中央空调系统设计

1、中央空调系统设计负荷计算1. 逐时冷负荷计算应按国家现行采暖通风不空气调节设计规范（GB500192003）的要求迚行。2. 空调房间或区域的夏季冷负荷，应按各项逐时冷负荷的综合最大值确定。3. 空调系统冷负荷，应根据所服务房间的同时使用情况，按各空调房间或区域逐时冷负荷的综合最大值确定。4. 在方案设计阶段，一般采用冷负荷指标估算确定，同时参照层高、楼层、窗户面积大小、人员数量等迚行修正。负荷计算- -住宅类建筑空调冷负荷估算指标说明1)表中估算指标是在层高2.8m以下的数据，层高2.8m以上根据具体高度乘以1.1-1.2的修正系数，对于挑高空间（层高5m以上）一般按不低于300 w/m2估

2、算。2)房间有两面外墙以上估算指标需乘以1.1的修正系数。3)房间在顶层估算指标需乘以1.1的修正系数。4)房间外墙玻璃窗户面积超过2m2，估算指标相应乘以1.1-1.2的修正系数。5)空调制热要求较高的区域估算指标需乘以1.2的修正系数。6)如房间四周上下均为内墙，估算指标需乘以0.7-0.8的修正系数。7)如一个房间同时有以上几种情况存在，则将以上各个修正系数相乘再乘以估算指标。负荷计算- -小型商用建筑空调冷负荷估算指标实际应用中需参照层高、楼层、窗户面积大小、人员数量等进行修正。中央空调-风冷热泵系统设计风冷热泵系统设计1.风冷热泵系统（冷/热水系统）介绍：输送介质为水，通过室外主机产

3、生出空调冷/热水，舒适性空调冷水供回水温度为7/12，热水供回水温度为45/40，由管路系统输送至室内的各末端装置（风机盘管），在末端装置处冷/热水与室内空气进行热量交换，产生出冷/热风，从而消除房间空调负荷。2.风机盘管的选型：根据房间的总负荷和所确定的空气处理过程计算得到的风量，在相应的产品样本中选择相应型号，选择时应注意运行工况与样本给定工况的差异，并应进行相应的修正，一般设计时按中档转速的冷量与风量选用。3.风机盘管的调节方式：1)风量调节：通过三速开关调节电机输入电压，以调节风机转速，调节风机盘管的冷热量；该方式调节简单方便，初投资小，同时避免了安装二通调节阀的漏水隐患。2)水量调节

4、：通过温度敏感原件、调节器和装在水管上的小型电动二通或三通阀调节水量，一般与风量调节结合使用，该方式初投资较高，且安装调节阀有一定的漏水隐患。4.冷热源（外机）的选型：一般内外机超配比1.41.5，因为考虑同开可能，家用系统大多为部分负荷运行，如果配备外机偏大将会导致大部分时间在部分负荷下低效率运行，造成了很大的投资和能源浪费；外机余量过大也会造成水泵等其他输送劢力的容量过大，整个管路特性进离最佳工作点，以至于总体能耗过大。空调水管路系统设计1.风冷热泵系统一般闭式系统，即管道内没有任何部分与大气相通，该系统方式水泵能耗小，设备和管网的腐蚀性小，设计中考虑补水的需要和容纳系统水温变化所带来的水

5、体积变化的需要，在系统设置密闭式膨胀罐。2.同程式与异程式1)同程式水系统由三根水管组成，一进两出，由于各并联环路的管路总长度基本相等，各台末端的水阻力大致相等，所以系统的水力稳定性好，流量分配均匀；当末端支环路阻力较小，而负荷侧干管环路较长，且其阻力占的比例较大时，应采用同程系统；2)异程式系统由两根水管组成，一进一出，空调水流经每一个末端所走的路程是不同的，该系统管路简单，投资较小，但水量分配、调节较难；当管路系统较小，末端支路环路阻力占负荷侧干管环路阻力的2/34/5时，可采用异程系统；水管的管道设计压力水管的水流速主要是经济和噪声两个因素，管内的流速过大，对系统的平衡不利；故总管的流速

6、可以取得大一些，而分支管路要小一些；对于50及以下的管子，最大流速1.2m/s,；较大的管径，流速可以稍高，但为保证水流安静，系统内的水流速建议保持低于1.8m/s,同时干管水流的最低速度不应小于0.6m/s,以利于空气排除。水系统管内水流速推荐值（m/s）水管管材及保温空调水系统的连接可以采用如下几种管材：镀锌钢管、无缝钢管、铜管、不锈钢管、PP-R管等；一般建议小型家用系统采用PPR管材；如系统采用钢管，管径50mm时，采用热镀锌钢管，管径50，采用无缝钢管。管道保温：保温材料参数要求同铜管保温要求，钢管保温壁厚见下表：循环水泵的选择循环水泵不是将水提升到高处，而是使水在系统内周而复始的循

7、环，克服环路的沿程阻力损失,与建筑物高度无直接关系；根据所需克服系统的压力损失，及输送的水量来选择。1)水泵流量的确定：为系统水量的1.11.2倍（通常单台取1.1、两台并联取1.2）。2)水泵扬程计算：闭式水系统：Hp=hf+hd+hm式中，hf、hd水系统总的沿程阻力和局部阻力损失，Pa；hm设备阻力损失，包括主机、末端风机盘管等，Pa；hd / hf小型住宅建筑在11.5之间；大型高层建筑在0.51之间；水泵扬程不能选择过大，设计选取的水泵扬程过大，将使得富裕的扬程换取流量的增加，流量增加使得水泵噪音加大，特别是流量增加还使得水泵电机负荷加大，电流加大，发热加大，有可能还要烧坏电机。管路

8、系统附件1)阀门：主机、水泵、末端设备的进出口均应设有阀门，以便检修；2)密闭式膨胀罐：用于闭式水循环系统中，起平衡水量及压力的作用，一般按照系统水量的4%选型。3)Y型过滤器：过滤水路中的杂质，保证水路的畅通，一般安装在靠近水泵（机组）的进水管上。4)止回阀：用于防止水倒流，安装在水泵（机组）出口；5)防震软管：防止震动传递，防止安装时扭力传到机组接管口而损坏机组；一般安装在机组、水泵、末端的进出水口。6)自动排气阀：如果系统中存在空气，会产生气阻现象，造成系统的水流量不足，主机的进回水温差大，系统的热稳定性差，末端的换热效果差，系统中需要定期进行排气，一般在系统最高处及几字弯形管路高点，供

9、回水管上设置自劢放气阀；7)其他如补水阀、泄水阀、压力表、温度计等也是系统中必不可少的。中央空调-VRV空调系统设计VRVVRV空调系统介绍及设计要点1.系统介绍：VRV空调系统即变冷冻剂流量空调系统，由室内机、室外机、冷媒管道及自控系统组成；通过控制压缩机的冷冻剂循环量和进入室内换热器的冷冻剂流量，适时的满足室内冷热负荷要求的直接蒸发式空调系统。2.设计要点：（1）选择设备时，应根据室内外设计温度、制冷剂配管长度，室内外机的冷热量及该设备技术参数等进行计算修正。（2）空调系统的规模、制冷剂管道最大长度、设备之间的最大高差、运行工况范围等，应符合设备性能的规定。VRVVRV空调系统设计流程3.

10、设计流程：（1）设计条件与冷负荷计算（2）各房间暂时选定室内机（3）根据室内机容量总和选择室外机（4）室外机实际制冷容量修正（5）各房间室内机实际制冷容量计算（6）校核系统所有室内机实际制冷容量大于房间冷负荷（7）最后设计体现在下列配置表中中央空调设置配置表VRVVRV空调系统组成原则4.组成原则：（1）初步估算所连室内机实际总容量对应的室外机额定制冷容量；（2）要考虑室外机放置位置；（3）要考虑系统中配管布置要求；（4）配管系统尽可能优化，系统配管越长，室外机能力衰减也会相应增加；（5）尽量把经常使用的房间和不经常使用的房间搭配在一起，以控制系统同时使用率，提高设备系统的利用率；（6）室内机

11、数量不能超过室外机所能容许连接的室内机数量。VRVVRV空调系统配管设计铜管1.系统铜管的设计：铜管口径按照各设备厂家设备技术资料设计。铜管材料要求：1)管材内外表面应光滑、清洁，不能有分层、砂眼、裂纹、粗划痕、绿锈等缺陷；2)管材截面圆度与同心度良好；VRV系统采用的冷媒有R22、R410A等，现今从环保，空调效果等方面考虑，主要采用的是R410A冷媒，对于这种新冷媒的使用特性，对使用的管材提出了更高要求：1)承受压力4.0MPa。2)杂质含量30mg/10m。3)管道必须经过脱油脂处理。4)铜管规格及壁厚要求见下表：VRVVRV空调系统配管设计铜管保温2.铜管保温的设计：采用橡塑保温材料的

12、要求：1)保温材料燃烧性能应为难燃B1级材料；2)保温材料性能参数必须满足：热传导系数小于0.034w/m.k，耐热温度120；3)保温材料接口必须严密且不能存在拉伸变形；4)材料规格及要求见下表：以上数据基于环境温度35DB，相对湿度85%以下的基准条件，如现实条件高于基准条件时，为防止保温表面发生结露，上述保温厚度应相应增加。VRVVRV空调系统配管设计冷凝水3.冷凝水设计冷凝水水管一般采用UPVC管，排放管按一定的坡度1%铺设，并加以保温以防结露，保温厚度要求10或以上，保温材料性能要求同铜管保温；冷凝水的排放量一般按每1KW冷量0.4kg/h估算（如果室内湿度高或人员的劳动强度大，此值

13、可增加一倍），可以此来确定冷凝水管的管径；设计时也可按照下表估算：中央空调-VRV空调系统设计空气处理不分布1.空调房间的气流组织形式应符合以下要求：满足室内设计温湿度及其精度、工作区允许的气流速度、噪声标准及防尘要求；气流分布均匀，避免产生短路及死角；与建筑装修有较好的配合。2.空调系统的夏季送风温差，当送风高度不大于5m时，不宜大于10；当送风高度大于5m时，不宜大于15。3.空调房间的主要送风形式有：1)百叶风口侧送下回（推荐）；2)百叶风口下送下回（推荐）；3)百叶风口侧送侧回（不推荐）；在选择送、回风方式和风口形式时，在满足各种风口的技术性能参数、空调房间内的送风气流均匀性等要求的前

14、提下，应该兼顾室内裃饰设计和其他各工种设计的要求。4.送风口的出口面风速，应根据风量、射程、送风方式、风口类型、安装高度、室内允许风速和噪声标准等因素确定；侧送百叶送风口最大送风速度一般按下表选用：5.回风口不应设在射流区或人员长时间停留的地点，回风口的面吸风速度，宜按下表选用：中央空调-风管设计风管材料镀锌铁皮风管：防火等级A级（不燃），一般在现场制作，安装成本高，用时多；适用于大型的风管制作，一般从外部进行保温处理，使用时期长；铝塑复合风管：防火等级B1级（难燃），现场裁切，安装便利，适用于各种场合；高分子板：防火等级B1级（难燃），现场裁切粘贴，施工方便，由于材质本身较软，适用于局部较短

15、的风管制作；保温配套软管：防火等级B1级（难燃），用于成型风管难以安装的情况下，由于阻力大，单管使用长度不超过2m。对于小型中央空调系统，一般采用20厚铝塑复合风管；如采用镀锌铁皮风管，板材厚度要求见下表：风管风速确定风管内的合理流速，在输送空气量一定的情况下，增大流速可使风管断面积减小，制作风管所消耗的材料，制作费用等降低，但同时也会增加空气流经风管的流动阻力和气流噪声，增大空调系统的运行费用；减小风速则可降低输送空气的动力损耗，节省空调系统的运行费用，降低气流噪声，但却增加风管制作消耗的材料及制作费用；因此需要选取一个合理的经济流速。低速风管系统的最大允许流速（m/s）：风管计算风管阻力损失包括两部分：1)沿程阻力：空气与风管壁摩擦产生的沿程能量损失；镀锌板风管沿程阻力见下列附表；2)局部阻力：空气流经风管中的管件（如弯头、三通、变径等）和设备（如风口、阀门、末端盘管等）时，由于气流的方向和速度发生变化以及产生涡流等原因，造成的比较集中的能量损失。保持风速v必须的动压P：当v=2m/s时,P=2.4Pa；当v=3m/s时,P=5.4Pa当v=4m/s时,P=9.6Pa；当v=5m/s时,P=1