空调应用工程讲义.do

1、 空調應用(工程)講義 編制: 營業部 july,y2k.第一章 空調的基本概念第二章 空調房間熱濕負荷,風量的確定第三章 空調工程規劃要領第四章 空調工程的設計第五章 空調系統的自動控制第六章 空調工程的施工管理 第一章 空調的基本知識 空氣調節簡稱空調，顧名思義是對空氣參數進行調節，就是使室內空氣的溫度、濕度、流動速度、清潔度等參數，維持在一定範圍內的技術，以滿足生產工藝或人們對舒適環境的需求。它有工藝性和舒適性兩種類型，前者是為了滿足生產科研等工藝過程對空氣參數的要求，以保證產品的質量和生產過程的順利進行；后者是向人們提供一個適宜的工作或生活環境，有利於提高工作效率和保障人民的身心健康。

2、 制冷與空調技術是兩個密切相關的學科，空氣調節是制冷技術許多重要應用的方面之一。第一節 制冷循環 空調是以制冷為基礎的，制冷為空調提供冷源（一般為7/12的冷水），制冷是把某一物體或空間（包括空間內的物體）的溫度，降低到低於環境介質的溫度，並保持這一低溫狀態的過程。為了達到這一目的，就應不斷地將該物體或空間的熱量以及由外界傳入的熱量，轉移到外界環境中去。這是一個非自發的過程，需要消耗外界能量進行補償。為實現這一過程需要的設備，稱為制冷機。制冷機中使用的介質稱為制冷劑，制冷劑在制冷機中循環流動。 1.1 壓焓圖 壓焓圖是表示制冷劑狀態變化參數的熱力狀態圖，在制冷循環的熱力計算中，制冷循環各個過程

3、的功與熱量的變化均可用焓值的變化來加以計算。因此，運用p-h圖很方便。 p-h圖結構如圖1-1所示。以絕對壓力為縱坐標（為縮小圖的尺寸，提高低壓區域圖的精度，通常取對數坐標），以比焓值為橫坐標。圖中臨界點k左邊的粗實線為飽和液體線，干度x=0；右邊的粗實線為飽和蒸氣，干度x=1；這兩條粗實線將圖分為三個區域：飽和液體線的左邊為過冷液體區、飽和蒸氣線的右邊為過熱蒸氣區、兩條線之間的區域為兩相區（濕蒸氣狀態區域）。圖中共有六種等參數線簇： 等壓線-水平 等焓線-垂直線 等溫線-液體區幾乎為垂直的點劃線， 兩相區為水平線, 過渡區為向右下方彎曲的傾斜虛線 等熵線-向右上方傾斜的實線 等容線-向右上方

4、傾斜的點劃線，其斜率比等熵線平坦 等干度線-只存在於濕蒸氣區域內，其方向視 干度大小而定 在溫度、壓力、比容、比熵、干度等參數中，只要知道其中任何兩個狀態參數，就可以在p-h圖上確定過熱蒸氣或過冷液體的狀態點，從而該狀態下的其它參數便可直接從圖中讀出。對於飽和蒸氣和液體，只需要知道一個狀態參數，就能在圖中確定其狀態。1.2 制冷循環 制冷有蒸氣壓縮式、吸收式、蒸氣噴射式、吸附式、熱電制冷、氣體制冷等多種形式。其中在空調工程中最常用的是單級蒸氣壓縮式制冷循環，其過程在p-h圖上表示見圖1-2： 12 為壓縮機壓縮過程 24 為冷凝器冷凝過程 45 為節流過程 50 為蒸發器蒸發過程 01 為回氣

5、吸熱過程 冷凝溫度和蒸發溫度取決於冷卻介質的溫度及傳熱溫差。被冷卻介質的溫度由用戶確定（空調工程約為7），冷卻介質的溫度是由當地水源或氣象來確定。對於水冷式冷凝器及冷卻液體載冷劑的蒸發器，傳熱溫差通常取5左右；對空氣冷卻式冷凝器及冷卻空氣的蒸發器，傳熱溫差通常取10左右；對空調用風冷式蒸發器，傳熱溫差通常取15左右。 制冷劑的過冷溫度取決於所用冷卻水溫度及過冷器內的傳熱溫差。壓縮機的吸氣溫度，根據管道中的吸熱情況或根據標準中規定的過熱度來確定。如果采用回熱循環，則應根據回熱器中的熱量平衡，確定壓縮機的吸入溫度。 單位制冷量 q0 = h0 h5（kj / kg） 冷凝器熱負荷 qk = h2

6、h4（kj / kg） 壓縮機耗功 w0 = h2 - h1（kj / kg） 制冷量 q0 = g（h0 h5）（kw） 單位容積制冷量 qv =（h0-h5）/ v1（kj / m3） 制冷系數 = h0 h5 /( h2-h1)第二節 制冷劑與載冷劑 制冷劑是制冷機中的工作介質，故又稱制冷工質。制冷劑在制冷機中循環流動，通過自身熱力狀態的變化與外界發生能量交換，從而實現制冷的目的。目前被採用的制冷劑有十餘種，最常用的制冷劑有氨、氟利昂、水（吸收式與蒸氣噴射式）等。 氨的標準蒸發溫度為 33.4，凝固溫度為 77.7，氨的壓力適中，單位容積制冷量大，流動阻力小，熱導率大，價格低廉，對大氣臭

7、氧層無破壞作用，目前仍被廣泛採用。氨的缺點為毒性較大，可燃、可爆，有刺激性氣味，絕熱指數較大，對鋅、銅及銅合金有腐蝕作用。 氟利昂有r12、r22、r13、r142b等，其中r22是目前應用最廣的低溫制冷劑，沸點40.8、凝固點 -160，單位容積制冷量稍低於氨，但比r12大得多，壓縮終溫介於nh3和r12之間，能制取 -80以上的低溫，不燃燒，不爆炸，由於它對大氣臭氧層僅有微弱的破壞作用，故可作為r12的近期、過渡性替代制冷劑。 由於cfcs（氟氯烴）對大氣中的臭氧層有破壞作用，所以cfcs禁用，使全球制冷、空調行業面臨一場新的挑戰，各國相繼開展尋找替代物的研究載冷劑在制冷系統的蒸發器中被冷

8、卻后，用來冷卻被冷卻物質，然後再返回蒸發器，將熱量傳遞給制冷劑水作為載冷劑只適用於載冷溫度在0以上的場合，空調系統中多有採用水在蒸發器中得到冷卻，然後再送入風機盤管內或直接噴入空氣，對空氣進行溫、濕度調節第三節 濕空氣的性質空調的對象是空氣，所以必須對空氣的物理性質具有明確的概念自然界中空氣都是干空氣和水蒸氣的混合物，稱為濕空氣，簡稱空氣濕空氣中的干空氣，是由氮、氧、二氧化碳和微量的稀有氣體組成的混合物，可看作理想氣體，濕空氣中的水蒸氣含量很少，通常處於過熱狀態，沒有固定的比例，可近似看作是理想氣體 在空氣調節技術中，常用的狀態參數是：壓力、溫度、含濕量、相對濕度、焓、密度 1.壓力濕空氣是干

9、空氣和水蒸氣組成的混合氣體，其總壓力應等於干空氣的分壓力pg與水蒸氣的分壓力pq之和，即pgpq pq2.溫度它是表示濕空氣冷熱程度的指標對於混合氣體，濕空氣的溫度也就是干空氣和水蒸氣的溫度在工程上一般t()，有時也用熱力學溫度（絕對溫度）t(k)表示兩者的關係是t=273.5t 3.含濕量 含濕量d是指1kg干空氣所帶有的水蒸氣質量，其單位是g/kg干空氣它是表示濕空氣濕度大小的重要參數之一，並用下式表示dgqgg，式中gq :水蒸氣的質量(g)，gg :干空氣的質量(kg)含濕量又可表示為d622pq/(bpq) 4.相對濕度相對濕度是指空氣中水蒸氣分壓力pq與同溫度下飽和水蒸氣分壓力pq

10、.b之比，即ppqpq.b100%5.焓混空氣的焓是指1kg干空氣的焓和(d/1000)kg水蒸氣焓的總和，用符號表示，單位為kj/kg干空氣可用公式表示：=1.01t+(2500+1.84t)d/10006.密度空氣的密度是指單位體積空氣所具有的質量，用符號p表示，單位是kg/m3濕空氣的密度應等於干空氣的密度與水蒸氣密度之和，即ps=pg+pq第四節 濕空氣的焓濕圖及其應用在一定的大氣壓力下，將濕空氣的主要狀態參數之間的關係用線圖表示出來，這种圖就叫濕空氣的性質圖由於該圖常用濕空氣的焓h作縱坐標，含濕量d作橫坐標，因此稱為濕空氣的焓濕圖，簡稱hd圖1 hd圖的結構通常hd圖是由h、d、t、

11、p 四組等值線和一條水蒸氣分壓力線構成的， 如圖13所示，該圖是建立在斜角坐標系統上的，縱軸與橫軸之間的夾角為135度，p = 100 %線稱為飽和曲線該線上的空氣達到飽和狀態 ，並將hd圖分為兩個區域：左上方為未飽和空氣區，右下方為過飽和空氣區2 hd圖的應用a.確定濕空氣的狀態參數 已知空氣狀態參數t、p、h、d中任意兩個獨立參數 b.表示濕空氣狀態的變化過程 空氣在某種干擾作用下，將從一種狀態變化到另一種狀態，此時可用連接兩種狀態點的直線表示其變化過程。空氣狀態變化前後的焓差與含濕量差之比值，可用來描述該過程變化的方向和特征，這個比值稱為熱濕比，用符號表示，=h /d或= q / w（k

12、j / kg），對於濕空氣的各種變化過程，不論其初狀態如何，只要它的熱濕比（角系數）值相同，則其過程線就會相互平行。3 確定空氣的露點溫度 在一定水蒸氣分壓力下的未飽和空氣，如果將其溫度不斷降低，就可變成飽和空氣。因此，在濕空氣含濕量不變的條件下，冷卻到飽和狀態（即相對濕度100）時，所對應的溫度就稱為該狀態空氣的露點溫度，用tc表示。它就是空氣開始結露時的臨界溫 度。4 確定空氣的濕球溫度 在h-d圖上，某狀態點的空氣經等焓線處理與飽和曲線相交的狀態點。該點空氣的溫度即為濕球溫度。5. 幾种典型的空氣狀態變化過程a. 空氣加熱器加熱過程加熱過程是升溫、增焓、相對濕度降低的過程。b. 空氣冷卻

13、器干冷卻過程干冷卻過程是降溫、減焓、相對濕度升高的過程。c. 固體吸濕劑處理過程為等焓減濕升溫過程。 d 噴水室噴淋循環水的處理過程 為等焓加濕降溫過程，又稱絕熱加濕或蒸發冷卻過程。 e 噴蒸汽加濕處理過程 為等溫線過程。 f 用表面溫度低於空氣露點溫度空氣冷卻器處理空氣。 為減焓減濕降溫過程。第五節 工程單位換算在工程應用中，我們經常要用到許多單位，包括長度、面積、體積、重量、壓力、能量、功率、流量、導熱系數. 表1-5-1傳熱系數瓦/米2k(w/m2k)大卡/米2小時(kcal/h.m2.)英熱單位/ 呎2小時f(btu/h.ft2.f)18.6010-11.7610-11.16312.0

14、4810-15.67834.8821導熱系數瓦/米k (w/m.k)大卡.厘米/米2小時 (kcal.cm/m2.h0c) 英熱單位吋/ 呎2時.f (btu.in/it2.h. f )186.016.9351.16310-218.06310-21.44210-112.41比熱千焦耳/千克k(kj/kg.k)大卡/千克(kcal/kg)英熱單位/ 磅f(btu / lbf)12.38810-12.38810-14.186811 長度米 m毫米 mm時 in呎 ft哩 mile1110339.373.28086.21410-4110-313.93710-23.28110-36.21410-72.

15、54810-225.418.33310-21.57810-53.04810-1304.81211.89410-41.6091031.6091066.33610452801面積平方米 m2公畝 are平方公里 km2平方呎 ft2英畝 acre1110-2110-610.7642.47110-41001110-41076.42.47110-21106110411.0761072.4719.2910-29.2910-49.2910-812.29610-54046.940.4694.04710-3435601體積立方米 m3升 l(美)加倫 gal(英)加倫 imp gal立方呎 ft31 1000

16、264.17219.9835.315110-312.64210-12.2010-13.53210-23.78510-33.785318.32710-11.33710-14.54610-34.5461.2009511.60510-12.83210-228.3167.4816.2291重量克 g千克 kg吨 ton磅 lb安士 oz.1110-3110-62.20510-33.52710-211031110-32.2046235.2741106110312204.63.527104453.594.535910-14.53610-411628.352.83510-22.83510-56.2510-2

17、1壓力帕 pa毫米水柱 mmh2o大氣壓 atm磅/平方吋 psi吋汞柱 in hg11.019710-19.869210-61.450410-42.95310-49.80619.67810-51.42210-32.8910-310132510332114.69629.9216894.8703.066.80510-212.0363386.5345.323.3410-24.91210-11能量焦耳 j千焦耳 kj千瓦-小時 kwh大卡 kcal英熱單位 btu1110-32.77810-72.38810-49.47810-4110312.77810-42.38810-19.47810-13.61

18、0636001860.134134186.84.18681.16310-313.9681055.11.05512.9310-42.51910-11功率瓦 w千瓦 kw大卡/時 kcal/h英熱單位/時 btu/h冷吨 rt1110-38.6010-13.4132.84410-411031860.134132.84410-11.16221.162210-313.9683.3010-42.9310-12.9310-42.5210-118.3310-535163.5163024120001流量升/秒 l/s立方米/秒 m3/s立方米/時 m3/h立方呎/分鐘 cfm加倫/分鐘 gpm1110-33.

19、62.11915.851103136002119158502.77810-12.77810-415.88610-14.4034.71910-14.71910-41.698917.4816.30910-26.30810-52.27110-11.33710-11 第六制冷空調常用計 算公式序 號名 稱單 位計 算 公 式1總熱量kcal/hqt qs+qlqt：空氣的總熱量qt空氣冷卻：qt0.24pl(h1h2)qs：空氣的顯熱量2顯熱量kcal/h空氣冷卻：qscp.p.l.(t1t2)ql：空氣的潛熱量h1：空氣的最初熱焓kj/kgh2：空氣的最終熱焓kj/kg3潛熱量kcal/h空氣冷卻：

20、ql600p.l.(w1w2)t1：空氣的最初干球溫度t2：空氣的最終干球溫度4冷凍水量l/sv1= q1/(4.187t1)w1：空氣的最初水分含量kg/kgv1w2：空氣的最終水分含量kg/kg5l/sv2=q2/(4.187t2)l：室內總送風量m3/h冷卻水量q1：制冷量(kw)v2其中q2 q1+nt1 ：冷凍水出入水溫差() 3.516tr+kw/trtrt2 ：冷卻水出入水溫差() (3.516+cop)trq2：冷凝熱量kw6制冷效率l/seer制冷能力(tr)/耗電量(kw)eer：制冷機組能源效率cop：制冷機組性能系數cop耗電量(kw)/制冷能力(tr)a100%負荷時

21、單位能耗7部份負荷kw/trb：75%負荷時單位能耗性能iplvc50%負荷時單位能耗iplvd25%負荷時單位能耗8滿載電流an：制冷機組耗電功率kw(三相)flan/( 1.732 ucos )u：機組電壓kvflacos：功率因數0.850.929新風量m3/h lonvn：房間換氣次數，次/hlov：房間體積m310送風量m3/h空氣冷卻：cp空氣比熱 (0.24kcal/kgl sp空氣比重 (1.2kg/m3)cpp(t1t2)l1：風機風量l/s11風機功率kw n1=l1h1/(102n1)h1：風機風壓mh2on1v：水流速度m/s12水泵功率kw n2= l2h2r/(10

22、2n3n4)n1：風機效率n2n2：傳動效率13mml2：水流量(l/s)水管管徑d= 4*1000l2/(3.14v)=35.68 l2/v h2：水泵壓頭(mh2o)dr：比重,：風管風速m/sn3：水泵效率0.70.8514風管面積m2fa bl1/(1000) n4：傳動效率0.91.0 f a風管寬度m b風度高度 第二章 空調房間熱濕負荷與送風量的確定 室內熱、濕負荷是進行空調工程設計的基本依據。它在很大程度上決定了空調系統的送風量和空調設備的容量。所以在確定送風量之前，首先要計算室內的熱、濕負荷。要確定熱、濕負荷，又必須以室外空氣計算參數和要求維持的空內空氣計算參數為依據。第一節

23、 室內外空氣計算參數的確定1 室內空氣計算參數 空調的作用就是在室內維持一定的空氣溫度、相對濕度、流動速度、潔凈度和新鮮度等良好的空氣環境。 工藝性空調的室內空氣計算參數，是由生產工藝過程來確定的。通常用兩組指標來規定空氣狀態參數，即溫、濕度基數和允許波動範圍，這一類空調，除滿足生產工藝的特殊要求外，同時也考慮了人體的衛生要求。 舒適性空調的室內計算參數，主要從滿足人體的熱平衡和舒適感要求來確定。舒適的主要標誌是人體維持正常的散熱和散濕量，我國國家標準暖通空調設計規範，對舒適性空調室內空氣計算參數作如下規定 夏季 t = 2428 = 4060 0.3 m/s 冬季 t = 1822 = 40

24、60 0.2 m/s2 室外空氣計算參數室外空氣狀態在一年中的不同季節，一月中甚至一天中的不同時刻，都在變化著，室外空氣計算參數規定得合適與否，將直接影響到空調系統的冷、熱負荷，暖通空調設計規範對我國各地的室外空氣計算參數作了規定。第二節 空調房間熱濕負荷的計算 在室內、外熱源和濕源的作用下，某一時刻進入空調房間的總熱量和總濕量，稱為該時刻的得熱量和得濕量。 空調房間的夏季計算得熱量包括： a 通過圍護結構傳入室內的熱量； b 透過外窗進入室內的太陽輻射熱量； c 人體散熱量；d 照明散熱量；e 設備、器具、管道及其他室內熱源的散熱量；f 食品或物料的散熱量；g 滲透空氣帶入室內的熱量；h 伴

25、隨各种散溫過程產生的潛熱量時；設計空調時，要計算夏季房間冷負荷。在冬季，由於室外溫度低於室內溫度，有時出現房間得熱量為負值，此時要由空調系統向室內提供熱量，以補償熱損失。這個負荷稱為供熱負荷，簡稱熱負荷。空調房間夏季計算散濕量包括以下各項： a 人體散濕量； b 滲透空氣帶入室內的濕量； c 化學反應過程的散濕量； d 各种潮濕表面、液面或液流的散濕量； e 食品或其他物料的散濕量； f 設備散濕量等。向室內空氣散發的濕量稱為濕負荷。空調系統在排除（或補充）室內熱負荷的同時，還要排除室內濕負荷，以使室內維持一定的溫度和濕度。空調冷負荷計算方法，目前主要的有冷負荷系數法和諧波反應法，下面是一种基

26、於冷負荷系數法的一种簡化而實用的方法。1 室外熱源形成的負荷（1） 通過圍護結構（外牆、屋頂、窗）傳熱形成的冷負荷 qkf (tlftd)tn 式中：q冷負荷wf傳熱面積m2k傳熱系數w/ m2ktlf冷負荷計算溫度 tn室內空氣溫度 其中k、tlf、td可由表查得 （2）透過玻璃窗進入室內的太陽輻射熱形成的冷負荷 通過玻璃窗進入室內的太陽輻射熱量，與投射到玻璃外表面的太陽輻射強度、玻璃的性質和層數，遮陽設施特性等因素有關，房間得熱量並非冷負荷，對於直接進入室內的太陽輻射熱可作以下近似估算： 對沒有內遮陽的玻璃窗 最大冷負荷 =（0.60.7）最大得熱量 對有內遮陽的玻璃窗 最大冷負荷 =（0

27、.80.85）最大得熱量2 室內熱源形成的負荷（1） 人體散熱和散濕 散熱 q = q n n式中 q為散熱量 wq為每人散熱量 w（可查表）n為人數n為群集系數（可查表）散濕 w = wnw為散濕量g/hw為每人散濕量g/h，可查表為人數（2） 照明燈具散熱q = n1n2nn為燈具安裝功率（kw）n1、n2為系數，可查表(3)用電設備的散熱電熱設備的散熱量：qn1n2n3n4nn為功率(kw)n1為利用系數，可取0.70.9n2為同時使用系數，可取0.51.0n3為負荷系數，可取0.5n4為通風保溫系數，可取0.5電動設備的散熱量：電動機和工藝設備均在空調房間內時，qn1n2n3n/只有工

28、藝設備在空調房間內時，qn1n2n3nn為電動機安裝功率(kw)為電動機效率，可查表。3. 室內濕源的濕負荷(1) 敝開水槽表面散濕量w(pq.bpq)fb/b(kg/s)pq.b 相應於水表面溫度下的飽和空氣的水蒸 氣分壓力(pa)pq 空氣中水蒸氣分壓力(pa)f 蒸發水槽表面積() 蒸發系數kg/n.s，(a + 0.00363v)105b 標準大氣壓力，101325pab 當地實際大氣壓力paa 不同水溫下的擴散系數kg/n.sv 水面上周圍空氣流速(m/s)(2) 地面積水蒸發量計算方法同水槽表面散濕量4. 夏季空調冷負荷辦公樓(全部) 110 150w/超高辦公樓 150 170w

29、/旅館(全部) 95 110w/第三節 空調送風量和送風狀態的確定一、 夏季送風狀態及送風量根據熱平衡和濕平衡原理，送風量關係式為gq/(hnho)1000w/(dn-do)(hn-ho)/(dn-do)/1000式中g送風量kg/s q余熱量kw w余濕量kg/s hn室內狀態焓kj/kg ho室內送風點焓kj/kg dn室內狀態點含濕量g/kg干空氣 do-室內送風點含濕量g/kg干空氣由此公式說明只要送風位置點o位於通過室內狀態點n所引的熱濕比線上，則將一定數量的空氣送入空調房間後，就能同時吸收余熱w，從而使室內狀態達到所要求的狀態n。也就是說在n點以下，熱濕比線上的都可作為送風狀態點，

30、至於定在哪一點合適，要由送風溫差大小來定。送風狀態o離室內狀態n越近，說明送風溫差小，焓差也小，送風量就越大。相反，o點離n點越遠，送風溫差大，焓差也大，送風量就小。暖通空調設計規範對空調房間的送風溫差。算出送風量後，還要校核換氣次數是否符合要求。對舒適性空調送風溫差盡可能大些，以節省送風量。但送風溫度to太低，會使人感到不舒服。一般情況下，to不能低於室內空氣的露點溫度，否則在送風口處會出現結露現象。二 、冬季送風狀態及送風量冬季空調房間內熱濕負荷的特點是：除室內熱源如人體，照明燈具和用電設備向房間散熱外通過圍護結構的傳熱是從室內傳向室外。因此，冬季室內余熱量比夏季少得多，甚至余熱量為負值，

31、說明需要向房間補充熱量。冬季的散濕量與夏季時基本相同。這樣，冬季房間的熱濕比值要比夏季小，甚至出現負值。 對於全年定風量系統，冬季的送風量往往採取夏季的送風量，g冬g夏g。此時，按已知的風量和冬季房間熱濕比值，反求送風狀態參數即可。 從節能出發，也可用提高送風溫度，減少送風量的做法，其送風狀態點必須位於線上，送風溫度以不超過45為宜。第四節 空調送風中的新風量確定一般情況下,向空調房間送的空氣中,為保證室內衛生和生產工藝要求所必需的新風量外,應盡可能地多利用從房間排回的回風量,以節省能源,特別是在冬季和夏季更應如此. 合理地規定和利用新風量,是空調省能的有效途徑,研究表明,空調新風量的大小主要

32、取決於人體生理需氧量和衝淡室內有害氣体,氣味所需的風量.對於工藝性空調, 如果房間內有局部排風系統時,應考虙補償局部排風量.此外,還要考慮使空調房間內保持一定的正壓的需要,為的是不讓室外空氣或相鄰房間非潔凈空氣滲入空調房間內,干擾室內的溫濕度和破壞潔凈度.人體對氧氣的需要量,主要與新陳代謝有關.對於從事中等強度作業的人來說,消耗氧氣所需的最小新風量約為710m3/h.按衝淡室內有害氣體和氣味來確定新風量比較复雜,但就衝淡co2而言,每人每小時所需風量約為30m3.對於公共建筑,在確定新風量提出推荐值.對生產廠房應按補償排風,保持室內正壓或保證每人不小于30m3/h的新風量的最大值.確定民用建築

33、最小新風量可由查表求得.對於過渡季節,除潔凈空調工程外,應盡可能多用新風,甚至全部用新風送出,充分利用室外空氣的冷量滿足房間空調要求,以達到節能的目的.第三章空調工程規劃工程規劃要本著滿足使用者的要求，節省能源、合理降低投資成本的原則，正確地規劃空調系統 第一節 獲取建築資料1. 進行空調系統規劃時，必須先了解如下內容：1.1 先從建築獲取以下資料進行計算大樓內各區冷量負荷建築物取向建築物之結構，包括高度、梁位、柱位、各層承重負荷，建築材料性能及窗位等建築物之防火牆位、走火通道、防火區各層之基本間格要求及用途1.2 獲取以下資料以配合空調系統室內照明布置、動力橋架線槽布置給排水管之走向、分布分

34、配予空調系統之配電量1.3 同土建工程師協商，選取冷負荷之中心，隔聲、防振容易，承重力許可的位置作為空調系統的主機房，包括制冷主機，冷熱水泵1.4 若需在室外布置主機或冷卻塔，必須注意周圍噪音的限制，旅遊區不得高於55db（），廠區噪音不得影響生產,辦公和休息. 第二節 冷熱源型式的選定 空調系統冷熱源型式的選定原則：隨著空調技術的發展，空調系統按制冷主機的冷卻方式及整體性可分為如下幾類： 1 水冷冰水機組空調系統 2 風冷冰水機組空調系統 3 風冷冰水機組熱泵空調系統 4 水冷柜機空調系統對不同要求的建築，空調系統型式的確定可按下表選定：（表3-2-1） （表3-2-2） 第三節 空調風系統

35、方式的選定及規劃原則 目前，空調方式隨著空調技術的高速發展，已發展成各式各樣的形式，其確定應考慮以下因素：（） 建築物的性質和用途（旅館、辦公樓、百貨商店、廠房等）（） 建築物使用特點（使用時間帶、人員流動情況等）（） 空調負荷的特點（周邊區與內部區劃分的情況，窗面積與牆面積之比，建築物是承重結構還是輕質結構）（） 對溫、濕度調節性能的要求（） 一次投資費用（） 運行費用（） 維修管理費用（） 對空調機房面積和位置的要求（） 對風管管道或管井的要求 空調方式的种類和分類1 按風道內風速不同分類：（） 低速風道：風壓為580685pa，風速為812ms（） 中速風道：風壓為6851470pa，風

36、速為1015ms（） 高速風道：風壓為14702450pa，風速為25ms 2 按空氣處理設備的設置情況分類：（） 集中系統：所有的空氣處理設備（包含風機、冷卻器、加熱器、加濕器、過濾器）都集中在一個空調機房內（） 半集中系統：除有集中空調機房外，還有二次未端設備，如風機盤管加新風系統（） 分散系統：無集中空調機房，完全採用組合式設備向房間空調 3 按處理空調負荷所採用的輸送介質的不同分類： (見第三章附表)目前，在空調工程中，使用最傳統、最基本、最常用的方式是全空氣單風道方式空氣水系統(風機盤管新風系統)方式以及全水風機盤管機組方式在獨立房間較多，需要自行開停空調，自行調節房間溫、濕度的場合

37、宜選用風機盤管機組方式或風機盤管機組新風系統方式，如空調區獨立房間很少，可考慮全空氣單風道方式 第四節 空調水系統的選定及規劃原則1.空調水系統可區分為：兩水管、三水管和四水管，閉式和開式，同程和異程，上分和下分，冷凍水、冷卻水和熱水系統，定流量和變流量方式兩水管、三水管、四水管選用比較 （表3-4-1）閉式水系統、開式水系統選用比較（表3-4-2） 同程水系統、異程水系統比較（表3-4-3） 定流量系統、變流量系統比較（表3-4-4）在空調水系統中，最傳統、最常用的方式是兩水管，冷源側定流量、負荷側變流量的水系統方式，這種方式冷源側設多臺冷水機組，負荷側由室內恒溫器調節二通閥進行控制，冷源側

38、和負荷側之間的供回水管路上設旁通管在旁通管上裝壓差調節器，控制旁通管上的二通閥當用戶負荷及負荷側水流量減少時，供回水總管之間壓差增大，通過調節器使旁通管上的二通調節閥開大，讓一部份水旁流；反之，用戶負荷及負荷側水量增加時，供回水總管壓差減小，調節器使旁通二通閥關小，使旁流水量減小，從而保持冷水機組的水量不變，同時也使負荷側供回水壓差恒定，旁通管的管徑以一臺冷水機組的水流量確定在空調工程的規劃中，應充分了解業主的要求，在冷、熱源主機、空調風系統、空調水系統、自動控制方面按以上原則合理規劃，防止出現空調分區不正確，系統使用不方便的毛病，正確地規劃空調項目，滿足並達到業主的使用要求第四章空調工程的設

39、計空調工程的設計必須結合建築物的特點，合理設計空調系統，充分了解建設單位的使用要求，積極採用新材料，新工藝，新技術，節電省能，做到合理分區，正確選型第一節 工程設計程式風系統設計工程設計時，一般先進行擴初設計，然後交由建設單位審圖，再作正式施工圖設計，程式如下：正式施工用圖紙圖紙修改業主審圖繪製工程圖紙空調末端設備選型水系統設計空調負荷計算進行系統初步規劃了解建築特點及業主要求冷、熱源設備選型空調水泵選型第二節空調風系統設計目前，空調工程中常用的風系統是單風道低風速系統，一定風量的空氣在風管內流動時，需要克服風管內的摩擦阻力和風管彎頭，三通等配件的阻力，前者我們稱爲沿程阻力，後者我們稱為局部阻

40、力 pl/dv2/2gv2/2g式中：摩擦阻力係數 l，d 管道長度和管徑(m) v風速(m/s) g 重力加速度(m/s2) 沿程阻力係數單位沿程阻力rf/d v2/2g局部阻力可用某一長度、相同管徑的直管道阻力來取代，稱局部阻力單位長度ld/d，這樣空氣在風管內流動時，其阻力爲lrfldrf(lld)rf，我們在計算空氣在風管內流動的阻力時，其方法如下：1. 計算風管的總長度l(m)2. 查表求得局部阻力單位長度ld(m)3. 以一定風速v(m/s)查表求得rf低速風管系統、風速與噪音見下表4-2-1 表4-2-1一定風量的空氣在風管中流動時，輸送的動力是由通風机提供的，通風機工作時，不僅

41、要克服風管的沿程阻力和局部阻力，還要克服過濾器、表冷器、電加熱器等配件的阻力，（這些阻力可在設備說明書中查到），風機克服這些阻力後，所剩餘的壓力稱為機外靜壓一般空調空氣處理設備的機外靜壓為風管系統阻力的1.11.15倍風管呎寸的長、寬大小與風管內通過的風量有關，即fa bl/3600.v式中：f:風管斷面積（m2）a、 b:風管斷面長、寬（m）l:風管風量（m3/h）v:風速（m/s），可由表4-2-2選定進行空調風系統設計時，有必要保證主風管之上的支風管，其風壓不平衡率不能大於10%15%，即（支管支管）支管100%10%15%，以保證系統運行時，支風管的風量保持在設計風量當不能滿足風壓不平

42、衡率要求時，可重新調整風管呎寸大小或在風管上加裝風量調節閥來解決低速風管系統之最大容許風速m/s表4-2-2第三節 空調水系統的計算空調水系統包含冷凍水系統，冷卻水系統，同空調風系統一樣，水在管內流動時，同樣需克服阻力.沿程阻力和局部阻力 水在管內流動時的沿程阻力 hf.l/d.v2/2g 單位沿程阻力（比摩阻） rf=/d.v2/2g 水流量：w3600*/4*d2v 式中：- 摩擦阻力係數 ，d - 管道長度(m)和管道內徑(m) v- 水流速(m/s) g- 重力加速度(m/s2) w- 水流量（m3/h）水管管徑的選用應使投資費和運行費最經濟，也即按經濟流速選用，但也需考慮到水中空氣、

43、砂和其他固體物質的腐蝕作用以及引起雜質等因素故應根據水系統全年運行時間，流速不宜超過如表4-3-1所示規定的最大流速年運行時間長，管內流速越低一般推薦流速如表4-3-2所示管內比摩阻一般在30100mmh2o左右考慮腐蝕的最大流速表4-3-1 推荐流速表4-3-2水流動時遇到彎頭、三通及其它異形配件時，因摩擦和渦流耗能而產生的局部阻力hdv2/2g局部阻力可用某一長度，相同管徑的直管道阻力來取代，稱局部阻力當量長度ld/d 式中：局部阻力係數 d管道內徑(mm) 表4-3-3各種閥門，管配件的局部阻力係數 局部阻力係數表4-3-32 水泵所需揚程開式水系統hphfhdhmhs閉式水系統hphf

44、hdhm式中：hf、hd水系統總的沿程阻力和局部阻力損失（m h2o） hm設備阻力損失（m h2o） hs開式水系統的靜水壓力（m h2o）hd/hf值，小型住宅建築在11.5之間；大型高層建築在0.51.2之間；遠距離輸送管道（集中供冷）在0.20.6之間設備阻力損失見表4-3-4設備阻力損失表4-3-4 3 膨脹水箱 采用閉式水系統時，為容納水系統內水的膨脹量，應設置膨脹水箱膨脹水量 v =（1/2 - 1/1）v （） 1、2為系統運行前後的密度。v為水系統中總容水量。4 冷卻水系統4.1 冷卻水泵所需揚程 hp = hf + hd + hm + hs + ho （mh2o） 式中：

45、hf、hd - 冷卻水管路系統總的沿程阻力和局部阻力 （mh2o） hm - 冷凝器阻力 （mh2o） hs - 冷卻塔中水的提高高度（從冷卻塔盛水池到噴嘴的高差） ho - 冷卻塔噴嘴霧壓力（約為 5 mh2o）4.2 冷卻塔的設置：a 冷卻塔應設置在空氣流暢、風機出口處無障礙物的地方，如建築外觀的需要，冷卻塔需用百葉窗圍擋時，則百葉窗凈孔面積處的風速應小於2 m/s，以保證有足夠的開口面積。b 冷卻塔應設置在噪音要求低和允許水滴飛濺的地方，當附近有住宅或其它建築物時，且有一定的噪音要求時，應考慮消音和隔聲措施。c 冷卻塔設置在屋頂或樓板上，應校核結構承壓強度。d 不應把冷卻塔設置在廚房等排風口有高溫空氣的地方，並需考慮與煙囪的位置應有足夠的距離。e 冷卻塔的補給水量一般為冷卻塔循環水量的1-3 。為了防止冷卻器和冷卻水管系統的腐蝕，對冷卻水和補給水的水質要求見表4-3-5表4 3-5 第四節 空調設備的選型及其計算 空調設備在空調系統中