空调工程课程设计说明书

1、 空调工程课程设计 目 录第一章 冷负荷的计算1第一节 广州市室外空调设计参数1第二节 室内空调主要设计参数1第三节 建筑参数1第四节 冷负荷计算1第二章 风量计算和负荷计算11第一节 一层风量和负荷计算11第二节 二三各层风量计算负荷计算12第三章 风管的选择和水力计算16第一节 一层风管计算及水力计算16第二节 二三各层新风风管计算及水力计算19第四章 水管的选择及水力计算22第一节 二三层客房水管管径的选择及水力计算22第五章 制冷站设计25第一节 设计参数25第二节 制冷压缩机和电动机选择26第三节 冷凝器的选择计算27第四节 空调冷却水系统设计30第五节 其它辅助设备的选择计算33第

2、六章 设备材料型号的选择35第一节 风盘35第二节 新风机组36参考文献38第一章 冷负荷的计算第一节 广州市室外空调设计参数城市名称站台位置海拔(m)广州北纬23°03东经113°196.6 季节主要参数大气压（KPa）室外计算干球温度（）室外计算湿球温度（）平均风速（m/s）夏季10132534.2 27.8 0.25冬季 -湿度：50% 0.15第2节 室内空调主要设计参数 室内空调设计参数 表1-1室内温度/°C相对湿度/新风量/m3/(h·人)夏季冬季夏季冬季休息室温度26电话教研室温度26办公室温度26厕所温度26会议室温度26营业大厅温度2

3、6业务洽谈室温度过堂温度第三节 建筑参数该大楼三、四楼层高3.5m，外墙为10号墙，屋顶类型为15号中色沥青膨胀珍珠岩（90mm），办公室窗为单层玻璃,1.5×1.8m2，卫生间窗户为1.2×1.5m2挂活动百叶窗帘，门为普通木门，1.5×2m2 第四节 冷负荷计算 为减少计算工作量，计算瞬时冷负荷按两小时一计一、1、通过围护结构传入的热量；（1）通过外围护结构的逐时冷负荷，按式（3-1）（3-3）计算： CLwq = KF twlq- （3-1） CLwm = KF twlm- （3-2） CLwc = KF twlc- （3-3）式中：CLwq外墙传热形成的逐

4、时冷负荷（W）； CLwm屋面传热形成的逐时冷负荷（W）； CLwc外窗传热形成的逐时冷负荷（W）； K外墙、屋面或外窗传热系数W/(m2·K)，可按空气调节附录29确定； F外墙、屋面或外窗传热面积（m2）； twlq外墙的逐时冷负荷计算温度（），可按 空气调节 附录210确定； twlm屋面的逐时冷负荷计算温度（），可按 空气调节 附录211确定； twlc外窗的逐时冷负荷计算温度（），可按 空气调节 附录212确定； 三层 屋顶冷负荷 表1-2计算时刻8:009:0010:0011:0012:0013:0014:00t-10111213141617K0.79F252CLQ199

5、0.82189.882388.962588.042787.123185.283384.36计算时刻15:0016:0017:0018:0019:0020:00t-192022232525K0.79F252CLQ3782.523981.64379.764578.8449774977表1-2 三层南外墙冷负荷 表1-3计算时刻8:009:0010:0011:0012:0013:0014:00t-6677777K0.98F191.32CLQ1124.96161124.96161312.45521312.45521312.45521312.45521312.4552计算时刻15:0016:0017:0

6、018:0019:0020:00t-777766K0.98F191.32CLQ1312.45521312.45521312.45521312.45521124.96161124.9616 三层北外墙冷负荷 表1-4计算时刻8:009:0010:0011:0012:0013:0014:00t-7788888K0.98F189.36CLQ1299.00961299.00961484.58241484.58241484.58241484.58241484.5824计算时刻15:0016:0017:0018:0019:0020:00t-888877K0.98F189.36CLQ1484.5824148

7、4.58241484.58241484.58241299.00961299.0096三层西外墙冷负荷 表1-5计算时刻8:009:0010:0011:0012:0013:0014:00t-10101111111111K0.98F93.6CLQ917.28917.281009.0081009.0081009.0081009.0081009.008计算时刻15:0016:0017:0018:0019:0020:00t-1111111099K0.98F93.6CLQ1009.0081009.0081009.008917.28825.552825.552 三层东外墙冷负荷 表1-6计算时刻8:009:

8、0010:0011:0012:0013:0014:00t-99910101010K0.98F106.08CLQ935.6256935.6256935.62561039.5841039.5841039.5841039.584计算时刻15:0016:0017:0018:0019:0020:00t-111111111110K0.98F106.08CLQ1143.54241143.54241143.54241143.54241143.54241039.584 三层窗户瞬时传热的负荷 表1-7计算时刻8:009:0010:0011:0012:0013:0014:00t-2.43.244.75.45.96

9、.3K5.7F103.8CLQ1419.9841893.3122366.642780.8023194.9643490.7943727.458计算时刻15:0016:0017:0018:0019:0020:00t-6.66.76.56.25.65K5.7F103.8CLQ3904.9563964.1223845.793668.2923313.2962958.3三层南窗日射负荷 表1-8计算时刻8:009:0010:0011:0012:0013:0014:00Jj.42587181889087F54Cs0.89Cn0.6CLQ1211.1121672.4882047.3562335.7162537

10、.5682595.242508.732计算时刻15:0016:0017:0018:0019:0020:00Jj.807053352319F54Cs0.89Cn0.6CLQ2306.882018.521528.3081009.26663.228547.884三层北窗日射负荷 表1-9计算时刻8:009:0010:0011:00012:0013:0014:00Jj.64707786919390F45Cs0.89Cn0.6CLQ1537.921682.11850.312066.582186.732234.792162.7计算时刻15:0016:0017:0018:0019:0020:00Jj.868

11、584693426F45Cs0.89Cn0.6CLQ2066.582042.552018.521658.07817.02624.78三层东窗日射负荷 表1-10计算时刻8:009:0010:0011:0012:0013:0014:00Jj.288307276207154141129F4.8Cs0.89Cn0.6CLQ738.2016786.9024707.4432530.5824394.7328361.4112330.6528计算时刻15:0016:0017:0018:0019:0020:00Jj.1159877554032F4.8Cs0.89Cn0.6CLQ294.768251.193619

12、7.3664140.976102.52882.0224汇总 表1-11计算时刻8:009:0010:0011:0012:0013:0014:00屋顶冷负荷7422.848165.1248907.4089649.69210391.97611876.54412618.828南外墙负荷1124.96161124.96161312.45521312.45521312.45521312.45521312.4552北外墙负荷1299.00961299.00961484.58241484.58241484.58241484.58241484.5824东外墙负荷935.6256935.6256935.6256

13、1039.5841039.5841039.5841039.584西外墙负荷917.28917.281009.0081009.0081009.0081009.0081009.008窗瞬时传热负荷1419.9841893.3122366.642780.8023194.9643490.7943727.458南窗日射1211.1121672.4882047.3562335.7162537.5682595.242508.732北窗日射1537.921682.11850.312066.582186.732234.792162.7东窗日射738.2016786.9024707.4432530.5824394

14、.7328361.4112330.6528总计16606.934418476.803220620.828422209.00223551.600425404.408826194.0004计算时刻15:0016:0017:0018:0019:0020:00屋顶冷负荷14103.39614845.6816330.24817072.53218557.118557.1南外墙1312.45521312.45521312.45521312.45521124.96161124.9616北外墙1484.58241484.58241484.58241484.58241299.00961299.0096东外墙114

15、3.54241143.54241143.54241143.54241143.54241039.584西外墙1009.0081009.0081009.008917.28825.552825.552窗传热负荷3904.9563964.1223845.793668.2923313.2962958.3南窗日射2306.882018.521528.3081009.26663.228547.884北窗日射2066.582042.552018.521658.07817.02624.78东窗日射294.768251.1936197.3664140.976102.52882.0224总计27626.168280

16、71.653628869.820428406.9927846.237627059.1936表1-12时间12:0014:0016:0018:0020:0022:0024:00tl31.431.231.331.632.132.633.1td1.7t，l31313131323233t，l-tn5555667k1.97F72.1LQ710710710710852528994六、外窗温差传热引起的冷负荷玻璃窗由温差引起的冷负荷计算公式：LQ=kF(t，l-tn)W （1-1）其中t，l是修正后的玻璃窗瞬时冷负荷计算温度用下式计算：t，l=（tl+td）k （1-2）查空气调节附录10在基准条件w=18

17、.6 W/(·)，n=8.72 W/(·) 下，单层玻璃窗的传热系数为5.94 W/(·)由表2-6知，全部玻璃窗的传热系数修正系数为1，由表2-4知k=1.0查空气调节附录15广州地区玻璃窗的地点修正td=1查表2-6知，单层金属框的传热系数修正值为1.0，则：K=5.94 W/(·)查表2-5，知12：00-24：00玻璃窗的逐时冷负荷计算温度tl值,代入上式即可计算出修正后的玻璃窗逐时冷负荷计算温度t，l和玻璃窗的逐时冷负荷LQ南外窗温差传热引起的冷负荷（单个×28） 表1-13时间12:0014:0016:0018:0020:0022:

18、0024:00tl30.831.932.231.629.928.427.2td1t，l31.832.933.232.630.929.428.2t，l-tn5.87.98.27.65.94.43.2k5.94F4.8LQ193822522338216716821255912 北外窗温差传热引起的冷负荷（单个×24） 表1-14时间12:0014:0016:0018:0020:0022:0024:00tl30.831.932.231.629.928.427.2td1t，l31.832.933.232.630.929.428.2t，l-tn5.87.98.27.65.94.43.2k5.9

19、4F4.8LQ193822522338216716821255912七、外窗日射得热引起的冷负荷玻璃窗有日射得热引起的冷负荷计算公式：LQf=F*CS*CN*Djmax*CL W (1-3)根据标准条件下是采用3厚，由表2-8中查得单层钢窗的有效面积系数CL=0.85。查表2-9，玻璃遮阳系数CS=0.83由表2-10查得玻璃窗挂浅色窗帘的内遮阳系数：Cn=0.6查表2-7得广州地区北纬23°8，日射得热系数最大值Djmax=146W/m2由于广州地区位于北纬27°30以南属于南区，则有附表2-4表12查取南区有内这样的玻璃窗逐时冷负荷系数CL,将各项代入上式即可计算出玻璃

20、窗日射的热引起的逐时冷负荷LQf,计算结果如下表： 南外窗日射得热引起的冷负荷（单个×28） 表1-15时间12:0014:0016:0018:0020:0022:0024:00CL0.870.740.540.540.120.110.10CS0.86CN0.6Djmax146F4.8LQf315268195195434036 北外窗日射得热引起的冷负荷 （单个×24） 表1-18时间12:0014:0016:0018:0020:0022:0024:00CL0.850.810.770.560.170.150.13CS0.86CN0.6Djmax134F4.8LQf282268

21、25618656.449.8438、 照明散热形成的冷负荷照明功率按每平米40w计算，则该楼总照明功率=40×542=21680w开灯时间为09:00-18:00，当明装荧光灯的镇流器装在空调房间内时灯罩隔热系数 照明散热形成的冷负荷（单层） 表1-16时间12:0014:0016:0018:0020:0022:0024:00CLQ0.930.940.950.960.37001.21.0 2168024195244552471524975962600九、人体散热引起的冷负荷办公室属轻度劳动，查表3-15室温为26时，成年男人散发的显热和潜热分别为qs =58W/人，qr =123W/

22、人。查表3-14办公室群集系数取设1个房间有5人，根据图纸的房间有34间，所以总共有170人，设在室内的总小时数为9个小时，由附录27查的人体显热散热冷负荷系数逐时值，按式（3-23）计算人体显热散热冷负荷，按式3-24计算人体潜热引起的冷负荷，计算结果见下表 人体散热形成的冷负荷 表1-17时间12:0014:0016:0018:0020:0022:0024:00CLQ0.62080.770.830.870.420.280.2qS58n1700.93569277567610797738512567183312319446194461944619446194461944619446合计2513

23、8272022705627423232972201321279一层各项冷负荷汇总表（单层） 表1-18时间12:0014:0016:0018:0020:0022:0024:00南外墙957.9854.31047.8929.914061616.21722.6东南外墙387393449505561561561东北外墙367372426479532532532北外墙1176117611761176141214121647西外墙40143649.13492.73544.840144691.75213南窗传热1550418016187041733613456100407296南窗日射2520214415

24、601560344320288北窗传热1550418016187041733613456100407296北窗日射2256214420481488451398344人体739795813824694 653630照明24195244552471524975962600总冷负荷67633720147313670153459523026425529 二层各项冷负荷汇总表（单层） 表1-19时间12:0014:0016:0018:0020:0022:0024:00南外墙613.2546.9 595.3731.59001034.61102.7东南外墙271275314354393393393东北外墙2

25、571661298335372372372北外墙710710710710852528994西外墙28092553.62444.22480.628093283.23648南窗传热1938022520233802167016820125509120南窗日射3150268019501950430400360北窗传热1550418016187041733613456100407296北窗日射2256214420481488451398344人体12569136011352813712116491100710640照明24195244552471524975962600总冷负荷8171489163886

26、878574257758400063427 三层各项冷负荷汇总表 表1-20时间12:0014:0016:0018:0020:0022:0024:00屋顶冷负荷280247387336962910852105979374南外墙613.2546.9 595.3731.59001034.61102.7东南外墙271275314354393393393东北外墙2571661298335372372372北外墙710710710710852528994西外墙28092553.62444.22480.628093283.23648南窗传热193802252023380216701682012550912

27、0南窗日射3150268019501950430400360北窗传热1550418016187041733613456100407296北窗日射2256214420481488451398344人体11840127851271612889109501034710002照明24195244552471524975962600总冷负荷83787930859521194548679114994343006 全楼总负荷汇总表表 表1-21时间12:0014:0016:0018:0020:0022:0024:00一层67633720147313670153459523026425529二层8171489

28、163886878574257758400063427三层83787930859521194548679114994343006总负荷23313425426225703425044317162112021371962由上表知该楼最大冷负荷出现在16时，其冷负荷为257034W，此即为该楼夏季室内实际冷负荷。分区冷负荷： 一层：Q冷=73136W二层：201-210号办公室冷负荷：Q冷=3.9×5.7/391×89163=5069W 211-213及215-217号办公室冷负荷：Q冷=3.9×5.4/391×89136=4801W 214号办公室冷负荷：Q

29、冷=4801×2=9602W三层：301-304及306-309号办公室冷负荷：Q冷=3.9×5.7/391×95211=5413W 305号冷负荷：Q冷=5413×2=10826W 310-312及314-316号办公室冷负荷：Q冷=3.9×5.4/391×95211=5128W313号办公室冷负荷：Q冷= 5128×2=10256W第二章 风量计算和负荷计算第一节 一层风量和负荷计算一层大厅夏季冷负荷LQ=73.136 KW，余湿量很小可忽略不计，室内设计参数t=26,=60%，查焓湿图iN=59 KJ/Kg广州地区室外

30、气象参数tWg=33.5,tWs=27.7,大气压力B=101325Pa，采用一次回风系统。空调过程如图2-10所示：(1) 计算室内热湿比=Q/W=73.136/0=(2) 确定送风状态点过点N作=的直线与=95%的等相对湿度线交于L点，可查得：NCLO100%95%WtL=19, iL=51.5 KJ/Kg取送风温差to=19，可得送风状态点O为：tO=19，iO=51.5 KJ/Kg (3) 计算所需要的送风量G=Q /( iN- iO)=73.136/(59-51.5) =9.8Kg/s =35280 Kg/h)图(4) 确定新风和回风的混合状态点 2-1一次回风系统焓湿确定新风量GW

31、 ：a：GW =人数×指标,指标按每人每小时不少于30m³新鲜空气GW1=30×5=150 m³/h ,=1.29Kg/m3 GW1'=150×1.29=193.5 Kg/hb:由总送风量的10%计算新风量GW2=10%G=3528Kg/h > GW1'所以新风量：GW=3528 Kg/h，一次回风量:=35280-3528=31752 Kg/h由GW/ G=( iC- iN) /( iW- iN) 得iC=GW/ G×( iW- iN)+ iN=0.1×(88-59)+59=64.51 KJ/Kg(5

32、) 求空调系统喷水室所需的冷量Q0=G(iC- iL)=9.8×(64.51-51.5)=127.5 KW(6)一次回风系统的蓄冷量分析室内冷负荷Q1=G(iN-iO)=9.8×(59-51.5)=73.5kw，新风冷负荷Q2=Gw(iw-iN)=3528/3600×(84.5-59)=25kw再热冷负荷Q3=G(i0-iL)=0 第二节 二三各层风量计算负荷计算 二层风量计算 采用风机盘管加独立新风系统1、 201-210号办公室 查空气调节附录2-1得广州地区室外气象参数tg=33.5ts=27.7室内设计参数tn=26 相对湿度60。在i-d图中得iN=59

33、kj/kg冷负荷Q=5069w=5.069kj余湿量W=0（1）确定机器露点L iL=iN=59kj/kg（2）确定O点 热湿比=Q/W=5.069/0=，过N点沿作直线与95等相对湿度线的交点即为O点，i=51.5kj/kg（3）计算送风量G G= Q/（iN-io）=5.069/(59-51.5)= 图2-4 焓湿图 0.68Kg/s=2448Kg/h （4）确定新风量GW ：a=人数×指标GW1=5×30=180m3/h,GW,=180×1.29=232.2kg/hb=GW =10G=0.1×2448=244.8kg/h>232.2kg/h所

34、以新风量GW =244.8kg/h （5）确定风机盘管处理后的M点 （io-iM）/（iL-iM）= GW/G 即（51.5-iM）/（59-iM）= 0.1得iM=50.7kj/kg （6）新风负担冷负荷Q新= GW （iW-iN）=244.8/3600×(84.5-59)=1.73kw 风机盘管负担冷量QFP=(G-Gw)（iN-iM）=（2448-244.8）/3600×（59-50.7)=5kw/s （7）风盘需水量：由Q=cmt得m=Q/ct =5/4.2×（12-7）=0.24kg/s2、211-213及215-217号办公室冷负荷：Q冷=4801W（

35、1）确定机器露点L iL=iN=59kj/kg（2）确定O点 热湿比=Q/W=5.069/0=，过N点沿作直线与95等相对湿度线的交点即为O点，i=51.5kj/kg（3）计算送风量G G= Q/（iN-io）=4.8/(59-51.5)= 0.64Kg/s=2304Kg/h （4）确定新风量GW ：a=人数×指标GW1=5×30=180m3/h,GW,=180×1.29=232.2kg/hb=GW =10G=0.1×2304=230.4kg/h<232.2kg/h所以新风量GW =232.2kg/h （5）确定风机盘管处理后的M点 （io-iM）

36、/（iL-iM）= GW/G 即（51.5-iM）/（59-iM）= 232.2/2304得iM=50.7kj/kg （6）新风负担冷负荷Q新= GW （iW-iN）=232.2/3600×(84.5-59)=1.6kw 风机盘管负担冷量QFP=(G-Gw)（iN-iM）=（2304-232.2）/3600×（59-50.7)=4.78kw /s （7） 风盘需水量：由Q=cmt得m=Q/ct =4.78/4.2×（12-7）=0.23kg/s3、214号办公室冷负荷：9602W（1）确定机器露点L iL=iN=59kj/kg（2）确定O点 热湿比=Q/W=5.0

37、69/0=，过N点沿作直线与95等相对湿度线的交点即为O点，i=51.5kj/kg（3）计算送风量G G=2304×2=4608Kg/h （4）确定新风量GW ：a=人数×指标GW1=5×30=180m3/h,GW,=180×1.29=232.2kg/hb=GW =10G=0.1×4608=460.8kg/h>232.2kg/h所以新风量GW =460.8kg/h （5）确定风机盘管处理后的M点 （io-iM）/（iL-iM）= GW/G 即（51.5-iM）/（59-iM）= 0.1得iM=50.7kj/kg （6）新风负担冷负荷Q新=

38、 GW （iW-iN）=460.8/3600×(84.5-59)=3.26kw 风机盘管负担冷量QFP=(G-Gw)（iN-iM）=（4608-460.8）/3600×（59-50.7)=9.56kw /s (7)风盘需水量：由Q=cmt得m=Q/ct =9.56/4.2×（12-7）=0.46kg/s三、三层办公室风量计算 采用风机盘管加独立新风系统1、301-304及306-309号办公室冷负荷：Q冷=3.9×5.7/391×95211=5413W（1）确定机器露点L iL=iN=59kj/kg（2）确定O点 热湿比=Q/W=5.069/0

39、=，过N点沿作直线与95等相对湿度线的交点即为O点，i=51.5kj/kg（3）计算送风量G G= Q/（iN-io）=5.413/(59-51.5)= 0.72Kg/s=2592Kg/h （4）确定新风量GW ：a=人数×指标GW1=5×30=180m3/h,GW,=180×1.29=232.2kg/hb=GW =10G=0.1×2592=259.2kg/h>232.2kg/h所以新风量GW =259.2kg/h （5）确定风机盘管处理后的M点 （io-iM）/（iL-iM）= GW/G 即（51.5-iM）/（59-iM）= 0.1得iM=50

40、.7kj/kg （6）新风负担冷负荷Q新= GW （iW-iN）=259.2/3600×(84.5-59)=1.8kw 风机盘管负担冷量QFP=(G-Gw)（iN-iM）=（2592-259.2）/3600×（59-50.7)=5.38kw /s （7） 风盘需水量：由Q=cmt得m=Q/ct =5.38/4.2×（12-7）=0.26kg/s2、305号冷负荷：Q冷=5413×2=10826W是301-304及306-309号办公室冷负荷得二倍，由二层可知冷负荷为之二倍时，新风负荷和风机盘管负荷也是它的二倍所以新风负担冷负荷Q新= 1.8×2

41、=3.6kw 风机盘管负担冷量QFP=5.38×2=10.76kw /s 风盘需水量=0.26×2=0.52kg/s3、310-312及314-316号办公室冷负荷：Q冷=3.9×5.4/391×95211=5128W（1）确定机器露点L iL=iN=59kj/kg（2）确定O点 热湿比=Q/W=5.069/0=，过N点沿作直线与95等相对湿度线的交点即为O点，i=51.5kj/kg（3）计算送风量G G= Q/（iN-io）=5.128/(59-51.5)= 0.68Kg/s=2448Kg/h （4）确定新风量GW ：a=人数×指标GW1=5

42、×30=180m3/h,GW,=180×1.29=232.2kg/hb=GW =10G=0.1×2448=244.8kg/h>232.2kg/h所以新风量GW =244.8kg/h （5）确定风机盘管处理后的M点 （io-iM）/（iL-iM）= GW/G 即（51.5-iM）/（59-iM）= 0.1得iM=50.7kj/kg （6）新风负担冷负荷Q新= GW （iW-iN）=244.8/3600×(84.5-59)=1.73kw 风机盘管负担冷量QFP=(G-Gw)（iN-iM）=（2448-244.8）/3600×（59-50.7)=5.1kw /s （7）风盘需水量：由Q=cmt得m=Q/ct =5.1/4.2×（12-7）=0.24kg/s4、313号办公室冷负荷：Q冷= 10256W是310-312及314-316号办公室冷负荷得而