地源热泵空调系统设计.pdf

目录、地热能交换系统简介 二、水源热泵机组的选择 三、空调负荷计算四、中央空调水系统设计 五、中央空调风系统设计 六、地埋管的设计,、地热能交换系统简介主要的地热能交换系统形式1.地埋管1.1水平埋管12垂直埋管2.地表水1.地埋管1.1 水平埋管优点:室外施工费用相对较低缺点:室外占地面积较 大一般适用于小型的而且具有足 够占地面积的地方。1.地埋管12垂直埋管 优点:-运行及维护费用低-占地面积较小冬季无需辅助热源 不产生任何污染 节能效果明显 缺点:初投资费用稍高2.地表水与其他地源热泵系统的比较:优点:运行及维护费用低 无需占用土地-室外施工费用低-冬季无需辅助热源 不产生任何污染缺点:需临近较大面积水域系统效率低于其他方式3.地下水与其他地源热泵系统的比较:优点-运行及维护费用低 室外施工费用较低 冬季无需辅助热源4无需占地,受建筑周围环境影响小,不产生任何污染换热效率高,节能效果明显缺点:打井受政策限制、地源热泵机组的选择WFI地（水）源热泵机组型式LGSG水源螺杆机组.2.VKC水水机组3.PSVPH水风机组GSG水源螺杆机组 特点及适用场合单机冷号大,效率高,可.以分段调或无级调可用于夏嚥冷冬 季制热。适用于影剧院、酒店、办公楼、商场等大型场所-1R22制冷量:134KW3192KWR134a制冷量:144956KW注房就沐式栗用人温，小流量i殳il：特点及适用场合机组主要优点是结构紧凑、体积小、重量轻、运行平稳、管理方便,而且采用模块化设计,可以进行自动增卸 载调节能量。具有热回收功能,可提供免费生活热水。其中全热回收型机组,具有制冷,制热,制冷+热水,制热热水,热水五种模式,制冷后:8296KWJL：-r 一 7-r一机三用”功能。主要用于中、小型、办公、医院、药 l IMflBHflB0BWbJ.一 1.PS/PH水风机组特点及适用场合 方便独立计费,免除物业管理纠纷 各户独立操作,实现自由制、制热,达到传达四管效果具有回收建筑物内余热功能 系统具有灵活的扩展能力系统布置紧凑、灵活省掉中央机房,减低公共部分管道 的占用空间一次投入主机,分散投资压;於.攀办公、宾馆、医院等场所,r*-1.,亠.V，.*4、负荷计算在没有掌握具体空调房间的面积、性质、使用对象等情况下,仅知道整个建筑的面积,可通过建筑面积来估算确定空调负荷.序号房间名称冷负荷指标（W/m?）1_旅馆8902办公室85 1003图书馆35 404医院8905商店1051256体育馆203507计算机房193801 8数据处理324001 9剧院12160注:1.上述指标为总建筑面积的冷负荷指 标,建筑物总面积小于5000时,取上 限值,大于10000tn时,取下限值.2.按照上述指标确定的冷负荷,即是制 冷机容量,不必再加系数.3.博物馆可参考图书馆,展览馆可参考 商店,其他建筑物可参考类似的建筑4.由于地区差异较大,上述指标以北京 地区为准.南方地区可按上限釆取.5.全年用空气调节系统冬季负荷可按 下述方法估算:北京地区为夏季冷负荷的L 1 1.2倍,广州地区为夏季冷 负荷的31/4.:空调负荷估算指标在需要进行工程方案的初步设计及报价时,可通过下表对空调负荷进行估 算,以下为部分WFI常用单位面积空调负荷估算指标。瞰序世紀类型及府间名称丸商指标（如E）1訳 擀 小 ffi羽庆（标准戻）120*1602西餐厅、如呻厅200*2503酒吧250*3004中餐庁、宴会厅 会议室大350以上5中300*3506小200*2507中厅、接仿室、肉店、小卖部2008理发、美容180*2009健房、保龄球100*20010伸唐、旗牌室1 E011军内游泳池200*32012办公室股120*1 8013导20014料厅或总会250*40015曲场百货大楼.h ,“苜层35016二层30017汝以上250空调负荷估算指标顺序建筑类型及房间名称冷负荷指标（w/m2）18医病房110216019i股手术室180-25020院洁净手术室300250021X光、CT、B超诊断150-20022观众席200-40023剧休息庁180-25024院化妆室160-20025!比赛馆200-35026育休息月180-25027.、目贵宾室20028展览厅、陈列室130-20029;图书阅览120-16030科研、办公160-20031公寓、住宅120-200空调负荷估算指标以下为技术措施部分具有代表性的单位面积空调负荷估算指标。按空调面积估算序号建筑物类型及房间名称理负荷指标（W/m2）1r 旅游旅情:客房标准8IIO2西餐厅1602003中餐厅、宴会庁183504小会议室（允许少量吸烟）203005图书阅览室75 1OO6舞厅交谊舞）203507办公9I208公寓、住宅8909医院:高级病房80I1010影剧院:观众席1835011餐馆200350摘自暖通空调动,二二二L 9 “一-MBrgair WMIIttiBMimm在做施工设计时,必须进行详细的负荷计算,且详细的负 荷计算有利准确确定空调的初投资和保证良好的运行效果。所以详细的负荷计算在设计时是非常有必要的。空调负荷详 细计算通常由以下几部分组成:（空调负荷）随种湿程生潜量 伴各散过产的热透气入热 渗空带的量品物的热量备其内热的热 设等他部源散體量体热S 人散昂过窗入太辐热 透外进的阳射;过护构入热 通围结传的空调负荷详细计算首先我们对由于围护结构传热产生的冷负荷进行计算,建 筑的围护结构一般分为内围护和外围护结构,与室外空气接 触的围护结构被称为外围护结构,顾名思义,内围护结构就 是与建筑内其他相邻房间的间隔结构。这两项在负荷计算中 要分别进行计算!1.外墙冷负荷要计算通过外墙的传热负荷通常要知道外墙的结构类型、外表面颜色、传热系数以及其朝向。具体可按当地的节能 标准取数。空调负荷详细计算2.外窗冷负荷外窗冷负荷与外墙冷负荷不同,它包含两部分,由于温差传热形成的负 荷与由于太阳辐射所形成的负荷。-1）温差传热负荷 计算公式:Qc=KXFX At K窗的传热系数W/m2 c F 窗的面积 m2-At计算时刻的负荷温差 计算时需确定的原始参数为:窗的面枳,窗的传热系数。2）太阳辐射负荷 一 Q=FXXgXXdXJwt Xg-窗户的构造修正系数 Jwt 计算时刻下,透过无遮阳 设施外窗的太阳总辐射强度 W/m2 地点修正系数计算时需确定的原始参数为:窗 的种类,窗玻璃遮挡系数,窗 玻璃内遮阳系数,窗的阴影面 积。空调负荷详细讦算3.人体冷负荷人体散热形成的冷负荷和散湿量按下式计算:1）人体散热冷负荷-CLr=nX（%XC+q.）XCr-CLr-人体散热形成的冷负荷-n空气调节房间内的人数（人）ql每个人散发的显热量（W）-q2每个人散发的潜热量（W）C一人体显热単热冷负荷系数该系 数取决于人员在室内的停留时间及由进入 空内时算起至计算时刻的时间。对于人员 密集的场薪,如电影院,剧场,会堂,体；,可取1；p4h内室温不能葆持恒定 隕间停止使用）,取1。Cr 一群集系数2）Wr=nXWXCrn 空气调节房间内的（人）W 每个人的散湿量g/hCr 一群集系数爲空调负荷详细计算 4.照明冷负荷照明散热形成的冷负荷可.根据照明器材的类型及安装方式的不同,按下式计算:.白炽灯Cli=NXNXCc112）.明装荧光灯（镇流器安装在空调房间内）Cli=（Ni+N2）XXCe J13）.暗装荧光灯（灯管安装在顶棚的玻璃罩内）套LCLi=NiXniXn2XCdi/、式中】一照明散热形成的冷负荷（W）气0 N一白炽灯的功率（W）、M 荧光灯的功率（W）1%镇流器的功率（W）,般取荧光灯功率的 20%；，喊i灯具的同时使用系数%一考虑灯罩玻璃反射,顶棚内通风等情况,当 荧光灯上部有小孔时,取。.5-6 6,灯罩上无孔时,视顶棚通风情况取0.6-0.8。Cc照明散热形成的冷负荷系数室内照明及人员密度估算指标房间名称室内人数（人/）照明负荷（W/m2）旅馆客房0.To.151620商店营业厅（首层）1.0l.23545商店营业厅（其他层）0.50.83545精品商场0.33445餐厅、宴会厅0.51.01220股办公室.2318231会议室0.40.51823注:摘自全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调.动5.渗透空气冷负荷通过外门开启及围护结构缝隙渗入室内的空气量按可按下述方法计算:I）山F外门开冃而渗入的空气量G1按下式计算:Gl=n*Vm*Y w 式中G1由外门开启而澹入的空气壮仕 h）：n-毎小时的人流it（人次h）；Vm外门开肩一次（包括出入各一次）的空气淮人盘人次.h）.按卜衣选用：一室外空气密度（上）V值（人次.h）毎小时通过的 人数普通门帯门斗的门转门单场或以上单房应以上单扇应以上1003.04.752.503.500 801.00100-7003.04.752.503.500 700.90700-1 1003.04.752.253.500 500.601 100-21002.754 002.253 250 300.302、通过闱护结构、门、窗沿入室内的空气量G2可按换气次難仿篇自全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调.动 62屮*V w上12护结构、口、窗缝隙滑入室内的rt（kH上.年小时的换气次数.号房间容枳和门、窗的多少有关.一般可按下表估:,w-外空气带度（k）.换气次数中值容税V500以下500-10001000-15001500-20002000-25002500-30003000以上中0.700.600 550 500 420 400.35四、中央空调系统水系统设计下面以个简单的水系统流程图来介绍什么是中央空调的水系统及其原理A冷媒循环 伊水循环室内末端荷水统 负侧系压缩机原理图（流程图）至外地下管路*6 K*RS EM匕余T由以下几部分组成一.水源热泵机组二.末端设备三.水系统附属设备I.水泵n.冷却塔m,集、分水器（无系统分区时无此设备）W.膨胀水箱（高位及落地式两种）v.水处理装置-L .，*（一）水源热泵机组卜1.根据建筑的空调面积和房间功能进行空调冷负荷计算。2.统计建筑空调总冷负荷Q。3.大部分建筑需要考虑房间的同时使用率,一般建筑的同时使用率为 8590%,特殊情况需根据建筑功能和使用情况确定。制冷机组冷负荷;建筑空调总冷负荷同时使用率。根据计算的制冷机 冷负荷即可选择制冷主机。制冷主机用在政府会堂等重要建筑时,应 考虑备用。,当“血与水源热泵机组额定工况不同时，应进行修正后再做校核。忘上b末端设备选择 风机盘管的选择风机盘管有两个主要参数:制冷（热）量和送风量,故选择风机盘管有如下 两种方法:二;（1）房间循环风量=房间面积层高（吊顶后）小房间换气次数.”利用循环风量对应风机盘管中速风量,即可确定风机盘管型号。若产品未提供不测风速下的额定值数据时,可参考下表进行换算额定值类别高档中档风速低档风速风最1.000.850.70供冷量、供热量1.000.900.80/、（2）房间所需冷负荷;房间的计算瞬时最大冷负荷（估算时房间单位 负荷水房间面积）利用房间冷负荷对应风机盘管中速风量时的制冷量即可确定风机 盘管型号。确定型号以后,还需确定风机盘管的安装方式（明装 或暗装）,送回风方式以及水管连接位置（左或右）等条件。当出风管较长时.选型时要注意校核机外余压是否能满足工程实际需要。注:风机盘管冷量测定工况:千球温度27C,湿球温度19.5eC,进出水温差C热量测定工况:千球温度21 C,进水温度60C对于一般的住宅和办公建筑,房间面积较大时应考虑使用多个风机盘管,房间单位面积负荷较 大,对噪音要求不高时可考虑使用风量和制冷量较大的风机盘管.（二）末端设备选择空气处理机组的选择空气处理机组主要用于处理室内空气和供新风,一般有回风况和新风况两种工作 状态.空气处理机形式一般有吊顶式和落地式两种落地式包括立式和卧式两种另外机组的送回风方式也 有多种情况根据建筑情况和建筑业主的要求进行最终的确定.气处理机选型步骤空，处理机组的选择一般由下列几个主要参数决定:风量、冷量、机外余压和噪声保统需要的风量确定空气处理机组的型号 据需要提供的冷量来决定其排管数.g余压要求确定余压好信芯:融内之差,做好防噪措施.（三）水系统附属设备I.水泵及其选型命名方式:aSLS _200-250I叶轮名义直径1-泵进出口公称直径SLS单级单吸立式离心泵I.水泵及其选型一般来说,空调水系统采用的均为离心式水泵,因为其压头和流量都比较 容易满足水系统的要求.安装形式上分为立式泵及卧式泵.从水泵构造上 分単吸泵及双吸泵.小式泵卧式泵是目前最常用的空调 水泵,其结构简单,造价相对 低廉,运行的稳定性好2噪音 较小,减振设寻方便,维修比 较容易,缺点是占用一定面 积.卧式离心泵I.水泵及其选型立式泵当机房面积校为紧张时,立式泵体现 出其占地面积较小的优势,通常其电 机设于水泵的上部.运行稳定性不如 卧式泵,减振设计相对困难.另外,维 修难度也比卧式泵大一些.rI.水泵及其选型第一步:水泵流量的确定冷冻水水流量:为所对应的冷水机组的冷冻水流量,计算水泵流量应 附加5%10%的裕量,或根据如下公式进行计算.Atx1.163X(1.15-1.2)血其中:运;L为冷冻水水流量,m3/h;Q为乘以同时使用率后的总冷负荷,kw;1为冷冻水进出水温差,C,一般取4.55.I.水泵及其选型冷却水水流量:为所对应的冷水机组的冷却水流量,计算水泵流量应附加5%10%的裕量,或根据如下公式进行计算.X(1.15-1.2)其中:L为冷却水水流量,m3/h;g Qi为乘以同时使用率后的总冷负荷,kw;二;Q2为机组中压缩机耗电量,kw;瞠.1为冷却水进出水温差，一般取4.55.补水水量:补水量为系统水量的1%2%第二步:水泵扬程的确定冷冻水泵扬程的确定1.制冷机组蒸发器水阻:一般为5 7mH段;（具体值可参看产品样本）2.末端设备（空气处理机组、风机盘管等）表冷器或蒸发器水阻:一 般为4-6mH2O;（具体值可参看产品样本）3.回水过滤器阻,一般为3一5M2;4.分水器、集水器水阻:一般个为3mH技;5.制冷系统水管路沿程阻和局部阻损失:沿程阻般为比摩阻（100 300P“m）每乘以管道长度.局部阻为沿程阻的50%.综上所述,冷冻水泵扬程为上述阻之和.g冷却水泵扬程的确定扬程为冷却水系统阻+冷却塔积水盘至布水器的高差+布水器所需压 补水泵场程的确定扬程为定压点与最高点距离:水泵吸水端和出水端阻+3-5码0的富裕扬程.水泵并联运行情况由上表可见:水泵并联运行时,流量有所衰减;当并联台数超过3台时,衰减尤 为厉害.故建议:水泵 台数流量流量的 增加值与单台泵运行比较 流量的减少11002190905%32516116%42843329%53001640%1,选用多台水泵时,要考虑流量的衰减,一般附加5%10%的裕量.2.水泵并联不宜超过3台,即进行制冷主机选择时也不宜超过三台.3.大中型工程应分别设置冷,热水循环泵.一般,冷冻水泵和冷却水水泵的台数应和制冷主机对应,并考虑一台备 用。补水泵一般按照一用备的原则选取。n.冷却塔及其选型冷却塔的形式及其特点圆形逆流冷却塔方形横流冷却塔冷却塔按形式分为逆流式,横流式,引射式及蒸发式（闭式）冷却塔.按外 形分为圆形与方形.厂 V,0 WaMMM常用冷却塔的工作原理图駐口騎趣若為常用冷却塔的工作原理图冷却塔及其特点1.逆流式冷却塔(1)进风与出风具有较大的高差,因而进出风不易短流,能保证吸入空气温 度较低.(2)逆流塔的热交换效率是最高的.(3)圆形逆流塔的进风百叶可沿圆周布置,方形塔也可在四周布置因此进风 较均匀,冷却效果好.(4)外形尺寸上,圆形塔直径比同样性能的方形塔大,边长也更大一些,由于 这些原因,受占地面积限制圆形塔的使用场合受到一定影响.2.横流式冷却塔.横流式冷却塔的热交换效率不如逆流塔.进风与出风的高差也比逆流塔小 得多,如果出风处受到某种气流或其他物体的影响和阻碍,会使进风与出风 出现麵流现象.另横流塔进水口一半在塔体顶部,因此通常要求塔上方有水平L干管,管道布，稍有困难.冷却塔及其特点3.引射式冷却塔取消了冷却风机,而采用高速的水通过喷水口射出,从而引射一定量的空气进入塔内进 行热交换而冷却.没有风机等运转设备,可靠性髙,稳定性好,噪声比其他类型的冷却塔 低.缺点是设备尺寸偏大,造价相对较贵.同时,由于射流流速的要求,它需要较高的进塔 水压.4.蒸发式冷却塔（闭式冷却塔）冷却水系统为全封闭系统,对水质的保证性能较好,不易被污染,杂质也不会进入冷却 一本系统中,另个优点就是在室外温度较低时（过渡季节）可以把它当成一个蒸发冷却式冷却塔的设计选型1、冷却塔台数与制冷主机的数量应对应,可以不考虑备用;2、冷却塔的能力大多数为标准工况下的出力(湿球温度28,冷却水 量32/37),由于地区差异,夏季湿球温度会不同,应根据厂家样册 提供的曲线进行修正.湿球温度可査当地气象参数获得.3、当无冷却塔修正曲线时,可以按冷却水流量附加一定余量。如冷却塔的水流 量=冷却水系统水量X(L21.5)；4、冷却塔与周围障碍物的距离应为个塔高。举例:假设空调系统冷却水量为160m3/h,当地湿球温度28,冷水进出温度32/37。&那么冷却塔的冷却水量低=160 XI.2=192 m3/h,根据就近原则,选择冷却塔参数表中冷声量为2001113/h的冷却塔。二n集、分水器多于两路供应的空调水系统,宜设置集分水器。对于小型风冷模块工程,水环路无需分区的工程,不用设置集分水器。对于中大型工程,水环路需要分区的工程,需要设置集分水缸。集、分水器的直径应按总流 量通过的断面流速(0.5l.0m/s)初选,并应大于最大接管开口 直径的2倍W.膨胀水箱及其选型高位膨胀水箱+电子水处理仪此套设备应用于所在地水质比较好,系统比较简单,要求造价比较低的方 案。但冬天需要对膨胀水箱釆取保温措施。“软化水装置+闭式膨胀水箱+电子水处理仪此套设备应用于系统比较复杂的水系统,也是比较常见的补水装置。闭式膨胀水箱主要起系统定压作用高位膨胀水箱的选择（开式）膨胀水箱的有效容积为膨胀水量Vp与调节水量vt之和.即V=Vp+Vt膨胀水量:Vp=a Vc At a一水的膨胀系数,取0,0006.Vc一系统的水容量（L）t一水的平均温塞 冷水取151热水取45.估算膨胀水量Vp:冷水约0.1L/KW,热水约0.3L/KW.调节水量Vt为补水泵3niin的流晟且保持水箱调节水位不小于200皿 最低水位应高于系统最高点。.5n!以上.451.0%5()1.2%601.7%空调水系统的单位面积水容量（L/K）.空调方式全空气系统水-空气系统、供冷时0.40%.550 701.30供时t热水锅炉1.252.001.20T.900.40%.550.70l.30.：f膨胀水箱的选择落地式膨胀水箱的选择（闭式）1）总容积:V=Vt/（l-P）vt-调节水量,同开式膨胀水箱（mP-系数,一般P=0.650.85,当P2允许时,尽可能取小值.2）工作压:a）补水泵启动压P（mHa。）,大于系统最高点。,5m.b）补水泵停止压卩2（毗2。）尸（卩1。）/BTO參 P2取值应保证系统不超压.C）电磁阀开启压P3=P2+（24）md）安全阀开启压即膨胀罐最大工作压P4=P3+（2）m,且不超过系统中 遗备的允许工作压.V.水处理装置产品主要形式W.全自动软化装置当工程所在地水质较硬或 是系统较大的时候,系统的循 环水和补水最好是软化水,该 空调系统必须配置水软化装置,一般选用全自动软化水装置;全自动软化水装置的选用 一般按照系统补水量进行选择。补水装置可以根据实际情况来 选（装置小,系统补水时间长;一装置大,系统补水时间短）。,水经处理后储存在软化水,软化水箱的容积通常取I工程图 片补水藜阳朴1.。）时的水量.:JLZJI（四）水系统管路及其附祥空调水系统中,常用水管有焊接钢管,无缝钢管,镀锌钢管及PVC塑料管几种.焊接钢管与无缝钢管通常应用于空调冷潮水及冷却水管路,在使用之前,管道用进行除锈 及刷防锈漆的处理.焊接钢管造价便宜,但其承压能力相对较低,一般常用于工作压不 大于1.6MPa的水系统中.无缝钢管价格略贵于焊接钢管,其承压较高,可采用不同的壁厚 来满足水系统对工作压的要求.镀锌钢管从使用功能上可以满足冷冻水与冷却水系统的压要求,所以在这些系统中大 量使用空调冷凝水管也可采用近年新推出的PVC管材,其内表面光滑,流动阻小,施工安装方便,也是种值得推广的管材.常用钢管的规格按公称直径排列如下:DN15,DN2O,DN25,DN32,DN4O,DN5O,DN65,DN8O,DN1OO,DN125,DN15O,DN2OO,DN 25O,DN3OO,DN35O,DN400,DN450,DN500,DN550,DN600,DN650,DN700,注:冷媒（水、盐水、乙二醇水溶液）系统管道DN50时采用焊接钢管或镀锌钢 管,DN250时采用无缝钢管.(四)水系统的管路及其附件空调水系统附件主要包括:亠(1)阀门:蝶阀、截止阿、平衡阀、球阀、闸阀。起调节作用的有做止阀和衡解,起关断 作用的起调节作用的球阀、闸阀和蝶同.(2)水过滤器,在水系统中的孔板、水泵、换热器等设备的入口管道上,均应安设过渡器(3)软接头:为了防止振动,在机组与进出口接管处和末端的进出水管处设置,通常采 用金属软连接.(4)补偿器:在水系统中,消除管道热胀冷缩产生的应,通常为金属波纹管5)自动排气阀I排除水管路系统中的空气,一般采用全铜的自动排气阀,且在其前面加球 阀和闸同，压表:测试水系统压,位于机组、水泵的进出水端和过滤器的进出水端(7)温度计:测试水系统温度,主机、换热器、末端、分集水器上.以上介绍了水系统中主机、末端及附属设备的选 型,下面介绍一下水系统中水管路的设计一.关于水系统I.水系统的分类I!.水系统的分区二 DL水系统的平面设计水管管路设计关于永素穿I.水系统分类空调水系统的划分方式:(1)按系统定压方式划分,可分为开式系统(不常用)、闭式系统(2)按冷热水管道的设置方式划分,可分为双管制、三管制、四管制系统(3)按水量特性划分,可分为定流量、变流量系统广，(4)按水的性质划分,可分为冷冻水、冷却水、热水系统、冷凝水系统.5)按各末端设备的水流程划分,可分为同程式、异程式系统I.水系统分类面主要介绍同程式、异程式系统的原理及形式同程及异程式系统的特点水流通过各末端的路程相同的水管路系统.特点:各末端水阻力接近,有利 于水力平衡,减少系统初调 同程式系统试工作量,但初投资高.水流经每个末端的流程是不相同的.鼠特点:节省管道及其占用空 间,对投资较为有利.统n、水系统的分区为了减少投资及减少对建筑本身的影响,空调系统通常以1.6MPa作为工作压的划分界限,使水系统内所有设备和附 件的工作压都处于1.6MPa之下,考虑到水泵扬程大约在 如m左右,因此,水系统的静压应在120m以下,对于目前的建筑史.这相当于大约室外高度100m左右的建筑（地下室0m按工当建網高度较高,使得水静压大于1.2MPa时,水系统宜区以减少设备承压.in.水系统的平面设计按使用性质分区各区域在使用时间,使用方式上有较大区别,这一点在综合 建筑中较为明显,如酒店建筑中的客房与公共部分,办公建 筑中的办公与公共部分等,公共部分本身象餐饮,商场,娱 乐等在使用时间上也存在一定的区别.按负荷性质分区按负荷固有性质分区负荷的固有特性当然与房间使用性质有一定关系,但影响4,更多的则是朝向及内外区方面.从朝向上来说,南北朝向的房间由于日照不同,在过渡季 盘j 节时的要求有可能不一致,东西朝向的房间由于出现负荷 最大值的时间不一致,在同一时刻也会有不同的要求.0 从内外分区上看,外区负荷随室外气候的变化较为明显,.而内区的负荷相对稳定,全年的供冷的时间较多.U水管管路设计冷冻水管管径计算由选取的各管段合适的水流速,并根据各管段水流量算出管径,并根据 计算管径选取靠近的标准管径作为该段水管的管径。L 水流量ni%d水管内径mV 水流速m/s背竹m15202532405065E0闭式系统0.4-0.50.5-0606*0.70.7*090.8*1.00.9*121.1 1.41.2*1.6丿系统0.3-0.40.4-050.5-060.6*0.80.7-0.90.8*1.00.9-1.21.1*1.4管径m100125150200250300350400闭式系统1.3*1 81.5*2.01 6*221,8*2.51.8*261.9*2 91.6*2.51 8*2 6开武鬃统12T.61.4*1.81.5*2.01.6*2.31.7*241.7*2.41.6*2.11 8*2 3摘自民用建筑空调设计I曲攝謬纔 即密擅睚幽呼落搦愿歸礎3BB踰1.管道的摩擦压损失（沿程阻）P二，L V2P2入摩擦系数 d.管道直径 V 水流速度 p水的密度 L管道长度2.局部压损失（局部阻）V2p+-i-一管道局部阻系数3.水管压损失=沿程压损失+局部压损失二水管管路设计冷凝水水管径确定冷凝水管路布置原则:(1)(2)空调冷凝水管应独立布置,不能与污水管相连;水平向冷凝水管的坡度应不小于0.01,并尽量缩短其长度,当长度较长 时,根据实际情况设置悬挂结构,防止冷凝水管下垂;对于冷凝水盘位于空调机组内负压区时,在连冷凝水管时必须设置存水 弯;采用集中排水方式时,应遵循“就近原则”,并尽量减少同一冷 凝水水管所连接的空调机组的数量。(3),可引入下层冷凝水管中,但要注意,引入管要斜插入下层冷凝管中。;7-一:一.7 丁连接空调末端的冷凝水水管径为末端自身的冷凝水水管径,汇流后的管径根据汇流管所连接的末端设备的总制冷量选择。汇流后冷凝水水管径可参考下表选择:冷负荷kw(4243-230231-400401-11001101-20002001-35003501-1500015000管道公称直 径(mm)DN25DN32DN40DN50DN80DN100DN125DN150摘采暖通风与空气调节设计规范例如:空调末端A机组冷负荷为25kw,B机组冷负荷为30kw,试确定 A、B冷凝水汇总管管径。则:机组A和B的总负荷为55kw,根据以上的表格,可査得冷凝水水管径为DN32五、中央空调负系统设计中央空调风系统的设计新风系统的设计(送风量的确定房间的送风量可以根据房间的冷负荷 和空气处理前后的焰差值计算得出.式中：Gw:房间所需风量,kg/sQw：房间冷负荷,kwGw=Qw/(iq-ih)iq:空气处理前培值,kj/kgih：空气处理后始值,kj/kg通常在设计过程中,根据房间送风量来选择适当风 量的末端装置。（二）送回风形式的确定与一些精度要求较高的业建筑相比,高层民用建筑 属于舒适性空调要求,其气流组织设计时一般不强调精度 要求。但应注意以下三点:1.尽可能保证室内参数的均匀性（特别是温度）2.防止送、回风空气短流导致空调效果不良。3.防止夏季时直接对人体吹冷风。面介绍几种典型的气流组织几种典型的气流组织形式.泳=1建筑常用的一种空调气 流组织方式,适合于全吊顶的房间。通常送风 采用散流器或条形风上送上回方式,回风采用百叶式 风或条形风口。几种典型的气流组织形式以冬季送热风为主的空气调节系统,当空气调节房间层高较高时,宜采用此方式。上送下回方式在气流组织上比上送 上回方式更为合理,室内空气参数均 匀,不存在送、回风短流问题,也适 用于净高较高的场所。但将占用一定 的建筑面积,有时较困难。几种典型的气流组织形式侧送是另种较多用于高层民用建筑的送房间风方式,通常都属于贴 附射流,送风采用条 形或百叶式风口。個送方式特点侧送风气流组织较好,人员基本 处于回流区,因此舒适感好,但要求一个房间内有两个不同高度的吊顶（或通过走道与房间隔墙上的风 口送入）。,.厂 10 WaMMM三风口形式及选择确定了送风量和气流组织,下步则需设计风口尺寸、个数 及位置。I.风口选型受到很多因素的制约:(1)室内装修。(2)空调房间的气流组织。(3)风的安装和连接形式。n.风的类型和适用场所(主要介绍三种风).百叶式风一(1)固定式百叶风:风口叶片固定为某一个角度,此角度大于 45度,用于空调回风口。单层百叶式风口f 1厂三风口形式及选择叶片可调的风,既可作回风,也可作送风,用作送风 时,根据房间气流组织的要求可进行两个方向上的出风角度调 整,可垂直或吊顶安装 I_(3)双层百叶风口当作为送风时,可进行四个方向上调整出风气流的角度,其风量的调整范围也远远大于单层百叶风口。(4)自垂式百叶风口靠风两端的空气压差打开或关闭,只能用全旦女我。,法 要求必须保持一定的风速,如风速过小则打开角度太小,阻系数过大,一般用在楼梯间正压送风。1MHMI 4HMHB 4NMHBV 357BBSS j三9风口形式及选2.散流器(1)圆盘散流器风阻系数较大,射程流程略小,气流组织属于 1 平送贴附流型,比较适合于些要求较高的房、间的空调送风.(2)斜片散流器属于平送流型,贴附射流,其射流轴心速度衰减较慢,流程较长,可控制的范围较大.岸.喷口t高大空间的空气调节场所,如会堂、体育场、三风口形式及选择改早窄破聲的确定门尺、和个数的确定,都是提供的风性能表来选择风口尺寸和确定个数的。一般按照风 量、射程、颈部风速来确定。例如:风 口 规格nimxnim120 x120160 x120200 x120颈部风速(m/s)动压(pa)吹出 角度全1K损失(pa)风fit m/h射程 m风景 nJ/h射程 m风揺:m3/h用科!m1JA1.9521.71692862.2 1B2.010.951.091.22C2.320.881.021.11D2.850.620.720.8确定风的个数时,在风性能表中可査得适合参数的 风,比如射程、动压等,并且已知总的送风量,即可 确定风的个数。风之间的间距一般在36米之间。親択”卯米隹孩风.尺!他个数。,一,厂人Tr.合理采用管内的空气流速以确定风管截面尺寸,主要公式 如下:亠 1 r*S=G/VS风管的截面积n】2（矩形风管=长宽,圆形风管S=jit2）丄G.风道内的风量（口）”风道内截面风速（m/s）道的宽高比一般为,不超过10,也可根据实际情况而定。例:某厂风管内风量1000Om-Vh,该风管为低速送风系统的总管。试确 定该风道的尺寸。风管内风速査下表,査得总管和总支管V=69m,取m,带入以上公 式,得S=O.396m2.再根据常用风管规格表,确定风管尺寸800X500。根据噪声和风管本身的强度,并考虑到运行费用进行设定.常用的 风管的风速（见下表）.*风管和设备内的风速位置推荐值（m/s）最大值（m/s）|形成不仁定的机前乙*腿115时于1H和低破恻应加抑 M剂,由其强他的義 而张需要能株的管边涂科”防止漏旗对皮肤和n育戏射做,m 对束辿是无毒的Q制甲砰修碳酸钾LJHH130时,低一物倒借箇人 制剂.对于密杳制、的保护Mfc腐恒特性住处龙松点 困嫌,对于K期出人它的人要性京_破験!t裸露件外也不会 舂影响二的70135対于俯铁砂、他需加入,制剂这种物M同乙二是f的氧化牯110120低被钢、燃、和塁 没冇令造的抑制制機供 保尘埃対皮肤，掘M有廨企的何 般作川.他总的增城使他F 水尢法取用的釈充帕溶解度流动 性微好.对地水有负舒地埋管设计乙烯乙二醇水溶液浓度与相应凝固点及沸点乙二酹质量(%)051015202530354015505560体枳(%)04.48.913 618 122.9二-732.637 512.547.552.757.8沸点(100.7KPa)(V)100100 6101.1101.7102.2103 3101.4105105.6舐囚点(匸)0-1.413.2-5.4一；8-10.7-14.1-17.9-22.3-27.5-33 8-41.148 3地埋管设计连接方式地下热交换器中流体流动的回路形式有串联和并联两种,串联系统管径 较大,管道费用较高,并且长度压降特性限制了系统能力。并联系统管 径较小,管道费用较低,且常常布置成同程式,当每个并联环路之间流 量平衡时,其换热量相同,其压降特性有利于提高系统能力。因此,实 际工程一般都采用并联同程式。地埋管设计四、水平连接集管 著我 分、集水器是传热介质（水或防冻液）从热泵到地热换热器各并联环 路之间循环流动的调节控制装置,设计时应注意各并联环路间的水力 平衡及有利于系统排除空所。与分、集水器相连接的各并联环路的多 少,取决于竖直U形埋管与水平连接管路的连接方法、连接管件和系 统的大小。地埋管设计五、地下换热器长计算 详见下一部分六、地热换热器系统的水力计算传热介质不同,其摩擦阻力也不同,水力计算应按选用的传热介质的水 特性进行计算。国内已有的塑料管比摩阻均是针对水而言,对添加防 冻剂的水溶液,目前尚无相应数据,为止,地埋管压损失宜按以下方 法进行计算。I.确定流量G(mVh),公称直径和流体特性。2.根据公称直径,确定管子的内径(m)3.计算管子的断面面积A(m?)：A=千义4.计算流速V(nVs)：用、V G3600 X A地埋管设计5.计算管子的雷诺数（Re）,Re应该大于2300以确保紊流:=婀6.计算单位管长的摩擦阻损失Pd（P/m）Pd=O.158X p0 75 X 25 X dj I 25 X VI 75PY=PdXL式中:PY:计算管段的沿程阻力损失,匕;L：计算管段的长度,m7.计算管段的局部阻损失E（Pa）P产PdX式中Lj:计算管段中局部阻的当量长度,m。8、计算管段的总阻损失Pz（P,）Pz=Py+片一 界计ur地理三管仲当燄长度表名义管径弯头的当殳长度(m)形:通的当苗长度(m)90标准型90长半径 型45标准型180 二标准型通h通直流三 通后缩 小1/4直流三 通后缩 小1/23/8”DN100.40.30.20.780.30.40.41/2DN1205C.30.20.80.90.30.40.53/4DN200h二0.31.L：1.20.40.60.61DN250.80.5C 4131.50.50.70.85/4DN321.00.70.51.72.10.70.91.03/2DN401.20.80.61。2.40.81.11.22DN501.5.二0.82.53.11.01.41.55/2DN631.8.31.03.3 71.J.71.8DN752.31.51.2,3：二三1.52.12.37/2DN902.7.81.44.65.51.H2.42.74DN1103.12.01.65.26.42.02.73.15DN1254.02.52.06.47.62.5二.74 06“DN1604.93.12.471。23.14.348”DN2006.14.03.110.112.24.05.56.1一 .二 3一:L.】二1汽匚地埋管设计地下换热器长计和地热换热器的长度直接影响到热泵机组的性能和系统的翘投 此合理确定地热物地或帖k曲旦地病母布系如烟汶片片的壬 热器的设计主要:地热国泵战器定;地热换热器结构的设计以及管路的连接方式目前,确定地热换热器的长度有两种方法:谡 C:、伯导住C所谓估算法就是首先根据建筑物的峰值冷负荷或热负荷确定出地热换热 器的放热量或吸热量,然后确定地热换热器的布置方式,再根据手册中给定的 单位管长或单位埋管深度的放热量即可求出所需地热换热器的长度.【三二算机模拟法计算机模拟法是根据建立的地热换热器的传热模型编制出相应的计算 软件,通过输入土壤的热物性参数和建筑物的负荷来确定地热换热器的长 度、估算法主要步骤（一）建筑物冷热负荷及冬夏季地下换热量计算建筑物冷热负荷计算与常规空调系统冷热负荷计算方法相同,可参 考本PPT第二部分计算。冬夏季地下换热量分别是指夏季向土壤排放的热量和冬季从土壤吸 收的热量。可以由下/公甫I1L。计算:Qy X 1+-1 I COP夏季换热量GikW(1)冬季换热量金）kW式中1 Q；夏季向土壤排放的热量,