空調制冷培訓材料

空調設計中央空調系統(tǒng)設計1目錄第一部分：負荷計算

負荷的構成負荷的計算第二部分：設備

設備分類性能簡介第三部分：機房設計

機房設備組成設備選型第四部分：系統(tǒng)設計

風管系統(tǒng)設計2第一部分空調系統(tǒng)負荷計算3空調負荷的計算空調系統(tǒng)冷負荷的構成:

1、建筑物冷負荷

2、新風冷負荷

3、附加冷負荷4

a、維護結構傳熱量、

b、透過外窗的太陽輻射熱

c、人體散熱量

d、照明散熱量

e、設備、器具管道及室內熱源的散熱量

f、食物或物料的散熱量

g、滲透空氣帶入室內的熱量

h、伴隨各種散失過程產生的潛熱量1：a、建筑物冷負荷基本組成：5

a、人體散失量

b、滲透空氣帶入室內的濕量

c、化學反應過程的散濕量

d、設備散濕量

e、各種潮濕表面、液面或液流的散濕量1：b、建筑物濕負荷的構成63、附加冷負荷的構成通風機、水管水泵、冷水管水箱溫升引起的7負荷計算的準備工作維護結構的夏季熱工指標房間的分類城市的分區(qū)窗口直射面積8負荷計算方法一、逐時溫差計算法二、估算法

1、按空調冷負荷的估算指標進行估算

2、按經驗公式估算空調冷負荷9負荷估算指標（1）

10負荷估算指標（2）

11負荷估算指標（3)12按經驗公式估算空調冷負荷

(二)按經驗公式估算空調冷負荷

Q。＝1.5(Qz十116.3n）

式中Qz——整個建筑物圍護結構形成的總冷負荷，w；

n——空調場所內人員數。13第二部分空調設備14設備的分類一、空調機房設備:1、制冷主機

2、附屬設備二、系統(tǒng)末端空氣處理設備：

1、風機盤管

2、新風機組

3、組合式空調器

4、變風量空調器15中央空調系統(tǒng)模擬16制冷主機分類：按冷卻方式分水冷冷水機組風冷熱泵機組17主機----空調機組分類：1、冷水機組：

水冷冷水機組、風冷冷水機組2、風冷熱泵機組18主機----冷水機組水冷冷水機組：按壓縮機形式分離心機：單級壓縮、三級壓縮螺桿機：單螺桿、雙螺桿活塞機渦旋機19主機----冷水機組風冷冷水機組按壓縮機形式分螺桿式活塞式渦旋式離心式20冷水主機1----離心機組目前市場銷售情況：特靈三級壓縮離心機：123低壓冷媒----屬于環(huán)保型約克變頻壓縮離心機：134a高壓冷媒開利單級壓縮離心機：134a高壓冷媒21冷水主機2----螺桿機組目前市場螺桿冷水機組主要的生產廠家：單螺桿惠州大金三石空調有限公司麥克維爾空調有限公司雙螺桿上海開利美國特靈美國約克頓漢布什大部分國產品牌22冷水主機3----活塞機組目前市場活塞式冷水機組主要的生產廠家：上海開利廣州約克武漢麥克維爾在市場上都不再作為主動推銷的產品，但在熱推的風冷熱泵機組中還有采用活塞式壓縮機，例如約克、開利、捷豐等。231、冷卻塔2、水泵：冷卻水泵、冷凍水泵3、分水缸：（供水系統(tǒng)）4、集水器：（回水系統(tǒng)）5、膨脹水箱6、軟化水設備7、電子除垢儀：（冷卻水系統(tǒng)）附屬設備24附屬設備冷卻塔方型橫流方型角流25附屬設備1----冷卻塔冷卻塔原理

冷卻塔是利用水作為循環(huán)冷卻劑，從系統(tǒng)中吸收熱量排放至大氣中，以降低水溫的裝置；其冷卻是借著水的蒸發(fā)過程來完成，并使冷卻水可以繼續(xù)的循環(huán)使用，從經濟效益看，無形中減少了成本的浪費。

冷卻塔冷卻方法，是將熱水噴灑至散熱材料表面與通過之移動空氣相接觸，此際，熱水與冷空氣之間即產生熱交換作用，同時份的熱水被蒸發(fā)，亦即蒸發(fā)水汽中其蒸發(fā)潛熱被排放至空氣中，最后經冷卻后的水落入水槽內，接著將其傳送至熱交換熱器中，再予吸收熱量。26附屬設備1----冷卻塔1、冷卻塔按通風方式分：

自然通風噴水冷卻塔

機械通風冷卻塔（常用）27附屬設備1----冷卻塔機械通風冷卻塔按水和空氣流動方向分類：機械通風逆流式橫流式逆流引風式逆流鼓風式28附屬設備1----冷卻塔其他分類方式：按外形分：圓塔方塔按開啟程度分：開式閉式29附屬設備2----水泵水泵30附屬設備2----水泵在空調系統(tǒng)中：

冷凍水泵冷卻水泵補水泵空調系統(tǒng)常用水泵類型：

單級單吸清水離心泵

管道泵31附屬設備3、4----分水器和集水器32附屬設備5----膨脹水箱作用：

當空調水系統(tǒng)為閉式系統(tǒng)時，為使系統(tǒng)中的水溫變化而引起的體積膨脹給予余地，以及有利于系統(tǒng)中空氣的排除。33定壓膨脹水箱兩泵一罐34附屬設備5----膨脹水箱35附屬設備6----水處理設備目的和作用：制冷系統(tǒng)的冷媒水和冷卻水均應保持一定的水質條件，以防止設備腐蝕、結垢和產生微生物與藻類物質水處理裝置中以安裝軟化水設備最好，但價格高、占地面積大。電子水處理裝民是近年來應用較好的·種水處理裝置。wT型高頻電子水垢處理器就是其中的一種效果較好的水處理裝置。36附屬設備7----電子除垢儀

37末端設備系統(tǒng)末端設備38系統(tǒng)設備1----風機盤管風機盤管

標準型號高靜壓型變風量末端裝置

新風工況混合工況組合式空調器

分段選擇整體式39系統(tǒng)設備1----風機盤管分類：按風機類型分：離心式（普通型）、貫流式（靜壓型）按結構形式分：立式L、臥式W、立柱式Z、頂棚式D按安裝形式分：明裝M、暗裝A40系統(tǒng)設備1----風機盤管調節(jié)方法：1、風量調節(jié)----通過三速開關調節(jié)電機輸入電壓，以調節(jié)風機轉速，調節(jié)風機盤管的冷熱量；簡單方便；初投資?。?、水量調節(jié)----通過溫度敏感元件、調節(jié)器和裝在水管上的小型電機直通閥或三通閥自動調節(jié)水量或水溫；初投資高；3、旁通風門調節(jié)-----通過敏感元件、調節(jié)器和盤管旁通風門自動調節(jié)旁通空氣混合比；初投資高41系統(tǒng)設備1----風機盤管風機盤管水系統(tǒng)的設計應注意以下問題：1、分區(qū)：按承壓能力豎向分區(qū)；為便于管理朝向分區(qū)；2、系統(tǒng)形式：閉式循環(huán)；管路的坡度、排氣排污；膨脹管接到回水管上；同程回水方式3、凝結水：盤管承擔新風濕負荷時，盤管處于濕工況，重視凝水系統(tǒng)布置；42系統(tǒng)設備1----風機盤管43系統(tǒng)設備2----新風機組新風系統(tǒng)設計原則：1、新風量設計最小值：取標準最低新風量的1.5倍；2、風口采用擴散性能好的風口；3、送風方式常采用送風口前采用兩個系統(tǒng)混合后送風；4、風機風量控制方式最佳選擇是變頻控制的風機轉速；44第三部分空調機房設計45一、制冷機房設計的基礎條件(一)冷負荷條件(二)能源條件(三)水源及水質條件(四)氣象條件(五)水文地質條件(六)制冷設備條件(七)管材、管件及絕熱等主要材料條件(八)相關各專業(yè)的配合條件(九)企業(yè)發(fā)展規(guī)劃46二、制冷站的裝機容量制冷機房的裝機容量，是以舒適性空調計算出的最大冷負荷為依據，或以工藝性空調中的生產工藝所提供的設計任務書要求條件，并按照制冷機房的服務對象和制冷系統(tǒng)的狀況計算出的最大冷負荷為依據。由于制冷系統(tǒng)的具體情況以及建設地區(qū)上的各種差異，需按設備和管道布置等因素計算出冷損失，也可依據經驗考慮冷負荷的附加系數，從而得出該制冷站的設計容量。附加系數一般為o.1一o.2。47三、制冷機的選型設計制冷機的類型多種多樣，在某項制冷站設計中，究競選用何種型式的制冷機，除考慮上述制冷站設計的基礎條件和裝機容量外，尚需考慮以下幾方面的條件。(一)冷媒溫度(二)總制冷量與設備臺數(三)能耗及能源的綜合利用(四)環(huán)境保護與防振(五)一次性投資與運行管理費(六)冷卻水的水溫與水質(七)優(yōu)先選用定型成套的制冷機組48四、制冷機房設計一、制冷機房設計的技術要點(一)制冷機房的土建設計(二)制冷機房的暖通設計(三)制冷機房的電氣設計(四)制冷機房的冷卻水與給誹水設計49二、制冷機房的布置原則(一)制冷機房的布位原則(二)大中型制冷機房的布置原則四、制冷機房設計50四、制冷機房設計（三）機房設備選型1、主機：冷量的確定：制冷系統(tǒng)的制冷量包括：用戶需要的制冷量，制冷系統(tǒng)和供冷系統(tǒng)的冷損失。51附屬設備1----冷卻塔冷卻水量的計算：

W=Qc/c（tw1-tw2

）〔kg/s〕Qc----冷卻塔排走的熱量

對于壓縮式制冷機組，取制冷機負荷的1.3倍對于吸收式制冷機組，取制冷機負荷的2.5倍tw1-tw2---冷卻塔進出水溫差，對于壓縮式制冷機組，取4~50C

對于吸收式制冷機組，取6~90C52附屬設備2----水泵水泵的選擇:

選擇水泵所依據的流量Q和揚程H按如下確定:L=β1Lmax

(m3/h)式中Qmax----按管網額定負荷設計的最大流量,m3/s；

β1----流量儲備系數，對單臺水泵工作時，β1=1.1;

對兩臺水泵并聯工作時,β1=1.2。

H=β2Hmax

（kPa）

Hmax

----管網最大計算總阻力，kPaβ2----揚程儲備系數，

β2=1.1~1.253附屬設備3、4----分水器和集水器作用：利于空調分區(qū)流量分配和調節(jié)靈活方便公稱直徑200250300350400450管壁厚封頭壁厚支架（角鋼）支架（圓鋼）610L50x5φ12612L50x5φ12614L50x5φ14816L50x5φ14818L50x5φ16820L50x5φ16L1L2L3L4D1+60D1+D2+120D2+D3+120D3+6054附屬設備5----膨脹水箱作用：當空調水系統(tǒng)為閉式系統(tǒng)時，為使系統(tǒng)中的水溫變化而引起的體積膨脹給予余地以及有利于系統(tǒng)中空氣的排除。容積：

VP=αΔtVSm3式中VP-----膨脹水箱有效容積，m3；

α-----水的膨脹系數，α=0.0006，L/0CΔt-----最大的水溫變化值，0C；

VS----系統(tǒng)內的水容量，m3，即系統(tǒng)中管道和設備內總容水量。

系統(tǒng)內水容量（l/m2建筑面積）全空氣方式與機組結合使用的方式供冷時0.40~0.550.70~1.30

供熱時1.25~2.001.20~1.9055附屬設備6、7----除污器、過濾器除污器常用形式:

立式直通式臥式直通式臥式角通式選型:

按連接管管徑選定；安裝：耐壓要求，便于安裝檢修；前后要設置閘閥；安裝時注意水流方向。56五、制冷機房水系統(tǒng)揚程流量的計算選擇水泵時，應在滿足最高工況運行時的流量和水壓的前提下，以選用效率高、用電省的水泵為原則。

(一)允許吸上其空高度當冷卻水或冷媒水采用地下水池時，為吸上真空高度。泵的軸心必然高于吸液面

(二)水泵流量與進出水管的流速水泵的流量是根據已確定的制冷機型號確定的。而進出水管的管徑是按流速計算的。水管流速可按手冊選取。57

(三)水泵揚程的計算水泵的揚程可按下式計算：

H=Hs十Hn十Hp十Hy十Hj

式中H——水泵實際揚程，MPa；

Hs——允許吸上真空高度，MpaHn——壓水高度，MPa；

Hp——機內阻力損失，MpaHy——沿程阻力損失，Mpa

Hj——局部阻力損失，MPa58六、制冷系統(tǒng)管徑的選擇與管徑計算(一)制冷機房水、汽系統(tǒng)管材的選擇(二)制冷機房水、氣管道的管徑計算1、冷卻水及冷媒水管道的管徑計算計算式d=4V3600πω式中V——冷卻水、冷媒水流量，m3/h；

ω——冷卻水，冷媒水流速，m/s；

當d>200mm時，ω

＝2~2.5m/s；當d<200mm時，ω

＝1.5~2m/s592．補充水量與管道的管徑計算冷水系統(tǒng)補水量：以24小時充滿系統(tǒng)為標準。補水流速：1.5~2.0m/s冷卻水損失包括:蒸發(fā)損失水量，m3/h；排污和滲漏損失水量，m3/h：風吹損失水量，m3/h。冷卻水補水方式：自動補水閥60系統(tǒng)設計第四部分中央空調系統(tǒng)設計61空調水系統(tǒng)的設計原則一、空調水系統(tǒng)的劃分與分類

(一)空調水系統(tǒng)的劃分原則空調水系統(tǒng)依據負荷條件、使用功能、空調房間的平面布置和空調精度等劃分成6種不同的系統(tǒng)，其劃分原則，見表分類依據系統(tǒng)形式從管路和設備布局上分開式系統(tǒng)、閉式系統(tǒng)從調節(jié)特征上分定水量系統(tǒng)、變水量系統(tǒng)從水泵配置上看單史水泵系統(tǒng)、復式水泵系統(tǒng)從回水布置方式分同程式回水方式、異程式回水方式62系統(tǒng)設計系統(tǒng)設計包括：一：風管系統(tǒng)設計二：水管路系統(tǒng)設計63風管設計風管系統(tǒng)設計的步驟：確定送風口或吸風口的形式、位置、個數和必要風量；確定風機及其他空調設備的位置，劃分空調區(qū)域，布置最合理的送、回風管線；進行管道阻力系統(tǒng)的計算；選擇風機；繪圖；64風管設計風管的作用風管風管的分類：低速風管：傳統(tǒng)設計高速風管：高層建筑空調低溫風管：低溫送風空調冷風房間65空氣處理系統(tǒng)的分類單區(qū)域系統(tǒng)：房間負荷變化時，空氣流量不變中央設備只有一個溫控器控制風機流量保持恒定如果采用多速或變速風機，風機流量可以改變66空氣處理系統(tǒng)的分類多區(qū)域系統(tǒng)空氣流量根據各區(qū)域需求控制（風閥安裝在支風管上并由個房間或區(qū)域溫控器控制）中央設備由監(jiān)控區(qū)域溫控器的微處理器控制風機流量可以恒定，但必須安裝旁通風門以保證中央設備所需的空氣流量。假如風機或壓縮機的轉速可以連續(xù)調節(jié)，風機流量也可以變化。67送風風管系統(tǒng)的分類送風風管的幾何形狀主風管與支風管輻射式周邊環(huán)路式68送風風口位置與材料送風口位置：與維護結構有關周邊送風系統(tǒng)頂棚送風系統(tǒng)內墻高端送風系統(tǒng)風管材料：根據需要及當地建筑規(guī)范選用不銹鋼板6.玻璃纖維增強型塑料板鍍鋅鋼板7.玻璃鋼板涂塑鋼板8.柔性金屬風管鋁板9.水泥PVC塑料板10.石棉69風管系統(tǒng)阻力空氣分配系統(tǒng)或風管系統(tǒng)對于每個流量都存在一定的阻力,這個阻力是空氣流經管道、送風口、調節(jié)風門、過濾器和風機盤管等的壓降總和。風機必須克服這儀阻力才能保證一定的送風量70外部靜壓外部靜壓=系統(tǒng)單元之外的壓降總和系統(tǒng)外部靜壓機內靜壓71風管設計原則設計原則：制冷效果噪音風管布置走向風道材料所占空間建筑美觀已知風量風管內空氣速度72風管內空氣流速的確定

若空氣流速大，則風道截面小，節(jié)省風道材料。系統(tǒng)阻力也大，需要風機的壓力高，消耗的功率也就多，而且可能導致噪聲增大。如果采用較小的風速，則出現上述相反的情況。風速選取原則：

一般空調系統(tǒng)中，采用低風速；對高層建筑，一般采用較高風速。73風道計算方法阻力計算步驟：首先，要選定系統(tǒng)最不利的環(huán)路，一般即指最長或局部構件多的分支管路；其次，是根據風量和所選定的風速，計算各管段（指該環(huán)路）的斷面尺寸，并根據該尺寸求出個管段阻力和系統(tǒng)總阻力，根據總阻力選定風機；最后，按系統(tǒng)阻力平衡的原則，確定其余分支管路的管徑，要求各環(huán)路間的總阻力差別不大于15%74風道阻力計算風道阻力直風道沿程阻力非直風道局部阻力風管尺查表當量長度彎頭、分叉、伸縮、裝置將彎管或其他非直管以一定的直管長度來表示，使它們的摩擦阻力損失相等，此時直管的長度就稱當量長度。風道阻力計算：75風道阻力計算沿程壓力損失公式：△pm=λ/dexρxv2/2（Pa/m）

λ----摩擦阻力系數ρ----空氣密度

de----風管當量直徑v----風管內空氣流速

速度m/s動壓Pa風管斷面直徑（mm）上行：風量（m3/h）下行：單位摩擦阻力（Pa/m）1001201401601802002202502801.00.628405571911121351752190.220.170.140.120.100.090.080.070.06……………………………………………………以上數據為1大氣壓，200C，空氣密度為1.2kg/m3條件（使用條件）。76風道阻力計算局部阻力損失公式：

△Pj=ξxρxv2/2（Pa）ξ----局部阻力系數ρ----空氣密度

v----風管內空氣流速

△P21=ξ21xρxv12/2△P31=ξ31xρxv12/2

△P12=ξ12xρxv12/2△P13=ξ13xρxv12/2合流分流213123合流分流77風道設計計算設計方法風道設計計算速度法等摩擦靜壓復得法選擇原則：主要取決于風管的尺寸大小。小型風管系統(tǒng)，如家庭、小商店和小型辦公室等，用速度法。大型高壓風管系統(tǒng)，主要用靜壓復得法。中間大小的風管主要用等摩擦法。78風道設計計算速度法：速度法是首先給出各風管的速度，一般講風機出口速度最高，隨著流動方向越來越小，到送風口速度最低原則主風管速度：5~6.6m/s支風管風速：3~4.5m/s速度隨流動方向越來越小速度選取要合理步驟管路及風管編號，標出各個管路的流量。確定各個風管的速度。計算或查表求出風管尺寸查表求風管壓降。79風道設計計算等摩擦法等摩擦法是假定風管系統(tǒng)的各個部位的摩擦損失相等，因而風管的總阻力同風管的長度成正比。原則等摩擦系數的選取同風管內空氣速度有關。一般?。?.164每1100米最大阻力為最長的風管阻力步驟管路及風管編號,標出各個管路的流量確定等摩擦系數計算或查表求風管尺寸和空氣速度.計算風管壓降80風道設計計算靜壓復得法

靜壓復得法是利用每一分支處的靜壓復得值來克服下一段風管的阻力。使各分支管前的靜壓值相等。因此這樣的管系其平衡很容易。81氣流組織空調房間的風口布置基本知識送風口的氣流形式空調房間的氣流組織送回風口的形式在空調房間中，經過處理的空氣由送風口進入房間，與室內空氣進行熱質交換后，經回風口排出?？諝獾倪M出，必然會引起室內空氣的流動，而不同的空氣流動狀況有著不同的空調效果。合理地組織室內空氣的流動，使室內空氣的溫度、濕度、流速等能更好地滿足人們的舒適感覺或工藝要求。82氣流組織氣流組織的基本要求空調類型室內溫濕度參數送風溫差每小時換氣次數風速可能采取的送風方式備注送風出口工作區(qū)舒適性空調冬季18~220C夏季24~280Cφ=40~60%送風高度h﹤5m時不宜大于10；送風