三层别墅中央空调系统毕业设计说明书

'河南机电高等专科学校毕业设计说明书河南机电高等专科学校毕业设计说明书设计题目：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31 河南机电高等专科学校毕业设计说明书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：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31 河南机电高等专科学校毕业设计说明书SummaryHomecentralairconditioningisbasedonthedesignparametersofthenationalair-conditioningdesignspecificationandrequirementsforselectionanddesign,installation,air-conditioningsystemforfamilies.Fromoutsidethehosthomecentralairconditioning,indoorfancoilductconnectionsendscoldandhotwindinordertoachievethepurposeofairconditioningindoorair-conditioningsystem,accordingtotheprinciplecanbedividedintotwokinds:oneisthelargecentralair-conditioningsystemtheair-conditioningsystem,suchasasmallair-cooledchiller,smallwindpipemillequipmentevolvedahostofproducts;anothersplitwallairconditioningequipmentairconditioningsystemevolvedlikeadragsmallwindpipemillisaconcentratedcentralairconditioningsystemthissystemconsistsofanoutdoorunit,anindoorfancoilandthecoilconnectedtothesupplyduct.Supplyductleadingtovariousroomsneedairconditioningductsystemcanbeinstalledflowcontrolvalve,ventsandotheraccessories,ahostcancontrolanumberofdifferentroomsandtheintroductionofnewwindeffectivelyimproveindoorairquality.Intothe21stcentury,thequalityofliferequirementscontinuetoincreaseresidentialareacontinuestoexpand,thehangingwallofthemachineandawindowsmachine,splitGuijirepresentativeofthetraditionalhomeairconditioninghasnotfullymeettheneedsoftheenvironment,energy.Productsonthedomesticairconditionermarketinthestrictsensecanonlybecalled"warmtone"real"air-conditioned"airqualityregulationshouldhavenotonlyregulateairheatingandcooling,butalsoventilation,adjusttheairhumidity,indoorairqualityofthecontentofvolatileorganiccompounds,bacteriacontent.Inthissense,thehomecentralairconditioningandonlythenpeopleintorealairconditioningera.Theminiaturizationofsuchalargecentralairconditioningandhomeairconditioningadvantagesoneindependentair-conditioningsystem,therighttoadapttothecurrentmarketdemand,andrepresentsthedevelopmenttrendofthe21stcenturyHabitatairconditioning,moreimportantly,acrossourair-conditioningindustry,long-termboundariessincethepresenceofcentralairconditioningandhomeairconditioning,openupanewmarketspace.Keywords:homecentralairconditioningworkssystemclassifiedthestatusofthecentralair-conditioningprospectstrends31 河南机电高等专科学校毕业设计说明书目录第1节前言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2节建筑信息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3节负荷计算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4节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5节空调系统的计算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1931 河南机电高等专科学校毕业设计说明书5.1.2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31致谢31参考文献3131河南机电高等专科学校毕业设计说明书31 河南机电高等专科学校毕业设计说明书第1节前言中央空调（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。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。1.1家用小型中央空调的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。1.2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（VariedRefrigerantVolume）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。31 河南机电高等专科学校毕业设计说明书1.3中国家用小型中央空调发展现状1.3.1中国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。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。1.3.2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。31 河南机电高等专科学校毕业设计说明书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用，而在中央空调方面，溴化锂双吸收式制冷等保护环境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。1.3.3中国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60～600m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1.4.1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1～3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42～52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。工作原理：31 河南机电高等专科学校毕业设计说明书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 1.4.2冷热水机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、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：　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。31 河南机电高等专科学校毕业设计说明书　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。第2节建筑信息31 河南机电高等专科学校毕业设计说明书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。2.1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。2.2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：14.2℃2.3计算参数2.3.1建筑平面图图2-1建筑平面图2.3.2室外计算参数夏季大气压:1004.50kPa夏季室外计算干球温度:35.6℃夏季空调日平均:30.8℃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/s31 河南机电高等专科学校毕业设计说明书2.3.3室内计算参数夏季温度26℃相对湿度60%2.4建筑围护结构信息外墙：属Ⅱ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1.5W/(m2·K)。内墙：属Ⅲ型的墙体，墙体中间层为240mm厚的砖墙，内外各为20mm厚的白灰粉刷，墙体总厚度为260mm，传热系数K=1.5W/m2·K。外窗：玻璃为双层标准玻璃朔钢窗,当аn=8.7W/m2·K，аw=18.6W/m2·K时,传热系数K=3.5W/m2·K，窗内装浅蓝布帘，遮阳系数Cn=0.6。屋面：属Ⅲ型屋面，传热系数K=0.72W/m2·K。楼板：楼板传热系数K=1.5W/m2·K。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/m²。设备主要为300w计算机、80w电视机，2000w电磁炉等。2.5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》第3节负荷计算31 河南机电高等专科学校毕业设计说明书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。3.1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；3.2冷负荷系数法公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)×1000湿负荷=设备散湿量(kg/h)3.3负荷计算31 河南机电高等专科学校毕业设计说明书3.3.1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由文献查得计算公式：Qc,τ=KF[(tc,τ+td)KαKρ-tn]式中:Qc,τ——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℃。8—18时的冷负荷计算温度tc,τ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tˊL,τ和外墙瞬时冷负荷Qc,τ。主卧室南外墙冷负荷如下表3-1主卧室101房间南外墙冷负荷南外墙时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00tL,τ34.634.233.933.533.232.932.832.933.133.433.9td0.80.80.80.80.80.80.80.80.80.80.8tL,τˊ35.43534.734.33433.733.633.733.934.234.7tL,τˊ-tn10.4109.79.398.78.68.78.99.29.7Ｋ1.5F(m2)28.54QC,τ(W)433.65411.75403.54395.23372.66365.86355.55361.35371.95386.54409.653.3.2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,由文献查得传热公式计算：Qc,τ=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,℃；31 河南机电高等专科学校毕业设计说明书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℃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（tls－tn)式中：tls=twp+△tlstls——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=5℃3.3.3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由文献查得下式计算：Qc,τ=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)；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：td——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,τ=KF(tˊc,τ-tn)其中：tˊc,τ=(tc,τ+td)Kα由朔钢窗的传热系数为3.5W/（m2·℃），由文献[7]查得表3—8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，αw=18.6W/（m2·℃）时，外表面传热系数修正值Kα=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8—18时玻璃窗的逐时冷负荷计算温度tˊc,τ和传热得热引起的冷负荷Qcˊ,τ。表3-2南外窗传热温差引起的冷负荷南外窗时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00tL,τ26.927.92929.930.831.531.932.232.23231.6td2tL,τˊ28.929.93131.932.833.533.934.234.23433.6tL,τˊ-tn3.94.966.97.88.58.99.29.298.6Ｋ3.531 河南机电高等专科学校毕业设计说明书F13.64QC,τ(W)160.34201.45245.78283.48322.93247.28355.88377.57373.39366、72348.383.3.4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,τ=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，本设计双层钢窗Ca=0.75；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,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；Dj.max——日射得热因数的最大值,W/m²CLQ——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,τ=FCSCnDj,maxCL其中：Qf.Τ——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34043ˊ，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数CL，代入公式计算出Qf，表3-3南外窗逐时冷负荷南外窗时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00CL0.210.280.390.490.540.650.60.420.360.320.27F9.6CS0.78Cn0.6Dj,max251Qf,τ(W)211.32285.73390.67492.95541.59651.49603.31423.81367.63321.34276.4531 河南机电高等专科学校毕业设计说明书3.3.5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，其冷负荷计算式由文献[7]查得分别为：白炽灯：LQ=1000·N·CLQW荧光灯：LQ=1000·n1·n2·N·CLQW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。（1）荧光灯引起的得热热量计算主卧房间荧光灯的总功率为：F=（1.5+4.6）×（4.3+3.6）+0.5×3.6+2×0.6=57.3WP=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=n1·n2·P=1347.5×1.2×0.6=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：Qτ=Q·CL由文献查得照明冷负荷系数CL，代入公式计算出Qτ。表3-4照明引起的冷负荷时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00CL0.630.90.910.930.930.940.950.950.950.950.96Q966.45Qτ(W)613.3869.2879.5899.5899.5908.5916.4916.4916.4916.4923.43.3.6人体散热形成的冷负荷人体散热引起的冷负荷计算式为：Q＝qs·n·n’·CLQ+ql·n·n’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，Wn——室内全部人数；n’——群集系数31 河南机电高等专科学校毕业设计说明书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：Qτ=QS·CL+Qr其中：QS=n1n2qs　Qr=n1n2qrQS——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3—14，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=5×0.93×65=302.25Qr=5×0.93×69=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Qτ。3.3.7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=KF（tls－tn)K=3.5W/（㎡℃）F=1.5×2.5=3.75㎡夏季空调节日平均温度为30.8℃tls=twp+△tls=33.8℃Q=KF（tls－tn)=115.5W表3-5人体散热引起的热负荷时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00CL0.060.530.620.690.740.770.80.830.850.870.89QS305.67Qr323.67Qτ(W)341.4484.5513.5533.6548.6557.3567.8578.4581.5587.8593.73.4负荷汇总表3-6一层主卧室冷负荷时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00外墙(W)966.5947.86923.58895.67883.67876.35885.65907.65938.65969.511009.331 河南机电高等专科学校毕业设计说明书外窗传热(W)143.66188.35229.65263.57296.38325.67339.24355.68357.24347.52333.24外窗日射(W)195.35268.19379.64477.49526.57643.28587.54407.68349.35313.24261.24内墙(W)239.66门(W)103.34照明(W)603.58867.58876.39894.76862.65905.62917.25917.35917.65917.35927.65人体(W)328.75477.64497.58517.39542.62548.54557.38567.25576.24579.65581.27设备(W)38.4房间负荷2614.35W3076.36W3247.52W3397.65W3479.52W3625.95W3623.58W3487.65W3463.25W3455.31W3439.52W表3-7建筑冷负荷汇总一层房间101102103104105106107108109110111112时间131718181817181819181718最大负荷(单位W)3625.952975.653217.251634.523458.252658.252926.351634.523592.522876.653147.251834.52二层房间201202203204205206207208209210211212时间131718181817181819181718最大负荷(单位W)3314.562654.353001.271126.563103.282235.682524.26997.353014.252384.972856.471058.9431 河南机电高等专科学校毕业设计说明书三层房间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96.6kW第4节空调系统方案的确定4.1空调系统设计的基本原则31 河南机电高等专科学校毕业设计说明书(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。4.2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。（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)31 河南机电高等专科学校毕业设计说明书全空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(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，将新风用风管送至各个房间，风机盘管负责处理回风负荷。风机盘管机组的结构和工作原理：风机盘管机组是空调机组的末端机组之一，就是将通风机、换热器及过滤器等组成一体的空气调节设备。机组一般分为立式和卧式两种，可以按室内安装位置选定，同时根据室内装修要求可做成明装或暗装。风机盘管通常与冷水机组(夏)或热水机组(冬)组成一个供冷或供热系统。风机盘管是分散安装在每一个需要空调的房间内(如宾馆的客房、医院的病房、写字楼的各写字间等)。风机盘管机组中风机不断循环所在房间内的空气和新风，使空气通过供冷水或供热水的换热器被冷却或加热，以保持房间内温度。在风机吸风口外设有空气过滤器，用以过滤被吸入空气中的尘埃，一方面改善房间的卫生条件，另一方面也保护了换热器不被尘埃所堵塞。换热器在夏季可以除去房间的湿气，维持房间的一定相对湿度。空气中的水蒸气在盘管肋片上析出的凝结水汇集至凝水盘，然后通过泄水管排出。31 河南机电高等专科学校毕业设计说明书由于本系统采用风机盘管加新风系统，有独立的新风系统供给室内新风，即把新风处理到室内参数，不承担房间负荷。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。第5节空调系统的计算31 河南机电高等专科学校毕业设计说明书5.1风机盘管加新风空调系统选型计算5.1.1风机盘管处理过程图5-1W－室外空气参数，N－室内设计参数，M－风机盘管处理室内的空气点O－送风状态点，ε－室内热湿比，εfc－风机盘管处理的热湿比新风处理到室内等焓点与机器露点的交点，其不承担室内冷负荷，承担一部分湿负荷。其中热湿比：ε＝总送风量：新风量：风机盘管的风量：对于M点焓值的确定：由于注：以上处理过程是在不考虑管道、设备温升或其保温性能很好时的得到的近似设计计算过程。根据以上计算过程，可初步选取空气处理设备。5.1.2风机盘管加新风系统设计（1）新风量的确定31 河南机电高等专科学校毕业设计说明书确定新风量的依据有下列三个因素：①稀释人群本身和活动所产生的污染物，保证人群对空气品质的要求；②补充局部排风量；③保持空调房间的“正压”要求。对于因素①，按规范上假定每人所需的新风量计算对于因素②，由于相对来说很小，不予考虑；对于因素③，一般空调都满足其正压要求。因此满足卫生要求的新风量公式为Gw=n×gw式中n—空调房间内的总人数；gw—新风量标准，即单位时间内每人所需的新风量，m3/h·人。（2）夏季送风状态点和送风量的确定考虑到卫生和能效，选择处理后的新风和风机盘管处理过的空气混合后送入室内的方案。采用新风不负担室内负荷的方式，新风处理到室内焓值，风机盘管处理到点L2，混合到O点一并送入房间，i-d图上的处理过程如图所示。图5-2新风与风机盘管送风混合后送入时的空气处理过程以101主卧室为例（1）满足卫生要求的新风量Gw1=n×gw=2×40=80m3/h=0.027kg/s（2）热湿比ε=Q/W=29833→∞（3）送风状态点已知室内外参数tN=26℃，=55%，tW=30.8℃，tWs=26.4℃，查得iN=55.5kJ/kg，iw=81.5kJ/kg，由iN=55.5kJ/kg，=95%确定点L1，tL1=20℃，iL1=55.5kJ/kg。在i-d图中，过N点作ε线与=90%相交，即得送风状态点O，to=18℃io=47.5kJ/kg，送风温差=26-18=8℃，总风量G=Q/(iN-io)=3.69/，（55.5-47.5）=0.216kg/s=648m3/h。31 河南机电高等专科学校毕业设计说明书（4）用换气次数校核换气次数定义为房间通风量L(m3/h)和房间体积(m3)的比值，即n=G/V则101主卧室换气次数n=648/(3.9×6×3.3)=8.4＞5，所以符合换气次数要求。（5）新风量的确定由于满足卫生的新风量Gw1=80m3/h＞总风量的10%（即10%G=64.8m3/h）,则101主卧室的最小新风量取两者中的较大值，即Gw=80m3/h。（6）新风负荷式中Gw—新风量，kg/siw，iL—室外新风点以及新风处理后点的焓值，kJ/kg则101主卧室的新风负荷为Qw=0.027×1000×(81.5-55.5)=702W（7）风机盘管风量式中G—总送风量，kg/sGW—新风量，kg/s则风机盘管风量为GF=0.216-0.027=0.189kg/s=568m3/h（8）风机盘管冷量连接点L1及点O并延长至L2点，使/(Gw/GF),则iL2=io-(iL1-io）GW/GF=47.5-(55.5-47.5)×80/568=46.4kJ/kg则风机盘管冷量QF=GF（iN-iL2）QF=GF（iN-iL2）=0.189×1000（55.5-46.4）=2064W表5-1各房间计算汇总房间号总风量G（m3/h）新风量Gw（m3/h）风机盘管风量GF（m3/h）风机盘管冷量QF（W）新风负荷Qw（W）1016488056836257021021200160102430001328103608405283200351104354403141650351105648805683500702106120016010242700132810760840528290035110835440314165035110964880568360070231 河南机电高等专科学校毕业设计说明书11012001601024290013281116084052832003511123544031419003515.2风机盘管的选型风机盘管有送风机、盘管、外壳组成,作为中央空调的末端设备，可广泛应用于宾馆、公寓、别墅等场所。根据各个房间的冷负荷本设计选用FP系列挂壁式风机盘管，它具有国内一流生产水平，表冷器采用高纯度无缝铜管，优质铝箔散热片。使用水侧与空气热交换均匀，风机采用双进风、多叶、大轮径前倾式离心风机。具有风量大、耗电少、躁声低、水阻低、结构紧凑，运行平稳等优点。表5-2风机盘管型号房间101房间102房间103房间104房间105房间106房间107房间型号FP-8FP-6.3FP-3.5FP-3.5FP-6.3FP-5FP-6.3台数1111111风量(M³/h)高800630350350800630350中680540300300680540300低560450240240560450240制冷量(W)高4500350020002000450035002000中4000320018001800400032001800低3500270016001600350027001600躁声Db(A)38363232363836输入功率(W)高65403030654030中55332424553324低42272222422722供水量(Kg/h)800650350350650800650水阻力(mH2O)1.30.871.11.10.871.30.87进、出水管径25DN、35DN冷凝水排出接口Ф20朔料软管备注1、整机工作压力为1MPa2、冷工况为干球温度27℃湿球温度19.5℃进水温度7℃温差为5℃房间108房间109房间110房间111房间112房间型号FP-8FP-6.3FP-3.5FP-3.5FP-6.3台数11111风量(M³/h)高350800630350350中30068054030030031 河南机电高等专科学校毕业设计说明书低240560450240240制冷量(W)高20004500350020002000中18004000320018001800低16003500270016001600躁声Db(A)3832383632输入功率(W)高3065403030中2455332424低2242272222供水量(Kg/h)800350800650350水阻力(mH2O)1.31.11.30.871.1进、出水管径25DN、35DN冷凝水排出接口Ф20朔料软管备注1、整机工作压力为1MPa2、冷工况为干球温度27℃湿球温度19.5℃进水温度7℃温差为5℃5.3风管的布置风管是中央空调系统必不可少的重要组成。空调送风和回风、排风、新风供给，正压防烟送风，机械排烟系统均要用到风管。风管系统的设计正确与否，关系到整个空调系统的造价、运行的经济性以及运行效果。风管系统的设计的基本任务是：布置合理的管线；经济合理的确定风管的形状及各段截面的尺寸，以保证实际风量符合设计得要求；并计算系统的总阻力。风管布置的原则如下所述：（1）布置应注意整齐、美观和便于维修、测试。应与其它管道同时考虑；要考虑冷、热管间的不利影响。设计时，应考虑各种管道的拆装方便。（2）风管布置时要尽量减少局部阻力。弯管的中心曲率半径不要太小，一般应取风管当量直径的1～4倍。支风管与主风管相连接时，应避免90°垂直连接。通常支管应在顺气流方向上制作一定的导流曲线或三角形切割角。对于圆风管，三通或四通的夹角不宜大于450。对于矩形风管，三通或四通的弯管应有与弯管相同的曲率半径。弯管或三通的后面，以有4～5个当量直径的直管再接支管为好。风管的变径宜作成扩阔管或渐缩管。渐扩管每边扩展角不宜大于15°，渐缩管每边收缩角不宜大于30°。空调系统的风管(对于本设计主要新风管）、水管的布置见图，设计时遵循以下要点：风管断面与建筑结构配合，做到与建筑空间完美统一；风管布置尽量短，避免复杂的局部构件。弯头，三通等管件安排得当，与风管的连接合理，以减少阻力噪声；新风入口应选在室外空气较洁净的地点，为避免吸入灰尘，尽风口底部距室外地面不宜低于2m；本设计中采用镀锌薄钢板，该种材料做成的风管使用寿命长，摩擦阻力小，风道制作快速方便，通常可在工厂预制后送至工地，也可在施工现场临时制作。风管的形状一般为圆形和矩形，圆形风管强度大，耗材量少，但占有效空间大，其弯头与三通需较长距离，矩形风管占由空间较小，易于布置、明装较美观的特点。31 河南机电高等专科学校毕业设计说明书综上所述，本设计采用矩形风管。回风口的选择回风口的气流速度衰减很快，对室内气流的影响比较小。回风口通常设置在房间的下部，离地面0.15m以上。回风口风速一般不大于3.0m/s，当回风口靠近操作位置时，一般不大于1.5m/s。设置在房间上部的回风口，回风速度一般不大于4m/s。图5-3三层风布置示意图5.4风机盘管水系统水力计算5.4.1基本公式（1）沿程阻力：△Pe=ξe·v2·ρ/2gmH2O沿程阻力系数:ξe=0.025·L/d（2）局部阻力：水流动时遇弯头、三通及其他配件时，因摩擦及涡流耗能而产生的局部阻力为：△Pm=ξ·ρ·v2/2gmH2O（3）水管总阻力：△P=△Pe+△PjmH2O（4）确定管径：31 河南机电高等专科学校毕业设计说明书mm式中：Vj——冷冻水流量,m3/s；vj——流速,m/s。在水力计算时，初选管内流速和确定最后的流速时必须满足以下要求：表5-3管内水的最大允许水流速表公称直径：DNV（m/s）公称直径：DNV（m/s）>150.3651.15200.65801.60250.801001.80321.001252.00401.50≥1502.00-3.00501.50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≤40mm时可以采用镀锌钢管，其规格用公称直径DN表示；当管径DN>40mm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。5.4.2冷冻水供水管路水力计算（1）计算方法：①按照房间实际冷负荷来确定冷冻水管的管径进行水利计算。冷负荷（kW）和流量（L/s）的关系如下：（L/s）其中：G——冷冻水流量，（L/s）；Cp——水的比热容Cp=4.2（kJ/kgK）；——进出水温差，进水取7℃，回水取12℃，=5。②对于冷冻水管压力降取100~200Pa/m，对应换算得到的水流量G可以查出对应的水管管径，若查得得水管管径接近压力降上线则取大一号管径，以降低管内的流速，减小因此而产生的局部阻力损失。（2）计算举例：以101主卧室为例：其冷量Q=3.62kW带入式：=0.17（L/s）可知：其支管管径DN=25mm。故其他房间的支干管管径亦如此方法算得。表5-41F水管水力计算表：序号负荷（kW）流量（m³/h）管径ν（m/s）R（Pa/m）1013.60.619DN250.28975.42331 河南机电高等专科学校毕业设计说明书1022.90.499DN200.324153.4451033.20.55DN200.336155.3411041.60.275DN150.267183.8571053.50.602DN250.27869.831062.70.464DN200.312141.341072.90.499DN200.324153.4451081.60.275DN150.267183.8571093.60.629DN250.28975.4231102.90.499DN200.319150.4451113.10.533DN200.341161.7361121.80.310DN150.284191.931表5-52F水管水力计算表：序号负荷（kW）流量（m³/h）管径ν（m/s）R（Pa/m）2013.30.568DN200.338156.2242022.70.464DN200.303147.6172033.00.516DN200.315151.6652041.10.189DN150.221159.8342053.10.533DN200.327154.2372062.20.378DN200.281133.6652072.50.43DN200.296141.8792081.00.172DN150.223161.9982093.00.516DN200.325155.8872102.40.413DN200.287135.3782112.80.482DN200.308148.9012121.10.189DN150.221159.834表5-63F水管水力计算表：序号负荷（kW）流量（m³/h）管径ν（m/s）R（Pa/m）3013.70.636DN250.29378.7463023.10.533DN200.341159.4573033.20.55DN200.336155.3413041.90.327DN150.291191.4453053.60.619DN250.28915.4233062.80.482DN200.308148.9013073.10.533DN200.341161.7363081.90.327DN150.291191.44531 河南机电高等专科学校毕业设计说明书3093.70.636DN250.29378.7463103.00.516DN200.325151.4793113.30.568DN200.338156.2243122.10.361DN200.279131.7745.5冷水机组选型空调水系统中，选择原则应以节能、低噪声、占地少、安全可靠、振动小、维修方便等因素综合考虑。循环水泵应考虑备用和调节，因此一般选用多台。循环水泵的台数一般是根据冷水机组的台数确定，或一一对应，或水泵台数比冷水机组多一台。循环水泵的流量应大于系统的设计流量，考虑到各种不利因素，经常增加10%的余量。循环水泵的扬程应等于定流量的水在闭合环路内循环一周所要克服的阻力损失再加上10%的储备量，即为使水泵正常工作，水泵配管应注意以下几点：1.为降低水泵的振动和噪声的传递，应根据减振要求，合理选用减振器，并在水泵的吸入管和压出管上安装软接头。2.水泵吸入管和压出管上应设置进口阀和出口阀。出口阀主要起调节作用，可用截止阀和蝶阀。3.水泵压出管上的止回阀，是为了防止突然断电时水逆流，使水泵叶轮受阻而设置的。4.为了有利于管道清洗排污，止回阀下游和水泵进水管管处应设排水管。5.水泵出水管处安装压力表和温度计。6.考虑管路的伸缩，可尽量利用管路转弯处的弯管进行补偿，不足时考虑补偿器。本设计冷水机组选型由文献查如下表：该栋别墅的制冷量为96.6KW。选择大金单螺杆冷水机组，其型号如下表：表5-3冷水机组型号型号UWYP50BY制冷量KW132电源380V3N-50Hz制热量KW140制冷剂种类R407C制冷消耗功率KW36.2充注量Kg7.5制热消耗功率KW41.2压缩机总功率KW37水管系统水流量m³/h24.1水阻力损失Kpa46水侧换热器钎焊式不锈钢板式换热器最高承压Mpa1进出水管径100mm空气侧换热器形式翅片盘管式外形尺寸长mm2200空气流量m³/h22000宽mm2000风机功率KW0.72高mm245631 河南机电高等专科学校毕业设计说明书水泵的扬程Hp（KPa）的计算式如下：式中、——水系统总的沿程阻力和局部阻力损失（KPa）；——设备的阻力损失（KPa）；K——安全系数，在1.1-1.2范围内；水泵的流量计算式如下：可计算出流量为：7.22m³/h。根据流量和扬程可选京海水泵的ISG50-125直连管道泵离心水泵两台，一台用作备用，其性能如下：流量：12.5m³/h；扬程：；转速：2900r/min；工作温度：80℃进出口径：50-32-125（mm）5.6机组的安装(1)安装位置：机组的四周及上部应有足够的空间便于维修及安装，机组必须安在室内，位置应安在远离有静音要求的场所，有考虑到水管与电线的连接，应通风良好，明亮的地方，本设计安装在院内单独设一房间，靠近别墅。(2)管路连接：机组与水源、用户、水泵、水过滤器等附属设备的连接，应注意以下几点：机组的配管与阀配件应安国家规范操作，系统管路重量不由机组承担。弯头、阀门等均使系统阻力增大，应力求简单，安在调节处，进出水管路应配一段软接，以减少震动与噪音。水管路最高处设排气阀，最低处设排水阀，便于排污。(3)电气部分：主电源是3N--50HZ--380V，WRB25选择线径为6mm25.7冷凝水管道设计5.7.1设计原则：在风机盘管机组、整体式空调器、组合式空调机组的运行过程中都会产生一定数量的冷凝水，必须及时予以排走，以保证系统安全有效的运行。排放冷凝水管道的设计，一般采用开式、非满流自流系统。冷凝水管道设计应注意以下事项：（1)沿水流方向，水平管道应保持不小于千分之二的坡度，且不允许有积水部位；（2）31 河南机电高等专科学校毕业设计说明书当冷凝水盘位于机组内的负压区段时，凝水盘的出水口处必须设置水封，水封的高度应比凝水盘处的负压（相当于水柱高度）大50%左右。水封的出口，应与大气相通；（3）冷凝水管道宜采用聚氯乙烯塑料管，不必进行防结露的保温和隔气处理；（4）冷凝水立管的顶部，应设计通向大气的透气管；（5）设计和布置冷凝水管路时，必须认真考虑定期冲洗的可能性，并应设计安排必要的设施；5.7.2水系统安装要求(1）闭式系统热水管和冷水管设有0.003的坡度，当多管再一起敷设时，各管路坡向最好相同，以便采用共用支架。如因条件限制热水和冷水管道可无坡度敷设，但管内水流速不得小于0.25m/s，并应考虑在变水量调节时，亦不应小于此值。(2）闭式系统在热水和冷水管路的每个最高点（当无坡度敷设时，在水平管水流的终点）设排气装置（集气罐或自动排气阀）。对于自动排气阀应考虑其损坏或失灵时易于更换的关断措施，即在其与管道连接处设一个阀门。手动集气罐的排气管应接到水池或地漏，排气管上的阀门应便于操作；自动排气阀的排气管也最好接至室外或水池等，以防止其失灵漏水时，流到室内或顶棚上。(3）与水泵接管及大管与小管连接时，应防止气囊产生。大管需由小管排气时，大管与小管的连接应为顶平，以防大管中产生气囊。(4）系统的最低点设单独放水的设备（如表冷器、加热器等）的下部应设带阀门的放水管，并接入地漏或漏斗。作为系统刚开始运行时冲刷管路和管路检修时放水之用。(5）空调器、风机盘管等的表冷器（冷盘管）当处于负压段时，其冷凝水的排水管设有水封，且排水管应有不小于0.001的坡度。凝结水管径较大时，最好作圆水封筒。(6）空调机房内应设地漏，以排出喷水室的放水，水泵、阀门可能的漏水和表冷器的凝结水。地面的坡度应坡向地漏，地面应作防水处理。或者将可能有水的地方周围设围堰，围堰内设地漏，地面要防水。5.7.3冷却塔的设计计算：冷却塔冷却水量可以按下式计算：　　式中Q—冷却塔排走热量，kW；压缩式制冷机，取制冷机负荷1.3倍左右；吸收式制冷机，去制冷机负荷的2.5左右；　　c—水的比热，kJ/（kg·oC），常温时c=4.1868kJ/（kg·oC）；31 河南机电高等专科学校毕业设计说明书tw1-tw2—冷却塔的进出水温差，oC；压缩式制冷机，取4~5oC；吸收式制冷机，去6~9oC。由设计机组样本中查知冷凝器中冷却水流量为16m3/h，查设备样本选择DBNT-20型号的冷却塔1台单台水流量20m3/h外型尺寸1700*950*1500mm.图5-4三层水系统布置示意图31 河南机电高等专科学校毕业设计说明书设计总结俗话说：实践出真知。做完课程设计，回想课程设计过程中的种种，觉得这句话是对课设的最好写照。  两周的课程设计终于结束了，在这期间我进行了大量的设计计算和画图，时间有点仓促，任务比较重，学到了很多以前书本上所未能学到的东西，使我对空气调节这门课从以前抽象的、纯理论认识上升为较系统的、比较形象的了解，掌握了一些设计方法，同时也认识到设计对我们本专业的重要性，虽然设计中有一些挫折，比如前面一步没考虑全面到后来就得重新再来，但是当设计结束后感觉对这门课还是挺充实的。通过课程设计使我真正学到了很多知识，为使我把本专业学得更好更扎实，希望以后能有更多这样的设计机会。致谢此次毕业设计我遇到了不少难题，但都在老师和同学的帮助下一个一个的解决了，因为有他们我才能顺利的完成这次设计，所以我十分感激他们。尤其是这次毕业设计中老师的悉心指导以及给予我的诸多指导意见，对我的帮助很大。从论文选题到搜集资料，从开题报告、写初稿到反复修改，再到后来的设计与画图，最后的设计论文，老师一直在关心着我们的进度，他会按时来到教室指导我们设计。而且在休息时间也会通过网络与我们联系，询问我们设计上遇到的问题，并及时为我们解答疑难。同样我十分感谢关心过、教育过我的老师们，是他们教给我知识，教给我做人的道理，使我能在以后的工作中能更快更好的进入角色，使我的人生少走很多弯路。在三年的学习期间，得到了助，在此表示深深的感谢。没有他们的帮助和支持我是没有办法完成学位论文的，同窗之间的友谊永远长存。参考文献[1]电子工业部第十设计研究院.空气调节设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.32--43[2]中央空调常用数据速查手册,何青,机械工业出版社,2005.17--21[3]朱蓓丽.环境工程概论[M].北京:科学出版社,2003.21--36[4]徐伟,郎四维.地源热泵技术指南[M].北京:中国建筑工业出版社,2001.43--62[5]杨昌智,刘光大，李念平编．暖通空调工程设计方法与系统分析．北京：中国建筑工业出版社，2001，7[6]寿炜炜.姚国琦主编.《户式中央空调系统设计与工程实例》.机械工业出版社,2004.26--33[7]徐勇主编.《通风与空气调节工程》[M].机械工业出版社,2007.65--75[8]郑爱平编著.空气调节工程.北京：科学出版社，2002[9]韦节廷主编.空气调节工程.北京：中国电力出版社，2009[10]孙一坚编.工业通风.北京：中国建筑工业出版社,2004[12]陆耀庆.实用供热空调设计手册.北京：中国建筑工业出版社,200431'