三层别墅中央空调系统毕业设计说明书

1、I / 37 文档可自由编辑打印河南机电高等专科学校毕业设计说明书设计题目：设计题目：三层别墅中央空调系统系 部 专 业 班 级 学生姓名 学 号 指导教师 II / 37 文档可自由编辑打印摘要摘要 家用中央空调是指根据国家空调设计规范的设计参数和要求进行选型设计、安装的，用于家庭的空调系统。家用中央空调是由室外主机、室内风机盘管及其连接的风道送出冷热风以达到室内空气调节目的的空调系统，按工作原理可分为二种：一种是由大型中央空调系统的设备演化而来的空调系统如小型风冷冷水机组，小型风管机组为主机的产品；另一种是由分体壁挂 空调设备演化而来的空调系统如一拖小型风管机组属集中中央空调系统，此系统由

2、室外机组，室内风机盘管及盘管连接的 送风管道组成。送风管道通向各个需要空气调节的房间，风道系统可安装流 量调节阀、风口等配件，一台主机可控制多个不同房间并且可引入新风，有效改善室内空气品质。 步入 21 世纪,人们对生活品质要求不断提高,住宅面积不断地扩大,以窗机、分体挂壁机和柜机为代表的传统的家用空调已不能充分满足环境、能源的需要。目前家用空调市场上的产品,从严格意义上讲只能称为“温调”,真正的”空调”应具备空气质量调节的功能,不仅调节空气冷暖,而且可以通风换气,调节空气湿度、有机挥发物含量、细菌含量等室内空气的综合品质。从这个意义上,家用中央空调才把人们带入到“真正的空调时代”。这种集大型

3、中央空调和家用空调优点于一体的小型化独立空调系统恰到好处地适应了目前市场的需求,代表了21 世纪人居空调的发展趋势,更重要的是,它跨越了我国空调产业长期以来存在的“中央空调”与“家用空调”间的界限,开辟出了一个崭新的市场空间。关键词关键词： 工作原理 系统分类 中央空调的现状 前景 家用中央空调的发展趋势III / 37 文档可自由编辑打印SummaryHome central air conditioning is based on the design parameters of the national air-conditioning design specification and

4、requirements for selection and design, installation, air-conditioning system for families. From outside the host home central air conditioning, indoor fan coil duct connection sends cold and hot wind in order to achieve the purpose of air conditioning indoor air-conditioning system, according to the

5、 principle can be divided into two kinds: one is the large central air-conditioning system the air-conditioning system, such as a small air-cooled chiller, small wind pipe mill equipment evolved a host of products; another split wall air conditioning equipment air conditioning system evolved like a

6、drag small wind pipe mill is a concentrated central air conditioning system this system consists of an outdoor unit, an indoor fan coil and the coil connected to the supply duct. Supply duct leading to various rooms need air conditioning duct system can be installed flow control valve, vents and oth

7、er accessories, a host can control a number of different rooms and the introduction of new wind effectively improve indoor air quality.Into the 21st century, the quality of life requirements continue to increase residential area continues to expand, the hanging wall of the machine and a windows mach

8、ine, split Guiji representative of the traditional home air conditioning has not fully meet the needs of the environment, energy. Products on the domestic air conditioner market in the strict sense can only be called warm tone real air-conditioned air quality regulation should have not only regulate

9、 air heating and cooling, but also ventilation, adjust the air humidity, indoor air quality of the content of volatile organic compounds, bacteria content. In this sense, the home central air conditioning and only then people into real air conditioning era. The miniaturization of such a large centra

10、l air conditioning and home air conditioning advantages one independent air-conditioning system, the right to adapt to the current market demand, and represents the development trend of the 21st century Habitat air conditioning, more importantly, across our air-conditioning industry, long-term bound

11、aries since the presence of central air conditioning and home air conditioning, open up a new market space.Keywords: home central air conditioning works system classified the status of the central air-conditioning prospects trendsI / 37 文档可自由编辑打印目录目录第第 1 节节 前言前言1.1 家用小型中央空调的发展现状 11.2 外国家用小型中央空调发展现状

12、11.3 中国家用小型中央空调发展现状 21.3.1 中国家用小型中央空调发展情况与国外的对比 21.3.2 中国小型中央空调发展前景 21.3.3 中国小型中央空调的优势 31.4 家用中央空调的分类 31.4.1 风管机 41.4.2 冷热水机 4第第 2 2 节节 建筑信息建筑信息2.1 建筑概述 62.2 地理位置 62.3 计算参数 62.3.1 建筑平面图 62.3.2 室外计算参数 62.3.3 室内计算参数 72.4 建筑围护结构信息 72.5 设计依据 7第第 3 3 节节 负荷计算负荷计算3.1 负荷计算特点 83.2 冷负荷系数法公式 83.3 负荷计算 93.3.1 外

13、墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷93.3.2 内墙,楼板等室内传热维护结构形成的瞬时冷负荷 93.3.3 外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷103.3.4 透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷113.3.5 设备散热形成的冷负荷123.3.6 人体散热形成的冷负荷123.3.7 门引起的冷负荷133.4 负荷汇总 13第第 4 4 节节 空调系统方案的确定空调系统方案的确定4.1 空调系统设计的基本原则 164.2 空调系统方案的比较 16第第 5 5 节节 空调系统的计算空调系统的计算5.1 风机盘管加新风空调系统选型计算 195.1.1 风机盘管处理过程 19II / 37 文档可自由编辑打印5.1.2

14、 风机盘管加新风系统设计 205.2 新风机组的选型 225.3 风管的布置 235.4 风机盘管水系统水力计算 245.4.1 基本公式 245.4.2 冷冻水供水管路水力计算 255.5 冷水机组选型 275.6 机组的安装 285.7 冷凝水管道设计 295.7.1 设计原则 295.7.2 水系统安装要求 295.7.3 冷却塔的设计计算 29设计总结设计总结31致谢致谢31参考文献参考文献311 / 37 文档可自由编辑打印第第 1 节节 前言前言中央空调（或称户式中央空调、单无式可调中央空调）是指由一个室外机产生冷（热） 源，进而向各个房间供冷（热）的空调，它是属于商用空调的一种。

15、中央空调的最突出特点是产生舒适的居住环境，其次从审美观点和最佳空间利用上考虑，使用家用中央空调使室内装饰更灵活，更容易实现各种装饰效果，即使您不喜欢原来的装饰，重新装修，原来的中央空调系统稍微改变即可与新的装修和谐一致。1.11.1 家用小型中央空调的家用小型中央空调的发展现状发展现状一个国家家用空调的发展是与该国的地理气候条件、经济发展水平、人民生活水准、居住住宅形式以及社会人文环境等因素密切相关的，脱离了这些因素来谈家用空调的发展是不现实的。同样，分析家用小型中央空调的发展也离不开这些因素。一般而言，常见的住宅可以分为公寓型住宅和别墅型住宅。以下将分别结合这两种典型住宅的特点，结合各个国家

16、的不同特点，对外国和中国的家用小型中央空调的发展现状进行分析。1.21.2 外国家用小型中央空调发展现状外国家用小型中央空调发展现状美国的家用小型中央空调普及率较高，这与其良好的居住条件以及较高的生活水平是分不开的。美国是世界第一经济大国，人民生活水准较高，对居住的舒适性要求也较高，这些都促进了该国家用小型中央空调的普及使用。美国的别墅型住宅具有宽敞、高大的特点，通常由中、高收入的家庭居住。由于其层高较大，具有足够的建筑空间用于布置风道，因此在美国，风管式系统在家用小型中央空调中所占的比重相当大。同时，由于美国居民对家用空调舒适性的要求较高，因此多采用有新风的风管式系统。目前，美国风管式系统的

17、年产量约为600万台/年，占其家用空调产量的一半左右。美国的公寓型住宅适合于中、低收入的人群居住，其消费水平偏低，其家用空调的型式以窗式空调器为主，也有采用小区供冷/热水的，一般不使用家用小型中央空调。目前美国窗式空调器年产量约为600万台/年，占其家用空调产量的一半左右。日本的家用空调走的是一条氟系统为主的发展道路，从窗式空调器到定速分体式空调器，再到变频分体式空调器。同样，日本的家用小型中央空调也以冷剂式空调即VRV（Varied Refrigerant Volume）系统（包括一拖多）为主。在世界冷剂式空调行业中，在二十世纪九十年代以前，60的市场被日本所占有，并且在设备开发和控制技术上

18、都处于世界最前沿。同时，日本国土面积小而人口众多，人口密度非常大，其住宅多属于高密度住宅，建筑结构较为紧凑。而且日本是个国内资源匮乏的国家，其能源消耗主要依赖于从国外进口，因此该国非常强调节能。家用空调作为能源消耗大户，其节能技术的开发尤其受到重视。以上这些因素决定了日本家用小型中央空调的型式以VRV系统为主。此外，在日本，对于别墅住宅，有采用冷/热水机组的，在这种系统中，室2 / 37 文档可自由编辑打印内末端装置多采用落地式风机盘管，当采用吊顶式风机盘管。1.31.3 中国家用小型中央空调发展现状中国家用小型中央空调发展现状.1 中国家用小型中央空调发展情况与国外的对比中国

19、家用小型中央空调发展情况与国外的对比 从二十世纪九十年代后期开始，我国逐渐开始对家用小型中央空调进行研究和应用。相对于美国和日本，我国在这方面的研究起步较晚，但发展较快。目前，我国家用小型中央空调的年产量约为 10 万台/年，数目虽然不大，但增长速度较快。与美国和日本选择的家用小型中央空调发展道路不同，我国的家用小型中央空调主要发展的是冷/热水机组的型式，目前其产量占我国家用小型中央空调总量的70%以上。此外也有风管式系统，但其数量比冷/热水机组少得多，VRV系统的数量就更少,冷/热水机组的优势有如下几个方面： （1）冷/热水机组的室外主机实际上就是一个风冷热泵装置，室内末端是风机盘管。而目前

20、我国的风冷热泵技术经过多年的探索和研究，已经基本成熟。而在风机盘管技术上我国目前已经处于世界领先水平。因此我国发展冷/热水机组有技术上的保证。 （2）冷/热水机组不需要占用太多建筑层高，在住宅内布置较为方便，且施工简单，安装费用低。而风管式系统的设置需与建筑结构相配合，占用建筑空间大，且施工不方便。对于 VRV 系统，目前国内在此领域的技术尚不成熟，还存在流量控制问题、管道材质问题、现场焊接问题、管道施工问题等需进一步研究和完善的方面。且 VRV 系统的初投资太高，限制了它的推广。 （3）从舒适性的角度考虑，风管式系统由于调风/调温的问题解决得不好，无法同时满足多个空调房间不同的空调负荷需求。

21、而冷/热水机组则可以很方便地进行各房间的独立控制和调节，同时也能达到节能的目的。从以上的分析可以看出我国家用小型中央空调发展现状。所以本设计采用冷/热水机组实现房间制冷。.2 中国小型中央空调发展前景中国小型中央空调发展前景中国的建筑行业正处于飞速发展的阶段，人们对生活环境的要求也越来越高，而生活环境最主要的就是居住环境，这种需求带动了中国的空调制冷业的发展，特别是在“非典”之后，人们对室内空气品质（IAQ）有了更深刻的认识，室内空气的好坏直接影响到人们的健康，原来使用的空调技术已经不能满足人们的要求，对环境的需求意识已经不是简单的冷热意识，而是趋向于健康化、卫生化的需求。因此

22、采用更先进的空气调节方法提高空气品质满足人们的要求成了当前制冷行业发展的热点和重点之一。另外一方面，从 2001 年至今，电力紧缺的问题一直困扰着我们，电厂的发展又不能盲目的增加发电量，或者增建新的电厂，必须依靠宏观的发展才能不至于发生电力过剩的尴尬局面，而且电厂发电对环境的污染也会随着电厂的增加而增加，在这种情况下，空调作为用电大户，充分利用现有的自然能，如太阳能、地热能、生活垃圾等可利用的能量资源既减轻了当前电力的负担，又增加了空调的环保能力，因此，利用自然资源，保护环境也成了当前各国空调制冷行业的研究方向。当前空调行业的已经在这些方面有了一定的进步，许多节能性空调如变频空调正越多的得到使

23、用，而在中央空调方面，溴化锂双吸收式制冷等保护环境3 / 37 文档可自由编辑打印的制冷剂设备也发展的越来越快。热泵技术的使用既有效利用了自然能源，节省了能量，同时又保护了环境。.3 中国中国小型中央空调的优势小型中央空调的优势小型中央空调一般指可满足各种户型 60600m 带有集中冷热源的空调形式，现被广泛应用多个房间的要求。外国目前普及率已达到 50%以上而我国普及率 1%还不到。从发展趋势上看小型中央空调将成为住宅、办公室空调的主流产品。因此中国市场发展前景非常诱人。由于目前中国仍存在用电紧张现象，因此国人更加关注节能，使数码涡旋压缩技术受到推崇的主要原因就是它节能的技术

24、优势。 我国空调产业一直沿用家用空调和中央空调的分类,家用空调和中央空调的两类生产厂家互不涉足。目前,市场出售的两类空调都有其局限性: 一般家用空调使用于小面积、居室少的环境中,大型建筑则采用中央空调。但是随着社会经济的不断发展与进步,居民居住的面积也越来越大,对室内空气品质的要求也越来越高。例如:一个三居室用户要装三部空调器,需要三个不同的室外空间,原来使用的家用空调特别是分体式空调器的安装就受到限制；虽然有些空调器生产厂家加装了排气扇,但空气流通不畅 ,空气质量差等弊端仍没有从根本上克服。而大型中央空调虽可同时为多用户集中供冷暖,但缺少个性化选择、自由度小,一次性投资较大,只能应用在大型建

25、筑物和高档住宅小区,同时中央空调用于大型建筑特别是出租式建筑时又会遇到收费较困难等问题。为了解决上述两种空调的弊端户式中央空调就应运而生。通过分析得出小型中央空调的以下优点: （1）室内末端装置可采用多种方式安装如:暗藏、半暗藏、明装等方式,适宜配合室内装修,尤其适合高档装修。 （2）户式中央空调系统是小型化的中央空调系统,可满足用户多居室需求,以家庭为单元,可适应用户的个性化需求不受其他用户影响。 （3）由于主机由微电脑控制,在室内可完成全部操作,且操作简便；采用先进的电子控制技术系统可根据实际负荷自动化运行,节约能源及运行费用。 （4）由于小型空调采用了分体式空调室内机与室外机相分离的结构

26、形式,使主机与末端装置相分离,这样就保证了宁静的家居环境；符合空调低噪声的发展趋势。1.4 家用中央空调的分类家用中央空调的分类.1 风管机风管机 一台定频室外机，一台定频室内机，通过风管把冷热风送至每个房间，可方便将室外新风引入；对空气进行加湿等集中处理也较容易，是廉价的机器，设计合理每个房间的噪声仅增加 13 分贝，卧室不必吊顶，每个房间在可高于主温控器设定的温度以上，对温度进行控制；可以有一定比例的能量转移，达到节能及加快空调冷热速度的效果。 室内机局部噪声较大，根据现场不同的安装条件，实测在 4252 分贝之间，对设计及安装要求很专业。 风管式系统顾名思义是以空气作为输

27、送介质，它利用冷水机组集中制取冷量，将新风冷却 / 加热，与回风混合后送入室内。如果没有新风，则只将回风加热 / 冷却。风管式系统的室外即可有多台压缩机和一台风冷冷凝器组成，室内机是由蒸发器和循环风机组成，其台数与压缩机台数相同，形式有多种如天花式，暗藏天花式等。4 / 37 文档可自由编辑打印 工作原理： 制冷原理上与家用柜机相同，都是采用压机和氟利昴制冷，不同的是家用柜机热交换器（蒸发器）在房间内，热空气从进风口吸入后与被热交换器冷却后送出冷风。而风管机的蒸发器是在房间外，蒸发器通过一个风箱冷却空气，再集中把冷风通过风道送往各个房间。 优点 ：相对于其他的家用小型中央空调型式，风管式系统初

28、投资较小。新风系统使得空气质量提高，人体舒适度提高。 缺点 ：1、风管安装要求高，要求保温性能，密封性能良好。如保温，密封不好容易造成，漏水，和冷量的流失，整个机组的耗电量增加。 2、如不做电子控制部分，只要你开房间内任一个风口，整个外机则全速运行。则运行费用较高。 3、如风系统设计不当（风压过小） ，则易产生各房间温度达不到设计要求。回风设计有难度。如设计不当易产生噪音。整体噪声（风噪）偏大。 4、风管穿梭于各个房间，要求吊顶隐蔽，有时可能要破坏过梁。受层高，家庭装潢和吊顶的限制。 5、冷量损耗大，从而导致耗电量加大。 前期投资： 略低 运行费用：中 .2 冷热水机冷热水机

29、定频冷热水机或变频冷热水机，大型中央空调的缩小，冷凝器由水冷变成风冷；用水泵将冷热水送至风机盘管。引入新风、检修孔、吊顶冷凝水排放、噪声指标与多联机相同。但又增加了冷热水管；由于温度差很大，密封问题突出，出现漏水对装潢的破坏较大。另外大型中央空调蒸发器都定时清理和酸洗；家用冷热水机对此还无良策，长期使用冷热交换器的效率将大打折扣。如能与中央水处理系统相结合，可克服上述难点。 单独房间使用空调，其它房间风机盘管有冷热水管流过，也会产生能耗；现较流行采用电磁水阀来关闭水路；除去造价上的因素外；还会使局部水流速过高，产生噪声的问题。冷 /热水机组的输送介质通常为水或者乙二醇溶液。它通过室外主机产生出

30、空调冷/热水,由管路系统输送至室内的各末端装置，在末端装置处冷/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，分散处理个房间负荷的空调系统形式。冷/热水机组的末端装置通常为风机盘管。工作原理：与家用柜机相似，不同的是在房间外，在水箱内蒸发器将水或乙二醇溶液冷却后，通过水管到各个房间，冷水再由房间内的风机盘通过风机与室内的热空气进行冷热交换。冷冻水系统由冷冻泵、补水阀、水箱、防空阀、平衡阀和循环水管线组成。优点： 1、运转噪音低，还您安逸静谧的环境。 2、温控精度高、温度恒定，无忽冷忽热现象，舒适性好。 3、易与室内装潢协调、配合，体现出高雅格调。 4

31、、本机运行费用低，即使只有一个房间使用，因有水温控制开关，停机时间长，不会浪费电能。 缺点： 5 / 37 文档可自由编辑打印 1、 对水系统安装、保温要求较高，须专业队伍操作，以防发生漏水问题。 2、选用水管材质要求高，建议采用 PP-R 管。 3、各房间对水压的要求较高，系统设计要专业。 4、维护麻烦，在北方每年冬天都要放水，第二年春天在加水。 5、制热效果不好。6 / 37 文档可自由编辑打印第第 2 2 节节 建筑信息建筑信息本建筑是郑州市一座 3 层高的别墅，室内的房间多为卧室，房间疏散。2.12.1 建筑概述建筑概述本建筑是一座家用别墅，所在地郑州市，共三层，主要房间有客厅、二楼小

32、客厅、主卧室、客卧、厨房、卫生间等，层高 3.5m，窗高 2m、门高 2.5m。 2.22.2 地理位置地理位置 河南省郑州市东经：34.43 北纬：113.39 海拔：110.4m 年平均温度： 计算参数计算参数.1 建筑平面图建筑平面图图图 2-12-1 建筑平面图建筑平面图.2 室外计算参数室外计算参数 夏季大气压: 1004.50 kPa 夏季室外计算干球温度: 35.6 夏季空调日平均: 30.8 7 / 37 文档可自由编辑打印 夏季计算日较差: 9.2 夏季室外湿球温度: 27.40 夏季室外平均风速: 3.0m/s 2.3.3

33、2.3.3 室内计算参数室内计算参数夏季 温度 26 相对湿度 60% 2.42.4 建筑围护结构信息建筑围护结构信息 外墙：属型的墙体，厚度为 370mm 的砖墙，墙外表面为浅赭色喷浆，内表面为厚 100mm 的泡沫混凝土保温层，木丝板和白灰粉刷加油漆。传热系数为1.5 W/(m2K)。 内墙：属型的墙体，墙体中间层为 240 mm 厚的砖墙，内外各为 20 mm 厚的白灰粉刷，墙体总厚度为 260 mm，传热系数 K=1.5 W/m2K。 外窗：玻璃为双层标准玻璃朔钢窗, 当 n = 8.7 W/m2K，w = 18.6 W/m2K 时,传热系数 K=3.5 W/m2K ，窗内装浅蓝布帘，

34、遮阳系数 Cn = 0.6。 屋面：属型屋面，传热系数K=0.72 W/m2K。 楼板：楼板传热系数K=1.5W/m2K。 照明、设备：照明为暗装荧光灯，散流器设置在顶棚内，荧光灯罩通风孔，功率为25w/m。设备主要为300 w计算机、80w电视机，2000w电磁炉等。 2.52.5 设计依据设计依据本工程空调施工图设计根据甲方提供的委托设计任务书及建筑专业提供的图样，并依据暖通现行国家的有关规范、标准进行设计，具体为：1.采暖通风与空气调节设计规范2.高层民用建筑设计防火规范3.民用建筑建筑设计规范4 建筑给水排水及暖通工程验收规范5.通风与空调工程施工质量验收规范8 / 37 文档可自由编

35、辑打印第第 3 3 节节 负荷计算负荷计算目前国内采用较多的是冷负荷系数法，适用于计算民用和公用建筑物及类似的工业建筑物。3.13.1 负荷计算特点负荷计算特点空调冷负荷计算采用冷负荷系数法，适用于计算民用和公用建筑物及类似的工业建筑物空调工程设计冷负荷。(1）通过维护结构传入室内的热量；(2）透过外窗、天窗进入室内的太阳辐射热量；(3）人体散热量；(4）照明、设备等室内热源的散热量；3 3. .2 2 冷冷负负荷荷系系数数法法公公式式维护结构的冷负荷的计算方法有许多种,目前国内采用较多的是冷负荷系数法。对墙体、外窗、屋顶，得热引起的冷负荷逐时进行计算,而对内墙、楼板、地面得热引起的冷负荷及人

36、体散热和设备散热引起的冷负荷均按稳定传热计算。最后把各项冷负荷计算结果逐时累加,求出冷负荷最大值及发生时间。(1)墙体、屋顶、(2)外窗，传热得热引起的冷负荷计算：冷负荷=传热系数传热面积(冷负荷逐时计算温度+本地修正值)-室内设计温度外窗辐射得热引起的冷负荷计算公式：冷负荷=窗户面积日射得热因子的最大值冷负荷系数窗户有效面积系数窗户内遮阳系数窗玻璃修正系数(3)内墙、楼板等内围护结构稳定传热引起的冷负荷计算公式：冷负荷=传热系数传热面积(夏季空调室外计算平均温度+邻室计算温差-室内计算温度)舒适性空调房间夏季地面冷负荷一般不计算，对于工艺性空调房间：地面冷负荷=传热系数有效传热面积计算温差

37、式中：非保温地面的传热系数一般取 0.47W/(m2)；有效传热面积指距外墙 2.0m 以内的地面面积。计算温差=夏季空调室外计算日平均温度室内设计温度。(4)人体散热引进的冷负荷计算公式：冷负荷=人数群集系数成年男子的全热散热量湿负荷=人数群集系数成年男子的散湿量(5)设备散热冷负荷计算公式：冷负荷=设备功率(W)10009 / 37 文档可自由编辑打印湿负荷=设备散湿量(kg/h)3.33.3 负荷计算负荷计算.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在日射和室外气温综合作用下,外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷可由文献查得计算公式：Qc,=KF(t

38、c,+td)KK-tn 式中: Qc,外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷,W； F外墙和屋面的面积，； K外墙和屋面的传热系数，W/() tn室内计算温度,； td地区修正系数,; ka不同外表面换热系数修正系数 kp不同外表面的颜色系数修正系数： 由文献查得，郑州地区南向的地点修正 td=0.8。818 时的冷负荷计算温度 tc,值，代入外墙计算式即可计算出修正后的外墙瞬时冷负荷计算温度tL,和外墙瞬时冷负荷 Qc,。主卧室南外墙冷负荷如下表表 3-13-1 主卧室主卧室 101101 房间南外墙冷负荷房间南外墙冷负荷时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015

39、:0016:0017:0018:00tL,34.634.233.933.533.232.932.832.933.133.433.9td0.80.8tL,35.43534.734.33433.733.633.733.934.234.7tL,-tn10.4109.79.31.5F(m2) 28.54南外墙QC,(W)433.65 411.75403.54395.23372.66365.86 355.55 361.35371.95386.54 409.6510 / 37 文档可自由编辑打印.2

40、 内墙内墙, ,楼板等室内传热维护结构形成的瞬时冷负荷楼板等室内传热维护结构形成的瞬时冷负荷当空调房间的温度与相邻非空调房间的温度大于3时,要考虑由内维护结构的温差传热对空调房间形成的瞬时冷负荷,由文献查得传热公式计算： Qc,=FK(tl s - tn) W 式中：F内维护结构的传热面积，m； K内维护结构的传热系数，W /( mk) ； tn 夏季空调房间室内设计温度,； tl s 相邻非空调房间的平均计算温度, 。 tl s按下式计算 tl s = t + tl s 式中：t 夏季空调房间室外计算日平均温度,； tl s 相邻非空调房间的平均计算温度与夏季空调房间室外计算日平均温度的差值

41、,当相邻散热量很少(如走廊)时,tl s取3 ,当相邻散热量在23116 W /m2时,tl s取5 所以内墙及楼板冷负荷计算：内墙及楼板冷负荷的计算公式为：Q=KF（tlstn) 式中：tls=twp+tls tls相邻非空调房间的平均计算温度； twp夏季空调室外计算日平均温度； tls相邻非空调房间的平均计算温度与夏季空调室外计算日平均温度的差值。 由文献查得 tls=.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 在室内外温差的作用下,玻璃窗瞬变热形成的冷负荷由文献查得下式计算： Qc,=FK(tl tn) W 式中：F外玻璃窗面积,m； K玻璃的传热

42、系数,W /( mk) ； tl玻璃窗的冷负荷温度逐时值,； tn室内设计温度, 。不同地点对t1按下式修正：tl=tl+ td 式中：t d地区修正系数, 所以外窗传热温差引起的冷负荷：玻璃窗由温差引起的冷负荷计算公为： Qc,=KF(tc,-tn)其中： tc,=(tc,+td)K 由朔钢窗的传热系数为 3.5W/（m2） ，由文献7查得表 38 查得双层塑钢窗框的传热系数修正值为 1.0，则有： K=3.5W/（m2）由文献查得，w=18.6W/（m2）时，外表面传热系数修正值 K=1.0。由文献查得郑州地区玻璃窗冷负荷的地点修正 td=2。由文献可得 818 时玻璃窗的逐时冷负荷计算温

43、度 tc,和传热得热引起的冷负荷 Qc,。表表 3-23-2 南外窗传热温差引起的冷负荷南外窗传热温差引起的冷负荷南外时间8:009:0010:011:012:013:014:015:016:017:018:011 / 37 文档可自由编辑打印000000000tL,26.927.92929.930.831.531.932.232.23231.6td2tL,28.929.93131.932.833.533.934.234.23433.6tL,-tn3.94.998.63.5窗F13.64QC,(W)160.34 201.45 245.78283.48322

44、.93247.28 355.88377.57373.39 366、72348.3.4 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 透过玻璃窗进入室内的日射得热形成的逐时冷负荷由文献查得下式计算： Qc,=FCZD j.max CLQ W 式中：F玻璃窗的净面积,是窗口面积乘以有效面积系数Ca， 本设计双层钢窗Ca=0.75； CZ玻璃窗的综合遮挡系数CZ= CsCn ； 其中，Cs 玻璃窗的遮挡系数,6mm 厚吸热玻璃 Cs =0.87； Cn 窗内遮阳设施的遮阳系数,中间色活动百叶帘 Cn =0.6； D j.max日射得热因数的最大值,W/m CLQ

45、 冷负荷系数 所以南外窗日射得热引起的冷负荷：玻璃窗由日射得热引起的冷负荷计算公式为：Qf,=FCSCnDj,maxCL 其中： Qf.透过玻璃窗的日射得热引起的逐时冷负荷（W） ； Dj,max不同纬度带各朝向七月份日射得热因素的最大值； CS窗玻璃的遮阳系数； CL冷负荷系数。以北纬 27030为界，分为北区和南区； Cn窗内遮阳系数。 采用 6厚的玻璃，由文献查表查得双层钢窗的面积系数为 Ca=0.75。 由文献查得玻璃窗的遮阳系数 Cn=0.6。 由郑州地区纬度 34043，由文献查得得各方向日射得热因素最大值 Dj,max 由于属于北区，则可由文献查取北区有内遮阳的玻璃窗逐时冷负荷系

46、数 CL，代入公式计算出 Qf，表表 3-33-3 南外窗逐时冷负荷南外窗逐时冷负荷 时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00CL0.210.280.390.490.540.650.60.420.360.320.27南外窗F9.612 / 37 文档可自由编辑打印CS0.78Cn0.6Dj,max251Qf,(W)211.32 285.73 390.67492.95541.59651.49 603.31423.81 367.63321.34276.4.5 照明散热形成的冷负荷照明散热形成的冷负荷根据照明灯具

47、的类型和安装方式的不同，其冷负荷计算式由文献7查得分别为：白炽灯：LQ=1000NCLQ W 荧光灯：LQ=1000n1n2 NCLQ W 式中：LQ灯具散热形成的冷负荷，W； N照明灯具所需功率，kW； 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n11.2；当暗装荧光灯镇流器装设在顶棚内时，可取n11.0；本设计取n11.0； n2灯罩隔热系数，当荧光灯上部穿有小孔（下部为玻璃板） ，可利用自然通风散热与顶棚内时，取n20.50.8；而荧光灯罩无通风孔时,取n20.60.8；本设计取n20.6； CLQ照明散热冷负荷系数。（1）荧光灯引起的得热热量计算 主卧房间荧光灯的

48、总功率为： F=（1.5+4.6）（4.3+3.6）+0.53.6+20.6=57.3W P=25W/53.9=1347.5 荧光灯采用明装时 n1=1.2,无通风孔时 n2=0.6 则有： Q=n1n2 P=13=907.2W（2）照明得热引起的逐时冷负荷照明得热引起的逐时冷负荷的计算公式为： Q=QCL由文献查得 照明冷负荷系数 CL ，代入公式计算出 Q。表表 3-43-4 照明引起的冷负荷照明引起的冷负荷时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00CL0.630.90.910.930.930.940.

49、950.950.950.950.96Q966.4513 / 37 文档可自由编辑打印Q(W)613.3 869.2 879.5899.5 899.5908.5916.4916.4 916.4 916.4 923.4 .6 人体散热形成的冷负荷人体散热形成的冷负荷人体散热引起的冷负荷计算式为：QqsnnCLQ +qlnn W 式中： Q人体散热形成的冷负荷，W； qs不同室温和劳动性质成年男子显热散热量，W n室内全部人数； n群集系数 CLQ人体显然散热冷负荷系数，人体显然散热冷负荷系数 所以人体散热引起的冷负荷：人体散热引起的冷负荷的计算公式为： Q=QSCL+Qr 其中：

50、QS=n1n2qs Qr=n1n2qr QS人体或设备显热散热量； Qr人体或设备的潜热散热量； n1室内人数； n2群集系数。 别墅属于极轻劳动，由文献7查得表 314，当室温为 25时，成年男子散发的显热和潜热分别为： qs=65W/人 qr=69W/人 由文献查得取群集系数 n2=0.93,且已知共有 5 人，则有：QS=50.9365=302.25Qr=50.9369=320.85 由文献查得人体散热冷负荷系数 CL的逐时值，将各项值代入人体散热逐时冷负荷计算公式计算出 Q。.7 门引起的冷负荷门引起的冷负荷门安装在大厅与临室之间，两个房间内通过逐时冷负荷变化不大， Q

51、=KF（tlstn) K=3.5W/（） F=1.52.5=3.75夏季空调节日平均温度为30.8 tls=twp+tls =33.8 Q=KF（tlstn)=115.5W表表 3-53-5 人体散热引起的热负荷人体散热引起的热负荷时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00CL0.060.530.620.690.740.770.80.830.850.870.89QS305.67Qr323.6714 / 37 文档可自由编辑打印Q(W)341.4 484.5 513.5 533.6 548.6 557.3 567.8 578.4

52、 581.5 587.8 593.7 3.43.4 负荷汇总负荷汇总 表表 3-63-6 一层主卧室冷负荷一层主卧室冷负荷时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00外墙(W)966.5 947.86 923.58 895.67 883.67 876.35 885.65907.65 938.65 969.51 1009.3 外窗传热(W)143.66188.35229.65263.57296.38325.67339.24355.68357.24347.52333.24外窗日射(W)195.35268.19379.64477.49

53、526.57 643.28 587.54 407.68349.35 313.24 261.24 内墙(W) 239.66门(W) 103.34照明(W)603.58867.58 876.39894.76 862.65905.62 917.25917.35 917.65917.35 927.65人体(W)328.75477.64497.58517.39 542.62548.54557.38567.25576.24 579.65581.27 设备(W)38.4房间负荷2614.35W 3076.36W3247.52W 3397.65W 3479.52W 3625.95W3623.58W 3487.

54、65W 3463.25W 3455.31W 3439.52W 表表 3-73-7 建筑冷负荷汇总建筑冷负荷汇总一层房间101102103104105106107108109110111112时间131718181817181819181718最大负荷(单位W)3625.952975.653217.251634.523458.252658.252926.351634.523592.522876.653147.251834.5215 / 37 文档可自由编辑打印二层房间201202203204205206207208209210211212时间131718181817181819181718最大负

55、荷(单位W)3314.562654.353001.271126.563103.282235.682524.26997.353014.252384.972856.471058.94三层房间301302303304305306307308309310311312时间131718181817181819181718最大负荷(单位W)3735.593094.763217.251868.913574.252843.753102.571864.283679.332947.393325.942093.35由以上表格数据可以计算出该三层别墅建筑最大总冷负荷为 96.6kW16 / 37 文档可自由编辑打印第第

56、 4 4 节节 空调系统方案的确定空调系统方案的确定4.14.1 空调系统设计的基本原则空调系统设计的基本原则(1)选择空气调节系统时，应根据建筑物的用途、规模、使用特点、符合变化情况与参数要求、所在地区气象条件与能源状况等，通过技术经济比较确定；当各空气调节区热湿负荷变化情况相似，宜采用集中控制，各空气调节区温湿度波动不超过允许范围时，可集中设置共用的全空气定风量空气调节系统。需分别控制各空气调节区室内参数时，宜采用变风量或风机盘管空气调节系统，不宜采用末端再热的全空气定风量空气调节系统；(2)选择的空调系统应能保证室内要求的参数，即在设计条件下和运行条件下均能保证达到室内温度、相对湿度、净

57、化等要求。(3)综合考虑初投资和运行费用，系统应经济合理；(4)尽量减少一个系统内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，便于施工、管理和测试。(6)各房间或区的设计参数值和热湿比相接近污染物相同，可以划分成一个全空气系统。对于定风量单风道系统，还要求工作时间一致，负荷变化规律基本相同。4.24.2 空调系统方案的比较空调系统方案的比较全空气系统全空气系统一般选用组合式空调器进行空气处理，室内负荷全部由处理过的空气来负担，系统处理空气量大，所担负的空调面积也较大。因此适用于建筑空间较高，面积较大，人员较多的房间，以及房间温度和湿度要求较高，噪声要求较严格的空调系统。全空气系统

58、的主要优点为：（1)使用寿命长,（2)可以根据室外气象参数的变化和室内负荷变化实现全年多工况解能运行调节,（3)充分利用室外新风,减少与避免冷、热抵消,减少冷冻机的运行时间。17 / 37 文档可自由编辑打印（4)可以严格地控制室内温度和室内相对湿度。（5)可以有效地采取消省和隔振措施,便于管理和维修。其主要缺点为：（1)空气比热、密度小,需空气量多,风道断面积大,输送耗能大。（2)空调设备需集中布置在机房,机房面积较大,层高较高。（3)除制冷及锅炉设备外空气处理机组和风管造价均较高。（4)送回风管系统复杂,布置困难。（5)支风管和风口较多时不易均衡调节风量,风道要求保温,影响造价。（6)全空

59、气空调系统一个系统不宜供多个房间的空调。因为回风系统可能造成房间之间空气交叉污染，另外调节也比较困难。（7)设备与风管的安装工作量大,周期长。风机盘管加新风系统风机盘管加新风系统是目前应用广泛的一种空调系统，它由风机盘管来承担全部室内负荷，单独设新风机组，向室内补充所需新风。因此，在空调房间较多，面积较小，各房间要求单独调节，且建筑层高较高，房间温湿度要求不严格的房间，宜采用风机盘管家新风系统。风机盘管加新风系统的主要优点有：(1)布置灵活，可以和集中处理的新风系统联合使用，也可以单独使用(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,节省运行费用，灵活性大，节能效果好

60、(3)与集中式空调相比不需回风管道，节约建筑空间(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，机房面积小(6)使用季节长(7)各房间之间不会互相污染其缺点为：(1)对机组制作要求高，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)分散布置敷设各中管线较麻烦，维修管理不方便(4)水系统复杂，易漏水(5)过滤性能差由于本系统采用风机盘管加新风系统供给室内新风，即把新风处理到室内状态的等焓线，不承担室内冷负荷方案。这种方案既提高了该系统的调节和运转的灵活性，且进入风机盘管的供水温度可适当提高，水管结露现象可以得到改善。每层设一个新风机组，将新风