毕业论文范文——焦作某十一层住宅建筑空调系统设计

河南理工大学本科毕业设计（论文） 摘要 摘要此次设计是焦作某十一层住宅建筑空调系统设计，拟为之设计合理的空调系统，为居民提供舒适的工作环境。系统采用风机盘管加独立新风系统，每层布置一台新风机组，新风机组与风机盘管共用一个冷冻水系统，每个房间装有风机盘管，便于调节，也能更好的节省能源。设计内容主要包括：冷、热负荷的计算和系统风量的确定；系统形式和空气处理过程的确定；空调设备包括冷水机组、组合式空气处理机、新风机、风机盘管、送风口、回风口的选型设计；空调风系统设计，风管布置，气流组织设计；制冷机房的设计；冷却塔、水泵、膨胀水箱的选型及空调水系统设计。关键词：空调系统；冷冻水系统；风机盘管；冷水机组；制冷机房。1河南理工大学本科毕业设计（论文） AbstractAbstractThe design is the Henan Jiaozuo of a 11 - storey residential building air conditioning system design, intends to whom the rational design of air conditioning systems, and provide a comfortable working environment for resident.The system uses a coil unit plus an independent air system, layout a new air handling units, new air handling units and fan coil units shared a chilled water system on each floor, each room is equipped with fan coil units, easy to adjust, and can also save energy.Design content include: cold, heat load calculation and system air flow to determine; the form of systems and air treatment process; air-conditioning equipment, including chillers, modular air handlers, fan, fan coil units, air outlet and return air selection of design; air-conditioning duct system design, duct layout, airflow organizational design; the design of the refrigeration room; cooling towers, pumps, expansion tank selection and air-conditioning water system design.Keywords: air-conditioning systems; chilled water system; fan coil; chillers; refrigeration room.河南理工大学本科毕业设计（论文） 目录目录第一章 绪论11.1工程概况11.2方案确定11.3设计内容1第二章设计依据及原始资料32.1原始资料32.2设计依据32.2.1室内空气设计参数32.2.2维护结构参数42.2.3室内人员及设备情况4第三章 冷、热、湿负荷计算53.1冷负荷53.1.1概念53.1.2计算依据53.1.3计算过程93.2湿负荷113.2.1送风方案113.2.2送风量123.3新风量的确定143.3.1确定新风量的依据143.3.2新风量的计算14第四章 空调形式及冷热源方案154.1空调系统分类154.1.1按空气处理设备的设置情况分类154.1.2根据集中式空调系统处理的空气来源分类154.2空调方案164.2.1空调形式164.2.2风机盘管选型174.3冷源选择18第五章 新风管布置及水力计算205.1新风供给方式205.2风管布置205.3风管水力计算及风机选型215.3.1风管水力计算215.3.3风机选型22第六章 空调水系统设计236.1水循环系统236.1.1水力计算236.1.2冷冻水泵选择236.1.3冷却水泵选择256.1.4系统补水266.1.5冷凝水系统266.2冷却塔的设计276.2.1冷却塔的选择276.2.2冷却塔的布置296.2.3冷却水系统设计306.2.4冷却水系统的防冻326.3水系统管道保温336.4水系统的附件336.4.1水过滤器336.4.2水力平衡装置33第七章 建筑防排烟设计357.1自然排烟设计35第八章 结论37参考文献38附录1河南理工大学本科毕业设计（论文） 第一章 绪论第一章 绪论1.1工程概况本工程为河南焦作某11层住宅建筑空调系统设计，该办公楼为11层，建筑高度38m，建筑面积2198.8平方米。户内三室一厅，两个卫生间，并且有空中花园。空中花园和卫生间不提供制冷。本系统采用风机盘管加独立新风的空调系统形式。冬季空调系统热水采用城市热水管网产生的热水集中供暖，满足冬季居民楼的采暖要求。1.2方案确定 因为书房、卧室和客厅厅等空间小，各房间的负荷根据运行时间不一致，且各自有不同要求，因而采用风机盘管加新风系统。风机盘管直接放置在各个空调房间内，对室内回风进行处理；新风则由新风机组集中处理后通过新风管道送入室内与回风混合。新风机组每层放置一台在空调机房内，制冷机组放置在屋顶。风机盘管加新风系统的冷量或热量是由空气和水共同承担，所以属于空气-水系统。其优点如下：1）布置灵活，节能效果好，各房间能根据室内负荷情况单独调节温湿度，房间不使用时可以关掉机组，不影响其他房间的使用；2）各空调房间互不相通，不会相互污染；3）只需要新风机房，机房面积小，风机盘管可以安装在空调房间内；4）与集中式空调相比，不需要回风管道，节省建筑空间；5）节省运行费用；6）使用寿命长。 因此此次空调系统设计采用风机盘管加独立新风的系统方式。1.3设计内容冷、热负荷的计算和系统风量的确定。系统形式的确定，空气处理过程的确定。空调设备包括冷水机组、组合式空气处理机、新风机、风机盘管、送风口、回风口的选型设计。空调风系统设计，风管布置，气流组织设计。制冷机房的设计。冷却塔、水泵、膨胀水箱的选型及空调水系统设计。空调施工图的设计。1.4. 设计原则空调系统划分和分区要考虑节能要求和运行管理方法，设计施工要满足国家及行业有关规范规定的要求，充分利用国内外先进的空调技术及设备，创建健康舒适的室内空气品质及环境。1河南理工大学本科毕业设计（论文） 第二章 设计原始资料第二章设计依据及原始资料2.1原始资料本工程住宅建筑在焦作，参考附近新乡市的气象参数，河南新乡地理坐标为北纬3518,东经11354。室外参数夏季空调室外干球温度 夏季空调室外湿球温度 夏季空调日平均温度35.1027.8030.30夏季室外平均风速（m/s)夏季空调大气透明度等级夏季大气压(Pa)2.305996002.2设计依据2.2.1室内空气设计参数表2-2：设计参数房间夏 季冬温度季湿度温度湿度 主卧室25551850书房25551850客厅及厨房25552045卧室255518502.2.2维护结构参数本工程外墙为多孔砖370（聚苯板），传热系数K为0.543，热衰减度0.06；内墙为混凝土多孔砖，传热系数K为1.855，热衰减度0.50；窗户为PA断桥铝合金辐射率0.25Lou-E中空玻璃（中空9mm），传热系数K为2.600；地面平均传热系数K为0.35；屋顶为钢筋砼板（聚苯板），传热系数K为0.493，热衰减度0.19。2.2.3室内人员及设备情况表2-3：人员及设备工作场所群集系数照明（w/m2）设备（w/m2）人员密度（r/m2）新风量（m2/h）主卧室0.9220130160卧室0.892050.0530书房0.8920200.0530客厅及书房0.922000.1 5615河南理工大学本科毕业设计（论文） 第三章 冷、湿负荷计算第三章 冷、热、湿负荷计算3.1冷负荷3.1.1概念冷负荷是指为了维持室温恒定，空调设备在单位时间内必须自室内取走的热量，也即在单位时间内必须向室内空气供给的冷量。3.1.2计算依据本工程冷负荷的计算方法采用谐波法，然而谐波反应法计算冷负荷的工程很复杂，一般需用电子计算机。为了便于计算，工程上可简化为下列计算方法。1.外墙和屋顶得热 公式（3.1）式中计算时间，h；围护结构表面受到周期为24h谐性温度波作用，温度波传到内表面的时间延迟，h；温度波的作用时间，即温度波作用于围护结构外表面的时间，h；围护结构传热系数，W/（m2K）；围护结构计算面积，m；作用时刻下，围护结构的冷负荷计算温度，简称负荷温差，见课本附录。负荷温差按照外墙和屋面的传热衰减系数进行分类。围护结构愈厚、重（热容量愈大），则值愈大，值愈小；围护结构愈轻、薄（热容量愈小），则值愈小，值愈大。值在0与1之间变化。当围护结构0.2时，由于结构具有较大的惰性对于外界扰量反应迟钝，从而使负荷温差的日变化很小，为了简化计算，可按日平均负荷温差计算冷负荷。参照课本附录，墙体外表面的日射吸收率取=0.7，如有必要按不同的值查取负荷温差时，可按下式对表列负荷温差进行修正：某值的负荷温差 公式（3.2）式中表列0（水平）朝向的负荷温差，。在工程计算时，作为安全考虑，一般可不进行的修正。2.窗户得热按前述可知，窗户应将瞬变传导得热和日射得热形成的冷负荷分开计算。（1）窗户瞬变传导得热形成的冷负荷 公式（3.3）式中计算时刻的负荷温差，见附录。因传导负荷只与气温有关，故按最热月的日较差分区，见附录。窗户热容小、传热系数较大，故负荷温差按日较差0.5分档。当所计算的城市室外平均气温与制表地点不同时，应适当加以修正。为窗口面积。（2）窗户日射得热形成的冷负荷 公式（3.4）式中窗的有效面积系数；单层钢窗0.85，双层钢窗0.7，双层木窗0.6；地点修正系数，见附录；计算时刻时，透过单位窗口面积的太阳总辐射热形成的冷负荷，简称负荷强度，W/m，见附录。3.工艺设备散热（1）电动设备电动设备系指电动机及其所带动的工艺设备。电动机在带动工艺设备进行生产的过程中向室内空气散发的热量主要有两部分：一是电动机本体由于温度升高而散入室内的热量；二是电动机所带动的设备散出的热量。当工艺设备及其电动机都放在室内时： （W）当工艺设备在室内，而电动机不在室内时： （W）当工艺设备不在室内，而只有电动机放在室内时： （W）式中 N电动设备的安装功率，KW；电动机效率，可由产品样本查得；利用系数（安装系数），系电动机最大实耗功率与安装功率之比，一般可取0.70.9，可用以反映安装功率的利用程度；同时使用系数，即房间内电动机同时使用的安装功率与总功率之比，根据工艺工程的设备使用情况而定，一般为0.50.8；负荷系数，每小时的平均实耗功率与设计最大实耗功率之比，它反应了平均负荷达到最大负荷的程度，一般可取0.5左右，精密机床取0.150.4。(2)电热设备的散热量对于保温密闭罩的电热设备，按下式计算： 公式（3.5）式中考虑排风带走热量的系数，一般取0.5。其他符号意义同前。（3）电子设备计算公式与当设备工艺不在室内，而只有电动机放在室内时相同，其中系数的值根据使用情况而定，对于已给出实测的实耗功率值的电子计算机可取1.0。一般仪表取0.50.9。工艺设备得热中的对流、辐射成分比例很难给出统一的数据，不同类型的工艺设备，该比例可以查表得出范围。4.照明得热照明设备散热量属于稳定得热，一般得热量是不随时间变化的。根据照明灯具的类型和安装方式的不同，其得热量为：白炽灯 =1000N（W） 公式（3.6）荧光灯 =1000（W） 公式（3.7）式中照明灯具所需功率，kW；镇流器消耗功率系数，当明装荧光灯的镇流器装在空调房间内时，取=1.2；当暗装荧光灯镇流器装设在顶棚内时，可取=1.0；灯罩隔热系数，当荧光灯罩上部穿有小孔（下部为玻璃板），可利用自然通风散热于顶棚内时，取=0.50.6；而荧光灯罩无通风孔者，则视顶棚内通风情况，取=0.60.8。照明设备所散出的热量同样由对流和辐射两种成分组成，照明得热辐射部分在室内表面的分配比例与房间尺寸和照明设备位置有关。5.人体散热与散湿人体散热与性别、年龄、衣着、劳动强度以及环境条件（温、湿度）等多种因素有关。从性别上看，可认为成年女子总散热量约为男子的85、儿童则约为75。由于性质不同的建筑物中有不同比例的成年男子、女子和儿童数量，而成年女子和儿童的散热量低于成年男子。为了实际计算方便，可以成年男子为基础，乘以考虑了各类人员组成比例的系数，称群集系数。课本表格数据可作参考。于是人体得热量则为：（W） 公式（3.8）式中不同室温和劳动性质时成年男子散热量，W，可查表；室内全部人数；群集系数。人体散湿量应同样考虑和计算，成年男子散湿量亦可直接查表得到。6.工程简化计算方法设备、照明和人体散热得热形成的冷负荷，在工程上可用下式简化计算： 公式（3.9）式中设备、照明和人体得热,W；设备投入使用时刻或开灯时刻或人员进入房间时刻，h；从设备投入使用时刻或开灯时刻或人员进入房间时刻到计算时刻，h；（、）时间的设备符合强度系数，照明负荷强度系数、人体负荷强度系数。3.1.3计算过程本次计算使用软件天正暖通2014，详细计算结果参照附录1冷负荷计算书，从计算结果中看出办公楼夏季最大冷负荷出现在15:00，其值为1507.738KW，冷指标为208.1。Cp干空气的定压质量比热容=1.0056kJ/(kg)pwn采暖室外计算温度下的空气密度，kg/m3V渗透冷空气量，m3/htn冬季室内设计温度，twn采暖室外计算温度，（1）通过门窗缝隙的冷风渗透耗热量计算 V = L0l1mbL0在基准高度单纯风压作用下，不考虑朝向修正和内部隔断的情况时,每米门窗缝隙的理论渗透冷空气量，m3/(mh)L0 = a1(pwnv02/2)ba1外门窗缝隙渗风系数，m3/(mhPab)当无实测数据时，可根据建筑外窗空气渗透性能分级标准采用v0基准高度冬季室外最多方向的平均风速，m/sl1外门窗缝隙长度，应分别按各朝向计算，mb门窗缝隙渗风指数，b 0.560.78。当无实测数据时，可取b=0.67m风压与热压共同作用下，考虑建筑体型、内部隔断和空气流通因素后，不同朝向、不同高度的门窗冷风渗透压差综合修正系数m = CrCf(n1/b + C)chCr热压系数Cf风压差系数，当无实测数据时，可取0.7n渗透冷空气量的朝向修正系数Ch高度修正系数ch = 0.3h0.4h计算门窗的中心线标高C作用于门窗上的有效热压差与有效风压差之比，按下式计算：C = 70 (hz - h) / (cfv02h0.4) (tn- twn) / (273+ tn)hz单纯热压作用下，建筑物中和界标高（m），可取建筑物总高度的二分之一tn建筑物内形成热压作用的竖井计算温度（楼梯间温度），（2）忽略热压及室外风速沿房高的递增，只计入风压作用时的渗风量 V = (lLn) l 房间某朝向上的可开启门、窗缝隙的长度，mL每米门窗缝隙的渗风量，m3/(mh)，见表5.1-7（详见实用供热空调设计手册）n渗风量的朝向修正系数，见表5.1-8（详见实用供热空调设计手册）（3）换气次数法 L = KVf L房间冷风渗透量，m3/hK换气次数，1/h,见表5.1-13（详见实用供热空调设计手册）Vf房间净体积，m3（4）百分比法计算冷风渗透耗热量 Q = QonQ通过外门窗冷风渗透耗热量Q0围护结构总耗热量，Wn渗透耗热量占围护结构总耗热量的百分率，%4.外门开启冲入冷风耗热量计算公式 Q = QjkqQ通过外门冷风侵入耗热量Qj某围护的基本耗热量kq外门开启外门开启冲入冷风耗热量附加率3.2湿负荷湿负荷是指空调房间的湿源（人体散湿、 敞开水池/槽表面散湿、 地面积水等）向室内的散湿量，也就是为维持室内含湿量恒定需从房间除去的湿量。人体散热与性别、年龄、衣着、劳动强度以及环境条件（温、湿度）等多种因素有关。从性别上看，可认为成年女子总散热量约为男子的85、儿童则约为75。由于性质不同的建筑物中有不同比例的成年男子、女子和儿童数量，而成年女子和儿童的散热量低于成年男子。为了实际计算方便，可以成年男子为基础，乘以考虑了各类人员组成比例的系数，称群集系数。课本表格数据可作参考。于是人体得热量则为：（W） 公式（3.10）式中不同室温和劳动性质时成年男子散热量，W，可查表；室内全部人数；群集系数。人体散湿量应同样考虑和计算，成年男子散湿量亦可直接查表得到。住宅楼各种房间的人员密度及群集系数参照前面表格2-3，运用天正暖通2014，详细计算结果在附录1中，总湿负荷为697.8。3.3送风量的确定3.2.1送风方案1.新风风管形式布置：（1）从外走廊的新风系统干管经支管送到楼层走廊的吊顶内，在风机盘管开启时，新风被吸入风机盘管，经风机和室内循环风一起送入房间。（2）新风支管接到风机盘管的回风箱内，这适用于风机盘管设有回风箱的情况。回风箱是把走廊吊顶所设的回风口封闭式的接到风机盘管，这样保证了空调循环风的风路合理，不会与卫生间吊顶空间、客房外走廊吊顶空间等的空气相串通。（3）新风支管一支接到风机盘管的送风口旁，也就是直接送入房间之中。第（1）、（2）种方式较简单，但存在明显的缺点：新风实际供给量受风机盘管转速高低的制约。因为新风量占据了风机盘管的一部分送风量，所以削弱了风机盘管实际处理室内回风的能力。当风机盘管停止工作时，新风较容易从回风口倒入客房走廊，这样会把回风过滤器滤下的粉尘和纤维吹回到室内空气中，而新风从回风口压出后从走廊很快进入了卫生间作为排风排走，没有到达房间内起到更换房间污浊空气的作用。进入每个盘管的新风量无法测试及做出相应的调整。在新风系统管线较长或新风机组余压较小的情况下，容易导致靠近新风机组的盘管得到的风量较大，而远离新风机组的盘管风量较小甚至根本没有新风送入。所以设计采用第（3）种形式，新风直接进入室内,使用灵活,当风机盘管不运行时也可进行新风换气,卫生条件好，同时也便于对各支路风量的调整。新风风口采用双层百叶送风口，风机盘管采用方形散流器。2风机盘管新风处理方式设计:（1）新风处理到室内状态的等焓线，不承担室内冷负荷；（2）新风处理到室内状态的等含湿量线，新风机组承担部分室内冷负荷；（3）新风处理到焓值小于室内状态点焓值,新风机组不仅承担新风冷负荷，还承担部分室内显热冷负荷和全部潜热冷负荷，风机盘管仅承担一部分室内显热冷负荷，可实现等湿冷却，可改善室内卫生和防止水患；（4）新风处理到室内状态的等温线风机盘管承担的负荷很大，特别是湿负荷很大，造成卫生问题和水患； （5）新风处理到室内状态的等焓线，并与室内状态点直接混合进入风机盘管处理。风机盘管处理的风量比其它方式大，不易选型。本设计选择第（1）种：新风处理到室内状态的等焓线，不承担室内冷负荷方案，这种方案不仅提高了该系统的调节和运转的灵活性，而且进入风机盘管的供水温度可适当提高，从而水管结露现象可以得到改善。3.2.2送风量此次设计决定全年送风量不变，冬季送风量可以适当减少，因此只需计算夏季工况的送风量。确定送风状态和计算送风量的步骤：（1）根据已知的室内空气状态参数，在i-d图上找出室内空气状态点N；（2）根据计算出的空调房间冷负荷Q和湿负荷W求出热湿比=Q/W，再通过N点画出过程线；（3）根据室温允许波动范围确定送风温差，对于风机盘管使用最大送风温差；（4）根据所取定的送风温差求出送风温度，to等温线与过程线的交点O即为送风状态点。送风量计算式： 公式（3.11）式中：G空调房间的总送风量，kg/s；Q空调房间的总余热量，kW；W空调房间的总余湿量，kg/s；室内空气状态点N的焓值，kj/kg；送风状态点O的焓值，kj/kg室内空气状态点N的含湿量，g/kg送风状态点O的含湿量，g/kg以办公楼第一层为例，第一层总面积980.69，总冷负荷88.6KW，总湿符合为44.5Kg/h（参见附录1），采用新风不承担室内负荷的方案，即送入室内的新风处理到与室内焓相等，不考虑温升。（1）求热湿比7168（2）在h-d图上确定室内空气状态点N（=63.5KJ/Kg， =14.8g/Kg， =72%），通过该点画出=7200的过程线。按最大送风温差与=90%相交，交点为送风状态点O（=20.5， =55.5KJ/Kg， =13.7g/Kg， =90%）。（3）计算送风量：按消除余热：11.1kg/s按消除余热：11.2kg/s按消除余热和余湿所求通风量基本相同，说明计算无误。（4）校核送风量：按照上面计算的送风量G=11.2kg/s=33600m/h，换气次数10次/h（吊顶按1m计算），因此送风量满足设计换气次数要求。3.3新风量的确定3.3.1确定新风量的依据1.卫生要求在人长期停留的空调房间内，新鲜空气的多少对健康有直接影响。为满足卫生要求，根据房间的种类，本设计要求新风量范围为1530 m/ph。2.补充局部排风量当空调房间内有排风柜等局部排风装置时，为了不使车间产生负压，在系统中必须有相应的新风量来补偿排风量。3.保持空调房间的“正压”要求为了防止外界环境空气渗入空调房间，干扰空调房间内温湿度或破坏室内洁净度，需要在空调系统中用一定量的新风来保持房间的正压。规定新风量与总送风量的百分比不应低于10%。3.3.2新风量的计算1.按满足卫生要求：以第一层为例，卧室，书房及客厅最小新风量为30m/人h。5884.14m/h=1.96kg/s2.按保持室内“正压”要求：1.12kg/s3.补充局部排风量所要求的新风量很小，小于这两项的任意一项，因此确定最小新风量1.96kg/s，新风比为17.5%。河南理工大学本科毕业设计（论文） 第四章 空调形式及冷热源方案第四章 空调形式及冷热源方案4.1空调系统分类空气调节系统一般均由空气处理设备和空气输送管道以及空气分配装置组成，根据需要它能组成许多不同的系统。在工程上应考虑建筑物的用途和性质、热湿负荷特点、温湿度调节和控制的要求、空调机房的面积和位置、初投资和运行维修费用等许多方面的因素，选定合理的空调系统。4.1.1按空气处理设备的设置情况分类（1）集中式系统：集中式系统的所有空气处理设备（包括风机、冷却器、加湿器、过滤器）等都设在一个集中的空调机房内。（2）半集中式系统：除了集中空调机房外，半集中系统还设有分散在被调房间内的二次设备（又称末端装置），其中多半设有冷热交换装置（亦称二次盘管），它的主要功能是在空气进入被调房间之前，对来自集中处理设备的空气做进一步补充处理，例如，诱导空调系统就属于半集中系统。（3）全分散系统（局部机组）：这种机组把冷、热源和空气处理、输送设备（风机）集中设置在一个箱体内，形成一个紧凑的空调系统。可以按照需要，灵活而分散地设置在空调房间内，因策局部机组不需要集中的机房。4.1.2根据集中式空调系统处理的空气来源分类（1）封闭式系统：它所处理的空气全部来自空调房间本身，没有室外空气补充，全部为再循环空气。封闭式系统用于密闭空间而且无法（或不需）采用室外空气的场合。这种系统冷、热消耗量最省，但卫生效果最差。当室内有人长期停留时，必须考虑空气的再生。这种系统应用于战时的地下庇护所等战备工程以及很少有人进出的仓库。（2）直流式系统：它所处理的空气全部来自室外，室外空气经过处理后送入房间，然后全部排出室外，因此与封闭系统相比，具有完全不同的特点。这种系统适用于不允许采用回风的场合，如放射性实验室以及散发大量有害物质的车间等。为了回收排出空气的热量或冷量用来加热或冷却新风，可以在这种系统中设置热回收设备。 （3）混合式系统：从上述二种系统可见，封闭式系统不能满足卫生要求，直流式系统经济上不合理，所以两者都只在特定情况下使用，对于绝大多数场合，往往需要综合这两者的利弊，采用一部风回风的系统。这种系统既能满足卫生要求，又经济合理，故应用最广。4.2空调方案4.2.1空调形式根据前述空调的分类结合本次设计办公楼的情况，选用风机盘管加新风的空调形式，在各房间布置风机盘管在走廊布置新风机组，将新风处理至室内焓值后通过新风管向个房间送新风，系统灵活而且满足卫生等要求。空气处理过程大致如下（不考虑风机温升）：图4-1：焓湿图W室外空气参数；N室内空气参数；M回风经风机盘管后的冷却减湿参数；O新风与回风在送风口处混合后的参数；L新风经新风机组后的冷却减湿参数；NL等焓线；NO等热湿比线。以第一层书房为例：送风量0.58kg/s=1740新风量0.10kg/s=300风机盘管风量1440点O： =20.5， =55.5KJ/Kg， =13.7g/Kg， =90%点L： =23， =63.5KJ/Kg， =15.9g/Kg， =90%根据，确定点M：=53.8KJ/Kg，=13.3g/Kg风机盘管冷量4.66KW此次设计中，风机盘管承担室内全部冷负荷，新风处理到室内焓值，不承担室内负荷。 4.2.2风机盘管选型1.以标准层第一层为例，各个房间所需风机盘管风量及冷量如下：表4-1：风机盘管风量房间房间面积总冷负荷新风冷负荷新风量回风量送风量m2WWm3/hm3/hm3/h1001主卧室20.83063.22 665.4 6065.4 125.41002书房12.310984.2 332.73031.761.71003卧室11.51459332.73031.761.71004客厅及餐厅49.74135.462154 59.3113.3注：房间布局可以参见设计图纸。以第一层为例，选用标准的卧式暗装类型，空调水系统采用双管制，也即单盘挂管形式，各个房间所选择型号及参数如下：表4-2：风机盘管选型房间风盘型号数量1001主卧室FP-6811002书房FP-3411003卧室FP-3411004客厅及餐厅FP-10214.2.3风机盘管的安装与使用（1）明装立式风机盘管可置于室内窗台下面，暗装卧式或吊顶式的可置于墙内预留凹处，机组顶面保持水平或使排水管一侧稍低以利排水。（2）机组的进出水管道应装设阀门以调节水量，管道及阀门应有良好保温，以免结露。管子螺纹连接处应密封，连接时切勿用力过猛，以免损坏盘管。（3）与机组连接的水管的重量不得由机组承受。（4）凝水管可用软管，但不得压扁、折弯，以保证排水畅通。（5）机组安装后应先转动风机叶轮，无擦壳等异常响声，才可接电。（6）机组夏季制冷运转时的供水温度为7，冬季制热运转时供水温度为60。水质要清洁，软化。（7）使用时，先打开跑风阀，待有水流出时将其关4.3冷源选择（1）电力等一次能源充足时应选择电力驱动蒸气压缩式制冷机组（能耗低于吸收式制冷机组）；当地电力供应紧张或有热源可以利用，应优先选择吸收式制冷机组（特别是有余热废热场合）。（2）从能耗、单机容量和调节等方面考虑，对于相对较大负荷（如2000kw左右）的情况，宜采用溴化锂吸收式冷水机组；选择空调用蒸气压缩式冷水机组时，单机名义工况制冷量大于1758kw时宜选用离心式；制冷量在1054-1758 kw时宜选用螺杆式或离心式；制冷量在700-1054 kw时宜选用螺杆式；制冷量在116-700 kw时宜选用螺杆式或往复式；制冷量小于116活塞式或涡旋式。注：制冷站总冷负荷应包括用户实际所需制冷量以及制冷系统本身和供冷系统的冷损失。冷损失一般用附加值计算，对于直接供冷系统通常附加5%-7%，对于间接供冷系统一般附加7%-12%。由于空调系统的负荷的峰值不可能同时出现，所以不应采用系统总负荷作为装机容量，应乘以系数0.60.8。制冷机组不宜少于 2 台，宜为 24 台；冷水机组的台数级单机制冷量应满足空调负荷的变化规律及调节要求，规格适合使用要求；对周围环境影响小；运行可靠，操作维修方便。本工程空调冷负荷为1507kW，选择螺杆式冷水机组两台，便于负荷调节同时冷水机组能保持较高的效率。型号为LSB-1240D，制冷量1240kW，电源38050Hz，制冷剂。河南理工大学本科毕业设计（论文） 第五章 新风管布置及水力计算第五章 新风管布置及水力计算5.1新风供给方式本次设计采用独立的新风系统供给室内新风，新风处理到室内空气的焓值，不承担室内负荷，新风口与室内风机盘管的送风口共用，即风机盘管处理后的空气与新风混合后送到室内。5.2风管布置一、风管管道设计规范1、风管材料、形状与规格风管材料一般应采用镀锌钢板制作。风管形状采用矩形风管，矩形风管的宽高比宜小于6，最大不应超过10。2、通风管道的布置和敷设方式通风管道的固定。送、排风管道布置在柱子旁边，屋架下，应使用吊架或托架固定。吊架、托架的间距应符合下列规定：（1）水平安装，风管直径或大边长小于400毫米，间距不超过4米；（2）大于或等于400毫米，不超过3米；（3）垂直安装，间距不应大于4米，但每根立管的固定件不应少于二个；（4）悬吊的风管应在适当处设置防止摆动的固定点；（5）吊架、托架不得设置在风口、阀门、监视门处；吊架不得直接吊在法兰上。3、风管的连接风管的连接采用法兰连接，接头处严密、牢固。送、吸风口与风管连接采用法兰连接，法兰垫料的材质采用橡胶板，垫料厚度为35毫米，垫料不得凸入管内，连接法兰的螺栓其螺母应在同一侧。4、通风管道部件的布置和敷设（1）排烟管道上的排烟防火阀，当管内烟气的温度达到 280度 时，排烟防火阀自动关闭，并发出关闭电信号，同时与排烟风机连锁。防排烟系统由消防控制中心集中控制。（2）风管的阀门等调节装置应安装在便于操作的部位，防火阀安装的方向位置应正确，易熔件应在系统安装后装入。各类风口的安装应平整，位置正确、转动部分灵活，与风管的连接应牢固，车床壳罩的安装位置应正确、牢固可靠，支架不得设在影响操作的部位。安装柔性管应松紧适当，不得扭曲。二、风管布置风道布置原则：1.合理利用空间，并同建筑结构配合，尽量考虑到美观；2.不能影响工艺及操作；3.管路应尽量短，且转弯少，便于施工与制作；4.考虑到运行调节的灵活性。5.3风管水力计算及风机选型5.3.1风管水力计算风管水力计算常用的方法有等摩阻法（流速控制法）、静压复得法、优化设计法。 （1）绘制空调系统轴测图，标出设备和局部管件的位置，对各管段进行编号，标注各管段长度和风量；（2）确定合理的空气流速；（3）根据各管段的风量和选择的流速确定各管段的断面尺寸，计算最不利环路的摩擦阻力和局部阻力，局部阻力；（4）并联管路的阻力计算；按分支节点阻力平衡的原则确定并联管路的断面尺寸。当并联管路差超过 15%时，可采取下列方法调整阻力使其平衡；a、调整支管管径；b、增大风量；c、增加支管局部压力损失；（5）计算系统总阻力。以最不利环路的阻力加上空气净化处置装置和其他的设备为系统的总阻力。本次设计中新风管有些管段所需新风量很小，即使选用最小风管尺寸，风速也很小，此次设计风管风速选择范围为支管1.53.0m/s，干管3.08.0m/s。详细计算结果参见附录3风管系统水力计算书，其中最不利路径阻力为203Pa。5.3.3风机选型新风负荷公式： 公式（5.1）式中：新风量，Kg/s；室外空气焓值，KJ/kg；室内空气焓值，KJ/kg。以第一层为例，总新风量为464，新风冷负荷为3942W，又有风机的风压203Pa，风机的风量5777.82，考虑到风管、设备的漏风及阻力计算的不精确，取风压附加系数1.1，风量附加系数1.1，当选好风机后，根据风机的风压和风量计算电机功率，再以此为参照从样本上选取电动机。选择风机型号为HDK-01，每层布置一台新风机组，风机风量1000，风压150Pa，功率0.45Kw，重量125Kg，供冷量15.6Kw。新风机组送风参数要处理到室内焓值，选用带有盘管的空气处理机组，与室内风机盘管共用一个冷冻水系统。河南理工大学本科毕业设计（论文） 第六章 空调水系统设计第六章 空调水系统设计典型集中式空调系统原理：制冷机组制取的冷量通过冷冻水系统输送给空气处理装置，从而实现向空调区域提供冷量的目的；根据能量守恒原理可知，这部分冷量、水泵能耗以及制冷机组能耗产生的热量都要经过冷却水系统散发到室外环境中去。因此，空调水系统由冷冻水系统和冷却水系统两大部分组成，冷冻水系统是为了实现制冷机组向空调设备（末端）输送冷量，冷却水系统则是为了将空调区域的热量排到建筑之外。这两个系统和相关设备的联合运行，才能实现建筑空调系统的热平衡。由于它们对制冷机组以及空调系统的性能影响很大，因此冷冻水系统和冷却水系统的设计至关重要。6.1水循环系统6.1.1水力计算水力计算的主要目的是根据要求的流量分配，确定管段的管径和阻力，进而确定动力设备(水泵等)的型号和动力消耗，或根据已定的动力设备，确定保证流量分配的管道尺寸。本次设计中是根据要求的流量分配，来确定管径和阻力。阻力管段中流体流动的阻力分为沿程阻力和局部阻力。供、回水管的管径按经济比摩阻200Pa/m来选取。夏季供回水冷水温度为7/12，冬季供回水热水温度为65/55，最小管径选择为20mm。不考虑各并联环路的压力损失。水力计算运用天正暖通，总负荷489600w，总流量84211.2Kg/h，最不利损失63500Pa，详细计算结果参照附录4-空调水路系统水力计算书。6.1.2冷冻水泵选择（1）冷冻水循环水量：计算公式为： 公式（6.1）式中：W -冷冻水总水量（m3/h）；1.11.2-出于安全考虑的附加值，单泵取1.1，两泵并联取1.2Q-各空调房间设计工况时的负荷总合（KW）；c-水的比热，KJ/Kg，常温时c=4.2KJ/Kg；-水的密度，可取1000kg/m3；-回水的平均温度（）；-供水温度（）。（2）扬程按下式计算：式中：、-水系统总的沿程阻力和局部阻力损失，Pa；-设备阻力损失，Pa。选择水泵时，流量和扬程都要附加10%的余量。（3）冷冻水泵选型：按照上述公式计算，水泵流量=152*1.1=167，水泵扬程=109+40=149KPa=14.9（注：设备阻力损失选为40KPa），取1.1安全系数，则水泵扬程=14.9*1.1=16.39。选择水泵为巩义川源离心泵G-320-200，流量为185，扬程17m，效率78%，转速1450r/min，电功率15Kw，必须气蚀余量2.5m。进行水泵的配管布置时，应注意以下几点：(1）安装软性接管：在连接水泵的吸入管和压出管上安装软性接管，有利于降低和减弱水泵的噪声和振动的传递。(2）出口装止回阀：目的是为了防止突然断电时水逆流而时水泵受损。(3）水泵的吸入管和压出管上应分别设进口阀和出口阀；目的是便于水泵不运行能不排空系统内的存水而进行检修。(4）水泵的出水管上应装有温度计和压力表，以利检测。如果水泵从地位水箱吸水，吸水管上还应该安装真空表。(5）水泵基础高出地面的高度应小于0.1m，地面应设排水沟。6.1.3冷却水泵选择（1）确定冷却水循环水量根据冷凝器负荷（即制冷系统制冷量）计算，冷却水量计算公式： 公式（6.2）式中：W -冷却水总水量（m3 /h）；Q-冷却塔排走热量，压缩式制冷机取制冷机负荷的1.3倍左右，吸收式制冷机，取制冷机负荷的2.5倍左右（KW）；-冷却塔的进出水温差 ，通常冷却塔进水温度37、出水温度32，取温差5。（2）确定冷却水泵扬程水泵扬程按下式计算：式中：、-冷却水系统总的沿程阻力和局部阻力损失，mH2O；-设备阻力损失，mH2O；-冷却塔中水的提升高度（从盛水池到喷嘴的高差），mH2O，约为1.2 mH2O；-冷却塔喷嘴喷雾压力，mH2O，约为5mH2O。选水泵时流量和扬程都要附加10%余量。（3）冷却水泵选型根据上述公式计算，水泵流量=179.85*1.1=198，水泵扬程=109+40+12+50=211KPa=21.1，取1.1安全系数，则水泵扬程为21.1*1.1=23。选择水泵为巩义川源离心泵G-330-200，流量222，扬程24m，效率77%，电功率22Kw，必须气蚀余量3.5m。6.1.4系统补水（1）空调水系统的小时泄漏量，一般为水系统的容量的1%；（2）空调水系统的补水点，宜设在循环水泵入口处水泵的扬程应比补水点的压力高35m，小时流量不小于系统水容量的4%5%；（3）空调水系统的补水泵应设备用泵。（4）空调水系统的补水，应经软化处理。仅夏季供冷使用的单冷空调系统，可采用电磁水处理器。补水软化处理系统宜设软化水箱，补水箱的贮水容积，可按补水泵小时流量的0.51.0配置（系统较小时取上限，系统较大时取下限）。补水箱或软水箱的上部，应留有能容纳相当于系统最大膨胀水量的泄压排水容积。（5）循环水系统的补水点，宜设在循环水泵的吸入侧；当补水压力低于补水点的压力时，应设置补水泵。仅夏季使用的单冷空调系统，如未设置软化设备，且市政自来水压力大于系统的静水压力时，则可不设补水泵而用自来水直接补水。（6）补水泵的选择与设置，可按下列要求进行：a、各循环水系统宜分别设置补水泵。b、补水泵的扬程，一般应比系统补水点的帐力高3050kPa；当补水管的长度较长时，应注意校核计算补水管的阻力。c、补水泵的小时流量，宜取系统水容量的5%，不应大于10%。d、水系统较大时，宜设两台补水泵，平时使用一台，初期上水或事故补水时，两台泵同时运行。e、冷/热水合用的两管制水系统，宜配置备用泵。6.1.5冷凝水系统机组水管的泄水支管坡度，不宜小于0.01；其他支管、干管，沿水流方向应保持不小于0.002的坡度，且不允许有积水部位；如无坡敷设，管内流速不得小于0.25m/s。采用金属管作为冷凝水管时，管外应保温，以防止结露。在空气冷却处理过程中，当空气冷却器的表面温度等于或低于处理空气的露点温度时，空气中的水气便将在冷却器表面冷凝。因此，诸如单元式空调机、