暖通空调毕业设计(共57页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上X X 大 学本 科 生 毕 业 设 计毕业设计题目: 六安市某综合楼暖通空调设计 学 生 姓 名: XXX 所 在 学 院: 水利与能源动力工程学院 专业及班级: 建环XXX 指 导 教 师: XXX 完 成 日 期: XXX 摘 要 本课题为六安市某综合楼暖通空调设计,建筑物共七层,高31.8m,建筑面积3826m2,空调面积3776m2。空调系统总冷、热负荷分别为358.51kW和331.376kW。通过对空气源热泵、溴化锂吸收式制冷机组加热交换器及螺杆式冷水机组加热交换器三种冷热源方式的技术经济比较,发现螺杆式冷水机组加热交换器的冷热源方案最佳。通过对空调方案
2、的优缺点及适用场合分析,并结合工程实际,本建筑一层采用全空气空调系统,二至七层采用风机盘管加新风系统。本课题还进行了空调风、水系统设计、冷热源机房设计以及通风系统设计。关键词: 螺杆式冷水机组 热交换器 全空气系统 风机盘管加新风系统AbstractThe project is the design of air-conditioning system for a comprehensive building in Luan,which is a 7-storey building and is 31.8 meters high. Its building area and air-condi
3、tioning area are 3826m2 and 3776 m2, respectively. The cooling load of the project is 358.51kW, and the heating load is 331.376kW. Though the techno-economic analysis of three usual cooling and heating resources, namely the air source heat pump, LiBr absorption chiller and heat exchangers, Screw Chi
4、llers and heat exchangers, the last one is considerd to be the optimum choice. According to the comparion of the advantages and disadvantages as well as application occasions of some air conditioning schemes, I adopt all-air system from the ground floor. Meanwhile the fan coil units with fresh-air s
5、ystems are used in other rooms. I also design the air system and the water system of air-conditioning system, the cooling and heating resources room and ventilation system.Keywords: Screw Chillers heat exchanger All-air system fan coil unit with fresh-air system 目 录专心-专注-专业1 工程概述与设计依据1.1工程概述本工程为某综合楼
6、暖通空调系统设计,位于安徽省六安市,总建筑面积约为3826m,共七层,第一层层高4.5m,二到七层层高为3.9m,一层为商店店面和大门门厅,二层至五层为办公室、餐厅和住宿区。每层均无空调机房,第一层属于大空间建筑,采用全空气一次回风系统,机组选取薄型吊顶机三台;二到七层均为小办公房间,采用风机盘管加新风系统,新风机组均安装在每层的西侧,采用吊顶新风机组。1.2设计依据1.2.1围护结构热工指标A. 外墙:选用填泡沫混凝土钢筋混凝土(),围护结构夏季传热系数K=0.98W/(K),围护结构冬季传热系数K=0.99W/(K),围护结构延迟时间为=8.5h,衰减系数=0.47;B. 内墙:选用砖墙(
7、),K=2.38W/(K),=0.56,=5.4h;C. 屋面:选用屋面01-3,K=0.66W/(K),衰减系数=0.32,延迟时间=10.7h;D. 外窗:采用8-10mm双层空气层、隔热玻璃,K=2.22W/(K),衰减系数=1,延迟时间=0.4h;1.2.2室内人数和照明、设备负荷的设计依据A. 室内人员数量:餐厅、大会议室: 5 m2/人办公室、套房: 5人 中会议室: 3 m2/人客房: 3人B. 照明功率密度值 办公室: 11 W/ m2 会议室: 18 W/ m2 走廊: 5 W/ m2 门厅: 15 W/ m2 餐厅: 15 W/ m2 C. 电器设备功率密度值 办公室: 2
8、2 W/ m2 会议室: 5 W/ m2 门厅: 5 W/ m2走廊: 0 W/ m2 餐厅: 13W/ m21.2.3室外设计参数根据文献,安徽六安市室外气象参数如表1-1所示表1-1 安徽六安市室外设计参数表六安经度纬度116.5E31.75N夏季空调室外干球温度()35.5空调室外湿球温度()28空调室外日平均温度()31.4室外平均流速(m/s)2.1冬季室外空调计算干球温度()-4.6室外空调计算相对湿度76%室外平均风速(m/s)21.2.4室内设计参数表1-2 室内设计参数表编号房间名称夏季冬季人均新风量(m/h.人)温度湿度%温度湿度%1商店26551850202门厅25551
9、650103办公室25552045304餐厅25551850305客房25552050306会议室25601850307雅间25552050301.2.5体力活动性质 体力活动性质可分为: 静坐:典型场所:影剧院、会堂、阅览室等; 极轻劳动:主要以坐姿为主,典型场所:办公室、旅馆等; 轻度劳动:站立及少量走动,典型场所:实验室、商店等; 中等劳动:典型场所:纺织车间、印刷车间、机加工车间等; 重劳动:典型场所:炼钢,铸造车间、排练厅、室内运动场等。 所以本设计中办公室,客房属于极轻劳动,商店属于轻度劳动。1.2.6当地基本条件城市热网提供0.8MPa的蒸汽,蒸气200元/t;商业用电价格0.8
10、7元/度;自来水3.1元/t。2 负荷计算 空调房间冷(热)、湿负荷是确定空调系统送风量和空调设备容量的基本依据。 在室内外热、湿扰量作用下,某一时刻进入一个恒温恒湿房间内的总热量和湿量称为在该时刻的得热量和得湿量。当得热量为负值时称为耗(失)热量。在某一时刻为保持房间恒温恒湿,需向房间供应的冷量称为冷负荷;相反,为补偿房间失热而需向房间供应的热量称为热负荷;为维持室内相对湿度所需由房间除去或增加的湿量称为湿负荷。2.1夏季冷负荷的计算2.1.1夏季冷负荷的组成 夏季空调房间的冷负荷主要有以下组成:1) 通过围护结构传入室内的热量2) 通过外窗进入室内的太阳辐射热量3) 人体散热量4) 照明散
11、热量5) 设备散热量6) 伴随人体散湿过程产生的潜热量 2.1.2空调冷负荷计算方法冷负荷的计算常采用谐波反应法和冷负荷系数法。本设计采用谐波反应法。谐波反应法计算冷负荷的过程很复杂,一般需用电子计算机。为了便于手算,采用谐波法的工程简化计算方法。 以4001套房为例说明夏季空调冷负荷计算方法:A、墙和屋面传热冷负荷计算公式外墙或屋面传热形成的计算时刻冷负荷Q(W),按下式计算:Q=KFt-(2.1)式中:F计算面积,;计算时刻,点钟;-温度波的作用时刻,即温度波作用于外墙或屋面外侧的时刻, 点钟;t-作用时刻下,通过外墙或屋面的冷负荷计算温差,简称负荷温差,。(注:例如对于延迟时间为5小时的
12、外墙,在确定16点房间的传热冷负荷时,应取计算时刻=16,时间延迟为=5,作用时刻为=16-5=11。这是因为计算16点钟外墙内表面由于温度波动形成的房间冷负荷是5小时之前作用于外墙外表面温度波动产生的结果。)计算结果见表2-1和表2-2表2-1 北外墙(4001套房)冷负荷计算时刻17:0018:0019:0020:0021:0022:0023:000:001:002:003:00K (W/)0.98F()18.93传热负荷温差()9.710.210.811.311.711.71211.811.511.110.6总辐射照度W/181151000000000冷负荷(W)179190200209
13、217221222219213205196表2-2 西外墙(4001套房)冷负荷计算时刻17:0018:0019:0020:0021:0022:0023:000:001:002:003:00K (W/)0.98F()22.86传热负荷温差()10.812.113.615.216.717.617.917.717.216.415.5总辐射照度W/613380000000000冷负荷(W)243271305341373394401397385368348B、外窗的温差传热冷负荷通过外窗温差传热形成的计算时刻冷负荷Q按下式计算:Q=aKFt(2.2)式中:t计算时刻下的负荷温差,;K传热系数;a窗框修
14、正系数。C、外窗太阳辐射冷负荷透过外窗的太阳辐射形成的计算时刻冷负荷Q,应根据不同情况分别按下列各式计算:该建筑中房间外窗仅采用内遮阳,而当外窗只有内遮阳设施时Q=FXgXzJn (2.3)式中:Xz内遮阳系数;Jn计算时刻下,透过有内遮阳设施玻璃太阳辐射的冷负荷强度,W/。计算结果见表2-3和表2-4表2-3 北外窗(4001套房)温差传热和太阳辐射冷负荷计算时刻17:0018:0019:0020:0021:0022:0023:000:001:002:003:00K (W/)2.28F()6.52传热负荷温差()8.98.57.87.16.565.55.34.84.54.1直射面积()6.5
15、26.52000000000辐射照度W/(直|散)40|6664|360|00|00|00|00|00|00|00|00|0冷负荷(W)803795358302269242220204183169153表2-4 西外窗(4001套房)温差传热和太阳辐射冷负荷计算时刻17:0018:0019:0020:0021:0022:0023:000:001:002:003:00K (W/)2.28F()4.05传热负荷温差()8.98.57.87.16.565.55.34.84.54.1直射面积()4.054.05000000000辐射照度W/(直|散)449|66283|360|00|00|00|00|
16、00|00|00|00|0冷负荷(W)8736861119484756863575248D、内围护结构的传热冷负荷1. 相邻空间通风良好时当相邻空间通风良好时,内墙或间层楼板由于温差传热形成的冷负荷可按下式估算:Q=KF(twp-tn)(2.4) 式中:twp夏季空气调节室外计算日平均温度,;2. 相邻空间有发热量时通过空调房间内窗、隔墙、楼板或内门等内围护结构的温差传热负荷,按下式计算:Q=KF(twp+tls-tn)(2.5)式中:Q稳态冷负荷,下同,W;tn夏季空气调节室内计算温度,;tls邻室温升,可根据邻室散热强度采用,。 该房间相邻房间也有做空调系统,且温度相同,两间房间内部不计传
17、热,忽略内墙负荷影响,可不做计算。E、人体冷负荷人体显热散热形成的计算时刻冷负荷Q,按下式计算:Q=nq1X- (2.6)式中:群体系数,取0.89;n计算时刻空调房间内的总人数,该房间计算人数为5人;q1名成年男子小时显热散热量,W;计算时刻,h;人员进入空调区的时刻,h;-从人员进入空调区的时刻算起到计算时刻的持续时间,h;X-时刻人体显热散热的冷负荷系数。表2-5 人体显热和总冷负荷计算时刻17:0018:0019:0020:0021:0022:0023:000:001:002:003:00显热|全热(W)155|247155|246179|307193|321196|324198|32
18、6200|328201|329202|330203|330203|331F、灯光冷负荷照明设备散热形成的计算时刻冷负荷Q,应根据灯具的种类和安装情况分别按下列各式计算:白炽灯散热形成的冷负荷Q=n1NX-(2.7)镇流器在空调区之外的荧光灯Q=n1NX-(2.8)镇流器装在空调区之内的荧光灯Q=1.2n1NX-(2.9)暗装在空调房间吊顶玻璃罩内的荧光灯Q=n0n1NX-(2.10)式中:N照明设备的安装功率,W;n0考虑玻璃反射,顶棚内通风情况的系数,当荧光灯罩有小孔, 利用自然通风散热于顶棚内时,取为0.5-0.6,荧光灯罩无通风孔时,视顶棚内通风情况取为0.6-0.8;n1同时使用系数,
19、一般为0.5-0.8;计算时刻,h;开灯时刻,h;-从开灯时刻算起到计算时刻的时间,h;X-时刻灯具散热的冷负荷系数。G、设备冷负荷热设备及热表面散热形成的计算时刻冷负荷Q,按下式计算:Q=qsX-(2.11)式中:热源投入使用的时刻,h;-从热源投入使用的时刻算起到计算时刻的持续时间,;X-时间设备、器具散热的冷负荷系数;qs热源的实际散热量,W。1. 电热工艺设备散热量qs=n1n2n3n4N (2.12)2. 电动机和工艺设备均在空调房间内的散发量qs=n1n2n3N/ (2.13) 3. 只有电动机在空调房间内的散热量 qs= n1n2n3N(1-) /(2.14)4. 只有工艺设备在
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