课程设计重庆市某公司办公楼空调及冷热源工程

1、重庆市某公司办公楼空调及冷热源工程设计说明书一空调设计（以三楼15号房为例）（1）热负荷已知参数：外表面h=23.26w/(夏)，h=18.56 w/（冬） 内表面h=8.72 w/ 冬季：室内18，40% 室外2，82% 夏季：室内26，60% 室外（干）（湿）北外墙Fb Kb =1/（1/18.56+0.02/0.93+0.04/0.04+0.02/0.93+0.2/0.69+0.02/0.93+1/8.72） =0.657 w/Qb 北外窗Fbc =1.51.5=2.25 K bc w/故Q bc = K bc Fbc (tn-tw)a=126W冷风渗透耗热量（采用换气次数法）Vn=（3

2、.9-0.125）4.6=3 ,nk=1/4,w=1.34,cp=1Qbc =1/41(18-2)=南内墙2.1=10.98屋面冬季总热负荷Q1= Qb +Q bc +Qbc +Qn=678.09 W（2）冷负荷已知屋面逐时温差0:301:302:303:304:305:306:307:3010101010111214158:309:3010:3011:3012:3013:3014:3015:30161819191919191816:3017:3018:3019:3020:3021:3022:3023:301817161514131211外墙逐时温差0:301:302:303:304:305:

3、306:307:30555566678:309:3010:3011:3012:3013:3014:3015:3088991010101016:3017:3018:3019:3020:3021:3022:3023:30109987766外窗逐时温差0:301:302:303:304:305:306:307:30544433448:309:3010:3011:3012:3013:3014:3015:305678899916:3017:3018:3019:3020:3021:3022:3023:3096877655屋面K=1/(1/23.26+0.02/0.93+0.05/0.04+0.02/0.9

4、3+0.1/1.94+0.02/0.93+1/8.72)F=16.17屋面逐时冷负荷Qwl0:301:302:303:304:305:306:307:308:309:3010:3011:3012:3013:3014:3015:3016:3017:3018:3019:3020:3021:3022:3023:30外墙K=93+0.04/0.04+0.02/0.93+0.2/0.69+0.02/0.93+1/8.92)F=10.62外墙逐时冷负荷Qql0:301:302:303:304:305:306:307:308:309:3010:3011:3012:3013:3014:3015:30516:3

5、017:3018:3019:3020:3021:3022:3023:30外窗K=3.5，F=2.25外窗逐时传热冷负荷Qcc0:301:302:303:304:305:306:307:308:309:3010:3011:3012:3013:3014:3015:3016:3017:3018:3019:3020:3021:3022:3023:30冷负荷强度Jz0:301:302:303:304:305:306:307:30171412109651718:309:3010:3011:3012:3013:3014:3015:30759110511512112412311716:3017:3018:30

6、19:3020:3021:3022:3023:30107106964736302420外窗逐时日射冷负荷Qcs0:301:302:303:304:305:306:307:3098:309:3010:3011:3012:3013:3014:3015:3016:3017:3018:3019:3020:3021:3022:3023:30南内墙F=10.98，K=1.56，twp=32.5，tls=1,tn=26(32照明散热（取一盏36W荧光灯，镇流器4W）人体散热n=2 ,n=0.93,q=134W/人Qr=nn人体冷负荷系数18:3019:3020:3021:3022:3023:300:301:

7、302:303:304:305:306:30人体与照明冷负荷0:301:302:303:304:305:306:307:301648:309:3010:3011:3012:3013:3014:3015:3016:3017:3018:3019:3020:3021:3022:3023:30夏季总冷负荷0:301:302:303:304:305:306:307:305698:309:3010:3011:3012:3013:3014:3015:3016:3017:3018:3019:3020:3021:3022:3023:30（3）人体湿负荷按照室内人数2人，n=0.93,查表w=109W/人W=nn

8、W人员在室内的可能性0:30-7:308:30-17:3018:30-23:3070%50%70%湿负荷0:30-7:308:30-17:3018:30-23:30可总结该房间选型所需最大计算值如下冷负荷热负荷湿负荷653678142本建筑各房间的冷热湿负荷汇总如下房间号冷负荷湿负荷热负荷一层1124922990527921012649292961二层36576109250041272264413512722644136134829216247614519582036895315637191470423881三层10950100858111171101191612104868447136531

9、4279014815637161565314267816113563567171578405600181388638421910924368982012026365621106310188022120263656231289101795（4）风量及冷量计算利用焓湿图可计算各房间的风量及冷量举例如下图所示1，2号房间4号房间10号房间根据如下公式：一次回风：送风量 G =Q/（in-i。）回风量 Gh=G-Gw新风比 m =Gw/G100%需冷量 Qo=G(ic-il)新风负荷 Qw =Gw(iw-in)风机盘管加独立新风:送风量 G =Q/（in-i。）风机盘管风量 Gf =G-Gw新风机组需

10、冷量 Qw =Gw(iw-il)风机盘管需冷量 Qf =Gf(in-im)各房间的风量及冷量可计算汇总如下表房间号热湿比kJ/kg送风量kg/s新风量m3/h一次回风系统制冷量W一层11504819942215960新风比m送风量m3/h回风量m3/h房间号热湿比kJ/kg送风量kg/s新风量m3/h新风机组制冷量W风机盘管制冷量WN点L点二层330041205120660796081209120房间号W点L点O点新风比m送风量m3/h回风量m3/h二层3456789房间号热湿比kJ/kg送风量kg/s新风量m3/h新风机组制冷量W风机盘管制冷量WN点L点三层10501160126051330

11、1430153016601760186019302060215022602360房间号W点L点O点新风比m送风量m3/h回风量m3/h三层10111213214151617181920212223结合冷湿负荷量及该建筑的结构形式，从能源节省与适合控制方面考虑，可知该建筑一层应选择集中供冷和通风的形式，即集中式空调系统与全面通风系统；而二楼应采用半集中式空调系统与各房间分别全面通风；三楼与二楼相同。(1)空调处理方案 一楼两个房间采用一次回风集中式供冷系统，处理过程如图所示处理过程 W+NCLON 二三楼的房间分别安装风机盘管及集中安装新风系统，组成半集中式空调系统，处理过程如图所示处理过程如下

12、ONWL NL(2)设备选择i-d图工况分析如上所示。利用各房间冷量及风量可选择各房间空调设备如下一楼吊装式空调机选型生产厂商产品名称产品型号冷量（kw）热量（kw）青岛同和空调设备股份卧式吊顶循环风机组BFP-7WD风量（m3h）设备安装尺寸（长）（mm）设备安装尺寸（宽）（mm）设备安装尺寸（高）（mm）700020501000600设备种类机组安装方式风机安装方式机组外形机组工况噪音（dB（A）吊装式空气处理机暗装抽吸式卧式回风61二三楼生产厂商设备种类产品型号制冷量（高速、总冷）（w）制冷量（高速、显冷）（w）制冷量（中速、全冷）（w）3号上海开乐暖通（集团）公司立式暗装FP-25LA

13、1395004号上海通惠-开利空调设备卧式暗装42CMX002192005号上海通惠-开利空调设备卧式暗装42CMX002192006号上海通惠-开利空调设备卧式暗装42CMX002192007号江苏省宜兴市空调设备厂立式暗装FP-16ML720008号上海新晃空调设备立式明装SL-200B1500115009号上海新晃空调设备卡式吸顶式CP-300B23501735010号北京弘电英宸制冷设备有限责任公司卧式明装1500127511号上海新晃空调设备卡式吸顶式CP-200上海新晃空调设备卡式吸顶式CP-200北京弘电英宸制冷设备有限责任公司

14、立式明装1500127514号北京弘电英宸制冷设备有限责任公司立式明装1500127515号清华同方人工环境卧式暗装1440128916号北京振兴华龙制冷设备工程集团卧式暗装22201609188717号北京振兴华龙制冷设备工程集团卧式暗装22201609188718号北京振兴华龙制冷设备工程集团卧式暗装22201609188719号北京弘电英宸制冷设备有限责任公司卧式明装1500127520号北京振兴华龙制冷设备工程集团卧式暗装22201609188721号北京振兴华龙制冷设备工程集团卡式吸顶式19451385165322号北京振兴华龙制冷设备工程集团卧式暗装22201609188723号北

15、京振兴华龙制冷设备工程集团卧式暗装222016091887制冷量（中速、显冷）（w）制冷量（低速、总冷）（w）制冷量（低速、显冷）（w）送风量（高速）（mh）送风量（低速）（mh）送风量（中速）（mh）制热量（低速）（w）制热量（高速）（w）制热量（中速）（w）0260918012108205210410250320326004102503203260041025032032600160096012801080003101700273005102650375011253001952401912255021680360180027700360180027701125300195240191225

16、502168112530019524019122550216811532501602051784244020761335159811264402303002691376831401335159811264402303002691376831401335159811264402303002691376831401125300195240191225502168133515981126440230300269137683140116313629283722002702064344027861335159811264402303002691376831401335159811264402303002

17、69137683140电机输入功率（w）设备安装尺寸（宽）（mm）设备安装尺寸（长）（mm）噪声（高速）（dB（A）245217179555274696903727469690372746969037160235253042326101049011203730578324909203349092033302353230235323751853834394558544239455854423945585442305783239455854423059062636394558544239455854424.空调、通风系统布置如图一楼通风系统设置如图 二楼通风系统设置如图 三楼通风系统设置如图5.空

18、调、通风房间的气流组织设计 依照本建筑使用的是全面送风的形式，为使气流分布均匀，可知一楼使用散流器从上往下送风较为合适，可使工作区处于送风的回流区，能够满足区域温差的要求；而二三楼送风空间都属于小区域，无需使用散流器，侧送风的形式更为合适。而气流组织形式，一楼使用上送上回式，二三楼使用的是上送风的形式，利用房间的缝隙和出口作为回风的途径。送风口布置如上图所示。根据各层新风量及安装要求可选定新风机组如下：根据新风量及新风制冷量：楼层新风量新风制冷量218001704437008062新风机组选择如下：一楼新风机组新风机组选型生产厂商产地产品名称产品型号产品商标冷量（kw）热量（kw）北京市舒特建

19、筑科技有限责任公司北京吊顶式暗装空调机组19风量（m3h）水量（m3h）设备安装尺寸（长）（mm）设备安装尺寸（宽）（mm）设备安装尺寸（高）（mm）经销商设备种类15008001040620新风空气处理机组机组安装方式风机安装方式机组外形机组工况供冷进风干球温度（）供冷进风湿球温度（）供热进风干球温度（）暗装抽吸式新风3428-4余压（Pa）噪音（dB（A）水阻力（mH2O）机组电功率（kw）配套风机型号配套风机台数（台）配套风机功率（kw）1601回风机组生产厂商产地产品名称产品型号产品商标冷量（kw）热量（kw）青岛同和空调设备股份山东卧式吊顶循环风机组BFPX-2BD风量（m3h）水量

20、（m3h）设备安装尺寸（长）（mm）设备安装尺寸（宽）（mm）设备安装尺寸（高）（mm）200012001000400二楼生产厂商产地产品名称产品型号产品商标冷量（kw）热量（kw）青岛同和空调设备股份山东卧式吊顶新风机组BFP-2WD风量（m3h）水量（m3h）设备安装尺寸（长）（mm）设备安装尺寸（宽）（mm）设备安装尺寸（高）（mm）经销商设备种类200010001000500新风空气处理机组机组安装方式风机安装方式机组外形机组工况供冷进风干球温度（）供冷进风湿球温度（）供热进风干球温度（）暗装抽吸式卧式新风2926余压（Pa）噪音（dB（A）水阻力（mH2O）机组电功率（kw）配套风机

21、型号配套风机台数（台）配套风机功率（kw）285551三楼生产厂商产地产品名称产品型号产品商标冷量（kw）热量（kw）北京市舒特建筑科技有限责任公司北京超薄型吊顶式暗装空调机组ZKDX1-D4风量（m3h）水量（m3h）设备安装尺寸（长）（mm）设备安装尺寸（宽）（mm）设备安装尺寸（高）（mm）经销商设备种类10001000970490新风空气处理机组机组安装方式风机安装方式机组外形机组工况供冷进风干球温度（）供冷进风湿球温度（）供热进风干球温度（）暗装抽吸式新风3428-4冷水进口温度（）热水进口温度（）余压（Pa）噪音（dB（A）水阻力（mH2O）机组电功率（kw）配套风机型号150散流

22、器选型一楼生产厂商产地产品名称产品型号规格尺寸（长）（mm）规格尺寸（宽）（mm）北京青云航空仪表公司北京防火风口FFH-15500400二三楼生产厂商产地产品名称产品型号规格尺寸（长）（mm）规格尺寸（宽）（mm）北京市舒特建筑科技有限责任公司北京条缝形风口GZ134544参考下表：低速风管内风速参考（m/s）室内允许噪声级dB（A）主管风速支管风速25353423550472350656925658581258由各楼层风管布置图可得最不利环路的各管段水力计算如下一楼一楼风管水力计算 编号风量m3/h管宽mm管高mm管长mv(m/s)R(Pa/m)Py(Pa)Pj(Pa)Py+Pj(Pa)1

23、601008015621201601001563300250150210124420300150156554035015015666003501502101276603501502101281200400160315189126040016042024可知，最不利环路总阻力P1=92Pa，所选型新风机组余压为160Pa，显然符合。二楼二楼风管水力计算编号风量m3/h管宽mm管高mm管长mv(m/s)R(Pa/m)Py(Pa)Pj(Pa)Py+Pj(Pa)11501501002101223002001008404833302001006303644802501007354256002501206

24、30366720250150315187780250150315188900300150840489186060020021012270最不利环路总阻力为270，符合BFP-2WD新风机组285Pa的余压。三楼风管水力计算编号风量m3/h管宽mm管高mm管长mv(m/s)R(Pa/m)Py(Pa)Pj(Pa)Py+Pj(Pa)1501007031518211015010042024317015010031518420015010021012523020012021012626020012021012732020012015683802501502101294402501502101210470

25、300200156最不利环路总阻力P3=132Pa，比所选ZKDX1-D4型新风机组余压150Pa小，符合。见上面通风管路设计图二冷热源及水系统设计 各楼层冷热负荷总结如下（设计负荷=计算负荷*同时系数0.9）冷负荷 kw设计冷负荷 kw热负荷 kw设计热负荷 kw一楼二楼三楼总和副楼300270150135全部冷源主机:本建筑空气调节冷负荷为321KW，不大于528KW，故只需使用一台冷水机组。根据下表制冷量范围，本水冷电动压缩式冷水机组的机型应选择螺杆式冷水机组。冷水机组机型 冷量范围（kw） 参考价格（元/kcal/h）往复活塞式 116螺杆式 116700离心式 700考虑到设计冷负荷

26、大小以及机房尺寸（6.2m*6.2m），可选择往复式冷水机组如下生产厂商产地产品名称产品型号产品商标制冷量（kw）冷冻水流量（m3h）大连龙头冷冻机厂辽宁LSZ系列冷水机组LSZ300乘凉山33654整机长（mm）整机宽（mm）整机高（mm）设备种类动力类型冷却方式制冷方式经销商301011001710水冷式冷水机组电力式水冷式蒸汽压缩式制冷冷冻水压力损失（Mpa）冷冻水接管口径DN（mm）冷冻水侧最大工作压力（Mpa）冷却水流量（m3h）冷却水压力损失（Mpa）冷却水接管口径DN（mm）冷却水侧最大工作压力（Mpa）压缩机类型20螺杆式制冷压缩机压缩机型号压缩机数量压缩机能量控制（）制冷剂名

27、称制冷剂加注量（kg）冷冻机油名称冷冻机油加注量（kg）保护装置6RJ-401366-100R22723GS高压、低压、油压差、电机异常、低水温、断水热源主机：本建筑采用燃油、燃气热水锅炉。 参照设计热负荷及机房实际情况，可选用北京西狄亚暖通设备的E174（C）型高效模块常压热水锅炉，参数如下如下是锅炉的外形及接管图热水锅炉和空调水系统之间通过板式换热器相连，如图所示：（1）划分空调冷热水系统 按具体使用情况分类，可将一楼二楼划分为一个区域，属于日常工作区；三楼可单独分为一个区域，属于生活休息区。划分图简要如下：（2）空调冷热水系统水力计算取总干管，立管，水平干管的假定流速分别为0.9m/s、

28、0.7m/s、0.5m/s。由冷冻水的质量流量： M=Q/Ct （C=4.18KJ/Kg*, t=12-7=5)根据前面的负荷计算，可计算如下：主楼制冷量一楼35902二楼18704三楼14462总和69068主要干管水力计算管段冷负荷/Q供回水温差/t水的比容/C水的密度流量/G(m3/s)冷水机组至1510001至2510002至351000水平干管451000水平干管551000水平干管651000长度/l假定流速/v计算截面积/S计算管径/D水管管径/D冷水机组至118351至2302至320水平干管44230水平干管54725水平干管65920实际截面积/S实际流速/v比摩阻/Rm摩

29、擦阻力/Rm*l局部阻力/Pl管段阻力/Rm*l+Pl冷水机组至11502700150042001至215512092至30.552495741水平干管40.6078753150水平干管50.45591155405水平干管60.55241609440各支路水力计算如下楼层管段冷负荷/Q供回水温差/t水的比容/C水的密度流量/G长度/l单位KWkj/kg*kg/m3m3/sm2145100002355100002楼层假定流速/v计算截面积/S计算管径/D水管管径/D实际截面积/S实际流速/v单位m/sm2mmmm2m/s240325楼层比摩阻/Rm摩擦阻力/Rm*l局部阻力/Pl管段阻力/Rm*

30、l+Pl单位Pa/mPaPaPa21603201604803290580290870易算得由分集水器至副楼的管径为100mm。（3）选择冷却塔设计中最常用的冷却塔主要是逆流式和横流式冷却塔。相比之下逆流式冷却塔热交换效率高，能耗低，价格便宜，且没有横流式那种分水不均的情况。从冷却塔的形状分又有圆形和方形。一般来说方形冷却塔占地面积小，紧凑，且美观，目前工程上用得越来越多。按冷却塔的进出水温度和进出水温差可分为普通型、工业型或中温型。普通型进出水温差在5以下，适用于电压缩式水冷冷水机组；工业型或中温型进出水温差在10以下，适用于直燃型冷水机组。直燃型冷水机组冷却水进出水温差在6以上，特别是冷却水

31、先进吸收器再进冷凝器的串联型直燃机，冷却水的温升还要大一些。 由于重庆地区是山城，室外风速低，散热差，此外，城区风冷式空调和中央空调逐年增多，室外空气温湿度高，再加上市场上的冷却塔热工性能达不到样本值，有的厂家以小充大，以次充好等原因，冷却塔进出水温差按4来确定所需的冷却水循环水量和冷却塔的型号 冷却塔的台数或方形冷却塔组合的模块数（也可以说是冷却塔的风机数）应与冷水机组的台数对应，以便运行节能。综合以上观点，选择一台冷却塔，结合冷水机组流量，选择山东省安丘市华宝玻璃钢厂的DFNL-100型低温降DFN系列方形逆流式玻璃钢冷却塔，参数如下：型号 参数名=28 o C冷却水量(m 3 /h )=

32、27 o C冷却水量(m 3 /h )主要尺寸(mm)风量风机直径t=5 o Ct=5 o Ct=5 o Ct=5 o C总高度宽度B(m 3 /h )(mm)DFNL-1001008638302600620001800电机功率重量(t)进水压力噪声dB(A)当量直径(kw)自重运转重10 4 PaDm10m16mDm(m)2595247（4）选择冷冻水泵 常用的水泵型式有卧式离心清水泵（IS泵）、立式离心泵、管道泵、热水泵（IR泵）、空调专用泵等。一般的清水泵在水温不高于80时均能使用，因此，空调的冷热水和冷却水均可用一般的清水泵，水泵的轴封应选用机械密封式，填料密封式摩擦阻力大且易漏水。冷

33、热水系统通常采用闭式系统，泵的扬程H=（蒸发器或热水锅炉水阻力+最不利环路空调末端表冷器水阻力+最不利环路阻力），可知从冷水机组至三楼最不利环路的最大阻力R1=4200+1813.5+1111.5+14022.4+870=22 KPa。可知三楼新风机组的水阻力为15KPa，所选的螺杆式冷水机组蒸发器的水阻力为30KPa，水系统总阻力R=22+15+30=67KPa，考虑到其它管段设备损失，取R=67KPa*1.1=74KPa 2O。冷热水泵的流量=冷热水机组的额定水量91*=109.2 m3/h。依照以上计算结果，可选择扬上海通联的80-5.5(1)B型水泵（流量110m3/h；扬程10 mH

34、2O）两台，一备一用。考虑到水温超过70时，水结垢的现象较明显，可在水系统管路中采用电子除垢器。热源系统水系统的管路采用冷、热盘管合用的方式（即常说的两管制），可以减少空调机组及系统的造价，同时也给运行管理及维护带来了一定的方便。（1）水力计算 锅炉进出口水管的管径由前面的计算可知，热水的体积流量为 m3/h074m3/s。假定流速为/s，所以：D=4Q/（v）1/21000 =40,0743.14）1/21000=查阅手册，选用DN100的水管 。冷却水总管径冷却水流量为100m3/h即0.027m3/s，假定流速为2m/s，所以：D= 4Q/（v）1/2 1000=40.027/（23.1

35、4）1/2 1000=131mm 选用DN135的水管。（2）选择冷却水泵冷却水系统水泵的扬程H=（冷凝器水阻力+冷却塔布水器所需余压+冷却水管路阻力+冷却塔存水盘水位到布水器之间的高差h）5，冷却水泵的流量=冷却塔水量100*=110m3/h，可选择上海通联80-15(1)B型水泵一台，流量112.5 m3/h，扬程18 mH2O。（3）分集水器选择本系统分水器上有两根水管，一条供水管DN120，一条总管管径为DN135，故分水器的内径可选择为D175。长度L=60+120+120+135+60=495mm。集水器同上，只是多了一根膨胀管，其管径为DN30。集水器内径为D175，长度L=60

36、+120+120+135+60+30+120=535mm。冷热源机房布置时需注意以下几点： 1 冷热源机房当采用燃气热水锅炉加电冷水机组作冷热源，或采用直燃机作冷热源时，应由值班控制室、冷源（水泵）机房和热源机房组成，或由值班控制室、直燃机房和水泵房组成；当采用电热水锅炉加电冷水机组作冷热源时，只需由值班控制室和冷热源机房组成，水泵和分、集水器均可安装在冷热源机房内。按消防要求，热源机房或直燃机房应用防爆墙与冷源（水泵）机房或水泵房分开。 2冷水机组和直燃机的四周均应按样本要求留足间距，特别是在机组的一端应有足够的空间能对管壳式换热器进行清洗和换管。 3水泵宜集中布置一处，以便管理和排水。 4

37、机组和水泵的基础四周应有排水沟，将冷凝水、渗漏水排至地漏或集水坑。 5分、7的中心安装标高为左右。 6机房高度方向应有一个预先布置。在机组的顶部和梁下之间应考虑通风送、排风管（或排烟管）和多层水管的布置高度。 7值班控制室应有大玻璃窗能观察机房设备的运行。 8机房需设洗手盆。 9机房应有两个不相邻的门。其中一个门的宽度应考虑能让设备进入。 10机房应设 和事故照明装置。 11机房主要通道的宽度不小于。故可布置机房如下图所示：平面图1-1剖面图 2-2剖面图三综合设计设计中采用的是集中式系统和风机盘管加独立新风系统。其中，风机盘管这种系统将新风用新风空调机（多为专用型风机盘管机组）集中处理到一定参数，再由风道输送至房间或末端风机盘管。系统在运行中会产生噪声，为了降低或消除噪声，可以在新风机出口设消声静压箱控制风道流速，使管道转弯处顺着气流流动方向或尽量用风管、弯头和三通等部件。考虑到本建筑供冷量及供热量较低，设置常见的普通膨胀式静压箱即可满足要求。系统中的风机在运行过程中会产生振动。这些振动如不妥善处理，会对工作造成影响，因此，需要采取必要的隔振措施。设备的振动及输送介质的扰动冲击会造成管道的振动，为了减缓通风