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文档简介

本科毕业设计说明书PAGEPAGEI广州民政办公大楼中央空调设计摘要:本次毕业设计的主要内容是对广州市民政办公大楼进行中央空调系统设计及通风设计。该建筑位于广州市,共有十五层,建筑面积为14556.16平米。一、二层主要是中庭、办公室,层高为4.8米,三层以上都是办公室,层高为3.9米。根据房间的功能和设计要求,风系统分别采用了风机盘加新风和一次回风两种系统;水系统采用异程式系统。本次设计涉及到空调系统的划分,冷热负荷的计算,空调设备的选型,风管的水力计算及布置,管道的消声、防震、冷冻机房设计,水系统的划分,水管的水力计算及水管布置,水泵和通风机的选择,通风空调系统的自动控制等。关键词:中央空调;通风设计;设备选择;水力计算;冷冻机房;自动控制纺G配u纱a溉n超g浙z适h缺o朴u鄙哄s择o信m载e崭弦o梅f乐f说i起c财e支金b衬u舱i茧l拜d未i随n夕g弹哄c币e派n挺t培r需a轰l猛备a剑i烫r炕剧c所o典n闪d微i谣t优i抽o作n蜡i友n持g祸饮d劳e并s侮i仅g籍n余abstract敞:睬皆T旷h渠i蠢s唤洲g葱r稍a逢d池u章a滑t像i钳o颈n耐拦p滨r脊o慰j鸟e烛c垦t领寨p该r命i佳m扩a瞒r笋y稼创c弃o芒v甩e茂r蛙a胸g缸e规击i倘s雄精c杜a行r贱r蹲i派e站s稍泊o躺n丢轿t卧h灭e跑杏c五e乐n跳t吼r邀a屑l正忆a斥i谎r霸-毅c铲o父n瘦d针i呆t微i喂o盖n海i油n鸦g于巡s殊y恋s辰t板e投m编若t趁o雨派G吹u坦a榆n理g族z薯h惩o酱u歪洽s嫂o炉m仇e妈矩o答f安f法i蚕c捡e绕妻b尽u孕i涨l泻d手i暗n霞g赤派t筝o纠四d夸e渠s孔i目g麦n妨芦a遵n筛d导者t吹o爪饮v技e巡n正t酬i桂l栏a健t肺e刊蜻t婶h慧e亩勿d献e系s猛i众g流n另.胃T雀h王i私s龟帆b贝u闭i毫l体d手i宜n果g责锹i嫂s秒彻l藏o援c旨a秤t拼e叶d松虾G标u佛a岁n误g胡z忠h祥o盲u夏,灰为a绒l再t捞o材g最e籍t狭h土e句r刷麻h环a夕s禽灯1炸5拆,峡扔t愉h轧e傅券f袋l坐o篮o馅r堤什s怨p葡a氏c还e幕现i带s饺令1悄4捧5弟5乔6朱.罩1负6浇芒s况q志u育a衣r庆e效凭m聚e暗t晋e由r幸s荡.验F喷i伍r吩s陈t嫌,疏轨t市w沿o膊侵m宰a距i扯n糟l菜y壁喝a顾r线e注泰t防h绸e由影q叼u籍a房d墓r拾a桌n拍g股l俭e吓,属榆t器h共e怠据o硬f晒f凳i伯c毙e树,誓究t城h首e蜘揉b巧u补i阿l甩d杀i锤n融g梳雁s阵t总o挣r蝇e陆陷h滚e缴i屈g抬h度t纪昨i蓬s侵鹊4呜.惰8丑梦m巡e户t融e仅r园s菌,旨分a善b沟o阿v畜e绵仿t烘h市r喘e狡e驼庭a钱l促l贷俘i毅s叉随t战h叔e赚标o汗f值f柿i飘c屡e胳,困贯t商h讽e胖哈b裳u羡i峡l声d杏i抬n填g森啦s专t通o丢r伍e滚恩h宏e理i姓g钓h怒t纹远i有s权螺3庙.邀9题桥m抓e查t寻e续r涨s放.汁A体c爽c汗o滑r辟d两i诸n坦g淡挖t转o禽桥t港h消e迅肿r肝o迈o拐m膏淹f蝇u话n伪c婶t习i佳o矿n录晌a逃n鸽d汤圾t英h息e寄然d茧e炸s巧i鄙g嘉n答此r梨e恩q栗u蜓e笋s岩t伙,圾宋t爸h牙e毯哥w减i据n寻d贫倡s昂y仿s德t灵e春m盯爆u土s狼e陆d拾块t耳h题e芳惨a选i晚r珠象b仇l墨o谅w基e骨r结损p俱l谜a柏t谎e醒快t霸o感斤a解d巡d纲丢t炸h悟e拍湖n等e葛w谱峰a始t矿m安o挡s会p娘h倘e扭r寿e摊很s淘e庙p美a宵r震a夺t私e士l扔y结涌a令n排d屿麻o炕n宴e闯跨t神i鞭m妙e额早r定e泼t腥u苏r牢n扒s孤辅t螺o像柿t鼠h膏e坦律w蛇i忠n博d男哲t捐w婚o蚊茎k净i毅n接d烛叠o谦f饲纪s闲y查s辩t柏e谦m笋s搜;责页T杆h塌e判哈a西q佳u顷e港o椒u狐s贫狮s帐y蚊s府t雹e鹿m隔刊u采s骄e豪s窝旬t嫩h习e阿被d板i适f惧f舌e蛋r痛e争n乔t是世f旷o牙r世m运u寒l培a素吃s张y续s益t暑e松m钓.稳T布h篇i泄s个敢d除e依s卷i宜g仇n息占i槽n悄v姻o罗l斤v朗e厉s找赢t柄o阀述t瑞h膜e重夜a悬i史r征-对c蛮o它n宜d采i恢t奸i夺o贞n柳i乡n送g毫刘s浑y复s竞t救e轻m猫旨d荡i访v屯i看s态i慧o远n触,营湾t隶h嫩e斯喉c称o挤l迟d岗粪h搅e慌a叛t沾王l撑o雷a间d办艇c宇o苏m芝p五u先t酷a政t孩i敏o衰n乖,醒醒t祥h感e仆眨a晕i歪r桌规c道o鼻n较d敢i招t侍i浆o桐n形i糖n奉g问感e呢q雪u厚i学p依m身e坛n绸t压衣s孟h剃a自p慈i仇n唉g舌,缓柴t时h探e屋馒a础i挠r烂闭h涉o青s缓e筝晴w待a成t艳e嫁r拳爹p草o巴w慨e下r金墓c污o收m摊p姥u泛t漠a心t喇i礼o接n下算a铃n记d币就t拥h丹e越急a长r敌r象a井n草g其e盾m技e拳n睁t膜,萝趴t恨h雪e咳易p须i堂p号e帖l携i法n材e优已n医o屿i愉s匆e绸超e梢l蒜i盲m鼠i域n走a孔t糠i糕o诞n涝,急酿q仰u谱a屡k体e锡p锹r另o储o研f委,挂促f泻r豆e狭e押z炭e脑s词抓t絮h塌e视肤e墨n贩g忘i夏n音e语痒r良o谨o站m店送d盈e恋s览i京g糕n笋,退言t棵h疏e今贷a递q狱u送e年o慧u衬s骄柔s背y单s触t齿e坦m扑贯d及i益v护i态s枯i麻o件n道,凡棵t时h高e沿泽w舅a厦t肆e笛r晕悟p踢i怒p所e将吩w犯a朴t接e股r阅钉p座o债w扎e稿r仿捎c票o维m冬p驱u背t电a洗t要i课o悄n控竹a暂n浓d峰影t推h柿e颠剩w掌a爪t抢e港r战即p他i拔p堂e陆扑a冬r化r挨a胁n拍g怠e刺m宗e逆n军t纳,证表t黎h竹e探竟w捏a或t磁e仪r办约p屿u生m只p涨烟a辞n特d悉喜t稼h蹄e烤纲v界e岛n庄t社i唤l费a互t己o熊r西张c卸h丝o羊i雀c仍e哄,佛化v淡e些n订t请i促l塌a撕t摩e骄s弄帐t孤h倾e荐条a龄i项r秘-等c米o有n锁d盈i约t惊i框o狮n较i骗n伞g敲无s胀y逐s犯t档e斩m甜悲t议h硬e推愉a捉u吸t键o稠m露a甜t少i鄙c蹄便c酒o浆n谦t端r炎o迫l快篇a痒n递d刻葱s郑o驱追o荐n蹈.谨本科生毕业设计说明书第39页共82页目录前言 4第一章原始资料 51.1建筑资料 51.1.1建筑结构 51.1.2建筑物功能 61.2气象资料见(表1-2) 61.3室内设计参数 71.3.1空调室内设计参数见(表1-3) 71.4冷,热负荷,湿负荷,新风负荷的确定: 7第三章初步方案设计 103.1空气调节方案选择 103.2冷源设计 103.4冷却设备初步设计 113.5水泵初步设计 113.6空调风管布置方案设计 113.7空调水系统方案设计 123.7.1水系统开式和闭式的比较(表3-2) 123.7.2管路管制的选择 123.7.3定、变水量选择 133.7.4 同,异程式系统 133.7.5 水泵安装方案的比较见(表3-6) 133.8供暖系统方案的选择 143.9地下室通风 14第四章负荷计算 154.1夏季负荷(包括冷负荷与湿负荷)计算 154.1.1空调房间冷热湿负荷的计算公式 154.1.2以办公室101为例,负荷计算如下表(4-1)(单位:W) 174.2冬季负荷(包括热负荷与湿负荷)计算 174.3负荷(包括冷负荷与湿负荷)汇总及热湿比的计算 194.3.1热湿比的计算 19第五章空气处理过程设计 215.1风机盘管系统 215.1.1空气处理过程计算及设备选型 215.1.2空气处理过程计算原理 215.2风机盘管选型方案确定 235.3空调设备选型 245.3.1风机盘管及空调机组选型如下表(5-3) 245.3.2新风机组选型 245.4气流组织计算 255.4.1办公室102流组织 255.4.2中庭气流组织 265.4.3办公室气流组织及计算: 26第六章风管的设计 276.1风道的类型 276.2风道材料 276.3风管力计算公式 276.4各系统风管水力计算表 296.4.1一层左侧新风系统水力计算见(表6-1) 296.4.2一层右侧新风系统风管水力计算(表6-2) 296.4.3二层左侧新风系统水力计算(表6-3) 306.4.4二层右侧新风系统水力计算(表6-4) 316.4.5一层左侧新风系统水力计算(表6-5) 316.4.6一层右侧风管系统水力计算(表6-6) 32第七章水管的水系统的水力计算 337.1空调水系统形式 33第八章制冷机房设计和计算 388.1方案设计 388.2冷负荷的计算 388.3制冷机组的选择 388.4校核计算 398.4.1制冷工况 398.4.2蒸发器的校核 408.4.3冷凝器校核 408.5水力计算 418.5.1冷冻循环水的管路水力估算 418.5.2冷却循环水的管路水力计算 418.6地热源的选择与经济分析 428.6.1冷源的选择 42方案的确定及说明 428.6.2地下换热器阻力计算 438.6.2冷却水泵的选择(开式系统) 538.6.3冷冻水泵的选择 548.6.4分水器和集水器的选择 558.6.5补水系统的确定 558.6.6冷却水、冷冻水电子水处理器 568.6.7定压装置 578.6.8除污器的选择 57第九章水系统附件的选型 58HYPERLINK第十章地下室通风设计 -60-HYPERLINK第十一章空调系统控制与检测原理设计 62HYPERLINK第十二章空调系统全年运行调节工况的分析 64HYPERLINK结论 65致谢 66参考书目 66前言空调技术是伴随着现代文明社会的进步而发展起来的。而当人们在享受着空调技术给人们的生产与生活带来方便和舒适时,紧接着也就在思考如何减少空调所需要销耗的能量。特别是进入20世纪70年代以来,以石油危机为标志的世界能源危机更加促使一些发达国家在各业中研究和推广节能技术。改革开放以来,随着我国国民经济的飞速发展、人民生活水平的逐步提高,人们对自身生活环境也越来越重视,尤其是室内的空气环境。我国幅员辽阔,气候复杂,室内空气调节就显得非常必要,而且需求量越来越大。特别是近十年来,空调技术在我国得到空前发展,从事空调行业的专业技术队伍日益壮大,同时,大量的空调设计资料也日益完善。目前,几乎所有的大型公共建筑都要安装中央空调系统,对生产工艺和室内洁净度有特殊要求的地方还必须建立洁净室。本设计便是针对广州市某办公楼的空调设计,系统主要是夏季空调系统。设计内容在本设计说明上均有详细的说明和计算,图纸包括空调系统平面图、空调水系统图、制冷机房布置图、空调机房布置图、水系统流程图、及主要材料明细表。本设计中所有计算及文字说明均参考目前通行的相关规范、设计及施工手册。系统方案由本人单独完成,而系统自动控制、消声防震及防排烟等部分,由于本人所学知识所限不能对其进行更具体详细的设计,只能依据设计手册中的相关资料,对其原理进行说明。但作为我们毕业前的一次综合实践,我觉得本次毕业设计对我们专业素质提高有非常积极的意义也为我们今后的出色工作打下了坚实的基础。在这里还需要强调的是,在设计过程中,承蒙郭占军老师和赵青玲老师的耐心指导和大力支持,在此表示衷心感谢!编者李丹第一章原始资料1.1建筑资料1.1.1建筑结构1、建筑总面积14556m2。2、外围护结构参数见表1-1(a)所有外墙为一般外墙。(b)内墙为24砖墙双面抹灰。(c)窗户为单层5mm普通玻璃塑钢窗查《暖通空调常用数据手册》P777表4.1-22[5]得αw=18.6W/m2℃,αn=8.75W/m2℃。再查《空气调节》P340表9[1]得K=5.61W/m2℃。(d)玻璃幕墙(e)屋顶(见《空气调节》P335序号1[1]的水泥膨胀珍珠岩l=50)表1-1外围护结构参数围护结构热阻R传热系数K类型m2℃/WW/m2℃外墙0.561.5Ⅱ内墙24砖墙0.341.97-窗0.335.61-玻璃幕墙0.363.51-屋顶0.980.94Ⅳ3、层高一层和二层都是4.8米;三层以上是3.9米1.1.2建筑物功能(1)一层:办公室、接待室、接收站,服务中心,政务受理中心、厕所、(2)二层:办公室、会议室、档案资料室、休息室、储藏室、厕所(3)三层:档案室,厕所(4)四层:机关服务中心,厕所(5)五层:各种军用公用房,退休干部用房,厕所(6)六—十四层:办公室,厕所(7)十五层:老干部活动室,厕所1.2气象资料见(表1-2)表1-2气象资料表地名广州市台站位置北纬23°东经113°31´海拔31.2m室外计算(干球)温度(℃)夏

季通风30空气调节33.2空气调节日平均28.6计算日较差8.8夏季空气调节室外计算湿球温度%27.7室外计算相对湿度(%)最冷月月平均45最热月月平均78最热月14时平均64室外风速m/s冬季平均2.8夏季平均1.9冬季日照度%67%1.3室内设计参数1.3.1空调室内设计参数见(表1-3)表1-3室内设计参数表房间名称夏季噪音声级dB(A)新风量备注温度℃相对湿度%风速m/sm3/h人冬季不作采暖设计办公室27650.25020大厅27650.34520接收站27650.34520接待室27650.34520服务中心27650.34520受理中心27650.34520档案室27650.24520会议室27650.35020休息室27650.34520公用房27650.25030活动室27650.34520(查《实用供热空调设计手册》P653表11.1-6)[5]1.4冷,热负荷,湿负荷,新风负荷的确定:空调房间的得热量又以下几项得热量组成:通过围护结构传入室内的热量;透过外窗进入室内的热量;人体散热量;照明散热量;设备,器具,管道及其他室内热源的散热量,等。房间湿负荷的组成:人体散湿量;渗透空气带入室内的湿量;各种潮湿表面,液面或液流的散湿量设备散湿量;夏季围护结构的冷负荷计算:外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷:Qc(τ)=AK(tc(τ)-tR)Qc(τ)外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷,WA外墙和屋面的面积,㎡K外墙和屋面的传热系数,w/(㎡·℃)tc(τ)外墙和屋面冷负荷计算温度的逐时值,℃tR室内计算温度,℃内围护结构的冷负荷外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷a围护结构的温差修正系数围护结构的附加耗热量(3)门窗缝隙渗入冷空气的耗热量风量、冷(热)负荷、湿负荷的确的确定计算室内冷(热)负荷,湿负荷。在id图上做出夏,冬季空气处理过程。确定系统送风量,新风量及换气次数。根据id图计算系统冷(热)负荷及水量。屋面和围护结构凡是没有标明墙体厚度的,外墙按三七墙算,为混泥土砌块厚370mm,k=1.5;内墙按二四墙算,为混泥土砌块厚240mm,k=1.97;屋面及楼板按200mm算,k=0.59;邻室为非空调房间时,期温差小于3度,可不作负荷计算。外墙地点修正td(广州):Ka=1.0,方向修正:S:1.9;W:0.0;N:1.7;E:0.0;水平:-0.5;Kp=0.94(外墙,浅色);外窗单层窗5mm厚普通玻璃,k=5.61w/(m2*k),c=1.00;Kw=5.61;td=1℃窗户日射得热参数:活动百叶帘内遮阳Cs=0.93;Ci=0.6;Ca=0.85;Dj.max:S130;E541;N130;W541,水平876群聚系数的确定:办公室:0.90各种服务中心0.90会议室0.89新风量标准:会议室办公室:30立方米/人.小时门厅:180立方米/人.小时大厅服务机构:25立方米/人.小时人体散热量的确定:室内温度为27℃会堂:52g/h办公室:57g/h人体散热形成的计算时刻冷负荷Qt,可按下式计算:Qt=knq1X式中:k群聚系数;n计算时刻空调房间内的人数;q1一名成年男子的小时散热量;X时刻人体显热散热量的冷负荷系数房间人数的确定:小办公室n=2人;大办公室n=4-6人;领导办公室n=1人;第三章初步方案设计办公楼的暖通空调设计部分,方案论证分别为空调方案,通风系统方案,水系统方案及通风防排烟设计方案。3.1空气调节方案选择该建筑是办公大楼,根据原始资料和《实用供热空调设计手册》P656“空调系统划分的基本原则”,按使用时间与功能(见建筑平面示意图),初步拟定如下空调方案:一层大厅采用吊顶空调机侧送,会议室由于空间比较大,采用全空气系统;其余所有房间采用风机盘管系统。新风都才采用独立新风。3.2冷源设计查阅〈实用供热空调设计手册〉P989“制冷机优缺点及性能比较,如下(表3-1)表3-1制冷机优缺点及性能比较类型活塞式螺杆式离心式双效直燃式吸收式动力来源电能电能电能(燃汽)热能制冷剂R22R22R22溴化锂性能系数COP或热力系数ξ约为3.6高,约为4.1,只宜在60%~100%的负荷下运行高,约为5.67~6.99较低,ξ≥1.2单机容量KW/台常为30~300KW较大,582~1160大,116~4500大,117~3490运行费大中中小设备费中小大中占用机房空间小中中大噪音大大中小环境污染大大大小用作供热设备不可不可不可可本次设计的办公楼,其计算冷负荷为244.6kW,选用三台机组,适合选用螺杆式制冷机组。且现在螺杆式制冷机组较为常用,性能系数COP也较高。供回水温度7/12℃。综上比较,选用螺杆式制冷机组3.4冷却设备初步设计考虑到中央空调系统所需冷却流量大,因此冷却水采用循环水冷却,这样才比较节约水资源。冷却设备的选择则考虑选用土壤源热泵。土壤源热泵是现代比较常用的一种冷源方式,其经济效益比较将在后面讲到。3.5水泵初步设计考虑到机房的面积有限,选用立式的离心水泵,占用的面积就小些。根据规范手册,一台制冷机对应的用一台冷冻水泵和一台冷却水泵。3.6空调风管布置方案设计办公室和会议室等采用吊顶式风机盘管下送上回形式,为防止发生“短路”,将风机盘管安装在内墙一侧,加送风管,延长到室内比较合适的空间,新风管从走廊接入室内,另设置新风口,直接将新风送入房间风管与回风混合。示意图如下(图3-1):图3-1房间风管布置图会议室和超市等几个房间接入新风管道,并设置新风口。3.7空调水系统方案设计3.7.1水系统开式和闭式的比较(表3-2)表3-2水系统比较表类型闭式开式特征管路系统不与大气相接管路系统与大气相通仅在系统最高点设置膨胀适宜的空调系统风机盘管和有水有喷水室的系统冷式表冷器的系统优点1.管道与设备不易腐蚀与蓄热水池连接比较简单,冷水箱有一定蓄冷能力,可以减少开启冷冻机的时间,增加能量调节能力,且冷水温度波动可以小一些2.不需克服静水压力,水泵压力,功率均低3.系统简单缺点蓄冷能力小,低负荷时冷冻机也需要经常开动;膨胀水箱的补水有时需要加加压水泵冷水与大气接触;易腐蚀管道;水泵要克服静水压力,耗电大,采用自流回水时回水管径大因而投资较高些另外次空调水系统设计中,为了解决水力平衡,同时考虑到建筑内用风机盘管加新风系统和空调机组内用水冷式表冷器,且闭式水系统水泵的扬程仅需考虑最不利环路的沿程阻力和局部阻力,不需考虑提升高度。所以选用闭式系统3.7.2管路管制的选择表3-3水系统管制比较水系统二管制三管制四管制特点供回水管各一根,夏季供冷水,冬季供热水,简便;投资省;冷热水两相差较大盘管进口处设有三通阀,由室内温度控制装置控制按需要供应冷水或热水;使用同一根回水管,存在冷热量混合损失;初投资较高供冷、供热的供回水管均风开设置,灵活实现同时供冷供热。管路复杂,投资高,占空间见上表3-3根据《实用供热空调设计手册》P783[5]风机盘管水系统表11.6–4的分析,再考虑系统简单性,管理方便,投资最少,效果理想等因素;还有三管制、四管制虽有很多优点,诸如节能,易调节等,但经济上分析却不合适,系统复杂,不便于管理,投资大,故选用两管制系统3.7.3定、变水量选择查《实用供热空调设计手册》P798[5]表11.8–1表3-4定变水量优缺点比较表类型定流量变流量特征系统中的水量保持定值,负荷变化时改变供回水温度来匹配供回水温度保持定值,负荷变化时改变系统中的水量来匹配优点系统简单,操作方便。不需复杂的的自控系统输送能耗随流量的减少而减低,配管设计可考虑同时使用系数,管径相应减小缺点配管设计不能考虑同时使用系数,输送能耗始终处于最大值系统复杂。必须配自控系统通过上表3-4综合考虑,确定采用定水量同,异程式系统表3-5同程和异程系统比较表类型同程异程特征供回水干管水流方向相同,经过每一环路的管路长度相等供回水干管水流方向相反,经过每一环路的管路长度不等优点水量分配、调节方便。便于水力平衡。不需回程管,管道长度较短,管路简单,投资较低。缺点需回程管,管道长度较长,投资较高。水量分配、调节难。不便于水力平衡。通过上表3-5本设计中采用异程式系统。水泵安装方案的比较见(表3-6)表3-6水泵安装方案比较表连接方式一次泵先串联后并联一次泵后并联后串联二次泵示意图优点控制及运行管理简单,各冷水机组干扰少,水量保证性高效接管相对较方便,机房布置整洁有序1,可实现水泵变流量2,节省输送能耗3,适应供水分区不同压降4,系统总压力低缺点由于水泵与冷水机组布置位置影响,造成管道相对较多,并且尤其要注意,水泵与冷水机组之间的管道放空气问题阀门,附件多要求自动联锁起停的工程电动蝶阀与对应水泵起停顺序将受限,先开水泵后开电动蝶阀1,系统较复杂

2,投资稍高3.8供暖系统方案的选择冷水循环动力的方案选择,由于是接市政冷却水管网,所以无须设置,直接将市政冷却水管网接入空调循环水管3.9地下室通风地下室通风直接由送风和排风两部分组成,在送风井口安装上一台合适的送风机,由风管送入各房间。排风也一样,在排风井口安装上一台排风机,通过各房间排风口排入排风管,由风机排出。第四章负荷计算4.1夏季负荷(包括冷负荷与湿负荷)计算4.1.1空调房间冷热湿负荷的计算公式1、外墙体和层面传热得热引起得冷负荷LQ=F*K*(tl-tn)W查《空气调节》P46[2]K:墙体或屋面的传热系数,,F:墙体或屋面的传热面积㎡tn:室内空气温度,℃tl:墙体或屋面冷负荷计算温度℃,见表4.1-37和表4.1-38查表4.1-20外墙、屋顶热工指标外、内表面放热系数外墙是37墙,传热系数为K=1.50,类型为Ⅱ型。Ⅱ型外墙的冷负荷计算温度tl,查附录2-4表32、内墙的冷负荷计算注:内墙、内窗、楼板等其邻室为空气调节房间时,其室温基数差小于3℃,不计算冷负荷,当温差大于或等于3℃时,需计算。这里不需计算邻室为空调房间的内墙的冷负荷3、玻璃传热得热引起得冷负荷LQ=F*K*(tl-tn)K:窗的传热系数,,见附录2-4表9F:窗的传热面积㎡tn:室内空气温度,℃tl:窗的冷负荷计算温度℃,见附录2-4表11按单层玻璃窗传热系数为K=3.01玻璃窗的地点修正值℃:广州:=1℃4、窗日射得热引起的冷负荷无外遮阳:玻璃窗的有效面积,,是窗的面积乘以有效面积系数,:玻璃窗遮挡系数和窗内遮阳设施的遮阳系数,:不同纬度带各朝向7月日照得热因数的最大值:玻璃窗冷负荷系数,以北纬27°30′为界限划分为南、北两区,查表百叶窗帘=0.6单层钢窗=0.75透明普通玻璃单层厚度5·=0.935、照明得热引起的冷负荷室内用白炽灯其公式是Q=F*qW由《民用建筑空调设计手册》 P59叶表2-71查的照明负荷面积指标F:房间面积q:单位面积灯光负荷W/m^26、人体得热和冷负荷 (W) :人体显热得热量,W:人体潜热得热量,W:不同室温和劳动性质时成年男子得散显热量,W/人:不同室温和劳动性质时成年男子得散潜热量,W/人:室内人数见上面3-3表。:群集系数,见表4.1-48:人体得冷负荷系数,见表4.1-50,表4.1-51,表4.1-527、室内湿源散湿形成的湿负荷因为本设计的建筑是酒店大楼,所以只考虑人体散热,计算公式查《实用供热空调设计手册》P735():一名成年男子的小时散湿量,:群集系数,:计算时刻空调房间室内的人数,4.1.2以办公室101为例,负荷计算如下表(4-1)(单位:W)4.2冬季负荷(包括热负荷与湿负荷)计算表4-2-1102南向外墙负荷计算时间89101112131415Tc34.634.233.933.533.232.932.832.9Td-1.9-1.9-1.9-1.9-1.9-1.9-1.9-1.9Ka11111111Kp0.940.940.940.940.940.940.940.94Tc′30.73830.36230.0829.70429.42229.1429.04629.14Tr2727272727272727△T3.7383.3623.082.7042.4222.142.0462.14K1.51.5A南墙17.417.417.417.417.417.417.417.4Q﹙t﹚97.561887.748280.38870.574463.214255.85453.400655.854表4-2-2102北向外墙负荷计算时间89101112131415Tc32.332.131.83131.431.331.231.2Td1.71.7Ka11111111Kp0.940.940.940.940.940.940.940.94Tc′31.9631.77231.4930.73831.11431.0230.92630.926Tr2727272727272727△T4.964.7724.493.7384.1144.023.9263.926K1.51.5A北墙27.2727.2727.2727.2727.2727.2727.2727.27Q﹙t﹚202.888195.198183.663152.90168.28164.431160.59160.59表4-2-3南北向外窗日射得热时间89101112131415CLQ0.470.60.690.770.870.840.740.66Dj.max130130130130130130130130CC.S0.5580.5580.5580.5580.5580.5580.5580.558AW南窗57.957.957.957.957.957.957.957.9Q﹙t﹚19742520289832343654.053528.053108.042772.04时间89101112131415CLQ0.70.720.770.820.850.840.810.78Dj.max130130130130130130130130CC.S0.5580.5580.5580.5580.5580.5580.5580.558AW北窗48.648.648.648.648.648.648.648.6Q﹙t﹚2467.82538.322714.52890.82996.62961.372855.62749.84表4-2-4南北向外窗传热冷负荷时间89101112131415T(d)26.927.92929.930.831.531.932.2TR11111111△T2727272727272727Kw5.615.615.615.615.615.615.615.61Aw南窗57.957.957.957.957.957.957.957.9Q(t)292.33617.15974.451266.791559.111786.501916.432013.87时间89101112131415T(d)26.927.92929.930.831.531.932.2TR11111111△T2727272727272727Kw5.615.615.615.615.615.615.615.61Aw北窗48.648.648.648.648.648.648.648.6Q(t)245.38518.02817.931063.311308.701499.551608.611690.40表4-2-5102房间人体散热得热冷负荷时间8911112131415CLQ0.840.33qs5151515151515151n2020202020202020β0.90.9Qc(t)771.12348.84275.4229.5192.78146.88137.7119.34ql130130130130130130130130Qc23402340234023402340234023402340合计3111.122688.842615.42569.52532.782486.882477.72459.34时间8910111213415CLQ0.840.290.290.170.15n1.21.2n0.60.6N10001000100010001000100010001000Qc(t)604.8208.8187.2165.6144136.8122.4108102房间冷负荷汇总汇总8995.99374.110471.811413.612426.912619.412302.812009.91、湿负荷室内主要散湿源是人员的散湿,所以湿负荷与夏季的一样。负荷(包括冷负荷与湿负荷)汇总及热湿比的计算4.3.1热湿比的计算热湿比的计算公式:室内冷负荷,W :室内湿负荷,g/s各房间的热湿比结果如下(表4-4):表4-4一层负荷汇总表一层负荷汇总房间名冷负荷W湿负荷g/s夏季热湿比备注办公室10127070.05846672办公室10221780.05837552办公室10318810.05832431办公室10424960.05843034办公室10522880.05839448办公室10619760.05834069办公室10724540.19612520办公室10833720.3938580办公室1091441227206办公室11030970.21214013办公室111208171.02420329办公室112406673.6611111办公室113364850.04524653办公室11412350.06412458第五章空气处理过程设计5.1风机盘管系统4.空气处理过程计算及设备选型4.1空气处理过程计算原理此次设计采用工程中最常用的将新风处理至室内空气焓值,并直接供入房间的方案[6],其夏季供冷设计工况下的空气处理过程可简示为:图4-1风机盘管+独立新风空气处理过程关于夏季供冷设计工况的确定与设备选择按以下步骤进行。确定新风处理状态:新风机组处理空气的机器露点L达90%湿度线,结合一定的风机,风道温升和的处理要求,即可确定W状态的新风集中处理后的终状态L和考虑温升后的K点。新风机组处理的风量即空调房间设计新风量的总和,故由W→L过程得到新风机组设计冷量为:选择新风机组:根据考虑一定安全裕量后,机组所需风量,冷量及机外余压,由产品资料初选新风机组类型与规格。而后,根据新风初状态和冷水初温进行表冷器的校核计算,并通过调节水量使新风处理满足的要求。确定房间总送风量:房间设计状态N及余热Q,余湿W和ε线均已知,过N点做作ε线与90%湿度线相交,即可得风机盘管在最大送风温差下的送风状态O,于是房间总送风量G可由G=Q/()这一关系求得。确定风机盘管处理风量及终状态:由于从中可求得风机盘管的风量。风机盘管处理状态M点理应处于KO线的延长线上,由新回风混合关系即可确定M点。风机盘管处理空气的N→M过程所需的设计冷量可随之确定:选择风机盘管机组:根据考虑一定安全裕量后的机组所需的风量,冷量值,结合建筑装修所能提供的安装条件,即可确定风机盘管的种类,台数,并初定其型号与规格。⑥风机盘管处理过程的校核计算:所选设备在与设计状态相同的条件下所得的焓差应大于设计时的焓差,否则应重新选型。室外设计参数:=33.5℃,=88.17kJ/kg;室内设计参数:=27℃,=64.41kJ/kg5.3风机盘管选型方案确定1、风机盘管可按风量或冷量两个性能指标来选型见表5-1:表5-1风机盘管选型方案比较表选型方法优点缺点按风量选确保风量,保证室内的空气湿度不会过高,适用于人员多或者其他散湿量大的场合在选风机盘管机型时会取偏大的冷量的机型,需对盘管加调节阀控制,设备投资偏大按冷量选在保证冷量的条件下,节省设备投资,适合人员少或者其他散湿量小的场合无法保证风量影响是内除湿,如散湿量过大,会使人有闷热的感觉综合考虑后取美克维尔空调产品FP系列均用高静压带下回风箱不带过滤网冷冻水进出口水文7/12度热水进口水温60度水量与制冷工况相同2、新风送风接入型式的选择表5-2新风接入形式比较表型式优点缺点在吊顶上接入风机盘管送风管道节省送风口,美观,新风与风机盘管送风混合均匀弯头,三通多,安装较麻烦。新风与风机盘管送风点压力要控制好新风另加一送风口送入室内弯头,三通少,无压力不平衡问题,安装维护简单多个送风口,且要合理布置使其与风机盘管送风均匀混合通过上表5-2决定采用:对新风采用另加一送风口送入室内,新风与风机盘管处理的回风混合后进入房间,采用方型散流器使用风机盘管加新风系统。5.4空调设备选型5.4.1风机盘管及空调机组选型如下表(5-3)表5-3一层盘管选型表房间名冷负荷W总风量m3/h风机盘管风量m3/h新风量m3/h盘管型号一台风量m3/h一台冷量kw盘管台数办公室1011261950304530500FP-2525006.042办公室1021006.57373.3253120FP-2.52506.041办公室1035593.73164.51864300FP-2020006.043办公室1042759.51124.61004120FP-1010006.041办公室1058.73.063089.132639450FP-2525006.043办公室1061780.8760.970060FP-88006.041办公室1071754.3748.0468860FP-7.17104.321办公室1081718.7730.1867060FP-7.17104.321办公室1091005.8376.9631660FP-3.53506.041办公室1101012.638032060FP-3.53504.871办公室1112739.21114.65994120FP-1010007.681办公室1124379.61928.081808120FP-2020001982办公室1133519.991501.51381120FP-1414004.3215.4.2新风机组选型选用美克维尔空调水平吊顶式空气处理机MSW系列新风系统的划分如下(表5-4):表5-4新风机组选型表新风系统型号风量冷盘管6排水压降长宽高X1BX02200018.5211344*1070*475X2BX02200024.8191344*1233*475X3BX02200018.5211344*1070*475X4BX02200018.5211344*1070*475X5BX02200024.8191344*1233*475X6BX02200018.5211344*1070*4755.5气流组织计算5.5.1办公室102流组织风机盘管送风口设方形散流器以平送型式。查〈中央设备选型〉P619表4.1–18的FK–10方形散流器规格及性能表来选择送风口。一个风机盘管送风量G=1020m3/h,加上新风量Gw=100m3/h选取320×320尺寸的风口,射程R=2.8m全压损失21.9Pa颈部风速Vs=3m静压损失16.4Pa因为风机盘管可自动调节,散流器无需加调节阀查〈空气调节设计手册〉P266表5–7得Vx/Vs=0.1==〉Vx=0.3m/s满足要求图5-5风机盘管系统空气回流示意图其他办公室以及客房同上图5-5。5.5.2中庭气流组织考虑到房间面积及形状,采用3个风机盘管,一个在二楼过道楼板上采用散流器下送,两个在中庭两边采用侧送喷射。房间风量G=2021.5m3/h,每个散流器流量G’=G/S=2021.5/5=505.4m3/h。查〈中央设备〉P619表4.1–18选用240×240的方型散流器,射程为2m,颈部风速为:Vs=2.5m/s,全压损失为15Pa.。确定落差y=2m;确定射程x=7m;送风温差to=6,L=Q/(c.p.to)=5600m3/h查《空气调节设计手册》P266表5–7得喷口风速Vs=4.2m/s所以,满足要求喷口数目N=75.5.3办公室气流组织及计算:查〈中央设备〉P619表4.1–18用FK–10型300×300的方型散流器,R射程=2m,颈部流速Vs=2.9m/s。查〈空气调节设计手册〉P266表5–7得,Vx/Vs=0.08,可知Vx=0.232m/s<=0.3m/s满足条件。第六章风管的设计6.1风道的类型圆形风道:占据的空间较大,不易与建筑装修配合,而且圆形管道的放样制作较矩形风道困难,一般用于除尘系统和高速空调系统。矩形风道:占用的有效空间少,易于布置及管件制作相对简单,广泛应用于民用建筑空调系统。为避免矩形风道阻力过大,其宽高比宜小于6。因此这里用矩形风管。6.2风道材料金属风道:易于加工制作,安装方便,具有一定的机型强度和良好的防火性能,气流阻力小,广泛用于通风空调系统。非金属风道:有无机玻璃,塑料风道,纤维风道,与金属风道相比,具有耐腐蚀,使用寿命长。但国内达不到这种质量。土建风道:主要用于不重要的房间的空气输送及防排烟通风。经三种风道的比较,本设计用金属风道,镀锌薄钢板,查《民用建筑空调设计》P207表7-3,其粗糙度=0.15~0.18,这里取0.15。其厚度查《建筑设备》P78表3-3,对于矩形风道其大边的长在100~200范围内,厚度取0.50,大边的长在200~500范围,取厚度0.70。管道连接用法兰,长10~20,法兰的垫料用橡皮胶板。6.3风管力计算公式风道的水力计算有三种:①假定流速法②压损平均法,在已知总作用压头情况下采用。③静压复得法,应用于高速风道。本设计的建筑是民用建筑,用的是低速风道。且不知道总作用压头。故采用假定流速法。假定流速法的水力计算的目的在于验证:①、我们所选的吊顶新风机组的风机压头是否满足管路的的压力损失。②、各个并联管路是否阻力平衡。假定流速法的计算步骤如下:绘制系统轴测图,标注各管断的长度和风量,见附页2选定最不利环路,划分管断,假定流速。查《空气调节》P225表7-1,低速风管公共建筑主风道的推荐风速是5~6.5。水平支管风道的推荐风速是3.0~3.5。新风入口推荐风速2.5根据给定风量和选定流速,计算管断面尺寸,并使其规格化。再用规格化了的断面尺寸及风量,算出风道内实际流速。根据风量或实际流速和断面当量直径查《空气调节》图7-2得到单位摩擦阻力。在对其进行粗糙度修正,公式为查《民用建筑空调设计》P208:管壁实际粗糙度,本设计的风管粗糙度是0.15,:风道内空气平均流速4.5。实际比摩阻查《民用建筑空调设计》P208:粗糙度修正系数,:温度修正系数,:大气压力修正值。本设计不计大气和温度修正值。计算各段的局部阻力,公式为查《空气调节》P219式7-12:局部阻力系数.:与之对应的端面流速,。:气流的密度,一般空气为1.2。计算各管段的阻力6.4各系统风管水力计算表6.4.1一层左侧新风系统水力计算见(表6-1)表6-1水力计算表管段流量管径长度(m)ν(m/s)R(Pa/m)△Py(Pa)动压(Pa)△Pj(Pa)管段阻力(Pa)012501601201.83.621.3262.3877.842.39024902501605.33.400.7714.0856.944.09036102502004.43.390.6522.8716.892.870411504002004.73.990.7003.2919.563.290554025016033.750.9162.7498.432.75064202501207.53.891.2279.2039.079.200712012012032.310.7122.1353.212.14图6-1一层左侧新风系统图6.4.2一层右侧新风系统风管水力计算(表6-2)表6-2水力计算表管段流量管径长度(m)ν(m/s)R(Pa/m)△Py(Pa)动压(Pa)△Pj(Pa)管段阻力(Pa)012501601204.63.621.3266.1007.846.10026703202009.32.910.4384.0755.074.080379032020093.430.5885.2917.055.290414205002004.83.940.6303.0239.333.02056303201606.63.420.6964.5967.014.60图6-2三层右侧新风系统图6.4.3二层左侧新风系统水力计算(表6-3)表6-3水力计算表管段流量管径长度(m)ν(m/s)R(Pa/m)△Py(Pa)动压(Pa)△Pj(Pa)管段阻力(Pa)016002502005.83.330.6333.6746.663.670284032012036.082.4907.46922.147.47039603202005.74.170.8334.74810.414.75041260400250383.500.46517.6537.3517.650516805002505.63.730.4732.6508.362.650712012012052.310.7123.5583.213.5608420250120123.891.22714.7259.0714.73图6-3二层左侧新风系统图6.4.4二层右侧新风系统水力计算(表6-4)表6-4水力计算表管段流量管径长度(m)ν(m/s)R(Pa/m)△Py(Pa)动压(Pa)△Pj(Pa)管段阻力(Pa)0124016012015.43.471.23318.9957.2319.00025402501605.23.750.9164.7668.434.770384040020082.920.3993.1955.103.2004108040025020.303.000.3537.1585.407.163图6-4二层右侧新风系统图6.4.5一层左侧新风系统水力计算(表6-5)表6-5水力计算表管段流量管径长度(m)ν(m/s)R(Pa/m)△Py(Pa)动压(Pa)△Pj(Pa)管段阻力(Pa)01420250120103.891.22712.2719.0712.27029003202007.23.910.7425.3439.155.34031020320200114.430.92810.21311.7510.21041260320320103.420.4244.2457.014.2405150040020015.15.211.12817.316.2717.03图6-5一层左侧新风系统图6.4.6一层右侧风管系统水力计算(表6-6)表6-6水力计算表管段流量管径长度(m)ν(m/s)R(Pa/m)△Py(Pa)动压(Pa)△Pj(Pa)管段阻力(Pa)012401601206.63.471.2338.1417.238.1402480250160133.330.7439.6606.669.66038404002008.52.920.3993.3955.103.3904114040020093.960.6896.203图6-6一层右风系统图第七章水管的水系统的水力计算7.1空调水系统形式风机盘管水系统根据季节变化向房间的盘管供冷冻水,水系统影响风机盘管系统的效能和初投资,其系统形式应进行综合比较后确定。1、空调的水系统的形式是多种多样的,通常有以下几种划分形式:系统形式优点缺点开式1、夏季可以采用喷水室冷却空气;2、蓄冷。1、水泵扬程较大;2、管道易腐蚀;3、水力平衡困难;4、需设置水池。闭式1、不与大气相通;2、水泵扬程只需克服管路循环阻力;3、无水池,占用机房面积小。1、只能用闭式冷热盘管处理空气;2、要求冷水机组制冷量大。同程式由于水流路程相同,有利于水力平衡,可以减少系统处调试的工作量要求各末端水流阻力应相等或相近,且末端相对于管路的位置基本相同。异程式节省管道及其占用空间水力平衡较困难定水量管道简单;控制方便或不需控制;无法随负荷变化控制参数;冷水机组和水泵的安装容量大;多台机组联合运行时工作情况取决于水泵的运行方式。变水量可根据负荷变化控制参数;机组安装容量小;运行方式灵活。控制复杂;管道局部阻力较大。2、本建筑空调水系统的选择形式:该工程冷冻水系统为一次泵、定流量、双管制、异程式闭式系统。冷却水为闭式埋管系统。3、空调管路系统设计的设计原则空调管路系统设计中遇到的第一个问题就是如何合理而正确地划分空调管路中环路和选用合适的管路形式。空调管路的环路划分应该遵循满足空调系统的要求、节能、运行管理方便、节省管材等原则,按照建筑物的不同使用功能、不同使用时间、不同的负荷特性、不同的平面布置和不同的建筑层数正确划分空调管路系统环路。可按建筑层数划分,根据设备、管路、附件等的承压能力,水系统分区,以减少系统内的设备承压。4、水管型号管道小于50mm用渡锌钢管,大于50mm用无缝钢管,冷凝水管用15~32mmPVC管。5、空调水系统的管路计算空调水系统的管路计算是在已知水流量和推荐流速下,确定水管管径及水流动阻力。沿程阻力水在管道内流动的沿程阻力:Hf=λρLυ²/(2×d)=RL式中λ——摩擦阻力系数,无因次量;ρ——水的密度,1000Kg/m³;L——管段的长度,m;υ——水流速,m/sR——单位长度沿程阻力,又称比摩阻,Pa/m;本设计中冷水管采用的是采用钢管比摩阻R一般为100—1000Pa/m。局部阻力水流动时遇到弯头、三通及其他配件时,因摩擦及涡流而产生的局部阻力计算公式为:Hd=ζρυ²/2式中ζ——局部阻力系数;υ——水流速,m/sρ——水的密度,1000Kg/m³;水管的总阻力H=Hf+Hd=RL+ζρυ²/2各附件局部阻力的阻力系数如下:直流四通:0.1;直流三通:0.1;旁流三通:1.5;90°普通弯头:0.3;调节阀:2.5;分流四通:2.0;闸阀:0.5;二通阀:2.5;旁流四通:1.5;进水关接口:1.0;出水接口:0.5求各立管间压力损失的不平衡率。。要求不平衡率控制在±15%。整个建筑要求计算最不利环路与最有利环路,水管水力计算见下(表7-1):表7-1冷冻水管水力计算表管段号计算流量G(l/s)管段长度l(m)流速v(m/s)管径(mm)比摩阻(pa/m)管段压力损失(pa)局部阻力系数动压头(pa)局部阻力(pa)压损之和(pa)121.87391.215013011700.450.720.3241170.32214.912.71.112514518050.2421841.74311.412.71.112510513050.2421333.7447.5812.71100115140.21460.706527021060.70.720.5042106.5061.717.80.94055042900.30.4050.12154290.1270.7215.21.225980148960.20.720.14414896.1480.5828.21.120590166384.60.6052.78316640.7890.2628.21.320590166382.50.8452.112516640.11100.262.41259802352352.80110.5815.20.825980148961.60.320.51214896.51120.727.80.94055042903.50.4051.41754291.42131.717.81652702102107.60144.1512.71.21001151423.3841463.88157.5812.71.21251051323.3841336.881611.412.71125145182.61844.101714.990.915013011702.70.4051.09351171.09管段号计算流量G(l/s)管段长度l(m)流速v(m/s)管径(mm)比摩阻(pa/m)管段压力损失(pa)局部阻力系数动压头(pa)局部阻力(pa)压损之和(pa)11.2346132715429054290.3520.6421.81.12591016380.30.6050.18151638.1830.16950.92080540254.70.4051.90354026.9040.16950.82080540252.50.320.84025.8050.6121.81.22591016383.20.722.3041640.3061.23461.33271542902.50.8452.11254292.11第八章制冷机房设计和计算8.1方案设计该机房制冷系统为四管制系统,即冷却水供/回水管、冷冻水供/回水管系统。经冷水机组制冷后的7℃的冷冻水通过冷冻水供水管到达分水器,再通过分水器分别送往超市的各个区域,经过空调机组的12℃的冷冻水回水经集水器再由冷冻水回水管返回冷水机组,通过冷水机组中的蒸发器实现降温过程。从冷水机组出来的37℃的冷却水经冷却水供水管到达冷却塔,经冷却塔冷却后返回冷水机组,如此循环往复。考虑到系统的稳定安全运行,系统中配备补水系统,软化水系统,水处理系统等附属系统。8.2冷负荷的计算Q总=244.59kW机房的负荷Q。=(1+A)Q采用间接供冷系统一般附加7%—15%,这里选取13%。Q=Qz(1+13%)=244×(1+13%)=0.256×106W=256kW8.3制冷机组的选择根据标准,属于中等模建筑,宜取制冷机组3台,而且3台机组的容量相同。所以每台制冷机组制冷量Q’=256÷3=85.3kW名称:单螺杆式冷水机组,详细参数见表8-1和8-2型号:VKC080WR7表8-1OFS-150.1基本参数制冷量514.9噪声65~79(kW)(Db)输入功率83.2组合后长度3340(kW×台数)(mm)组合后宽度1443组合后高度1956(mm)(mm)表8-2制冷机组详细参数压缩机半封闭式单螺杆压缩机压缩机启动方式Y-△污垢系数0.086制冷剂流量控制热力膨胀阀满液式蒸发器冷冻水量24.6壳管式冷凝器冷却水量28.6(L/S)(L/S)进水温度12进水温度30(℃)(℃)出水温度7出水温度35(℃)(℃)水压降21.8水压降22.7(kPa)(kPa)接管尺寸φ159接管尺寸(mm)159(mm)电源380V±10%三相四线50Hz8.4校核计算8.4.1制冷工况1、蒸发温度t0采用卧式蒸发器,t0=t1-(2~4)℃t1为7℃所以t0=7-3=4℃2、冷凝温度tk采用水冷却的冷凝器tk=(ts1+ts2)/2+(5~7)℃ts1—冷凝器冷却水的进水温度ts1=ts+△tsts—当地夏季室外平均每年不保证50小时的湿球温度,查暖通设计规范。ts=26.7℃△ts—安全值,△ts=3~4这里取3℃所以ts1=ts+△ts=26.7+3=29.7℃对于卧式冷凝器ts2-ts1=4~8℃,取ts2-ts1=6℃所以ts2=ts1+6=35.7℃所以tk=65.4/2+6=38.7℃3、吸气温度t1由于该系统采用R22为制冷剂有害过热度为15℃,故t1=4+15=19℃。由P—H图得:h1=420.4kJ/kg,h2=443.8kJ/kg,h3=215.6kJ/kg,h4=215.6kJ/kg8.4.2蒸发器的校核M=Qo/Cp*(ts1-ts2)Qo为制冷总量;Cp为水的比热;ts1-ts2=5所以冷冻水量M=1260kw(4.2X1000/3600)/X5=213m3/s,与套装机组的相差不大,所以符合要求。8.4.3冷凝器校核制冷剂的质量流量Mr=Qo/h1-h4Qk=Mr*(h2-h3)冷却水量M=Qk/Cp*(tw1-tw2)=1320kw/(4.2X1000/3600)X5=257m3/s<262,所以符合要求。8.5水力计算8.5.1冷冻循环水的管路水力估算假定冷冻水的流速为2m/s根据公式d=103L=24.6×0.001m3/s=0.0246m3/s,单台机组管径d1=125mm,取d1=125mm,则管段流速为v=2m/s,满足流速要求,机组L=0.0246×2m3/s=0.0492m3/s,双管汇总管径d2=177mm,取d2=200mm,此时v=1.6m/s,符合要求。水管阻力计算:21.8+80+70×2=247.8KPA=25mH2O8.5.2冷却循环水的管路水力计算假定冷却水的流速为2m/s根据公式d=103所以L’=28.6×0.001m3/s=0.0286m3/s,单台机组管径d1=135mm,取d1=150mm,则管段流速为v=1.65m/s,满足流速要求。两台机组L=0.0286×2m3/s=0.0572m3/s,双管汇总管径d2=191mm,取d2=200mm,此时v=1.8m/s,符合要求。水管阻力计算:80KPa=8mH2O8.6地热源的选择与经济分析8.6.1冷源的选择方案的确定及说明(一)方案的选择综合各类因素,为确保现代化居住环境空调系统的节能,拟考虑使用节能环保型土壤源热泵空调系统。(二)系统特点:(1)绿色环保系统本方案中设备选型是按夏季最大冷负荷选取的,不需冷却塔等辅助设备即可达到供热供冷的目的,减少了一次能源的消耗,且对环境不会造成污染。而土壤具有天然的自恢复能力和巨大的低位能蕴藏量,自平衡能力强,属于绿色、可再生能源,对其利用符合我国能源发展要求及可持续发展战略。(2)机组全年运行,系统利用率高,控制灵活由于热泵系统既可供热又可供冷,冬夏季采用同一套系统,而且热泵系统以土壤作为冷热源,不受集中供热热源与集中冷源的时间限制,可实现全年运行,系统的利用率较高。并且用户可根据使用的时间,自主地开停空调系统,灵活自由,优于集中供热的时间统一性。(3)热泵机组运行可靠土壤作为热泵冷热、源,其温度较室外空气温度变化要稳定,同时具有时间上的延迟性。因此可以很好的避免供冷供热需求之间的矛盾,从而保证机组运行的可靠性。并且热泵机组本身具有低温自动保护功能,从而增加运行的安全性。(三)土壤源热泵空调系统的说明该系统由室内部分和室外部分组成。室外部分—两管制垂直埋管式土壤源换热系统A、项目概况地质报告由甲方提供。B.地埋管换热系统初步设计垂直埋管换热系统初步分析如下:土壤换热系统换热量:Q=244.595kW在综合考虑建设区地质条件的基础上,考虑该区地层中钻孔延长米的平均换热量为:夏季为60w/m,冬季50w/m。室外换热系统钻孔长度(HDPE塑料管管径为φ32):L=1.15×244.595×1000/60=4688.071m地下打孔总深:100米/孔,共47孔。孔径φ130mm,每个换热孔安装φ32mm的U型HDPE换热管。换热孔口位于地面2.0m深以下,项目完成后不会影响地面场所正常使用。换热孔间距5m×5m。四、设备选型根据当地的空调负荷特性,以夏季冷负荷作为设备选型的依据,具体型号及参数如下:表1:水-水热泵机组参数表机组型号台数(台)单台制冷量(KW)单台制热量(KW)VKC080WR7311075表2:其他设备选型设备名称设备型号设备参数数量备注循环水泵(热泵端)KQL65-125(I)G=35m3/hH=22mN=5.5kW5循环水泵(用户端)KQL40-125(I)G=8.8m3/hH=21.2mN=1.5kW3乙二醇水箱900*900*9002补水箱900*900*90028.6.2地下换热器阻力计算图8-1地下埋管平面图地下换热器阻力包括沿程阻力和局部阻力。埋管进出口集管采用直径较大的管子,流速大小按以下原则选取:对于内径小于50mm的管子,管内流速应在0.6m/s~1.2m/s范围内;对于内径大于50mm的管子,管内流速应小于1.8m/s。其冷却水沿程阻力计算与局部阻力计算方法与前面的6.3中冷冻水沿程阻力计算与局部阻力计算方法相同。但其中高密度聚乙烯管材的Rm无法直接查到,可按下式计算式中ρ为水密度,kg/m;μ为水黏度,kg/(m·s)地下换热器阻力按图7-1中的1~9环路计算。水的密度与黏度取23℃时的值,即ρ=997.46kg/m,μ=0.942×10kg/(m·s)。首先确定管中的流速,由下式n=式中n为钻孔数;W为机组水流量,L/s;为竖埋管管内流速,m/s,为竖埋管管内径,mm。可得管中的流速为 =首先可以确定5、6管段的管径为DN20,可以由上式求出其流速,就能得出其流量,然后就能求出其它管段的流量,再由流量和流速来确定其它管段的管径。表8-1冷却水管路管径管段编号流量管径流速长度(m³/h)(mm)(m/s)(m)17.49501.068.5025.04401.113.0032.52320.873.3041.68250.953.0050.84200.74119.2060.84200.741.0072.52320.873.4085.04401.113.0097.49501.062.92101.68250.953.00110.80200.71120.20120.80200.71117.20注:上表为其中的一个并联环路的管径列表,另外两个并联环路的管径与此环路的管径相同,故不再重复计算。表8-2冷却水最不利环路沿程阻力计算管段管径DN流量Q流速ν比摩阻Rm长

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