培训文稿-风系统设计

1、主要提纲主要提纲 负荷计算与送风量的确定负荷计算与送风量的确定 空气管道的设计和阻力计算空气管道的设计和阻力计算 计算实习计算实习 中央空调学习提高篇 中央空调学习提高篇 负荷计算与送风量的确定 负荷计算与送风量的确定负荷计算与送风量的确定 中央空调学习提高篇 建筑物制冷系统总冷负荷建筑物制冷系统总冷负荷 总冷负荷应包括总冷负荷应包括 根据各房间不同 使用时间、空调 系统的不同类型 和调节方式，按 照各房间逐时冷 负荷计算得到的 综合最大值 新风负荷风机、风管、水 管、冷水管及水 箱温升引起的附 加冷负荷，可考 虑乘以系数1.1 1.2 负荷计算与送风量的确定 中央空调学习提高篇 新风冷负荷：

2、 Q = GW（i W - i N） 新风负荷 （kW） QGW 新风量 （kg/s） （i W - i N） 室外、室内空气焓 （kJ/kg） 负荷计算与送风量的确定 中央空调学习提高篇 序 号 名称面积 每人新风量 (m3/h.人) 人员密度 (m2/人) 外气温度 () 相对湿度 (%) 外气焓值 (kJ/kg) 室内温度 () 相对湿度 (%) 室内焓值 (kJ/kg) 比体积 (m3/kg) 新风负荷 (kW) 1房间1100305357099.82650530.86 2房间2100306357099.82650530.86 3房间3100305347095.22650530.86

3、4房间4100305357099.8255050.40.86 新风冷负荷计算练习: 负荷计算与送风量的确定 中央空调学习提高篇 新风冷负荷计算练习: 序 号 名称面积 每人新风量 (m3/h.人) 人员密度 (m2/人) 外气温度 () 相对湿度 (%) 外气焓值 (kJ/kg) 室内温度 () 相对湿度 (%) 室内焓值 (kJ/kg) 比体积 (m3/kg) 新风负荷 (kW) 比率 1房间1100305357099.82650530.869.071 2房间2100306357099.82650530.867.560.83 3房间3100305347095.22650530.868.180

4、.9 4房间4100305357099.8255050.40.869.571.06 负荷计算与送风量的确定 中央空调学习提高篇 夏季送风状态和送风量 在i-d图上找出室内空气状态点N 根据计算出的室内显冷负荷qS(kW) 和潜热负荷qL (kW)计算显热比SHF： SHF=qS/(qS + qL) 通过N点画出SHF线 根据室温允许波动范围（即恒 温精度）查取送风温差，求出 送风温度to，画to等温线与SHF 线的交点O即为送风状态点 计算送风量G (kg/s) G=Q/(iN-iO)=qS/1.01(tN-tO) 负荷计算与送风量的确定 中央空调学习提高篇 送风温差和换气次数 室温允许波动范

5、围送风温差（）换气次数（1/h） 0.10.22315020 0.5368 1.06105 1 15 一般制冷时t=812，取：t=10 负荷计算与送风量的确定 中央空调学习提高篇 举例： 已知： 室内条件：26DB，RH50% qS=14.8kW；qL=3.7kW 计算： 1、显热比SHF 2、确定夏季送风状态点 2、送风量（CMH） 负荷计算与送风量的确定 中央空调学习提高篇 空调房间送风量的确定 53kJ/kg N O T=10.5 39.5kJ/kg SHF=0.8 中央空调学习提高篇 送风量计算： 利用公式：G=Q / ( iN iO ) G=qS / 1.01 ( tN-tO )

6、G = 1.01(26 -15.5) 14.8 0.83 3600=4170CMH G = 53 - 39.5 18.5 0.83 3600=4100CMH 负荷计算与送风量的确定 中央空调学习提高篇 以新风与一次回风混合的全空气系统 为例，说明如何计算： O O N CW LO SHF 已知条件： 室内条件：26DB，RH50% 室外条件：33DB，RH80% qS=14.8kW；qL=3.7kW 新风取入量10% 计算： 1、混合点参数 2、空调机必要制冷能力 表冷器 再热器 负荷计算与送风量的确定 中央空调学习提高篇 空调房间送风量的确定 53kJ/kg 99.5kJ/kg W T=10

7、.5 39.5kJ/kg SHF=0.8 N 26.7 57kJ/kg C O 中央空调学习提高篇 混合点C的确定: tC K tW +（1-K） tN iC K iW +（1-K） iN K=0.1，即：新风取入量为10% 负荷计算与送风量的确定 中央空调学习提高篇 空调机的必要制冷量： QC = G（i C - i O） 必要制冷量 （kW） QCG 送风量 （kg/s） （i C - i O） 吸入口、吹出口空气焓（kJ/kg） 负荷计算与送风量的确定 空气管道的设计和阻力计算空气管道的设计和阻力计算 目的：传输既定的空气量以满足空目的：传输既定的空气量以满足空 调房间的送风量、回风量和

8、排风量调房间的送风量、回风量和排风量 要求。要求。 空气管道的设计和阻力计算 中央空调学习提高篇 低速系统空气管道内风速低速系统空气管道内风速 管道部位管道部位住宅住宅公共建筑公共建筑工厂工厂 风机吸入 口 推荐风速(m/s) 3.53.54 45 5 最大风速(m/s)4.54.55 57 7 风机出口推荐风速(m/s) 5 5 8 86.5 6.5 10 108 8 12 12 最大风速(m/s)8.58.57.5 7.5 11 118.5 8.5 14 14 主风道推荐风速(m/s) 3.5 3.5 4.5 4.55 5 6.5 6.56 6 9 9 最大风速(m/s)4 4 6 65.

9、5 5.5 8 86.5 6.5 11 11 支风道推荐风速(m/s) 3 33 3 4.5 4.54 4 5 5 最大风速(m/s)3.5 3.5 5 54 4 6.5 6.55 5 9 9 支管接出 的风管 推荐风速(m/s) 2.52.53 3 3.5 3.54 4 最大风速(m/s)3.25 3.25 4 44 4 6 65 5 8 8 空气管道的设计和阻力计算 中央空调学习提高篇 低速系统空气管道内风速低速系统空气管道内风速 室内允许噪声 dB（A） 主管风速 （m/s） 支管风速 （m/s） 新风入口风速 （m/s） 25353423 355047233.5 5065692544.

10、5 6585812585 空气管道的设计和阻力计算 中央空调学习提高篇 矩形风管的规格矩形风管的规格 边长AB (mm) B 12016020025032040050063080010001250 A 120 160 200 220 250 320 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 空气管道的设计和阻力计算 中央空调学习提高篇 风管总阻力沿程阻力风管总阻力沿程阻力 R RL L(Pa)(Pa) 局部阻力局部阻力 p(Pa)p(Pa) P（Pa） 风管内空气流速（m/s） 风管总阻力风管总阻力（PaPa） （RL） + （） v2 2 空气密度（Kg/m3）

11、 局部阻力系数 比摩阻（Pa/m）风管管长（m） 风管阻力的确定风管阻力的确定 应选择系统最不利环路进行计算 利用“风管之摩擦阻力图”确定直风管的比摩阻R 利用“空调设计手册”中的的图表查得风管配件（如弯头、三通和 风阀等）的局部阻力系数 机器设备的局部阻力可从产品样本中查得 风管压力损失值的估算法风管压力损失值的估算法 空气管道的设计和阻力计算 中央空调学习提高篇 风管压力损失值的简略估算法风管压力损失值的简略估算法: P=Pm l (1+k)+Ps 单位长度风管的摩擦阻力损失单位长度风管的摩擦阻力损失 （Pa/m） 局部阻力损失与摩擦阻力损失的比值局部阻力损失与摩擦阻力损失的比值 弯头三通

12、少时，取弯头三通少时，取k=1.02.0 弯头三通多时，取弯头三通多时，取k=3.05.0 过滤器、表冷器等空调装过滤器、表冷器等空调装 置的压力损失之和置的压力损失之和 （Pa） 到最远端送风口的送风管总长到最远端送风口的送风管总长+到最到最 远回风口的回风管总长度远回风口的回风管总长度 （m） 空气管道的设计和阻力计算 中央空调学习提高篇 空气管道的传热损失空气管道的传热损失 由于管道内外存在温差，有时需要估算通由于管道内外存在温差，有时需要估算通 过管内、外温差传热使空气温度升高或降过管内、外温差传热使空气温度升高或降 低的程度。低的程度。 空气管道的设计和阻力计算 中央空调学习提高篇

13、在管内、外有温差条件下，空气通过时所产生的在管内、外有温差条件下，空气通过时所产生的 温升（降）可用下式计算温升（降）可用下式计算: Lcp (t)=KF (tDW - tDN) 风量风量 （m3/s） 空气密度，一空气密度，一 般取般取1.2kg/m3 空气比热，一般空气比热，一般 取取1.01kJ/kg 空气温升（降）空气温升（降） 管道表面积管道表面积 m2 风管壁传热系数风管壁传热系数 W/（m2) 管外空气管外空气 温度温度 管内空气管内空气 温度温度 空气管道的设计和阻力计算 中央空调学习提高篇 空气管道的漏风量空气管道的漏风量 漏风量与管道加工的方法和质量有关。漏风量与管道加工的

14、方法和质量有关。 空气管道的设计和阻力计算 中央空调学习提高篇 金属风管制作的规定金属风管制作的规定 板材的拼接咬口和圆形风管的闭合咬口 可采用单咬口； 矩形风管或配件的四角组合可采用转角 咬口、联合角咬口、按扣式咬口； 圆形弯管的组合可采用立咬口； 风管各管段间的连接应采用可拆卸的形 式，管段长度宜为1.84m。 空气管道的设计和阻力计算 中央空调学习提高篇 美国采暖、制冷和空调工程师协会（美国采暖、制冷和空调工程师协会（ASHRAE）提提 出下列计算单位面积空气管道的漏风量经验式出下列计算单位面积空气管道的漏风量经验式: L = A CL P n 漏风量（漏风量（m3/minm2） A=0

15、.000728管道内部和外部的静压差管道内部和外部的静压差 Pa 管道漏风分级管道漏风分级n=0.65 矩形风管 预计漏风分级值 （CL） 经封堵的未经封堵的 P250Pa1248 （12110） 250P2500Pa648 （12110） 空气管道的设计和阻力计算 中央空调学习提高篇 例：风管单位面积允许漏风量例：风管单位面积允许漏风量 国家标准中的规定（单位：单位：m3/hm2） 系统类别 工作压力（Pa） 低压系统低压系统中压系统高压系统 500Pa500Pa且1500Pa1500Pa 1002.11 2003.31 3004.30 4005.19 5006.00 强度要求一般一般局部增

16、强特殊加固 密封要求 咬口缝及连接处无咬口缝及连接处无 孔洞及缝隙孔洞及缝隙 连接面及四角咬缝处增 加密封措施 所有咬缝连接面及 固定件四周采取密 封措施 使用范围 一般空调及排气等一般空调及排气等 系统系统 1000级及以下空气净 化、排烟、除尘系统 1000级以上空气净 化、气力输送、生 物工程等系统 空气管道的设计和阻力计算 中央空调学习提高篇 通风机的选定通风机的选定 离心式通风机离心式通风机，分前曲式、后曲式和径 向式叶片等类型，空调系统中主要采用。 轴流式通风机轴流式通风机一般具有风量大、风压小 的特点。用于冷却塔风机、一般通风换 气、纺织厂通风等。 贯流式通风机贯流式通风机多用于

17、小型空调器和空气 幕。 空气管道的设计和阻力计算 中央空调学习提高篇 风压功率效率 风量风量 风机的性能曲线 空气管道的设计和阻力计算 中央空调学习提高篇 风压功率效率 风量风量 风机的性能曲线 空气管道的设计和阻力计算 中央空调学习提高篇 通风机的效率通风机的效率 通风机的总效率（亦称为全压效率）是通风 机的输出功率与净输入功率（轴功率）之比。 t = Pt L / Ns 通风机的总压头通风机的总压头 (Pa) 通风机的风量通风机的风量 (m3/s)输入的轴功率输入的轴功率 (W) 空气管道的设计和阻力计算 中央空调学习提高篇 配用电机的功率配用电机的功率（W）： Np = Pt L m/

18、(tc ) 通风机的总压头通风机的总压头 (Pa)通风机的风量通风机的风量 (m3/s) 电机容量安全系数电机容量安全系数 Np0.5kW时，时，m=1.5 Np=1.0 2.0kW时，时，m=1.3 Np5.0kW时，时， m= 1.15 机械传动效率机械传动效率 电机直联传动电机直联传动c=1.0 联轴器直联传动联轴器直联传动c=0.98 三角皮带传动三角皮带传动c=0.92 全压效率全压效率 空气管道的设计和阻力计算 中央空调学习提高篇 通风机的温升通风机的温升（）： t = Pt/(121212) 通风机的总压头通风机的总压头 (Pa) 通风机位置修正系数通风机位置修正系数 当电动机在空气流内时，当电动机在空气流内时，=1.0 当电动机在空气流外时，当电动机在空气流外时，=2 电动机效率电动机效率 一般取一般取2=0.80.9 全压效率全压效率 空气管道的设计和阻力计算 中央空调学习提高篇 中央空调学习提高篇 常用气流组织的方式 上送下回方式 上送上回方式 下送上回方式 中部送风方式 中央空调学习提高篇 空调房间送风量的确定 侧面送风的计算： 侧送风口的形式 侧送风口的设计 中央空调学习提高篇 空调房间送风量的确定 侧送风口的形式： 格栅送风口 单层百叶送风口 双层百叶送风口