开题报告-南京市江宁区某招待所中央空调系统设计.doc

毕业设计(论文)开题报告学生姓名专 业建筑环境与设备工程指导教师姓名所在系部康尼学院课题来源自拟课题课题性质工程设计课题名称南京江宁区某招待所中央空调系统设计毕业设计的内容和意义毕业设计内容： 本次设计内容是南京市江宁区某招待所中央空调系统的设计，主要任务是为该建筑各区域设计空调系统。在设计过程中，具体步骤如下：先对各个房间夏季空调冷负荷及冬季热负荷计算，然后进行设备选择，包括确定空调方案，选择冷热源设备、空气处理设备及换热器、水泵、冷却塔等相关设备，确定整体空调系统的布置方案，接下来进行冷热系统的设计，风系统及水系统的水力计算，确定相关参。接着进行通风系统设计，全楼防火排烟方案的确定。然后绘制各层风水管图，总系统图，施工图的绘制。最后在条件和时间允许的情况下，审查整套设计方案，应进行工程投资概算。毕业设计的意义： 随着国民经济的不断发展，人们的生活水平越来越高，不仅仅对家用建筑有着舒适的居住要求，同样对工作出差时居住场所有着舒适性的要求。招待所是许多公私立单位为配合其庞大组织人员的出差住宿，常在各主要地点设置招待所，其规模及管理形式与旅馆相同。招待所是一个人员众多的公共场所。温度，湿度，清洁度，新鲜空气量等，会影响招待所里长期居住或者工作的人员的健康和工作效率。为了提们人员的工作效率和保护好人们的身体健康，设计安装空气调节系统是会所的重要组成部分，是为人们提供舒适办公休息的环境的前提。为了给人们提供一个温度适宜的环境，是会所的主要目的之一，这就需要我们通过空调系统实现。另外随着社会经济的发展人们对舒适性的要求越发高，而同时人们对环境的责任感也越发强烈，怎样在两者之间保持一个动态平衡是当代人迫切需要考虑研究的问题。安装有空气调节的会所深受广大群众的欢迎，人们对空调技术的广泛应用也提出了挑战，不仅在能源的利用上需要提高效率，而且在能源的转换传递过程中，进行对设备的改进和更新。不仅仅如此，减少空调系统对环境的污染，创造有利于人们休息的会所。 因此本次设计将最终达到两个目的，一方面提高会所居住的舒适性，另一方面减少系统对环境的污染。文献综述1风机盘管1.1定义：风机盘管是半集中式空调系统中广泛应用的末端空气处理设备。结构紧凑，使用灵活，安装方便，噪声较低，节省运行费用，是一种能适应于建筑舒适性空调的通用型设备，目前广泛应用于宾馆，客房，办公楼，医院等场合。 1.2类型： 风机盘管按机外静压可分为标准型和高静压型；按换热盘管排数可分为2 排管，3 排管和4 排管；按结构类型可分为立式，卧式，立柱式和顶棚式；按安装形式可分为明装，暗装。1.3工作原理：风机盘管主要依靠风机的强制作用，使空气通过加热器表面时被加热，因而强化了散热器与空气间的对流换热器，能够迅速加热房间的空气。风机盘管是空调系统的末端装置，其工作原理是机组内不断的再循环所在房间的空气，使空气通过冷水（热水）盘管后被冷却（加热），以保持房间温度的恒定。通常，通过新风机组处理后送入室内，以满足空调房间新风量的需要。1.4现状及发展：风机盘管的控制就是为了调节盘管的供冷量。从风机盘管系统的原理可知冷量的调节可采用风量调节，水量调节和水温调节，其中水温调节属于集中调节的手段，主要根据气候或人员情况对整个系统进行调节。风量调节有最简单的ON/OFF 风机开停控制，手动三档风机调速，温控风机三级调速和温控风机无级调速等，水量调节有温控电磁阀通断控制和温控电动阀水量调节控制。随着自动控制理论的发展和微电子技术的进步，越来越多的控制方法被运用到风机盘管空调系统中来。自动控制中的控制算法也从简单的档位切换到比例控制，比例微分控制，PID 控制及现代控制理论中的自适应控制，最优控制，解耦控制，模糊控制及网络控制等智能控制。有的风机盘管还配置了遥控装置，省去了在墙上专门布线来安装温控器等来对风机盘管进行控制，有的将风机盘管的控制器连接到大楼的自动化系统，方便了集中管理控制技术的发展，使风机盘管系统的使用更加方便，室内环境调节得更加舒适，能量的消耗也下降。2风机盘管的选型2.1机组选型依据： 空调系统是通过送风消除房间的余热余湿来保证室内温湿度的，原理上，只要消除相应的余热，余湿就能维持一定的温湿度。送风是维持空调房间温湿度的一种手段，大风量，小温差对空调房间的温度场和速度场的均匀性和稳定性是有利的，但送风量的增大，会导致系统经济性的降低。GB 50019 2003采暖通风与空气调节设计规范对房间换气次数的规定是：舒适性空调的房间换气次数不宜小于每小时5次 ，但高大房间的换气次数应按负荷通过计算确定。如前所述，风机盘管选型的依据有：风量，全热冷量和显热冷量，依据参数来选型应根据风机盘管机组的实际空气处理能力来判断：1） F： 据风量选型，所选风机盘管的冷量比设计所需的冷量小， 无法保证空调房间的热湿需求。 依据全热冷量选型，所选风机盘管的风量比设计风量大，实际显热冷量比设计显热冷量大， 所选机型能保证空调房间温度要求，不能保证相对湿度的要求。依据显热冷量选型， 能保证空调房间的温度要求，不能保证湿度要求。在F 时，说明房间的湿负荷较大，风机盘管负担不了相应的湿负荷，系统设计时应加大新风系统负担的湿负荷。2.2选型方法的比较： 采用风机盘管的空调系统其新风送入房间主要有门窗渗入新风、墙洞引入新风、独立输送新风3种方式。独立新风的风机盘管空调系统是目前最常见的系统，而且多采用新风机组将室外空气处理到室内空气设计状态等焓值，不承担室内负荷。3风机盘管的节能3.1我国建筑能耗现状： 随着世界石油危机及近来石油价格的不断攀高，能源对经济的影响越来越明显，空调系统的能耗对各建筑业主的生产经营成本影响也开始凸现，加之环境保护等呼声越来越高，中央空调水系统及风机盘管的节能控制研究 ，空调系统的节能优化也就受到更多的关注。我国建筑能耗的降低，一方面可通过减少能源的浪费来降低能源需求，另一方面则是要提高空调系统的能源效率。空调系统由于本身投资较大，且以前对能源的观念认识不够，加上我国很多情况下，空调系统的运行费用与初投资方没有切实的利益关系，使得空调系统的能源浪费现象严重。另外我国大部分的空调系统采用的是粗放型管理，运行管理人员缺乏专业的知识，这也造成了空调系统运行不合理，浪费能源。3.2风机盘管空调系统节能调节措施：空调冷水系统的调节主要分质调节和量调节。目前国内外大多采用量调节，主要是分析冷水变流量对空调系统输配管路能耗的影响。而关于质调节的研究还比较少，冷水机组变水温运行是质调节的主要研究内容。对风机盘管空调系统制冷机采用分阶段变水温运行，能有效提高制冷机运行效率，降低制冷机能耗，同时，冷水温度的提高使风机盘管的去湿能力下降，但一般风机盘管设计选型都有一定的余量，且人体在一个很宽的湿度范围内感觉热舒适。3.2.1空调系统变流量调节:在我国，有关变流量空调系统的文章已经大量出现，人们在理论上已经接受了它的节能效果。但在部分负荷下，此种调节方式使设备的正常运行对其辅助自动控制系统的依赖程度较高，对于那些缺乏自动控制系统的一般舒适性空调，采用变流量调节的难度较大，且系统改造费用较高。3.2.2空调系统变水温调节：对于缺乏自动控制系统的一般舒适性空调，在制冷机产冷量可以调节的情况下，针对大量出现较低空调负荷的过度季节，调整制冷机运行状态，适当提高制冷机蒸发温度，提高冷水供水温度，使设备既能保证供应所需冷量又能提高运行效率，不失为一种简单方便的节能手段。3.3风机盘管的节能分析：3.3.1风机盘管的初投资： 就初投资而言，这关系到一个国家这个行业总体水平。在生产水平一定的情况下，初投资和风机盘管往往是矛盾的，要想提高风机盘管的性能，一般都要以牺牲初投资为代价，包括增大换热器面积，采用传热系数大的材料，性能好电机，自动控制元件等。从这方面考虑，只有提高制造风机盘管的整体加工工艺和生产水平以及采用优质，性价比高的材料，才能降低其初投资。 3.3.1风机盘管的运行管理： 为了提高风机盘管的性能，风机盘管在运行时，通常采用的方法有：增大风量，增大水流量，降低冷冻水温度，采用无级调节电机等。但是，这些方法都是把风机盘管孤立起来考虑的，往往提高了风机盘管的性能但却不能节约能源或者降低风机盘管的能耗，而把一部分能耗转到空调系统别的设备上，有时候甚至得不偿失。例如：增大风量势必增大风机的能耗；增大水流量就会增大系统的阻力以及水泵的能耗；降低冷冻水温度往往导致制冷机组的能耗增大；采用无级调节的电析机，往往会增加风机盘管的成本。 空调系统是一个复杂的系统，工艺与设备，设备与设备之间相互影响。风机盘管的节能往往容易把注意力集中在风机的电机耗电上，而忽略了其他设备的能耗是否增加。因此，对风机盘管单独进行节能分析是不科学的，应该把它纳入空调系统中去进行全面的分析。4总结：风机盘管作为半集中式空调系统中广泛应用的末端空气处理设备，是空调系统中的重要组成部分，对它无论是进行何种分析时，都应该把它放到整个空调系统中去研究。这样研究出来的结果会更全面。另外节能作为当今社会的热议话题，风机盘管运行也不例外，将效率最大化，对环境少污染化。参考文献：1马最良, 姚杨. 民用建筑空调设计M. 北京化工工业出版社, 2003, 11: 6-20. 2钱以明. 高层建筑空调与节能M. 上海同济大学出版社, 1990, 5: 25-40. 3徐勇. 风机盘管系统节能技术研究M. 西安建筑科技大学, 2005, 7: 15-32.4徐占发. 建筑节能技术手册M. 北京机械工业出版社, 2005, 2: 12-22.5杨东堂, 张勇. 我国风机盘管技术现状分析J. 制冷与空调, 2003, 5: 7-11.6刘宗源. 风机盘管机组的合理选用J. 暖通空调, 1996, 3: 39-43. 7陆亚俊. 暖通空调（第二版）M. 中国建筑工业出版社, 2011, 7: 25-40.8Senshu T, Hatada T, Isbibane K. Heat and mass transfer performance of air coolers under wet co nditions J . ASHRAE Transactions, 1981, 87( 1) : 109 115.9 K han A Y. Heat and mass transfer performance analysis of cooling co ils at part load operating condit ions J . ASHRAE Transactions, 1994, 100( 1) : 54 61. 10Hill J M, Jeter S M. A linear subgr id cooling and dehumidificat ion coil model with emphasis on mass transfer J . ASHRAE Transactions, 1991, 97( 2) : 118 128. 研究内容1.负荷计算： 1）空调冷热负荷计算,负荷计算方法确定。2）建筑物围护结构耗热量不同方向分别进行计算，室内的散热设备进行计算。 3）湿负荷计算。4）新风负荷计算。5）空调负荷汇总。6）制冷、制热系统负荷。2. 系统方式的确定：1）确定会所空调方式。2）冷热源方案确定。3）空调、通风、防排烟系统方案确定。3. 风系统的确定及设计： 根据确定的空调方式选择相应的送风方式4. 水系统的确定及设计： 这里涉及到水利阻力和平衡问题，以及冷冻水和冷却水的流动与补偿问题，进行仔细考虑后选择合适的方案。5.空气处理设备设计与选型6.冷、热源方案的确定： 根据使用能源的种类、初始投资、占地面积、环境保护、安全问题和运行费用等方面综合考虑，找出各种方案的优、缺点，经过技术经济比较后确定。7. 自控系统方案设计： 空调系统自控，冷热源系统自控，BA系统。8. 制冷机组设计： 选择确定制冷循环形式和制冷剂，进行热力计算，选择合适的压缩机，设计蒸发器和冷凝器。9. 消声与减震设计计算10. 管材与保温研究计划 首先收集资料，针对给定的设计课题确定基本方案，去了解一些类似的空调工程。同时必须熟悉规范，图纸，为后面的计算设计打下基础。所有的准备做好后，开始计算冷热湿负荷，设计冬夏空调过程并选择空气处理设备。接着确定送风形式，进行气流组织计算。然后设计制冷机房和空调机房，同时完成风水系统的水力计算。最后进行数据的整理并进行设计书的编制。第1周： 完成英文资料的翻译，课题调研及相关资料的查阅。第2周： 在调研的基础上，完成开题报告。第3周： 熟悉设计任务，收集设计资料和设计依据，学习设计规范。第4周： 方案设计（初步确定空调系统的形式、并进行投资初步估算）。第5周： 设计计算（确定采用的空调系统形式，进行空调系统划分；计算室内的 冷热负荷；送风量与送风参数的确定）。第6周： 设计计算（空气处理方案的选择；空气处理设备的选择与校核计算；风 道布置与设计计算）。第7周： 设计计算（风机的选择与校核；确定冷热源的总体方案、及相应的水系 统的设计计算）。第8周： 设计计算（按规范要求通风防排烟设计计算）。第9周： 图纸设计（完成空调系统图）。第10周：