成都市某公司宿舍楼多联机空调系统设计.doc
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1、摘要: 本设计为成都市某公司宿舍楼多联机空调系统设计。本建筑共6层,总建筑面积8430,总层高19.9 m,空调面积约5371。全楼采用多联机供给空调方式,室外屋顶上设置二十五台美的生产的MDVJ140W510,单台制冷量为14KW。根据各不同的功能房间,该多联机系统选用一种空调送风方式:采用多联机系统加独立新风系统,多联机采用暗装吊顶式,新风直接由全热交换器引进室内,在全热交换器中经过与回风换热后直接送入房间。所有职工宿舍送风均采用双层百叶送风口侧送,二楼活动室用方形散流器下送的送风方式。制冷剂系统采用闭式双管同程式。一楼靠墙有外窗的卫生间采用排风扇排风,二层洗衣房通过房间上的窗户进行自然通
2、风与室外的空气直接进行交换达到室内的空气流通。关键词: 多联机系统 全热交换器 空气源热泵目 录第 1 章设计参数1设计原始资料11.1土建资料11.2热源条件11.3水源条件11.4电源条件11.5气象资料1第 2 章负荷计算3空调系统冷负荷的确定32.1冷负荷理论依据32.1.1房间冷负荷的构成32.1.2房间湿负荷构成32.2主要计算公式32.3冷负荷计算52.3.1主要计算公式52.4冷负荷计算举例102.4.1冷负荷计算参数选取102.4.2冷负荷的计算102.4.3湿负荷的计算132.5其他房间冷负荷计算表132.6热负荷计算举例152.6.1基本计算公式152.6.2热负荷的计算
3、172.7其他房间冷负荷计算表18第 3 章空调系统方案的确定213.1多联机系统213.2系统方案采用22第 4 章空调房间送风参数计算以及空调设备的选择23各类型空调房间送风参数计算234.1多联机系统送风处理过程计算234.2空调设备的选取244.2.1室内吊顶空调机的选取244.2.2室内机的布置254.3室外机的选择254.3.1配管长度及高差修正254.4全热交换器的选择计算264.4.1全热交换器的选取264.4.2全热交换器的布置27第 5 章室内气流组织的确定285.1气流组织布置形式285.2送风口的布置28第 6 章热水管路的设计296.1设计依据296.1.1耗热量的计
4、算公式296.1.2热水量的计算公式296.2热水管露的计算306.2.1南排水力计算306.2.2北排水力计算316.3空气源热泵的选取33第 7章消声、减振与保温设计347.1消声与隔声设计347.2减振设计347.2.1水泵的减振347.3管道的减振347.4保温设计35参考文献36第一章 设计参数一、设计原始资料1.1土建资料南排1层高3.4米,26层层高3.3米;北排1层高3.4米,26层层高2.8米。外墙体为02240号水泥沙浆砖墙,屋面为非上人加气混凝土砌块100-聚苯板90的屋面,楼板为31号钢筋混凝土楼板,窗为5mm厚的普通玻璃单层钢窗(内有浅蓝色内遮阳布窗帘),门按照墙的参
5、数进行计算。 外墙为02号墙体: =240 mm k=1.94 W/m2.K屋顶为非上人加气混凝土砌块100-聚苯板90的屋面:=460 mm k=0.38 W/m2.K窗户:普通玻璃单层钢窗:k=5.18 W/m2.K挂浅蓝色内窗帘,无外遮阳 1.2热源条件以60热水的集中供热,由空气源热泵供应,为本宿舍楼设计热水系统的热源。1.3水源条件以市政自来水管网为本办公楼设计的水源。1.4电源条件以城市电网220/380V,50Hz为本宿舍楼设计的电源。1.5气象资料室内参数:空调房间:夏季温度26 冬季温度20相对湿度:夏季湿度60% 冬季湿度50%室内风速:夏季风速0.2 m/s 冬季风速0.
6、3 m/s室外参数:查空气调节设计手册得成都市室外气象参数值为:地理位置:北纬 3040 东经 10401 平均海拔 500m 室外计算干球温度: 冬季采暖温度: 2 冬季空调温度: 1 夏季空调温度: 31.6 夏季空调日平均温度: 28夏季湿球温度:26.7相对湿度: 最冷月相对湿度:80% 最热月相对湿度:85%风速: 冬季室外平均风速:1.8 m / s 夏季室外平均风速:1.1 m / s大气压力: 冬季:96.3 hPa 夏季:94.8 hPa第二章 负荷计算一、空调系统冷负荷的确定冷负荷计算是空调设计及空调室外机组和室内机组选型的主要依据。在冷负荷计算中,我们经常采用冷负荷系数法
7、和谐波反应法计算空调冷负荷。在房间冷负荷计算中,包括外墙和屋顶冷负荷、外玻璃窗冷负荷、日射得热冷负荷、人员散热冷负荷、设备冷负荷、照明冷负荷。在选择室外机组时,需要的是空调机组冷负荷,它包括房间冷负荷、新风冷负荷和再热冷负荷。由于我们在空气处理时不需要再热,所以不考虑再热冷负荷。空调系统冷负荷,应根据所服务的房间同时使用情况,系统类型和调节方式,按各房间逐时冷负荷的的综合最大值或各房间的计算冷负荷累加值而定,并应计算新风冷负荷引起的附加冷负荷。本设计不采用各系统冷负荷综合最大值作为室外机的容量,而是把每个逐时值的累加最大值作为选用室外机组的依据,为使其有富裕值,一般在选用室外机组时,对机组的容
8、量必须具有一定的富裕量。21冷负荷理论依据211房间冷负荷的构成(1)通过围护结构传入室内的热量;(2)透过外窗进入室内的太阳辐射热量;(3)外窗逐时传热冷负荷(4)人体散热量;(5)照明散热量;(6)设备散热量;212房间湿负荷构成 (1)人体散湿量;(2)其他室内散湿量。22主要计算公式采用冷负荷系数法,当计算某建筑物空调冷负荷时,可按条件查出相应的冷负荷温度与冷负荷系数,用稳态传热公式形式即可算出经围护结构传入热量所形成的冷负荷和日射得热形成的冷负荷。(1) 外墙和屋面传热冷负荷:Q=外墙(屋面)面积传热系数(冷负荷计算温度逐时值温度的地点修正)温度修正系数室内设计温度(2) 外窗冷负荷
9、:a 外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷Q=外玻璃窗传热系数窗口面积(外玻璃窗的冷负荷温度逐时值地点修正室内设计温度)b 透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷Q=有效面积系数窗口面积窗玻璃的遮阳系数窗内遮阳设施的遮阳系数最大日射得热因素窗玻璃冷负荷系数(3) 内围护结构冷负荷:(包括内门、内窗、内墙、楼板)Q=内围护结构的传热系数内维围护结构的面积(夏季空调室外计算平均温度附加温升室内设计温度)(4) 人体冷负荷:a 由显热散热造成的冷负荷Q=群集系数计算时刻空调房间的总人数一名成年男子小时的显热散热量人体显热散热量的冷负荷系数b 由潜热散热造成的冷负荷Q=群集系数计算时刻空调房间的总人数一名成年男子小
10、时的潜热散热量人体潜热散热量的冷负荷系数(5) 人体湿负荷:Q=0.278群集系数空调房间人数一名成年男子的小时散湿量(6) 灯光冷负荷:a 白炽灯和镇流器在空调房间外的荧光灯的冷负荷Q=1000同时使用系数照明设备的安装功率照明散热的冷负荷系数b 镇流器装在空调房间内的荧光灯的冷负荷Q=1200同时使用系数照明设备的安装功率照明散热的冷负荷系数c 暗装在吊顶玻璃罩内的荧光灯的冷负荷Q=1000同时使用系数反射通风系数照明设备的安装功率照明散热的冷负荷系数d 其他冷负荷Q=1000照明实际散热量照明散热的冷负荷系数(7) 设备冷负荷:a 电热设备冷负荷Q=1000同时使用系数利用系数小时平均实
11、耗功率与设计最大功率之比通风保温系数设备安装总功率设备、器具散热的冷负荷系数b 电动机和工艺设备均在空调房间内的冷负荷Q=1000同时使用系数输入功率系数设备安装的总功率设备、器具散热的冷负荷系数c 只有电动机在空调房间内的冷负荷Q=1000同时使用系数输入功率系数(1电动机的效率)设备安装总功率设备散热量的冷负荷系数d 只有工艺设备在空调房间内的冷负荷Q=1000同时使用系数输入功率系数电动机的效率设备安装总功率设备散热量的冷负荷系数e 其他冷负荷Q=1000设备散热量设备散热量的冷负荷系数(8) 新风冷负荷: Q=空调房间的新风量(夏季室外计算参数下的空气焓值夏季室内计算参数下的空气焓值)
12、(9) 新风湿负荷:Q=空调房间的新风量(夏季室外计算参数下的空气含湿量夏季室内计算参数下的空气含湿量)0.00123冷负荷计算231主要计算公式(1) 外窗和屋面瞬变传热引起的冷负荷冷负荷的计算公式: (0.1)式中 外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷,W; 外墙和屋面的面积,; 外墙和屋面的传热系数,W/(); 室内计算温度,;查空气调节设计手册 地点修正值;查空气调节设计手册 外表面放热系数修正值;查空气调节设计手册 吸收系数修正值;外墙和屋面冷负荷计算温度的逐时值,。注:其中,查空气调节设计手册。(2) 外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷冷负荷的计算公式: (0.2) 式中 外玻璃窗瞬变传热
13、引起的逐时冷负荷,W; 窗口面积,; 外玻璃窗传热系数,W/(); 室内计算温度,; 地点修正值; 外墙和屋面冷负荷计算温度的逐时值,。注:其中,查空气调节设计手册。(3) 透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷冷负荷的计算公式: (0.3) 式中 外玻璃窗日射得热引起的逐时冷负荷,W; 有效面积系数; 窗口面积,; 窗玻璃的遮阳系数; 窗内遮阳设施的遮阳系数; 最大日射得热因素; 窗玻璃冷负荷系数,无因次。注:,查空气调节设计手册。(4) 人体散热形成冷负荷和散湿量a 人体显热散热引起的冷负荷冷负荷的计算公式: (2.4)式中 人体显热散热形成的冷负荷,W;不同室温和劳动性质成年男子显热散热量,W
14、; 室内全部人数;群集系数;人体显热散热冷负荷系数,无因次。但应注意:对于人员密集的场所(如电影院、剧院、会堂等),由于人体对围护结构和室内物品的辐射换热量相应减少,可取1.0。b 人体潜热散热引起的冷负荷冷负荷的计算公式: (2.5)式中 人体潜热散热形成的冷负荷,W;不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量,W; 室内全部人数;群集系数;c 人体全热冷负荷冷负荷的计算公式: (2.6)式中 人体全热冷负荷,W; 人体显热散热形成的冷负荷,W;人体潜热散热形成的冷负荷,W;d 人体的湿负荷湿负荷的计算公式: (2.7)式中 人体散湿量,kg/s;成年男子的小时散湿量,g/h;室内全部人数;群集系
15、数;注:,查空气调节设计手册。(5) 照明散热形成的冷负荷根据照明灯具的类型和安装方式不同,其冷负荷计算的公式分别为: 白炽灯 (2.8)荧光灯 (2.9)式中 灯具散热形成的冷负荷,W;照明灯具所需的功率,KW;镇流器消耗功率因素,当明装荧光灯的镇流器装在空调房间内时,取1.2;当暗装荧光灯镇流器装设在顶棚内时,可取1.0;灯罩隔热系数,当荧光灯罩上部穿有小孔(下部为玻璃板),可利用自然通风散热于顶棚内时,取0.50.6;而荧光灯罩无通风者0.60.8;照明散热冷负荷系数,无因次。(6) 设备散热形成的冷负荷冷负荷计算公式: (2.10)式中 设备和用具显热形成的冷负荷,W;设备和用具的实际
16、显热散热量,W;设备和用具显热散热冷负荷系数,无因次。如果空调系统不连续运行,则1.0。设备和用具的实际显热散热量按下式计算:1) 电动设备a 当工艺设备及其电动机都放在室内时: (2.11) b 当只有工艺设备在室内,而电动机不在室内时: (2.12) c 当工艺设备不在室内,而只有电动机放在室内时: (2.13) 式中 电动设备的安装功率,kW;电动机效率,可由产品样本查得;利用系数,是电动机最大实效功率与安装功率之比,一般可取0.70.9,可用以反映安装功率的利用程度;电动机负荷系数,定义为电动机每小时平均时耗功率与机器设计时最大时耗功率之比,对精密机床可取0.150.40,对普通机床可
17、取0.5左右;同时使用系数,定义为室内电动机同时使用的安装功率与总安装功率之比,一般取0.50.8。2) 电热设备对于无保温密闭罩的电热设备,按下式计算: (2.14)式中 考虑排风带走热量的系数,一般取0.5。其中其他符号意义同前。3) 电子设备计算公式同(2.14),其中系数的值根据使用情况而定,对计算机可取1.0,一般仪表取0.50.9。24冷负荷计算举例现在以第一层南排最西面的房间12:00为例来说明负荷的计算。241冷负荷计算参数的选取:由以上土建资料可以知:1、 围护结构选取(1)外墙:外墙为厚度为240mm的02号墙,墙体内外白灰粉刷。因此外墙参数为:= 1.94。 (2)外窗:
18、外窗采用的是普通玻璃单层钢窗,内设内遮阳窗帘颜色为浅蓝色。因此外窗的传热系数:1=4.32,根据传热系数的修正C=1.2,故外窗的总传热系数是:=4.32*1.2=5.18其他冷负荷相关参数:(1)电视机的功率:75W(2)照明功率:20W/2、 围护结构面积统计主要外墙的面积:南外墙:7.12 北外墙:12.44 西外墙:25.16 主要外窗的面积:南外窗:5.8 北外窗:0.48 3、 其他室内压力稍高于室外,不存在室外空气渗透问题242冷负荷的计算1、 计算外墙温差传热冷负荷利用公式(2.1)进行计算其中 = 1.94 ;,;所以南外墙上午12:00的温差传热冷负荷为:Q12:00 =
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