空调工程课程设计

空调工程课程设计一、引言空调工程在现代建筑中起着至关重要的作用，它为人们创造了舒适的室内环境。本次课程设计旨在通过对实际空调系统的设计与分析，加深对空调工程相关知识的理解和掌握，培养综合运用所学知识解决实际问题的能力。

二、设计任务与要求

（一）设计对象某办公楼的一层会议室，面积为[X]平方米。

（二）室内设计参数温度：夏季[2426]℃，冬季[1820]℃相对湿度：夏季[40%60%]，冬季[30%50%]新风量：每人[30]立方米/小时

（三）室外设计参数根据当地气象资料，给出夏季和冬季的室外设计参数，如夏季室外计算干球温度[X]℃，湿球温度[X]℃；冬季室外计算干球温度[X]℃，相对湿度[X]%等。

（四）其他要求选择合适的空调系统形式。计算空调冷、热负荷。进行空调设备选型，包括空气处理机组、风机盘管等。设计空调水系统，包括管径计算、水泵选型等。绘制空调系统原理图、平面图等图纸。

三、空调冷、热负荷计算

（一）围护结构传热负荷计算1.外墙、屋面、外窗等围护结构的传热系数根据相关规范和材料特性确定。2.按照稳定传热原理，计算夏季和冬季通过围护结构传入室内的热量，公式为：\[Q=K\cdotF\cdot(t_{w}t_{n})\]其中，\(Q\)为传热负荷（W），\(K\)为传热系数（W/(m²·K)），\(F\)为围护结构面积（m²），\(t_{w}\)为室外计算温度（℃），\(t_{n}\)为室内设计温度（℃）。

（二）人员、照明和设备散热（冷）负荷计算1.人员散热（冷）负荷：根据会议室的人员数量和人员散热（冷）指标，计算夏季和冬季人员散热（冷）负荷。人员散热指标夏季取[X]W/人，冬季取[X]W/人。2.照明散热负荷：根据会议室的照明功率，计算照明散热负荷。照明功率为[X]W，照明散热系数取[X]。3.设备散热负荷：考虑会议室可能存在的设备，如投影仪、音响等，估算设备散热负荷为[X]W。

（三）新风负荷计算1.根据新风量和室外与室内空气状态参数的差值，计算夏季和冬季的新风负荷。2.新风负荷计算公式为：\[Q_{x}=G_{x}\cdotc_{p}\cdot(t_{w}t_{n})\]其中，\(Q_{x}\)为新风负荷（W），\(G_{x}\)为新风量（kg/s），\(c_{p}\)为空气定压比热容（kJ/(kg·K)），\(t_{w}\)为室外计算温度（℃），\(t_{n}\)为室内设计温度（℃）。

（四）冷、热负荷汇总将上述各项负荷相加，得到会议室夏季和冬季的空调冷、热负荷。

四、空调系统形式选择

（一）系统形式分析1.集中式空调系统：适用于空间较大、人员集中的场所，具有处理空气量大、运行可靠等优点，但初投资较高，运行管理较复杂。2.半集中式空调系统：如风机盘管加新风系统，具有布置灵活、调节方便等优点，广泛应用于办公楼、酒店等建筑。3.分散式空调系统：如分体式空调，适用于小型场所，安装方便，但室内机和室外机连接管长度有限。

（二）本设计空调系统形式确定考虑到会议室的面积和使用要求，以及与办公楼整体空调系统的协调性，本设计选择风机盘管加新风系统。该系统既能满足会议室的空调需求，又具有较好的灵活性和节能性。

五、空调设备选型

（一）风机盘管选型1.根据会议室的冷、热负荷，选择合适型号的风机盘管。风机盘管的制冷量和制热量应满足计算负荷的要求，并考虑一定的余量。2.同时，根据风机盘管的风量、机外余压等参数，确保其能够与空调水系统和室内气流组织相匹配。

（二）空气处理机组选型1.新风处理采用空气处理机组，其功能包括新风过滤、冷却（加热）、加湿（除湿）等。2.根据新风量和处理后的空气状态参数要求，选择空气处理机组的型号和规格，确定其制冷量、制热量、风量、机外余压等参数。

（三）其他设备选型1.空调水泵选型：根据空调水系统的阻力和流量要求，选择合适扬程和流量的空调水泵，确保水系统的正常运行。2.水管及管件选型：根据水系统的设计流量和流速，选择合适管径的水管及管件，保证水系统的水力平衡和可靠性。

六、空调水系统设计

（一）水系统形式确定本设计采用双管制闭式空调水系统，该系统简单、投资较低，适用于大多数办公楼空调工程。

（二）管径计算根据水系统的流量和流速，利用公式\(d=\sqrt{\frac{4Q}{\piv}}\)计算各管段的管径，其中\(d\)为管径（m），\(Q\)为水流量（m³/h），\(v\)为水流速（m/s）。

（三）水泵选型1.根据水系统的阻力和流量，计算水泵的扬程和流量。水泵扬程应满足克服水系统阻力、设备阻力以及保证一定的富裕扬程。2.选择合适型号的水泵，确保其性能满足水系统的要求，并考虑水泵的效率和节能性。

（四）水系统水力平衡计算与调节1.通过水力计算，确定各管段的阻力损失，绘制水系统水力计算图。2.采用平衡阀等装置进行水系统的水力平衡调节，确保各风机盘管的流量分配均匀，满足室内空调效果的要求。

七、空调系统控制设计

（一）温度控制1.在风机盘管上设置温度控制器，通过感测室内温度，自动调节风机盘管的电动二通阀开度，实现对室内温度的精确控制。2.温度控制器的设定值根据室内设计温度进行调整，当室内温度高于设定值时，电动二通阀开度增大，增加冷水流量；当室内温度低于设定值时，电动二通阀开度减小，减少冷水流量。

（二）湿度控制1.在空气处理机组中设置湿度传感器和湿度控制器，通过控制加湿器或除湿器的运行，调节室内空气湿度。2.当室内湿度高于设定值时，启动除湿设备；当室内湿度低于设定值时，启动加湿设备，使室内湿度保持在设计范围内。

（三）新风量控制1.根据室内人员数量和相关规范要求，设置新风量控制器，自动调节新风阀的开度，保证室内新风量的供应。2.新风量控制器可根据室内二氧化碳浓度等参数进行调节，当二氧化碳浓度超过设定值时，增大新风阀开度，增加新风量；当二氧化碳浓度降低到设定值以下时，减小新风阀开度，节约能源。

（四）系统联锁控制1.实现空调系统各设备之间的联锁控制，如风机盘管与电动二通阀、空气处理机组与新风机组、水泵与风机盘管等设备之间的联锁。2.当风机盘管启动时，电动二通阀自动打开；当空气处理机组启动时，新风机组、水泵等设备依次启动；当系统停止运行时，各设备按顺序停止，确保系统运行的安全性和可靠性。

八、空调系统图纸绘制

（一）空调系统原理图1.绘制空调系统原理图，包括空气处理机组、风机盘管、水管路、阀门、控制设备等的连接关系。2.在原理图上标注各设备的型号、规格、参数以及水流方向等信息，以便清晰地展示空调系统的工作流程。

（二）空调系统平面图1.根据会议室的建筑平面图，绘制空调系统平面图。2.在平面图上标注风机盘管、送风口、回风口、水管路等的位置和走向，以及各设备的安装尺寸和定位坐标。

（三）其他图纸根据需要，还可绘制空调机房布置图、局部大样图等图纸，进一步详细说明空调系统的设计和安装要求。

九、结论通过本次空调工程课程设计，完成了某办公楼会议室的空调系统设计。经过空调冷、热负荷计算，选择了合适的空调系统形式和设备，并进行了空调水系统设计和控制设计。绘制了空调系统原理图和平面图等图纸，为空调系统的施工和运行提供了详细的设计依据。在设计过程中，综合考虑了多种因素，确保空调系统能够满足室内环境要求，同时具有较好的经济性和可靠性。通过这次课程设计，对空调工程的设