能源應(yīng)用工程空氣調(diào)節(jié)課程設(shè)計

空氣調(diào)節(jié)課程設(shè)計

目錄

第1章設(shè)計依據(jù).......................................................................1

1.1室外設(shè)計氣象參數(shù).............................................................1

1.2室內(nèi)設(shè)計參數(shù).................................................................I

1.3圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù).............................................................1

1.4其他材料依據(jù)................................................................2

第2章空調(diào)房間的負荷計算............................................................2

2.1空調(diào)房間.....................................................................2

2.2空調(diào)房間冷負荷計算..........................................................3

2.3冷負荷計算結(jié)果..............................................................6

第3章風(fēng)機盤管的選型...............................................................17

3.1各房間的風(fēng)機盤管.............................................................17

第四章水利計算......................................................................18

4.1水利計算原理................................................................18

4.2水利計算依據(jù)................................................................19

4.3水利計算結(jié)果................................................................19

第五章風(fēng)管的水利計算...............................................................22

5.1計算方法.......................................................................22

5.2計算公式.......................................................................23

5.3水利計算結(jié)果....................................................................24

第1章設(shè)計依據(jù)

1.1室外設(shè)計氣象參數(shù)

建筑送在地為石家莊市，位于北緯38°02',東經(jīng)114°25',位于寒冷2B區(qū),

海拔80.5米，根據(jù)有關(guān)規(guī)范，得到石家莊的夏季氣象參數(shù)如下：

大氣壓力：995.6hpa

空調(diào)室外計算干球溫度：35.1℃

空調(diào)室外計算濕球平均溫度溫度：26.8℃

空調(diào)室外計算日平均溫度：30℃

通風(fēng)室外計算溫度：30.8℃

室外平均風(fēng)速：1.7m/s

1.2室內(nèi)設(shè)計參數(shù)

室內(nèi)設(shè)計溫度：25℃

室內(nèi)設(shè)計相對濕度：60%

1.3圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)

該建筑的形體系數(shù)為0.15,根據(jù)建筑氣候分區(qū)，石家莊屬于寒冷地區(qū)，參照相

1

關(guān)設(shè)計規(guī)范，維護結(jié)果材料的傳熱系數(shù)均滿足要求。根據(jù)維護結(jié)構(gòu)的建筑材料可以確

定維護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)如下表：

表1-1維護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)表

維護結(jié)構(gòu)名稱維護結(jié)構(gòu)材料傳熱系數(shù)

(W/(m2■K))

外墻加氣混凝土0.43

外窗雙層有色玻璃1.83

內(nèi)墻磚墻1.76

1.4其他材料依據(jù)

房間人數(shù)：2個

照明功率：5W/m2

電器設(shè)備功率：15Wmz

第2章空調(diào)房間的負荷計算

2.1空調(diào)房間

（1）通過維護結(jié)構(gòu)傳熱形成的熱量形成冷負荷：

（2）透過外窗進入的太陽輻射熱量形成的冷負荷：

（3）人體、照明、設(shè)備散形冷負荷：

2

(4)新風(fēng)冷負荷。

2.2空調(diào)房間冷負荷計算

2.2.1外墻的溫差冷負荷

外墻的傳熱冷負荷QT(W),可按照下式計算：

Q，="(?+V-tn)

式中，K一傳熱系數(shù)，W/(m2?K)；

F-計算面積，m=

T一計算時刻，h；

▽一負荷溫度的地點正值；

室內(nèi)設(shè)計溫度；

tr一廠冷負荷溫度。

關(guān)于計算時刻和作用時刻的意義，舉例說明如下：例如對于延時間為五小時的外

墻，確定16點房間的傳熱冷負荷時，應(yīng)取計算時刻。1=5,作用時刻為11這是因為

計算16點鐘外墻內(nèi)表面由于溫度波動形成的房間冷負荷是5小時之前即11點鐘作做

用于外墻外表面溫度波動產(chǎn)生的結(jié)果。

當(dāng)外墻衰減系數(shù)B<0.2時。可以近似使用日平均冷負荷Qpj(w)代替各計算時

刻冷負荷Q”

2r=/CF(tpj+V-tn)

式中，一負椅溫度日平均值。

2.2.2外窗的溫差傳熱冷負荷

3

通過外窗溫差傳熱形成的計算時刻冷負荷QT按下式計算：

Qr=aKFVtr

式中，vtr一計算時刻下的負荷溫差，。c；

a一窗框修正系數(shù)。

2.2.3外窗太陽輻射冷負荷

透過外窗的太陽輻射形成的計算時刻冷負荷QT(W),應(yīng)根據(jù)不同情況分別按下

列各式計算

2.2.3.1外窗無任何遮陽設(shè)施的輻射負荷

由下式計算：

Qr=KXsXdJwr

式中，Xg一窗的構(gòu)造修正系數(shù)；

xd—地點修正系數(shù)；

一計算時刻下，透過無遮陽設(shè)施玻璃太陽輻射的冷負荷強度,W/nr。

“jwr

2.2.4內(nèi)維護結(jié)構(gòu)的傳熱冷負荷

(1)當(dāng)臨室為通風(fēng)良好的非空調(diào)房間時，通過內(nèi)窗對的溫差傳熱冷負荷，可以

按照計算。

Q""(tpj+Vf)

(2)當(dāng)臨室為通風(fēng)良好的非空調(diào)房間時，通過內(nèi)墻的溫差傳熱負荷，可按下式

計算：

Q=KF(twp-tn)

4

式中,5—夏季空調(diào)室外計算溫度，。c。

(3)當(dāng)臨室有一定的發(fā)熱量時，通過內(nèi)墻溫差傳熱的熱負荷可按下式計算

Q=KF(twp+vtls-t?)

式中，%一臨室溫升，

2.2.5人體冷負荷

人體顯熱散熱形成的計算時刻冷負荷Q,按下式計算

Q=%qXz

式中，6—群體系數(shù)；

n—計算時刻空調(diào)房間內(nèi)的總?cè)藬?shù)；

q一名成年男子小時顯熱散熱量，W；

2.2.6設(shè)備冷負荷和照明熱負荷

(1)照明散熱形成的冷負荷

。=1.2勺陽“

N——照明設(shè)備的安裝功率，kW；

n---同時使用系數(shù)，一般為0.5-0.8；

T——開燈時刻；

5

T-T——從開燈時刻算起到計算時刻的時間，h；

XT-T——T-T時間設(shè)備、器具散熱的冷負荷系數(shù)。

（2）設(shè)備散熱形成的冷負荷

Qr=q.'X_T

T一一熱源投入使用的時刻；

T-T一一從熱源投入時刻算起到計算時刻的時間，h；

XT-T——T-T時間設(shè)備、器具散熱的冷負荷系數(shù)。

2.2.7新風(fēng)冷負荷

新風(fēng)G“,進入系統(tǒng)時的焰為九”這部分冷量為新風(fēng)冷負荷，可按下式計算:

o-G&TJ

“3.6

md一一夏季空調(diào)室外計算干球溫度下的空氣密度；

G---新風(fēng)量，m3/h；

九是一一夏季室外計算參數(shù)時的焙值，KJ/Kg-

，“是一一室內(nèi)空氣的熔值，KJ/Kg.

2.3冷負荷計算結(jié)果

時間10:0011:0012:0013:0014:0015:00

面積(itf)31.7931.7931.7931.7931.7931.79

夏季總冷

1001［客負荷最大

房］時刻（含13:0013:0013:0013:0013:0013:00

新風(fēng)/全

熱）（h）

6

夏季室內(nèi)

冷負荷最

大時刻13:0013:0013:0013:0013:0013:00

（全

熱）（h）

夏季總冷

負荷（含

21312246234023532277

新風(fēng)/全

熱）2378

夏季室內(nèi)

冷負荷11511267136013741297

（全熱）1398

夏季總濕

負荷（含0.9320.9320.9320.9320.932

新風(fēng)）0.932

夏季室內(nèi)

0.0540.0540.0540.0540.054

濕負荷0.054

夏季新風(fēng)

110110110110110

量（nT3）110

夏季新風(fēng)

980980980980980

冷負荷980

夏季新風(fēng)

機組冷負980980980980980

荷（全熱）980

夏季新風(fēng)

機組冷負345345345345345

荷（顯熱）345

夏季新風(fēng)

機組冷負634634634634634

荷（潛熱）634

夏季總冷

負荷建筑

6770.773.67471.6

指標(biāo)（含

新風(fēng)）74.8

夏季總濕

負荷建筑

0.0290.0290.0290.0290.029

指標(biāo)（含

新風(fēng)）0.029

面積（nf）31.7931.7931.7931.7931.7931.79

1002［客夏季總冷

房］負荷最大13:0013:0013:0013:0013:0013:00

時刻（含

7

新風(fēng)/全

熱）（h）

夏季室內(nèi)

冷負荷最

大時刻13:0013:0013:0013:0013:0013:00

（全

熱）（h）

夏季總冷

負荷（含

17201834192519351857

新風(fēng)/全

熱）1961

夏季室內(nèi)

冷負荷741854946956878

（全熱）982

夏季總濕

負荷（含0.9320.9320.9320.9320.932

新風(fēng)）0.932

夏季室內(nèi)

0.0540.0540.0540.0540.054

濕負荷0.054

夏季新風(fēng)

110110110110110

量（nT3）110

夏季新風(fēng)

980980980980980

冷負荷980

夏季新風(fēng)

機組冷負980980980980980

荷（全熱）980

夏季新風(fēng)

機組冷負345345345345345

荷（顯熱）345

夏季新風(fēng)

機組冷負634634634634634

荷（潛熱）634

夏季總冷

負荷建筑

54.157.760.660.958.4

指標(biāo)（含

新風(fēng)）61.7

夏季總濕

負荷建筑

0.0290.0290.0290.0290.029

指標(biāo)（含

新風(fēng)）0.029

1003［客面積(itf)31.7931.7931.7931.7931.7931.79

8

房］夏季總冷

負荷最大

時刻（含13:0013:0013:0013:0013:0013:00

新風(fēng)/全

熱）（h）

夏季室內(nèi)

冷負荷最

大時刻13:0013:0013:0013:0013:0013:00

（全

熱）（h）

夏季總冷

負荷（含

17201834192519351857

新風(fēng)/全

熱）1961

夏季室內(nèi)

冷負荷741854946956878

（全熱）982

夏季總濕

負荷（含0.9320.9320.9320.9320.932

新風(fēng)）0.932

夏季室內(nèi)

0.0540.0540.0540.0540.054

濕負荷0.054

夏季新風(fēng)

110110110110110

量（nT3）110

夏季新風(fēng)

980980980980980

冷負荷980

夏季新風(fēng)

機組冷負980980980980980

荷（全熱）980

夏季新風(fēng)

機組冷負345345345345345

荷（顯熱）345

夏季新風(fēng)

機組冷負634634634634634

荷（潛熱）634

夏季總冷

負荷建筑

54.157.760.660.958.4

指標(biāo)（含

新風(fēng)）61.7

夏季總濕

負荷建筑0.0290.0290.0290.0290.029

指標(biāo)（含0.029

9

新風(fēng)）

面積（m，）31.7931.7931.7931.7931.7931.79

夏季總冷

負荷最大

時刻（含13:0013:0013:0013:0013:0013:00

新風(fēng)/全

熱）（h）

夏季室內(nèi)

冷負荷最

大時刻13:0013:0013:0013:0013:0013:00

（全

熱）（h）

夏季總冷

負荷（含

17201834192519351857

新風(fēng)/全

熱）1961

夏季室內(nèi)

冷負荷741854946956878

（全熱）982

夏季總濕

1004［客

負荷（含0.9320.9320.9320.9320.932

房］

新風(fēng)）0.932

夏季室內(nèi)

0.0540.0540.0540.0540.054

濕負荷0.054

夏季新風(fēng)

110110110110110

量（nT3）110

夏季新風(fēng)

980980980980980

冷負荷980

夏季新風(fēng)

機組冷負980980980980980

荷（全熱）980

夏季新風(fēng)

機組冷負345345345345345

荷（顯熱）345

夏季新風(fēng)

機組冷負634634634634634

荷（潛熱）634

夏季總冷

負荷建筑54.157.760.660.958.4

指標(biāo)（含61.7

10

新風(fēng)）

夏季總濕

負荷建筑

0.0290.0290.0290.0290.029

指標(biāo)（含

新風(fēng)）0.029

面積（m，）31.7931.7931.7931.7931.7931.79

夏季總冷

負荷最大

時刻（含13:0013:0013:0013:0013:0013:00

新風(fēng)/全

熱）（h）

夏季室內(nèi)

冷負荷最

大時刻13:0013:0013:0013:0013:0013:00

（全

熱）㈤

夏季總冷

負荷（含

17201834192519351857

新風(fēng)/全

熱）1961

夏季室內(nèi)

冷負荷741854946956878

1005［客

（全熱）982

房］

夏季總濕

負荷（含0.9320.9320.9320.9320.932

新風(fēng)）0.932

夏季室內(nèi)

0.0540.0540.0540.0540.054

濕負荷0.054

夏季新風(fēng)

110110110110110

量（nT3）110

夏季新風(fēng)

980980980980980

冷負荷980

夏季新風(fēng)

機組冷負980980980980980

荷（全熱）980

夏季新風(fēng)

機組冷負345345345345345

荷（顯熱）345

夏季新風(fēng)

634634634634634

機組冷負634

11

荷（潛熱）

夏季總冷

負荷建筑

54.157.760.660.958.4

指標(biāo)（含

新風(fēng)）61.7

夏季總濕

負荷建筑

0.0290.0290.0290.0290.029

指標(biāo)（含

新風(fēng)）0.029

面積（m*）31.7931.7931.7931.7931.7931.79

夏季總冷

負荷最大

時刻（含13:0013:0013:0013:0013:0013:00

新風(fēng)/全

熱）（h）

夏季室內(nèi)

冷負荷最

大時刻13:0013:0013:0013:0013:0013:00

（全

熱）（h）

夏季總冷

負荷（含

17201834192519351857

新風(fēng)/全

熱）1961

1006［客夏季室內(nèi)

房］冷負荷741854946956878

（全熱）982

夏季總濕

負荷（含0.9320.9320.9320.9320.932

新風(fēng)）0.932

夏季室內(nèi)

0.0540.0540.0540.0540.054

濕負荷0.054

夏季新風(fēng)

110110110110110

量（nT3）110

夏季新風(fēng)

980980980980980

冷負荷980

夏季新風(fēng)

機組冷負980980980980980

荷（全熱）980

夏季新風(fēng)

345345345345345

機組冷負345

12

荷（顯熱）

夏季新風(fēng)

機組冷負634634634634634

荷（潛熱）634

夏季總冷

負荷建筑

54.157.760.660.958.4

指標(biāo)（含

新風(fēng)）61.7

夏季總濕

負荷建筑

0.0290.0290.0290.0290.029

指標(biāo)（含

新風(fēng)）0.029

面積（m'）63.5763.5763.5763.5763.5763.57

夏季總冷

負荷最大

時刻（含13:0013:0013:0013:0013:0013:00

新風(fēng)/全

熱）（h）

夏季室內(nèi)

冷負荷最

大時刻13:0013:0013:0013:0013:0013:00

（全

熱）（h）

夏季總冷

負荷（含

25282722288129132790

新風(fēng)/全

1007［客

熱）2949

房］

夏季室內(nèi)

冷負荷15481742190219341810

（全熱）1970

夏季總濕

負荷（含0.9320.9320.9320.9320.932

新風(fēng)）0.932

夏季室內(nèi)

0.0540.0540.0540.0540.054

濕負荷0.054

夏季新風(fēng)

110110110110110

量（nT3）110

夏季新風(fēng)

980980980980980

冷負荷980

夏季新風(fēng)

980980980980980

機組冷負980

13

荷（全熱）

夏季新風(fēng)

機組冷負345345345345345

荷（顯熱）345

夏季新風(fēng)

機組冷負634634634634634

荷（潛熱）634

夏季總冷

負荷建筑

39.842.845.345.843.9

指標(biāo)（含

新風(fēng)）46.4

夏季總濕

負荷建筑

0.0150.0150.0150.0150.015

指標(biāo)（含

新風(fēng)）0.015

面積(rtf)34.7534.7534.7534.7534.7534.75

夏季總冷

負荷最大

時刻（含19:0019:0019:0019:0019:0019:00

新風(fēng)/全

熱）（h）

夏季室內(nèi)

冷負荷最

大時刻19:0019:0019:0019:0019:0019:00

（全

熱）01）

夏季總冷

1008［客負荷（含

16791700172217461774

房］新風(fēng)/全

熱）1798

夏季室內(nèi)

冷負荷699720742766794

（全熱）818

夏季總濕

負荷（含0.9320.9320.9320.9320.932

新風(fēng)）0.932

夏季室內(nèi)

0.0540.0540.0540.0540.054

濕負荷0.054

夏季新風(fēng)

110110110110110

量（nT3）110

夏季新風(fēng)980980980980980980

14

冷負荷

夏季新風(fēng)

機組冷負980980980980980

荷（全熱）980

夏季新風(fēng)

機組冷負345345345345345

荷（顯熱）345

夏季新風(fēng)

機組冷負634634634634634

荷（潛熱）634

夏季總冷

負荷建筑

48.348.949.650.251

指標(biāo)（含

新風(fēng)）51.7

夏季總濕

負荷建筑

0.0270.0270.0270.0270.027

指標(biāo)（含

新風(fēng)）0.027

面積(rtf)34.7534.7534.7534.7534.7534.75

夏季總冷

負荷最大

時刻（含19:0019:0019:0019:0019:0019:00

新風(fēng)/全

熱）（h）

夏季室內(nèi)

冷負荷最

大時刻19:0019:0019:0019:0019:0019:00

（全

熱）（h）

1009［客

夏季總冷

房］

負荷（含

15241542156215801592

新風(fēng)/全

熱）1599

夏季室內(nèi)

冷負荷544563582600612

（全熱）619

夏季總濕

負荷（含0.9320.9320.9320.9320.932

新風(fēng)）0.932

夏季室內(nèi)

0.0540.0540.0540.0540.054

濕負荷0.054

15

夏季新風(fēng)

110110110110110

量（nT3）110

夏季新風(fēng)

980980980980980

冷負荷980

夏季新風(fēng)

機組冷負980980980980980

荷（全熱）980

夏季新風(fēng)

機組冷負345345345345345

荷（顯熱）345

夏季新風(fēng)

機組冷負634634634634634

荷（潛熱）634

夏季總冷

負荷建筑

43.944.444.945.545.8

指標(biāo)（含

新風(fēng)）46

夏季總濕

負荷建筑

0.0270.0270.0270.0270.027

指標(biāo)（含

新風(fēng)）0.027

面積（nf）34.7534.7534.7534.7534.7534.75

夏季總冷

負荷最大

時刻（含19:0019:0019:0019:0019:0019:00

新風(fēng)/全

熱）（h）

夏季室內(nèi)

冷負荷最

大時刻19:0019:0019:0019:0019:0019:00

（全

1010［客

熱）（h）

房］

夏季總冷

負荷（含

15241542156215801592

新風(fēng)/全

熱）1599

夏季室內(nèi)

冷負荷544563582600612

（全熱）619

夏季總濕

負荷（含0.9320.9320.9320.9320.932

新風(fēng)）0.932

16

第3章風(fēng)機盤管的選型

3.1各房間的風(fēng)機盤管

風(fēng)機盤管的型號見下表:

制冷量水流量水阻力

房間號設(shè)備型號

(W)(Kg/h)(KPa)

1001FP-3418223504

1002FP-3418223504

1003FP-3418223504

1004FP-3418223504

1005FP-3418223504

1006FP-3418223504

1007FP-3418223504

1008FP-3418223504

1009FP-3418223504

1010FP-3418223504

1011FP-3418223504

17

1012FP-3418223504

1013FP-3418223504

1014FP-3418223504

1015FP-3418223504

1016FP-3418223504

1017FP-3418223504

1018FP-3418223504

1019FP-3418223504

第四章水利計算

4.1水利計算原理

假定流速法：

(1)確定空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)道形式，合理布置風(fēng)道，并繪制風(fēng)道系統(tǒng)軸測圖，作為水力計

算草圖。

(2)在計算草圖上進行管段編號，并標(biāo)注管段的長度和風(fēng)量。管段長度一般按兩

管件中心線長度計算，不扣除管件(如三通、彎頭)本身的長度。

(3)選定系統(tǒng)最不利環(huán)路，一般指最遠或局部阻力最多的環(huán)路。

(4)選擇合理的空氣流速。根據(jù)規(guī)范來確定流速

(5)根據(jù)給定風(fēng)量和選定流速，逐段計算管道斷面尺寸，然后根據(jù)選定了的風(fēng)管

斷面尺寸和風(fēng)量，計算出風(fēng)道內(nèi)實際流速。

18

(6)計算風(fēng)管的沿程阻力。根據(jù)風(fēng)管的斷面尺寸和實際流速，查閱查閱附錄13

或有關(guān)設(shè)計手冊中《風(fēng)管單位長度沿程壓力損失計算表》求出單位長度摩擦阻力

損失Apy,再根據(jù)管長1,進一步求出管段的摩擦阻力損失。

(7)計算各管段局部阻力。按系統(tǒng)中的局部構(gòu)件形式和實際流速u,查閱附錄

14或有關(guān)設(shè)計手冊中《局部阻力系數(shù)力計算表》取得局部阻力系數(shù)C值，再

求出局部阻力損失。

(8)計算系統(tǒng)的總阻力。

(9)檢查并聯(lián)管路的阻力平衡情況。

4.2水利計算依據(jù)

(1)保證管路的輸送設(shè)計水流量，合理選擇管徑，達到減小阻力減小損失和噪音

的效果。

(2)進行水力水力計算時，保證各環(huán)路之間的水力平衡。從而保證空調(diào)系統(tǒng)有良

好的水力工況。

4.3水利計算結(jié)果

最不利環(huán)路1-24

AA

序流量管道公稱內(nèi)徑管長v(m/R(Pa/動壓總阻力

Py(PaCPj(Pa

號(kg/h)材料直徑(mm)(m)s)m)(Pa)(Pa)

))

焊接0.5876.78102.80.173.4123.1226.04

1770070681.34

鋼管9998715158

焊接0.5670.330.158.015.80

2735070681.1580.8996.694

鋼管291414