某空调系统设计计算书.doc

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1、沈阳城市学院课 程 设 计专业：建筑环境与设备工程班级： 姓名： 2013年 月 日24课程设计任务书专业班级姓名设计起止日期设计题目设计任务（主要技术参数）指导教师评语成绩： 签字：年 月 日第一章 工程概况1.1. 已知参数1) 工程概况：围护结构性能参数外墙：属于型结构，外表面为浅色，传热系数K1.50W/（m2）；屋顶：型结构，K1.07W/（m2），屋面吸收系数。外窗：双层玻璃钢窗，玻璃采用3mm厚的普通玻璃，内挂白色窗帘。围护结构外表面放热系数为，围护结构内表面放热系数。窗户高度均为1.5m。2) 气象资料，查阅规范及相关手册3) 土建资料建筑平面图（首层平面图、标准层平面图）、剖

2、面图 本设计的室外计算参数以设计地点的室外计算参数为依据。室内计算参数按照房间用途和空调分区合理选取。4) 动力资料空调：冷冻水由统一的冷冻机房提供；热媒为三个表压的高压蒸汽，由集中锅炉房供给。1.2. 设计参数1) 重庆市纬度北纬2931，经度东经10629。2) 室外计算干球温度35.5，室外计算湿球温度26.5。3) 重庆市夏季大气压力963.8hPa，冬季大气压力980.6hPa。室内计算干球温度26，室内空气相对湿度59。 第二章 房间夏季冷负荷计算空调房间的冷负荷包括建筑围护结构传入室内热量形成的冷负荷，人体散热形成的冷负荷，灯光照明散热形成的冷负荷以及其他设备散热形成的冷负荷。通

3、过围护结构传入室内的热量形成的冷负荷存在延迟和衰减，所以空调房间夏季设计冷负荷适宜按照冷负荷系数法计算各种热源引起的负荷，再按各项逐时冷负荷的综合最大值确定。以2008房间（办公室）为例，该房间平面图如图2.1所示图2.11. 外墙、屋顶瞬变传热形成的冷负荷 在日射和室外气温综合作用下，外墙和屋顶瞬时冷负荷可按下式计算 (2-1) (2-2)式中，外墙或屋顶瞬变传热形成的逐时冷负荷外墙和屋顶传热系数，W/(m2)外墙和屋面的面积外墙和屋顶冷负荷计算温度的逐时值夏季空调室内计算温度（）以北京地区的气象条件为依据计算出的外墙和屋顶冷负荷计算温度的逐时值（） 同类型构造外墙和屋顶的地点修正值（）外表

4、面放热系数修正值外表面吸收系数修正值，一般取值1.0。2. 外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷 在室内外温差作用下，通过外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷可按下式计算 (2-3)式中，外墙或屋顶瞬变传热形成的逐时冷负荷玻璃窗传热系数修正值外玻璃窗传热系数W/(m2)窗口面积外玻璃窗冷负荷计算温度逐时值（）玻璃窗的地点修正值夏季空调室内计算温度（）3. 玻璃窗日射得热所成的冷负荷透过玻璃窗进入室内的日射得热所成的冷负荷按下式计算 (2-4)式中，窗口面积 有效面积系数 窗玻璃冷负荷系数 窗玻璃遮阳系数 窗内遮阳设施的遮阳系数 日射得热因数4. 照明散热形成的冷负荷荧光灯： (2-5) 式中，照明设备散热形成

5、的冷负荷 N照明设备所需功率 镇流器消耗功率系数，明装荧光灯取 灯罩隔热系数 照明散热冷负荷系数5. 人体散热冷负荷人体散热冷负荷由两部分组成，人体显热冷负荷和人体散湿所引起的潜热冷负荷。人体显热冷负荷可按下式计算： (2-6)式中，人体显热散热形成的冷负荷室内全部人数 群集系数 同室温和劳动性质成年男子显热散热量 人体显热散热冷负荷系数人体散湿所引起的潜热冷负荷可按下式计算： (2-7)式中，计算时刻空调区内总人数1名成年男子小时潜热散热量6. 内围护结构冷负荷当邻室与空调区的夏季温差大于3 时，宜按下式计算 (2-8) (2-9)式中，邻室计算平均温度（）邻室计算平均温度与夏季空调室外计算

6、日平均温度的差值以下为该空调房间冷负荷计算表：表2-1北外墙冷负荷( 单位:）逐时冷负荷计算北外墙时间11:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:000:0031.631.431.331.231.231.331.431.631.832.132.432.632.933.12.810.9432.34 32.15 32.05 31.96 31.96 32.05 32.15 32.34 32.52 32.81 33.09 33.28 33.56 33.75 26t6.34 6.15 6.05 5.96 5.96 6.05

7、 6.15 6.34 6.52 6.81 7.09 7.28 7.56 7.75 1.5F4.53.9-1.21.52=13.95CL132.58 128.65 126.68 124.71 124.71 126.68 128.65 132.58 136.51 142.42 148.32 152.25 158.15 162.09 表2-2西外墙冷负荷( 单位:）西外墙时间11:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:000:0036.335.935.535.234.934.834.834.935.335.836.53

8、7.33838.5210.9436.00 35.63 35.25 34.97 34.69 34.59 34.59 34.69 35.06 35.53 36.19 36.94 37.60 38.07 26t10.00 9.63 9.25 8.97 8.69 8.59 8.59 8.69 9.06 9.53 10.19 10.94 11.60 12.07 1.5F5.43.9=21.06CL315.96 304.09 292.21 283.30 274.39 271.42 271.42 274.39 286.27 301.12 321.90 345.66 366.44 381.29 表2-3屋顶冷

9、负荷( 单位:）屋顶冷负荷时间11:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:000:0034.738.943.447.951.954.956.857.256.3545147.744.541.61.7111111111111110.940.940.940.940.940.940.940.940.940.940.940.940.940.9434.22 38.16 42.39 46.62 50.38 53.20 54.99 55.37 54.52 52.36 49.54 46.44 43.43 40.70 2626262

10、6262626262626262626261.071.071.071.071.071.071.071.071.071.071.071.071.071.07F4.55.4=24.3CL213.62 316.28 426.26 536.24 634.01 707.33 753.77 763.55 741.55 685.33 612.01 531.36 453.15 382.27 表2-4北外墙瞬时传热冷负荷表( 单位:)北外窗瞬时传热时间11:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:000:0029.930.831.5

11、31.932.232.23231.630.829.929.128.427.827.23333333333333332.933.834.534.935.235.23534.633.832.932.131.430.830.22626262626262626262626262626t6.97.88.58.99.29.298.67.86.96.15.44.84.21.22.9=3.481.21.52=3.6CL86.44 97.72 106.49 111.50 115.26 115.26 112.75 107.74 97.72 86.44 76.42 67.65 60.13 52.62 表2-5北外窗

12、日射得热( 单位:）北外窗日射得热时间11:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:000:000.810.830.830.790.710.60.610.680.170.160.150.140.130.121151151151151151151151151151151151151151150.860.5=0.431.21.520.75=2.7108.15 110.82 110.82 105.48 94.80 80.11 81.44 90.79 22.70 21.36 20.03 18.69 17.36 16.02

13、表2-6照明散热形成的冷负荷( 单位:）照明散热形成的冷负荷时间11:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:000:000.740.760.790.810.830.840.290.260.230.20.190.170.150.141.21.21.21.21.21.21.21.21.21.21.21.21.21.20.60.60.60.60.60.60.60.60.60.60.60.60.60.6267.3267.3267.3267.3267.3267.3267.3267.3267.3267.3267.3267.3

14、267.3267.3142.42 146.27 152.04 155.89 159.74 161.66 55.81 50.04 44.26 38.49 36.57 32.72 28.87 26.94 表2-7人体散热形成的冷负荷( 单位:）人体散热形成的冷负荷时间11:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:000:000.720.760.80.820.840.380.30.250.210.180.150.130.120.16363636363636363636363636363222222222222220.90

15、.90.90.90.90.90.90.90.90.90.90.90.90.981.65 86.18 90.72 92.99 95.26 43.09 34.02 28.35 23.81 20.41 17.01 14.74 13.61 11.34 45454545454545454545454545458181818181818181818181818181合计162.65 167.18 171.72 173.99 176.26 124.09 115.02 109.35 104.81 101.41 98.01 95.74 94.61 92.34 表2-8内围护结构冷负荷( 单位:）内围护结构冷负荷

16、时间11:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:000:0034.334.334.334.334.334.334.334.334.334.334.334.334.334.326262626262626262626262626268.38.38.38.38.38.38.38.38.38.38.38.38.38.32.382.382.382.382.382.382.382.382.382.382.382.382.382.3822.6822.6822.6822.6822.6822.6822.6822.6822.6822

17、.6822.6822.6822.6822.68448.02 448.02 448.02 448.02 448.02 448.02 448.02 448.02 448.02 448.02 448.02 448.02 448.02 448.02 表2-9 设备散热形成的冷负荷( 单位:）设备散热形成的冷负荷时间11:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:000:001111111111111124.324.324.324.324.324.324.324.324.324.324.324.324.324.31616161

18、616161616161616161616388.8388.8388.8388.8388.8388.8388.8388.8388.8388.8388.8388.8388.8388.8 表 2-10各分逐时冷负荷汇总表( 单位:）各分逐时冷负荷汇总表时间11:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:000:00北墙负荷132.58128.65126.68124.71124.71126.68128.65132.58136.51142.42148.32152.25158.15162.09西墙负荷315.96304.092

19、92.21283.30274.39271.42271.42274.39286.27301.12321.90345.66366.44381.29屋顶负荷213.62316.28426.26536.24634.01707.33753.77763.55741.55685.33612.01531.36453.15382.27北窗瞬时负荷 86.4497.72106.49111.50115.26115.26112.75107.7497.7286.4476.4267.6560.1352.62北窗日射负荷 108.15110.82110.82105.4894.8080.1181.4490.7922.7021

20、.3620.0318.6917.3616.02灯光负荷142.42146.27152.04155.89159.74161.6655.8150.0444.2638.4936.5732.7228.8726.94人员负荷162.65167.18171.72173.99176.26124.09115.02109.35104.81101.4198.0195.7494.6192.34设备负荷388.80 388.80 388.80 388.80 388.80 388.80 388.80 388.80 388.80 388.80 388.80 388.80 388.80 388.80 内围护负荷448.02

21、 448.02 448.02 448.02 448.02 448.02 448.02 448.02 448.02 448.02 448.02 448.02 448.02 448.02 总计1998.64 2107.82 2223.03 2327.93 2415.98 2423.37 2355.69 2365.26 2270.65 2213.40 2150.08 2080.89 2015.53 1950.39 由此表可看出，此办公室最大冷负荷值出现在16:00，其值为2423.37W。其他房间的负荷计算见附表2-11第三章 空调房间空气处理过程 设计方案的确定及计算本系统采用风机盘管加新风系统形

22、式，有独立的新风系统供给室内新风，即把新风处理到室内参数，不承担房间负荷。这种方案既提高了该系统的调节和运转的灵活性，且进入风机盘管的供水温度可适当提高，水管结露现象可以得到改善。3.1风机盘管加新风系统的处理过程及送风参数确定:图3-1夏季风机盘管处理过程焓湿图O室外空气参数，R室内设计参数， M风机盘管处理室内的空气点S送风状态点，室内热湿比，风机盘管处理的热湿比，L-机器露点新风处理到室内状态的等焓线，不承担室内冷负荷。而且不考虑风机温升。其中热湿比： （3-1）总送风量： （3-2）新风量： 风机盘管风量： （3-3）对于M点焓值的确定： 由于 （3-4） （3-5）以办公室20O8为

23、例进行计算；室内空气状态点取=59%房间热湿比为.确定各状态点参数: 故所需新风量10%.又，解得，则新风机组承担的冷量为 盘管承担的冷量为3.2风机盘管的选型计算:以办公室2008为例计算：室内冷负荷：,湿负荷： 新风量： 回风量: 根据所需风量选择2台型号为FP-51型风机盘管。当风机盘管送风气流组织不能达到要求时，应在风机盘管上接风管即高静压风机盘管。风机盘管的选择如表3-1所示表3-1 风机盘管的选型表风机盘管的选型房间号房间名称总冷负荷总湿负荷总送风量新风量(m/h)风机盘管回风量(m3/h)(kW)(kW)风机盘管型号台数1001办公室3.5240.3730.426195.3418

24、91.733.52FP-6811002办公室1.7020.2280.110118.89941.051.7FP-3411003办公室2.040.2280.247118.85701.052.04FP-8511004值班室1.1670.1140.14159.443350.531.16FP-3411005办公室0.9860.1200.11959.442730.530.99FP-3411006办公室1.7020.2280.206118.84561.051.7FP-5111007餐厅8.524.1521.030237.211972.104.39FP-10231008办公室1.6050.2050.19410

25、6.884350.951.6FP-5111009办公室1.6050.2050.194106.884350.951.6FP-5111010开水间0.5590.0510.06826.71620.240.56FP-3411011办公室1.1070.1020.13453.493200.471.11FP-3412001会议室3.8680.3730.367192.558321.703.87FP-8512002技术室2.1330.2280.1861203991.062.13FP-5112003技术室2.1330.2280.1861203991.062.13FP-5112004接待室1.9810.2070.1

26、76108.83810.961.98FP-5112005财务室2.1330.2280.1861203991.062.13FP-5112006财务室2.1330.3730.1861203991.062.13FP-5112007中控室3.8390.1400.361192.558161.703.84FP-8512008办公室2.8540.2050.34472.558870.642.85FP-8512009化验室2.1990.2050.212106.044860.942.2FP-5112010化验室2.1990.2050.212106.044860.942.2FP-5112011开水间0.6640.0

27、510.07125.111730.220.66FP-3412012办公室1.3760.1020.14955.813600.501.38FP-342将该楼层分为两个区，新风机组选型如表3-2所示：表3-2 新风机组总风量总 冷 量 机组型号台数首层(1001-1011)1201.7710.65BFP21二层(2001-2012)1339.4511.84BFP213.3散流器选择计算:散流器送风气流分布设计步骤为首先布置散流器，然后预选散流器，最后校核射流的射程和室内平均风速。 1. 散流器选型采用方形片式径向散流器平送。2. 布置散流器由办公室间数和办公室尺寸确定选用1个散流器，则2008房间为

28、例散流器的送风量为:3. 初步选择散流器 选用方形散流器，假设散流器喉部风速为.则单个散流器所需的喉部面积为,计算如下选用风口尺寸为的方形散流器，则喉部实际风速为 散流器实际出口面积约为喉部面积的90，则散流器有效流通面积 散流器出口风速为 .4. 计算射程散流器中心到区域边缘的距离为，根据要求，散流器的射程应该为散流器中心房间或区域边缘距离的75%，所需最小射程为：。，因此满足射程要求。5. 计算室内平均风速 夏季工况送冷风，则室内平均风速为,满足舒适性空调夏季室内风速不大于0.3的要求。6. 校核轴心温差衰减 满足舒适性空调温度波动范围1的要求.其他房间计算过程与上相同，如表3-3为整个建

29、筑系统散流器选型表3-3散流器计算表散流器（方形）计算表房间编号送风量(m/s)散流器尺寸（mm)散流器个数喉部风速(m/s)出口风速(m/s)V有效面积F(m）计算射程x(m）最小射程(m）平均风速(m/s)轴心温差衰减()10010.330 30030013.67 4.07 0.08100 3.17 2.70 0.26 0.8210020.085 12012015.90 6.56 0.01296 2.02 1.88 0.16 0.5110030.192 24024013.32 3.69 0.05184 2.28 2.25 0.17 0.910040.109 12012023.80 4.22

30、 0.01296 1.28 1.13 0.09 0.910050.092 18018012.84 3.16 0.02916 1.44 1.24 0.12 0.8810060.160 18018014.93 5.48 0.02916 2.55 2.25 0.19 0.6110070.798 18018064.10 4.56 0.02916 2.11 1.35 0.12 0.7310080.150 18018014.64 5.16 0.02916 2.40 2.03 0.18 0.6510090.150 18018014.64 5.16 0.02916 2.40 2.03 0.18 0.65101

31、00.053 12012013.66 4.07 0.01296 1.23 1.01 0.11 0.8210110.104 18018013.21 3.56 0.02916 1.63 1.24 0.14 0.9320010.280 24024014.86 5.40 0.05184 3.37 2.70 0.26 0.6220020.140 18018014.32 4.80 0.02916 2.22 1.88 0.22 0.6920030.140 18018014.32 4.80 0.02916 2.22 1.88 0.22 0.6920040.140 18018014.32 4.80 0.0291

32、6 2.22 1.88 0.22 0.6920050.140 18018014.32 4.80 0.02916 2.22 1.88 0.22 0.6920060.140 18018014.32 4.80 0.02916 2.22 1.88 0.22 0.6920070.280 24024014.86 5.40 0.05184 3.37 2.70 0.26 0.6220080.200 24024013.47 3.85 0.05184 2.38 1.68 0.24 0.8620090.160 24024012.70 3.08 0.05184 1.90 1.88 0.19 0.9220100.160

33、 24024012.70 3.08 0.05184 1.90 1.88 0.19 0.9220110.055 12012013.81 4.23 0.01296 1.29 1.01 0.14 0.7920120.110 12012023.81 4.23 0.01296 1.29 1.01 0.14 0.79第四章 空调风系统及水系统的水利计算4.1风管水力计算1. 风管管径的确定计算根据室内允许噪声的要求，结合本设计特点，空调系统送风风道风速宜选取3-6m/s。机组的进风口管径按产品样本定制风管，进入每个房间的风管管径由房间所需要的风量来确定。本设计的风管采用矩形风管，管径的尺寸一律采用国标。采

34、用假定流速法确定风管尺寸：风管截面积 （4-1）式中，房间风量，m3/h； 假定流速，m/s；根据上式求得风管截面积，查得实际风管尺寸，再根据实际风管截面积反求实际流速，在一定范围内即可。2. 风系统水力校核计算沿程阻力计算： （4-2）式中 风管的沿程阻力，Pa； 比摩阻，Pa/m,可查表；风管长度，m；局部阻力计算： （4-3）式中 局部阻力，Pa； 局部阻力系数； 与对应的风道断面平均速度，m/s。管段总阻力 （4-4）以一层风管为例进行风系统水力计算，如图4.1所示图4.1以下为整个建筑空调机组风管水力计算，见表4-1。表4-1空调机组风管水利计算表管段编号新风量(m3/h)管段长度（m）风管尺寸（）实际风速（m/s）局部阻力（Pa）沿程阻力（Pa）比摩阻（Pa/m）总阻力（Pa）121339.451.363202504.6508680561.65241.10160.812.75 23195.346.