别墅中央空调设计_毕业设计说明书.doc

河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 i 摘 要 户式中央空调是由一台主机通过风道过风或冷热水管接多个末端的 方式来控制不同的房间以达到室内空气调节目的的空调。采用风管送风 方式，用一台主机即可控制多个不同房间并且可引入新风，有效改善室 内 空气的质量，预防空调病的发生。本设计先根据工程概况计算各个 房间的冷负荷和总的冷负荷，选用制冷剂直接蒸发一拖多热泵机组。确 定系统后再根据各个房间冷负荷和总冷负荷确定室内机和室外机的型号， 由于型号固定，冷媒水管道参数便已确定，只需计算冷凝水管道即可。 目前，随着我国经济的逐步增长，居住条件日益改善，人们对生活 环境的舒适性的要求越来越高，对家用中央空调的需求越来越大，对中 央空调节能、舒适、健康更加关注。 因此，设计一项节能、舒适、健康的中央空调工程是很实际意义的。 关键词：户式中央空调 负荷计算 制冷剂 一拖多机组 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 ii abstractabstract household central air conditioning is by a host had cold wind or by air hose end up to several different control room in order to achieve the purpose of indoor air conditioning. by the way, with a duct host can control and introducing several different room, effectively improve the indoor air quality, the air kongdiaobing prevention. this design according to the engineering survey first calculated that the cooling load of each room and the cooling load of the direct evaporation, refrigerant heat pump units. more than yituo after the system is determined according to the cooling load of each room and cooling load of indoor and determine the type, air-conditioners, cold media because type water pipe parameters determined by calculation, and has condensed water pipe. at present, with chinas economic growth, gradually improved increasingly, people living conditions for the comfort of living environment, the demand for household central air conditioning for central air conditioning energy-saving, comfortable, healthy more attention. therefore, an energy-saving design, comfortable and healthy central air conditioning project is very practical significance. keykey wordswords: household central air-conditioning load calculation refrigerants more than one unit delay 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 目目 录录 前言.1 1 绪论.2 1.1 户式中央空调研究背景及意义 .2 1.2 户式中央空调比传统空调更具优势2 1.3 我国户式中央空调发展 .4 1.4 户式中央空调的特征及优势 .6 1.5 户式中央空调系统分类及特点 .9 1.5.1 两种常见的户式中央空调系统 .9 1.5.2 中央空调系统分类.10 2 工程概况12 2.1 工程概况 12 2.2 设计依据 12 2.2.1 新乡市室外空调设计参数 12 2.2.2 室内空调主要设计参数 13 3 负荷计算15 3.1 冷负荷计算 15 3.1.1 外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷 15 3.1.2 内围护结构冷负荷.16 3.1.3 外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷.16 3.1.4 透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷.17 3.1.5 照明散热形成的冷负荷.17 3.1.6 人体散热形成的冷负荷.18 3.1.7 设备散热形成的冷负荷.18 3.1.8 渗透空气散热形成的冷负荷.19 3.1.9 食物散热形成的冷负荷.20 3.1.10 散湿量与潜热形成的冷负荷20 3.3 计算结果 21 4 方案确定23 4.1 空调系统的分类 23 4.2 几种常用户式中央空调机组的适用范围 25 5 空调设备的选择计算29 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 i 5.1 多联机空调系统连接方式的确定 29 5.2 室内机和室外机的选择 29 5.3 设备布置和管道设计.31 5.4 制冷剂泄露注意事项.32 5.5 主机的选择.32 5.5.1 设计参数的选择.33 5.5.2 室内机的选择.35 5.5.3 室外机的选择.36 6 空调水管系统设计37 6.1 管道的选择.37 6.1.1 冷媒管道和冷凝水管道.37 6.1.2 分歧管的选择.38 6.1.3 冷凝水管道的选择.38 6.2 阀门 39 7 减振、消声与保温措施 41 7.1 减振措施.41 7.1.1 主机组的减振 41 7.1.2 管道减振 41 7.2 消声与隔声措施.41 7.3 保温设计 43 8 总 结.44 9 致 谢45 10 参考文献.46 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 0 前言前言 随着我国国民经济的发展和人们物质文化生活水平的不断提高， 空调的应用已不再局限于必要的工艺过程所需的环境控制和少数公共 和居住建筑内创造舒适的空气环境，而是越来越普及到寻常百姓家， 成为提高他们生活质量的一部分。住宅面积迅速扩大，住宅空调向着 舒适美观、环保健康、高效节能的趋势发展。以窗式空调器、分体式 （挂壁式、柜式）空调器为代表的房间空调器已显得不能充分满足需 要，应运而生的家用中央空调，以其强大潜力和应用前景取得了突破 性的发展，并将成为我国 21 世纪空调产品发展方向之一。 目前，随着我国经济的逐步增长，居住条件日益改善，人们对生 活环境的舒适性的要求越来越高，对家用中央空调的需求越来越大， 对中央空调节能、舒适、健康更加关注。 因此，设计一项节能、舒适、健康的中央空调工程是很实际意义 的 由于设计者的水平有限，设计中尚有不完善处，恳请老师批评指 正。 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 1 1 绪论绪论 1.1 户式中央空调研究背景及意义户式中央空调研究背景及意义 家用中央空调（又称为家庭中央空调、户式中央空调）是一个小 型化的独立空调系统。在制冷方式和基本构造上类似于大型中央空 调。由一台主机通过风管或冷热水管连接多个末端出风口，将冷暖 气送到不同区域，来实现室内空气调节的目的。它结合了大型中央 空调的便利、舒适、高档次以及传统小型分体机的简单灵活等多方 面优势，是适用于别墅、公寓、家庭住宅和各种工业、商业场所的 暗藏式空调。家用中央空调技术含量高，拥有单独计费、停电补偿 等优越性能，通过巧妙的设计和安装，可实现美观典雅和舒适卫生 的和谐统一，是国际和国内的发展潮流。 目前，随着我国经济的逐步增长，居住条件日益改善，人们对生 活环境的舒适性的要求越来越高，对家用中央空调的需求越来越大， 对中央空调节能、舒适、健康更加关注。因此，设计一项节能、舒适、 健康的中央空调工程是很实际意义的。 1.2 户式中央空调比传统空调更具优势户式中央空调比传统空调更具优势 与普通分体式空调相比较，家用中央空调有着无可比拟的优势，它拥有 嵌入式、卡式、吊顶落地式等十几种样式，每种样式又有许多型号相对应，送 风方式可供选择的方案要多达数百种。这就给用户提供了很多选择机会。它还 有许多与室内装修相配的装修方案供用户选择，能够真正满足用户的个性化需 求。 （1）四季运行 夏季,制冷机组运行，实现冷调节；冬季 ,冷机配合热源共同使 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 2 用，可以实现冬季采暖。在春秋两季可以用新风直接送风，达到节 能，舒适的效果。 （2）舒适感好 采用集中空调的设计方法，送风量大，送风温差小，房间温度 均匀。送风方式多样化，不同于分体式空调一样只有一种送风方式 ，家用中央空调可以实现多种送风方式，能够根据房型的具体情况 制定不同的方案，增强人体的舒适性。同一空间的温差在1， 不会得空调病。 （3）卫生要求好 同中央空调一样，能够合理补充新风，配合厨房、卫生间的排 风，保证室内空气的新鲜卫生，还可以四季换气，满足人体的卫生 要求。这些都是分体式空调所不能实现的。 （4）外型美观 可根据用户需求与喜好，实施从设计到安装的综合解决方案。 系统采用暗装方式，能配合室内的高档装修。同时由于室外机组的 合理安置也不会破坏建筑物的整体外型美观。 （5）高效节能 采用模块化主机，根据设置自动调节制冷量。合理的将白天生 活和晚上生活区域分别安装空调，室内及分区控制，各个室内及独 立运行，分别调节各个区域内的空气。根据实际负荷做自动化运行 ，冷暖费用直接转化为电费，开机计费，节约能源和运行费用，比 家用空调省电 30。 （6）运行宁静 采用主机和室内机分离的安装方式，送风回风系统设计合理， 采噪音极低，保证了宁静的家居环境。 （7）灵活方便 根据用户需要可以将一台设备以切换方式为两个环境提供冷气 。系统主机相当于一台 小型中央空调 ，可安装在阳台或储藏间等隐 蔽处，能同时满足多个房间的冷热需求。各房间均装有智能控制器 ，可单独控制，随意调温和启停。 （8）制热运行因地制宜 可以使用集中供热的热水，也可安装小型挂墙式燃气热水器作 为能源，实用热水盘管冬季采暖。可以使用热泵式空调机采暖。在 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 3 热量不足时，用燃气热水器及热水盘管加热。 （9）耐用 运行可靠，故障率极低，维护量极小，使用寿命比家用空调长 一倍，达 15-20 年。 1.3 我国户式中央空调发展我国户式中央空调发展 户式中央空调又可称为家用中央空调、户用中央空调、家用/商用 中央空调。它是集中处理空调负荷的系统形式，其冷热量通过一定的介 质输送到空调房间，以满足居住的舒适性要求。它是介于传统中央空调 和家用空调器两者之间的一种形式，是随着人们住房条件的改善和生活 质量的提高而逐渐发展起来的一种空调新潮流、新方式。 随着我国城市建设的迅猛发展，房地产业的持续升温，人民生活水 平不断提高，对居室装潢布置、品位的要求和对空调的舒适性、空气品 质的要求越来越高，要求室内环境必须有利于身体健康，促使介于中央 空调与房间空调器之间的户式中央空调应运而生，已成为我国 21 世纪 居住环境空调的发展方向之一。 户式中央空调制冷量范围大致在 780kw，可供给单元住房面积在 80600的多居室公寓、复式公寓、别墅、小型办公楼及小型商业用 房使用。多个户式中央空调系统的组合可供给更大空调面积使用。从某 种意义上来说，户式中央空调系统适用范围已超出传统的住宅观念，用 途更广。 我国户式中央空调在九十年代中期起步，但近年来普及速度十分快， 户式中央空调在中国的普及率已达到 58%，一些沿海和经济发达地区 如北京、上海、广州等地区户式中央空调普及率已达到 10%左右，户式 中央空调适应了住房大居室化的发展趋势，同时也是房地产开发商的又 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 4 一个新的卖点，在未来的 35 年内将形成使用户式中央空调的消费高 潮。 户式中央空调行业的发展与经济发展水平、人均消费水平和消费观 念等因素密不可分。 据新华社北京 2005 年 5 月 14 日电：从国家发展和改革委员会了解 到，我国已经提前一年实现“十五”计划国内生产总值（gdp）和人均 国内生产总值两大重要指标。2005 年是“十五”计划最后一年。根据 “十五”计划，2005 年我国 gdp 将达到 12.5 万亿元左右，人均 gdp 达 到 9400 元。而我国在 2004 年，gdp 就已经达到 13.65 万亿元，人均 gdp 突破 1 万元。根据“十五”计划，我国城镇居民人均可支配收入和 农村居民人均纯收入年均增长 5%左右。而“十五”前四年，城镇居民 人均纯收入的年均增长 9.6%，农民人均纯收入的年均增长率近二十年 来首次超过 5%。 据国家统计局数据：2003 年我国城镇居民购买食品支出 2416.92 元，比 2000 年购买食品支出 1971.3 元，增长 22.6%，而恩格尔系数呈 逐年下降态势，从 2000 年的 39.4%下降到 2003 年的 37.1%，下降了 2.3 个百分点，从恩格尔系数来看，我国城镇居民生活已进入小康生活 水平。 另据国家统计局数据：北京市 2004 年城市居民人均可支配收入 15637.80 元，比上年增长 12.6%，人均消费支出为 12200.40 元，比上 年增长 9.7%，城市居民恩尔系数为 32.2%。城镇居民人均住房使用面积 达到 19。长江三角洲地区 2004 年人均国内生产总值（gdp）达到 35147 元，按现行汇率折算为 4247 美元。根据世界银行的发展报告， 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 5 人均 gdp3000 美元左右被认为是现代化的门槛。统计专家认为，长三角 地区已经步入中等收入国家水平。统计显示，2004 年，长三角地区实 现 gdp28775 亿元，占全国的比重由上年的 20.4%上升到 21.1%。长三角 经济增速均值达到 15.6%，高于全国平均水平 6.1 个百分点。长三角已 经成为拉动全国经济增长的重要贡献地区。长江三角洲地区包括上海市、 江苏省的 8 个市和浙江省的 7 个市。2004 年，上海 gdp 突破 7000 亿元， 苏州、杭州、无锡、宁波 gdp 超过 2000 亿元，南京 gdp 接近 2000 亿元。 近年来，我国城镇楼宇建造速度惊人，大面积多居室的单元房、复 式住宅、别墅群、高档商住楼大量建造。2003 年，我国住宅销售面积 比 1997 年增长 274%，其中别墅、高级公寓面积增长 470%；办公楼面积 增长 84.66%，商业营业用房增长 346.82%。又在国内部分省市中北京、 上海、浙江、江苏、广东、四川等省市别墅、高档公寓、商业营业用房 增长较快。 由于我国城市建设的迅猛发展，房地产业的持续升温，人民生活 水平不断提高，我国户式中央空调行业得到了高速发展。2004 年我国 户式中央空调市场容量 82.38 亿元，比 2003 年度 58.4 亿元相比增幅 41.06%，2003 年度我国户式中央空调市场容量为 58.4 亿元，比 2002 年度 43.04 亿元相比增幅达 35.69%，均高于 2002 年度相对于 2001 年 度 31.38%增长幅度，呈现稳中有升的发展势态。户式中央空调已成为 制冷空调这一大行业中增幅最大的一类。我国户式中央空调行业已形成 了逾百家制造企业和设计科研院所、大学、工程施工安装专业群体，构 筑了完整的从开发、研制、生产、工程设计、安装到服务的户式中央空 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 6 调产业链。我国户式中央空调产品品种齐全、规格繁多，完全能满足国 民经济和人民生活各方面的需要。 1.4 户式中央空调的特征户式中央空调的特征及优势及优势 户式中央空调又可称为家用中央空调、户用中央空调、家用商用 中央空调。它是集中处理空调负荷的系统形式，其冷热量通过一定的 介质输送到空调房间，以满足居住的舒适性要求。它是介于传统中央 空调和家用空调器两者之间的一种形式，是随着人们住房条件的改善 和生活质量的提高而逐渐发展起来的一种空调新潮流、新方式。随着 户式中央空调研究和制造技术水平的提高，它正以其巨大的潜力和应 用优势取得突破性的发展，并将成为我国21世纪空调产业发展方向之 一。 户式中央空调制冷量范围大致在780kw，可供给单元住房面积在 80600m的多居室公寓、复式公寓、别墅、小型办公楼及小型商业用 房使用多个户式中央空调系统的组合可供给更大空调面积使用。从某 种意义上来说，户式中央空调系统适用范围已超出传统的住宅观念， 用途更广。 随着人民生活水平的提高、住宅建筑的发展，户式中央空调已经 被业界公认为未来住宅空调的主流产品。与家用空调器相比，户式中 央空调具备了舒适、美观、节能等特点；与大型中央空调系统相比， 又具备了初投资小、运行费用低等特点。因此，不仅适应于别墅、高 级公寓以及大面积居室的发展需要，同时也成为房地产开发商的又一 个新的卖点。 尤其是在我国，消费者在经历了“非典”之后，逐步认识到了户 式中央空调能够向居室内补充足够、适量的室外新鲜空气，从而改善 居室内的空气品质，使室内空气始终保持新鲜、舒适，对人们的身体 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 7 健康是非常有利的。同时户式中央空调是每个住户独立使用，空调系 统的独立循环可保证不与其他住户的空调相串通，因此，不会产生住 户之间的交叉感染。又由于户式中央空调的机组大多数是风冷热泵型 机组，省却了冷却塔的使用，也避免了由此而伴生的军团病菌传播的 环节。为此，大多数的消费者逐渐意识到使用户式中央空调系统相对 的安全性、舒适性和健康性，形成了购买户式中央空调是对健康的一 种投资的理念。 户式中央空调兼具中央空调和房间空调器两者的优点。与传统的 中央空调相比，省却了专用机房和庞大复杂的管路系统，维护管理方 便，使用计费灵活。对房地产开发商而言，空调系统不必一次到位， 分散投资并可随售房情况适时追加，风险降低。又提高了环境和楼盘 的档次，增加了销售卖点，同时物业管理也相对方便。对住户来说， 既能充分享受中央空调的舒适性，又可根据自己的个性化需要方便灵 活使用，合理承担日常运行费用，而且在进行室内装修时可结合空调 的布置凸显装饰个性。 户式中央空调作为一个小型化的独立空调系统，能耗在大型冷水 机组与传统的房间空调器之间。在制冷方式、机组结构、空气处理方 法上基本与大型中央空调系统类似，可实现建筑与空调的和谐，提高 居住环境的舒适性。日常运行费用低于大型中央空调系统，略高于房 间空调器。 与传统的房间空调器相比，户式中央空调机组可同时解决多个房 间的冷热需求。大部分机组可引入新风，改善室内空气品质，免除 “空调病”的烦恼。在空调系统设计上，可与厨房、卫生间排风统一 考虑，形成有效合理的气流流向，提高通风效率，有效地利用引入室 内的新风。可实现各居室的个性化需求，温度分布均匀，波动小，舒 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 8 适感好。多种规格的室内机选择可与室内装修紧密结合，营造雅致宜 人的室内环境效果。室外机挑台布置可与建筑设计同步考虑，融入建 筑整体效果或尽量避免对建筑景观的干扰，可免除传统分体机的制冷 剂连接管暴露并悬挂在室内外半空中的不雅观等问题。 户式中央空调与家用空调器在安装上有很大区别。家用空调器只 要用户确定室外机和室内机的安装位置，由安装工进行安装，用制冷 机铜管连接室内、外机就可以。因此，供应商可以直接与用户见面。 而户式中央空调则不同，它是一个系统工程，必须根据房屋的具体情 况进行设计，然后再进行施工。设计的科学性、施工质量的好坏，将 直接影响到使用效果，甚至关系到系统能否正常运行。而且，户式中 央空调系统很多是隐蔽工程，应与装潢设计充分配合，才会取得好的 装潢效果。所以，户式中央空调安装技术含量较高。 1.5 户式中央空调系统分类户式中央空调系统分类及特点及特点 1.5.1 两种常见的户式中央空调系统 1.户式中央空调主要有户式风冷热泵型冷水机组加风机盘管系统 该系统由一台小型的室外风冷热泵型冷水机组产生冷水，冷水由管 道泵及供回水管路送至各个房间的风机盘管。室内温度由设于每台风机 盘管回水支管上的电动三通阀调节。电动三通阀与房间内的温度传感器 连锁。或者由风机盘管三速开关调节，这种调节方式只适用于定水量运 行，不能设定温度，而通过电动三通阀调节可以调节室温。 这种系统目前使用比较多，缺点是没有新风，空气品质不很好，水 路系统连接比较复杂，容易发生吊顶内漏水现象，风机盘管机组的冷凝 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 1 水盘可滋生微生物，对人体健康有影响。另一方面对水质要求比较高， 空调补水需要补充软化水，系统维修、保养工作量较大。 2.风冷接风管型户式中央空调机组 该系统由 1 台热泵型室外机和一台室内机组成，室外机与室内机用 冷媒管道连接，由从室内机接出的风管对各个房间进行送风。室温由设 于每个送风口与室内温度传感器连锁的变风量调节装置调节，并利用变 风量中央控制器自动控制室内机总风量，使室内机的冷量输出随房间负 荷变化而无级地调节，达到节能作用。由于该系统可以方便地引入室外 新风，从而改善房间内的空气品质。该系统没有水管路连接，就避免了 吊顶内漏水现象，减少了系统的维修工作量。 1.5.2 中央空调系统分类中央空调系统分类 根据向空调房间输送的介质不同以及空调所用冷、热源的不同， 可将户式中央空调系统大致分为以下六种类型。 (1)风管式空调系统风管式空调系统是以空气为输送介质，其原理 与全空气式空调类似。它利用冷热源机组集中产生的冷热量，将从室 内的回风（或回风与新风的混合）集中进行处理，如冷却或加热，再 送入室内。 (2)冷热水空调系统冷热水空调系统输送介质通常为水，属空气 水热泵。通过室外主机产生出空调冷热水，由管路系统输送到室内的 各末端装置，在末端装置内冷热水与室内空气进行热量交换，产生冷 热风，从而消除房间空调负荷。它是一种集中产生冷热量，但分散处 理各房间负荷的空调系统形式。系统的室内末端装置通常为风机盘管。 (3)多联机系统是一种分体式空气源热泵。它以制冷剂为输送介 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 1 质，属空气空气热泵。室外机由制冷压缩机、室外空气侧换热器和 其他制冷附件组成。室内机由风机和室内空气侧换热器组成。一台室 外机通过制冷剂管路向若干个室内机输送制冷剂。分别采用变频调节 直流电动机转速调节技术或数码脉冲控制技术，实现对制冷压缩机的 变容量和系统制冷剂循环量的连续控制，并结合采用电子膨胀阀，实 现进入室内换热器制冷剂流量的精确控制，从而适时地满足室内供冷、 供暖要求。多联机系统一般可由台室外机和416台室内机组成。 (4)水环式热源空调系统水环式热泵是一种水空气热泵空调装置。 水环热泵空调系统主要由水一空气热泵空调机组、散热设备、辅助供 热热源和循环水泵等组成。散热设备有开式冷却塔换热器或闭式冷 却塔。比较常用的水环热泵系统的散热设备为开式冷却塔换热器。 水环热泵机组有整体式和分体式两种形式，整体式是把压缩机、风机、 空气侧换热器均组装在一个箱体内，安装于室内，现场连接水管、风 管及电路即可。分体式把运行噪声大的压缩机、水侧换热器及制冷附 件等装在室外机组内，然后通过制冷剂管路与室内机组连接。室内机 组由空气侧换热器和送风机等组成。 (5)地源热泵空调系统地源热泵空调系统是利用大地（土壤、地下 水、地表水等）作为热源和热汇的热泵系统。利用地球表面浅层地热 资源，间接利用太阳能。冬季通过热泵将土壤或地下水中低位热能提 高为高位热能对建筑供暖，同时储存冷量以备夏用；夏季通过热泵将 建筑物内的热量转移到土壤或地下水，对建筑进行降温，同时储存热 量以备冬用。 (6)户式燃气空调系统户式燃气空调系统由室外机（户式直燃型溴 化锂吸收式冷热水机组） 、室内机及室内外机之间连接管道和控制线路 组成。户式燃气空调系统的室内机形式与冷热水系统是相同的，不同 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 2 之处是其室外机由一台小型直燃型溴化锂吸收式冷热水机组和配套的 冷却水塔组成。机组还可提供生活热水。 2 工程概况工程概况 2.1 工程概况工程概况 本设计对象为新乡市某 3 层小别墅，主要有：餐厅，会客厅，客 房，书房等。工程位于新乡市，东经 11388，北纬 3531，总空调面 积为 250m2。本工程空调设计的任务包括别墅的中央空调系统的设计。 本中央空调系统设计要求能够实现夏季供冷，并能满足人体的舒适性 要求。 此建筑冬天有集中供热，只需使用空调在夏天进行制冷；建筑物 从美观和外墙承重角度考虑，要求外机的台数要少；室内机要求与室 内装潢相匹配，不占用室内空间；地下水源不充足，且未经市政许可 不得擅自使用。要求空调管路简单，容易施工；辅材料少，易于购买。 2.2 设计依据设计依据 2.2.1 新乡市室外空调设计参数新乡市室外空调设计参数 地理位置东经 11388，北纬 3531， （1）夏季空调室外计算干球温度 35.1 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 3 （2）夏季空调室外计算湿球温度 27.8 （3）冬季空调室外计算温度 -5 （4）冬季空调室外相对湿度 60% （5）夏季空调室外日平均温度 32.0 （6）室外平均风速 冬季 2.7 m/s 夏季 2.3 m/s （7）大气压力 冬季 101.76kpa 夏季 99.60kpa 其中，夏季空调室外计算干球，湿球和冬季室外计算温度，相对 温度，用于空气的处理过程中焓湿图上室外空气状态点的确定。夏季 空调室外计算日平均温度和冬季空调室外计算温度，是计算空调冷、 热负荷时的重要参数。室外平均风速与夏季风速不同，因此，冬季、 夏季负荷计算时英分别采用不同的外维护结构传热系数。 2.2.2 室内空调主要设计参数室内空调主要设计参数 在我国的“采暧通风与空气调节设计规范”中规定，舒适性空调的 室内设计参数为： 夏季：温度24-28 相对湿度40%-65% 风速 0.3 m/s 表 2.1 室内设计参数 温 度 （波动范围2） 相对湿度% （波动范围10%） 房间名称 夏季冬季夏季冬季 面积 m2 餐厅 261860409.8 会客厅 2618604030.65 女儿房 261860409.8 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 4 卫生间 261860404.7 公共卫生间 261860404.4 房间 2618604014 书房 2618604011.5 主卧室 2618604015.8 书房 261860409.6 表 2.2 维护结构参数 传热系数 (w/.)序号围护名称类型 夏季冬季 传热 衰减 传热延 迟(h) 01 外墙砖墙 1.962.00.358.5 02 外窗单框塑钢窗 4.704.941.000.30 03 内墙砖墙 003003 2.022.020.506.6 04 内门木框夹单层实体门 3.353.351.000.4 05 楼板楼面-2 0.610.610.2910.8 06 屋面预制 01-1-35-1 0.720.720.487.9 表 2.3 外墙 材料名称砖墙厚度(mm)240干密度(kg/m3)1800 导热系数 (w/(mk) 0.81比热容 (kj/(kgk) 0.88导热系数修正1 材料名称外粉刷厚度(mm)20干密度(kg/m3)1800 导热系数 (w/(mk) 0.93比热容 (kj/(kgk) 0.84导热系数修正1 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 5 材料名称内粉刷厚度(mm)20干密度(kg/m3)1600 导热系数 (w/(mk) 0.81比热容 (kj/(kgk) 0.84导热系数修正1 表 2.4 内墙 材料名称砖墙厚度(mm)240干密度(kg/m3)1800 导热系数 (w/(mk) 0.81比热容 (kj/(kgk) 0.88导热系数修正1 材料名称外粉刷厚度(mm)20干密度(kg/m3)1800 导热系数 (w/(mk) 0.93比热容 (kj/(kgk) 0.84导热系数修正1 3 负荷计算负荷计算 3.1 冷负荷计算冷负荷计算 主要计算公式： 围护结构的冷负荷计算有许多方法，目前国内采用较多的是谐波 反应法和冷负荷系数法。本设计采用冷负荷系数法。 冷负荷系数法是在传递函数法的基础上，为便于在工程中手算而 建立起来的一种简化计算方法。由于传递函数法在计算由墙体、屋顶、 窗户、照明、人体和设备的得热量或冷负荷时，需要知道计算时刻 t 以前的得热量或冷负荷，是一个递推的计算过程，需要用计算机计算。 为了便于手工计算，通过引入瞬时冷负荷计算温度和冷负荷系数的方 法来简化。 3.1.1 外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷 由于室内外温差和太阳辐射的作用，通过维护结构和传入室内的 热量形成的冷负荷和室内外气象参数（太阳辐射热、室内、室外温度） ，维护结构和房间的热工性能有关。传入室内的热量（成为热量）并 不一定立即成为室内冷负荷。其中对流形式的得热量立即变成室内冷 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 6 负荷，辐射部分的得热量经过室内维护结构的吸热放热后，有时间 的衰减和数量上的延迟。所以一般需逐时计算。以下所述的计算方法 是谐波反映法的简化计算方法 外墙或屋面传热形成的计算时刻冷负荷，按下式计算； qc()=ak(tc()+td)kk-tr （3-1） 式中 qc() 外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷，w； a 外墙和屋面的面积，m2；本设计 a 取 12 m2 k 外墙和屋面的传热系数，w/(m2 )，由暖通空调附录 2-2 和附录 2-3 查取；本设计分别去 1.96 w/(m2 )和 0.72 w/(m2 ) tr 室内计算温度，；本设计取 26 tc ( ) 外墙和屋面冷负荷计算温度的逐时值，由暖通空 调附录 2-4 和附录 2-5 查取； td 地点修正值，由暖通空调附录 2-6 查取；本设计取 0 k 吸收系数修正值，取 k=1.0； k 外表面换热系数修正值，取 k=0.9； 3.1.2 内围护结构冷负荷内围护结构冷负荷 内墙或间层楼板由于温差传热形成的冷负荷可按下式估算； qc ( )= aiki( to . m+ t- tr ) （3- 2） 式中 ki 内围护结构传热系数，w/(m2 )；本设计取 2.02 w/(m2 ) ai 内围护结构的面积，m2；本设计取 7.2 m2 to.m 夏季空调室外计算日平均温度，；本设计取 35.1 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 7 t 附加温升，可按暖通空调表 2-10 查取。本设计 取 1.1 3.1.3 外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷 通过外窗温差传热形成的计算时刻冷负荷按下式计算； qc() = cw kw aw ( tc() + td tr) （3- 3） 式中 qc() 外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷，w； kw 外玻璃窗传热系数，w/(m2 )，由暖通空调附录 2- 7 和附录 2-8 查得；本设计取 4.70 w/(m2 ) aw 窗口面积，m2；本设计取 5.4 m2 tc() 外玻璃窗的冷负荷温度的逐时值，由暖通空调 附录 2-10 查得； cw 玻璃窗传热系数的修正值；由暖通空调附录 2-9 查得； 本设计取 0.93 td 地点修正值，由暖通空调附录 2-11 查得；本设计取 0 3.1.4 透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷 透过外窗的太阳辐射形成的计算时刻冷负荷，应根据不同情 况分别按下列各式计算： qc() = c aw cs ci djmax clq （3- 4） 式中 c 有效面积系数，由暖通空调附录 2-15 查得；本设计取 0.93 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 8 aw 窗口面积，m2 ；本设计取 5 m2 cs 窗玻璃的遮阳系数，由暖通空调附录 2-13 查得； ci 窗内遮阳设施的遮阳系数，由暖通空调附录 2-14 查得； 本设计取 0.78 djmax 日射得热因数，由暖通空调附录 2-12 查得；本设计 取 0.55 clq 窗玻璃冷负荷系数，无因次，由暖通空调附录 2-16 至 附录 2-19 查得；本设计取 0.8 3.1.5 照明散热形成的冷负荷照明散热形成的冷负荷 照明设备散热形成的计算时刻冷负荷，应根据灯具的种类和 安装情况分别按下列各式计算： 白炽灯 qc() = 1000 n clq （3- 5） 日光灯 qc() = 1000 n1 n2 n clq （3- 6） 式中 n 照明灯具所需功率，w； n1镇流器消耗功率稀疏，明装时，n1=1.2，暗装时， n1=1.0； n2灯罩隔热系数，灯罩有通风孔时，n2=0.50.6；无通风 孔时，n2=0.60.8； clq照明散热冷负荷系数，由暖通空调附录 2-22 查 得。此处取 0.94 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 9 3.1.6 人体散热形成的冷负荷人体散热形成的冷负荷 1、人体显热散热形成的冷负荷 qc() =qs n clq （3- 7） 式中 qs 不同室温和劳动性质成年男子显热散热量，w，由暖通 空调表 2-13 查得； n 室内全部人数；本设计 n 取 4 群集系数，由暖通空调表 2-12 查得；本设计取 0.93 clq 人体显热散热冷负荷系数，由暖通空调附录 2-23 查 得；本设计取 0.79 2、人体潜热散热引起的冷负荷 qc() =ql n （3- 8） 式中 ql 不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量，w，由暖通 空调表 2-13 查得；本设计取 51 n，同式（3-7） 3.1.7 设备散热形成的冷负荷设备散热形成的冷负荷 热设备及热表面散热形成的计算时刻冷负荷，按下式计算： q=qsx-t （3- 9） 式中： 热源投入使用的时刻，h； -t从热源投入使用的时刻算起到计算时刻的持续时间，； 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 10 x-t-t 时间设备、器具散热的冷负荷系数； qs热源的实际散热量，w。 （1）. 电热工艺设备散热量 （3-nnnnnq 4321s 10） （2）. 电动机和工艺设备均在空调房间内的散发量 / （3-nnnnnq 4321s 11） （3） 只有电动机在空调房间内的散热量 (1-) / （3-nnnnnq 4321s 12） （4） 只有工艺设备在空调房间内的散热量 （3-nnnnqs 321 13） 式中: n设备的总安装功率，w；本设计取 0.75w 电动机的效率；本设计取 0.75 n1同时使用系数，一般可取 0.5-1.0；本设计取 0.7 n2安装系数，一般可取 0.7-0.9；本设计取 0.8 n3负荷系数，即小时平均实耗功率与设计最大功率之比，一般 可取 0.4-0.5 左右；本设计取 0.4 n4通风保温系数；本设计取 0.8 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 11 3.1.8 渗透空气散热形成的冷负荷渗透空气散热形成的冷负荷 因本设计采用正压设计，所以没有空气渗入，不考虑渗透空气散 热形成的冷负荷。 3.1.9 食物散热形成的冷负荷食物散热形成的冷负荷 进行餐厅冷负荷计算时，需要考虑食物的散热量。食物的显热散 热形成的冷负荷，可按每位就餐客人 9w 考虑。 3.1.10 散湿量与潜热形成的冷负荷散湿量与潜热形成的冷负荷 （1）. 人体散湿和潜热冷负荷 人体散湿量按下式计算 d=0.001ng （3- 14） 式中: d散湿量，kg/h； 群体系数;本设计取 0.93 n计算时刻空调区的总人数；本设计取 4 人 g一名成年男子的小时散湿量，g/h。本设计取 68 人体散湿形成的潜热冷负荷 q(w)，按下式计算： q=nq2 （3- 15） 式中: q2一名成年男子小时潜热散热量，w。本设计取 51w （2）. 食物散湿量及潜热冷负荷 餐厅的食物散湿量 d(kg/h)，按下式计算： 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 12 d=0.012n （3- 16） 式中: n就餐总人数。本设计取 4 人 食物散湿量形成的潜热冷负荷 q(w)，按下式计算： q=700d （3- 17） （3）敞开水表面散湿量 w=w f （3-18） 式中 w单位水面蒸发量，kg/( m2h)本设计取 0.112 kg/( m2h) f蒸发表面积，m2，本设计取 8.8 m2 3.3 计算结果计算结果 表 3.2 夏季总冷负荷(含新风/全热) (w) 0:0016:001:0016:002:0016:00 3:0016:004:0016:005:0016:00 6:0016:007:0016:008:0016:00 9:0016:0010:0016:0011:0016:00 12:0016:0013:0016:0014:0016:00 15:0016:0016:0016:0017:0016:00 18:0016:0019:0016:0020:0016:00 21:0016:0022:0016:0023:0016:00 表 3.3 夏季室内冷负荷（全热） (w) 0:00167861:00162922:0015893 3:00154744:00152085:0014764 6:00181647:00216418:0023809 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 13 9:002521010:002534111:0024525 12:002392913:002504314:0027214 15:002875516:002893617:0027942 18:002545619:002069620:0019209 21:001848922:001780423:0017261 表 3.4 室内负荷表(w) 分类别墅别墅 1 层别墅 2 层别墅 3 层 总冷负荷(含新风/ 全热) 21133.5211140.026629.624660.22 总冷负荷(含新风/ 显热) 14297.217250.224651.583691.75 总冷负荷(含新风/ 潜热) 6836.33889.81978.04968.47 室内冷负荷(全热) 12990.216547.634228.213510.7 室内冷负荷(显热) 10689.595191.153618.433176.38 室内冷负荷(潜热) 2300.631356.47609.78334.35 总湿负荷(含新风) 9.615.472.781.36 室内湿负荷 3.412.010.90.5 新风冷负荷 8143.314592.392401.41149.52 新风冷负荷显热 3607.622059.071033.15515.4 新风冷负荷潜热 4535.692533.321368.25634.11 新风湿负荷 6.213.461.870.87 新风量(m3) 858.15485.4251.25121.5 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 14 4 方案确定方案确定 4.1 空调系统的分类空调系统的分类 空调系统一般可负担室内热湿负荷所用的介质分为全水系统、空 气系统、空气-水系统和冷剂系统。按空气处理的集中程度可分为集中 式空调系统、半集中式空调系统和分散式空调系统。按热量移动（传 递）的原理来分科分为对流方式空调和辐射方式空调，按被处理空气 的来源又可分为封闭式系统和直流系统、直流式系统和混合式系统。 他们之间的关系可见下表所示。 表 4.1 空调系统的分类 分散程度主要传热 方式 负担热湿 负荷的介 质 空调方式 集中半集 中 分 散 备注 单风道定风量方式 单风道变风量方式 双风道方式 对 全空气 全空气诱导期空调方式 末端空气混合箱 方式与全空气诱 导空调方式相近 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 15 全水风机盘管方式 冷热源集中因无 新风，属闭式系 统 风机盘管+新风系统空气-水 空气-水诱导器空调方式 整体柜式和窗式空调机 分体柜式和窗式空调机 不设新风系统者 属封闭式 流 冷剂 闭环式热源热泵方式 不设新风系统者 属封闭式 辐射空气-水低温辐射空调+新风系统方式 4.2 按负担室内负荷的介质不同分类 名称特征系统应用 全空气系统室内负荷全部由处理过的空气来负担 空气比热、密度小，需空气量多