毕业设计---舒适性空调系统设计.doc

哈尔滨商业大学毕业设计 论文 哈尔滨商业大学毕业设计 论文 海口 24885m2商城大厦夏季 舒适性空调系统设计 学 生 姓 名 马 浩 指 导 教 师 赵光伟 专 业 建筑环境与设备工程 学 院 能源与建筑工程 2012 年 05 月 10 日 Graduation Project Thesis Harbin University of Commerce Air conditioning System Design of 24885 m2 HaiKou Buildings of Fushun Student Ma Hao Supervisor Zhao Guang Wei Specialty Building Environment and Equipment Engineering School School of Civil and Refrigerating Engineering 2012 05 10 毕毕业业设设计计 论论文文 任任务务书书 姓名 马浩学院 能源与建筑工程学院 班级 08 2 班专业 建筑环境与设备工程 毕业设计 论文 题目 海口24885 商城大厦夏季舒适性空调系统设计 立题目的和意义 1 熟悉中央空调设计的步骤 方法 应用规范和标准 加强查阅资料的能力 为以 后工作奠定基础 2 利用计算机进行冷负荷计算以及辅助设计 提高计算机应用能力 3 提高利用所学专业知识在实践中的应用能力 4 提高手工绘图和计算机绘图的能力 5 通过撰写毕业论文 提高论文撰写能力 并熟悉论文撰写格式 技术要求与工作计划 1 根据综合楼的特点 确定房间的功能 计算冷负荷 2 按照房间的使用功能 确定空调系统的设计方案 合理分区 3 根据总冷负荷 选择机组 确定末端设备 新风机组等 4 水系统和风系统的设计计算 确定水管径 风管径和风口尺寸 5 根据综合楼的布局特点 确定机房位置并合理布置机组 6 运用 CAD 软件绘出相应的水管路 风管路 机房布置图 7 整理设计说明书 图纸及相关资料 时间安排 3 月 26 日 4 月 12 日 完成冷负荷 新风负荷及热湿比的计算 4 月 13 日 4 月 16 日 确定综合楼的设计方案 合理分区 选择机组及空调末端设 备 4 月 17 日 5 月 06 日 完成各分区的水管路 风管路的管径及尺寸 计算相应的阻 力损失 5 月 07 日 6 月 01 日 完成机房布置图 冷冻水 风管流程图 并完成相应的设计 说明书 6 月 02 日 6 月 10 日 整理图纸 设计说明书 并进行修改补充 6 月 11 日 准备答辩 指导教师要求 1 遵守毕业设计纪律 保证按时完成 2 结合专业知识 独立思考 单独设计 3 要求设计方案合理 设计计算准确 水管路和风管路布置合理 4 学会利用计算机辅助设计 包括计算 绘图 5 计算说明书写工整 符合学校要求 签字 年 月 日 教研室主任意见 签字 年 月 日 院长意见 签字 年 月 日 毕毕 业业 设设 计 论计 论 文 审文 审 阅阅 评评 语语 一 指导教师评语 指导教师签字 年 月 日 毕毕 业业 设设 计 论计 论 文 审文 审 阅阅 评评 语语 二 评阅人评语 评阅人签字 年 月 日 毕业设计 论文 答辩评语及成绩毕业设计 论文 答辩评语及成绩 三 答辩委员会评语 四 毕业设计 论文 成绩 专业答辩组负责人签字 年 月 日 5 答辩委员会主任单位 答辩委员会主任职称 答辩委员会主任签字 年 月 日 哈尔滨商业大学毕业设计 论文 1 摘 要 该设计为海南省海口市商城大厦西扩一起工程的空调系统设计 地下一层 地上十一层 本建筑为一类公共建筑 耐火等级为一级 整座建筑物包括 营业 厅 办公室 会议室等 建筑总面积 24885m2 建筑高度为 56 500 米 通过计算 系统冷量是 1966 17 kW 制冷机组采用水冷螺杆式制冷机组两台 型号为 LSLGF1160A M 单台制冷量为 1160KW 全楼采用一次回风系统和风机盘管加 独立新风系统 特别是风机盘管加独立新风系统的新风处理到室内状态点的等 焓线上 直接送到室内 不承担室内负荷 为了提高水力稳定性 使流量均匀分配 水系统管路采用膨胀水箱补水和 定压 同时 在相应的计算过程中 根据设计的过程及计算结果运用 CAD 绘制 标准层空调系统平面图 水系统图 空调机房平面图以及冷冻机房平面图 通 过本次设计使室内环境得到改善 达到了设计要求 关键词 中央空调系统 螺杆式制冷机组 风机盘管 新风系统 2 Abstract The design of Hainan province Haikou city mall building westward expansion together with the design of air conditioning system Underground layer ground and eleven floors the building is a public building fire resistance rating of 1 The whole building including business hall office conference room building a total area of 24885m2 building height of 56 500 meters Through calculation system cooling capacity is1966 17 kW refrigeration units using water cooled screw chiller units two type LSLGF1160A M a single refrigerating capacity of 1160KW The whole building adopts the secondary return air system and fan coil plus fresh air system independently especially of fan coil plus fresh air system independent fresh air into the interior of the state point enthalpy line directly to the interior do not undertake indoor load In order to improve the hydraulic stability flow distribution water pipeline system using the expansion water tank and constant pressure At the same time the corresponding calculation process according to the design of the process and result of calculation using CAD drawing standards air conditioning system plan water system air conditioning and refrigeration room layout plan Through the design of the indoor environment improved has reached the design requirement Keywords central air conditioning system screw chiller fan coil air system 3 目 录 摘 要 1 ABSTRACT 2 第一章 绪 论 5 1 1 前言 5 1 2 综合楼空调设计总论 5 1 3 设计任务目的与意义 5 第二章 设计任务及依据 6 2 1 工程概况 6 2 2 设计依据 6 2 2 1 室外空调设计参数 6 2 2 1 室内空调设计参数 6 2 3 土建资料 6 2 3 1 外墙结构 6 2 3 2 屋面结构 7 2 4 室内负荷条件 7 第三章 负荷计算 8 3 1 冷负荷理论依据 8 3 1 1 房间冷负荷的构成 8 3 1 2 房间湿负荷的构成 8 3 1 3 主要计算公式 8 3 2 新风量的确定 10 3 3 空调负荷计算例举 11 第四章 空调系统方案的确定 12 4 1 空调水系统的选取 12 4 2 空调风系统的选取 13 4 2 1 方案比较 14 4 3 空调系统选择 15 4 4 新风系统 16 4 5 空气处理过程的确定 16 4 5 1 一次回风集中式空调系统 16 4 5 2 风机盘管加独立新风系统 17 第五章 确定送风状态及送风量 20 5 1 一次回风集中式系统 20 5 1 1 计算依据 20 5 1 2 送风量计算举例 20 5 1 3 送风量计算汇总表 21 5 2 风机盘管加独立新风系统 22 5 2 1 计算依据 22 第六章 空调末端设备的选型 23 6 1 一次回风系统 23 6 1 1 末端设备选型参数 23 6 1 2 空调机组的布置 23 6 2 风机盘管的选择计算 24 4 6 2 1 风机盘管加新风系统的处理过程 24 6 2 2 风机盘管的选择计算 25 6 2 3 风机盘管的布置 26 6 3 新风机组的选择 26 6 3 1 新风机组的选择计算 26 6 3 2 新风机组的布置 26 第七章 空气分布的设计计算 28 7 1 布置气流组织分布 28 7 2 散流器选择计算 29 7 3 风系统水利计算 30 7 3 1 计算方法 30 7 3 2 系统风管道的水力计算举例 31 7 4 3 风口布置 32 7 4 4 风管的布置及附件 32 第八章 空调水系统设计 34 8 1 空调水系统的设计原则 34 8 2 空调水系统方案的确定 34 第九章 空调冷源设备选择 35 9 1 冷水机组的选型 35 9 2 机房内水管管径计算 36 9 3 分水器和集水器的计算 38 9 4 冷却塔的选型 39 9 5 水泵的选型 39 9 5 1 冷冻水泵的选型 39 9 5 2 冷却水泵的选型 41 9 6 屋顶膨胀水箱 41 9 7 水系统附件的设计 41 9 7 1 除污器和水过滤器 41 9 7 2 放空气器 42 9 7 3 阀门 42 第十章 消声 减振与保温设计 43 10 1 消声与隔声设计 43 10 2 减振设计 43 10 2 1 冷冻机 水泵及风机等设备的减振 43 10 2 2 管道减振 44 10 3 保温设计 44 第十一章 经济性分析 45 11 1 设计说明 45 11 2 造价分析 45 11 3 经济性分析 47 结 论 48 参考文献 49 致 谢 50 附表一 冷负荷计算表 64 附表二 工程信息及计算依据 66 5 第一章 绪 论 1 1 前言 通过大学本科四年的学习 我掌握了有关的专业基础课程 最为最后总结 毕业设计是检验我学习能力和对知识掌握程度的一个过程 我选择中央空调系 统的设计 对我来说是个挑战 我非常愿意接受这个挑战 目前 随着我国经济的逐步增长 居住条件日益改善人们对生活环境的舒 适性的要求越来越高 对中央空调的需求越来越大 对中央空调节能 舒适 健康更加关注 综合楼建筑为人们出行提供方便 为给人们创造一个空气清新 温馨舒适的理想环境 必须搞好综合楼建筑的空调设计 1 2 综合楼空调设计总论 1 节能空调设计是综合楼建筑节能的重要组成部分 舒适指标和房间卫生要求使空调制冷设备和新风 排风设备每时每刻都在 运转 因而要消耗大量的能源 空调能耗已成为城市民用能耗大户 空调能耗 约占综合楼建筑总能耗的 60 空调设计在保证各等级建筑空间热舒适指标和 卫生要求的前提下 要尽量降低空调 制冷 新风 排风设备装机容量 并从 设计上要为随气候变化而调节与控制开启台数和开启功率打下基础 决不能为 确保热舒适指标而任意加大保险系数 这是摆在空调设计者面前的一个十分迫 切重要的问题 然而 现在人们对健康的追求要求在空调运行时有足够的新风 量 新风量的增加又使得在处理新风时需要更多的能量 出现了健康与节能上 的矛盾 在空调系统的设计时就需要找到一个最佳的平衡点 这是摆在空调设 计者面前的一个重要课题 设计中选用性能先进的节能型空调制冷设备是设计 者必须遵循的原则 2 综合楼建筑空调设计的重要性 进入二十一世纪 随着我国经济的增长 改革开放步伐的加快和对外开放 政策的贯彻 全国综合楼建设速度较快 规模也较大 这类建筑的内外装饰华 丽多彩 使用功能齐全 一般都装有全年舒适性空调 因此搞好此类建筑物的 空调设计 保证各空调房间内的温度 湿度 新风量 风速 噪声和含尘浓度 等 6 项涉及到热舒适标准和卫生要求的舒适性空调室内设计参数 是空调设计 者的主要任务 做好设计工作直接关系到人们的身体健康和综合楼的经济效益 可见搞好综合楼建筑空调设计的重要性不言自明 1 3 设计任务目的与意义 本次设计的任务是综合楼中央空调系统设计 通过合理的设计使综合楼有一 个健康舒适的环境 本次设计的目的是通过四年的专业学习 在老师的指导下进 行一次系统完整的空调设计 培养综合运用所学的基础理论知识解决实际工程技 术问题的能力 提高计算机应用绘图能力和查阅文献资料的能力 6 第二章 设计任务及依据 2 1 工程概况 本设计对象为海南省海口市 主要有 营业厅 办公室 会议室等 建筑 总面积 24588 平方米 建筑总高度为 57 000 米 本工程空调设计的任务包括本 综合楼的中央空调系统的设计及通风设计 本中央空调系统设计要求能够实现 夏季供冷 并能满足人体的舒适性要求 2 2 设计依据 2 2 1 室外空调设计参数 地理位置 海南省海口市 气象参数为 1 夏季 大气压 100240Pa 北纬 19 32 20 05 东经 110 10 110 41 室外干球温度 34 50 室外湿球温度 27 90 室外平均风速 2 80m s 2 2 1 室内空调设计参数 2 3 土建资料 2 3 1 外墙结构 1 外墙体 由外向内 外装饰层 20mm 通风空气层 50mm 玻璃面板 60mm 情集料混凝土空心砌块 200mm 内墙面抹灰层 15mm 由文献 3 表 3 16 得 表 2 1 墙体参数 保温层 导热热阻 m2 K W 传热系数 W m2 K 单位面积质量 kg m2 热容量 kJ K 类型 19501 11 0 54786683 2 外窗 采用双层中空玻璃 厚度为 6mm 规格 依据给定的建筑条件确 定 挂深黄色密织布内窗帘 不考虑外遮阳 K 2 60 W m2 K 7 2 3 2 屋面结构 屋面结构类型 由外向内 混凝土板 20mm 架空层 200mm 防水层 5mm 厚水泥砂浆找平层 15mm 最薄轻集料混凝土找平层 30mm 加气混凝土 砌块 100mm 聚苯板 50mm 钢筋混凝土屋面板 200mm 导热热阻 1 05 K W 传热系数 0 83 W K 单位面积质量 427 热容量 2 kg m 360 KJ K 类型 邻室和楼下房间均为空调房间 室温相同 2 4 室内负荷条件 表 2 2 人员密度 工作场所 群集系数 人员密度 2 m人 商场0 890 25 控制中心0 930 25 办公室0 960 1 大厅0 950 1 表 2 3 人员状态 工作场所 温度 状态 显热 W 潜热 W 湿量 g h 商场26轻度劳动61110193 控制中心26极轻劳动60 573 3109 办公室26极轻劳动60 573 3109 大厅26轻度劳动58 15123 28184 8 第三章 负荷计算 3 1 冷负荷理论依据 3 1 1 房间冷负荷的构成 通过围护结构传入室内的热量 透过外窗进入室内的太阳辐射热量 人体散热量 照明散热量 设备散热量 其它室内散热量 3 1 2 房间湿负荷的构成 1 人体散湿量 2 其它室内散湿量 3 1 3 主要计算公式 冷负荷系数法 当计算某建筑物空调冷负荷是 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 外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷 3 1 ldN CLFK ttK Kt 式中 外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷 W CL 外墙和屋面的面积 m2 F 外墙和屋面的传热系数 W m2 由文献 3 附录 2 2 和附录K 2 3 查取 室内计算温度 N t 外墙和屋面冷负荷计算温度的逐时值 由文献 3 附录 2 4 和 l t 附录 2 5 查取 地点修正值 由文献 3 附录 2 6 查取 d t 吸收系数修正值 取 1 0 K K 外表面换热系数修正值 取 0 9 K K 2 外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷 3 3 ldN CLFK ttK Kt 式中 外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷 W CL 9 外玻璃窗传热系数 W m2 由文献 3 附录 2 7 和附录 2 8 查K 得 窗口面积 m2 F 外玻璃窗的冷负荷温度的逐时值 由文献 3 附录 2 10 查得 l t 不同类型玻璃窗框传热系数的修正值 由文献 3 附录 2 9 查得 K 有内遮阳设施玻璃窗的传热系数修正值 单层窗 0 75 双层K K 窗 0 85 K 地点修正值 由文献 3 附录 2 11 查得 d t 3 透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷 3 4 maxaJsnCL CLFC KC C C 式中 有效面积系数 由文献 3 附录 2 15 查得 a C 窗口面积 m2 F 窗玻璃的遮阳系数 由文献 3 附录 2 13 查得 s C 窗内遮阳设施的遮阳系数 由文献 3 附录 2 14 查得 n C 日射得热因数 由文献 3 附录 2 12 查得 maxJ K 窗玻璃冷负荷系数 无因次 由文献 3 附录 2 16 至附录 2 19 查 CL C 得 4 照明散热形成的冷负荷 白炽灯 3 5 CL CLNC 日光灯 3 6 12CL CLn n NC 式中 照明灯具所需功率 W N 镇流器消耗功率系数 明装时 1 2 暗装时 1 0 1 n 1 n 1 n 灯罩隔热系数 灯罩有通风孔时 0 5 0 6 无通风孔时 2 n 2 n 0 6 0 8 2 n 照明散热冷负荷系数 由文献 3 附录 2 22 查得 CL C 5 人体散热形成的冷负荷 人体显热散热形成的冷负荷 3 7 12sCL CLq n n C 式中 不同室温和劳动性质成年男子显热散热量 W 由文献 3 表 2 13 s q 查得 室内全部人数 1 n 群集系数 由文献 3 表 2 12 查得 2 n 人体显热散热冷负荷系数 由文献 3 附录 2 23 查得 CL C 人体潜热散热引起的冷负荷 10 3 8 12l CLq n n 式中 新风点状态的焓值 不同室温和劳动性质成年男子潜 O hkJ kg l q 热散热量 W 由文献 3 表 2 13 查得 同式 3 7 1 n 2 n 6 人体散湿负荷 3 9 6 0 27810Dmnw 式中 散湿量 kg h D 群集系数 由文献 3 表 2 12 查得 n 计算时刻空调房间内的总人数 m 名成年男子的小时散湿量 由文献 3 表 2 13 查得 w 7 食物散湿引起的湿负荷 3 10 3 11 510 kg h Dm 式中 散湿量 kg h D 计算时刻空调房间内的总人数 m 8 新风冷负荷 3 11 0 0 1 2 3600 ON C nv hh Q 式中 新风冷负荷 0c Q kW 计算时刻空调房间内的总人数 n 计算时刻空调房间内的新风标准 0 v 3 m h p 回风点状态的焓值 N hkJ kg 3 2 新风量的确定 精确计算法 对空调房间送新风的目的在于创造一个较清洁的室内环境 一般空调系统 中新风量的确定要遵守一下三条原则 1 满足人员卫生要求 在人员长期停留的空调房间 由于人们呼出二氧化碳气体的增加 会逐渐 破环室内空气的成分 给人体带来不良的影响 因此在空调系统的送风量中 必须通入含二氧化碳少的室外新风来稀释室内空气中的二氧化碳的含量 使之 符合卫生标准的要求 2 保证空调房间正压的要求 一般情况下室内都要保持 5 10Pa 的正压 目的是防止外界环境空气渗入 空调房间 干扰室内温度 湿度或破坏室内的洁净度 是空调房间内部保持一 定的正压值 通常是采用增加一部分新风的方法 是室内空气高于外界压力 11 然后在让这部分多余的空气从房间门窗缝隙等不严密处渗出去 3 满足最小新风比 最小新风比为新风量与房间总送风量的比值 新风比应不小于 10 估算法 按每人每小时所需新风量确定 如不满足最小新风比 则需增加新风量 3 3 空调负荷计算例举 以一层商场早 12 00 为例 1 西外墙瞬时冷负荷 111 3 0 54 35 5 1 90 0 98 0 97 25 ldN CLFK ttK Kt 336W 2 西外窗瞬时冷负荷 12 6 2 60 103 25 1 0 1 2 1 0 25 ldN CLFK ttK Kt 3036W 3 南外墙冷负荷 1 7 8 0 8 0 54 26 8 2 25 43 19 W iio mN CLAK ttt 4 北外墙瞬时冷负荷 127 68 0 54 35 10 1 4 0 98 0 97 27 ldN CLFK ttK Kt 305 W 5 北外窗瞬时冷负荷 50 4 2 60 103 35 1 2 0 0 98 0 97 27 ldN CLFK ttK Kt 7837 W 6 照明得热引起的冷负荷 V 1128 96 0 07 81W 7 人体冷负荷 CL 1128 96 0 25 0 89 165 42525W 8 设备散热引起的冷负荷 取 17160 W 9 新风冷负荷 1 2 289 20 76 67 61 91 3600 64319W 0 0 1 2 3600 ON c nv hh Q 其它综合楼空调房间负荷计算详见附表 1 哈尔滨商业大学毕业设计 论文 12 第四章 空调系统方案的确定 4 1 空调水系统的选取 冷水系统方案的确定及优缺点如下表 表 4 1 冷水系统优缺点 类型特征优点缺点 闭式 管路系统不与大气相接 触 仅在系统最高点设 置膨胀水箱 与设备的腐蚀机会少 不需 克服静水压力 水泵压力 功率均低 系统简单 与蓄热水池连接比较复杂 开式管路系统与大气相通与蓄热水池连接比较简单易腐蚀 输送能耗大 同程 式 供回水干管中的水流方 向相同 经过每一管路 的长度相等 水量分配 调度方便 便于 水力平衡 需设回程管 管道长度增 加 初投资稍高 异程 式 供回水干管中的水流方 向相反 经过每一管路 的长度不相等 不需设回程管 管道长度较 短 管路简单 初投资稍低 水量分配 调度较难 水 力平衡较麻烦 两管 制 供热 供冷合用同一管 路系统 管路系统简单 初投资省 无法同时满足供热 供冷 的要求 三管 制 分别设置供冷 供热管 路与换热器 但冷热回 水的管路共用 能同时满足供冷 供热的要 求 管路系统较四管制简单 有冷热混合损失 投资高 于两管制 管路系统布置 较简单 四管 制 供冷 供热的供 回水 管均分开设置 具有冷 热两套独立的系统 能灵活实现同时供冷或供热 没有冷 热混合损失 管路系统复杂 初投资高 占用建筑空间较多 单式 泵 冷 热源侧与负荷侧合 用一组循环水泵 系统简单 初投资省 不能调节水泵流量 难以 节省输送能耗 不能适应 供水分区压降较悬殊的情 况 复式 泵 冷 热源侧与负荷侧分 别配备循环水泵 可以实现水泵变流量 能节 省输送能耗 能适应供水分 区不同压降 系统总压力低 系统较复杂 初投资较高 13 类型特征优点缺点 变 水 量 系统中的供回水温度 保持定值 负荷变化 时 通过改变供水量 的变化来适应 输送能耗随负荷的减少 而降低 配管设计 可以考虑同 时使用系数 管径相应 减少 水泵容量 电耗相应减 少 系统较复杂 必须配备自控设备 基于本建筑为高层建筑 同时考虑到节能与管道内清洁等问题 因而采用 了闭式系统 不与大气相接触 仅在系统最高点设置膨胀水箱 这样不仅使管 路不易产生污垢和腐蚀 不需要克服系统静水压头 且水泵耗电较小 根据地 理位置和建筑的特点只设一个水系统 由于设计属于多层建筑且冷媒水都在同 侧回供 水系统可均设为同程式 每个层除了供回水管路外 还有一根同程管 各并联环路的管路总长度基本相同 各用户盘管的水阻力大致相等 所以系统 的水力稳定性好 流量分配均匀 此系统属于垂直且水平同程系统 因其各使用功能时间差异比较大 负荷分布不均匀等特点 决定采用了变 水量系统 因单式泵比较简单且建筑只需一个系统分区 所以采用了单式泵系 统 因两管制方式简单且初投资少 而且建筑地处长春 需同时供冷和供热且 有特殊温度要求 因而采用了三管制系统 为保证负荷变化时系统能有效 可靠节能的运行 设置三台冷冻水泵和冷 却水泵 其中分别设一台为备用水泵 风机盘管供回水管上均设有调节阀 对 应在制冷机房集水器和分水器之间设置压差调节阀 起旁通之效 依据负荷的 变化灵活的调节 在过渡季节亦可用 流量小时可将大流量高扬程的冷水循环 水泵的冷水直接送回机组节省能源 为防止管网因杂质和积垢而造成水路堵塞 影响使用 在制冷机组 水泵回水口上加电子水处理仪和除垢器 4 2 空调风系统的选取 4 2 1 空调系统的划分原则 能保证室内要求的参数 即在设计条件下和运行条件下均能保证达到室内 温度 相对湿度 净化等要求 14 初投资和运行费用综合起来较为经济 尽量减少一个系统内的各房间相互不利的影响 尽量减少风管长度和风管重叠 便于施工 管理和测试 系统应与建筑物分区一致 各房间或区的设计参数值和热湿比相接近污染物相同 可以划分成一个全 空气系统 对于定风量单风道系统 还要求工作时间一致 负荷变化规律基本 相同 一般民用建筑中的全空气系统不宜过大 否则风管难于布置 系统最好不 要跨楼层设置 需要跨楼层设置时 层数也不应过多这样有利于防火 4 2 1 方案比较 表4 2 全空气系统与空气 水系统方案比较表 比较项目 全空气系统空气 水系统 设备布置 与机房 空调与制冷设备可以集中布置在机房 机房面积较大层高较高 有时可以布置在屋顶或安设在车间柱间平台上 只需要新风空调机房 机房面积小 风机盘管可以设在空调 机房内 分散布置 敷设各种管 线较麻烦 风管系统 空调送回风管系统复杂 布置困难 支风管和风口较多时不易均衡调节风量 放室内时不接送 回风 管 当和新风系统联合使用 时 新风管较小 节能与经 济性 可以根据室外气象参数的变化和室内负荷变化实现 全年多工况节能运行调节 充分利用室外新风减少 与避免冷热抵消 减少冷冻机运行时间 对热湿负荷变化不一致或室内参数不同的多房间不 经济 部分房间停止工作不需空调时整个空调系统仍需运 行不经济 灵活性大 节能效果好 可根据各室负荷情况自 我调节 盘管冬夏兼用 内避容 易结垢 降低传热效率 无法实现全年多工况节 能运行 使用寿命使用寿命长使用寿命较长 安装设备与风管的安装工作量大周期长 安装投产较快 介于集 中式空调系统与单元式 空调器之间 15 维护运行空调与制冷设备集中安设在机房便于管理和维护 布置分散维护管理不方 便 水系统布置复杂 易漏水 温湿度控 制 可以严格地控制室内温度和室内相对湿度 对室内温度要求严格时 难于满足 比较项目 全空气系统空气 水系统 空气过滤 与净化 可以采用初效 中效和高效过滤器 满足室内空气 清洁度的不同要求 采用喷水室时水与空气直接接 触易受污染 须常换水 过滤性能差 室内清洁 度要求较高时难于满足 消声隔 振 可以有效地采取消防和隔振措施 必须采用低噪声风机才 能保证室内要求 风管互相 串通 空调房间之间有风管连通 使各房间互相污染 当 发生火灾时会通过风管迅速蔓延 各空调房间之间不会互 相污染 表 4 3 风机盘管 独立新风系统的特点表 项目说明 优点1 布置灵活 可以和集中处理的新风系统联合使用 也可以单独使用 2 各空调房间互不干扰 可以独立地调节室温 并可随时根据需要开停机组 节省 运行费用 灵活性大 节能效果好 3 与集中式空调相比不需回风管道 节约建筑空间 4 机组部件多为装配式 定型化 规格化程度高 便于用户选择和安装 5 只需新风空调机房 机房面积小 6 使用季节长 7 各房间之间不会互相污染 缺点1 对机组制作要求高 则维修工作量很大 2 机组剩余压头小室内气流分布受限制 3 分散布置敷设各中管线较麻烦 维修管理不方便 4 无法实现全年多工况节能运行调节 5 水系统复杂 易漏水 6 过滤性能差 适用性适用于旅馆 公寓 医院 办公楼等高层多层的建筑物中 需要增设空调的小面积多房间建筑室温需要进行个别调节的场合 16 4 3 空调系统选择 根据以上原则及房间的特点对整幢综合楼的空调房间进行划分 1 地下一到九层选用一次回风集中系统 2 十到十一层采用风机盘管加独立新风系统 系统选择说明 1 商场 大厅等属于高大空间场所 冷负荷密度大 潜热负荷大 人员密 度大 且食物 人员散发气味多 如果风量不足 不仅会使室内的温湿度得不 到保证 而且会对空气质量产生严重的影响 采用全空气系统在机房内对空气 进行集中处理具有较强的去湿能力 而且风量大 设备可放在空调机房 所以 选用全空气系统 2 客房等小房间 人员集中程度大 各房间的负荷根据运行时间不一致 且各自有不同要求 且受到层高的限制 因而选用了风机盘管加独立新风系统 形式 其中新风单独处理 与之相比的新风经过回风箱处理的方案相比 减少 了风机盘管中风机的风量 减少了噪声 当风机盘管不运行时新风继续送风 不经过回风口 增加了室内空气品质 4 4 新风系统 新风系统的形式采用分楼层水平式 每层设置新风系统 由于每层的走廊 较长 如果单独设一新风机组 送风效果差 甚至离机组较远的房间有可能得 不到新风 所以将新风系统划分为二个区域 采用风机盘管加新风系统 新风 处理方式不一样 对室内空气品质有很大的影响 风机盘管加新风系统的空气 处理方式有 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 通过比较 和该设计的特点 决定选择新风处理到室内状态的等焓线 不 承担室内冷负荷方案 在每层走廊的两端设置新风处理机组 负担新风负荷 17 新风管道不同风机盘管混合 新风口单独送风 4 5 空气处理过程的确定 4 5 1 一次回风集中式空调系统 该综商场宾馆设计中的一次回风系统均无再热 为减少能耗 在 设计规范 允许的送风温差内 尽量加大送风温差 取房间热湿比线 与线的 O t 90 交点 L 作为送风状态点 O 但应使 O 点的送风温度不低于室内状态点 N 所对 O t 应的露点温度 以免空气在送风口处结露 造成滴水现象 若 10 N L t NN L tt 则取 若 则取 这样确定的送风状态10 OLN ttt 10 NN L tt OLNL ttt 点 O 不一定恰好在房间的实际热湿比线 上 而可能有所偏离 但偏差通常 较小 对一般的舒适性空调是允许的 室外新风与室内回风唉空调机内混合达到混合状态点 C 经空调机处理的混 合风达到 L O 态 然后吸收室内余热和余湿 是室内工作区空气达到设计状 态 N 1 空气处理过程在 h d 图上的表示 如下图 4 1 图 4 1 无再热的情况 2 处理过程简化为 W N 混合 C 冷却 去湿 L O N N D F O N C L O W O N C W 90 100 18 图 4 2 处理过程简图 4 5 2 风机盘管加独立新风系统 采用风机盘管加新风系统 新风处理方式不一样 对室内空气品质有很大 的影响 风机盘管加新风系统的空气处理方式有 1 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 2 新风处理到室内状态的等焓线 不承担室内的冷负荷 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上 并与室内状态点直接混合进入风机 盘管处理 通过比较 和该设计的特点 决定选择新风处理到室内状态的等焓线 不 承担室内冷负荷的方案 在客房每层走廊设置新风机组 承担新风负荷 新风 管管道不同风机盘管混合 新风口单独送风 直接送入室内 即为新风直入式 风机盘管处理回风达到机器露点 且 若 就取 M MN l tt 10 NN l tt 若 则取 同样的新风送风状态点温度 MN l tt 10 NN l tt 10 MN tt 可保证风机盘管送风口及新风送风口不会因结露而滴水 LN l tt 由新风管直接进入房间的经过处理的新风 达到态 和风机盘管送出的 L 回风 达到态 在房间内混合达到混合状态点 然后吸收室内余热余湿 MO 使室内工作区的空气达到设计状态点 点在点和点的连线上的位置 NOML 可以由算得的新风量与总送风量的比值确定 V WV qq 1 空气出理过程在 h d 图上的表示 如下图 4 3 19 风机盘管 回风 风机盘管直入式 新风管 图 4 3 新风直入式处理方案 2 处理过程简化为 图 4 4 处理过程简化图 混合 L 冷却去湿 新风机 新风机 O 冷却去湿 20 第五章 确定送风状态及送风量 5 1 一次回风集中式系统 5 1 1 计算依据 在 h d 图上 根据设计地室外空气夏季空调计算干球温度和湿球温度 W t 确定新风状态点 根据设计的室内温度和相对湿度 确定室内空 W wet tW N t N 气实际状态点 查出和 并连接 N W h N hNW 根据负荷计算确定室内余热和余湿 算出房间的热湿比 并在 D D h d 图上过点作出相应的 线 N 本设计中 用最大送风温差送风 因此若 则取 10 NN L tt 若 则取 确定送风温度后 线10 OLN ttt 10 NN L tt OLNL ttt O t 与 线的交点 即为送风状态点 查出 O h 计算送风量 5 1 1 2 V NO q hh 确定房间所需的新风量 则回风量 V W q 5 2 V NVV W qqq 算出新风量与送风量之比 即新风比 5 3 V W V q m q 根据新风和回风混合前后能量守恒 算出混合状态的焓值 C 5 4 V WV N CWN VV qq hhh qq 线与连线的交点 即为混合状态点 这也就是空调机的进风状态 C hNWC 点 需校核换气次数与新风比 由参考文献查取 n m 15 hn 次 若偏小 则减小送风温差 若偏小 则增加新风量 10 m n m 5 1 2 送风量计算举例 以一层商场系统为例 室外状态点 tW 34 5 tW wet 27 9 W 21 室内状态点 tN 26 N 60 N 室内余热 136145W 室内余湿D 0 02935kg s 新风量 商场新风量标准为 20m h p 人数 289 人 房间体积 V 1128 96 m2 由 W N 两点在h d图上查得 76 67kJ kg W h 17 49g kg W d 61 91kJ kg N h 13 58g kg N d 18 61 N L t 1 热湿比 4638 70 作 线与 90 线的交点知 LN L tt 而且 27 18 618 3910 NN L tt 故取 18 61 OLN L ttt 即为送风状态点O 查得 49 77kJ kg O h 12 22g kg O d 2 计算送风量 3 回风量 5 55 1 334 22kg s V NVV W qqq 4 新风比 满足要求 5 求出混合状态点C的焓值 在 h d 图上查得 28 05 C t 22 13 C wet t 则 C hh 的等焓线与NW连线的交点即为混合状态点C 即空调机的进风 状态点 6 校核换气次数 满足要求 67 37525 5 55kg s 1 2 1 2 61 91 49 77 V NO q hh 1 33 23 10 5 55 V W V q m q 65 3048kJ kg V WV N CWN VV qq hhh qq 5 55 1 2 3600 1793 49 28 V q n V 次 h 5次 h 22 5 1 3 送风量计算汇总表 23 表 5 1 一次回风系统各房间风量计算表 5 2 风机盘管加独立新风系统 5 2 1 计算依据 根据设计条件 确定室外状态点和室内状态点 WN 1 确定新风机器露点 不考虑管道温升 从点作线与线的LN N h90 交点 即为新风机器露点 是新风在新风机组内实现的冷却减湿过程 WL 2 确定风机盘管处理后的状态点 若 则取 M 10 NN L tt MN L tt 若 则取 确定了后 由线与 90 线的交点 10 NN L tt 10 MN tt M t M t 即为风机盘管送风状态点 在 h d 图上查取 M M h 3 连接和两点 处理后的新风与风机盘管处理都的回风在室内混合的ML 状态点必在和两点连线上的位置 可由算得的新风量与总送风量的比值OML 确定 然后再确定混合点的焓值 V WV qqO O h 5 5 V WV N OLM VN qq hhh qq 线与和两点连线上的交点即为室内送风状态点 C hMLO 1 确定房间所需新风量 V W q 2 回风量 5 6 1 2 V N NM q hh 3 总送风量 5 7 VV WV N qqq 4 新风比 5 8 V W V q m q 校核换气次数与新风比 要求同一次回风中的标准 V q n V m 房间 送风量 m3 h 新风量 m3 h 回风量 m3 h 地下一层 1474056409100 一层1044256424800 二层 1387062207650 三 八层1432569757350 24 第六章 空调末端设备的选型 空调设备的选择主要包括末端设备 空调机组 改善空气品质设备 及空 调节能与热回收设备 在选择设备之前必须先进行计算 根据具体安装位置选 择合适的设备 最后进行校核计算 6 1 一次回风系统 6 1 1 末端设备选型参数 以一层商场为例 房间的冷负荷为 136 145kW 新风负荷为 Q 64 319kW 湿负荷 D 105 66kg h 室内空气计算温度 26 相对湿度 N t 65 室外干球温度 34 5 室外湿球温度 27 9 该房间室内人员 w t W wet t 289 人 要求人均新风量为 20m3 h 总新风量为 5644m3 h 焓湿图如下 90 O N 100 CW 图 6 1 Y 1 系统空气处理焓湿图 冷量 Q 5 4kW 风量 1020选空调机组型号 查取样本 选择 AC V q 3 m h 238 组合式空气处理机 其名义制冷量为 12 6kW 风量 2380m3 h 6 1 2 空调机组的布置 由建筑物的结构特点 一层超市 休闲吧和二层办公室 7 设有空调机房 但由于房间宽度较短 所以可以采用卧式机组 对于活动用房 面积不大 且 没有空调机房 所以采用吊挂式暗装空调机组 空调送风由风管引出 接到各 房间 经过散流器送出 尽量使送风均匀 新风引入一般由风管从室外引入 接入空调机组跟回风混合 25 6 2 风机盘管的选择计算 6 2 1 风机盘管加新风系统的处理过程 其夏季处理过程焓湿图如下 M C fc N 100 90 L W 图 6 2 季风机盘管处理过程焓湿图 W 室外空气参数 N 室内设计参数 M 风机盘管处理室内的空气点 C 送风状态点 室内热湿比 风机盘管处理的热湿比 FC 新风处理到室内等焓点与机器露点的交点 其不承担室内冷负荷 承担一 部分湿负荷 1 风机盘管的选型 1 进风参数 新风直入式系统 风机盘管只处理回风 器进风参数就是室 内空气设计状态的干球温度和湿球温度 N t N wet t 2 所需的冷量 用所计算的冷负荷减去房间的新风负荷 将此差值 W 作为风机盘管所需的冷量 即 6 1 1 2 FWV WWN qhh 3 所需冷量 6 2 1 2 F V F NM q hh 按照给定的进水温度 进风温度 DB WB 所需的冷量和风量 从产品 样本中选定相符的风机盘管 2 新风机的选型 1 进风参数 由室外空气夏季空调计算干球温度和湿球温度 W t W wet t 2 所需风量 施工规范允许送风管有不大于 10 的漏风损失 因此所需风 量应由新风机各自承担的送风房间所需的总新风量加大 10 确定 V W q 3 所需冷量 6 1 2 WV WWN qhh 26 W N L C M 100 90 fc 3 4 所需机外余压 由算得的新风送风管路最不利管段总压力损失加大 10 确定 或按每米管长平均压力损失约为 5 10 乘最不利管段总长估算 Pa 按上述所需参数及给定的进水温度等条件 查产品样本可选定新风机型号 注 以上处理过程是在不考虑管道 设备温升或其保温性能很好时的得到 的近似设计计算过程 根据以上计算过程 可初步选取空气处理设备 6 2 2 风机盘管的选择计算 以标准层十层 A1 办公室为例 1 已知参数 房间的冷负荷为 15 506KW 湿负荷为 7 3kg h 室内空气计算温度 相对湿度 65 室外干球温度 34 5 室外湿球温度 27 9 26 N t w t 该房间室内人员 15 人 总新风量为 450 3 m h 其焓湿图如下 图 6 3 风机盘管处理焓湿图 查焓湿图可得 76 67kJ kg W h 58 85kJ kg LN hh 52 89kJ kg C h 2 新风量 450 3 m h 由冷量 选风机盘管型号 当风量和冷量不匹1 1 1 511981 663kW F 27 配时 且实际焓降 名义焓降 选型时按风量优先 查取样本选用上海通惠 开利空调设备有限公司生产的卧式暗装风机盘管得其型号为 42CL002 中速 风量 230 名义冷量 1 679kW 机组的全冷和显冷量均能满足要求 并且 3 m h 还有一部分富裕量 6 2 3 风机盘管的布置 风机盘管的布置与空调房间的使用性质和建筑形式有关 对于小型办公室 客房布置在进门的过道顶棚内 采用吊顶卧式暗装的形式 对于一层服务台房 消控中心等用