毕业设计中央空调系统的设计

1、东海科学技术学院毕 业 设 计题 目：安心旅馆中央空调系统设计院 系：机电工程系学生姓名： XXXX专 业：XXXXXX班 级：XXXXX指导教师：XXX起止日期：20XX年XX月XX日XXX 学 院毕 业 论 文（设 计）任 务 书姓 名XXX专业XX班级XX题 目安心旅馆中央空调系统设计题目来源其他指导教师XX职称讲师任务下达日期20XX年XX月XX日论文（设计）起至日期： 学生：XX毕业论文（设计）计划任务（目的、任务、计划进度、措施、预期结果）：一、目的： 通过毕业设计，综合运用和深化所学理论知识，培养独立分析和解决工程实际问题的能力，并相应提高如调查研究、收集资料、理论分析、绘图、技

2、术经济分析、撰写设计说明书、熟悉有关规范、手册和工具书的查阅与使用能力,从而受到工程师的基本训练，为毕业后参加实际工作打下一定的基础。二、任务：中央空调系统设计 根据所给的设计任务搜集有关的原始资料，进行给定建筑的中央空调系统设计，要求独立完成设计任务。具体内容如下：(一)空气调节系统的设计计算,包括:1.根据建筑物的功能等确定空调系统型式及设计方案；2.进行空调负荷的计算；3.空气处理过程设计；4.空气处理设备的选择计算；5.空调房间气流组织方案的确定及计算； 6.送风管道系统及冷管道系统布置及水力计算。(二)绘制施工图,包括1.各层风管、水管平面图；2.水管系统图轴测图；3.送风系统图轴测

3、图；4.设计、施工总说明，设备明细表及图纸目录等。(三)其他要求：1.阅读二篇以上外文资料，并提交10000印刷符号以上的外文文献译文；2.毕业设计结束时，按要求独立撰写一份毕业设计说明书（字数不少于15000）。三、计划进度：1.准备阶段（约2周）：了解、熟悉设计对象及要求,收集资料并完成文献综述与开题报告；该项内容在本学期完成；2.设计计算阶段（约4周）：进行方案选择、中外文献翻译、负荷计算；水力计算，机器设备选型、设计等；3绘制施工图阶段（约2周）：按要求绘制施工图；4.整理设计文件，编写设计说明书：2周5.完成设计，上交审阅： 1周6.答辩：1周，按学校统一安排进行机动1周参考资料：1

4、 赵荣义，范存养，薛殿华，钱以明. 空气调节M第三版. 北京：中国建筑工业出版社，1994.2 薛殿华空气调节M.北京：清华大学出版社，1994.3 陆耀庆实用供热空调用设计手册M第二版.北京：中国建筑工业出版社，2008.4 付祥钊，王元等.流体输配管网M第二版.北京:中国建筑工业出版社,2005.5 王汉青通风工程M北京：机械工业出版社，2008.6 建筑工程常用数据手册编写组暖通空调常用数据手册M北京：中国建筑工业出版社，1997.7 贺俊杰制冷技术M第二版.北京：机械工业出版社，2008.8章毅、彭关中. 空调系统节能技术措施探讨J.洁净与空调技术. 2009年02期.9于游.中央空调

5、系统的节能方法J. 黑龙江科技信息 . 2008年 18期.10李养贤、孙秀伟、曹岩、孙鸿建.中央空调系统冷负荷修正量计算与节能研究J. 建筑节能 . 2008年 05期.11 Jacky MichelTechnology and inspection of air conditioning systems: the AEROBIOLOGIAJ.990,24:54-57.12 Gerhard SCHMITZ,et al.Engine-driven hybrid air-conditioning systems:the RESEARCH ARTICLEJ.2009,3(1):109-116.教研

6、室意见： 设计目的和任务明确，计划进度安排适当，参考资料比较齐全，能够满足综合训练学生的基本教学要求。 指导小组组长或教研室负责人（签名）： 年 月 日 安心旅馆中央空调系统设计邵初发（东海科学技术学院 机电工程系，浙江 舟山 316004）摘 要本设计为上海市安心旅馆中央空调系统,楼高七层，为之设计合理的中央空调系统,为室内工作人员提供舒适的工作环境，根据上海气象条件和空调要求，依据有关规范考虑节能和舒适性要求，对整个建筑采用风机盘管加独立新风系统。本次设计的内容基本包括：对建筑概况进行系统的了解分析，然后进行建筑各个房间冷热负荷的计算；根据负荷来确定空调系统方案；根据计算数据进行设备的选型

7、；风系统的设计与计算：室内送风方式与气流组织形式的选定；水管的设计与计算；根据具体情况对各个房间进行风管、水管和风口的布置，在图纸中选定最不利管路来进行水力计算；风管的保温设计；空调系统的防声隔振设计。本次设计也针对空调系统的漏风问题进行了简单的分析。通过这次设计，我能对专业知识进行更有效的应用，把知识与实践结合起来，在设计中发现问题、解决问题，获得一定的实际设计能力，为以后学习和工作打下良好的基础。 设计是一个严谨的过程，空调系统的的本质在于设计出健康、舒适的中央空调系统来满足人们对高生活水平的追求。【关键字】： 气流组织；风机盘管；水力计算The central air condition

8、ing system design and planning of Shanghai inspection stationshaochufaSchool of Naval Architecture and Civil Engineering, Donghai institute of science and technology Zhoushan, Zhejiang， 316004 Abstract The design for anxin hotel in Shanghai, the seven-storey building, designed for central air condit

9、ioning system, for Interior provides comfortable working environment for staff, according to the Shanghai meteorological conditions and air conditioning requirements, pursuant to the requirements of normative consideration of energy saving and comfort, the whole building dedicated outdoor air system

10、 using fan-coil.This design content including: basic understanding of the construction work on system analysis, and then building various hot and cold load calculation;According to the&

11、#160;load to determine the air conditioning system solutions;According to the calculation data for equipment selection;The wind system design and calculation of: indoor air supply 

12、way and the selection of airflow organization form;Design and calculation of pipe;According to the specific situation of each room air pipe, water pipe and tuyere layout, 

13、;selected the most disadvantageous pipeline in drawings for hydraulic calculation;Duct insulation design;Air conditioning system of acoustic vibration isolation design.The design for air con

14、ditioning system of air leakage problem also has carried on the simple analysis.Through this design, I can to more effective application of specialized knowledge, combining kn

15、owledge and practice, to find and solve problems in the design, get some actual design ability, to lay a good foundation for the later study and work. Design is a process

16、 of rigorous, the essence of the design of the air conditioning system of energy-efficient, healthy and comfortable air conditioning systems that meet people's pursuit of higher living standards.Key Words ;Air distribution; Fan coil units; Duct layout and hydraulic calculation; Water hydraulic c

17、alculation; Fan coil units, fresh air system目 录第1章 工程的基本资料11.1 工程概况11.2 工程图简介11.3 设计依据21.4 设计任务21.5 设计说明3第2章 负荷计算42.1 冷负荷的构成42.2 冷负荷计算42.3 热负荷62.4 外维护结构负荷计算82.5 设备散热冷负荷102.6 人员散热冷负荷112.7 冷负荷汇总11第3章 空调系统的选择和气流组织计算183.1 空调系统183.2 系统方案比较及决定183.3 风量的计算20第4章 设备的选型27第5章 风管的布置及水力计算295.1 风管设计295.2 风管设计的目的29

18、5.3 计算步骤295.4 空调管路系统的设计原则305.5 计算依据315.6 计算公式315.7 回风口的选择计算345.8 水管的水力计算34小结37参考文献38第1章 工程的基本资料1.1 工程概况上海安心旅馆为七层建筑，建筑面积近1283.38m2，室外空气干、湿球温度为34.6、28.2，室内设计温度为260.5，相对湿度为55%1。计算参数：屋顶：保温屋顶（用沥青膨胀珍珠岩50mm厚），传热系数K=1.19W/(×K)，衰减系数=0.54，衰减度v=13.65，延迟时间=5.6h。外墙：墙面（外墙保温，保温层为40mm厚的沥青膨胀珍珠岩），传热系数K=1.07W/( m

19、2K)，衰减系数=0.22，衰减度=36.83，延迟时间=10.1h4。图1-1膨胀珍珠岩墙体结构图2内墙：为120mm砖墙，内外粉刷，传热系数，衰减度，衰减系数，延迟时间。外窗：单层玻璃钢窗， ，挂浅色内窗帘，没有阴影，Cn=0.5。室内设计温度1.2 工程图简介由于本建筑并不复杂多样，下面列出三层平面图，做细部介绍。大致被分为18个块，312为套间，其他均为客房。为了使建筑更具有美观性，所以外维护结构基本为窗结构。图1-2 三至七层平面图1.3 设计依据采暖通风与空气调节设计规范 （GBJ19-87）学院对空调与供暖的使用要求（见中央空调工程设计方案招标书）<<中国供暖通风空调

20、设备手册>>(机械工业出版社)房屋建筑制图统一标准（GB/T500012001）<<简明空调设计手册>>(中国建筑工业出版社)民用建筑采暖通风设计技术措施41.4 设计任务根据设计任务书完成安心旅馆中央空调的设计。空调房的得热量由下列各项得热量组成4：(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) 人体散热量；(4) 照明散热量；(5) 设备散热量；(6) 伴随各种散湿过程产生的潜热量。1.5 设计说明1.5.1 室外设计参数夏季： 夏季大气压为：99860Pa, 空调室外干球温度为：33.2，室外相对湿度：60% 空调室

21、外湿球温度为：26.4。 冬季： 冬季大气压为：102040Pa, 室外供暖计算干球温度为：-7。室外相对湿度：58% 空调室外通风计算温度为：-5。 地表面年平均温度为：13.7。 地表面最冷月平均温度为：-5.4，地表面最热月平均温度为：29.4。 年平均日照：2780.2小时21.5.2 维护结构构造下表为夏热冬暖地区围护结构传热系数和遮阳系数限值：表1-1 夏热冬暖地区围护结构传热系数和遮阳系数限值6围护结构部位传热系数K W/（×k）屋面0.90外墙（包括非透明幕墙）1.5底面接触室外空气的架空或外挑楼板1.5外窗（包括透明幕墙）传热系数K遮阳系数SCW/（×k）

22、东、南、西向/北向）单一朝窗墙面积比0.26.5向外窗0.2窗墙面积比0.34.70.50/0.60(包括透0.3窗墙面积比0.43.50.45/0.55明幕墙)0.4窗墙面积比0.53.00.40/0.450.5窗墙面积比0.73.00.35/0.45屋顶透明部分3.50.35注：有外遮阳时，遮阳系数=玻璃的遮阳系数×外遮阳的遮阳系数；无外遮阳时，遮阳系数=玻璃的遮阳系数。经计算的该建筑体形系数为0.16符合上海市地方标准相关文献5的要求，故本设计对该工程的围护结构选择为以下形式：具体参数参见相关文献4各围护结构传热系数判定。第2章 负荷计算2.1 冷负荷的构成 （1）通过围护结构

23、进入室内的热量形成的冷负荷； （2）外窗瞬时传热和日射得热形成的冷负荷； （3）人体散热量形成的冷负荷； （4）照明散热量形成的冷负荷； （5）设备散热量形成的冷负荷； （6）室内其它散热量形成的冷负荷。2.2 冷负荷计算2.2.1 外墙和屋顶传热引起的冷负荷外墙和屋顶传热引起的冷负荷的计算公式3 以下（2-1） （2-1）式中计算时间，h； 围护结构表面受到周期为24小时谐性温度波作用，温度波传到内表面的时间延迟，h； 温度波的作用时间，即温度波作用于围护结构外表面的时间，h； 围护结构传热系数，； 围护结构计算面积，； 作用时间下，围护结构的冷负荷计算温差，简称负荷温差。2.2.2 外窗的

24、冷负荷此冷负荷分为两部分：窗户瞬变传导得热形成的冷负荷和窗户日射得热构成的冷负荷（1）窗户瞬变传导得热构成的冷负荷1，计算公式以下6（2-2）： （2-2）式中： -外玻璃窗传热系数W/(m2·)， -玻璃窗的传热系数修正值； -窗口面积（m2）； -窗户冷负荷计算温度的逐时值（）； -玻璃窗的地点修正值。 （2）透过玻璃窗的日射得热构成的冷负荷6，计算公式（2-2） （2-3）式中：-窗有效面积系数 -地点修正系数，-遮挡系数，； -遮阳内系数，-窗口面积（m2）； -计算时刻时，透过单位窗口面积的太阳总辐射热构成的冷负荷11，简称负荷强度，W/m2，2.2.3 照明散热形成的冷负

25、荷根据照明灯具的类型和安装方式不同，其冷负荷计算式6 分别如下：白炽灯的冷负荷计算式如下（2-4）： （2-4） 萤火灯的冷负荷计算式如下（2-5）： （2-5） 上式中； N照明灯具所需功率，W； n1镇流器消耗功率系数，当明装荧光灯的镇流器装在空调房间内时，取n1=1。当暗装荧光灯镇流器装设在顶棚内时，可取n1=1.0； n2灯罩隔热系数，当荧光灯罩上部有小孔（下部为玻璃板），可利用自然通； 风散热于顶棚内，取n2=0.50.6，而荧光灯罩无通风孔者，则视顶棚内通风情况，取n2=0.60.8；2.2.4 人体散热形成的冷负荷人体散热形成的冷负荷为计算方便，人体散热形成的冷负荷以成年男子为基

26、础，乘以群集系数2。由显热散热造成的冷负荷 = 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3。人体显热散热引起的冷负荷计算式如下6（2-6）： （2-6） 其中； qs不同室温和劳动性质成年男子显热散热热量W N室内全部人数； n群集系数；人体在室内温度为26 ，体力活动性质为“轻度劳动”的散湿量为184 。静坐时散湿量为45，极轻度劳动时散湿量为109。2.2.5 设备冷负荷电热设备的散热量，计算公式如下6（2-7）： （2-7） 式中 N电热设备的安装功率,kW； 利用系数； 电热设备负荷系数； 同时

27、使用系数； 考虑排风带走的热量系数。2.3 热负荷2.3.1 附加耗热量附加耗热量按基本耗热量的百分比计算。考虑了各项附加后，某面围护物的传热耗热量Q1(W) 计算公式如下6（2-8）： （2-8）式中： 该围护物的基本耗热量，W； 朝向修正； 风力修正； 两面外墙修正； 窗墙面积比过大修正； 房高修正； 间歇附加。其中墙体朝向系数修正表如下表2（2-1）；表2-1墙体朝向系数表墙体朝向修正系数东-0.05南-0.25西-0.05北0.1东南-0.1东北0.1西南-0.1西北0.12.3.2 通过门窗缝隙的渗透耗热量计算公式如下（2-9）：（2-9）式中： 干空气的定压质量比热容, 房间的冷风

28、渗透体积流量, m3/ h； 室外采暖温度下的空气密度，Kg / m3； 室内空气计算温度, ； 室外供暖计算温度, 。渗风量的确定：（1）缝隙法a.忽视热压及室外风速沿房高的递加，只计入风压作用时的V的计算方法： （2-10）式中： 房间某朝向上的对开门、窗缝隙的长度，m； 每米门窗缝隙的渗风量，m3/(m×h)； 渗风量的朝向修正系数。b .结合热压与风压的联合作用，且室外风速随高度递增时的计算方法（暖通与空调设计 范规定之方法）: （2-11）式中： 房间某朝向上的可开启门窗缝隙的长度, m；每米门窗缝隙的基准空气渗透量, m3/（h·m）；渗风压差的综合修正系数；外

29、窗、门缝隙渗风指数, 据实测得值，一般钢窗可取为0.67（0.560.78）。 当无实测数据的时候可以取 0.676。 的确定: （2-12）式中： 门窗缝隙渗系数, m3/(m×h×Pab)； 冬季室外最多风向下的平均风速, m/s。的确定式如下： （2-13）式中： 热压系数； 风压差系数,m/s,当无实测数据的时候,可取0.7； 作用于门窗分析两侧的有效热压差和有效风压差之比； 高度修正系数, 可按下式计算5(2-14)。 （2-14）式中： h计算门窗的中心线的标高。 的确定可按下式计算5(2-15)。（2-15）式中： 热压单独作用下, 建筑物中和界的标高, m；

30、 建筑物内形成热压作用的竖井计算温度。（2） 换气次数法 换气次数计算式如下（2-12）。 （2-12）式中： 房间冷风渗透量，m3/h; 换气次数，1/h; 房间的净面积，m32.4 外维护结构负荷计算由文献4差得屋顶冷负荷计算温度逐时值twl，即可以根据CL=KF(t'w1-tNx)和式t'w1（twl+td）kk。外维护结构负荷计算结果如下各表。表2-2 屋顶逐时值冷负荷时刻t面积F（m2）传热系数KW/(m2k)T-tQ(W)8:00761.196543 9:005452 10:006543 11:007633 12:009814 13:0011995 14:00141

31、266 15:00161447 16:00191718 17:00211899 18:00232080 19:00232080 表2-3东外窗日射得热冷负荷计算表时刻t面积F（m2）遮挡系数Cs内遮阳系数Cn窗的有效面积系数Xg瞬时负荷Jn(W/m2)时刻负荷Qf（W）8:00610.50.85316806 9:00328836 10:00287732 11:00209533 12:00150383 13:00136347 14:00123314 15:00108275 16:0093237 17:0074189 18:0055140 19:0040102 表2-4东外窗瞬时传热冷负荷计算表时

32、刻t面积F（m2）传热系数KW/(m2k)T（k）Q（w）8:0064.542.465 9:003.287 10:004109 11:004.7128 12:005.4147 13:005.9161 14:006.3172 15:006.6180 16:006.7183 17:006.5177 18:006.2169 表2-5东外墙瞬时传热冷负荷计算表时刻t面积F（m2）传热系数KW/(m2k)T-tQ(W)8:0020.61.078176 9:008176 续表2-5时刻t面积F（m2）传热系数KW/(m2k)T-tQ(W)10:008176 11:008176 12:008176 13:0

33、09198 14:009198 15:009198 16:0010220 17:0010220 18:0011242 19:0011242 2.5 设备散热冷负荷2.5.1 电器设备冷负荷设备负荷按房间312进行计算，方便统一，一台电脑400W,二台液晶电视600W计算.设备投入使用时间8小时，一台电脑400W连续使用时间8小时。计算结果如下表：表2-6 设备散热冷负荷计算表时刻tNT-tQ(W)8:001000009:000.5858010:000.7777011:000.8181012:000.8484013:000.8787014:000.8989015:000.990016:000.9

34、292017:000.3737018:000.1919019:000.151502.5.2 照明散热形成的冷负荷房间312按40 W/，连续使用时间为8小时，房间312面积为76，计算结果如下表。表2-7 照明设备冷负荷计算表时刻tNX-tQ(W)8:00300000 9:000.431290 10:000.631890 11:000.72100 12:000.752250 13:000.792370 14:000.832490 15:000.852550 16:000.882640 17:000.491470 18:000.3900 19:000.24720 2.6 人员散热冷负荷根据房间3

35、12人员人体散热计算，人体散热有显热和潜热，查空气调节（第四版）7 ，可知人体显热61W/人，潜热73W/人。计算结果如下表。表2-8 人员显热散热冷负荷计算表时刻t人数QX-tQ(W)8:0036100 9:000.5397 10:000.71130 11:000.77141 12:000.81148 13:000.84154 14:000.86157 15:000.89163 16:000.9165 17:000.4175 18:000.2342 19:000.1935 2.7 冷负荷汇总各层室内冷负荷如下各表：时刻t屋顶逐时值冷负荷北外窗日射得热冷负荷北外窗瞬时传热冷负荷设备散热冷负荷照

36、明设备冷负荷人员显散热冷负荷汇总8:00238446760008779:0023857117234852697264810:00238660276462771130344811:00286732372486857141388212:00381776467504918148430413:00524803534522967154467114:006198035915341016157491315:007627236295401040163509516:009046436295521077165532417:00100059861022260075391118:0010956785631143674

37、2335619:00109528649690294353090表2-9 312室冷负荷计算汇总通过计算可知，室内最大冷负荷出现在下午4点左右，其值5324W。房间湿负荷计算：123×369g/h表2-10 第一层冷负荷各时刻计算汇总时刻8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:00汇总洗脚城21978 38450 46964 49568 52501 57153 63170 66910 71011 56998 49196 41364 615265 由计算可知，房间最大冷负荷出现在下午3点左右表2-11 第二层冷负荷各

38、时刻计算汇总时刻8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:00汇总洗脚城21279 40238 50331 53869 57777 62953 69563 73666 78466 62536 54293 46806 671776 由计算可知，房间最大冷负荷出现在下午3点左表2-12 第三层冷负荷各时刻计算汇总8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:00汇总301 480 1604 2147 2355 2559 2820 3184 3443 3705 27

39、14 2252 1886 29150 302 480 1604 2147 2355 2559 2820 3184 3443 3705 2714 2252 1886 29150 303 480 1604 2147 2355 2559 2820 3184 3443 3705 2714 2252 1886 29150 304 480 1604 2147 2355 2559 2820 3184 3443 3705 2714 2252 1886 29150 305 480 1604 2147 2355 2559 2820 3184 3443 3705 2714 2252 1886 29150 306 3

40、20 908 1206 1330 1456 1564 1690 1763 1869 1377 1193 1066 15741 307 1220 1979 2265 2264 2303 2434 2562 2623 2742 2091 1845 1661 25990 308 875 2009 2471 2552 2667 2841 3041 3157 3342 2341 1964 1806 29065 309 875 2009 2471 2552 2667 2841 3041 3157 3342 2341 1964 1806 29065 310 875 2009 2471 2552 2667 2

41、841 3041 3157 3342 2341 1964 1806 29065 311 875 2009 2471 2552 2667 2841 3041 3157 3342 2341 1964 1806 29065 312 1590 3519 4350 4521 4758 5094 5487 5713 6083 4400 3764 3482 52763 313 587 1280 1652 1817 1951 2074 2202 2268 2383 1750 1500 1407 20870 314 327 935 1264 1416 1562 1675 1792 1851 1956 1422

42、1207 1122 16528 315 327 935 1264 1416 1562 1675 1792 1851 1956 1422 1207 1122 16528 316 327 935 1264 1416 1562 1675 1792 1851 1956 1422 1207 1122 16528 317 327 935 1264 1416 1562 1675 1792 1851 1956 1422 1207 1122 16528 318 540 1257 1628 1793 1951 2098 2226 2292 2431 1797 1571 1478 21061 通过计算可知，室内最大

43、冷负荷出现在下午4点左右表2-13 第四层冷负荷各时刻计算汇总8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:00汇总401 480 1604 2147 2355 2559 2820 3184 3443 3705 2714 2252 1886 29150 402 480 1604 2147 2355 2559 2820 3184 3443 3705 2714 2252 1886 29150 403 480 1604 2147 2355 2559 2820 3184 3443 3705 2714 2252 1886 29150 40

44、4 480 1604 2147 2355 2559 2820 3184 3443 3705 2714 2252 1886 29150 405 480 1604 2147 2355 2559 2820 3184 3443 3705 2714 2252 1886 29150 406 320 908 1206 1330 1456 1564 1690 1763 1869 1377 1193 1066 15741 407 1220 1979 2265 2264 2303 2434 2562 2623 2742 2091 1845 1661 25990 408 875 2009 2471 2552 266

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47、416 327 935 1264 1416 1562 1675 1792 1851 1956 1422 1207 1122 16528 417 327 935 1264 1416 1562 1675 1792 1851 1956 1422 1207 1122 16528 418 540 1257 1628 1793 1951 2098 2226 2292 2431 1797 1571 1478 21061 通过计算可知，最大冷负荷出现在下午4点左右表2-14 第五层冷负荷各时刻计算汇总8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:00汇总501 480 1604 2147 2355 2559 2820 3184 3443 3705 2714 2252 1886 29150 502 480 1604 2147 2355 2559 2820 3184 3443 3705 2714 2252 1886 29150 503 480 1604 2147 2355 2559 2820 3184 3443 3705 2714 2252 1886 29150 504 480 1604 2147 2355 2559 2820 3184 3443 3705 2714 2252 1886 29150 505 480 1