学位论文-—空调工程说明书.doc
空调工程课程设计 目 录第一章 冷负荷的计算1第一节 南昌市室外空调设计参数1第二节 建筑参数1第三节 冷负荷计算1第二章 空调系统方案的确定9第一节 空调系统方案的确定9第二节 系统选型10第三节 新风系统10第三章 风量和负荷计算11第一节 风量和负荷计算11第四章 选择空气处理设备13第一节 设计参数13第二节 表面冷却器选择14第三节 加热器的选择16第五章 房间气流组织方案计算17第一节 空调房间的送风方式及送风口的选型要求17第二节 气流组织17第三节 室内气流分布的要求与评价18第四节 送风口和回风口18第五节 散流器的选择19第六节风机盘管风口选择计算20第六章 风管的选择23第一节 风管的选择23第七章 水管水力计算25第一节 水力计算原理25第二节 水力计算25第一节 阀门及补偿器28参考文献29设计总结30第一章 冷负荷的计算第一节 南昌市室外空调设计参数城市名称站台位置海拔(m)南昌北纬28。09'-29。11'东经115。27"-116。35'22 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101.899.8135.6 28.3 3.4冬季 -1.3湿度：80% 2.3第二节 建筑参数该大楼二楼层高4.2m，外墙保温材料为加气混凝土 15.mm，房间窗为单层标准玻璃钢窗，挂白色窗帘， 墙为混凝土吸收率0.7，内墙为砖墙180mm第三节 冷负荷计算一、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（1-1）、（1-2）计算： CLwq = KF twlq- （1-1） CLwm = KF twlm- （1-2）式中：CLwq外墙传热形成的逐时冷负荷（W）； CLwm屋面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)， 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（）， twlm屋面的逐时冷负荷计算温度（）， twlc外窗的逐时冷负荷计算温度（），二、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：CLQ=kFt- （1-3）其中t-是修正后的玻璃窗温差传热的负荷温差，标准玻璃窗的传热系数K为4.54/(·)， 三、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：CLQ=F*CS*CN* Jj. (1-4)根查得单层钢窗的遮挡系数Cs=1.00。挂白色窗帘的遮阳系数Cn=0.5地区日射负荷强度各时刻各方位的值Jj.： 所得数据如列如下表格：二层 南外墙冷负荷 计算时刻7:008:009:0010:0011:0012:0013:00t-8777766修正（2）10999988K0.810.810.810.810.810.810.81F63636363636363clq510.3459.27459.27459.27459.27408.24408.24计算时刻14:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:00t-66666667修正（2）88888889K0.810.810.810.810.810.810.810.81F6363636363636363clq408.24408.24408.24408.24408.24408.24408.24459.27 二层北外墙冷负荷 计算时刻7:008:009:0010:0011:0012:0013:00t-7777666修正（2）9999888K0.810.810.810.810.810.810.81F129.78129.78129.78129.78129.78129.78129.78clq946.0962946.0962946.0962946.0962840.9744840.9744840.9744计算时刻14:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:00t-66666666修正（2）88888888K0.810.810.810.810.810.810.810.81F129.78129.78129.78129.78129.78129.78129.78129.78clq840.9744840.9744840.9744840.9744840.9744840.9744840.9744840.9744 二层西外墙冷负荷 计算时刻7:008:009:0010:0011:0012:0013:00t-111111101099修正（2）13131312121111K0.810.810.810.810.810.810.81F51.651.651.651.651.651.651.6clq543.348543.348543.348501.552501.552459.756459.756计算时刻14:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:00t-98888888修正（2）1110101010101010K0.810.810.810.810.810.810.810.81F51.651.651.651.651.651.651.651.6clq459.756417.96417.96417.96417.96417.96417.96417.96二层东外墙冷负荷计算时刻7:008:009:0010:0011:0012:0013:00t-101099888修正（2）12121111101010K0.810.810.810.810.810.810.81F63636363636363clq612.36612.36561.33561.33510.3510.3510.3计算时刻14:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:00t-88999101011修正（2）1010111111121213K0.810.810.810.810.810.810.810.81F6363636363636363clq510.3510.3561.33561.33561.33612.36612.36663.39二层窗瞬时传热负荷计算时刻7:008:009:0010:0011:0012:0013:00t（8）3.54.2566.87.68.2K4.544.544.544.544.544.544.54F280.56280.56280.56280.56280.56280.56280.56clq4458.0985349.7186368.7127642.4548661.4489680.44210444.69计算时刻14:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:00t（8）8.799.18.95.87.97.26.5K4.544.544.544.544.544.544.544.54F280.56280.56280.56280.56280.56280.56280.56280.56clq11081.611463.711591.111336.37387.70610062.69170.958279.33 二层南窗日射负荷 计算时刻7:008:009:0010:0011:0012:0013:00Ji.2338527699114114修正0.870.870.870.870.870.870.87Cs1111111Cn0.50.50.50.50.50.50.5F155.4155.4155.4155.4155.4155.4155.4CLQ/w1321.562183.4482987.8764366.8955688.4566550.3436550.343计算时刻14:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:00Ji.10081695337262117修正0.870.870.870.870.870.870.870.87Cs11111111Cn0.50.50.50.50.50.50.50.5F155.4155.4155.4155.4155.4155.4155.4155.4CLQ/w5745.9154654.1913964.6813045.3352125.9891493.9381206.642976.8056二层北窗日射负荷 计算时刻7:008:009:0010:0011:0012:0013:00Ji.49785966737879修正1111111Cs1111111Cn0.50.50.50.50.50.50.5F88.6288.6288.6288.6288.6288.6288.62CLQ/w1845.5122937.7532222.1472485.7912749.4362937.7532975.417计算时刻14:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:00Ji.7771646769292219修正11111111Cs11111111Cn0.50.50.50.50.50.50.50.5F88.6288.6288.6288.6288.6288.6288.6288.62CLQ/w2900.092674.1092410.4642523.4552598.7821092.242828.597715.6065二层西窗日射负荷 计算时刻7:008:009:0010:0011:0012:0013:00Ji.324557677479129修正1.061.061.061.061.061.061.06Cs1111111Cn0.50.50.50.50.50.50.5F23.9423.9423.9423.9423.9423.9423.94CLQ/w345.119485.3237614.7433722.593798.0878852.01261391.261计算时刻14:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:00Ji.2233023433312631128470修正1.061.061.061.061.061.061.061.06Cs11111111Cn0.50.50.50.50.50.50.50.5F23.9423.9423.9423.9423.9423.9423.9423.94CLQ/w2405.0483257.0613699.2453569.8252836.4471207.917905.9375754.9479二层东窗日射负荷计算时刻7:008:009:0010:0011:0012:0013:00Ji.257316328287209150136修正1.061.061.061.061.061.061.06Cs1111111Cn0.50.50.50.50.50.50.5F12.612.612.612.612.612.612.6CLQ/w1458.8091793.7111861.8261629.0981186.347851.445771.9768计算时刻14:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:00Ji.123108937455403227修正1.061.061.061.061.061.061.061.06Cs11111111Cn0.50.50.50.50.50.50.50.5F12.612.612.612.612.612.612.612.6CLQ/w698.1849613.0404527.8959420.0462312.1965227.052181.6416153.2601四、照明散热形成的冷负荷照明设备散热量属于稳定得热，一般得热量不随时间变化。根据照明灯具的类型和安装方式不同，其得热量为：荧光灯 CL=1000NJ式中：CL照明散热形成的冷负荷（W）； N照明灯具所需功率（W）；J照明散热的负荷系数，查空气调节附录215；该楼二层总开灯时间都为为15:00-21:00， 二层照明散热形成的冷负荷 计算时刻15:0016:0017:0018:0019:0020:0021:00J00.420.620.690.750.790.82N40m25CL/W0420620690750790820五、人体散热引起的冷负荷餐厅属轻度劳动，查表2-18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/人。餐厅群集系数取二层总人数为95人, ,由附录2-16查的人体显热散热冷负荷系数逐时值，按式CLs=nJqs计算人体显热散热冷负荷，按式CLr=nqr计算人体潜热引起的冷负荷，按式Wr=nw计算，计算结果见下表 二层人体散热形成的冷负荷 计算时刻7:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:00J00.550.730.780.820.850.880.9n9595959595959595qs5858585858585858w184184184184184184184184qr1231231231231231231231230.890.890.890.890.890.890.890.89Qs02697.1453579.8473825.0424021.1984168.3154315.4324413.51Qw08556.4611356.7612134.6212756.913223.6213690.3414001.48Qr05719.8087591.7458111.7278527.7138839.7039151.6929359.685计算时刻15:0016:0017:0018:0019:0020:0021:00J0.910.920.940.940.950.450.27n95959595959595qs58585858585858w184184184184184184184qr1231231231231231231230.890.890.890.890.890.890.89Qs4462.5494511.5884609.6664609.6664658.7052206.7551324.053Qw14157.0514312.6214623.7714623.7714779.347000.744200.444Qr9463.6829567.6789775.6719775.6719879.6684679.8432807.906二层冷负荷总汇计算时刻7:008:009:0010:0011:0012:0013:00南外墙负荷510.3459.27459.27459.27459.27408.24408.24北外墙负荷946.0962946.0962946.0962946.0962840.9744840.9744840.9744东外墙负荷612.36612.36561.33561.33510.3510.3510.3西外墙负荷543.348543.348543.348501.552501.552459.756459.756窗瞬时传热负荷4458.0985349.7186368.7127642.4548661.4489680.44210444.69南窗日射1321.562183.4482987.8764366.8955688.4566550.3436550.343北窗日射1845.5122937.7532222.1472485.7912749.4362937.7532975.417东窗日射1458.8091793.7111861.8231629.0981186.347851.445771.9868西窗日射345.119485.3237614.7433722.593798.0878852.01261391.261照明设备散热0000000人体散热08416.95311171.5911936.7712548.9113008.0213467.12总计/W12041.223727.9827736.9431251.8533944.7836099.2837820.09计算时刻14:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:00南外墙负荷408.24408.24408.24408.24408.24408.24408.24459.27北外墙负荷840.9744840.9744840.9744840.9744840.9744840.9744840.9744840.9744东外墙负荷510.3510.3561.33561.33561.33612.36612.36663.39西外墙负荷459.756417.96417.96417.96417.96417.96417.96417.96窗瞬时传热负荷11081.5611463.6811591.0611336.317387.70610062.569170.9458279.326南窗日射5745.9154654.1913964.6813045.3352125.9891493.9381206.642976.8056北窗日射2900.092674.1092410.4642523.4552598.7821093.242828.597715.6065东窗日射698.1849613.0404527.8959420.0465312.1965227.052181.6416153.2601西窗日射2405.0483557.0613699.2453569.8252836.4471207.917905.9375754.9479照明设备散热00420620690750790820人体散热13773.213926.2314079.2714385.3414385.3414538.376886.5984131.959总计/W38823.2639065.7938921.1238128.8132564.9631652.6222249.918213.5二层湿负荷汇总计算时刻7:008:009:0010:0011:0012:0013:00总计08556.4611356.7612134.6212756.913223.6213690.34计算时刻14:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:00总计14.517214.15014.31214.67714.68714.7797.744.444由上表知该楼二最大冷负荷出现在8时，其三层冷负荷为39065.79W，12时湿负荷为14.779W，。各房间冷负荷和湿负荷编号房间名称时刻最大冷负荷Q(w)湿负荷W(kg/h)1左1卫生间2861.6302 0.82左2卫生间2361.04840.653左3雅间4832.33721.244左4雅间3990.03421.225左5雅间3460.0521.056右1雅间1140.9840.597右2雅间5640.34721.538右3雅间3605.3131.269右4雅间3605.313 1.3510备餐厅1789.9970.8811厨房1313.640.7612餐厅8935.4643.45第二章 空调系统方案的确定第一节.空调系统方案的确定 对于中小型或平面形状呈长条形或房间进深较小的餐饮楼建筑，通常可不分内区和外区。一般用全空气低速单风管系统或用风机盘管加新风系统的空调方式，也可用分散式的水源热泵系统或变制冷剂流量多联机系统。从经济性和适用性两方面比较，见下表。 三种系统方案比较表全空气系统风机盘管加新风系统分散式系统经济性 节能与经济性1可以根据室外气象参数的变化和室内负荷变化实现全年多工况节能运行调节2充分利用室外新风减少与避免冷热抵消，减少冷冻机运行时间3对热湿负荷变化不一致或室内参数不同的多房间不经济4部分房间停止工作不需空调时整个空调系统仍需运行不经济1灵活性大、节能效果好，可根据各室负荷情况自我调节2盘管冬夏兼用3内避容易结垢，降低传热效率4无法实现全年多工况节能运行1不能按室外气象参数的变化和室内负荷变化实现全年多工况节能运行调节，过渡季节不能用全新风2灵活性大，各空调房间可根据需要停开3加热大多采用热泵方式，经济性好造价除制冷机、锅炉设备外空气处理机和风管造价均较高介于两者之间仅设备造价，单元式空调器价格合理，故造价较低使用寿命使用寿命长使用寿命较长使用寿命较短适用性1建筑空间大，可布置风管2室内温湿度、洁净度控制要求严格的生产车间3空调容量很大的大空间公共建筑，如商场、影剧院、体育馆等1室内温湿度控制要求一般的场合2多层或高层建筑而层高较低的场合，如旅馆和一般标准的办公楼1空调房间布置分散2空调使用时间要求灵活3无法设置集中式冷热源 第二节 系统选择建筑以餐饮为主，另有几个单间，考虑到各方面要求及层高的限制，选用了风机盘管加新风系统的空调方式。其中新风与风机盘管送风各自独立送入各空调区，与之相比的新风经过回风箱处理的方案，减少了风机盘管中风机的风量，减少了噪声，又节省了室内的面积、节能、易于选择安装。当风机盘管不运行时新风继续送风，不经过回风口，增加了室内空气品质。 第三节新风系统新风系统的形式采用分楼层水平式，每层设置新风系统，采用风机盘管加新风系统 ，新风处理方式不一样，对室内空气品质有很大的影响。对于风机盘管加新风系统，空气处理方式有以下几种:（1）新风处理到室内空气焓值，新风机组不承担室内冷负荷；（2）新风处理到低于室内空气的含湿量值，新风机组承担部分室内冷负荷；（3）新风处理到室内空气焓值,不承担室内冷负荷。风机盘管机组处于湿工况运行，卫生条件差。新风与回风混合后进入风机盘管处理，风机盘管的负荷和风量较低，因此机型较大。通过比较，和该设计的特点，决定选择新风处理到室内状态的等焓线，不承担室内冷负荷方案。在每层设置一新风处理机组，负担新风负荷，新风管道不同风机盘管混合，新风口单独送风。第三章风量和负荷计算第一节风量和负荷计算二层大厅夏季冷负荷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南昌地区室外气象参数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确定新风量GW ：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 二层风量计算 采用风机盘管加独立新风系统1、南昌地区室外气象参数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=59kj/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所以新风量GW =244.8kg/h
