空调课程设计说明书

石家庄铁道大学课程设计石家庄铁道大学课程设计空气调节课程设计2014级机械工程分院（系）专业建筑环境与能源应用工程学号20140939学生姓名赵梦娇指导教师李亚宁完成日期2017年7月8日目录TOC\o"1-3"\h\u8884第一章工程概况及主要参数 3266261.1工程设计标题 3188561.2工程概况 3118261.3基本设计参数 3188361.3.1地理位置 3112931.3.2室外计算参数 3305631.3.3室内计算参数 4189741.3.4围护结构参数 419644第二章空调设计任务书 519240空气调节课程设计任务书 56401第三章建筑负荷计算 7783.1以六楼客房3为典型房间进行手动负荷计算 749403.1.1北外墙瞬时变热引起的冷负荷 734033.1.2北外窗引起的冷负荷 875083.1.3外窗辐射冷负荷 9282513.1.4人体内热湿源冷负荷 9180043.1.5荧光灯散热形成的冷负荷 10127843.1.6设备散热形成的冷负荷 11221343.1.7新风冷负荷 11115293.1.8人体散失量形成的潜热冷负荷 12118553.2六层每个房间的冷负荷总和 1226415第四章空调系统设计及设备选型 14254484.1空调系统形式的选择 1490594.2风机盘管加新风系统型号设备的选型 1425414.2.1风机盘管的选型 14218974.2.2风机盘管的布置要求 15238014.3新风机组的选择 1641104.3.1新风机组的选择原则 16169184.3.2新风机组的选型 1650824.4水力计算 16189214.4.1水力计算的方法 16155754.4.2风管的水力计算结果 1779794.4.3水管路的水力计算 206025第五章课程设计总结 25第一章工程概况及主要参数1.1工程设计标题北京市某宾馆舒适性空调设计1.2工程概况本设计目标建筑位于北京市，建筑地下一层地上十三层。该建筑总高度62m,总宽度47.17m，总建筑面积12171.8㎡。设计计算第六层。1.3基本设计参数[1]1.3.1地理位置城市：北京市经度：116.47度纬度：39.80度位于寒冷地区1.3.2室外计算参数夏季空调室外干球温度33.6℃夏季空调室外湿球温度26.30℃夏季空调室外日平均温度29.10℃大气压力99987.00Pa1.3.3室内计算参数（1）夏季室内计算温度25℃（2）夏季室内计算相对湿度60%1.3.4围护结构参数参数围护结构夏季传热系数(W/(㎡·K))围护结构延迟(h)围护结构衰减外墙粘土多孔砖、空心砖墙240(挤塑聚苯板)0.8210.70.15外窗单层塑钢窗4.70.31外墙混凝土加气混凝土280(087001)0.7110.70.31内墙加气混凝土板(008001)1.374.90.73内门双层金属门板,中间填充15～18厚玻璃棉板2.520.41第二章空调设计任务书空气调节课程设计任务书一．题目：某宾馆舒适性空调设计二．建筑资料：见平面图三．宾馆使用要求：1.冬夏过渡季室内空气要求符合我国有关设计规范技术措施要求。（本设计可不做冬季工况）2.空调系统必须提供足够的新鲜空气量。四．水暖电气方面资料：室内采光采用荧光灯，5W/M2。室内设备发热为15W/M2。除人体散湿外，无其他湿源。各房间人员数量见建筑平面图。楼内提供冷冻水源（7℃~12℃）、三相380V交流电源和管井。五．设计内容：1.确定室内、外计算参数；⑴:查阅有关手册确定夏季室内外计算温度、湿度⑵:确定房间新风量2.计算房间的冷负荷；：围护结构冷负荷：人员、照明、设备冷负荷：新风冷负荷3.确定空调方案；选用风机盘管加独立新风系统4.选择风机盘管、新风机型号，布置设备；5.进行新风系统或冷冻水系统水力计算，确定风管或冷冻水、凝结水水管管径；6.绘制空调系统平面图、水管路平面布置图、系统图；7.编制设计计算说明书⑴：内容包括：封面；目录；设计任务书；设计参数的选择及设计计算的依据、计算过程及计算结果；方案的比较及最终确定的方案优、缺点说明；以及参考书目、参考资料等。⑵：书写字体要求认真、整洁，用纸要统一。六：进度安排：熟悉设计任务、收集有关资料0.5天空调负荷计算1天设计方案选择1天水、风系统水力计算1天绘制施工图4天编制说明书及修改设计2.5天第三章建筑负荷计算3.1以六楼客房3为典型房间进行手动负荷计算房间名称面积（㎡）照明功率（W/㎡）设备功率（W/㎡）房间人数人均新风量（m³/h）夏季空调设计温度（℃）夏季相对湿度（%）客房331.78515254.42560房间的冷负荷由四部分组成分别为外围护结构的冷负荷、照明及设备的负荷、人体的内热湿源冷负荷。用谐波法进行示例的计算。3.1.1北外墙瞬时变热引起的冷负荷[1]其中，——计算时间（h）；Z——围护结构表面受到周期为24h谐性温度怕、波作用，温度波传到内表面的时间延迟（h）；-z——温度波作用时间，即温度波作用于维护结构外侧的时间i（h）；K——维护结构表面传热系数，（W/㎡℃）；F——围护结构计算面积，（㎡）；——作用时刻下，冷负荷计算温度，简称冷负荷温度（℃）；——室内计算温度（℃）。根据实用供热空调设计手册查得，衰减系数0.15，延迟时间10.7h。当外墙的衰减系数小于0.2时，可近似使用平均冷负荷（W）代替各计算时刻的冷负荷。3.1.2北外窗引起的冷负荷北外窗瞬变传热得热冷负荷计算公式为：式中——计算时刻下的冷负荷温度（℃）——地点修正系数，取0K——窗玻璃的传热系数（W/㎡℃)，取4.7——窗框修正系数，取0.7789101112131415161718192234567777776K/(W/㎡℃)4.7F/㎡3.42Q/W222233455667787878787878673.1.3外窗辐射冷负荷外窗无任何遮阳设施的辐射负荷式中——窗的构造修正系数，取——地点修正系数，取——计算时刻下，透过无遮阳设施窗玻璃太阳辐射的冷负荷强度，W/㎡789101112131415161718195256698090981031061051009410740.8F/㎡3.42Q/W142153188218246268281290287273257272023.1.4人体内热湿源冷负荷客房3的人数为2人，根据规范查得群集系数为0.93。计算时刻人体潜热负荷计算公式：式中，——群集系数；n——计算时刻空调区总人数；——每个成年男子每小时的显热散热量；T——人员进入空调区时刻，（h）;——从人员进入空调区的时刻算起到计算时刻的持续时间，（h）;789101112131415161718190.980.980.980.510.090.070.060.050.040.04660.93n212012012062.628.218.413.5.5荧光灯散热形成的冷负荷镇流器设在空调区之内的荧光灯形成的冷负荷：式中，——同时实用系数，取0.6；N——灯具的安装功率，（W）；——计算时刻，（h）；T——开灯时刻，（h）；——从开灯时刻算起计算时刻的持续时间，（h）；789101112131415161718190.950.610.40.320.20.430.640.6N5109704637312522181513114973——时刻灯具散热的冷负荷系数；3.1.6设备散热形成的冷负荷式中，——热源的显热散热量，取476.7w；——时间设备的冷负荷系数；7891011121314151617181940.090.070.060.050.040.040.040.030.790.890.91574842332924191919143774244343.1.7新风冷负荷式中，G——新风量，取130.632——室外新风焓值，w/h——室内设计焓值w/h3.1.8人体散失量形成的潜热冷负荷式中，——群集系数，取0.93——计算时刻空调区内的总人数——一名成年男子小时潜热散热量，取68w由此整个房间的计算最大冷负荷为1842.86w，出现最大冷负荷时刻为下午19:00与鸿业的客房的1688w之间的差值小于10%，证明软件计算无误。3.2六层每个房间的冷负荷总和房间房间面积夏季总冷负荷(含新风/全热)夏季室内冷负荷(全热)夏季总湿负荷(含新风)夏季室内湿负荷夏季新风量夏季新风冷负荷夏季总冷负荷建筑指标(含新风)夏季总冷负荷建筑指标(含新风)㎡WWKg/hKg/hM³WW/㎡W/㎡客房131.7816457460.9360.095108.990051.80.029客房2-631.7816697690.9360.095108.990052.50.029客房742778468840.9360.095108.9900185.30.022客房9-11、1634.75295620560.9360.095108.990085.10.0277客房13、1431.78443335330.9360.095108.9900105.50.022客房8、1534.75254316430.9360.095108.990062.50.027客房1234.7514365360.9360.095108.990045.20.029客房1734.75337624760.9360.095108.990097.10.027豪华客房63.5725916651.9320.133233192640.80.03值班室19.58424400.5080.13348.640243.20.026走廊及前室152.337133713000024.40第四章空调系统设计及设备选型4.1空调系统形式的选择本建筑为宾馆，多为客房，小房间数量占大多数，每个房间的使用情况不同所以为了每个房间能单独控制采用风机盘管加新风系统进行送风。4.2风机盘管加新风系统型号设备的选型4.2.1风机盘管的选型根剧每个房间的冷量来进行风机盘管的选择，尽量选择类型相同的设备对冷量大的房间，可以布置多个设备来提供冷量，最后用风量来校核。通过鸿业软件得负荷最大的方间的冷负荷为6883.64w，其次为2952.96w，由于两者相差较大，故采用在负荷最大的房间布置两个风机盘管的方案。由此选用FP-68型风机盘管，单台制冷量为4000w，额定风量为577m³/h，水阻力为16kpa。[2]房间冷负荷（w）型号压降（kpa）水量（L/min）实际冷负荷（w）客房1745.55FP-68WA16124000客房2-6768.76FP-68WA16124000客房76883.64FP-68WA16124000客房9-11、162055.76FP-68WA16124000客房13、142952.96FP-68WA16124000客房8、152365.78FP-68WA16124000客房122242.94FP-68WA16124000客房172475.9FP-68WA16124000豪华客房1198.95FP-68WA16124000值班室587.76FP-68WA16124000走廊及前室3176.86FP-68WA161240004.2.2风机盘管的布置要求风机盘管安装采用吊顶卧式暗装，空调的风管尽量布置于上方，减少对其它管道的影响。风机盘管供回水系统采用双水管系统布置，其布置的安全距离一定要好好考虑以免影响安全运行，留有充分的空隙也让后面的维护操作更加方便。在水系统的水平管段和风机盘管的最高点应设有排气阀。4.3新风机组的选择4.3.1新风机组的选择原则根据该层的风量来选择，然后再根据冷量来校核。4.3.2新风机组的选型利用鸿业软件算出该层的总的新风量为2132.22m³/h，新风冷负荷为17kw。故采用下面型号的新风机组。品牌型号风量（m³）冷量（kw）水流（L/min）水阻（kpa）长度（mm）宽度（mm）高度（mm）美的MKSII-030D300017.11218101013005554.4水力计算4.4.1水力计算的方法1.压损平均法：其前提是单位长度的风管有相同的摩擦压力的损失，将总的压力按干管长度平均分配给每一管段，再根据每一管段的风量和分配到的作用压力，确定风管的尺寸。2.假定流速法：风管内空气流速被用作控制指标，根据风管的风量和选定的流速，确定下来风管的断面尺寸，然后对压力损失进行计算，再按各环路的压力损失进行调整，使其达到平衡。3.静压复的法：原理是根据在某一断面上流体的全压为一个不变定值，动压减少的数量变为静压增加的那一部分。在忽略摩擦阻力及局部阻力的前提下，动压和静压相互转化。其中一个的减少量等于另一个的增加量。4.我采用假定流速法进行风管的水力计算，将干管的流速控制在5m/s以下，将支管的流速控制在3m/s以下，通过改变管子的宽与高来控制流速达到要求。风管的高度最好不要超过250mm，为了施工安装方便将干管的标高都设置为250mm，通过改变管子的宽度来控制流速。故在风管的绘制之前要先进行管段的水力计算。4.4.2风管的水力计算结果风管各管段的水力计算结果如下表：风管水力计算表序号风量(m3/h)宽/直径(mm)高(mm)管长(m)v(m/s)R(Pa/m)ΔPy(Pa)ζ动压(Pa)ΔPj(Pa)总阻力(Pa)130008002501.3024.1670.5420.7050.0410.3980.4161.12122853.1948002500.4283.9630.4940.2110.049.4050.3760.58732706.3388002502.4263.7590.4481.0860.048.4620.3381.42442559.5828002501.0723.5550.4040.4330.047.5690.3030.73552412.7768002500.163.3510.3620.0580.046.7250.2690.32762265.978002503.1673.1470.3221.0210.045.9320.2371.25872265.976302501.0713.9960.5410.580.139.5651.2431.82382119.1646302500.373.7380.4780.1770.048.3660.3350.51291972.3586302500.9773.4790.4190.4090.047.2470.290.699101825.5526302500.1543.220.3630.0560.046.2080.2480.304111678.7466302506.8152.9610.3112.120.085.250.422.54121385.1346302500.8152.4430.2190.1780.043.5740.1430.321131238.3286302500.4292.1840.1780.0760.042.8570.1140.191141091.5526302503.0521.9250.1420.4320.042.220.0890.521151091.5524002501.4283.0320.3920.5590.135.5060.7161.27516944.7164002500.1822.6240.30.0550.044.1240.1650.2217797.9114002501.0672.2160.2210.2360.042.9420.1180.35318651.1044002503.8681.8090.1530.590.041.9590.0780.66919564.5584002502.7141.5680.1180.320.041.4730.0590.37920417.7524002501.2231.160.0690.0840.040.8060.0320.11621270.9464002501.9410.7530.0320.0620.040.3390.0140.07522270.9461601605.3512.940.8364.4721.485.1767.66112.13323146.8061201205.8842.8321.1226.5993.814.80318.29924.89924146.8061201201.6942.8321.1221.95.034.80324.15926.05925146.8061201202.7052.8321.1223.0344.034.80319.35622.3926146.8061201202.7292.8321.1223.0614.034.80319.35622.41727146.8061201202.7112.8321.1223.0414.034.80319.35622.39728146.8061201202.8152.8321.1223.1573.534.80316.95520.11229146.8061201202.1942.8321.1222.4613.234.80315.51417.97430146.8061201202.8142.8321.1223.1563.034.80314.55317.70931146.8061201202.7382.8321.1223.0712.534.80312.15217.62432146.8061201202.812.8321.1223.1522.534.80312.15215.30333146.8061201202.82.8321.1223.142.534.80312.15215.29234146.8061201202.8132.8321.1223.1552.534.80312.15215.30735146.8061201203.1112.8321.1223.4892.734.80313.11216.0136146.8061201202.912.8321.1223.2642.034.8039.7513.01437146.8061201202.9252.8321.1223.2812.034.8039.7513.03138146.8061201202.9112.8321.1223.2652.034.8039.7513.01539146.8061201202.9332.8321.1223.292.034.8039.7513.0440146.8061201202.9112.8321.1223.2652.034.8039.7513.01541146.8061201204.1672.8321.1224.6741.734.8038.30912.983总计37173.46396.58777.37241.59207.361201.222278.594风管的各管段编号如图所示：环路计算结果如下表：环路总阻力最不利环路并联环路不平衡率2227.58312.98312.2080.0596934452326.0227.23724.8990.0858391162427.76726.6526.0590.022176362525.52225.22622.390.112423692626.28424.49122.4170.084684172726.59124.16422.3970.073125312827.38721.08320.1120.0460560642925.76120.57117.9740.1262456863023.06319.87217.7090.1088466183126.41419.56817.6240.0993458713226.63317.02815.3030.1013037353326.62217.02815.2920.101949733426.95816.70715.3070.0837972113527.85216.51616.010.0306369583626.65214.75113.0140.1177547283727.91114.513.0310.1013103453827.22614.14713.0150.0800169653927.9213.47813.040.0324974034028.27413.09913.0150.0064127034128.358注：上表中环路编号以每个环路的设备所在之路的管段编号为依据，加粗字体的为最不利环路，故最不利环路为41环路。4.4.3水管路的水力计算各管段的水力计算结果如下表所示：序号负荷(kW)流量(m3/h)公称直径管长(m)v(m/s)R(Pa/m)ΔPy(Pa)ζ动压(Pa)ΔPj(Pa)总阻力(Pa)187.90415.12803.3150.825116.701386.8641.5340.419510.629897.493283.71814.4801.4670.786106.306155.9410.1308.7730.877186.818379.53213.68802.8090.74796.389270.7580.1278.66527.867298.624475.34712.96803.5220.70786.951306.2410.1250.10425.01331.252571.16112.24800.50.66877.99138.9960.1223.08722.30961.304666.97511.52703.7280.881164.194612.1150.1388.11838.812650.927762.78910.8700.50.826145.10672.5530.1341.11934.112106.665858.60310.08703.5310.771127.183449.0820.1297.15329.715478.797954.4179.36700.50.716110.42455.2120.1256.21825.62280.8341050.2318.64703.2780.66194.831310.8560.1218.31621.832332.6881146.0457.92700.50.60680.40540.2020.1183.44618.34558.5471241.8597.2503.5220.907238.979841.6860.1410.82441.082882.7681337.6736.48500.50.816195.32697.6630.1332.76733.277130.941433.4875.76503.2780.725156.018511.4260.1262.92726.293537.7191529.3015.04500.50.635121.0660.530.1201.30420.1380.661625.1164.32503.5310.54490.458319.4070.1147.89714.79334.1971720.933.6404.0090.757236.544948.3030.1286.7928.679976.9821816.7442.88320.2690.797311.79783.8730.1317.52331.752115.6261912.5582.16324.0810.598180.557736.8530.1178.60717.861754.713208.3721.44250.7570.699351.259265.9030.1243.98524.399290.302214.1860.72209.0930.564322.3522931.144119.73158.97319033.83421964.9782287.90415.128045.6950.825116.7015332.6552.4340.419817.0066149.6612383.71814.4801.0510.786106.306111.7280.1308.7730.877142.6052479.53213.68801.0510.74796.389101.3050.1278.66527.867129.1722575.34712.96803.7850.70786.951326.1090.1250.10425.01354.122671.16112.24700.5690.936184.446104.950.1438.14843.815148.7642766.97511.52704.0090.881164.194658.2540.1388.11838.812697.0662862.78910.8700.50.826145.10672.5530.1341.11934.112106.6652958.60310.08703.2310.771127.183410.9270.1297.15329.715440.6423054.4179.36703.5780.716110.424395.0970.1256.21825.622420.7193150.2318.64700.50.66194.83147.4160.1218.31621.83269.2473246.0457.92703.3210.60680.405267.0240.1183.44618.345285.3693341.8597.2500.50.907238.979119.490.1410.82441.082160.5723437.6736.48503.5780.816195.326698.8760.1332.76733.277732.1523533.4875.76500.50.725156.01878.0090.1262.92726.293104.3023629.3015.04503.240.635121.06392.2340.1201.30420.13412.3643725.1164.32400.50.909335.162167.5810.1412.97741.298208.8793820.933.6403.7580.757236.544888.9310.1286.7928.679917.613916.7442.88320.50.797311.797155.8980.1317.52331.752187.6514012.5582.16323.2220.598180.557581.7540.1178.60717.861599.615418.3721.44252.8090.699351.259986.6880.1243.98524.3991011.086424.1860.72206.9210.564322.3522230.996119.73158.97319033.83421264.83434.1860.72206.8840.564322.3522219.069119.23158.97318954.34721173.416444.1860.72205.2120.564322.3521680.097119.23158.97318954.34720634.444454.1860.72208.1320.564322.3522621.364119.23158.97318954.34721575.711464.1860.72206.2360.564322.3522010.185119.23158.97318954.34720964.532474.1860.72206.2360.564322.3522010.185119.23158.97318954.34720964.532484.1860.72208.1320.564322.3522621.364119.23158.97318954.34721575.711494.1860.72208.1320.564322.3522621.364119.23158.97318954.34721575.711504.1860.72206.2360.564322.3522010.185119.23158.97318954.34720964.532514.1860.72206.2360.564322.3522010.185119.23158.97318954.34720964.532524.1860.72208.1320.564322.3522621.364119.23158.97318954.34721575.711534.1860.72208.1320.564322.3522621.364119.23158.97318954.34721575.711544.1860.72206.2360.564322.3522010.185119.23158.97318954.34720964.532554.1860.72206.230.564322.3522008.251119.23158.97318954.34720962.598