空调课程设计说明书

1、空调课程设计说明书环境与市政工程学院课程设计说明书题目：空调课程设计姓名：学号：专业：建筑环境与设备工程班级：09级1班课程设计成绩栏评阅成绩比例（）答辩成绩比例（）总评成绩指导教师签名2012 年?_月 1£01 设计目的22.设计原始资料22.1设计概况22.2室外设计参数223室内设计参数22.4 土建资料33空调方案34.空调负荷计算34.1夏季冷负荷计算34.2冬季热负荷计算843计算结果95风机盘管选型及计算106. 水力计算106.1冷冻水水力计算1062冷凝水水力计算117. 气流组织12参考文献131.设计目的培养学生运用通风与空气调节工程课程学习中所掌握的理论和技

2、术知 识解决实际工程问题，进一步其提高设计计算、制图、使用设计参考资料和规 范的能力。通过课程设计的训练，使学生掌握空调系统的设计原理和方法，巩 固所学理论知识，并运用这些知识解决实际工程问题。2.设计原始资料2.1设计概况设计地点：沈阳市设计题目：沈阳市中联建业别墅空气调节系统设计建筑概况：沈阳市中联建业别墅共四层，各层层高均为33米，窗高18米。 2.2室外设计参数按照暖通空调规范实施手册中规定的室外计算计算参数是按全年少数 时间不保证室内室内温湿度标准而制定的，查得沈阳市室外设计参数(见表 l-l)o表1-1室外设计参数夏季空调室外干球温度-C夏季空调室外湿球温度-C夏季空调日平均温度3

3、1.425.227.3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. 80599850采暖计算温度-c空调计算温度-c冬季平均风速m/s相对湿度大气压(Pa)-17-20.6269%10233323室内设计参数按照采暖通风与空气调节设计规范的规定，对于舒适性空调，所有房间 均采用表1-2所示室内设计参数。表1-2室内设计参数温度CC)相对湿度(%)夏季2460冬季20603空调方案本建筑为沈阳市中联建业别墅，房间主要使用功能为卧室、起居、活动室 等。空调方案若采用全部由集中空调机房输送处理后的空气进入建筑物去承担 热湿负荷，虽然可行，空气品质也更好，但是需要专门的设备机

4、房，而且风道 庞大、占用房间吊顶空间也较大，会降低建筑物的使用层高，而影响建筑物整 体的设计，因此考虑同时使用水系统以负担室内热湿负荷。针对本建筑的房间 使用功能和使用时间，末端采用风机盘管的空调方案。风机盘管釆用吊顶暗装 带下回风箱型。4.空调负荷计算空调负荷是指空调房间冷（热）负荷和湿负荷。空调房间冷（热）负荷、 湿负荷是确定空调系统送风量及空调设备容量的基本依据。室内冷热负荷、湿负荷的计算是以室外气象参数和室内要求保持的空气参 数为依据。4.1夏季冷负荷计算空调房间的得热量由下列各项得热量组成：1. 通过围护结构传入室内的热重；2. 透过外窗进入室内的太阳辐射热量；3. 人体散热量；4.

5、 照明散热量；5. 渗透空气带入室内的热量；确定房间计算冷负荷时，应根据上述各项得热量的种类和性质，以及房间 的蓄热特性，分别逐时计算，然后逐时叠加，找出综合最大值。房间散湿量由下列各项散湿量构成：1. 人体散湿量；2. 渗透空气带入室内的湿量；确定房间计算湿负荷时，应根据上述湿源的种类。选用不同的群集系数、 负荷系数和同时使用系数，分别逐时计算，然后逐时叠加，找出综合最大值。 冷负荷计算依据和公式：1. 外墙和屋面传热冷负荷计算公式：外墙或屋面传热形成的计算时刻冷负荷Q T (W),按下式计算：Q T =K F AtT §式中：F计算面积，单位就；一计算时刻，点钟；Tg 温度波的作

6、用时刻，即温度波作用于外墙或屋面外侧的时刻；AtT Y 作用时刻下，通过外墙或屋面的冷负荷计算温差，简称负荷温差，-Co 注：例如对于延迟时间为5小时的外墙,在确定16点房间的传热冷负荷时，应取 计算时刻T =16,时间延迟为C =5,作用时刻为TC =16-5=lle这是因为计算16 点钟外墙内表面由于温度波动形成的房间冷负荷是5小时之前作用于外墙外表 面温度波动产生的结果。当外墙或屋顶的衰减系数B <0.2时，可用日平均冷负荷Qpj代替各计算时 刻的冷负荷Qt：Qpj=KFAtpj式中： tpj负荷温差的日平均值，-Co2. 外窗的温差传热冷负荷通过外窗温差传热形成的计算时刻冷负荷Q

7、t按下式计算：QT=a-KFAtT式中：At T 计算时刻下的负荷温差，-C；K传热系数；a-窗框修正系数。3. 外窗太阳辐射冷负荷透过外窗的太阳辐射形成的计算时刻冷负荷Qt,应根据不同情况分别按 下列各式计算：a, 当外窗无任何遮阳设施时：QT=FtXg*JwT式中:Xg-窗的构造修正系数；Jw T 计算时刻下，透过无遮阳设施玻璃太阳辐射的冷负荷强度,W/m，。b, 当外窗只有内遮阳设施时Qt=F Xg Xz Jut式中：Xz内遮阳系数；Jn t 计算时刻下，透过有内遮阳设施玻璃太阳辐射的冷负荷强度;W/nf。c, 当外窗只有外遮阳板时Q t =F1 Jw t +(F-F1) Jw t 0

8、Xg式中：Fl窗口受到太阳照射时的直射面积，Jw T 0计算时刻下，透过无遮阳设施玻璃太阳散射辐射的冷负荷强度,、V/4 内围护结构的传热冷负荷a,相邻空间通风良好时当相邻空间通风良好时，内墙或间层楼板由于温差传热形成的冷负荷可按 下式估算：Q=K-F-(twp-tn)式中：twp夏季空气调节室外计算日平均温度，-C；5.人体冷负荷人体显热散热形成的计算时刻冷负荷Q t ,按下式计算：QT=(pnq式中：群体系数；n计算时刻空调房间内的总人数；ql名成年男子小时显热散热量，W；一计算时刻，h；一人员进入空调区的时刻，h；T T 从人员进入空调区的时刻算起到计算时刻的持续时间，h；Xt-t-t-

9、t时刻人体显热散热的冷负荷系数6. 灯光冷负荷照明设备散热形成的计算时刻冷负荷Q T,应根据灯具的种类和安装情况 分别按下列各式计算：白炽灯散热形成的冷负荷：Qt=d1-NXt-t镇流器在空调区之外的荧光灯Qt=d1-N-Xt-t镇流器装在空调区之内的荧光灯暗装在空调房间吊顶玻璃罩内的荧光灯Qt=hO n j N Xtt 式中：N照明设备的安装功率，W；nO考虑玻璃反射，顶棚内通风情况的系数，当荧光灯罩有小孔，利用自然通风散热于顶棚内时，取为0.5-0.6,荧光灯罩无通风孔时，视顶棚内通风情况 取为 0.6-0.8；nl同时使用系数，一般为0.5-0.8；一计算时刻，h；t.从开灯时刻算起到计

10、算时刻的时间，h；xt-t-t-t时刻灯具散热的冷负荷系数。&散湿量a,人体散湿和潜热冷负荷人体散湿量按下式计算：Dt=0.00 j(pnTg 式中：D散湿量，kg/h；群体系数；n-计算时刻空调区的总人数;g名成年男子的小时散湿量，g/h。4.2冬季热负荷计算热负荷的计算方法采用稳态传热的方法，以下为该法计算热负荷的具体过 程和步骤：1. 围护结构基本耗热量围护结构（外墙，外门，外窗）耗热量所利用的计算公式为：Q）= a eK* F* At式中：K为该围护结构的传热系数F为该围护结构的传热面积t为传热温差（仕室内计算温度5供暖室外计算温度饱）a温差修正系数。以下依次为围护结构的朝向、

11、风力和髙度修正说明：（1）朝向修正率叽：表不同朝向修正率朝向东、西北、西北、东北南西南、东南修正率-5%5%20%13%（2）风力附加率叫：由于沈阳市冬季室外平均风速V=2in/s,故取=0, 即不考虑风力附加。（3）高度附加率叭 楼层高度大于4m时,每高出lm附加2%,但总的附加率不应大于 15%o而且高度的附加应附加于房间各围护结构 基本耗热量和其他附加（修正）耗热量的总和上。（4）冷风渗透耗热量可采用百分数计算冷风渗透耗热量来计算冷风渗透耗热量。资料显示渗透 耗热量占围护结构总耗热量的百分率为30%。在本次设计中，假设建筑室内满足正压，因 此忽略冷风渗透耗热。2. 地面耗热量在工程上，一

12、般采用近似计算的方法，把地面沿外墙平行的方向分成四个 计算地带。计算公式为：Qjd=K-F-At非保温地面各地带的传热系数：第一地带：k=0.47W/（m,-°C）第二地带：k=0.23 W/（m,-*C）第三地带：k=0.12 W/（EC）第四地带：k=0.07 W/（mfC）。对于本次建筑，为舒适性空调，由于地面传 热系数非常小，故在本次设计中地面传热忽略不 计。3. 围护结构（屋顶）耗热量屋顶耗热量计算公式为：Q = cr KF* At式中：K为该围护结构的传热系数；F为该围护结构的传热面积；t为传热温差（M二室内计算温度供暖室外计算温度hv）；& 一温差修正系数。43

13、计算结果以一层1019房间为例，说明负荷计算过程如下：一层1019休息室：建筑面积20就，夏季室内设计温度2XC，夏季室内设计相对湿度60%,单位面积人数0.1 A/m人均新风30m3/h 人。将相应数据代入上述公式，可得该房间：夏季室内冷负荷1698W,夏季室内湿负荷l16kg/h,冬季室内空调热负荷 659W。房间编号见中联建业别墅空调平面图。风机盘管选型及计算以1019休息室为例来说明风机盘管选型及计算。经前述计算可知，该房间空调负荷计算结果如下表所示。室内参数室外参数室内总冷 负荷Q (KW)室内湿负荷(kg/h)温度C相对湿度温度c相对湿度246031.4641.71.16风机盘管承

14、担室内负荷。直接根据房间的总冷负荷来确定风机盘管承担的 冷量，即该房间的风机盘管承担的全热冷负荷为1. 7KWo有风机盘管样本资料根 据风机盘管承担的冷负荷来选择风机盘管的型号。选择FP-3. 5的风机盘管一台， 该型号额定为3KW,大于房间总冷负荷1. 7KW,满足要求。其他房间风机盘管型 号见平面图。5水力计算6.1冷冻水水力计算供回水管路设置为双管制，设计供回水管路坡度3%°。水系统的水力计算采用控制比摩阻的方法。根据建筑设备专业技术措施 相关内容，应将比摩阻控制在35-120Pa的范围之内。分别计算沿程阻力和局部 阻力，两者之和即为管道的总阻力。1. 沿程阻力Py"

15、巫(5-1)d 2单位沿程阻力(比摩阻):d 2 (5-2)式中：入一摩擦阻力系数，无因次量；1一直管断长度，m；d管道直径，m；P水的密度，1000kg/ m'。尺可通过图表査到，水力计算时单位比摩阻控制在200Pa/m500Pa/m之间，据流量和比摩阻査得管径，再由管径和流量由下式计算的实际流速：L=-r/2v4(5-3)实际流速：_L0.785 x 3600 x d(5-4)由流速v和管径d,流量L査得实际比摩阻从而计算出沿程阻力A匕：2. 局部阻力Pj = §(5-5)式中：APj 局部阻力，Pa；T 一局部阻力系数，无因次；v流速，m/s；P水的密度，1000kg/

16、 m'。局部阻力系数匚为各种阀门、管配件组成，査得局部阻力系数1后计算出 局部阻力。3. 管段总阻力(5-6)AP=APy+APj6. 2冷凝水水力计算风机盘管机组在运行时产生的冷凝水，必须及时排走，排放凝结水的管路 的系统设计中，应注意以下几点：1. 风机盘管凝结水盘的进水坡度不应小于0.01。其它水平支干管，沿水流 方向，应保持不小于0.003的坡度，且不允许有积水部位，本设计中采用0.005 的坡度。2. 冷凝水管道宜釆用聚乙烯塑料管或镀锌钢管，不宜采用焊接钢管。釆用 聚乙烯塑料管时，一般可以不加防止二次结露的保温层，但采用镀锌钢管时应 设置保温层；3. 冷凝水管的公称直径DN (mm), 一般情况下可以按照机组的冷负荷Q (KW),按照下列数据近似选定冷凝水管的公称直径：QW7KW,DN=20mm；Q=7.1-17. 6KW,DN=25mm；Q=17. 7-100KW,DN=32mm；Q=101-176KW,DN=40mm；Q=177-598KW,DN=50mm；Q=599-1055KW,DN=80mm；Q=1056-1512KW,DN=100mm；Q=1513-12462KW,QM12462KW,DN=125mm；DN二150mm。本设计的凝水管采用聚乙烯塑料管，可以不加防止二次结露的保温层，就 近排放至临近的卫生间下