表示；當管徑DN>100mm時采用無縫鋼管，其規(guī)格用外徑×壁厚表示，一般須作二次鍍鋅。</p

98、><p>　　本設計空調水管采用閉式，同程式系統(tǒng)。水平是同程式系統(tǒng)，豎直是異程式系統(tǒng)，立管有2根。阻力計算時選擇最不利環(huán)路</p><p><b>　　最不利環(huán)路阻力計算</b></p><p>　　本設計選擇六層606室的風機盤管為末端設備。從分水器出來回到集水器這段環(huán)路606室為最不利環(huán)路。</p><p>　　1）水力

99、計算的步驟：</p><p>　?。?）：選定最不利環(huán)路，給管段標號。</p><p>　?。?）：根據個管段的冷負荷，計算各管段的流量，計算式如下：</p><p>　　kg/h </p><p>　　式中： Q——管段的冷負荷， W；</p><p>　　△t

100、—— 供水回水的溫差， ℃</p><p>　?。?）：用假定流速法確定管段管徑。管段內流速的取值范圍如下表：</p><p>　　表6-1 水管流速表</p><p>　　根據假定的流速和確定的流量計算出管徑，計算式如下：</p><p>　　根據給定的管徑規(guī)格選選定管徑，由確定的管徑，計算出管內的實際流速：

101、 </p><p>　?。?）：計算比摩阻從而計算管段的沿程阻力：沿程阻力的計算式如下：</p><p>　　式中 —— 沿程阻力，</p><p>　　R —— 每米管長的沿程損失（比摩阻），/</p><p>　　L —— 管段長度，m</p><p>　　比摩阻R的計算式

102、為：</p><p>　　式中： —— 管段的摩擦阻力系數；</p><p>　　d —— 管段的內徑，m；</p><p>　　—— 流體在管內的流速，m/s；</p><p>　　摩擦阻力系數由柯列勃洛克公式確定：</p><p>　　式中 K —— 管道的相對粗糙度，本設計中

103、取K=0.15mm；</p><p>　　Re —— 雷洛數。</p><p>　　該式為一元方程，用excel可解。</p><p>　　（5）：用局部阻力系數法求管段的局部阻力。計算式如下：</p><p>　　式中： —— 局部阻力，Pa；</p><p>　　—— 管段中總的局部阻力系數。&l

104、t;/p><p>　?。?）：計算總的阻力，計算式如下：</p><p>　　=+ </p><p>　　2）根據前邊的計算步驟，對各個管路進行阻力計算計算結果，列出下表：</p><p>　　表6-2 水管水力計算表</p><p>　　管道總壓降△P=18452.6Pa=18.4

105、5Kpa，其中風機盤管的阻力為5 mH20</p><p>　　故系統(tǒng)總壓降為 H=18.45×0.1+5=1.85+5=6.85mH20</p><p>　　圖6-1 水管系統(tǒng)圖</p><p>　　空調水系統(tǒng)凝水管考慮</p><p>　　風機盤管和機組在運行時產生的冷凝水，必須及時排走，排放凝結水的管路的系統(tǒng)設計中，應注意以

106、下幾點：</p><p>　　1）風機盤管和機組凝結水盤的進水坡度不應小于0.01。其它水平支干管，沿水流方向，應保持不小于0.002的坡度，且不允許有積水部位；</p><p>　　2）冷凝水管道宜采用聚乙烯塑料管或鍍鋅鋼管，不宜采用焊接鋼管。采用聚乙烯塑料管時，一般可以不加防止二次結露的保溫層，但采用鍍鋅鋼管時應設置保溫層。 </p><p>　　3

107、)冷凝水管的公稱直徑D（mm）,一般情況下可以按照機組的冷負荷Q（KW），按照下列數據近似選定冷凝水管的公稱直徑：</p><p>　　Q≤7KW， DN=20mm;</p><p>　　Q=7.1-17.6KW, DN=25mm;</p><p>　　Q=17.7-100KW, DN=32mm;</p>&l

108、t;p>　　Q=101-176KW, DN=40mm;</p><p>　　Q=177-598KW, DN=50mm;</p><p>　　Q=599-1055KW, DN=80mm;</p><p>　　Q=1056-1512KW, DN=100mm;</p><p>　　本設計的凝水

109、管采用聚乙烯塑料管，可以不加防止二次結露的保溫層；風機盤管的凝水管管徑與風機盤管的接管管徑一致，均為DN20，干管為DN32,就近排放至近的衛(wèi)生間下水口；新風機組的凝水管管徑為DN32，也就近排放至臨近的衛(wèi)生間下水口。</p><p>　　第7章 制冷（熱）機房的設計</p><p>　　7.1 冷水機組的選型</p><p>　　通過計算本系統(tǒng)的空調設計冷負荷為：

110、QAC=320.7KW</p><p>　　電動冷水機組總容量為</p><p>　　Qe=A1A2A3A4 QAC=1.0×1.05×1.0×1.0×320.7=340.01KW</p><p>　　式中：A1——同時使用系數，一般在0.6～1.0范圍內；</p><p>　　A2——冷損失系數，可取

111、1.05～1.15；</p><p>　　A3——事故備用量修正系數，可取1.0；</p><p>　　A3——考慮設備傳熱及出力效率降低系數，可取1.0；</p><p>　　QAC——空調設計負荷，W或KW;</p><p>　　考慮到本系統(tǒng)所需冷量不是很大，屬于中型系統(tǒng)，故采用電制冷半封閉螺桿式比較經濟合理。它的優(yōu)點是高效的換熱器，制冷

112、量自動控制，最可靠的機組保護，方便的現場安裝，電氣高度智能化。半封閉是曲軸箱體與電動機共同構成一個密閉空間，從而取消軸封裝置，整機尺寸緊湊。根據冷量選用兩臺由沈陽第一冷凍機有限公司生產的DLSZ350半封閉螺桿冷水機組。</p><p><b>　　技術參數如下：</b></p><p>　　名義制冷量：346.0KW 耗

113、電量：80.5KW</p><p>　　壓縮機型式：半封閉單螺桿壓縮機 冷凍水進出口管徑：DN80</p><p>　　冷凍水額定水量：70m3/h 冷凍水側承壓能力：1.6MPa</p><p>　　冷凍水側阻力：≤0.1 Mpa 冷卻水進出口管徑：DN70</p><p&

114、gt;　　冷卻水額定水量：80 m3/h 冷卻水側承壓能力：1.0Pa</p><p>　　冷卻水側阻力：≤0.1 Mpa </p><p>　　機組尺寸： 長×寬×高 2100×700×1200</p><p>　　該冷熱水機組采用R22制冷工質，COP可達4.

115、5要求。滿足最大負荷的情況。</p><p>　　7.2 分水器和集水器的選擇</p><p>　　冷水機組生產的冷水送入供水集管，再經供水集管向各支系統(tǒng)或各分區(qū)送水，各支系統(tǒng)或各分區(qū)的空調回水，先回流至回水集管，然后由水泵送入冷水機組。供回水集管上的各管路均應設置調節(jié)閥和壓力表，底部應設置排污閥或排污管（一般選用DN40）。</p><p>　　供回水集管的管徑按

116、其中水的流速為0.5～0.8 m/s范圍確定。管長由所需連接的管的接頭個數、管徑及間距確定，兩相鄰管接頭中心線間距為兩管外徑+1200mm，兩邊管接頭中心線距集管斷面宜為管外徑+60mm。</p><p>　　1）集水器的選型計算</p><p>　　可按經驗公式D=(1.5~3)dmax來確定直徑D,其中dmax=200mm。</p><p>　　D=(1.5~3

117、)dmax=2×200=400mm</p><p>　　其中L1=d1+60=40+60=100mm L2=d1+d2+120=40+200+120=360mm</p><p>　　L3=d2+d3+120=200+150+120=470mm L4= d3+d4+120=150+150+120=420mm</p><p>　　L5=d4+d5+

118、120=150+150+120=420mm L6= d5+d6+120=150+100+120=370mm</p><p>　　L7= d6+60=100+60=160mm L=∑Li=2300mm</p><p>　　2）分水器的選型計算</p><p>　　可按經驗公式D=(1.5~3)dmax來確定直徑D,其中dmax=200mm。&

119、lt;/p><p>　　D=(1.5~3)dmax=2×200=400mm</p><p>　　其中L1=d1+60=200+60=260mm L2=d1+d2+120=200+150+120=470mm</p><p>　　L3=d2+d3+120=150+150+120=420mm L4= d3+d4+120=150+150+120=