暖通毕业设计计算书(共64页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业目 录1.绪论41.1题目41.2工程概述41.3目的41.4设计任务41.5原始资料52.冷、热负荷与湿负荷计算72.1夏季空调冷负荷计算82.1.1外墙和屋面等瞬变传热引起的冷负荷82.1.2内围护结构冷负荷92.1.3外窗瞬变传热和日射得热引起的冷负荷92.1.4照明散热形成的冷负荷102.1.5设备散热形成的冷负荷102.1.6人体散热形成的冷负荷102.1.7新风量确定及负荷的计算102.2 空调湿负荷102.3冬季建筑物的热负荷112.3.1维护结构热负荷的计算113.空调方案选择123.1空调方案概述123.2本工程空调方式的确定133.

2、3系统划分133.3.1风系统的划分133.3.2冷冻水系统划分143.4新风的补给方式153.5新风量的确定154.冷热源方案的确定204.1冷热源选择概述204.1.1工程的能源条件204.1.2环境保护204.1.3国家能源政策214.2空调冷、热源的比较选择214.3本工程空调冷、热源的选择235.空调末端设备的选择与布置255.1以1003室为例255.1.1负荷分配及风盘负荷确定255.1.2总风量、风盘送风量的确定及H-D图255.1.3盘管容量的选择与校核265.1.4新风处理设备的选择306.风系统的设计和水力计算316.1布置风管316.2风管的设计316.3空调系统的消声

3、和隔振336.3.1空调系统中的噪声及噪声控制336.3.2空调装置的隔振337.空调水系统设计及水力计算357.1 冷冻水系统357.1.1空调管路系统的设计原则357.1.2冷冻水系统形式357.1.3空调水系统的分类比较367.1.4冷冻水管路系统的布置387.1.5管路计算（以四层4010房间的水系统为例）387.2 冷却水系统407.2.1地埋管部分冷却水管路计算407.2.2冷却塔部分冷却水管路计算407.3 冷凝水系统417.3.1冷凝水管管径的确定417.3.2凝结水管路系统的设计中注意点428.冷热源设备及水系统附件的选择与布置438.1冷热源设备的选择438.1.1制冷系统

4、冷、热负荷确定438.1.2冷热源设备选型448.1.3冷热源设备的热量校核458.2水系统的附件458.2.1冷冻水泵458.2.2冷却水泵468.2.3定压方式478.2.4分、集水器489.地下埋管设计509.1埋管形式509.2连接方式509.3管材选择509.4管径的确定509.5设计计算519.5.1地埋管换热系统设计519.5.2埋管参数计算529.5.3板式换热器参数计算539.5.4辅助闭式冷却塔参数计算539.6阻力计算539.7施工规范5510.通风设计5610.1通风设计5610.1.1公共卫生间通风5610.2 防排烟设计 5611.保温设计5911.1风管的保温59

5、11.2空调水系统的保温59小 结61致 谢62参考文献631. 绪论1.1题目南京某厂区办公楼地源热泵空调系统设计1.2工程概述该建筑为一厂区办公楼，位于江苏省南京市。总建筑面积3551平方米，共5层，总高度为19.5米。一层南侧为大厅、楼梯间、卫生间，北侧为楼梯间、卫生间；2 至4层与一层分布相同。1.3目的毕业设计是本专业学生在校进行的最后一个综合性教学环节，是理论联系实际的重要环节，通过毕业设计能全面总结学生在校所学专业课程知识、进行工程设计的基本训练。学生通过毕业设计应达到以下目的：1、综合运用所学知识，使其得到巩固、充实、加深理解并能在实际中应用；2、掌握空调工程的设计程序、方法、

6、步骤，达到本专业工程技术人员的基本要求；3、了解、熟悉、使用本专业相关的设计规范、手册、条例及技术措施；4、熟练掌握应用CAD绘图的本领与技巧；5、初步培养实际专业技术工作分析、解决问题的能力。1.4设计任务1、收集相关资料，查阅相关规范，并熟悉规范条文。2、根据工程实际情况，通过简单的技术经济比较，优选一个方案进行设计。3、完成某水利局办公楼地源热泵空调工程的设计，具体包括：空调冷热负荷计算；空调设计方案的比较与选择；空调风系统的设计与计算；空调水系统的设计与计算；地下埋管换热系统的设计与计算；冷、热源机房的设计。4、编制“毕业设计计算说明书”，计算说明书由标题、中英文摘要、关键词、目录、正

7、文、参考文献等构成，用A4纸打印。5、绘图：各层空调风管、水管平面图；空调系统图；热泵机房图；地下埋管系统的平面图、系统图；单孔大样图；检查井大样图。1.5原始资料（一）建筑资料1、建筑平面、立面、剖面图2、建筑维护结构外墙：240厚砖墙，外粉刷20mm厚水泥沙浆、贴浅色墙砖，内粉刷20mm厚石灰层。 内墙：240厚砖墙，二侧均粉刷20mm厚石灰层。 屋面：由外向内依次：5mm厚白色小石子、卷材防水层、20mm厚水泥砂浆找平层、100mm厚水泥膨胀珍珠岩保温层、隔汽层、砂浆找平层、100mm厚钢筋混凝土及内粉刷。 楼板：100mm厚钢筋混凝土、二侧砂浆找平。 门窗：外门为单层玻璃门，内门为单层

8、实体门，双层5mm外窗，内挂浅色窗帘。 （二）气象资料室外气象资料取采暖通风与空气调节设计规范中南京地区参数，见表1-1。表1-1 室外气象资料夏季大气压(hPa)夏季空调室外干球温度 ()夏季空调室外湿球温度()夏季空调日平均温度()夏季计算日较差()：1004.0035.0028.3031.406.90夏季室外平均风速(m/s)夏季空调大气透明度等级最热月相对湿度(%)冬季大气压(hPa)冬季采暖室外干球温度()2.605.0081.001025.20-3.00冬季空调室外干球温度()冬季室外平均风速(m/s)最冷月相对湿度(%)地点-6.003.8073.00南京 （三）工艺资料1 、室

9、内温、湿度：根据建筑节能原则，夏季 t=2628 =5565% 冬季 t=1820 30% 2 、室内人数：办公室 0.125人/m2会议室 0.4人/m2 走廊 0.02人/m2 其它 0.05人/m23 、空调时间：依建筑及房间使用情况确定4 、照明功率：办公室 11 w/m2 会议室 11 w/m2 走廊 5 w/m2 其他 11 w/m2 5 、设备功率：普通办公室 20 w/m2 高档办公室 13 w/m2 会议室 5 w/m2 走廊 0 w/m2 其他 5 w/m2 2.冷、热负荷与湿负荷计算本工程建筑主要由办公室构成，本文以办公室1010这个具有代表性的办公室为例，详细阐述包括建

10、筑物负荷计算在内的整个工程设计的方法及过程。每个房间的具体负荷计算结果见附录1。本工程属舒适性空调工程，为节能考虑，室内设计参数确定如表2-1所示：表2-1 室内设计参数夏季参数设计温度()：27.00相对湿度(%)：55.0冬季参数设计温度()：18.00相对湿度(%)：45.0根据设计原始资料所给的建筑物的平、立剖面图，计算出两个房间各维护结构的面积，列于表2-2中表2-2 房间尺寸房间维护结构详细尺寸（m）计算面积F()长宽办公室1003东外墙4.003.6014.4-6.48=7.92东外窗3.601.806.48根据原始资料，查文献3得维护结构的传热系数值，见表2-3表2-3 维护结

11、构参数表围护类型名称传热系数(w/.)传热衰减传热延迟(h)外墙砖墙15-240-51.0350.19211.483外窗双层铝合金窗2.9040.9970.365内墙砖墙()2.0240.4097.156外门节能外门3.0210.9920.636内门木(塑料)框单层实体门4.2070.9970.3752.1夏季空调冷负荷计算空调冷负荷的计算方法很多，如谐波反应法、反应系数法和冷负荷系数法等。本设计采用谐波反应法，谐波反应法考虑的得热都具备两个特点。第一：他是时变的；第二：他是含有辐射成分的。因此不涉及潜热量计算及空气渗透等纯粹对流类得热量的计算，也不涉及食物及物料的散热计算。这些项目按常规方法

12、办理即可，通过围护结构进入的非稳态传热量、透过外窗、天窗进入的太阳辐射热量、人体散热量以及非全天使用的设备、照明灯具的散热量等形成的冷负荷，均按照非稳态传热方法计算确定。2.1.1外墙和屋面等瞬变传热引起的冷负荷外墙和屋面传热冷负荷计算公式： Q =AK（tc()tR） (2-1)式中 Q外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷， W； K传热系数，w/.；A计算面积，；tR室内计算温度，；tc()外墙和屋面的冷负荷计算温度，。 外墙和屋面的冷负荷计算温度tc()又可由下式求得： tc()=(t c()+td)kak （2-2）式中 t c()外墙和屋面冷负荷计算温度的逐时值，根据外墙和屋面的不同类

13、型分别在暖通空调附录2-4和附录2-5中查取； td地点修正值，可由暖通空调附录2-6查取； ka外表面放热系数修正值； k吸收系数修正。例如，1003办公室的东外墙A=7.92，K=1.035w/.取=10:00时，查暖通空调附录2-4，附录2-6可得 t c()=35.2，td=1.0，表2-8, 表2-9 可得 ka=1，k=0.97，tc()=（35.2+1.0）×1×0.97=35.11；则Q =7.92×1.035×(35.1127)=66.5 W2.1.2 内围护结构冷负荷由于整个建筑物都进行空调，房间邻室为空调房间，所以这部分冷负荷可以忽

14、略。2.1.3 外窗瞬变传热和日射得热引起的冷负荷外窗的温差传热冷负荷计算公式： Q=cWKWAW(t c()+ tdtR) (2-3)式中 cW玻璃窗传热系数修正值，可由暖通空调附录2-9查取； KW外玻璃窗传热系数，w/.，可由暖通空调附录2-7和2-8查取； AW窗口面积，；t c() 外玻璃窗的冷负荷温度的逐时值，可由暖通空调附录2-10查取；td地点修正值，可由暖通空调附录2-11查取；tR室内计算温度，。例如，1003东外窗AW =6.48，K=2.904w/.取=10:00时，cW=1.2，KW=3.01 w/.，t c()=29，td=3，则Q= 1.2×3.01&#

15、215;6.48×(29+327)=117.02W外窗太阳辐射冷负荷的公式视其内、外遮阳情况不同而有所区别，当外窗只有内遮阳设施时： Q=CaAWCsCiDjmaxCLQ (2-4)式中 AW窗口面积，；Ca窗的有效面积系数，可由暖通空调附录2-15查取；Cs窗玻璃的遮阳系数，可由暖通空调附录2-13查取； Ci窗内遮阳设施的遮阳系数，可由暖通空调附录2-14查取； Djmax日射得热因数，可由暖通空调附录2-12查取；CLQ窗玻璃冷负荷系数，可由暖通空调附录2-16至2-19查取。例如，1003东外窗AW =6.48，取=10:00时，Ca0.75，Cs0.78，Ci0.50，Dj

16、max545，CLQ0.59则Q=0.75×6.48×0.78×0.50×545×0.59=609.47 W2.1.4 照明散热形成的冷负荷当照明灯具的种类和安装方式不同时，照明散热冷负荷计算公式也有所区别，镇流器装在空调房间内的荧光灯： Q=1000n1n2N CLQ (2-5)式中 N照明设备的安装功率，kW； n1同时使用系数，取1.2； n2灯罩隔热系数，取0.50.6；CLQ照明散热冷负荷系数，可由暖通空调附录2-22查取。2.1.5 设备散热形成的冷负荷 设备和用具显热形成的冷负荷按下式计算： Q=QSCLQ (2-6)式中 Q设备

17、和用具显热形成的冷负荷，W； QS设备和用具的实际显热散热量，W；CLQ设备和用具显热散热冷负荷系数。2.1.6 人体散热形成的冷负荷 人体散热与性别、年龄、衣着、劳动强度及周围环境条件等多种因素有关。一般采用群集系数法进行计算，具体参见暖通空调P19。2.1.7 新风量确定及负荷的计算 Qc.o=Mo(ho-hR) (2-7)式中 Mo新风量，kg/s； ho室外空气的焓值，kJ/ kg； hR室内空气的焓值，kJ/ kg。具体计算过程和结果见3.5及5.1.42.2 空调湿负荷空调湿负荷是指空调房间的湿源向室内的散湿量，也就是为了维持室内含湿量恒定需要从房间除去的湿量。本工程主要考虑人体散

18、湿量所产生的湿负荷。： mW=0.278ng×10-6 (2-8)式中 n计算时刻空调房间内的总人数；群体系数，取0.96； g散湿量，194g/h；例如，1003单位面积人数取0.125人/，则n=2人则mW =0.278×2×0.96×194×10-6=103.55×10-6kg/s2.3冬季建筑物的热负荷2.3.1 维护结构热负荷的计算维护结构基本耗热量：Qj=AjKj（tRtO.W）a (2-9)式中 Qjj部分维护结构的基本耗热量，W；Ajj部分维护结构的表面积，；Kjj部分维护结构的传热系数，w/.；tR冬季室内计算温度，

19、；tO.W冬季室外空气计算温度，；a 维护结构的温差修正系数。维护结构附加耗热量：（1）朝向修正率；（2）风力修正率；（3）外门开启修正率；（4）高度附加。由于空调建筑室内通常保持正压，因此在一般情况下不计算门窗缝隙渗入的冷空气的耗热量。3.空调方案选择3.1 空调方案概述现代建筑空调系统中最常见的为全空气系统和风机盘管加独立新风系统，现说明各自的优缺点及适用场合，见表3-1和表3-2.表3-1 全空气系统的特点优点1. 设备简单，节省最初投资；2. 可以严格地控制室内温度和相对湿度；3. 可以充分进行通风换气，室内卫生条件好；4. 空气处理设备集中设置在机房内，维护管理方便；5. 可以实现全

20、年多工况节能运行调节，经济性好；6. 使用寿命长；7. 可以有效地采取消声和隔振措施。缺点1 机房面积大，风道断面大，占用建筑空间多；2 风管系统复杂，布置困难；3 一个系统供给多个房间，当各房间负荷变化不一致时，无法进行精确调节；4 空调房间之间有风管连通，使各房间互相污染；5 设备与风管的安装工作量大，周期长。适用场合1 房间面积较大或多层、多室热湿负荷变化情况类似；2 新风量变化大；3 室内温度、湿度、洁净度、躁声、振动等要求严格的场合；4 全年多工况节能；5 高大空间的场合，易于布置风道；6 负荷大或潜热负荷大的场合。表3-2 风机盘管加新风系统的特点优点1 布置灵活，可以和集中处理的

21、新风系统联合使用，也可单独使用；2 各空调房间互不干扰，可以独立地调节室温，并可随时根据需要开停机组，节省运行成本；3 与集中式空调相比，不需回风管道，节省建筑空间；4 机组部件多为装配式，定型化、规格化程度高，便于用户选择和安装；5 只需新风空调机房，机房面积少；6 使用季节较长；7 各房间之间不会互相污染。缺点1 对机组制作质量要求高，否则维修工作量很大；2 机组剩余压头小，室内气流分布受限制；3 分散布置，敷设各种管线较麻烦，维修管理不方便；4 无法实现全年多工况节能运行调节；5 水系统复杂，易漏水；6 过滤性能差。适用场 合1旅馆、公寓、医院、办公楼等高层多室的建筑物；2需要增设空调的

22、小面积、多房间的建筑；3室温需要进行个别调节的场所。3.2 本工程空调方式的确定本工程为办公楼，每层各房间需根据需要灵活调节，且各房间要求互不影响，整个建筑房间数量多。通过以上对各种空调系统优缺点的分析，本工程选用风机盘管加独立新风系统。3.3系统划分3.3.1风系统的划分风系统的划分原则如下：(1)能保证室内要求参数，即在设计条件和工作条件下均能保证达到室内温度、相对湿度、净化等要求，室内参数基准与精度、热湿比相近；( 2)初投资和运行费用综合起来较经济；(3)便于管理和维护简单；(4)尽量减少一个系统的各房间相互不利的影响；(5)尽量减少风管长度和风管重叠，要便于施工，管理和调试，空调系统

23、所承担的房间不宜过多，以便于调节、灵活使用和减少噪声；(6) 位置相近，运行时间大致相同；(7) 洁净度与躁声要求一致；(8) 有害物、污染物产生量类似；(9) 与防火分区对应；(10) 总风量不能太大。参照以上各项原则,本工程的新风系统划分为一层一个独立系统。3.3.2冷冻水系统划分表3-3 空调管路系统的划分原则序号依据划分原则1负荷特性*根据建筑不同的朝向划分不同的环路*根据内区与外区负荷的特点不同划分不同的环路*根据室内热湿比大小，将相同或相近热湿比的房间划分为一个系统2使用功能*按房间的功能、用途、性质，将基本相同者划分为一个区域或组成一个水系统*按使用时间的不同进行划分，将使用时间

24、相同或相近的房间划分为一个系统3空调房间平面布置*根据平面布置的不同进行分区设置4建筑层数*在高层建筑中，根据设备、管路、附件等的承压能力，水系统按竖向分区以减少系统内的设备承压*为了使用灵活，也可按竖向将若干层组合成一个系统，分别设置管路系统*高层建筑中，通常在公共部分与标准层之间设置转换层；因此，设计中空调管路系统也常以 转换层进行竖向分区参照以上各项原则,本工程共划分两个冷冻水系统：一至四层风机盘管的水系统和一至四层新风机的水系统。3.4 新风的补给方式空调建筑通常是一个密闭性很好的建筑，如果没有合理的通风，其空气品质还不如通风良好的普通建筑。在空调建筑中，除了工艺过程排放有害气体需专项

25、处理外，一般的通风问题由空调系统来承担。在空气-水系统中，通常设专门的新风系统，给各房间送新风，以承担建筑的通风和改善空气品质的任务。如图3-1所示。图3-1 风盘加独立新风系统的新风补给方式3.5新风量的确定室外新鲜空气量是保障良好的室内空气品质的关键，因此，空气系统中引入室外新鲜空气是必要的。由于夏季室外空气焓值和气温比室内空气焓值和气温高，空调系统夏季为处理新风势必要消耗冷量。而冬季室外空气气温有比室内气温低室外空气比室内空气含水量少，同样。空调系统冬季为处理新风势必要消耗热量和加湿量。据调查，空调工程中处理新风的能耗大致占到总能耗的25%-30%。所以，空调系统中新风量的大小要在满足空

26、气品质的前提下，尽量选择较小的必要的新风量。否则，新风量过多，将会增加空调制冷系统与设备的容量。一个完善的空调系统，除了满足对环境的温湿度控制外，还必须给环境提供足够的室外新鲜空气。从改善室内空气品质角度，新风量多些为好；但是送入室内的新风都得通过热湿处理，将消耗能量，因此新风量宜少些好。在系统设计时，一般必须确定最小新风量，此新风量应满足以下三个要求：(1)保证每个房间的卫生要求；(2)补充室内燃烧所消耗的空气和局部排风量；(3)保证空调房间的正压要求。由于本工程没有局部排风，因此最小新风量应取局部排风加维持正压的渗透风量Gw1和卫生要求所需的新鲜空气量Gw2两者中的较大值： Gw1=V&#

27、215;n m3 / h （3-1）式中 n换气次数，次/ h，查文献1空调面积在300到2000之间时,n取0.55,在300以下取0.91Gw2应为人均新风量与室内人数的乘积，查文献2 人均新风量至少为30 m3 / h.人例如，1003办公室，空调空间高度H暂取3 m , 人均新风量取30 m3 / h.人，Gw1=V×n= H×F×n=3×48×1=144m3 / hGw2=30×3=90 m3 / h比较Gw1和Gw2可知1010新风量取144 m3 / h例如，4001会议室空调空间高度H暂取3 m，人均新风量取20 m3

28、 / h.人,Gw1=V×n= H×F×n=3×77.9×1= 233.7m3 / hGw2=20×20=400 m3 / h比较Gw1和Gw2可知4001办公室新风量取400 m3 / h取会议室的使用系数为0.8，最终会议室的新风量G=400×0.8=320 m3 / h同理可得其余房间的新风量，汇总见表3-4。表3-4 房间新风量汇总(单位: m3 / h)房间卫生要求维持正压新风量1001 办公室1202882881002 办公室6086.486.41003 办公室6086.486.41004 办公室6086.486

29、.41005 办公室6086.486.41006 办公室6086.486.41007 办公室6086.486.41008 值班室86.46086.41009 办公室100.890100.81010 办公室172.890172.81011 资料室86.42586.41012 办公室86.46086.41013 办公室86.46086.41014 会议室86.41601601015 会议室86.41601601016 会议室86.41601601017 办公室86.4608641018 办公室86.46086.41019 大厅246.6200246.62001 厂长办公室280.440280.44

30、2002 办公室86.46086.42003 办公室86.46086.42004 办公室86.46086.42005 办公室86.46086.42006 办公室86.46086.42007 办公室86.46086.42008 值班室86.46086.42009 副厂长办公室100.840100.82010 会议室172.83003002011 资料室86.42586.42012 办公室86.46086.42013 办公室86.46086.42014 办公室86.46086.42015 办公室86.46086.42016 办公室86.46086.42017 办公室86.46086.42018 办

31、公室86.46086.42019 休息室246.63003003001 办公室280.4160280.443002 办公室86.46086.43003 办公室86.46086.43004 会议室86.41001003005 会议室86.41001003006 会议室86.41001003007 办公室86.46086.43008 值班室86.46086.43009 办公室100.890100.83010 办公室172.890172.83011 资料室86.42586.43012 办公室86.46086.43013 办公室86.46086.43014 办公室86.46086.43015 办公室8

32、6.46086.43016 办公室86.46086.43017 办公室86.46086.43018 办公室86.46086.43019 休息室246.6200246.64001 会议室280.44004004002 会议室86.41001004003 办公室86.46086.44004 办公室86.46086.44005 办公室86.46086.44006 办公室86.46086.44007 办公室86.46086.44008 值班室86.46086.44009 办公室100.890100.84010 办公室172.890172.84011 资料室86.42586.44012 办公室86.46

33、086.44013 办公室86.46086.44014 办公室86.46086.44015 办公室86.46086.44016 办公室86.46086.44017 办公室86.46086.44018 办公室86.46086.44019 休息室246.6200246.6各系统新风量汇总结果见表3-5表3-5 各系统新风汇总(单位: m3 / h)新风系统一层二层三层四层新风总量23252277.22137.422294.冷热源方案的确定4.1冷热源选择概述冷热源是一个空调系统的重要组成部分，其设计合理与否，直接影响空调系统的使用效果、运行的经济性等问题。选择冷热源时需要考虑多方面的因素：初投资、

34、运行费用、能耗、设备寿命、对建筑的影响，对环境的影响等，且和当地的能源结构和国家的能源政策密切相关。4.1.1工程的能源条件各地方、各工程的能源条件是不一样的，甚至差异很大，其中包括各地的能源政策、能源的价格、能源供应的可靠性等。以电能为例，电价政策较为复杂，不同行业、不同时段的电价不同。由于电动机组的容量占大楼变压器容量的比例很大，故机组是否运行与如何运行，影响着变压器的效率，电力部门对电力利用的好差有各种奖惩措施。又以燃气为例，有的地方燃气很富裕，公用部门为鼓励采用燃气型溴化锂吸收式机组，以季节性优惠价格鼓励在夏季多用气，以平衡该行业的全年用气负荷。至于燃油，我国目前每年需进口数千万吨原油

35、，因此它的价格也是随国际市场价格在波动。总之，在确定空调冷热源时，必须以具体工程的能源背景为基础，进行技术经济比较。4.1.2环境保护这里指的环境保护是指机组使用时对环境的影响，它涉及对建筑物的外环境和内环境的影响。蒸汽压缩式制冷机组为电力驱动，而用来发电的一次能源中，煤炭占了最大的比例，煤炭燃烧造成的严重大气污染，加剧了大气的温室效应、产生大面积的酸雨，对我国的生态环境产生严重的威胁。溴化锂吸收式制冷机组不采用卤代烃物质作为制冷剂，因此不存在对大气臭氧层的破坏。燃用天然气的机组，其全球变暖潜能值(GWP)小于电力来自于燃煤的电动机组，这对改善大气环境的质量也有利。空气源热泵冷热水机组必须与室

36、外空气进行良好的换热，故一般露天放置，它的噪声对室内、外环境的影响应予以重视。地源热泵机组需要具体考察使用地的地质水质情况，来决定采用什么形式的埋管方式。空调冷热源方式的选取，受到我国能源政策，能源结构及环保政策的制约和影响。因此，要选择合理的空调冷热源方式，应根据国家能源政策、能耗指标和当地能源条件综合考虑。4.1.3国家能源政策 1997年5月发表的李鹏总理的中国的能源政策（以下简称政策）的重要文章，是指导我国能源开发和利用的“纲”，也是集中空调系统中制冷设备选型的重要导向。首先，相对于煤、气、油等其他能源，政策中提出“提高电力在终端能源消耗中的比重，是工农业生产和社会现代化的重要标志，也

37、是节能的重要措施。”这无疑对采用电制冷机组是一种鼓励。其次，政策中还指出：“由于技术的进步，煤炭使用上的节约，其他类型能源的替代，以及环境保护的要求，煤炭在一次能源中的比重将有所下降。”这就意味着，煤炭除用于发电外，其他直接烧煤(一次能源)的场合将受到限制，加上环保要求，采用燃煤锅炉系统的产品无疑将受到限制，尤其是在大城市的建筑物中。但在部分大城市中具备集中供热网(0.6-0.8MPa蒸汽)条件时，也有采用蒸汽型溴化锂吸收式产品的可能性，特别是产煤丰富地区。但从能耗经济指标角度看，其总热耗系数(率)将上升(热损失大)，不利于节能。第三，我国油气资源相对不足。但在天然气或煤气充足的地区，国家鼓励

38、使用这种清洁能源，并鼓励“以天然气代替汽油、柴油”。在集中空调系统中采用烧天然气或煤气的直燃型溴化锂吸收式制冷机，是“以气代油”的一种举措。4.2冷、热源选择比较空调系统常见冷、热源方案有（任意列举三种）：(1)采用城市管网提供的蒸汽设置双效溴化锂制冷机组；(2)采用水冷电力式制冷机组；(3)采用地源热泵冷热水机组。接下来的问题就是整个工程的冷、热源集中设置，还是分成单体建筑设置呢？这个问题是比较简单的，很多资料也有过介绍。若采用空气源热泵机组，由于单机容量比较小，选择的机组台数较多，分开设置比较合理。其它情况，无论从初投资，还是从运行费用方面考虑，均是集中设置比较合理。所以可以选用的冷源的方

39、案如下:方案1 采用城市管网提供的蒸汽双效溴化锂制冷机组方案2 采用水冷电力式制冷机组方案3 采用地源热泵冷热水机组那么，在本工程中究竟采用什么方案最为合适呢？我们必须进行全面的技术、经济比较。首先我们对各种方案的技术特点进行比较，见表4-1表4-1 方案的技术比较序号特点方案1蒸汽双效溴化锂制冷机组1. 以溴化锂水溶液作为工质，其中水为制冷剂；2. 有利于保护臭氧层，但对温室效应影响比较大；3. 供冷时，安全性高，噪声小；4. 可利用城市管网提供的蒸汽作为溴化锂机组的动力；5. 制冷机组在真空状态下运行，无高压爆炸危险，安全可靠；6. 对外界条件变化的适应性强，可在蒸汽压力为0.2-0.8M

40、P（表）、冷却水温度20-35Oc、冷冻水出水温度5-15Oc的范围内稳定运行；7. 溴化锂吸收式冷水机组存在溴化锂对普通碳钢的腐蚀性，同时要求气密性要高。方案2水冷电力式制冷机组1夏季冷水机组消耗电能实现制冷，制冷效率高，能效比一般在3.9-5.2之间；2冷源一般集中布置于冷冻机房，运行及维修管理方便；3夏季运行需冷却水系统，冷却水系统的冷却塔噪音和水质对环境有一定的影响；4冷冻机房占据一定的有效建筑面积。方案3地源热泵冷热水机组1属可再生能源利用技术：以浅层土壤中的低温热能为主要能源，以电为辅助能源，将取之不尽的不能直接利用的低温能开发利用成为可利用的高位能源；2. 高效节能运行费低：地源

41、温度全年相对稳定，冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，使得地源热泵比传统空调系统运行效率高40%，因此要节能和节省运行费用40%左右。地源热泵系统的效率比燃烧传统能源的设备都高，因而在整个使用寿命期的运行费用较低；3. 运行稳定可靠：地源温度波动的范围远远小于空气的变动，使得热泵机组运行更可靠、稳定，也保证了系统的高效性和经济性。不存在空气源热泵的冬季除霜等难点问题；4. 环境效益显著：既不破坏地下水资源，又没有任何污染，可以建造在居民区内，没有燃烧，没有排烟，也没有废弃物，不需要堆放燃料废物的场地，且不用远距离输送热量；5自动运行：地源热泵机组由于工况稳定，所以可以设计简单的系统，部

42、件较少，机组运行简单可靠，维护费用低；自动控制程度高，寿命长。4.3本工程空调冷、热源的选择所谓的冷热源就是通过管道将各种设备组成制备冷媒或热媒的热力系统。冷热源是暖通空调系统中的重要组成部分，冷热源设计的合理与否将会直接影响到暖通空调系统是否能正常、经济运行。本工程为一办公楼，该楼负荷变化特点较为相同故可采用地源热泵作为冷热源，且该综合楼工作时间处于白天，夜晚并不需空调器的运行。地源热泵具有如下特点：1空调系统冷热源合一，且置于建筑物屋面，不需要设专门的锅炉房，也省去了烟囱所占有的建筑空间。对于寸土寸金的城市繁华地段的建筑，或无条件设锅炉房的建筑，地源热泵冷热水机组无疑是一个比较合适的选择。

43、2地源热泵加冷却塔的冷热源形式使得能源得到充分利用的同时不对土壤环境造成破坏，满足当前节能环保的趋势。宁波属于夏热冬暖地区，夏季冷负荷较大，可以同时开启地下换热和冷却塔换热，保证空调系统的正常运行；冬季热负荷较小，可以关闭冷却踏换热，只开启地下换热，提高能源利用效率。并且在空调不开启的夜晚，可以通过地下换热器与冷却塔并联的方式使地下的余热散发到空气中去，保护地下的土壤环境。从环保节能的角度，地源热泵具有明显优势。3由于无锅炉，因而无相应的燃料供应系统，无烟气，消除了锅炉房最有可能存在安全隐患，从安全的角度，地源热泵具有明显优势。4系统设备少而集中，操作、维护管理简单方便。5工程适应性强，利于系

44、统细化划分，可分层、分块、分用户单元独立设置系统等。运行稳定可靠：地源温度波动的范围远远小于空气的变动，使得热泵机组运行更可靠、稳定，也保证了系统的高效性和经济性。不存在空气源热泵的冬季除霜等难点问题。6初投资较高，但运营成本低，多追加的投资在4-8年内就可以回收，因此地源热泵机组具有明显的节能、经济优势。综合各方面因素，本工程冷热源确定为方案3地源热泵。5.空调末端设备的选择与布置5.1 以1003室为例 5.1.1负荷分配及风盘负荷确定根据3.4节新风补给方式可知新风处理到室内等焓状态点，因此新风不承担室内冷负荷风盘负荷即为室内冷负荷，由2.1节可知其值为 2111W.5.1.2

45、总风量、风盘送风量的确定及H-D图风机盘管均按设备冷量来选择，并用校核房间所需要的风量。风机盘管按夏季负荷进行选型，设计中可按名义制冷工况选取即可。名义制冷量：干球温度27 湿球温度19.5冷冻水进口温度7 进出口温差5风机盘管全热制冷量Q（1+1+2）Qc式中：1：考虑积灰对风机盘管传热影响的附加率，冬、夏两用盘管取20%2：考虑风机盘管间歇使用的附加率15%20%Qc：室内冷负荷采用卧式暗装风机盘管，高静压机组，按风机盘管中档风量下制冷量进行选型。由表1-1可得，室内空气温度tn=27,室外空气温度tw=35；采用将新风处理到等于室内空气焓值的方案。图5-1 风机盘管加独立新风系统夏季空气

46、处理过程图1 计算热湿比及房间送风量计算得到的室内冷负荷Qc=2111W，湿负荷MW=0.457 Kg/h，可以计算得出热湿比为 2.111×3600/0. 457= 16632kJ/kg在h-d焓湿图上根据tR=27及R=55%确定R点，得hR=58.5kJ/kg;过R点作线与=90%相交，如图5-1所示，即得送风点S，hs= 44.0kJ/kg则总风量为 ：Ms=1.4QC/(hR-hS)=1.4×2.111/(58.5-48.0)=0.244kg/s=732.7m3/h 计算风机盘管风量 由表3-4可得，新风量Mo=86.4 m3/h则风机盘管风量：MF=Ms-Mo=

47、732.7-86.4=646.3m3/h=0.215kg/s 确定F点FS/SD=MO/MF=（hs-hF）/( hD hs)得hF=42.4 kJ/kg; tF=16.9 风机盘管供冷量 全冷量QC= MF(hR- hF) =0.215×(58.5-42.4)=2.95kw则选用低静压机组FP-6.3型风机盘管1台，每台中档风量510m3/h，全热制冷量3.29kw. 校核 总送风量为MS=510+86.4=596.4 m3/h 房间换气次数n=596.4/86.4=6.9h-1 > 5.0h-1 符合要求。5.1.3盘管容量的选择与校核查看宝钢中央空调有限公司的产品样本，选择FP系列风机盘管，详细参数见表5-2。表5-2 风盘参数表产品型号FP-3.5FP-5.0FP-6.3FP-7.1FP-8FP-10制冷量（高速）（w）180027003600360045005400制冷量（中速）（w）258024403290329041204850制