空氣調(diào)節(jié)課程設(shè)計說明書

1、空 氣 調(diào) 節(jié)課程設(shè)計目錄1.設(shè)計題目 12.空調(diào)房間冷負荷計算 12.2外窗負荷計算公式 22.4人體負荷計算公式 22.5燈具、設(shè)備負荷計算公式 32.7代表房間負荷計算 42.8各房間負荷匯總 73.空氣水系統(tǒng)設(shè)計 74.全空氣系統(tǒng)設(shè)計 115.房間氣流計算 136.水力計算 6.1水管水力計算公式 156.2風(fēng)管水力計算公式 166.3.1新風(fēng)管道水力計算 176.3.2全空氣系統(tǒng)水力計算 197.設(shè)計總結(jié) 208.參考文獻 211.1 設(shè)計課題該工程是多功能建筑，包括商店、辦公室、教室等?？偨ㄖ娣e6400 m2。外墻結(jié)構(gòu)同附錄2-9中序號48，屋頂結(jié)構(gòu)同序號9。 窗戶：單

2、層玻璃鋼窗，K=4.54W/m2K.，掛淺色內(nèi)窗簾，窗高1.8m，無外遮陽，面積按比例量取，鄰室和樓上、下房間均為空調(diào)房，溫度基本相同，忽略傳熱。采用自然通風(fēng)基本滿足要求，不設(shè)計機械加壓送風(fēng)和防排煙系統(tǒng)。夏季冷源提供冷水供回水位7/12各房間夏季空調(diào)設(shè)計要求 房間名稱干球溫度（）相對濕度（）風(fēng)速（m/s）辦公室26±150±50.25教室26±250±50.25室內(nèi)負荷計算數(shù)據(jù)：時間（辦公室等8:0020:00）1.2 室外設(shè)計參數(shù)地點：成都市 室外夏季空調(diào)計算干球溫度：30.9 室外夏季空調(diào)計算濕球溫度：26.4 查書表2-8得房間類型：房間

3、類型為中型。 空調(diào)房間冷負荷計算2.1外墻（或屋面）傳熱冷負荷的計算（1）外墻（或屋面）的傳熱冷負荷 (W)，可按下式計算： 式中 K傳熱系數(shù)（W/·）； F計算面積，（）； 計算時刻，（h）； 溫度波的作用時刻作用時刻下的冷負荷計算溫度負荷溫度的地點修正值室內(nèi)計算溫度，。（2）當(dāng)外墻或屋面的衰減系數(shù)0.2時，可近似使用日平均冷負荷 (W)代替各計算時刻的冷負荷：式中負荷溫度的日平均值負荷溫度的地點修正值室內(nèi)計算溫度，。2.2 外窗的溫差傳熱冷負荷通過外窗溫差傳熱形成的計算時刻冷負荷按下式計算： 式中計算時刻下的冷負荷溫度 地點修正系數(shù) K 玻璃窗的傳熱系數(shù) F-窗戶面積2.3 外窗

4、的太陽輻射冷負荷由下式計算：其中窗的有效面積系數(shù)；單層鋼窗0.85，雙層鋼窗0.75； 地點修正系數(shù)； 計算時刻時，透過單位窗口面積的太陽總輻射熱形成的冷負荷;窗玻璃遮擋系數(shù)；窗內(nèi)遮陽設(shè)施的遮陽系數(shù)2.4人體冷負荷2.4.1人體顯熱冷負荷:式中 群體系數(shù)；n計算時刻空調(diào)區(qū)內(nèi)的總?cè)藬?shù)名成年男子小時顯熱散熱量;人員進入空調(diào)區(qū)的時刻，h；從人員進入空調(diào)區(qū)的時刻算起到計算時刻的持續(xù)時間 人體顯熱散熱冷負荷系數(shù)。人體顯熱冷負荷系數(shù) 2.4.2 人體散濕和潛熱冷負荷(1) 人體散濕量按下式計算： 式中 群集系數(shù)；n計算時刻空調(diào)區(qū)內(nèi)的總?cè)藬?shù)q一名成年男子的小時散濕量;(2) 人體散濕形成的潛熱冷負

5、荷，按下式計算：式中 群集系數(shù)；n計算時刻空調(diào)區(qū)內(nèi)的總?cè)藬?shù)一名成年男子小時潛熱散熱量2.5 燈具冷負荷本賓館用的是鎮(zhèn)流器在空調(diào)區(qū)內(nèi)的熒光燈，燈具散熱形成的冷負荷可按下式計算：燈具的安裝功率，W； 計算時刻，h；開燈時刻，h 從開燈時刻算起到計算時刻的持續(xù)時間； 時間燈具散熱的冷負荷系數(shù)， 2.6設(shè)備顯熱冷負荷設(shè)備顯熱散熱形成的計算時刻冷負荷，可按下式計算：式中熱源的顯熱散熱量，W；    計算時刻，h； 熱源投入使用的時刻，h；從熱源投入使用的時刻起到計算時刻的持續(xù)時間，h；時間設(shè)備、器具散熱的冷負荷系數(shù)，見表20.9-5。2.7計算過程以210房間為例

6、：2.7.1 外墻結(jié)構(gòu)參數(shù)：K=1.26 W/（m2·k），=8.4h，=0.36，=2.2。1） 北墻 F=20.16 m2時刻89101112131415161718192033333333445667676767676767676101.6101.6127152.4152.42） 東墻 F=34.27m2時刻8910111213141516171819205455677899101010216128216216259302302345388.6388.64144144143） 南墻 F=14.94 m2時刻891011121314151617181920433333345667

7、875.356.556.556.556.556.556.575.394113113132150.62.7.2窗戶：單層玻璃鋼窗，K=4.54W/m2K.，掛淺色內(nèi)窗簾，窗高1.8m， 1）瞬變傳熱形成冷負荷： K=4.54w/(m2·k) ,F=30.7m2時刻8910111213141516171819200.2122.83.64.24.755.14.91.83.93.228139279390502585.4655697710.8683251543.64462）日照得熱形成冷負荷 ：=0.85，=0.99，=1，=0.5東窗 F=11.34m2時刻89101112131415161

8、7181920299315280212157145132119101815942352436256622811727127911811075969823660481342285南窗 F=11.34m2時刻89101112131415161718192045669812714414513010685674832252153154686066876926205064063202291531192.7.3設(shè)備:連續(xù)工作時間20-8=12h,設(shè)備散熱500W（200W電腦1臺+300W投影儀）,室面積F=85m2.時刻8910111213141516171819200.050.60.750.80.83

9、0.860.880.90.910.920.930.940.95253003754004154304404504554604654704752.7.4照明設(shè)備冷負荷:辦公室按24支40W(包括鎮(zhèn)流器)熒光燈計算,連續(xù)開燈時間20-8=12h,計算出照明設(shè)備冷負荷.時刻8910111213141516171819200.060.460.660.720.770.810.840.870.890.90.920.930.94584426346917397788069318548648838929022.7.5人體濕負荷：50×68×0.96 ÷1000=0.000906 Kg

10、/s2.7.6人體散熱冷負荷:教室按有50人計算,查表2-18得成年男子散熱散濕量:顯熱63W/人,潛熱45W/人,散濕量68g/(h·人).查附表2-16,連續(xù)工作時間12h.顯熱冷負荷如下表：時刻8910111213141516171819200.050.550.730.780.820.850.880.90.910.920.940.940.95128173323001457258326782772283528672898296129612993人體散熱總負荷：時刻89101112131415161718192023783983455047074833492850225085511

11、75148521152115243210室總冷負荷時刻8910111213141516171819205506800589348870884690289053913589498738819183278205可知，15時為210室冷負荷達到最大，值為9.135Kw.2.8 各房間負荷匯總：房間編號冷負荷KW濕負荷Kg/s空調(diào)指數(shù)2015.8910.0007284.72W/m22023.6970.0003642033.1740.0003642043.1740.0003642053.2120.0003642063.2420.0003642073.2420.0003642083.1430.000364

12、2097.3050.0009062109.1350.0009062111.4360空氣水系統(tǒng)處理過程設(shè)計3.1風(fēng)量的要求在空氣調(diào)節(jié)中，需要新風(fēng)保證人體健康，大多數(shù)場合要利用相當(dāng)一部分回風(fēng)，以節(jié)約能耗。所以，在夏、冬季節(jié)混入的回風(fēng)量越多，使用的新風(fēng)量越少，就越顯得經(jīng)濟，但新風(fēng)量過少會導(dǎo)致室內(nèi)衛(wèi)生條件差。因此，實際上考慮衛(wèi)生條件的要求，系統(tǒng)中的新風(fēng)量占送風(fēng)量的百分比即新風(fēng)比不小于10%；為了防止外界空氣滲入空調(diào)房間，干擾空調(diào)房間內(nèi)溫濕度或破壞室內(nèi)潔凈度，需要在空調(diào)系統(tǒng)中用一定量的新風(fēng)量來保持房間的正壓。一般情況下室內(nèi)正壓在5-10pa既可以滿足要求，過大的正壓不但沒有必要，而且還降低了系統(tǒng)運行的經(jīng)

13、濟性?？傦L(fēng)量；新風(fēng)量 (n人數(shù)；每個人所需新風(fēng)量)；風(fēng)機盤管風(fēng)量1）夏季空調(diào)新風(fēng)冷負荷，可按下式計算： 式中 夏季新風(fēng)冷負荷，； 新風(fēng)量，； 室外空氣焓值；室外空氣處理后焓值；2）風(fēng)機盤管負荷：式中 風(fēng)機盤管風(fēng)量，； 室內(nèi)空氣焓值；室內(nèi)空氣處理后焓值；3.2 計算舉例：以辦公室202208為例（熱濕比線相近）：房間的室內(nèi)狀態(tài)點N為： =26, , KJ/Kg，負荷Q=22.884kW，濕負荷為W= 2.548 kg/s 。采用露點送風(fēng)， 所以熱濕比 ， h0= 35 KJ/Kg 。（1）總送風(fēng)量G=Q/（hN-ho）=22.884/（53-35）=1.27kg/s=3810 m3/h。（2）按

14、衛(wèi)生要求：客房共56人，新風(fēng)量每人每小時30m³，所以每小時向辦公室房間供給的新風(fēng)量為=30×56 m³/h =1680m³/h=0.56kg/s。（3）風(fēng)機盤管風(fēng)量：=0.71 kg/s=2130 m³/h （4）=0.71×（53-20.8）=22.9 Kw（5）=0.56×（80-53）=15.1 Kw按照各個房間負荷與總負荷比分配風(fēng)量和新風(fēng)負荷：房間總風(fēng)量G m3/h新風(fēng)量 m3/h新風(fēng)冷負荷Kw2026162713.72035282333.22045282333.22055352363.22065402383.22

15、075402383.22085232313.1同理求得房間總風(fēng)量G m3/h新風(fēng)量 m3/h新風(fēng)冷負荷Kw20111783605.38211372600.54選用貝萊特中央空調(diào)系列，各房間匯總?cè)缦拢悍块g風(fēng)機盤管型號風(fēng)量 m3/h冷負荷Kw201FP-13.811306.48202FP-8.57064.05203FP-6.85643.24204FP-6.85643.24205FP-6.85643.24206FP-6.85643.24207FP-6.85643.24208FP-6.85643.24211FP-51Q3902.218類型型號風(fēng)量m3/h冷負荷Kw水阻Kpa尺寸（mm3）吊頂式新風(fēng)機組

16、DZX2.5（4排新風(fēng)）250020.720940×770×540全空氣系統(tǒng)處理過程設(shè)計4.1風(fēng)量的要求總風(fēng)量；新風(fēng)量 (n人數(shù)；每個人所需新風(fēng)量)；1）再熱量，可按下式計算： 式中 混合空氣再熱量，； 風(fēng)量，； 送風(fēng)狀態(tài)焓值；混合空氣達機器露點焓值；2）冷負荷：式中 風(fēng)量，； 室內(nèi)空氣焓值；新回風(fēng)混合后焓值；4.2計算舉例：以辦公室210為例：房間的室內(nèi)狀態(tài)點N為： =26, , KJ/Kg，負荷Q=9.135kW，濕負荷為W= 0.906 kg/s 。熱濕比 ， h0= 42 KJ/Kg ，hL=39KJ/K,hC=69.2KJ/Kg。（1）總送風(fēng)量G=Q/（hN-ho

17、）=9.135/（53-42）=0.83kg/s=2491 m3/h。（2）按衛(wèi)生要求：客房共50人，新風(fēng)量每人每小時30m³，所以每小時向辦公室房間供給的新風(fēng)量為=30×50 m³/h =1500m³/h（4）=0.83×（69.2-53）=13.3 Kw（5）=0.83×（42-39）=2.49 Kw房間風(fēng)量和負荷匯總：房間總風(fēng)量G m3/h新風(fēng)量 m3/h新風(fēng)冷負荷Kw再熱量Kw2092491150013.32.442101826150013.52.49選用貝萊特中央空調(diào)系列，各房間匯總?cè)缦拢侯愋托吞栵L(fēng)量m3/h冷負荷Kw水阻K

18、paAHUDZX5（6排回風(fēng)）500034.354.1 房間氣流組織計算5.1空調(diào)房間的送風(fēng)方式及送風(fēng)口的選型應(yīng)符合下列要求：氣流分布計算的任務(wù):選擇氣流分布的形式，確定送風(fēng)口的形式、數(shù)目和尺寸，使工作區(qū)的風(fēng)速和溫差滿足設(shè)計要求。工作區(qū)的流速：舒適性空氣調(diào)節(jié)室內(nèi)冬季風(fēng)速不應(yīng)大于0.2m/s ，夏季不應(yīng)大于0.3m/s ，工藝性空氣調(diào)節(jié)工作區(qū)風(fēng)速宜采用 0.2 0.5m/s 。送風(fēng)口的出流速度u0值應(yīng)考慮高速氣流通過風(fēng)口所產(chǎn)生的噪聲，因此在要求較高的房間應(yīng)取較低的送風(fēng)速度，一般的取值范圍為 2 5m/s 。排（回）風(fēng)口的風(fēng)速一般限制在4m/s以下，在離人較近時應(yīng)不大于 3m/s ?？紤]到噪聲因素

19、，在居住建筑內(nèi)一般取2m/s ，而在工業(yè)建筑內(nèi)可大于4m/s 。一般可以采用散流風(fēng)口或條縫型風(fēng)口等側(cè)送風(fēng)，有條件時，側(cè)送氣流宜貼附；工藝性空氣調(diào)節(jié)房間，當(dāng)室溫允許波動范圍0.5時，側(cè)送氣流宜貼附。有吊頂可以利用時，應(yīng)該根據(jù)房間高度及使用場所對氣流的要求，分別采用圓形、方行和條縫型和孔板送風(fēng)當(dāng)單位面積送風(fēng)量較大，并工作區(qū)內(nèi)要求風(fēng)速較小或區(qū)域溫度要求嚴格時，應(yīng)該采用孔板送風(fēng)。較大的公共建筑和室溫允許波動范圍±1的高大廠房，可以采用噴口或旋流送風(fēng)口送風(fēng)。5.2 客房氣流組織計算如下（以210房間為例）：（1）選用可調(diào)的方形散流風(fēng)口，其中m1=3.4，n1=2.4；按一個散流器布置，則散流器

20、所對應(yīng)的Fn=3.6×7.3=26.3，水平射程分別為2m及3.15m,平均取=2.6m, =3.6-2.6=1m.（2）總送風(fēng)量為 L=3000m³/h換氣次數(shù) N=3000÷（6.0×6.6×3.6）=21/h 散流器的送風(fēng)量為=750 m³/h（3）散流器的出風(fēng)速度選定為3.0m/s，這樣=750÷（3.0×3600）=0.0694（4）檢查：根據(jù)式 式中=1.7；根據(jù)0.1 / =0.1 =0.987，按=2.6/1=2.6查得=0.55；、均取1. 代入各已知值得： =0.204m/s。（5）、檢查： =

21、0.10計算結(jié)果說明及均滿足要求。（6）、檢查射流貼附長度： =0.95 所以= 2.54m因此，貼附射流長度基本滿足要求。因為，=0.0694，所以，選擇頸部尺寸為300×300的方形散流器.5.3房間散流器規(guī)格匯總（mm×mm）房間號209210規(guī)格240×240300×300水力計算6.1水管的水力計算原理6.1.1計算流量 式中  G-管段流量  /kgh Q-風(fēng)機盤管冷量  kw tD-水溫差取5°    d-計算管

22、段的管徑，m 6.1.2計算管徑式中 v-管段中的流速，m/s ； G流量6.1.3 計算給水管網(wǎng)的阻力損失（1）水在管道內(nèi)流動的沿程阻力可按下式計算：單位管長沿程阻力可按下式計算： 摩擦阻力系數(shù)，無因次量；管道內(nèi)徑，m；直管斷長度，m ；水的密度，1000；(2)局部阻力水流動時遇到彎頭、三通及其它異形配件時，因摩擦及渦流耗能而產(chǎn)生的局部阻力為 局部阻力系數(shù)；管道內(nèi)徑，mm；6.2風(fēng)管的水力計算風(fēng)管水利計算的原理及依據(jù)如下：（1）風(fēng)管沿程壓力損失 可按下式計算： 單位管長沿程阻力，；風(fēng)管長度，m；其中單位管長沿程阻力可按下式計算： 摩擦阻力系數(shù)；空氣密度，；風(fēng)管當(dāng)量直徑m；（2）風(fēng)

23、管局部壓力損失 局部阻力系數(shù)；風(fēng)管內(nèi)局部壓力損失發(fā)生處得空氣流速，m/s；空氣密度，6.3.1風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)的新風(fēng)管道水力計算（1）新風(fēng)管道布置圖最不利管路水力計算 管段編號1-22-33-44-55-66-77-88-99-10風(fēng)量（m3/h）2558232720891851179115551322504271管長（m）2.051.23.93.02.52.32.63.07.35初選流速（m/s）766555443風(fēng)管截面積（m2） 0.1020.110.100.100.100.090.090.040.03a×b（mm×mm）350×320

24、350×320320×320320×320320×320320×300320×300250×160250×160實際流速（m/s）6.45.85.75.04.94.53.83.52.0當(dāng)量直徑（mm） 3.33.33.23.23.23.13.12.02.0單位長度磨擦阻力Rm（Pa/m） 1.21.21.20.80.80.70.50.60.3磨擦阻力pm（Pa）2.51.44.72.421.61.31.82.2總局部阻力系數(shù)0.51.50.50.51.50.51.50.50.4局部阻力Z（Pa）

25、11.32892.36.95.6123.40.9總阻力p=pm+Z（Pa）13.829.213.74.78.97.213.35.23.1（2）供回水管管道布置圖以管段9-10為例：202室： 風(fēng)機盤管承擔(dān)冷量Q=3.697kW，溫差t=5°=D=0.86×3.697/5=0.64m3/h初選流速v=0.6m/s，=19.4mm規(guī)格化管徑選D=20mm,實際流速V=0.57m/s=Rf×l=430×0.95=408.5 Pa;=2.65×0.57²×1000/2=430Pa最不利管路水力計算管段編號1-22-33-4

26、4-55-66-77-88-99-10流量（m3/h）4.964.423.863.303.052.51.951.180.64管長（m）4.13.23.71.852.252.72.93.40.95初選流速（m/s）1.01.01.00.90.90.80.70.70.6實際流速（m/s）0.70.980.850.730.670.550.430.410.57管徑（mm） 504040404040403220單位長度磨擦阻力Rf（Pa/m） 179509371260245159113102430磨擦阻力Hf（Pa）73416291373481551429328347408.5總局部阻力系數(shù)2.752.62.62.62.62.62.62.72.65局部阻力（Pa）6741249939693584393240227430總阻力p=hf+（Pa）14081