【某建筑空氣源熱泵采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)9800字（論文）】

某建筑空氣源熱泵采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)目錄TOC\o"1-3"\h\u18461空氣源熱泵的介紹 1172111.1空氣源熱泵的原理 1323241.2空氣源熱泵采暖系統(tǒng)的特點(diǎn) 171811.3空氣源熱泵裝置的設(shè)計(jì)思想 1167561.4空氣源熱泵系統(tǒng)的組成 1211571.5空氣源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)所遵循的原則 1250442設(shè)計(jì)概述 2223242.1設(shè)計(jì)目的 232602.2工程概況及建筑概況 2286332.3設(shè)計(jì)參數(shù) 2116062.3.1室外設(shè)計(jì)參數(shù) 2108962.3.2采暖設(shè)備要求和特殊要求 249252.3.3圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工計(jì)算參數(shù) 2296533.供暖熱負(fù)荷計(jì)算 338733.1熱負(fù)荷組成 379843.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量計(jì)算 3157723.3各個(gè)教室熱負(fù)荷計(jì)算 4228463.3.1熱水采暖系統(tǒng)的選擇 7147433.3.2循環(huán)動(dòng)力 7304593.4供、回水方式 7314753.5系統(tǒng)敷設(shè)方式 7297784.供暖設(shè)備設(shè)計(jì) 8174764.1供暖系統(tǒng)前端設(shè)備選擇 8189704.1.1壓縮機(jī)的選型 8263984.2冷凝器換熱計(jì)算 116214.3蒸發(fā)器換熱設(shè)計(jì) 1680944.4風(fēng)機(jī)盤管臺(tái)數(shù)計(jì)算 18311375.水力計(jì)算 1916695.1系統(tǒng)水力計(jì)算 1966435.1.1建筑物房間的水力計(jì)算 19272405.2確定沿程壓力損失 21266955.3確定局部壓力損失 21211405.4求環(huán)路總壓力損失 21180846.溫控閥和熱表的選型 22300766.1溫控閥的選型 22211166.2熱表的選型 2298507.保溫管道 2391037.1保溫管道的確定 23256837.2保溫材料的選擇 23192697.3保溫管道施工 231空氣源熱泵的介紹1.1空氣源熱泵的原理空氣源熱泵采用的是以環(huán)境空氣為介質(zhì)來為室內(nèi)提供所需的熱量，空氣源熱泵系統(tǒng)主要是由壓縮機(jī)、熱源換熱裝置，節(jié)流裝置（如膨脹閥）和使用側(cè)換熱設(shè)備等基本部件構(gòu)成。根據(jù)熱源側(cè)載能介質(zhì)和使用側(cè)（即用戶側(cè)）的載能介質(zhì)不同，能將空調(diào)采用空氣-空氣熱泵。1.2空氣源熱泵采暖系統(tǒng)的特點(diǎn)1.在裝置結(jié)構(gòu)方面的特點(diǎn)，組裝自由簡(jiǎn)便可隨機(jī)搭配其他裝置來進(jìn)行使用。均可以構(gòu)成整體機(jī)組。2，在熱源側(cè)換熱裝置的特點(diǎn)，對(duì)于不同熱源的空調(diào)熱泵裝置來說，其熱泵運(yùn)行時(shí)的熱源側(cè)就是機(jī)組中的制冷機(jī)的熱源匯合，在日常生活中，為了簡(jiǎn)易起見，我們都會(huì)把熱泵的取暖環(huán)境作為制冷劑運(yùn)行時(shí)的放熱環(huán)境（我們一般都統(tǒng)稱為“外界熱源”并簡(jiǎn)稱為“熱源”），在空調(diào)熱泵裝置中我們常用的熱源有各種水體（地下水、江河湖海地表水）、土壤和室外的空氣。同時(shí)也體現(xiàn)出各種熱源的溫度范圍，同時(shí)也給出了空氣源熱泵裝置中所需的熱源、用戶需求的熱源（采暖熱源、空調(diào)冷源和生活熱水熱源）以及空調(diào)、采暖房間的溫度范圍。各種熱源都有各自本身的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，從而能夠影響熱泵裝置本身的性能和適用性。關(guān)于各種水體；能夠供空調(diào)熱泵裝置作為熱源介質(zhì)的水體有地表水（江、河、湖、海水）和地下水，關(guān)于其他因素中，環(huán)境空氣參數(shù)（如溫度、濕度）對(duì)地表水有一定的影響，但在其他因素中也包括有隨著地域、季節(jié)和晝夜而變化，但是這個(gè)因素對(duì)于其影響相對(duì)較小，地下水的溫度一般會(huì)比當(dāng)?shù)啬昶骄鶜鉁馗?～2度，所以其具有一定的影響力，除此之外，建筑中水也是比較好的熱源，其特點(diǎn)是全年溫度穩(wěn)定，其水的比熱容較大、傳熱性能好，所以在熱泵供暖設(shè)備中換熱設(shè)備緊湊，使用得當(dāng)或者熱源條件比較好的時(shí)候，水溫也一般趨于穩(wěn)定，空調(diào)熱泵裝置運(yùn)行性能優(yōu)良并且也不會(huì)出現(xiàn)結(jié)霜問題，但各種水體的水質(zhì)都有它的特殊性，比如河水一般情況下不是那么干凈具有各種微生物和雜質(zhì)，湖水也是如此，海水里面具有各種復(fù)雜的成分也具有強(qiáng)腐蝕性，地下水一般泥沙含量高、硬度大等，這些不可控的干擾因素都需要在開發(fā)時(shí)要仔細(xì)考慮。在本次研究中我們要用到的是室外空氣作為熱泵采暖設(shè)備的熱源，空氣在我們生活中隨處可見，也利用方便，并且不會(huì)像其他介質(zhì)一樣成分復(fù)雜，空氣成分簡(jiǎn)單，并且對(duì)換熱設(shè)備無害，所以空氣慢慢成為目前的空調(diào)熱泵裝置的主要熱源形式，就是因?yàn)榭諝庠诓煌瑴囟认露寄芴峁崃?，使用方便和快捷。但是其也有弊端，就是空氣的熱容量小，為了能夠獲得能夠滿足空調(diào)熱泵裝置的熱量的溫差限制，因此室外換熱器的體積大，耗材多，風(fēng)量要求也比較大，由于室外空氣參數(shù)（溫度、濕度等）隨地域和季節(jié)等其他因素影響都會(huì)有很大的變化，本次設(shè)計(jì)主要研究為室內(nèi)供暖設(shè)備，所以當(dāng)冬季室外氣溫較低的時(shí)候，室內(nèi)的熱負(fù)荷都會(huì)增加，但空氣源熱泵裝置的制熱量會(huì)下降，尤其是在室外空氣溫度較低的時(shí)候并且室外濕度比較大的時(shí)候室外換熱裝置會(huì)發(fā)生結(jié)霜的現(xiàn)象，會(huì)導(dǎo)致熱泵性能嚴(yán)重衰減。同時(shí)在此裝置中比較具有優(yōu)勢(shì)的一點(diǎn)是，熱源的特點(diǎn)決定了我們對(duì)應(yīng)空調(diào)熱泵裝置設(shè)計(jì)中的特殊問題。1.3空氣源熱泵裝置的設(shè)計(jì)思想1.節(jié)能減排目標(biāo)空氣源熱泵采暖系統(tǒng)是能耗大戶，對(duì)空氣源熱泵裝置進(jìn)行生命周期設(shè)計(jì)，在任何裝置中我們都要秉持著環(huán)保節(jié)約，綠色生產(chǎn)的原則，堅(jiān)持綠色發(fā)展理念，提高系統(tǒng)的質(zhì)量，降低成本。2.優(yōu)化設(shè)計(jì)原則優(yōu)化設(shè)計(jì)指在條件有限的情況下使系統(tǒng)得到最優(yōu)化，構(gòu)建合理的供暖系統(tǒng)。3.用戶至上的原則所有的產(chǎn)品都是為了用戶，不僅產(chǎn)品要有良好的功能和優(yōu)越的性能，也要具有很好的安全性能，易于操作，給用戶很好的體驗(yàn)。1.4空氣源熱泵系統(tǒng)的組成空氣源熱泵系統(tǒng)由空調(diào)熱泵裝置、熱源側(cè)與使用側(cè)介質(zhì)輸配系統(tǒng)、熱源側(cè)取熱裝置與室內(nèi)末端裝置五個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成。1.5空氣源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)所遵循的原則設(shè)計(jì)遵循的原則：（1）明確裝置所處地區(qū)的氣候情況、環(huán)境情況和負(fù)荷特征；（2）選擇合理的制熱形式，構(gòu)建適宜的循環(huán)形式；（3）采用合理優(yōu)質(zhì)的調(diào)節(jié)措施，提高裝置運(yùn)行的節(jié)能性；（4）考慮裝置的經(jīng)濟(jì)問題和安全性。2設(shè)計(jì)概述2.1設(shè)計(jì)目的本設(shè)計(jì)的目的是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的課程的理論和技術(shù)知識(shí)解決實(shí)際問題，進(jìn)一步提高運(yùn)算、制圖和使用資料的能力。通過設(shè)計(jì)，了解室內(nèi)采暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容、程序和基本原則，鞏固所學(xué)理論知識(shí)，培養(yǎng)利用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，逐步樹立正確的設(shè)計(jì)觀點(diǎn)。2.2工程概況及建筑概況本工程為煙臺(tái)地區(qū)某教學(xué)樓，整個(gè)建筑物為4層，建筑總高16米，每層層高為4米。系統(tǒng)與室外管網(wǎng)連接，該工程采用熱泵機(jī)械循環(huán)下供下回式熱水供暖系統(tǒng)，每個(gè)教室內(nèi)通過每個(gè)水路的環(huán)路采用雙管順流同程式，而整樓采用雙管順流異程式。熱源采用學(xué)校內(nèi)熱交換站，供回水溫度為:

55℃、45℃。本次設(shè)計(jì)是運(yùn)用供熱工程的技術(shù)知識(shí)對(duì)某一建筑物進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，以及供熱設(shè)備的選擇與計(jì)算，合理的選擇供暖系統(tǒng)以及管路的水力計(jì)算。設(shè)計(jì)的目的和工程概況等使我們清晰的掌握設(shè)計(jì)的步驟，清晰的明白該如何去設(shè)計(jì)建筑的供暖系統(tǒng)。2.3設(shè)計(jì)參數(shù)2.3.1室外設(shè)計(jì)參數(shù)采暖室外計(jì)算(干球)溫度為℃；最低日平均溫度為℃；冬季室外最多風(fēng)向平均風(fēng)速，冬季室外平均風(fēng)速為。不同采暖房間的室內(nèi)溫度為18℃。2.3.2采暖設(shè)備要求和特殊要求風(fēng)機(jī)盤管末端設(shè)備緊湊，堅(jiān)固耐用，承壓能力高，效率高，調(diào)節(jié)靈活，經(jīng)久耐用，使用壽命長(zhǎng)。2.3.3圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工計(jì)算參數(shù)玻璃窗：外墻：屋頂：底層地面：3.供暖熱負(fù)荷計(jì)算3.1熱負(fù)荷組成1、基本耗熱量(屋頂、墻、地板和窗耗熱量)；2、圍護(hù)結(jié)構(gòu)修正耗熱量(朝向、風(fēng)力、高度影響的修正)；3、冷風(fēng)滲透耗熱量；4、冷風(fēng)侵入耗熱量。3.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定傳熱時(shí)，基本耗熱量可按下式計(jì)算：(3-1)式中K—圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)()；A—圍護(hù)結(jié)構(gòu)的面積，；—冬季室內(nèi)計(jì)算溫度，℃；—供暖室外計(jì)算溫度，℃；—圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù)。冷風(fēng)滲透耗熱量按下式計(jì)算：(3-2)式中—冷風(fēng)滲透耗熱量，W;—經(jīng)門、窗縫隙入室內(nèi)的總空氣量，；—供暖室外計(jì)算溫度下的空氣密度，；—冷空氣的定壓比熱，；0.278—單位換算系數(shù)，?！杜照{(diào)》規(guī)定：宜按下列規(guī)定的數(shù)值，選用不同朝向的修正率。北、東北、西北0~10%；東南、西南-10%~-15%；東、西-5%；南-15%~-30%；選用上面朝向修正率時(shí)。應(yīng)考慮當(dāng)?shù)囟救照章市∮?5%的地區(qū)，東南、西南和南向修正率，宜采用-10%~0%，東西向可不修正。《暖通規(guī)范》規(guī)定:在一般情況下，不必考慮風(fēng)力附加。只對(duì)建在不避風(fēng)的高地、河邊、海岸、曠野上的建筑物，以及城鎮(zhèn)、廠區(qū)內(nèi)特別突出的建筑物，才考慮垂直外圍護(hù)結(jié)構(gòu)附加5%~10%。故本設(shè)計(jì)不需考慮風(fēng)力附加。此次設(shè)計(jì)也無需考慮高度修正，故此次設(shè)計(jì)只需考慮朝向修正即可。3.3各個(gè)教室熱負(fù)荷計(jì)算表3-1圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量計(jì)算表圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量計(jì)算表教室編號(hào)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)室內(nèi)外溫差溫差修正系數(shù)基本耗熱量耗熱量修正冷風(fēng)滲入量教室熱負(fù)荷名稱及方向面積K[W/㎡℃]taQ(W)朝向修正率%修正值修正后的熱負(fù)荷Q(W)教室體積㎡換次次數(shù)修正后的耗熱量Q(W)Q(W)101201南外窗12.85.9442.213208.55-250.752406.415520.8441.69880.00南外墻42.40.8342.211485.10-250.751113.83東外墻36.80.8342.211288.96-50.951224.51北外墻42.40.8342.211485.10011485.10北外窗12.85.9442.213208.55013208.55102202南外窗12.85.9442.213208.55-250.752406.415520.8441.69880.00南外墻42.40.8342.211485.10-250.751113.83東外墻36.80.8342.211288.96-50.951224.51北外墻42.40.8342.211485.10011485.10北外窗12.85.9442.213208.55013208.55103203南外窗12.85.9442.213208.55-250.752406.415520.8441.69880.00南外墻42.40.8342.211485.10-250.751113.83東外墻36.80.8342.211288.96-50.951224.51北外墻42.40.8342.211485.10011485.10北外窗12.85.9442.213208.55013208.55104204南外窗18.45.9442.214612.29-250.753459.227421.5111314884.95南外墻31.70.8342.211110.32-250.75832.74北外窗18.45.9442.214612.29014612.29北外墻40.50.8342.211418.55011418.55西外窗9.35.9442.212331.21-50.952214.65西外墻37.10.8342.211299.46-50.951234.49105205西外墻15.50.8342.21542.90-50.95515.761910.595.54561.66西外窗12.55.9442.213133.35-50.952976.68北外墻27.80.8342.21973.7201973.72106206西外墻15.50.8342.21542.90-50.95515.761910.595.54318.23西外窗12.55.9442.213133.35-50.952976.68南外墻27.80.8342.21973.72-250.75730.29301401南外窗12.85.9442.213208.55-250.752406.415520.8441.612981.70南外墻42.40.8342.211485.10-250.751113.83東外墻36.80.8342.211288.96-50.951224.51北外墻42.40.8342.211485.10011485.10樓頂1500.4942.213101.70013101.70北外窗12.85.9442.213208.55013208.55302402南外窗12.85.9442.213208.55-250.752406.415520.8441.612981.70南外墻42.40.8342.211485.10-250.751113.83東外墻36.80.8342.211288.96-50.951224.51北外墻42.40.8342.211485.10011485.10樓頂1500.4942.213101.70013101.70北外窗12.85.9442.213208.55013208.55303403南外窗12.85.9442.213208.55-250.752406.415520.8441.612981.70南外墻42.40.8342.211485.10-250.751113.83東外墻36.80.8342.211288.96-50.951224.51北外墻42.40.8342.211485.10011485.10樓頂1500.4942.213101.70013101.70北外窗12.85.9442.213208.55013208.553.3.1熱水采暖系統(tǒng)的選擇熱水供暖系統(tǒng)形式的選擇，應(yīng)根據(jù)建筑物的具體條件考慮功能可靠，經(jīng)濟(jì)便于管理，維修等因素采用適當(dāng)?shù)牟膳问?，所以選擇采用末端為風(fēng)機(jī)盤管的設(shè)備來為教學(xué)樓供暖。3.3.2循環(huán)動(dòng)力根據(jù)設(shè)計(jì)資料中給出動(dòng)力與能源資料為空氣源熱泵提供熱媒且系統(tǒng)與室外管網(wǎng)連接，其引入口處供回水壓差。故可確定本設(shè)計(jì)為機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)。3.4供、回水方式根供、回水方式都為單管式。因?yàn)樵诠┡到y(tǒng)設(shè)計(jì)中采用風(fēng)機(jī)盤管作為末端系統(tǒng)，需要一端熱水輸入，一端冷水輸出，采用單管式在系統(tǒng)中會(huì)比較方便。本工程為教學(xué)樓，由上述比較及分析可以確定本工程采用供回冷熱水單管熱水供暖系統(tǒng)。3.5系統(tǒng)敷設(shè)方式系統(tǒng)敷設(shè)方式可分為垂直式和水平式系統(tǒng)。水平式熱水供暖系統(tǒng):水平式采暖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)管路簡(jiǎn)單，節(jié)省管材，無穿過各層樓板的立管，施工方便，造價(jià)低，可按層調(diào)節(jié)供熱量，當(dāng)設(shè)置較多立管有困難的多層建筑式高層建筑時(shí)，可采用單管水平串聯(lián)系統(tǒng)。但該系統(tǒng)的排氣方式較為復(fù)雜，水平串聯(lián)的地板輻射不宜過多，過多時(shí)除后面的水溫過低而使地板輻射片數(shù)過多外，管道的膨脹問題處理不好易漏水。垂直式熱水供暖系統(tǒng):結(jié)構(gòu)管路簡(jiǎn)單，節(jié)省管材，施工管理方便，造價(jià)低，但易造成垂直平失調(diào)。在無需考慮分區(qū)問題，目前被廣泛采用。根據(jù)上述比較與分析，結(jié)合本.工程單層地板輻射較多，房間結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無需考慮分區(qū)問題，所以，本工程采用垂直式系統(tǒng)。

4.供暖設(shè)備設(shè)計(jì)4.1供暖系統(tǒng)前端設(shè)備選擇供暖系統(tǒng)前端設(shè)備主要包括壓縮機(jī)，冷凝器和蒸發(fā)器等，首先根據(jù)建筑物所需要的熱量，在本次設(shè)計(jì)中螺桿式制冷壓縮機(jī)組，螺桿式壓縮機(jī)組廣泛應(yīng)用于食品冷凍冷藏，工藝?yán)鋮s，氣體液化，科研實(shí)驗(yàn)和運(yùn)動(dòng)場(chǎng)館等需要人工改變溫度的地方，機(jī)組根據(jù)用戶需求個(gè)性化選配，具有能量調(diào)節(jié)裝置（內(nèi)容積比可調(diào)，變頻），所以在本次設(shè)計(jì)中選用半封閉螺桿式壓縮機(jī)組。關(guān)于熱泵；熱泵是一種充分利用低品位熱能的高效節(jié)能裝置，熱量可以自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體中去，但不能自發(fā)地沿相反方向進(jìn)行，熱泵的工作原理就是以逆循環(huán)方式迫使熱量從低溫物體流向高溫物體的機(jī)械裝置，它僅消耗少量的逆循環(huán)凈功，就可以得到較大的供熱量，可以有效地把難以應(yīng)用的低品位熱能利用起來達(dá)到節(jié)能目的，空氣源熱泵在運(yùn)行中，蒸發(fā)器從空氣中的環(huán)境熱能中吸取熱量以蒸發(fā)傳熱工質(zhì)，工質(zhì)蒸氣經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后壓力和溫度上升，高溫蒸氣通過黏結(jié)在貯水箱外表面的特制環(huán)形管時(shí)，冷凝器冷凝成液體，將熱量傳遞給空氣源熱泵貯水箱中的水。

空氣源熱泵傳熱工質(zhì)是一種特殊物質(zhì)，常壓下其沸點(diǎn)為零下40℃，凝固點(diǎn)為零下100℃以下，該物質(zhì)冷的時(shí)候是液體，但很容易被蒸發(fā)成氣體，反之亦然。在實(shí)際運(yùn)行中，空氣源熱泵中傳熱工質(zhì)的蒸發(fā)極限溫度為零下20℃左右，因此5℃的環(huán)境溫度對(duì)如此低的溫度也是“熱”的，甚至下雪的溫度，比如說0℃，相比之下也是熱的，因此，仍可交換一些熱能。冷凝器是空調(diào)裝置中的重要裝置，它的作用是將壓縮機(jī)排出的制冷劑的過熱蒸汽冷卻，并使之液化，同時(shí)也使過熱蒸汽經(jīng)冷凝器的放熱面，使之熱量傳遞給周圍介質(zhì)（水或空氣），冷凝器按照其冷卻介質(zhì)和冷卻方式，可以分為水冷式、空氣冷卻式和蒸發(fā)式三中類型。蒸發(fā)器在空調(diào)裝置中是一種吸收熱量的裝置，在蒸發(fā)器中，制冷劑可以在很低溫度下沸騰，轉(zhuǎn)化為蒸氣，并且吸收被冷卻物體所散發(fā)出來的熱量，從而達(dá)到制冷目的，所以蒸發(fā)器是空調(diào)裝置中制造和輸送冷量的設(shè)備。4.1.1壓縮機(jī)的選型壓縮機(jī)包括活塞式壓縮機(jī)，滾動(dòng)子壓縮機(jī)，渦旋壓縮機(jī)和螺桿壓縮機(jī)。本設(shè)計(jì)中末端采用的是風(fēng)機(jī)盤管的設(shè)備，以下計(jì)算壓縮機(jī)的相關(guān)數(shù)值。1.壓縮機(jī)的輸氣量理論上，活塞式壓縮機(jī)的理論輸氣量：（4-1）式中n壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速，r/min;氣缸數(shù)；氣缸直徑，m;活塞行程，m;實(shí)際上，由于活塞壓縮機(jī)的實(shí)際工作過程中有諸多因素的影響，實(shí)際的輸氣能力遠(yuǎn)不及理論輸氣量，兩者之間的關(guān)系可表示為：（4-2）式中實(shí)際容積輸氣量，容積效率。在活塞式壓縮機(jī)在實(shí)際壓縮過程中，余隙容積，吸排氣阻力，吸氣過程和壓縮過程泄露等均是影響實(shí)際輸氣量的主要因素。因此，容積效率可表示為;（4-3）式中余隙系數(shù)節(jié)流系數(shù)預(yù)熱系數(shù)泄露系數(shù)其中，余隙系數(shù)是影響活塞壓縮機(jī)實(shí)際輸氣能力的最關(guān)鍵因素，而其他系數(shù)的大小則與壓縮機(jī)的形式?？照{(diào)用活塞式壓縮機(jī)容積效率就可由以下經(jīng)驗(yàn)公式概算：（4-4）式中，m多變壓縮系數(shù)（又稱：多變指數(shù)）各個(gè)系數(shù)計(jì)算的方法，容積系數(shù)（4-5）壓力系數(shù)（4-6）溫度系數(shù)（4-7）泄露系數(shù)活塞式壓縮機(jī)的泄露系數(shù)主要取決于制造工藝，一般而言，=0.97-0.99壓縮機(jī)的功耗壓縮機(jī)的輸入功率可表示為：（4-8）式中，輸入功率，W：?jiǎn)挝唤^熱理論功率，J/kg；指示效率，表征壓縮過程的熱力學(xué)完善程度；機(jī)械效率，表征機(jī)械傳動(dòng)過程中摩擦等影響；傳動(dòng)效率，對(duì)于直連壓縮機(jī)為1，三角皮帶連接為0.90-0.95；電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)效率；壓縮機(jī)的能效比（4-10）根據(jù)建筑所需制冷量和熱負(fù)荷選用比澤爾壓縮機(jī)，選用兩臺(tái)R134a的壓縮機(jī)型號(hào)為KFR-120TW的半封閉式壓縮機(jī)。表4-1壓縮機(jī)具體參數(shù)型號(hào)功率（W）排氣量（L/min）制冷量（W）壓力（Bar）KFR-120TW44004001207.0因?yàn)榻ㄖ?shí)際需要制冷量為為132kw,壓縮機(jī)所能提供的制冷量為為240kw，＜，所以符合空調(diào)裝置中的設(shè)備要求。4.2冷凝器換熱計(jì)算本設(shè)計(jì)規(guī)劃完成冷卻水--過冷水的熱量交換設(shè)計(jì)壓力為管程1.5MPa（表壓），殼程壓力為0.75MPa,殼程冷卻水進(jìn)、出口溫度分別為35℃和50℃，管程過冷水進(jìn)、出口溫度60℃和40℃，管程冷水的流量為80t/h。該冷凝器采用不銹鋼板作為換熱器的材料，不銹鋼板的導(dǎo)熱系數(shù)為14.4，選用的無縫鋼管。若假定流程數(shù)N為：水為,R134a為根據(jù)不同流程的管長(zhǎng)和殼體內(nèi)徑，流程數(shù)N為6時(shí)，參數(shù)為為4.77m,殼體內(nèi)徑為0.70m,實(shí)際管長(zhǎng)為4.87m。 取水的流速，得每流程管數(shù)Z為：==47.8（4-11）式中為管內(nèi)徑，取整后Z=481.傳熱的基本方程式：（4-12）式中：——傳熱系數(shù)，W/(m·k)；——與值對(duì)應(yīng)的傳熱面積，m——有效平均溫差，K;——交換的熱量，W。2.總傳熱系數(shù)：式中：——對(duì)數(shù)平均直徑，取0.0225mm；——傳熱管壁厚，m?！獙?dǎo)熱系數(shù)；——換熱管外徑，單位mm。3.流量：（4-13）4.對(duì)數(shù)平均溫差:（4-14）5.換熱面積：（4-15）式中：u－裕度系數(shù)或污垢系數(shù)，1.05-1.18K－總傳熱系數(shù)，單位,當(dāng)板間流速在0.3-0.6m/s時(shí)，可按下面數(shù)值選取水-水、水-蒸汽：3000-5000機(jī)油（液壓油）-水：400-1000機(jī)油-機(jī)油：200-5006.換熱器流道內(nèi)介質(zhì)流速：（4-16）式中：－液體介質(zhì)的流量，單位A－一對(duì)板片之間所形成的換熱流道的橫截面積，單位㎡。0N－每一流程內(nèi)的流道數(shù)：n為板片總數(shù)，M為流程數(shù)。7.進(jìn)、出口管：管程進(jìn)、出口<3300取，得進(jìn)、出口流通面積為：（4-17）進(jìn)、出口管道直徑：（4-18）取用：的熱軋鋼管或水輸送管。殼程進(jìn)、出口管<2200取殼程浸出口管處質(zhì)量流速，得進(jìn)、出口流通面積為：（4-19）殼程進(jìn)、出口管徑為：（4-20）取用的熱軋鋼管或水輸送管。8.殼體：殼體內(nèi)徑：；材質(zhì)Q235A鋼。殼體厚度：<100℃=0.7；C=2mm（厚度附加量）；P=1.2（P為設(shè)計(jì)壓力要大于工作壓力）所以，實(shí)取管板：根據(jù)其他參數(shù)得查取，管板上開孔數(shù)與孔間距與管排列應(yīng)一致。9.折流板：因?yàn)闊o相變，采用通用的弓形折流板，Q235A鋼板。拱高：h=140mm,板間距：B=230mm；板數(shù)：塊；板厚：；臥式布置，水平切口流動(dòng)方向。管內(nèi)冷凝時(shí)的表面系數(shù)為：（4-21）或（4-22）當(dāng)量雷諾數(shù)，由下式計(jì)算：（4-23）管程傳熱系數(shù)計(jì)算雷諾數(shù)：式中：——雷諾數(shù)；——換熱管內(nèi)徑，單位mm。則雷諾數(shù)：=27441計(jì)算管程換熱系數(shù)初選傳熱面積上面已說明選用的無縫鋼管作換熱管管子外徑；管子內(nèi)徑；管子長(zhǎng)度取為；管子總數(shù)：管程流通截面積：管程流速：計(jì)算雷諾數(shù)：（4-24）式中：——雷諾數(shù)；——換熱管內(nèi)徑，單位mm。則雷諾數(shù)：=27441>>則管程換熱系數(shù)：=4852.49W/(m·k)殼程傳熱系數(shù)假設(shè)殼程的傳熱系數(shù)λ0=390W/(m2·℃)污垢熱阻：熱水側(cè)的熱阻＝0.000344m2·℃/W冷卻水側(cè)的熱阻＝0.000172m2·℃/W鋼的導(dǎo)熱系數(shù)λ＝45W/(m·℃)水與R134a的物性參數(shù)：水；；；Pr=1.75R134a溶液；；；Pr=3.25將數(shù)值依次代入得平均溫差℃總傳熱系數(shù)K=2735.15W/()總傳熱面積A=48.9根據(jù)以上參數(shù)，根據(jù)熱力計(jì)算所決定在本次設(shè)計(jì)中采用殼方單程，管方兩程的1-4型換熱器，管程分程隔板采取丁字型結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點(diǎn)是布管緊密，所以選用一臺(tái)山東晟輝換熱設(shè)備有限公司型號(hào)為SHGK-1的管殼式換熱器。4.3蒸發(fā)器換熱設(shè)計(jì)（1）求冷水質(zhì)量循環(huán)的單位質(zhì)量制冷量為為（4-25）式中：－初始溫度時(shí)制冷劑的飽和蒸汽的質(zhì)量焓；－飽和蒸汽過熱吸收的熱量；－過冷液的質(zhì)量焓。蒸發(fā)器換熱器進(jìn)口溫度為45℃，出口溫度為55℃，制冷劑R134a的進(jìn)口溫度為65℃，出口溫度為45℃。由R134a壓-焓圖以及相關(guān)的熱力性質(zhì)參數(shù)表查得，，，將以上參數(shù)代入上式得。制冷劑的質(zhì)量流量為：=（4-26）熱水的體積流量為（4-27）蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)的規(guī)劃設(shè)計(jì)由于制冷劑在管內(nèi)流動(dòng)的流動(dòng)阻力會(huì)造成流體工作壓力改變，為減少影響，本次設(shè)計(jì)采用順流傳熱，小直徑光管選擇6個(gè)流程，因?yàn)樵诒敬卧O(shè)計(jì)中載冷劑為水，所以載冷劑側(cè)污垢熱阻為2.12×，傳熱管選用mm，管束按正三角形排列，管距取16mm,殼體內(nèi)徑，流程數(shù)N=6，總管數(shù)Z=217,則每一流程平均管數(shù)，管長(zhǎng),折流板數(shù)，折流板間距，，管板厚，折流板厚，折流板上缺口高，折流板下缺口高，上缺口內(nèi)含管數(shù)，下缺口內(nèi)含管數(shù)，殼體直徑附近含管數(shù)。蒸發(fā)器外側(cè)總面積為有效傳熱面積為根據(jù)以上數(shù)據(jù)，所以本設(shè)計(jì)中采用鄭州予達(dá)儀器科技有限公司型號(hào)為RE-2000E的干式殼管式蒸發(fā)器，干式殼管式蒸發(fā)器流體方式一般是制冷劑在管外蒸發(fā)，載冷劑（水）在管內(nèi)流動(dòng)，干式殼管式蒸發(fā)器傳熱性能好，結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省空間。4.4風(fēng)機(jī)盤管臺(tái)數(shù)計(jì)算風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組簡(jiǎn)稱風(fēng)機(jī)盤管。它是由小型風(fēng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)和盤管（空氣換熱器）等組成的空調(diào)系統(tǒng)末端裝置之一。盤管管內(nèi)流過冷凍水或熱水時(shí)與管外空氣換熱，使空氣被冷卻，除濕或加熱來調(diào)節(jié)室內(nèi)的空氣參數(shù)。它是常用的供冷、供熱末端裝置。功能作用：(1)風(fēng)機(jī)盤管要?jiǎng)?chuàng)造出適合人體舒適感的室內(nèi)空氣環(huán)境。由于室內(nèi)空氣環(huán)境對(duì)人體的舒適感有著非常重要的作用，因此創(chuàng)造人體舒適感所要求的室內(nèi)空氣環(huán)境，就成為空調(diào)工作的首要任務(wù)。以101教室為例，其他房間計(jì)算方法相同。其房間熱負(fù)荷Q=9880W，供水溫度為，。查《供熱工程》附錄2-1得表4.1其他教室風(fēng)機(jī)盤管參數(shù)教室編號(hào)負(fù)荷(W)室溫(℃)風(fēng)機(jī)盤管型號(hào)臺(tái)(m)101,2019880.0018FCU-6002102,2029880.0018FCU-6002103,2039880.0018FCU-6002104,20414884.9518FCU-4002105,2054561.6618FCU-2002106,2064318.2318FCU=600130140112981.7018FCU-600230240212981.7018FCU-600230340312981.7018FCU-60025.水力計(jì)算此工程采用機(jī)械循環(huán)，整棟教學(xué)樓采用單管異程式熱水供暖系統(tǒng)，供暖系統(tǒng)的引入口設(shè)置在建筑物左側(cè)的位置，設(shè)置在建筑左部，有四個(gè)分支環(huán)路，其中兩個(gè)分支路為分區(qū)為高層供水，設(shè)計(jì)供回水溫度為55/45℃。5.1系統(tǒng)水力計(jì)算設(shè)計(jì)供回水溫度為55/45℃.對(duì)室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)管路，管壁的當(dāng)量絕對(duì)粗糙度K值取0.2mm，當(dāng)K=0.2mm時(shí)，過渡區(qū)的臨界速度為，。本設(shè)計(jì)熱水供暖系統(tǒng)中，管段中的流速通常都在和之間。5.1.1建筑物房間的水力計(jì)算(1)此工程引入口處外網(wǎng)的供回水壓差較大，但考慮系統(tǒng)中各環(huán)路的壓力損失易于平衡，此工程采用推薦的平均比摩阻Rpj大致為60~

120Pa/m來確定最不利環(huán)路各個(gè)管段的管徑。(2)根據(jù)各管段的熱負(fù)荷，求出各管段的流量，計(jì)算公式如下：（5-1）式中Q—管段的熱負(fù)荷，W；—系統(tǒng)的設(shè)計(jì)供水溫度，℃；—系統(tǒng)的設(shè)計(jì)回水溫度，℃。(3)根據(jù)G，查附錄，選擇最接近的管徑。將查出的d、R和v值列入下表：表5.1熱水管道水力計(jì)算表編號(hào)Q(W)G(t/h)L(m)D(mm)V(m/s)R(Pa/m)161203.372.63150.6418.722.5136.6620752122403.371.36250.6411.111136.652473183602.251.62250.551.49123.546474244801.123.9480.321.461.524.8218103685333000.682.15400.347.02618.083116394200.340.78400.280.9533.81577482401.132.29500.351.461.524.821808543602.2512.68500.511.49123.5412569788403.372.27700.6411.111136.6512810820103.373.45700.6418.721.5136.6620911851803.373.89700.5712.681136.662451261203.372.63150.6418.722.5136.66207513122403.371.36250.6411.111136.6524714183602.251.62250.551.49123.5464715244801.123.9480.321.461.524.82181036816333000.682.15400.347.02618.083111761203.372.63150.6418.722.5136.66207518122403.371.36250.6411.111136.6524719394200.340.78400.280.9533.815720482401.132.29500.351.461.524.8218021543602.2512.68500.511.49123.54125622788403.372.27700.6411.111136.6512823820103.373.45700.6418.721.5136.6620924394200.340.78400.280.9533.815725482401.132.29500.351.461.524.8218026543602.2512.68500.511.49123.54125627788403.372.27700.6411.111136.6512828820103.373.45700.6418.721.5136.6620929851803.373.89700.5712.681136.662453061203.372.63150.6418.722.5136.66207531122403.371.36250.6411.111136.6524732183602.251.62250.551.49123.5464733244801.123.9480.321.461.524.82181036834333000.682.15400.347.02618.083113561203.372.63150.6418.722.5136.66207536122403.371.36250.6411.111136.6524737394200.340.78400.280.9533.815738482401.132.29500.351.461.524.8218039543602.2512.68500.511.49123.5412564061203.372.63150.6418.722.5136.66207541122403.371.36250.6411.111136.6524742244801.123.9480.321.461.524.82181036843244801.123.9480.321.461.524.82181036844333000.682.15400.347.02618.083115.2確定沿程壓力