毕业设计-暖通空调水系统

昆山厚声光电A栋暖通空调设计摘要本次毕业设计的内容是昆山厚声光电A栋暖通空调设计。昆山厚声光电位于江苏省苏州市，地上四层，总建筑面积18000平方米。整栋大楼主要以办公和生产产间为一体的大楼。该工程空调系统为舒适性空调系统，本设计主要是针对不同的功能房进行空调设计，为室内工作人员提供舒适的工作环境。关键词空调系统、通风舒适、冷负荷、水力计算AbstractThecontentofthisgraduationdesignistheprojectofKunshanHoushengPhoto-electricityCo.Ltd.inbuildingA.KunshanHoushengPhoto-electricityCo.Ltd.islocatedinSuzhou,Jiangsuprovince.Therearefourfloorsonthegroundandthetotalconstructionareais18,000squaremeters.Thewholebuildingismainlyusedforofficeandproduction.It’sairconditioningsystemofthisprojectiscomfortableandthisdesignismainlyaimedatdifferentfunctionalroomandprovidingeaseworkingenvironmentforindoorstaff.Inallusiontothecharacteristicsofthisproject,mydesigncalculatedfromthewholebuilding’sairconditioningcoolingloadandfromtheperspectiveofthereasonabledesign,Ichoseappropriateairconditioningsystem.Mydesigningmainlyincludingthecalculationofcoolingloadandmoistureload,thechoiceofcoldsourceandairterminalhandlingequipment,thedesigning,arrangement,hydrauliccomputationanddiameterselectionofwatersystem,andsoon.Accordingtothisproject,weusetheoreticalknowledgetosolvetheproblemandtheaimofitistoimprovetheabilityofinnovateandsolvingthepracticalproblems.Key

words:air

conditioning

system;comfortable

ventilation;cooling

load;

hydraulic

computation目录TOC\o"1-3"\h\u5104一、引言314875二、工程概况353001、工程概述3288742、建筑物的相关资料3244113、设计依据4306844、主要设计内容4316575、设计计算参数423173三、空调冷热源方案确实定518582四、空调系统方案确实定5169334.1车间、办公综合楼空调特点579754.2方案比拟6113324.3方案确实定821745五、空调冷负荷的计算8300965.1冷负荷构成及计算原理8255195.2湿负荷人体散湿量1124505.3根据指标估算法1226263六、相关设备的选型与计算13177136.1冷热源机组的选型计算13254276.2风机盘管的选型计算14190166.3水泵的选型计算17173546.4膨胀水箱的选型计算1813517七、相关系统管径的选取与计算19202507.1水系统管径的选取与计算19262107.2风系统管径的选取与计算229072八、节能设计24840九、设计系统图2532678总结2721515致谢2825295参考文献296493附录：设计图纸〔见后页〕30一、引言暖通空调技术是控制建筑热湿环境、室内空气品质及系统本身产生的噪音的技术。在各类建筑物中，大量采用先进设备和相应配套设备而成的暖通空调系统已成为现代化建筑技术的重要标志之一，是现代建筑创造舒适高效的工作和生活环境所不可缺少的重要根底设施。对这些设备的设计、安装和运行管理不仅直接关系到业主和用户的根本利益，而且也关系到对部环境的保护。由此可见，暖通空调系统在现代建筑中是极其重要的，尤其在现代智能建筑中，暖通空调系统是不可少的组成局部。工程概况工程概述本建筑是一幢四层高的大楼，地处江苏省苏州昆山市。苏州昆山处我国长江下游地区，属北亚热带季风气候区，四季清楚，夏热冬冷，春秋短暂，雨量集中，历年平均气温16℃，主导风向夏季为西南风，冬季为东北风。本建筑的属性为办公以及生产，总建筑面积约为18000平方米，其中暖通空调设计面积为8129平面米，根据业主要求，设计区域为2-4层。2、建筑物的相关资料2.1外装饰：外墙面采用浅色瓷质外墙面砖饰面，一层沿街柱面粘花岗岩。2.2楼地面：a：楼梯间及梯段采用美术水磨石面层。b：卫生间、厨房〔含粗加工〕采用防滑地砖面层。c：其余房间走道、电梯厅均采用铜质砖面层，3.1内墙面a、楼梯间采用中级灰砂浆抹灰，白色乳胶漆饰面。b、电梯厅采用大理石饰面。c、三~五层轻质隔墙采用乳胶漆饰面。4.1天棚房间为中级灰砂浆饰面，刷白色乳胶漆。5.1门窗：窗：采用铝合金窗门：木门。〔防火门需定做〕3、设计依据3.1气象、水文资料；3.2各专业有关标准及标准。《采暖通风与空气调节设计标准》GB50019-2003《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收标准》GB50242-2002《通风与空调工程施工质量验收标准》GB50243-2002《建筑设计防火标准》GB50016-2006《高层民用建筑设计防火标准》GB50045-95(2005年版)《江苏省公共建筑节能设计标准》DGJ32/J96-2010《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005主要设计内容4.1空调冷热源方案确实定4.2空调系统方案确实定4.3空调冷负荷的计算4.4相关设备选型与计算4.5相关系统管径的选取与计算设计计算参数5.1室外设计参数〔上海〕室外计算干球温度：夏季通风：31.2℃；夏季空调：34.4℃；冬季空调：-2.2℃；室外计算湿球温度：夏季空调：27.9℃；冬季空调室外相对湿度：75%；注：鉴于相关标准手册上无昆山地区空调室外设计参数，应选取上海地区的室外设计参数作为本工程计算依据。5.2室内设计参数房间名称夏季冬季新风量人员密度照明用电量设备用电量允许噪声温度相对湿度温度相对湿度(℃)(%)(℃)(%)m^3/h·p(p/m^2)(w/m^2)(w/m^2)dB(A)办公室255520-自然渗透0.17202550车间2860--自然渗透0.50204060会议室255520-自然渗透0.33203045三、空调冷热源方案确实定空调主机端俗称冷热源系统，是整个系统的核心、根本，合理选用冷热源可以节能、环保，高效、长期运行，使能源最大化利用，因此冷热源的合理选用尤为重要。工程当地设有大量工业厂房，废汽废水资源较为丰富，利用这一资源，可大大节约系统运行本钱，但考虑废气废水余热再利用涉及方面广，牵涉部门较多，初投资大，以及废气废水资源不稳定等诸多因素，觉定不采用溴化锂机组作为空调冷源，不采用废气废水作为空调热源。对于选用水冷式冷水机组那么应提供机房，以确保设备包括冷水机组、冷冻水循环泵、冷却水循环泵正常运行和使用寿命，同时在建筑物地屋面或室外地坪上放有冷却塔设备；水冷式冷水机组制冷量比拟大，一般也适合于比拟大的工程。而风冷式机组是户外型机组，可以放在建筑物的屋面或室外草坪上，其冷冻水循环泵亦可与机组放在一起，不需占用机房，省却了专用的冷冻机组和锅炉房；其技术经济特点是运行的智能化程度高；运行的可靠性高；安装使用方便、插上电源即可使用，省去了一套复杂的冷却水系统和锅炉加热系统；结构紧凑，外型尺寸小；传热效果好；噪声低；具有夏季供冷水和冬季供热水的双重功能，对于我国幅员辽阔的国土而言，相当大的地区属于夏季需制冷而冬季需制热的范围，这种风冷冷热水机组就特别适用；由于采用空气作为热源和冷源可大大地节约用水，也防止了对水源水质的污染，故此本工程不采用水冷式冷水机组作为空调系统冷热源。根据以上诸多考虑分析，最终采用风冷机组作为空调冷源。空调系统方案确实定4.1车间、办公综合楼空调特点建筑特点车间、办公为一体的综合楼的外围护结构多为钢筋混凝土的框架结构,采用自重的轻型墙体材料作为外围护结构。车间一般空间比拟大，层高较高，无吊顶的操作空间，办公室由吊顶或架空地板形成办公自动化机器和通讯设备的线性空间，办公楼的净高为2.6m左右。使用特点车间、办公为一体的的综合楼的使用性质与时间全楼大体一致,所以整幢楼可选择用同样的空调系统和设备,管理比拟方便。一般采用集中或半集中空调系统。4.1.3车间、办公为一体的综合楼空调系统考前须知a.分区问题：按建筑物房间用途分为车间区和办公区,车间区和办公区又分别可以分为内区和外区，或按朝向、标准上下、负荷变化以及使用时间等特点划分系统。b.过度季节问题：过度季节外区可不用冷热源,但内区仍需要降温,这时应用室外空气直接进入内区降温,即节能又简单;或考虑采用一台小容量的制冷机。c.加班问题：个别办公楼或某层需要节假日加班,为此最好不要设太大的集中空调系统。d.特殊房间的个别控制问题：用风机盘管系统以便控制。4.2方案比拟表1全空气系统与空气－水系统方案比拟表比拟工程全空气系统空气－水系统设备布置与机房空调与制冷设备可以集中布置在机房机房面积较大层高较高有时可以布置在屋顶或安设在车间柱间平台上只需要新风空调机房、机房面积小风机盘管可以设在空调机房内分散布置、敷设各种管线较麻烦风管系统空调送回风管系统复杂、布置困难支风管和风口较多时不易均衡调节风量放室内时不接送、回风管当和新风系统联合使用时，新风管较小节能与经济性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节能运行调节，充分利用室外新风减少与防止冷热抵消，减少冷冻机运行时间对热湿负荷变化不一致或室内参数不同的多房间不经济局部房间停止工作不需空调时整个空调系统仍需运行不经济灵活性大、节能效果好，可根据各室负荷情况自我调节盘管冬夏兼用，内避容易结垢，降低传热效率无法实现全年多工况节能运行使用寿命使用寿命长使用寿命较长安装设备与风管的安装工作量大周期长安装投产较快，介于集中式空调系统与单元式空调器之间维护运行空调与制冷设备集中安设在机房便于管理和维护布置分散维护管理不方便，水系统布置复杂、易漏水温湿度控制可以严格地控制室内温度和室内相对湿度对室内温度要求严格时难于满足空气过滤与净化可以采用初效、中效和高效过滤器，满足室内空气清洁度的不同要求，采用喷水室时水与空气直接接触易受污染，须常换水过滤性能差，室内清洁度要求较高时难于满足消声与隔振可以有效地采取消防和隔振措施必须采用低噪声风机才能保证室内要求风管互相串通空调房间之间有风管连通，使各房间互相污染，当发生火灾时会通过风管迅速蔓延各空调房间之间不会互相污染表2风机盘管+新风系统的特点表优点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缺点1)对机组制作要求高，那么维修工作量很大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)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)过滤性能差适用性适用于旅馆、公寓、医院、办公楼等高层多层的建筑物中,需要增设空调的小面积多房间建筑室温需要进行个别调节的场合表3风机盘管〔全水〕系统的特点表优点1)布置灵活，不需要集中处理的新风系统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)不需要新风空调机房，省空间6)使用季节长7)各房间之间不会互相污染缺点1)对机组制作要求高，那么维修工作量很大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)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7〕室内空气品质不高适用性适用于旅馆、公寓、车间、办公楼等高层多层的新风品质要求不高，或有新风自然渗透的建筑物中,需要增设空调的小面积多房间建筑室温需要进行个别调节的场合本设计为车间、办公为一体的综合楼的空调系统设计，系统的选定应注意档次和平安的要求，按负担室内空调负荷所用的介质来分类可选择四种系统——冷剂系统、全空气系统、空气—水系统、全水系统。冷剂系统它是由制冷系统蒸发器直接放于室内消除室内的余热和余湿，由于制冷剂与室内空气直接换热，从而引起室内人体舒适感较差，一般小型场所；全空气系统分一次回风式系统和二次回风式系统，该系统是全部由处理过的空气负担室内空调冷负荷和湿负荷，一般适用于大型公共场所；空气—水系统分为再热系统和诱导器系统并用、全新风系统和风机盘管机组系统并用，一般应用较为广泛；全水系统即为风机盘管机组系统，全部由水负担室内空调负荷；由于本工程对空气品质要求不高，所以采用全水系统，新风采用自然渗透。4.3方案确实定本车间、办公为一体的综合楼采用风机盘管全水系统，分成两个区，车间区和办公区。因为车间与办公楼的热湿要求不同，结构空间不同，车间采用单冷空间，冬季不需要向室内供暖，办公室采用冷暖空调，夏季供冷，冬季供热！风机盘管空调方式，这种方式风管小，可以降低房间层高，占用空间少，使用也较灵活，但维修工作量大，如果水管漏水或冷水管保温不好而产生凝结水，对线槽内的电线或其它接近楼地面的电器设备是一个威胁，因此要求确保管道安装质量，对于该系统所存在的缺点，可在设计当中根据具体的问题予以解决和弥补。空调冷负荷的计算5.1冷负荷构成及计算原理该幢楼东外墙、西外墙、南外墙、北外墙、东外窗、南外窗与外界空气接触，其余各面均与同一室温的空调房间接触，所以不计算与相邻房间的传热。墙、窗、人体、照明的冷负荷分别计算如下：围护结构瞬变传热形成冷负荷的计算方法1〕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按下式计算：LQ1=F·K·(tln-tn)W式中：LQ1——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/(㎡·℃),可根据外墙和屋面的不同构造，可在相关表中查取；tn——室内计算温度，℃；tln——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型分别在外墙冷负荷温度表中查取必须指出：上述式中的各围护结构的冷负荷温度值都是以北京地区气象参数为依据计算出来的，因此对不同地区和不同情况应按下式进行修正：t'ln=(tln+td)·ka·kp℃〔4.2〕式中:td——地区修正系数，℃，查相关表；ka——不同外外表换热系数修正系数，查相关表；kp——不同外外表的颜色系数修正系数，查相关表；2〕内墙,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,可按如下传热公式计算：LQ2=F·K·(tls-tn)W式中：F——内维护结构的传热面积，m²；K——内维护结构的传热系数，W/(m²·k)；tn——夏季空调房间室内设计温度，℃；tls——相邻非空调房间的平均计算温度，℃。t'ls按下式计算t'ls=t+tls℃式中：t——夏季空调房间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房间室外计算日平均温度的差值,当相邻散热量很少(如走廊)时,tls取3℃,；当相邻散热量在23～116W/m2时,tls取5℃。3〕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可按下式计算：LQ3=F·K·(tl–tn)W式中：F——外玻璃窗面积，m²；K——玻璃的传热系数，W/(m²·k)；本设计单层玻璃K=6.26W/(m²·k)；tl——玻璃窗的冷负荷温度逐时值，℃，查表；tn——室内设计温度，℃。不同地点对tl按下式修正：tl’=tl+td式中：td——地区修正系数，℃，查表。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按下式计算：LQ4=F·CZ·Dj.max·CLQW式中：F——玻璃窗的净面积,是窗口面积乘以有效面积系数Ca，本设计单层钢窗Ca=0.85；CZ——玻璃窗的综合遮挡系数CZ=Cs·Cn；其中，Cs—玻璃窗的遮挡系数，由相关表查得，6mm厚吸热玻璃Cs=0.89；Cn—窗内遮阳设施的遮阳系数，由相关查得，中间色活动百叶帘Cn=0.6；Dj.max——日射得热因数的最大值，W/m²，由相关表查得；CLQ——冷负荷系数，可由相关表查得。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：Q7=Qq+Q·CLQW式中：Q7——设备和用具实际的显热形成的冷负荷，W；Qq——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；如果空调系统不连续运行，那么CLQ＝1.0。设备和用具的实际显热散热量按下式计算1〕电动设备当工艺设备及其电动机都放在室内时：Q＝1000·n1·n2·n3·N/η当只有工艺设备在室内，而电动机不在室内时：Q＝1000·n1·n2·n3·N当工艺设备不在室内，而只有电动机放在室内时：Q＝1000·n1·n2·n3·N式中：N——电动设备的安装功率，kW；η——电动机效率，可由产品样本查得；n1——利用系数，是电动机最大实效功率与安装功率之比，一般可取0.7～0.9可用以反映安装功率的利用程度；n2——电动机负荷系数，定义为电动机每小时平均实耗功率与机器设计时最大实耗功率之比；n3——同时使用系数，定义为室内电动机同时使用的安装功率与总安装功率之比，一般取0.5～0.8。2〕电热设备散热量对于无保温密闭罩的电热设备，按下式计算：Q＝1000·n1·n2·n3·n4·N式中：n4——考虑排风带走热量的系数，一般取0.5；其中其他符号意义同前。3〕电子设备散热量计算公式Q＝1000·n1·n2·n3·N，其中系数n2的值根据使用情况而定，本设计对计算机n2取1.0。照明散热形成的冷负荷根据照明灯具的类型和安装方式的不同，其冷负荷计算式分别为：白炽灯：LQ5=1000·N·CLQW荧光灯：LQ5=1000·n1·n2·N·CLQW式中：LQ5——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n1＝1.2；当暗装荧光灯镇流器装设在顶棚内时，可取n1＝1.0；本设计取n1＝1.0；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n2＝0.5～0.8；而荧光灯罩无通风孔时,取n2＝0.6～0.8；本设计取n2＝0.6；CLQ——照明散热冷负荷系数。本设计照明设备为暗装荧光灯，镇流器设置在顶棚内，荧光灯罩无通风孔，功率为30w/m²。设备负荷为40w/m²。人体散热形成的冷负荷人体散热引起的冷负荷计算式为：LQ6＝qs·n·n’·CLQ+ql·n·n’W式中：LQ6——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，办公楼群集系数为0.93；CLQ——人体显然散热冷负荷系数，人体显然散热冷负荷系数。5.2湿负荷人体散湿量人体散湿量可按下式计算：D=n·n’·w·10-3kg/h式中：D——人体散湿量，kg/h；n’——群集系数，办公楼群集系数为0.93；w——成年男子的小时散热量，kg/(h·p)；26℃时，极轻劳动成年男子的小时散热量为0.109kg/(h·p)。5.3根据指标估算法在设计工程图纸时，根据经验得到单位冷量指标，估算房间所需的冷热负荷，此幢楼的具体配置表如下：空调系统配置表江苏厚聲光電A棟楼层房间名称房间面积单位冷指标内机形式内机型号台数制冷量单位制冷负荷内机总制冷量m2W/m2W/台W/m2W二层离子溅射车间184180WA卧室暗装FP-238313200215.2239,600辅助123180WA卧室暗装FP-8514720205.224,720清洗车间150180WA卧室暗装FP0029,100老化车间63180WA卧室暗装FP-238113200209.5213,200辅助325180WA卧室暗装FP-10215600224.005,600治具检修间62180WA卧室暗装FP-238113200212.9013,200修护房28180WA卧室暗装FP-10215600200.005,600清洗机房71180WA卧室暗装FP4514,800白边仓库80180WA卧室暗装FP0014,800端涂195180WA卧室暗装FP-238313200203.0839,600折粒487180WA卧室暗装FP-238813200216.84105,600濺射323180WA卧室暗装FP-238513200204.3366,000半成品库56180WA卧室暗装FP-204111300201.7911,300堆叠445180WA卧室暗装FP-238713200207.6492,400三层刻线车间73180WA卧室暗装FP7414,800制氮机房28180WA卧室暗装FP-10215600200.005,600薄膜镭射车间83180WA卧室暗装FP7319,400清洗车间145180WA卧室暗装FP-238213200182.0726,400溅射车间73180WA卧室暗装FP7414,800溅射车间78180WA卧室暗装FP7414,800溅射维修间39180WA卧室暗装FP747,400镭射车间751180WA卧室暗装FP-2381213200210.92158,400印刷车间1190180WA卧室暗装FP-2381813200199.66237,600网板室107180WA卧室暗装FP3119,400全检室108180WA卧室暗装FP6319,400生管室124180WA卧室暗装FP-238213200212.9026,400四层烧结区903180WA卧室暗装FP-2381413200204.65184,800印刷区1277180WA卧室暗装FP-2382013200206.73264,000晶片办公室142180WA卧室暗装FP-238213200185.9226,400生管办公室75180WA卧室暗装FP3314,800晶片会议室84220WA卧室暗装FP9519,400交接班室55180WA卧室暗装FP-204111300205.4511,300交接班室56180WA卧室暗装FP-204111300201.7911,300张网室91180WA卧室暗装FP1919,400曝光室29180WA卧室暗装FP-10215600193.105,600网板室98180WA卧室暗装FP9619,400膏品室54180WA卧室暗装FP639,700维修间32180WA卧室暗装FP-10215600175.005,600基板暂放区70180WA卧室暗装FP-238113200188.5713,200物品放置区37180WA卧室暗装FP007,400导体库135180WA卧室暗装FP-238213200195.5626,400汇总A栋二、三、四层8129140204.041,658,620空调总冷负荷大约为1658620W，单位空调面积冷负荷：204.04W/m2，总冷负荷大约为1367560W，单位空调面积冷负荷：168.23W/m2.相关设备的选型与计算6.1冷热源机组的选型计算6.1.1冷热源机组选取一般规定1〕冷热源机组的选择应根据制冷工质的种类、装机容量、运行工况、节能效果、环保平安以及负荷变化情况和运转调节要求等因素确定；2〕确定冷热源机组容量时，应考虑不同朝向和不同用途房间的空调峰值负荷同时出现的可能性，以及各建筑的用冷工况的不同，乘以小于1的负荷修正系数。该系数一般采用0.8～0.9左右，特别情况下有时采用1；3〕制冷装置和冷水系统的冷损失应根据计算确定，概略计算时按以下数值选用：氟利昂直接蒸发式系统 5%～10%，间接式系统 10%～15%；4〕当采用多台相同型号的制冷机时，单台容量调节的下限产冷量大于建筑的最小负荷时，应选用一台小型的制冷机来适应低负荷的需要。；5〕并联的冷水机组至少应选一台节能显著、自动化程度高、调节性能好的冷水机组。6.1.2冷热源机组的选型计算初选机型。根据制冷系统负荷Q0=1658.620KW，结合建筑物的构造和用途进行综合考虑，分单冷区和冷暖区，单冷区负荷Q01=901.920KW，冷暖区负荷Q01=756.700KW。因为根据业主选取的品牌为台湾国祥模块式风冷冷水〔热泵〕机组，SKMS-040模块比拟经济实惠，室内机同时使用率为1，所以选择7台台湾国祥SKMS-040模块式风冷冷水机组，6台湾国祥SKMS-040模块式风冷热泵机组。2〕该系统机组的设计工况为：冷冻水进水温度为12℃，出水温度为7℃。3〕根据SKMS-040的性能表，在设计工况下，即冷冻水进出口温度为12℃、7℃时机组的制冷量为130.0KW。在设计工况下，单冷区7台机组的总制冷量为Q=7×130.0=910.0KW>901.920KW，冷暖区6台机组的总制冷量为Q=6×130.0=780.0KW>756.700KW满足要求。4〕根据SKMS-040的性能表查得，机组在标准制冷运行，其有关性能参数如下：制冷量：130.0KW，制热量：144.0KW进水温度：12℃,出水温度：7℃流量：22.4m3/h接管通径：65mm水阻损失：1.0MPa机组尺寸：长〔A〕2460宽〔B〕2445高〔C〕21206.2风机盘管的选型计算6.2.1风机盘管的性能与结构风机盘管是空调设备的主要组成局部，用于外供冷水、热水，是一种将风机和外表式换热盘管组装在一起的装置，型式有卧室、立式和顶置式等数种，是分散安装在每一个需要空调的房间内，对房间直接送风，具有供冷、供热或分别供冷和供热的功能，其风量一般为250m3/h~2500m3/h，出风口静压一般小于100Pa的机组。为了缩小外形和体积以及降低气流噪声，多采用贯流式风机并用多级电机驱动，以便对风量的调节。以下为卧室暗藏风机盘管、立式明装风机盘管的结构图和风机盘管机组的分类：6.2.2风机盘管的选型根据整幢楼各房间的吊顶装修布置类型，选择卧式暗装；因每个房间的出风口与风机盘管连接是通过风管的，有较大的风阻力，所以选择高静压；因双盘管造价高、体积大，综合考虑选择单盘管，双管制水系统最终选择卧式暗装高静压双管制风机盘管6.2.2风机盘管冷热负荷计算一般规定：选择风机盘管时，须根据不同的新风供给方式来计算冷负荷。当单独设计新风系统时，假设新风参数与室内参数相同，那么可不计入新风的冷热负荷，假设新风参数夏季低于室内，冬季高于室内，那么机组须扣除新风分担的负荷。假设依靠渗透或墙洞引进的新风，那么应计入新风负荷。由于风机盘管用久后管内积垢，管外积尘，影响传热效果，冷热负荷须按以下表进行修正：风机盘管的计算方法1〕根据室内、外空气设计参数，计算得出的房间冷负荷Q和湿负荷W值；然后根据设计要求，确定房间的新风量以及新风被处理后的状态点，计算得到新风负荷。2〕根据房间冷负荷Q和湿负荷W以及新风量和新风被处理后的状态点，得到房间的送风量和送风状态点。3〕根据风机盘管样本，查得其名义冷量和名义热量，根据风量修正、工况修正及污垢修正，求得风机盘管实际工况下的冷、热量。4〕当其大于或等于计算冷负荷时那么满足要求；当其小于计算冷负荷时那么需增风机大盘管继续校核以辅助3车间为例：空气处理方案及有关参数的查取，采用新风直入式空气处理方式，新风机组不承当室内负荷，空气处理过程如以下图所示：由tN=26℃,Φ=50%得hN=52.5KJ/Kg，tNS=18.6℃；由tw=35℃,tws=28.3℃得hW=91.2KJ/Kg；查h-d图tNL=14.9℃，tN-tNL=26-14.9=11.1>10℃，那么取送风温度差为Δt=10℃；那么tl’(F)=26-10=16℃,由tl’(F)=16℃，Φl’(F)=90%，在h-d图上定出风机盘管机器露点L’(F)，得hl’(F)=44.9KJ/Kg。2〕房间所需冷量〔包括新风〕Q=6520W3〕房间所需新风冷负荷CLW5=1940W4〕风机盘管所需冷量QF=Q-CLW5=6521-1940=4580W5〕风机盘管所需风量LF=QF/[1.2·(hN-hl’(F))]=4.58/[1.2×(52.5-44.9)]=0.502m³/s=1807m³/h6〕选择风机盘管所选的风机盘管要求当进水温度为7℃时，进风参数DB/WB=26/18.6℃，LF=1807m³/h，QF=4580W。根据所需风量及中等风速选型原那么，初选型号为FP-102的标准型风机盘管一台，进水温度为7℃时查得风机盘管的冷量为5400×0.91=4914W，满足要求。应选FP-102的标准型风机盘管一台，其水压降为18.5kpa。用同样方法确定其他房间风机盘管型号，也可用冷量经验值的方法结合所选品牌台湾国祥的风机盘管的规格确定每个房间的风机盘管的型号大小，见P12页配置表。6.3水泵的选型计算水泵分冷冻水泵和冷却水泵，因选用的主机为风冷热泵〔冷水〕机组，无需冷却塔系统，故无冷却水泵，只需冷冻水泵的选型计算。根据选型原那么，选择三台冷冻水泵〔两用一备〕，选用离心式清水泵。水泵所承当的供回水管网最不利环路为二层最西面管路。水泵流量确实定单台风冷热泵〔冷水〕机组的额定水流量为22.4m3/h，单冷区由7台风冷冷水模块组成，根据水泵工作时，取流量储藏系数=1.1。那么单台水泵设计流量V=1.1×〔22.4×7〕/2=86.24m3/h。冷暖区由6台风冷冷水模块组成，那么单台水泵设计流量V=1.1×〔22.4×6〕/2=73.92m3/h。6.3.2水泵扬程H确实定水泵扬程H按下式计算：H=·Hmax〔8.2〕式中：H——水泵扬程，m;Hmax——水泵所承当的最不利环路的水压降，mH2O;——扬程储藏系数取=1.1。总压降为供回水管网最不利环路的水压降，可以按照以下公式估算水泵的扬程：Hmax=△P1+△P2+0.05·L·(1+K)mH20〔8.3〕式中：△P1——冷水机组蒸发器的水压降，mH20；△P2——最不利环路中并联空调末端装置中水压损失最大者的水压降，mH20；K——最不利环路中局部助力当量长度总和与该环路管道总度的比值，本设计K=0.6[1]。冷水机组蒸发器的水压降△P1=60KPa=6.0mH20。最不利环路中并联空调末端装置中水压损失最大者△P2是FP-204风机盘管，它的水压降△P2=33KPa=3.3mH20。环路中各种管件的水压降和沿程压降之和按估算法计算：水系统为同程式，最不利环路总长约为280m。最不利环路总阻力约为：Hmax=6.0+3.3+0.05×280×(1+0.6)=31.7mH2O。水泵设计扬程为H=1.1×31.7=34.87mH2O。所以单冷区水泵的流量为86.24m3/h，扬程为25mH2O，单冷区水泵的流量为73.92m3/h，扬程为25mH2O，根据以上算出的流量、扬程值选出具体的水泵设备厂家型号。冷冻水泵配管布置进行水泵的配管布置时，应注意以下几点：1〕安装软性接管：在连接水泵的吸入管和压出管上安装软性接管，有利于降低和减弱水泵的噪声和振动的传递。2〕出口装止回阀：目的是为了防止突然断电时水逆流而时水泵受损。3〕水泵的吸入管和压出管上应分别设进口阀和出口阀；目的是便于水泵不运行能不排空系统内的存水而进行检修。。4〕水泵的出水管上应装有温度计和压力表，以利检测。如果水泵从地位水箱吸水，吸水管上还应该安装真空表。5〕水泵根底高出地面的高度应小于0.1m，地面应设排水沟。6.4膨胀水箱的选型计算膨胀水箱用来贮存水系统中的膨胀水量，同时起恒定水系统压力。在机械循环系统中，接至循环水泵吸入口前连接处的压力，无论系统在不工作或运行时，都是恒定的。循环管应接到系统点前的水平回水干管上，该点与定压点之间保持1.5~3m的距离，这样可防止寒冷天气水箱里的水冻结。膨胀水箱应考虑保温，在膨胀管、循环管和溢水管上，严禁安装阀门，以防止系统超压，水箱水冻结或水从水箱溢出。本设计中只选用一个膨胀水箱，膨胀水箱连在回水管上。膨胀水箱的有效容积为：L式中水的体积膨胀系数，0.0006，1/℃考虑系统内水受热和冷却时水温的最大波动值，一般以20℃水温算起；系统内的水容量，L最大温差出现在冬天供暖的时候，所以取=45－20=25℃只可按下表确定系统内的水容量l/m2〔建筑面积〕系统类型全空气系统与机组结合使用的方式供冷时0.40~0.550.70~1.30供暖时1.25~2.001.20~1.90取=1.5建筑面积大约为18000m2，取系统内的水容量为18000×1.5/1000=27m3，故VP＝0.0006×25×27＝0.405m3那么本系统的膨胀水箱有效容积可取0.5m3。注意：膨胀水箱应加盖和保温，常用带有网格线铝箔帖面的玻璃棉作保温材料，保温层厚度为25mm。相关系统管径的选取与计算7.1水系统管径的选取与计算水系统的比拟、选择空调水系统比拟表类型特征优点缺点闭式管路系统不与大气相接触，仅在系统最高点设置膨胀水箱与设备的腐蚀时机少;不需克服静水压力，水泵压力、功率均低。系统简单与蓄热水池连接比拟复杂开式管路系统与大气相通与蓄热水池连接比拟简单易腐蚀，输送能耗大同程式供回水干管中的水流方向相同；经过每一管路的长度相等水量分配，调度方便，便于水力平衡需设回程管，管道长度增加，初投资稍高异程式供回水干管中的水流方向相反；经过每一管路的长度不相等不需设回程管，管道长度较短，管路简单，初投资稍低水量分配，调度较难，水力平衡较麻烦两管制供热、供冷合用同一管路系统管路系统简单，初投资省无法同时满足供热、供冷的要求三管制分别设置供冷、供热管路与换热器，但冷热回水的管路共用能同时满足供冷、供热的要求，管路系统较四管制简单有冷热混合损失，投资高于两管制，管路系统布置较简单四管制供冷、供热的供、回水管均分开设置，具有冷、热两套独立的系统能灵活实现同时供冷或供热，没有冷、热混合损失管路系统复杂，初投资高，占用建筑空间较多本系统设计可以采用双管制供给冷冻水，且具有结构简单，初期投资小等特点。同时考虑到节能与管道内清洁等问题，可以采用闭式系统，不与大气相接触，仅在系统最高点设置膨胀水箱，管路不易产生污垢和腐蚀，不需要克服系统静水压头，水泵耗电较小。由于设计属于多层建筑，因此可以采用同层同程式水系统，由于各并联环路的管路总长度根本相同，各用户盘管的水阻力大致相等，所以系统的水力稳定性好，流量分配均匀，只有层与层的的管路有稍微之差。本设计采用的是风冷热泵〔冷水〕机组，机组布置在顶层的方案。供回水立管均采用同程式，各层水管也采用同程式。定压补水系统采用膨胀水箱，膨胀水箱置于顶层。7.1.2水利计算与管径选取冷冻水水管的水力计算的方法一般步骤如下：1〕定各管段的计算流量管段的计算流量就是该管段所负担的各个房间的计算流量之和，以此计算流量确定管段的管径和压力损失。a、各房间的计算流量可用下式确定m3/h式中：C——水的质量比热，c=4.1868kJ/kg℃；Q——冷负荷，kW；、——设计的供回水温度。－－水的密度，kg/m3b、可根据客房间布置的风机盘管的流量累计计算(一般情况下，在算管径时根据此方法〕2〕初选流速，然后根据公式:计算出其管径；3〕然后根据算得的管径选定管子的管径；4)根据管径和流量的到单位长度摩擦阻力；5)计算各管段的摩擦阻力和局部阻力；6)对并联管路进行阻力平衡。空调系统的水系统的管材有镀锌钢管和无缝钢管。当管径DN<80mm时可以采用镀锌钢管，其规格用公称直径DN表示；当管径DN≥80mm时采用无缝钢管，其规格用外径×壁厚表示，一般须作二次镀锌。风机盘管的流量及接管管径表：风机盘管型号每台水量水压降接管管径L/hL/sFP-343670.1029.120FP-515130.14316.820FP-687050.19629.620FP-858120.22617.620FP-1029630.26824.620FP-13612730.35439.620FP-17016680.46338.620FP-20419440.5433.120FP-23822700.6314520空调风机盘管水系统凝水管考虑风机盘管机组在运行时产生的冷凝水，必须及时排走，排放凝结水的管路的系统设计中，应注意以下几点：1〕风机盘管凝结水盘的进水坡度不应小于0.01。其它水平支干管，沿水流方向，应保持不小于0.002的坡度，且不允许有积水部位；2〕冷凝水管道宜采用聚乙烯塑料管或镀锌钢管，不宜采用焊接钢管。采用聚乙烯塑料管时，一般可以不加防止二次结露的保温层，但采用镀锌钢管时应设置保温层。3)冷凝水管的公称直径D〔mm〕,一般情况下可以按照机组的冷负荷Q〔KW〕，按照以下数据近似选定冷凝水管的公称直径：Q≤7KW，DN=20mm;Q=7.1-17.6KW,DN=25mm;Q=17.7-100KW,DN=32mm;Q=101-176KW,DN=40mm;Q=177-598KW,DN=50mm;Q=599-1055KW,DN=80mm;Q=1056-1512KW,DN=100mm;Q=1513-12462KW,DN=125mm;Q≥12462KW,DN=150mm.本设计的凝水管采用聚乙烯塑料管，需加二次结露的保温层；风机盘管的凝水管管径与风机盘管的接管管径一致，均为DN20，就近排放至近的卫生间下水口。7.2风系统管径的选取与计算空调房间气流组织根据本设计室内冬季、夏季温湿度参数，房间送风高度不大于3.5米，设计的空调系统为舒适性空调，再结合《实用供热空调设计手册》[2]表11.9-1中所示气流组织的根本要求，本设计各房间气流组织选择底送底回送风方式。风口的选择计算1〕风机盘管送风口根据风机盘管风量选择适宜的双层百叶送风口，选择适宜的带过滤网的回风口，同时也要考虑送风距离、送风速度的影响。2〕风口的选择步骤a、绘制系统轴测图，标注各段长度和风量。当气流组织及风口位置确定后，接下来就是布置风管，通过风管将各个风口连接起来，为风口提供一个输送空气的渠道；b、选定最不利环路〔一般是指最长或局部构件最多的分支管路〕；c、根据房间空调风机盘管送风量和使用场合要求的风口颈部最大风速来确定送风速度和百叶风口的尺寸；风口速度：m/s式中：Fn——垂直于单股射流的空间断面面积，m2,见〔7.2〕d0——送风口直径或当量直径，m。式中：H——房间高度，m；B——房间宽度，m；L——房间的总送风量，m3/h；风口尺寸：由下式算得每个风口面积，=L/(3600V0)m2式中：——送风口面积；V