能源应用工程空气调节课程设计

空气调节课程设计

目录

第1章设计依据.......................................................................1

1.1室外设计气象参数.............................................................1

1.2室内设计参数.................................................................I

1.3围护结构传热系数.............................................................1

1.4其他材料依据................................................................2

第2章空调房间的负荷计算............................................................2

2.1空调房间.....................................................................2

2.2空调房间冷负荷计算..........................................................3

2.3冷负荷计算结果..............................................................6

第3章风机盘管的选型...............................................................17

3.1各房间的风机盘管.............................................................17

第四章水利计算......................................................................18

4.1水利计算原理................................................................18

4.2水利计算依据................................................................19

4.3水利计算结果................................................................19

第五章风管的水利计算...............................................................22

5.1计算方法.......................................................................22

5.2计算公式.......................................................................23

5.3水利计算结果....................................................................24

第1章设计依据

1.1室外设计气象参数

建筑送在地为石家庄市，位于北纬38°02',东经114°25',位于寒冷2B区,

海拔80.5米，根据有关规范，得到石家庄的夏季气象参数如下：

大气压力：995.6hpa

空调室外计算干球温度：35.1℃

空调室外计算湿球平均温度温度：26.8℃

空调室外计算日平均温度：30℃

通风室外计算温度：30.8℃

室外平均风速：1.7m/s

1.2室内设计参数

室内设计温度：25℃

室内设计相对湿度：60%

1.3围护结构传热系数

该建筑的形体系数为0.15,根据建筑气候分区，石家庄属于寒冷地区，参照相

1

关设计规范，维护结果材料的传热系数均满足要求。根据维护结构的建筑材料可以确

定维护结构的传热系数如下表：

表1-1维护结构传热系数表

维护结构名称维护结构材料传热系数

(W/(m2■K))

外墙加气混凝土0.43

外窗双层有色玻璃1.83

内墙砖墙1.76

1.4其他材料依据

房间人数：2个

照明功率：5W/m2

电器设备功率：15Wmz

第2章空调房间的负荷计算

2.1空调房间

（1）通过维护结构传热形成的热量形成冷负荷：

（2）透过外窗进入的太阳辐射热量形成的冷负荷：

（3）人体、照明、设备散形冷负荷：

2

(4)新风冷负荷。

2.2空调房间冷负荷计算

2.2.1外墙的温差冷负荷

外墙的传热冷负荷QT(W),可按照下式计算：

Q，="(»+V-tn)

式中，K一传热系数，W/(m2•K)；

F-计算面积，m=

T一计算时刻，h；

▽一负荷温度的地点正值；

室内设计温度；

tr一厂冷负荷温度。

关于计算时刻和作用时刻的意义，举例说明如下：例如对于延时间为五小时的外

墙，确定16点房间的传热冷负荷时，应取计算时刻。1=5,作用时刻为11这是因为

计算16点钟外墙内表面由于温度波动形成的房间冷负荷是5小时之前即11点钟作做

用于外墙外表面温度波动产生的结果。

当外墙衰减系数B<0.2时。可以近似使用日平均冷负荷Qpj(w)代替各计算时

刻冷负荷Q”

2r=/CF(tpj+V-tn)

式中，一负椅温度日平均值。

2.2.2外窗的温差传热冷负荷

3

通过外窗温差传热形成的计算时刻冷负荷QT按下式计算：

Qr=aKFVtr

式中，vtr一计算时刻下的负荷温差，。c；

a一窗框修正系数。

2.2.3外窗太阳辐射冷负荷

透过外窗的太阳辐射形成的计算时刻冷负荷QT(W),应根据不同情况分别按下

列各式计算

2.2.3.1外窗无任何遮阳设施的辐射负荷

由下式计算：

Qr=KXsXdJwr

式中，Xg一窗的构造修正系数；

xd—地点修正系数；

一计算时刻下，透过无遮阳设施玻璃太阳辐射的冷负荷强度,W/nr。

“jwr

2.2.4内维护结构的传热冷负荷

(1)当临室为通风良好的非空调房间时，通过内窗对的温差传热冷负荷，可以

按照计算。

Q""(tpj+Vf)

(2)当临室为通风良好的非空调房间时，通过内墙的温差传热负荷，可按下式

计算：

Q=KF(twp-tn)

4

式中,5—夏季空调室外计算温度，。c。

(3)当临室有一定的发热量时，通过内墙温差传热的热负荷可按下式计算

Q=KF(twp+vtls-t„)

式中，%一临室温升，

2.2.5人体冷负荷

人体显热散热形成的计算时刻冷负荷Q,按下式计算

Q=%qXz

式中，6—群体系数；

n—计算时刻空调房间内的总人数；

q一名成年男子小时显热散热量，W；

2.2.6设备冷负荷和照明热负荷

(1)照明散热形成的冷负荷

。=1.2勺阳“

N——照明设备的安装功率，kW；

n---同时使用系数，一般为0.5-0.8；

T——开灯时刻；

5

T-T——从开灯时刻算起到计算时刻的时间，h；

XT-T——T-T时间设备、器具散热的冷负荷系数。

（2）设备散热形成的冷负荷

Qr=q.'X_T

T一一热源投入使用的时刻；

T-T一一从热源投入时刻算起到计算时刻的时间，h；

XT-T——T-T时间设备、器具散热的冷负荷系数。

2.2.7新风冷负荷

新风G“,进入系统时的焰为九”这部分冷量为新风冷负荷，可按下式计算:

o-G&TJ

“3.6

md一一夏季空调室外计算干球温度下的空气密度；

G---新风量，m3/h；

九是一一夏季室外计算参数时的焙值，KJ/Kg-

，“是一一室内空气的熔值，KJ/Kg.

2.3冷负荷计算结果

时间10:0011:0012:0013:0014:0015:00

面积(itf)31.7931.7931.7931.7931.7931.79

夏季总冷

1001［客负荷最大

房］时刻（含13:0013:0013:0013:0013:0013:00

新风/全

热）（h）

6

夏季室内

冷负荷最

大时刻13:0013:0013:0013:0013:0013:00

（全

热）（h）

夏季总冷

负荷（含

21312246234023532277

新风/全

热）2378

夏季室内

冷负荷11511267136013741297

（全热）1398

夏季总湿

负荷（含0.9320.9320.9320.9320.932

新风）0.932

夏季室内

0.0540.0540.0540.0540.054

湿负荷0.054

夏季新风

110110110110110

量（nT3）110

夏季新风

980980980980980

冷负荷980

夏季新风

机组冷负980980980980980

荷（全热）980

夏季新风

机组冷负345345345345345

荷（显热）345

夏季新风

机组冷负634634634634634

荷（潜热）634

夏季总冷

负荷建筑

6770.773.67471.6

指标（含

新风）74.8

夏季总湿

负荷建筑

0.0290.0290.0290.0290.029

指标（含

新风）0.029

面积（nf）31.7931.7931.7931.7931.7931.79

1002［客夏季总冷

房］负荷最大13:0013:0013:0013:0013:0013:00

时刻（含

7

新风/全

热）（h）

夏季室内

冷负荷最

大时刻13:0013:0013:0013:0013:0013:00

（全

热）（h）

夏季总冷

负荷（含

17201834192519351857

新风/全

热）1961

夏季室内

冷负荷741854946956878

（全热）982

夏季总湿

负荷（含0.9320.9320.9320.9320.932

新风）0.932

夏季室内

0.0540.0540.0540.0540.054

湿负荷0.054

夏季新风

110110110110110

量（nT3）110

夏季新风

980980980980980

冷负荷980

夏季新风

机组冷负980980980980980

荷（全热）980

夏季新风

机组冷负345345345345345

荷（显热）345

夏季新风

机组冷负634634634634634

荷（潜热）634

夏季总冷

负荷建筑

54.157.760.660.958.4

指标（含

新风）61.7

夏季总湿

负荷建筑

0.0290.0290.0290.0290.029

指标（含

新风）0.029

1003［客面积(itf)31.7931.7931.7931.7931.7931.79

8

房］夏季总冷

负荷最大

时刻（含13:0013:0013:0013:0013:0013:00

新风/全

热）（h）

夏季室内

冷负荷最

大时刻13:0013:0013:0013:0013:0013:00

（全

热）（h）

夏季总冷

负荷（含

17201834192519351857

新风/全

热）1961

夏季室内

冷负荷741854946956878

（全热）982

夏季总湿

负荷（含0.9320.9320.9320.9320.932

新风）0.932

夏季室内

0.0540.0540.0540.0540.054

湿负荷0.054

夏季新风

110110110110110

量（nT3）110

夏季新风

980980980980980

冷负荷980

夏季新风

机组冷负980980980980980

荷（全热）980

夏季新风

机组冷负345345345345345

荷（显热）345

夏季新风

机组冷负634634634634634

荷（潜热）634

夏季总冷

负荷建筑

54.157.760.660.958.4

指标（含

新风）61.7

夏季总湿

负荷建筑0.0290.0290.0290.0290.029

指标（含0.029

9

新风）

面积（m，）31.7931.7931.7931.7931.7931.79

夏季总冷

负荷最大

时刻（含13:0013:0013:0013:0013:0013:00

新风/全

热）（h）

夏季室内

冷负荷最

大时刻13:0013:0013:0013:0013:0013:00

（全

热）（h）

夏季总冷

负荷（含

17201834192519351857

新风/全

热）1961

夏季室内

冷负荷741854946956878

（全热）982

夏季总湿

1004［客

负荷（含0.9320.9320.9320.9320.932

房］

新风）0.932

夏季室内

0.0540.0540.0540.0540.054

湿负荷0.054

夏季新风

110110110110110

量（nT3）110

夏季新风

980980980980980

冷负荷980

夏季新风

机组冷负980980980980980

荷（全热）980

夏季新风

机组冷负345345345345345

荷（显热）345

夏季新风

机组冷负634634634634634

荷（潜热）634

夏季总冷

负荷建筑54.157.760.660.958.4

指标（含61.7

10

新风）

夏季总湿

负荷建筑

0.0290.0290.0290.0290.029

指标（含

新风）0.029

面积（m，）31.7931.7931.7931.7931.7931.79

夏季总冷

负荷最大

时刻（含13:0013:0013:0013:0013:0013:00

新风/全

热）（h）

夏季室内

冷负荷最

大时刻13:0013:0013:0013:0013:0013:00

（全

热）㈤

夏季总冷

负荷（含

17201834192519351857

新风/全

热）1961

夏季室内

冷负荷741854946956878

1005［客

（全热）982

房］

夏季总湿

负荷（含0.9320.9320.9320.9320.932

新风）0.932

夏季室内

0.0540.0540.0540.0540.054

湿负荷0.054

夏季新风

110110110110110

量（nT3）110

夏季新风

980980980980980

冷负荷980

夏季新风

机组冷负980980980980980

荷（全热）980

夏季新风

机组冷负345345345345345

荷（显热）345

夏季新风

634634634634634

机组冷负634

11

荷（潜热）

夏季总冷

负荷建筑

54.157.760.660.958.4

指标（含

新风）61.7

夏季总湿

负荷建筑

0.0290.0290.0290.0290.029

指标（含

新风）0.029

面积（m*）31.7931.7931.7931.7931.7931.79

夏季总冷

负荷最大

时刻（含13:0013:0013:0013:0013:0013:00

新风/全

热）（h）

夏季室内

冷负荷最

大时刻13:0013:0013:0013:0013:0013:00

（全

热）（h）

夏季总冷

负荷（含

17201834192519351857

新风/全

热）1961

1006［客夏季室内

房］冷负荷741854946956878

（全热）982

夏季总湿

负荷（含0.9320.9320.9320.9320.932

新风）0.932

夏季室内

0.0540.0540.0540.0540.054

湿负荷0.054

夏季新风

110110110110110

量（nT3）110

夏季新风

980980980980980

冷负荷980

夏季新风

机组冷负980980980980980

荷（全热）980

夏季新风

345345345345345

机组冷负345

12

荷（显热）

夏季新风

机组冷负634634634634634

荷（潜热）634

夏季总冷

负荷建筑

54.157.760.660.958.4

指标（含

新风）61.7

夏季总湿

负荷建筑

0.0290.0290.0290.0290.029

指标（含

新风）0.029

面积（m'）63.5763.5763.5763.5763.5763.57

夏季总冷

负荷最大

时刻（含13:0013:0013:0013:0013:0013:00

新风/全

热）（h）

夏季室内

冷负荷最

大时刻13:0013:0013:0013:0013:0013:00

（全

热）（h）

夏季总冷

负荷（含

25282722288129132790

新风/全

1007［客

热）2949

房］

夏季室内

冷负荷15481742190219341810

（全热）1970

夏季总湿

负荷（含0.9320.9320.9320.9320.932

新风）0.932

夏季室内

0.0540.0540.0540.0540.054

湿负荷0.054

夏季新风

110110110110110

量（nT3）110

夏季新风

980980980980980

冷负荷980

夏季新风

980980980980980

机组冷负980

13

荷（全热）

夏季新风

机组冷负345345345345345

荷（显热）345

夏季新风

机组冷负634634634634634

荷（潜热）634

夏季总冷

负荷建筑

39.842.845.345.843.9

指标（含

新风）46.4

夏季总湿

负荷建筑

0.0150.0150.0150.0150.015

指标（含

新风）0.015

面积(rtf)34.7534.7534.7534.7534.7534.75

夏季总冷

负荷最大

时刻（含19:0019:0019:0019:0019:0019:00

新风/全

热）（h）

夏季室内

冷负荷最

大时刻19:0019:0019:0019:0019:0019:00

（全

热）01）

夏季总冷

1008［客负荷（含

16791700172217461774

房］新风/全

热）1798

夏季室内

冷负荷699720742766794

（全热）818

夏季总湿

负荷（含0.9320.9320.9320.9320.932

新风）0.932

夏季室内

0.0540.0540.0540.0540.054

湿负荷0.054

夏季新风

110110110110110

量（nT3）110

夏季新风980980980980980980

14

冷负荷

夏季新风

机组冷负980980980980980

荷（全热）980

夏季新风

机组冷负345345345345345

荷（显热）345

夏季新风

机组冷负634634634634634

荷（潜热）634

夏季总冷

负荷建筑

48.348.949.650.251

指标（含

新风）51.7

夏季总湿

负荷建筑

0.0270.0270.0270.0270.027

指标（含

新风）0.027

面积(rtf)34.7534.7534.7534.7534.7534.75

夏季总冷

负荷最大

时刻（含19:0019:0019:0019:0019:0019:00

新风/全

热）（h）

夏季室内

冷负荷最

大时刻19:0019:0019:0019:0019:0019:00

（全

热）（h）

1009［客

夏季总冷

房］

负荷（含

15241542156215801592

新风/全

热）1599

夏季室内

冷负荷544563582600612

（全热）619

夏季总湿

负荷（含0.9320.9320.9320.9320.932

新风）0.932

夏季室内

0.0540.0540.0540.0540.054

湿负荷0.054

15

夏季新风

110110110110110

量（nT3）110

夏季新风

980980980980980

冷负荷980

夏季新风

机组冷负980980980980980

荷（全热）980

夏季新风

机组冷负345345345345345

荷（显热）345

夏季新风

机组冷负634634634634634

荷（潜热）634

夏季总冷

负荷建筑

43.944.444.945.545.8

指标（含

新风）46

夏季总湿

负荷建筑

0.0270.0270.0270.0270.027

指标（含

新风）0.027

面积（nf）34.7534.7534.7534.7534.7534.75

夏季总冷

负荷最大

时刻（含19:0019:0019:0019:0019:0019:00

新风/全

热）（h）

夏季室内

冷负荷最

大时刻19:0019:0019:0019:0019:0019:00

（全

1010［客

热）（h）

房］

夏季总冷

负荷（含

15241542156215801592

新风/全

热）1599

夏季室内

冷负荷544563582600612

（全热）619

夏季总湿

负荷（含0.9320.9320.9320.9320.932

新风）0.932

16

第3章风机盘管的选型

3.1各房间的风机盘管

风机盘管的型号见下表:

制冷量水流量水阻力

房间号设备型号

(W)(Kg/h)(KPa)

1001FP-3418223504

1002FP-3418223504

1003FP-3418223504

1004FP-3418223504

1005FP-3418223504

1006FP-3418223504

1007FP-3418223504

1008FP-3418223504

1009FP-3418223504

1010FP-3418223504

1011FP-3418223504

17

1012FP-3418223504

1013FP-3418223504

1014FP-3418223504

1015FP-3418223504

1016FP-3418223504

1017FP-3418223504

1018FP-3418223504

1019FP-3418223504

第四章水利计算

4.1水利计算原理

假定流速法：

(1)确定空调系统风道形式，合理布置风道，并绘制风道系统轴测图，作为水力计

算草图。

(2)在计算草图上进行管段编号，并标注管段的长度和风量。管段长度一般按两

管件中心线长度计算，不扣除管件(如三通、弯头)本身的长度。

(3)选定系统最不利环路，一般指最远或局部阻力最多的环路。

(4)选择合理的空气流速。根据规范来确定流速

(5)根据给定风量和选定流速，逐段计算管道断面尺寸，然后根据选定了的风管

断面尺寸和风量，计算出风道内实际流速。

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(6)计算风管的沿程阻力。根据风管的断面尺寸和实际流速，查阅查阅附录13

或有关设计手册中《风管单位长度沿程压力损失计算表》求出单位长度摩擦阻力

损失Apy,再根据管长1,进一步求出管段的摩擦阻力损失。

(7)计算各管段局部阻力。按系统中的局部构件形式和实际流速u,查阅附录

14或有关设计手册中《局部阻力系数力计算表》取得局部阻力系数C值，再

求出局部阻力损失。

(8)计算系统的总阻力。

(9)检查并联管路的阻力平衡情况。

4.2水利计算依据

(1)保证管路的输送设计水流量，合理选择管径，达到减小阻力减小损失和噪音

的效果。

(2)进行水力水力计算时，保证各环路之间的水力平衡。从而保证空调系统有良

好的水力工况。

4.3水利计算结果

最不利环路1-24

AA

序流量管道公称内径管长v(m/R(Pa/动压总阻力

Py(PaCPj(Pa

号(kg/h)材料直径(mm)(m)s)m)(Pa)(Pa)

))

焊接0.5876.78102.80.173.4123.1226.04

1770070681.34

钢管9998715158

焊接0.5670.330.158.015.80

2735070681.1580.8996.694

钢管291414