空调工程设计要点eatg.docx
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1、一、空调调负荷估估算1.1 室内、外外空气的的空调设设计参数数室内空气气的空调调设计参参数l在我国的的“采暧通通风与空空气调节节设计规规范”中规定定,舒适适性空调调的室内内设计参参数为:夏季:温度2428相对湿湿度40%65%风速 0.3 mm/s冬季:温度1822相对湿湿度40%60%风速0.22 m/s2、室外外空气的的空调设设计参数数(我国主主要城市市的室外外空气气气象参数数见相关关手册)l 主要从两两个方面面影响系系统的设设计容量量:l 、由于于室内外外存在温温差通过过建筑围围护结构构的传热热量l 、空调调系统采采用的新新鲜空气气量在状状态不同同于室内内空气状状态时,需需要花一一定的能
2、能量将其其处理到到室内空空气状态态。几个术语语冬季空空调室外外空气计计算温度度:采用用历年平平均不保保证1天的日日平均温温度;冬季空空调室外外空气计计算相对对湿度:采用累累年最冷冷月平均均相对湿湿度夏季空空调室外外空气计计算干球球温度:采用历历年平均均不保证证50小时时的干球球温度夏季空空调室外外空气计计算湿球球温度:采用历历年平均均不保证证50小时时的湿球球温度夏季空空调室外外空气计计算日平平均温度度:采用用历年平平均不保保证5天的日日平均温温度1.2 空调房房间的冷冷负荷l 空调房间间的冷负负荷包括括:l 建筑围围护结构构传入室室内热量量(太阳阳辐射进进入的热热和室内内外空气气温差经经围护
3、结结构传入入的热量量)形成成的冷负负荷;l 人体散散热形成成的冷负负荷;l 灯光照照明散热热形成的的冷负荷荷;l 设备散散热形成成的冷负负荷;l 食物散散热形成成的冷负负荷;l 空气渗渗透带入入室内的的冷负荷荷。l 以上冷负负荷的计计算可参参见1.3空空调房间间的湿负负荷l 空调房间间内的散散湿量有有人体散散湿、敞敞开水面面蒸发散散湿等。l 人体散散湿量W=0.0011nng kkg/hh 式中g_成年男男子的小小时散湿湿量g/hn-室内内总人数数,n-群集系系数l 敞开水水表面散散湿量W= F kg/h式中-单位水水面蒸发发量1.4、建建筑物空空调冷、热热负荷的的估算(待待完善)1.5典典型
4、城市市住宅冷冷热指标标(待完完善)二、中央央空调系系统选择择1、空调调系统的的分类空调系统统一般可可按负担担室内热热湿负荷荷所用的的介质分分为全空空气系统统、全水水系统、空空气-水系统统和制冷冷剂系统统。按空空气处理理设备的的集中程程度可分分为集中中式空调调系统、半半集中式式空调系系统和分分散式空空调系统统。按热热量移动动(传递递)的原原理来分分可分为为对流方方式空调调和辐射射方式空空调,按按被处理理空气的的来源来来分可分分为封闭闭式系统统、直流流式系统统和混合合式系统统。它们们之间的的主要关关系见表表2.11,表2.11分类空调系统统系统特征征系统应用用按空气处处理设备备的设置置情况分分类中
5、央空调调系统集中系统统集中进行行空气的的处理、运运送和分分配单风管系系统双风管系系统变风量系系统半集中系系统有集中的的中央空空调器,并并在各个个空调房房间内还还分别有有处理空空气的“末端装装置”末端再热热式系统统风机盘管管机组系系统诱导器系系统全分散系系统每个房间间的空气气处理分分别由各各自的整整体式空空调器承承担单元式空空调系统统窗式空调调系统分体式空空调器系系统半导体空空调器系系统按负担室室内空调调负荷所所用的介介质来分分类全空气系系统全部由处处理过的的空气和和水共同同负担室室内空调调负荷一次回风风系统一、二次次回风式式系统空气水水系统由处理过过的空气气和水共共同负担担室内空空调负荷荷再热
6、系统统和诱导导器系统统并用全新风系系统和风风机盘管管系统并并用全水系统统全部由水水负担室室内空调调负荷,一一般不单单独使用用风机盘管管系统冷剂系统统制冷系统统蒸发器器直接放放室内吸吸收余热热余湿单元式空空调器系系统窗式空调调器系统统分体式空空调器系系统按集中系系统处理理的空气气来源分分类封闭式系系统全部为再再循环空空气,无无新风再循环空空气系统统直流式系系统全部用新新风,不不使用回回风全新风系系统混合式系系统部分新风风,部分分回风一次回风风系统一、二次次回风系系统按风管中中空气流流速分类类低速系统统考虑节能能与消声声要求的的矩形风风管系统统,风管管截面较较大民用建筑筑主风管管风速低低于100m
7、/ss工业建筑筑主风管管风速低低于155 m/s高速系统统考虑缩小小管径的的圆形风风管系统统,耗能能多,噪噪声大民用建筑筑主风管管风速高高于122 m/s工业建筑筑主风管管风速高高于155 m/s2、常用用空调系系统的比比较和适适用性l 分别以定定风量全全空气系系统、风风机盘管管(加新新风系统统)和单单元式空空调,作作为集中中式空调调、半集集中式空空调和分分散式空空调为代代表比较较其特征征和适用用性见表表2.22表2.22集中式半集中式式风道、设备与布布置风管系统统1、空调调送回风风管系统统复杂,布布置困难难2、支风风管和风风口较多多时不易易均衡调调节风量量3、风道道要求保保温,影影响造价价1
8、、放室室内时,不不接送、回回风管2、当和和新风系系统联合合使用时时,新风风管较小小设备布置置与机房房1、主机机与空气气处理设设备可集集中布置置在机房房2、机房房面积较较大,层层高较高高3、有时时可以布布置在屋屋顶上或或安设在在吊顶内内1、只需需要新风风空调机机房,机机房面积积小2、风机机盘管可可以安设设在空调调房间内内3、分散散布置,敷敷设各种种管线较较麻烦风管互相相串通空调房间间之间有有风管连连通,使使各房间间互相污污染。当当发生火火灾时会会通过风风管迅速速蔓延各空调房房间之间间不会互互相污染染空调控制制品质温湿度控控制可以严格格地控制制室内温温度和室室内相对对湿度对室内温温湿度要要求较严严
9、时,难难于满足足空气过滤滤与净化化可以采用用初效、中中效和高高效过滤滤器,满满足室内内空气清清洁度的的不同要要求。采采用喷水水室时,水水与空气气直接接接触,易易受污染染,须常常换水过滤性能能差,室室内清洁洁度要求求较高时时难于满满足空气分布布可以进行行理想的的气流分分布气流分布布受一定定的制约约安装与维维护安装设备与风风管的安安装工作作量大,周周期长风机盘管管吊装及及水管安安装的工工作量大大。消声与隔隔振可以有效效地采取取消声和和隔振措措施必须采用用低噪声声风机,才才能保证证室内要要求维护运行行空调与制制冷设备备集中安安设在机机房,便便于管理理和维修修布置分散散,维护护管理不不方便。水水系统复
10、复杂,易易漏水经济性节能与经经济性1、可以以根据室室外气象象参数的的变化和和室内负负荷变化化实现全全年多工工况节能能运行调调节,充充分利用用室外新新风,减减少与避避免冷热热抵消。2、对于于热湿负负荷变化化不一致致或室内内参数不不同的多多房间,不不经济3、部分分房间停停止工作作不需空空调时,整整个空调调系统仍仍须运行行,不经经济1、灵活活性大,节节能效果果好,可可根据各各室负荷荷情况自自行调节节2、盘管管冬夏兼兼用,内内壁容易易结垢,降降低传热热效率3、较难难实现全全年多工工况节能能运行调调节造价除主机外外,空气气处理器器和风管管造价均均较高除主机外外,风机机盘管、电电磁三通通阀及水水管的安安装
11、保温温造价较较高适用性1、建筑筑空间大大,可布布置风道道2、室内内温湿度度、洁净净度控制制要求严严格的生生产车间间3、空调调容量很很大的大大空间公公共建筑筑,如商商场、影影剧院1、室内内温湿度度控制要要求一般般的场合合2、多层层或高层层建筑而而层高较较低的场场合,如如旅馆和和一般标标准的办办公楼3、家用用中央空空调系统统比较(待待完善)4、家用用中央空空调的适适用范围围和使用用特点(待待完善)三、设备备的选择择8大系列列,7000多个个品种1、中央央空调用用冷(热热)水机机组的分分类制冷循环环类别机组类别别单机制冷冷(热)量范围围(KWW)冷(热)媒媒水温度度()采用能源源形式制冷剂应用压缩式
12、蒸蒸气制冷冷循环活塞式开启式冷冷水机组组11445667电力R22中央空调调水冷半封封闭冷水水机组1169300风冷半封封闭冷水水机组486610中央空调调、空调柜机机风冷半封封闭冷(热热)水机机组535524(冷冷)585584(热热)45中央空调调、采暖暖水冷全封封闭冷水水机组1011007空调柜机机风冷全封封闭冷(热热)水机机组163302(冷冷)中央空调调、采暖暖、空调调柜机203358(热热)45船用冷水水机组15129007中央空调调螺杆式水冷开启启式(半半封闭)冷冷水机组组11522000风冷式半半封闭冷冷水机组组2306933风冷半封封闭冷(热热)水机机组1126933(冷)1
13、328088(热)45涡旋式水冷冷水水机组5611697空调柜机机风冷冷水水机组531162模块化水冷冷水水机组130(单单元模块块)中央空调调、空调调柜机风冷冷水水机组110(单单元模块块)风冷冷(热热)水机机组309966(冷冷)32110288(热)45中央采暖暖、空调调柜机离心式R22冷冷水机组组10555211007R22中央空调调R1233冷水机机组70342222R1233R1344a冷水水机组1407745503R1344a2、选型型原则1)主机机选择l A、一般般以夏季季冷负荷荷为选型型依据,并并以冬季季热负荷荷为校核核依据。l B、要考考虑同期期使用系系数,对对于住宅宅,客
14、厅厅和卧室室非同时时开启,同同期使用用系数可可取0.500.7,对对于一个个全部房房间同时时开启或或同时关关闭的房房间来说说,同期期使用系系数接近近1。lC、要考考虑空调调系统的的形式lD、要考考虑当地地的能源源、水源源状况及及气象条条件lE、要考考虑用户户的要求求lF、要考考虑现场场的安装装情况lG、要考考虑初投投资和运运行费用用lH、要考考虑机组组的可靠靠性、适适用范围围和使用用条件2)末端端设备的的选择l A、根据据空调房房间计算算冷负荷荷及风量量确定末末端设备备l B、对于于住宅、办办公等以以维护结结构为主主的房间间,应考考虑间歇歇负荷附附加,其其系数一一般取11.11.22。此外外住
15、宅还还应考虑虑邻室无无空调时时温差传传热所引引起的负负荷l C、考虑虑装修的的要求lD、选风风机盘管管时,一一般按风风机盘管管的中档档风速时时的供冷冷量来选选型号,也也可按高高档的供供冷量的的80%855%来选选择。lE、选风风机盘管管时,还还应校核核冬季负负荷。lF、选风风柜或组组合式空空调箱时时,应根根据空气气的处理理过程的的计算结结果(风风量和冷冷量)进进行选型型。四、风系系统设计计1、全压压、动压压、静压压、余压压l 1)全压压:又称称风机的的压头,指指单位体体积气体体通过风风机所获获得的能能量增量量。单位位为Paa,或mmHH2O。l 2)动压压:指单单位体积积气体通通过风机机所获得
16、得的速度度增加而而导致能能量增量量。其计计算公式式:l3)静压压:静压压=全压-动压注意:风风机静压压不是风风机出口口的静压压,也不不是风机机出口与与进口静静压差。l4)机外外余压:指空调调设备出出风口外外的剩余余压头。实实质是扣扣除空调调设备的的压头损损失后的的余压。l5)风管管的阻力力靠静压压来克服服。2、风管管内风速速的确定定l 风管设计计主要包包括风管管尺寸的的确定及及风管阻阻力损失失的计算算,而风风速的确确定与两两者均有有关,因因此,首首先应确确定风速速。风速速的确定定与初投投资、系系统运行行费用和和气流噪噪声有关关,风速速可参照照下表:风速选用用表待完完善3、风管管尺寸的的选择l
17、1)风道道截面积积的确定定当空调房房间送风风量为已已知时,确确定送风风管道截截面尺寸寸的方法法有两种种:假定定风速法法和比阻阻法,假假定速度度法比较较常用,现现介绍之之。首先应已已知空调调送风量量(参照照前述的的方法),然然后根据据建筑物物的空调调送风系系统查出出风速值值(假定定风道中中的风速速,再通通过下式式计算出出风道面面积。最后确定定风道的的管径(圆圆管直径径或矩形形管道的的边长)。风道截面面积计算算公式F=L/(v36000) m2 (66-2)式中L-风量量m3/hl例如:某某空调系系统送风风量L=72000m33/h,空空调噪声声值要求求60ddB,现现安装一一主风管管,试确确定其
18、风风管尺寸寸。假定风速速,查风风速表可可知,空空调系统统主风道道风速推推荐值为为699m/ss,现取取8m/s。风道面积积可计算算求 F=L/(v36000)=72000/(836000)=0.225 m2若采用圆圆形风管管,其直直径可由由下式计计算出中圆周率率=3.14 F风管管面积 m22 D=0.556m=5600 mmm若采用方方形风管管,其边边长应为为4、常用用风管尺尺寸及厚厚度序号标准风管管规格ab(mmm)法兰用料风管壁厚厚螺栓规格螺栓数量量螺孔直径径铆钉规格铆钉孔径铆钉数量量11201200L254=0.5M6220167.5551145.33821601200L254=0.5
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