中央空调系统设计课程作业指导书..doc

中央空调系统设计课程作业指导书设计题目：某学员宿舍空调系统设计一、原始资料1 设计地点:北京，天津，济南，青岛，郑州，西安，南京,上海，杭州,宁波，武汉，重庆.2 建筑物土建资料：见土建图纸。3 建筑物使用功能：三级旅馆3 室内外设计参数：根据手册和规范查取.二、空调负荷计算室内冷(热、湿负荷是确定空调系统送风量及空调设备容量的基本依据。（一室内设计参数和室外气象参数的选择对民用和公共建筑的舒适性空调,采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-2003对室内参数做了总的规定。在具体确定室内设计参数时,应根据不同建筑及房间使用标准,在所给范围内灵活选取。采暖通风与空气调节室外空气计算参数的取值将直接影响室内空气状态和空调费用。设计规范（GB500192003对确定空调室外气象参数的方法做了明确的规定。参考文献6、7中给出了我国主要城市和地区的室外气象参数表，可供查取。（二冷（热负荷计算空调冷负荷的计算方法很多，目前应用较多的是冷负荷系数法和谐波反应法。冷负荷的构成:（1围护结构冷负荷，包括外墙和屋顶瞬变传热引起的冷负荷;内墙及内楼板由于温差传热引起的冷负荷,可视作稳定传热；外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷;透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷。（2室内热源散热形成的冷负荷，包括设备和用具显热散热形成的冷负荷；照明散热形成的冷负荷；人体散热形成的冷负荷。空气调节系统冬季加热、加湿所耗费用远小于夏季的冷却、去湿所耗费用.因为冬季空调室内压力稍高于大气压力，故无需计算冷风渗透形成的热负荷.所以，对于一般的民用建筑，其热负荷的计算通常只考虑围护结构的传热耗热量、太阳辐射得热量等.围护结构耗热量按稳定传热方法计算，冬季空气调节室外计算温度,采用历年平均不保证1天的日平均温度。（三湿负荷计算空调房间的湿负荷和冷负荷一样，对于空调系统的规模有着决定性影响。它们是确定空调系统送风量和空调设备容量的基本依据。本设计中，湿负荷的计算主要考虑人体湿负荷以及（餐厅食品的湿负荷。三、空调方式的确定（一空调方式各种空调方式有不同的优缺点和使用范围，可以从投资、能源消耗、机房面积、管道占用空间、控制方式、维护等各方面对各种空调方式进行初步比较,并结合所设计建筑物的用途、规模、使用特点、负荷变化情况、气象条件等，最终确定合理的空调方式.各种空调系统的适用条件：（1空调房间较多，各房间要求单独调节,且建筑层高较低的建筑物，宜采用风机盘管系统；要求固定新风量的，应另设新风系统;一般采用两管制.（2空间较大,人员较多，温度和湿度允许波动小(一般指允许温度波动1o C或相对湿度允许波动10%、噪声或洁净度标准高的房间,宜采用全空气定风量空调系统。（3当多个空气调节区合用一个空气调节系统，各空气调节区负荷变化较大，低负荷运行时间较长，且分别需要调节室内温度，在技术、经济条件允许时,宜采用全空气变风量空调系统.（4对中小型空调系统可采用变制冷剂流量分体式空气调节系统。变制冷剂流量分体式空调系统不宜用于震动较大、油污蒸汽较多以及产生电磁波或高频波的场所。（二集中式空调系统的划分划分空调系统的一般原则：（1室内设计参数和热湿比相同或相近的房间宜划分为一个系统;（2朝向、层次和位置相同或相近的房间宜划分为一个系统;(3运行时间相同的房间宜划分为一个系统;(4空调系统所负担的房间不宜过多,以便于调节.四、空调风系统设计(一风系统设计过程1 一次回风系统(1确定新风量：取补充局部排风的风量、保证空调房间正压要求的正压风量、满足卫生标准要求的风量三者之中最大值.（2确定送风温差:应根据风口类型、安装高度和气流射程长度以及是否帖附等因素确定。（3在id图上绘制夏季、冬季处理过程，计算系统总送风量，回风量，空调机组的总耗冷量（加热量、再热量等.2 二次回风系统二次回风系统能够节约再热量，但二次回风系统要求的冷源温度低.在使用机械制冷时，较低的蒸发温度将使制冷机的效率下降，反而达不到节能的目的。对于舒适性空调系统,对送风温度的要求并不严格，只要一次风系统能够满足要求,就不应采用二次风系统。3 风机盘管加新风系统在风机盘管加新风系统中，绝大多数情况下都是新风经过处理后再进入房间。此时,夏季新风送风点的确定也影响着风机盘管的选择及id图的参数.根据风机盘管加新风系统的特点,为分析方便,可让风机盘管承担变化负荷（如围护结构及室内冷负荷，而新风处理机组只承担新风本身的负荷.因此，通常将夏季新风处理到室内空气焓值，新风可与风机盘管送风相混合，然后送入室内；也可与风机盘管的回风相混合,再送入室内.也可将新风处理到低于室内空气含湿量值,承担室内部分冷负荷、全部湿负荷；此时风机盘管要求冷水温度高,在干工况下运行，卫生条件好,新风机组要求冷水温度低。不管哪一种处理方式,都可以画出空气处理过程的id图，并通过i-d图计算出风机盘管的风量，风机盘管承担的冷量以及新风机组承担的冷量。（二风道设计1 布置送风、回风和排风管道以及空调机房。2 风道水力计算风道水力计算设计上是风道设计过程的一部分,包括的重要内容有：合理选用管内空气流速以确定风管截面尺寸；计算风系统阻力及选择风机;平衡各分支风道的阻力以保证各分支风道的风量达到设计值。风道的水力计算方法有假定流速法、压损平均法和静压复得法.其中，静压复得法主要用于高速风道和变风量空调系统。（三风口1 确定送风方式空调房间常用气流组织形式的送风方式,按其特点主要可以分为侧送、孔板送风、散流器送风、条缝送风和喷口送风。对室温波动范围有要求的空调房间主要采用前三种方式。2 送风口一般可采用百叶风口或条缝形风口等侧送,有条件时侧送气流宜帖附.当有吊顶空间可利用时，应根据房间高度及使用场所对气流的要求,分别采用圆形、方形、条缝形送风口和孔板送风.较大空间可采用喷口送风.3 回风口回风口对房间气流的影响较小，所以形式也比较简单。常用回风口的形式有单层百叶风口、固定隔栅风口、网板风口、篦孔或孔板风口等。也有与粗效过滤器组合在一起的网格回风口。布置回风口时，应注意：（1除高大空间，一般可仅在一侧布置回风口。（2回风口不应设在射流区内.侧送方式，一般设在送风口同侧下方,孔板和散流器送风，回风口宜设置在下侧.(3高达空间上部有一定余热量时，宜在上部增设排风口或回风口排除余热量。(4如对消声、洁净度要求不高，可在走廊端头布置回风口集中回风;而在各空调房间内，在与走廊相邻的门或墙下侧，可设置可调百叶栅口。五、空调水系统设计（一冷冻水系统设计1 确定冷冻水系统形式常见的典型形式：（1一次泵冷冻水系统，包括一次泵定流量系统和一次泵变流量系统。一次泵变流量系统是中国建筑空调工程中应用最广泛的水系统形式.(2二次泵变流量冷冻水系统,适用于大型建筑物。2 选择水系统附件：旁通管、差压旁通阀、房契和泄水。（二冷却水系统设计1 冷却水系统 在土壤源源热泵空调系统中,基于节约投资的考虑或受可用地表面积所限，冷却水系 统除利用土壤热交换系统向地下土壤散热外，还可以运用闭式冷却塔或传统的开式冷却塔 加板式换热器作为辅助散热装置，以降低土壤热交换系统的安装费用。 采用辅助散热装置时，土壤热交换系统可以按设计供热工况下的最大吸热量来选型。 这对于供冷要求通常远远高于供热需求、 导致土壤热交换系统十分庞大、 价格高昂的系统， 十分有利。 采用辅助散热装置这种形式时,辅助散热装置的选型要能负担起供冷工况下超过土壤 热交换系统的那部分散热量。 增加辅助散热装置的一般原则如下: (1） 板式换热器将建筑物内环路和散热装置环路分开， 让建筑物内环路可以独立于冷 却塔运行。冷却塔环路应充防冻液以便在室外空气温度较低时还能运行。 （2）如有必要，可以选用三通阀和止回阀将土壤热交换系统旁通。 (3） 辅助散热装置典型的运行方式是: 当土壤热交换系统的出水温度达到一个确定的 上限 (取决于当地情况和土壤热交换系统大小） 启动散热装置来分担土壤热交换系统的负 ， 荷。 （4）如衬必要，散热装置也可以在夜间或低负荷条件下运行以冷却土壤。 2 冷却塔选择 当辅助散热装置选用冷却塔时,可根据当地气象条件（环境空气的湿球温度） 、冷却度 (冷却她进出水温差) 冷幅高 、 （冷却塔出水温度与进他空气的湿球温度之差） 及处理水量， 按冷却塔选用曲线，选择冷却塔。 (三)空气处理设备的凝结水排放系统设计 1 计算凝结水量 空气处理过程中凝结水的主要来源是室内各类散湿量和新风代入的湿量。对于间断运 行的空调系统，系统开始运行时室内空气处理设备的除湿量远远大于正常运行时除湿量， 为简单起见，常以空气处理设备处理湿差能力下的凝结水量作为设备排水量. 2 凝结水管径的确定:凝结水排放为非满管流形式，按凝结水流量和管道坡度计算确定。 (四）水系统管路水力计算、水泵及管道附件的选择 1 水系统管路水力计算，确定水流速，管径，阻力和水力平衡措施。 2 选择水泵,应使水泵长时间工作点位于高效区;循环水泵的设计流量应大于系统设计流 量，经常增加 10的余量；循环水泵的扬程应等于阻力损失再加上 20的储备量。 3 选择管道附件：阀门、过滤器、软接头、补偿器等。 （五)选择水系统定压装置 六、空气处理设备设计与选型 (一）空调机组及其选型 1 选择空气处理设备 根据空气处理过程特点，选择空调机组(卧式、吊装式、柜式）以及风机盘管机组。 设计新风盘管系统时，首先应根据使用要求及建筑情况，选定风机盘管形式,然后确 定新风供给方式和水管系统类型;再根据计算的冷量和风量，在产品样本中选择相应的风 机盘管机组型号。选择时应注意对实际运行工况与样本给定工况的差异，进行相应修正. 选定的风机盘管还应满足气流组织计算中对射流初速度的要求，保证足够的余压. 2 表冷器的校核计算 选择空调机组后,应对机组的表冷器进行校核计算,以确定选择的机组在设计工况下 是否能满足设计要求。 (二）布置空调机房 七、冷水机组选择、机房设计与布置 冷水机组选择、机房设计与布置 选择冷水机组型号、容量 、台数,机组应按实际运行参数选型；选择板式换热器、水 处理装置、分集水器等其它机房中设备;确定机房位置；设计、布置制冷机房:机组与水 泵应分开放置，避免噪声的相互影响,设备配置应考虑工艺流程合理、管道走向清晰，设 备与建筑、设备与设备之间应保持必要的距离，留出维修空间。 八、编写设计说明书 设计说明书的基本内容包括目录、正文、参考文献、附录等.要求字迹工整,清晰流 畅，简明扼要，正文不少于 5000 字。所有计算公式中的参数必须注明其含义及单位；与设 计计算有关的图表等完整无误。 九、绘制施工图纸 （一)对施工图纸的要求 所绘施工图纸必须符合房屋建筑制图统一标准 (GB/T500012001）、 采暖通风与 空气调节制图标准（GB/T501142001) 等制图标准的规定，包括设计施工说明、设备与主 要材料表、空调系统原理图、空调水系统平面图图、空调风系统平面图、机房平面图、机 房剖面图等。 （二）注意事项 1 空调系统原理图一般包括下列内容： （1）系统中所有设备及相连的管道，注明各设备名称(可用符号表示)或编号。风管 和水管一般按粗实线单线绘制,设备轮廓采用中粗线。 （2)绘出并标注各空调房间的编号，设计参数(温湿度、房间静压、洁净度等） ，可 以在相应的风管附近标注系统和各房间的送风、回风、新风与排风量等参数。 (3） 绘出并标注系统中各空气处理设备， 有时需要绘出空调机组内各处理过程所需的 功能段，各技术参数视具体要求标注. (4)绘出冷热源机房冷冻水、冷却水、蒸汽、热水等各循环系统的流程（包括全部设 备和管道、系统配件、仪表等) ，并根据相应的设备标注各主要技术参数,如水温、 冷量等。 （5)测量元件与调节元件之间的关系、相对位置。 2 空调机房平面图和剖面图的内容： （1）空气处理设备:注明型号、规格、数量，并按比例绘出其轮廓和安装的定位尺寸. 空调机组应注明各功能断名称、容量. （2）风管系统:各送风管、回风管、新风管、排风管等采用双线风管画法,注明与空 气处理设备连接的安装位置，对风管上的设备（如管道加热器、消声设备等）必须按比例 根据实际位置绘出，对于各调节阀、防火阀、软接头等可根据实际安装位置示意绘出。 （3)水（汽）管系统:采用单粗线绘制，如机房水汽管并存，则采用代号标注加以区 分.对于管道上附件(如水过滤器、各种调节阀等)可按比例画出其安装位置。 (4)其它：基础轮廓、地漏等细实线绘出；用风管、水管的系统代号标明其来去目的 地；尺寸标注. （5） 剖面图是为说明平面图难以表达的内容而绘制， 采用正投影法而绘制. 图中设备、 管道与建筑之间的线型设置等规则与平面图相同.经常用于说明立管复杂、部件多以及设 备、管道、风口等纵横交错时垂直方向上的定位尺寸，常见的有空调通风系统剖面图、空 调机房剖面图、冷冻机房剖面图等.平面图、系统轴测图上能表达清楚的可不绘制剖面图, 剖面图与平面图在同一张图上时,应将剖面图位于平面图的上方或右上方。 2 冷热源设备和管道平面图、剖面图的内容: （1）主要表达管道的空间布置，即管道与设备、建筑的位置关系，管道是突出表达的 对象。 (2）关于管道：管道可以单线(粗线）或双线（中粗线）绘制.实践中，一般较粗的 管道用双线,细管道用单线.管道的遮挡、分支、分叉、重叠要根据暖通标准或供 热标准的规定执行。要标注管道的定位尺寸,一般标注管道的中心线与建筑、设备或管 道间的距离。剖面图上要标注水平管道的标高,一般为管中心线的标高。标注管道的规格 和代号,并标注介质流向。 （3）关于阀门等管道附件:采用细线绘制.按比例绘制。 十二、参考文献 1. 采暖通风与空气调节设计规范（GB500192003） 2。 采暖通风与空气调节制图标准(GB/T50114-2001) 3。 公共建筑节能设计标准 4. 陆耀庆主编. 实用供热空调设计手册。 北京:中国建筑工业出版社，2008 5。 周邦宁主编。 中央空调设备选型手册。 北京:机械工业出版社，1999 6。 赵荣义。 空气调节. 北京：中国建筑工业出版社,1994