中央空调设计方案.docVIP

目录摘要 2设计参数设定 3冷负荷计算依据 4冷负荷计算表 7系统选择 15空气处理过程 16风机盘管及新风机组选择 18系统水力计算 19风口选择 21总结 22参考文献 22摘要空气调节技术是19世纪20年代以来，人们在为生产（满足工艺）和生活需求（舒适和健康）方面创造和发展中吸收、综合了多种学科理论和实践所建立起来的一门应用科学。随着21世纪地球环境时代的到来，人们因对人类的生存、可持续发展社会的追求而对地球环境问题空前关注。随着我国国民经济的高速增长和综合国力的不断增强，暖通空调事业获得迅速发展。节约能源仍将是保护环境、促进空调发展的核心。目前，我国供暖空调所消耗的能源总量已超过一次能源总量的20%，因此，一方面要不断提高空调产品的性能，降低能源消耗；同时，要促进利用余热、自然能源和可再生能源的产品的开发与应用。工业的发展，是危害人体健康的各种微粒与气体不断增长，人类健康所需要的空气净化技术已迫在眉睫，在享受舒适的情况下更要求健康，将室内空气热湿环境控制技术，空气净化控制技术和计算机调控技术三者相结合，促使舒适型空调迈向健康空调。现代空调已经从控制温湿度环境工程步入了对环境的品质全面调节与控制阶段，即所谓的人工环境工程阶段：采用换气方法保证内部环境的空气新鲜；采用热、湿交换的方法保证内部环境的温湿度，以及采用净化的方法保证空气的洁净度。一定空间的空气调节并非是封闭的空气再造过程，而主要是置换和热质交换过程。设计参数1. 室外气象参数地点：南京市（办公楼）室外设计参数：夏季室外计算干球温度：34.8 夏季室外计算湿球温度：28.1 平均风速：2.4m/s 相对湿度：65% 室外计算平均温度：31.2冬季室外计算干球温度：-4 冬季室外风速：2.7m/s 冬季室外相对湿度：79% 大气压力：102790Pa2.室内参数设计夏季室内设计温度：26 相对湿度：55%5%冬季室内设计温度：20 相对湿度：55%5%3.土建资料外墙：为型墙（240mm砖墙，泡沫混凝土，木丝板，白灰粉刷）传热系数：k=0.90W/k 内墙：为型墙（240mm砖墙，泡沫混凝土，木丝板，白灰粉刷）传热系数：k=0.90W/k 层高：3500mm窗：双层结构，玻璃采用3mm厚普通玻璃，窗框为金属，玻璃比例为80%，窗帘为白色照明：60W荧光灯两只，明装，开灯时间为9：00-19:00室内人员情况：2人空调运行情况：每天运行12h冷负荷计算理论依据1. 房间冷负荷构成（1）通过围护结构传入室内的热量形成的冷负荷；（2）外窗瞬变传热和日射得热形成的冷负荷；（3）人体散热量形成的冷负荷；（4）照明散热量形成的冷负荷；（5）设备散热量形成的冷负荷；（6）其它室内散热量形成的冷负荷。2.房间湿负荷构成（1）人体散湿量；（2）其它室内散湿量3.冷负荷计算方法与主要计算公式冷负荷系数法，当计算某建筑物空调冷负荷时，则可按照条件查出相应的冷负荷温度与冷负荷系数，用稳定传热公式形式即可算出经围护结构传入热量所形成的冷负荷和日射得热形成的冷负荷。（1）人体冷负荷：由显热散热造成的冷负荷 = 群集系数 计算时刻空调房间的总人数 一名成年男子小时的显热散热量 人体显热散热量的冷负荷系数由潜热散热造成的冷负荷 = 群集系数 计算时刻空调房间的总人数 一名成年男子小时的潜热散热量 人体潜热散热量的冷负荷系数（2）人体湿负荷:湿负荷 = 0.001 群集系数 空调房间人数 一名成年男子小时散湿量（3）灯光冷负荷:每平方米照明安装功率指标：办公室40W/ m2，小会议室40W/ m2，大会议室、大会堂40W/ m2左右，商场顶层50W/ m2左右。（4）设备冷负荷:电气设备安装功率：音响200W左右，电脑200W左右，传真机、复印机1kW左右。会议室一般配备电脑、投影仪。办公室一般1人配备1台电脑。（5）外墙冷负荷: 冷负荷CLQ = KFt-其中: F - 外墙或屋面的面积K - 外墙或屋面的传热系数t-作用时刻下，围护结构的冷负荷计算温差，见附录2-10-温度波的作用时间，级温度波作用于围护结构内表面的时间，h计算时间，h围护结构表面受到周期24小时谐性温度波作用内温度波传到内表面的时间延迟，h（6）外窗冷负荷:该冷负荷可分为了两部分: 窗户瞬变传热得热形成的冷负荷和窗户日射得热形成的冷负荷窗户瞬变传热得热形成的冷负荷CLQc， = Ft 其中: t 计算时刻的负荷温差， K窗口面积，窗户日射得热形成的冷负荷 CLQc， =xgxdCnCs FJj. xg 窗的有效面积系数；xd 地点修正系数，见附录2-13Cn 窗的内遮阳的遮阳系数；Cs窗玻璃的遮挡系数；Jj. 计算时刻时，透过单位窗口面积的太阳总辐射形成的冷负荷。4.冷负荷计算以西南角办公司为例，房间面积21，室内设计温度26，相对湿度55%，西面墙面积18.9，南面墙面积13.3，南面窗面积4.8，北面内墙13.3。南边中间办公室：南面墙面积13.3，南面窗面积4.8，北面内墙13.3。东南角办公室：南面墙面积13.3，东面墙面积18.9，南面窗面积4.8，北面内墙13.3。东北角办公室：东面墙面积18.9，北面墙13.3，北面内墙13.3，北面窗面积4.8。北边中间办公室：北面墙13.3，北面窗面积4.8，南面内墙13.3。挨楼梯将办公室：北面墙13.3，南面内墙13.3，西边内墙18.9，北面窗4.8。挨楼梯间会议室：北墙面积37.8，东内墙面积18.9，走廊内墙面积26.6，两个北外窗，面积共是9.6。最西边办公室：北外墙13.3，西内墙面积18.9，南内墙13.3。各项冷负荷计算表西外墙冷负荷时间10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00twl36.836.335.935.535.234.934.834.834.835.335.836.537.3td2.1k1.02k1.0 twl39.739.238.838.438.0 37.437.637.637.638.138.739.440.2tNX26t13.713.212.812.412.011.411.611.611.612.112.713.414.2k0.9F19.95CL245.98 237.0230.0222.6215.5204.7208.3208.3208.3217.3228.0240.6255.0w=3.5+5.6v=3.5+5.6*2.4=16.94W/C南外墙冷负荷时间10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00twl33.933.533.232.932.832.933.133.433.934.434.935.335.7td1.0 k1.02k1.0 twl35.635.234.934.634.5 34.634.835.135.636.136.63740.2tNX26t9.69.28.98.68.5 8.68.89.19.610.110.61114.2k0.9F8.85CL76.46 73.28 70.89 68.50 67.70 68.50 70.09 72.48 76.46 80.45 84.43 87.62 113.10 南外窗冷负荷时间10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00twl2929.930.831.531.932.232.23231.630.829.929.128.4td3.0 twl3232.933.834.534.9 35.235.23534.633.832.932.131.4tNX26t66.97.88.58.9 9.29.298.67.86.96.15.4CwKw3.6Fw4.8CL103.68 119.23 134.78 146.88 153.79 158.98 158.98 155.52 148.61 134.78 119.23 105.41 93.31 南窗日射冷负荷时间10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00CLQ0.580.720.840.80 0.620.450.320.240.160.10 0.090.090.08Djmax174.0Fw3.6Ccs0.43CL156.22 193.93 226.26 215.48 167.00 121.21 86.19 64.64 43.10 26.94 24.24 24.24 21.55 照明散热冷负荷时间10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00CLQ0.900.910.930.93 0.940.950.950.950.960.96 0.3700n11.2n20.8N120CL103.68 104.83 107.14 0.00 108.29 109.44 109.44 109.44 110.59 110.59 42.62 0.00 0.00 人体散热时间10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00CLQ0.530.620.690.74 0.770.80.830.850.870.89 0.420.340.28qs61.0n20.95CLs61.471.98085.889.292.796.298.5100.8103.248.739.432.5q173.3CL1139.3CL200.70 211.20 219.30 225.10 228.50 232.00 235.50 237.80 240.10 242.50 188.00 178.70 171.80 东外墙冷负荷时间10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00twl35.2353535.20 35.636.136.637.137.537.90 38.238.438.5td2.1k1.02k1tw3837.837.83838.53939.54040.440.841.141.341.4tNX26t1211.811.81212.51313.51414.414.815.115.315.4K0.90F19.95CL215.46 211.87 211.87 215.46 224.44 233.42 242.39 251.37 258.55 265.73 271.12 274.71 276.51 北外墙冷负荷时间10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00twl31.831.631.431.30 31.231.231.331.431.631.80 32.132.432.6td2.7k1.02k1tw35.23534.834.734.634.634.734.83535.235.535.836tNX26t9.298.88.78.68.68.78.899.29.59.810K0.90F19.95CL165.19 161.60 158.00 156.21 154.41 154.41 156.21 158.00 161.60 165.19 170.57 175.96 179.55 北外窗冷负荷时间10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00twl2929.930.831.531.932.232.23231.630.829.929.128.4td3twl3232.933.834.534.935.235.23534.633.832.932.131.4tNX26t66.97.88.58.99.29.298.67.86.96.15.4CwKw3.6Fw4.8CL103.68119.23134.78146.88153.79158.98158.98155.52148.61134.78119.23105.4193.31北窗日射冷负荷时间10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00CLQ0.750.810.830.830.790.710.60.610.680.170.160.150.14Djmax115115115115115115115115115115115115115Fw3.63.63.63.63.63.63.63.63.63.63.63.63.6Ccs0.430.430.430.430.430.430.430.430.430.430.430.430.43CL133.52 144.20 147.76 147.76 140.64 126.39 106.81 108.59 121.05 30.26 28.48 26.70 24.92 会议室人体散热冷负荷时间10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00CLQ0.530.620.690.740.770.80.830.850.870.890.420.340.28qs61616161616161616161616161n141414141414141414141414140.950.950.950.950.950.950.950.950.950.950.950.950.95CLs429.99 503.01 559.80 600.36 624.70 649.04 673.38 689.61 705.83 722.06 340.75 275.84 227.16 q173.373.373.373.373.373.373.373.373.373.373.373.373.3CL1139.3139.3139.3139.3139.3139.3139.3139.3139.3139.3139.3139.3139.3CL569.29 642.31 699.10 739.66 764.00 788.34 812.68 828.91 845.13 861.36 480.05 415.14 366.46 走廊墙面和楼梯间墙面的传热冷负荷计算有以下公式计算：Q=K*F*t计算可得每间房间走廊墙面传热冷负荷为：86W 每间办公室楼梯间墙面传热冷负荷为：125.7W计算可得一号办公室总冷负荷为1082.2W 29号办公室宗冷负荷为856.7W 10号办公室宗冷负荷为1102.7W 11号办公室宗冷负荷为1115.1W 12、15、16号办公室宗冷负荷为871.6W 14号办公室宗冷负荷为2221.4W 13、17号办公室宗冷负荷为997.3W5.系统选择根据书本所学知识，本办公楼选择风机盘管加新风系统 在风机盘管加新风系统中，新风在夏季要经过冷却减湿处理，在冬季要经过加热或加热加湿处理。为了方便计算，可让风机盘管承担室内冷、热负荷，新风机组只承担新风本身的负荷。风机盘管加新风系统的处理过程有三种：新风处理到室内状态的等焓线新风处理到室内状态等含湿量线新风处理到低于室内空气的含湿量线。本次设计按第一种法案处理。 6.处理过程计算（以1号办公室为例） Q=1082.2W 成人在极轻劳动情况下散湿量为109g/h，所以W=109g/h*2=218g/h=5.810-5kg/s 则x=Q/W=1850010000在图表中无法画出热湿比线，应当计算。室外状态twx=34.8 wx=65% 室内状态点 tNX=26 Nx=55%5% 查焓湿图hWx=95KJ/kg dWx=23.2g/kg hNX=56.5KJ/kg dNX=11.8g/kg 确定机器露点Lx，从Nx作等焓线，温升1.5，得出hLx=55.5KJ/kg，dLx=13.6g/kg qm=Q/ hNX-hOXdOX=11.3g/kg qm=1000W/dNX-dOX解之得 hOX=46.7KJ/kghOX=1.01tOX+（2500+1.84tOX）dOX/1000 qm=0.11kg/s按设计要求每人每小时所需新风量为30m3，最小新风量60m3/h=0.02kg/s，所以qm F=qm- qm，w=0.11-0.02=0.09kg/s风机盘管处理后的状态qm，w/ qm，F=hOX-hMX/ hNX-hOX 解之得hMX=44.5kg/kg新风机组负担冷量Q0，w=qm，w（hWX-hLX ）=0.79kw风机盘管负担冷量Q0，F=qm，F（hNX-hMX）=1.08kw同理，29、12、15、16号办公室风机盘管负担的冷量：0.86kw 新风机组负担的冷量：0.79kw10、11号办公室与一号房间相同13、17号办公室风机盘管负担的冷量：1kw 新风机组负担的冷量：0.79kw14号办公室风机盘管负担的冷量：1.08kw新风机组负担的冷量：1.58kw WxMLxOxNx90%100%夏季空气处理过程图新风机组与风机盘管的选择根据风机盘管和新风机组所需承担的冷量和所需新风量来选择机组型号。查暖通简明设计手册。新风机组选择：整个楼层所需的风量为1380m/h 总冷量为18.17kw 所以选择ZKD1.5型号的风机机组，额定制冷量为19.8kw 额定风量为1500m/h。风机盘管选择：1、10、11号办公室：FP-3.5中档 风量260 m/h，冷量为1485W2-9、12、15、16号办公室：FP-3.5低档 风量210 m/h，冷量1200W13、17号办公室：FP-3.5中档 风量260 m/h，冷量为1485W14号办公室：FP-3.5高档 风量350 m/h，冷量2000W。管路水力计算计算方法：在系统和设备布置、风管水管材料、各送排风点的位置和风量均已确定的基础上进行，采用假定流速法，其计算和方法如下：1.绘制通风或空调系统轴测图，对各管段进行编号，标注长度和风量。2.确定合理的空气流速。3.根据各风管的风量（水量）和选择的流速确定个管段的断面尺寸，计算摩擦阻力和局部阻力。4.并联管路的阻力平衡。5.计算系统的总阻力。管道水力计算：首先选定系统最不利环路作为计算的出发点（一般是某一空调系统中最长管路或者局部构件最多的管路），选出区域中的最不利环路。（1）划分管段，对应编号，逐段选定管内流速，计算相应的截面面积。然后根据标准规格选定管段的断面尺寸，再计算实际流速。计算流速当量直径D，根据流量和当量直径确定比摩阻R，计算沿程阻力。（2）确定局部构件尺寸和进行局部阻力计算。根据GB规范，计算各个局部构件的局部阻力系数，根据公式：计算出局部阻力。（3）对并联支管进行阻力平衡。采用改变流量调节阀的开启角度，增大阻力，满足平衡要求。新风机组送风管水力计算管段号流量管长管径风速动压局部阻力系数局部阻力单位摩阻摩擦阻力管段阻力120.017m/s51201201.20.86 1.611.39 0.423.39 230.051m/s3.91201203.547.46 003.513.6513.65 340.085m/s3.91601204.4311.68 003.513.6513.65 450.119m/s3.91601604.6512.87 002.59.759.75 560.196m/s3.92002004.914.29 00311.711.70 670.272m/s3.92502504.3511.26 001.76.636.63 780.289m/s3.92502504.6212.70 001.97.417.41 890.323m/s3.92502505.216.09 002.38.978.97 9100.357m/s3.93202504.512.05 001.55.855.85 10110.391m/s3.53202504.914.29 001.86.36.30 风机盘管水力计算管段号QG（kg/h）LdvRpyPdPjP19063W15565320.54 124620.00 2145.80 291.60 911.60 27983W13703.9320.47 93.4364.26 1112.06 112.06 476.32 37123W12223.9250.69 255994.50 1239.34 239.34 1233.84 46263W10743.9250.61 195760.50 1184.87 184.87 945.37 55403W9263.9250.52 146569.40 1137.43 137.43 706.83 64543W7783.9250.44 111432.90 197.01 97.01 529.91 73683W6303.9200.56 248967.20 1155.31 155.31 1122.51 82823W4823.9200.43 163635.70 190.91 90.91 726.61 91963W2343.9200.21 54210.60 121.43 21.43 232.03 101103W1864150.29 2801120.00 7.542.78 320.88 1440.88 111103W1864.2150.29 2801176.00 5.542.78 235.31 1411.31 121963W2343.9200.21 54210.60 121.43 21.43 232.03 132823W4823.9200.43 163635.70 190.91 90.91 726.61 143683W6303.9200.56 248967.20 1155.31 155.31 1122.51 154543W7783.9250.44 111432.90 197.01 97.01 529.91 165403W9263.9250.52 146569.40 1137.43 137.43 706.83 176263W10743.9250.61 195760.50 1184.87 184.87 945.37 187123W12223.9250.69 255994.50 1239.34 239.34 1233.84 197983W13703.9320.47 93.4364.26 1112.06 112.06 476.32 209063W15563.9320.54 124483.60 2144.56 289.12 772.72 21860W1484150.23 2841136.00 7.527.09 203.16 1339.16 22860W1484.2150.23 2841192.80 5.527.0