上海某商贸中心空调系统毕业设计说明书

'（输入章及标题）XX大学毕业设计说明书上海某商贸中心空调系统设计学院建筑工程与力学学院年级专业04级建筑环境与设备工程1班学生姓名XXX指导教师XXX答辩日期2008年6月27日III XX大学本科生毕业设计（论文）摘要本设计是上海市某商贸中心空调系统设计，拟为之设计一套既合理实用，又能兼顾节能要求的空调系统，在为工作人员提供舒适工作环境的同时尽量节约能源。本设计的主要内容有：空调冷负荷的计算；空调系统的划分与系统方案的确定；冷源的选择；空调用制冷机房与空调机房的设计；空调末端处理设备的选型；室内送风方式与气流组织形式的选定；风系统的设计与计算；水系统的设计、布置与水力计算；风管系统与水管系统保温层的设计；消声防振设计等。根据建筑物本身的特点、功能需要和有关规范要求，决定本建筑第二层采用全空气集中式空调系统，其余各层采用风机盘管加新风半集中式空调系统。关键词：商贸中心全空气集中式空调系统风机盘管加新风47 XX大学本科生毕业设计（论文）AbstractThegraduationprojectdesignsacentralairconditioningsystemfortheofficialbuildinginShanghaiCity,soastocreateacomfortableworkenvironmentforthestuffwhileusinglessenergy.Itcontains:coolingloadcalculation;theestimationofsystemzoning;thedivisionoftheairconditionsystemandtheconformationofthesystemplan;theselectionofrefrigerationunits;theselectionofairconditioningequipments;thedesignofairductsystemandcalculation;theestimationofairdistributionmethodandtheselectionofrelevantequipments;thedesignofwatersystemanditsresistanceanalysis;theinsulationofairductplantandchilledwaterpipes;noiseandvibrationcontrol;etc.Accordingtosomecorrelationstandard,allowforenergysafeandindoorcomfort,theairconditionsystemofthedesignisFancoilunits(FCUs)--freshairsystemforthesecondfloor,andwedecidetoapplyfreshairandreturnairsystemtotheothers.Keywords:CommertialbuildingFancoilunits(FCUs)--freshairsystem;Thefunctioncompare.47 XX大学本科生毕业设计（论文）目录摘要IAbstractII目录III第1章绪论11.1我国暖通空调的现状及其发展11.2建筑空调系统节能国内外研究现状11.2.1建筑空调系统节能国外研究现状11.2.2建筑空调系统节能国内研究现状21.3空调系统的设计与建筑节能31.4空调的发展和前景31.4.2无氟空调的发展41.4.3舒适性空调的发展41.4.4一拖多41.4.5其它空调新技术的发展41.5风机盘管＋新风系统5第2章工程概况72.1建筑相关资料72.1.1外墙资料72.1.2外窗资料82.1.3屋面资料82.1.4人员资料82.1.5照明、设备资料92.1.6空调使用时间92.1.7动力与能源资料102.1.8气象资料102.1.9其他资料102.2设计要求11第3章设计方案的论证123.1商业建筑的空调特点1247 XX大学本科生毕业设计（论文）3.1.1建筑特点123.1.2使用特点123.1.3确定空调系统的注意事项123.2方案比较133.3系统方案的确定163.4风机盘管机组的结构和工作原理16第4章空调负荷的计算194.1夏季空调负荷的构成和计算原理194.1.1外墙和屋面传热冷负荷计算公式194.1.2外窗温差传热冷负荷194.1.3外窗太阳辐射冷负荷194.1.4内围护结构的传热冷负荷204.1.5人体冷负荷214.1.6灯光冷负荷214.1.7设备冷负荷214.1.8渗透空气显热冷负荷224.1.9食物的显热散热冷负荷234.1.10伴随散湿过程的潜热冷负荷234.2冬季空调负荷的构成和计算方法244.2.1通过围护物的温差传热作用下的基本耗热量:244.2.2附加耗热量:244.2.3通过门窗缝隙的冷风渗透耗热量Qs(W):24第5章空调过程和风量的确定275.1各房间新风量和新风负荷的确定275.1.1新风量的确定275.1.2新风冷负荷的确定275.1.3新风湿负荷的确定285.2空气处理过程的确定285.2.1全空气系统夏季空气处理过程285.2.2风机-盘管加新风系统夏季空气处理过程285.2.3全空气空调系统冬季空气处理过程295.2.4风机盘管加新风系统冬季空气处理过程2947 XX大学本科生毕业设计（论文）第6章空调设备的选型计算316.1全空气空调系统空气处理机组的选择316.2风机盘管加新风空调系统新风处理机组的选择316.3风机盘管的选型计算32第7章空调系统风系统设计337.1全空气空调系统风系统设计337.1.1概述337.1.2风口的选择和布置337.1.3风道的布置和制作要求347.1.4风道的选择原则347.1.5风道的设计和水力计算357.2风机盘管加新风空调系统风系统的设计377.2.1空调房间的气流组织377.2.2风口的布置和选择计算377.2.3新风入口注意事项397.2.4新风风管的设计计算397.3卫生间排风39第8章空调系统的水系统设计418.1空调水系统的选择418.2空调水系统的布置428.3风机盘管水系统水力计算428.3.1基本公式428.3.2冷冻水管路水力计算438.4风机盘管凝水管的设计44第9章空调机房的设计459.1空调用冷热源的选择459.1.1空调用冷水机组的选择469.1.2空调冬季工况热交换器的选择469.2冷冻水泵的选型和计算479.1.3冷冻水泵的选型和计算479.1.4冷冻水泵配管布置489.3冷却水泵及热水泵的选型和计算4847 XX大学本科生毕业设计（论文）9.4补水系统的确定499.4.1水箱的选择499.4.2补水泵的选择499.4.3软化水设备型号的选择499.4.4定压装置509.5冷却塔及分水器、集水器的选择50第10章消声减振方面的设计考虑5310.1概述5310.2消声设备选型5310.3空调装置的防振53第11章管道保温设计的设计考虑5411.1保温材料的选用5411.2保温管道防结露5411.3保温度材料的经济厚度5411.4施工说明55结论56参考文献57致谢58附录1计算数据结果59附录2外文翻译VII附录3开题报告XXXVI附录4文献综述XLI47 XX大学本科生毕业设计（论文）第1章绪论1.1我国暖通空调的现状及其发展进入90年代后，我国的居住环境和工业生产环境都已广泛地应用空调，空调技术已成为衡量建筑现代化水平的重要标志之一。90年代中期，由于大中城市电力供应紧张，供电部门开始重视需求管理及削峰填谷，蓄冷空调技术提到了议事日程。近年来，由于能源结构的变化，促进了吸收式冷热水机组的快速发展，以及热泵技术在长江中下游地区的应用。随着生产和科技的不断发展,人类对空调技术也进行了一系列的改进,同时也在积极研究环保、节能的空调产品和技术,已经投入使用了冰蓄冷空调系统、燃气空调、VAV空调系统、地源热泵系统等。暖通空调技术的发展，必然会受到能源、环境条件的制约，所以能源的综合利用、节能、保护环境及趋向自然的舒适环境必然是今后发展的主题。1.2建筑空调系统节能国内外研究现状1.2.1建筑空调系统节能国外研究现状能源是整个经济系统的基本组成部份，作为一个能源消耗大国，美国在节能和提高能源利用率方面投入了大量的人力、物力。在美国的整个能源消耗中，有约1/3以上消耗在建筑能耗上，这些能耗用来满足人们的热舒适、空气品质、提高人们的生活质量。美国暖通空调制冷工程师协会、美国制冷协会、美国冷却塔协会等组织、美国能源部以及众多暖通空调设备生产厂家如York,Carrier等都为建筑节能做出了很大贡献。特别是美国制冷设备生产厂商投入了大量的资源研究高性能冷水机组，使得冷水机组单位制冷量的能耗仅为20世纪70年代的62.3%。美国在空调冷源水系统方面的研究也卓有成效，在冷却水系统方面着重于降低冷却水流量，以达到减少冷却水泵能耗的目的。日本是一个资源贫困的国家，其主要能源来自进口，同时又是一个能源高消费国家。因此，节能和提高能源的利用率对日本来讲有着重要的意义。长期以来，在建筑节能方面，日本做了大量工作，颁布了许多节能法规，提出了建筑节能的评价方法。日本的一些设备生产厂家对空调和制冷设备的投入也很大。Daikin公司首推的变频VRV系统，为中小型建筑安装集中式空调系统创造了条件；Sany47 XX大学本科生毕业设计（论文）公司则在直燃式冷水机组上成绩卓著。世界各国大力发展可再生能源作为空调冷热源用能。地源热泵供暖空调是一种使用可再生能源的高效节能、环保型的工程系统。在美国地源热泵系统占整个空调系统的20%左右;瑞士40%的热泵为地祸热泵，瑞典65%的热泵为地祸热泵。1.2.2建筑空调系统节能国内研究现状1.2.2.1建筑空调系统节能国内研究现状概况我国是一个人均资源相对贫乏的国家，因此节能降耗有着十分重要的意义。近年来，由于国民经济的快速发展，使我国的能源显得越来越紧张。随着经济建设的不断深入和人们生活水平的不断提高，空调建筑物越来越多，建筑物消耗的能量也越来越大，甚至出现了空调系统与经济建设争抢电力资源的情况。因此，在建筑物节能显得十分迫切。在我国建筑总能耗中，空调系统的能耗占有相当大的比重，因此研究探讨空调系统的节能就显得十分重要。在建筑物空调系统运行能耗中，冷源系统的能耗是最大的。近年来，我国暖通空调学术界和工程界在空调冷源系统的节能方面做了大量的研究工作。研究工作主要集中在冷源系统的形式选择上，对压缩式冷水机组和吸收式冷水机组的技术经济比较研究较多，通过对众多方案的分析已经基本达成共识：吸收式冷水机组节电而不节能，对其在我国的应用应区别对待，对于有余热可以利用的地区，应大力提倡使用吸收式冷水机组，而一般建筑物则应采用蒸汽压缩式制冷。当然，在进行冷热源系统的选择时，还要考虑建筑物所在地的气象条件、电力供应状况、能源情况、空调系统有无采用余热回收的可能性等方面的问题。1.2.2.2我国建筑空调系统节能研究有待解决的问题通过对一些地区空调系统的调查发现，设计人员在涉及选用冷水机组时多考虑其额定工况下的全负荷性能，而对其部分负荷性能的考虑较少。在风冷式冷水机组和水冷式冷水机组的选择应用上我国制冷工程界也存在着认识上的差异。我国在冷源水系统方面的研究目前较少，一般都是按冷水机组的样本提供的冷却水量和冷冻水量进行冷却水泵和冷冻水泵的选择。对于水系统的水泵是否运行节能则关注不多。事实上，对于冷水机组的运行而言，冷凝器和蒸发器都要求定流量，因此，对于冷水机组部分负荷状态运行时，水泵的输出都是全负荷输出，水系统的全年运行能耗是相当大的。因此水系统的节能具有很大的潜力。47 XX大学本科生毕业设计（论文）1.3空调系统的设计与建筑节能空调制冷技术的诞生是建筑技术史一项重大进步，它标志着人类从被动适应宏观自然气候发展到主动控制建筑微气候，在改造和征服自然的过程的又迈出了坚实的一步。但是对空调的依赖也逐渐成为建筑能耗增长的最主要的原因。制冷空调系统的出现为人们创造了舒适的空调环境，但20世纪70年代的全球能源危机，使制冷空调系统这一能源消耗大户面临严重考验，节能降耗成为空调系统设计的关键环节。据统计，我国建筑能耗约占全国总能能耗的35%，空调能耗又约占建筑能耗的50%～60%左右。由此可见，暖通空调能耗占总能耗的比例可高达22.75%。因此，建筑中的空调系统节能已成为节能领域中的一个重点和热点。于是降低空调能耗也被纳于建筑节能的任务中，如何更好的利用现在的空调技术服务人类同时又能满足建筑能耗的要求，是现阶段专业技术人员的工作要点。而暖通空调设计方案的好坏直接影响着建筑环境的质量和节能状况。随着科学技术的迅速发展以及对节能和环保要求的不断提高，暖通空调领域中新的设计方案大量涌现，针对同一个设计项目，往往可以有很多不同的设计方案可供选择，设计人员要进行大量的方案比较和优选工作，设计方案技术经济性比较正在成为影响暖通空调设计质量和效率的一项重要工作。如何对暖通空调设计方案进行科学的比较和优选，是暖通空调设计人员在实际设计工作中经常遇到的一个重要技术难题。1.4空调的发展和前景1.4.1变频空调的发展变频空调是目前空调消费的流行趋势。它与一般空调比，有着高性能运转、舒适静音。节能环保、能耗低的显著特点，它的出现改善了人们的生活质量。日本作为变频空调强国，从20世纪80年代初开始到现在，变频空调已占其空调市场的90％左右。变频空调在我国发展速度相当快，不到8年时间就达到与日本先进水平同步。进入2000年，国内个别企业将直流变频技术与PAM控制技术结合应用，使空调完全进入变频空调的最高领域。它不仅使直流变频压缩机的优越性能充分发挥，更能利用数码特点，准确提高能效，达到节能51％的目的。47 XX大学本科生毕业设计（论文）1.4.2无氟空调的发展臭氧层破坏是当前全球面临的重大的环境问题之一，由于以前空调业所采用的传统制冷剂对臭氧层有破坏作用及产生温室效应，对大气造成破坏，因而无氟空调是众所期待的产品。近年来以海尔空调为代表的无氟空调的出现，标志着无氟空调时代的来临。1.4.3舒适性空调的发展健康是空调业发展的主题之一。以前的空调采用了多种健康技术，如负离子、离子集尘、多元光触媒等，这些技术的运用使空调产品的健康性能得到了极大提升。海尔空调把负离子、离子集尘、多元光触媒、双向换新风、健康除湿等领先技术在内的高科技手段组合起来使用，发挥了巨大的威力，而未来空调进步的一个方向也就是对各种技术的灵活使用。空调气流的舒适度是健康空调的另一个标准。传统空调的送风方式简单直吹人体，易引起伤风、感冒、头痛、关节痛等不舒适状态，因此新近推出的风可以从周围环绕，而不是对人直吹，通过改善空调送风的气流分布，令人感觉更舒适的空调——环绕立体送风、三维立体风的健康空调成了热销产品也就不足为奇了。1.4.4一拖多空调器的发展从一个侧面反映了我国居民居住环境的巨大变化，也为自身发展指明了方向。1993年以前，中国空调市场主要以一拖一为主，1993年海尔推出一拖二空调后，率先将空调业引入了一拖多时代。目前海尔一拖多空调产量突破了百万台足以证明其市场消费能力。海尔MRV网络变频一拖多中央空调的出现以及众多厂家的家用中央空调产品使得家庭中央空调迅速普及。1.4.5其它空调新技术的发展（1）HEPA酶技术HEPA酶杀菌技术，对于0.3微米以上的粉尘吸附率可达99.9  ％，对结核菌、大肠菌等有害细菌具有高效杀菌能力，对霉菌的生长也有很强的抑制作用。（2）冷触媒技术　　冷触媒这一技术采用日本专利，是一种低温低吸附的材料，根据吸附--催化原理，在常温下就能对甲醛等有害物质边吸附边分解成二氧化碳和水，这种触媒不需要再生，不需更换，使用寿命长达十年以上。47 XX大学本科生毕业设计（论文）（3）体感温度控制技术　　智能装在遥控器上的感温元件，感知室内人们活动范围的温度，并将信息发射到主机接收器上，使主机随时调整运行状态，实现真正的体感温度控制自动化。（4）人感控制技术　　人感控制技术利用双红外感应器控测人的方位，自动调节送风方向（左送风、中送风、右送风或全方位送风），风随人行。（5）PTC电辅助加热技术　　PTC电辅助加热技术，可在超低温条件下迅速制热，效力强劲，安全可靠，可长期使用。总之，伴随着科技和社会的进步，节能、环保、健康、智能控制已成为空调发展的大趋势。1.5风机盘管＋新风系统进入空调降温时，面对“非典”蔓延的高峰期，不适当的运行空调，很可能导致“非典”的交叉感染，扩大“非典”传播，必须对此有高度重视。需要非常注意的是各大型商业建筑、公共建筑，这些建筑一般设集中制冷站，再通过送风系统和冷水系统把冷量送到各个房间。这时，就很容易通过空调系统使建筑物内空气互相掺混，某处有污染的空气很有可能通过空调系统传播到其它房间，从而导致交叉感染。尤其是有些高层建筑不能开窗，或有许多无外窗的内区房间，更容易出现问题。必须引起高度重视。防治“非典”的一个很有效的措施就是加强通风，其原理就是通过大量的室外空气进入室内，将室内可能存在的“非典”病毒通过换气排出室外，从而抑制了其发作的可能性。然而如果是内部循环通风，则不能起到排出病毒的作用，反而会使病毒积累，甚至使浓度逐渐增加。因此正确地运行空调通风系统至关重要。下面针对风机盘管＋新风系统方式介绍应采取的相应措施。多数办公楼、宾馆客房、医院病房都采用这种空调方式，该方式有单独的新风机将新鲜空气送入房间，风机盘管有不同的回风方式。一种回风方式是各房间单独安装风机盘管，各房间的回风经过盘管冷却后送出，回风仅在自身房间内循环，不同房间之间互不流通。另一种回风方式是各个楼层的多个房间统一通过吊顶掺混回风后经过风机盘管冷却后送入各个房间，不同房间之间的回风有交叉。不论何种方式的风机盘管加新风系统，47 XX大学本科生毕业设计（论文）首先都要注意避免新风系统混入从建筑排出的污染空气，同时要注意风机盘管的清洁。根据不同的回风方式，风机盘管加新风方式在运行时要注意如下问题具体：（1）各房间单独回风的系统首先要保持新风入口清洁，不被污染。新风机房位于大楼的地下或者顶部，一般直接通过风道从室外取新风。要注意取风口的位置，不要使其吸入建筑排风。有些系统是从风机房内取新风，对这种形式应防止楼内空气通过机房门进入机房并吸入新风机，应严格保证新风机房密闭，同时要保证新风机房清洁，必要时安装新风道，从室外取风，此外，新风过滤网也要作到定时清洗。新风竖井或者新风风道要注意清洁通畅。风机盘管加新风系统的排风系统多数是和厕所排风合用，为保证通风效果，建议将厕所排风系统全天连续运行。此外凝结水盘是污垢存积的地方，也要保持清洁。由于凝水是从房间回风在通过盘管制冷后凝结产生的，目前还难以确认空气中的病毒是否会在凝水中存活，为防患未然，建议运行管理人员对各风机盘管的凝结水盘统一清洁，消灭病毒生存的载体。（2）吊顶统一回风的系统有一些小型办公楼采用此类系统，和各房间单独回风的方式不同，采用这种方式的建筑基本上隔断仅到吊顶，吊顶上空是互相连通的，各房间的空气相互交叉。这种系统和全空气系统相同，也存在各房间空气相互掺混，污染物有可能在建筑各区域之间传播，潜在危险较大。对于这类系统，除了要注意保持新风不被污染、凝结水盘清洁外，要尽可能地停用风机盘管。可通过降低冷冻水温度，加大冷冻水流量，寻找增大新风量的途径等手段增加新风供冷能力来满足供冷要求。47 XX大学本科生毕业设计（论文）第2章工程概况本建筑是一栋六层的商贸中心，位于上海市。上海市地处我国东部沿海地区，属于亚热带季风气候区，四季分明，夏热冬冷，但由于地处沿海，雨季较为分散，以夏季雨量最大。其中在一层南侧106、107房间设计制冷机房及设备间，一层为商业用房，包括超市、银行、邮局等，二层为餐厅和商场，三到四层为办公室，五到六层为客房。由于二层的湿负荷较大，故采用全空气集中式空调系统；其余各层湿负荷较小，为节能和满足卫生要求故采用风机盘管加新风系统。建筑一层层高为4.8m，二层层高为4m，三层以上层高为3.1m，建筑总高度为21.2m。总建筑面积约为8697.36㎡。本系统冬季空调供暖和夏季空调采用同一套系统，无论从经济、使用寿命，还是美观、洁净、卫生等要求都能够满足建筑的用途要求。二层采用全空气集中式空调系统，便于集中控制；采用一次回风的空气处理过程，尽量节省能源。其余旅馆客房和办公室采用风机盘管加新风系统，便于单独调节和保持房间的空气卫生。客房内的每个卫生间里设置排风竖井，通到楼顶的不上人屋面排放，使卫生间内保持负压，使卫生间的异味不会扩散到客房内。往每个客房输送新风，满足房间卫生要求的同时使房间处于正压，防止外部空气渗透进入空调房间。由于新风量较小，故本系统中旅馆客房内不另设排风系统，通过房间内的卫生间及门窗缝隙排风。2.1建筑相关资料2.1.1外墙资料本建筑外墙为陶粒混凝土空心砌块框架填充墙，墙中有30mm的聚苯板保温层，具体资料见表2-1表2-1外墙墙体构成表材质名称厚度（mm）导热修正系数外装饰层201.00通风空气层501.00聚苯板300.93陶粒混凝土空心砌块2501.0047 XX大学本科生毕业设计（论文）内墙面抹灰层201.002.1.2外窗资料本建筑外窗统一采用玻璃钢单框双层中空玻璃，具体规格见表2-2表2-2外窗构成表材质名称厚度（mm）导热修正系数平板玻璃61.00热流水平（垂直）10mm100.63平板玻璃61.00窗内有活动百叶做为内遮阳。2.1.3屋面资料本建筑屋面为不上人平屋顶，采用节能型屋面。具体构成见表2-3表2-3节能屋面构成表材质名称厚度（mm）导热修正系数混凝土板20100.00架空层200100.00防水层5100.0015厚水泥沙浆找平层151.000最薄30厚轻集料混凝土找坡层302.000加气混凝土砌块5001001.000聚苯板502.700钢筋混凝土屋面2001.0002.1.4人员资料表2-4不同类型房间的人员密度建筑类别房间用途人均占有的使用面积（㎡/人）单位面积的人员密度（人/㎡）办公建筑普通办公室50.20宾馆建筑普通客房150.70高档客房300.03会议室、多功能厅2.50.4047 XX大学本科生毕业设计（论文）其他200.05商场建筑一般商店30.33高档商店40.25建筑物内的人员数目的确定是根据建筑内部各房间使用功能及使用单位的要求进行的。由于本建筑为商贸中心，建筑物内各房间用途多样，不能进行简单的估算，故可按照《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）中规定的不同房间人均占有的使用面积进行人员密度及人员数目的确定。基于各种设计要求，不同用途房间的人员密度见表2-4。2.1.5照明、设备资料应该由电气专业提供，由于缺乏电气专业资料，故假定各房间的照明设备均为安装荧光灯，镇流器设在房间内，荧光灯灯罩没有通风孔；可以按照《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）基于各种设计要求，确定不同用途的房间的设备及照明功率，在允许范围内进行适当调整。具体数值见表2-5。表2-5不同类型房间的照明、设备功率值建筑类别房间用途照明功率密度值（W/㎡）电器设备功率（W/㎡）办公建筑普通办公室1120宾馆建筑普通客房1520高档客房1313会议室、多功能厅185走廊50其他155商场建筑一般商店1213高档商店19132.1.6空调使用时间由于本建筑物为商贸中心，建筑功能多样化，不能简单的确定空调的运行时间。各功能区域的的空调时间见下表2-6。表2-6各功能区域的空调时间商场7：00-20：0047 XX大学本科生毕业设计（论文）餐厅、超市7：00-22：00办公室7：00-18：00旅馆客房7：00-24：002.1.7动力与能源资料本建筑动力为工业动力电——380V—50Hz。夏季空调冷量由自备的空调机房供给；冬季空调供暖热量由城市热力管网供给。2.1.8气象资料表2-7室外气象参数表[1]地理位置（上海）海拔(m)大气压力(Kpa)室外平均风速（m/s）北纬东经4.5冬季夏季冬季夏季31°10′121°26′1025.11005.33.13.2表2-8室外计算温度（℃）表[1]冬季夏季夏季空调室外计算湿球温度空气调节通风空气调节空调日平均通风-4℃3℃34℃30.4℃32℃28.2℃表2-9室内计算参数表[1]名称房间用途温度(℃)湿度(%)室内风速m/s夏季商场2665v≤0.3超市2665银行邮局2665办公室2665旅馆客房2665冬季商场1860v≤0.2超市1860银行邮局2060办公室2060旅馆客房20602.1.9其他资料新风量定为每人30m3/h；47 XX大学本科生毕业设计（论文）要求噪声声级不高于50dB（A）；保持空调房间的大气压力比外界稍高，一般取5-10Pa；2.2设计要求针对本建筑做舒适性空调设计并提供说明及图纸。47 XX大学本科生毕业设计（论文）第3章设计方案的论证3.1商业建筑的空调特点3.1.1建筑特点本建筑为钢筋混凝土的框架结构，采用自重型轻型墙体材料作为外围护结构。采用的节能型外墙的传热系数较小，传热衰减和传热延迟效果显著，有效的减少了空调房间由于外围护结构产生的冷、热负荷。一般商业综合楼的层高都不尽相同，与楼层和房间的用途有关，确定系统时应考虑层高对空调方案的影响，本着尽量节省建筑空间，尽量满足建筑功能和美观要求的原则，确定合理的空调方案。3.1.2使用特点由于商业建筑的使用性质多样化，导致建筑物内各楼层或房间的空调负荷构成和空气调节时间要求各不相同，而且各房间内的人员数量和在房间内停留的时间有很大的机动性，使得商业综合楼的空调系统一般不能采用单一的集中式或半集中式空调系统，，而应该结合房间的负荷特点、使用时间和运行调节的要求，对综合楼内的各功能区域分别采用不同的空调系统设计。这就使得商业综合楼内的空调系统一般较其他单一功能建筑要复杂一些，运行控制和日常维护要求较高。3.1.3确定空调系统的注意事项3.1.3.1分区问题当空调建筑的面积较大时应该考虑空调系统的分区，按建筑物内部距离外围护结构的距离可分为内区和外区,也可以按朝向不同划分，或根据房间用途、标准高低、负荷变化以及使用时间等特点将总的空调系统划分为若干较小的子系统。3.1.3.1过渡季节问题过渡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。过度季节尽量引入新风承担室内的热湿负荷，不启动冷源或热源。3.1.3.1特殊房间的个别控制问题由于商业综合楼各功能区域的相对独立性，使得空调系统中存在许多不同要求的房间，这些房间的个别控制问题在确定空调系统时应予以考虑。47 XX大学本科生毕业设计（论文）3.2方案比较按负担室内空调负荷所用的介质来分类可选择四种系统——全空气系统、空气—水系统、全水系统、冷剂系统。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；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；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，在注重室内空气品质的现代化建筑内一般不单独采用，而是与新风系统联合运用；冷剂系统分单元式空调器系统、窗式空调器系统、分体式空调器系统，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。对于较大型公共建筑，建筑内部的空气品质级别要求较高，全水系统和冷剂系统只能消除室内的余热和余湿，不能起到改善室内空气品质的作用。所以全水系统和冷剂系统在本次的建筑空调设计时不宜采用。综上所述，拟采用风机盘管加新风系统，风机盘管的新风供给方式用单设新风系统，独立供给室内。表3-1全空气系统与空气－水系统方案比较表[1]比较项目全空气系统空气－水系统设备布置与机房1．空调与制冷设备可以集中布置在机房2．机房面积较大层高较高3．有时可以布置在屋顶或安设在车间柱间平台上1．只需要新风空调机房、机房面积小2．风机盘管可以设在空调机房内3．分散布置、敷设各种管线较麻烦风管系统1．空调送回风管系统复杂、布置困难2．支风管和风口较多时不易均衡调节风量1．放室内时不接送、回风管2．当和新风系统联合使用时，新风管较小节能与经济性1．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避免冷热抵消，减少冷冻机运行时间1．灵活性大、节能效果好，可根据各室负荷情况自我调节2．盘管冬夏兼用，内避容易结垢，降低传热效率3．无法实现全年多工况节能运行47 XX大学本科生毕业设计（论文）1．对热湿负荷变化不一致或室内参数不同的多房间不经济2．部分房间停止工作不需空调时整个空调系统仍需运行不经济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3-2风机盘管+新风系统的特点表[1]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47 XX大学本科生毕业设计（论文）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，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)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3-3风机盘管的新风供给方式表[2]供给方式特点适用范围房间缝隙自然渗入1)无规律渗透风，室温不均匀2)简单、方便3)卫生条件差4)初投资与运用费用低5)机组承担新风负荷，长时间在湿工况下工作1)人少，无正压要求，清洁度要求不高的空调房间2)要求节省投资与运行费用的房间3)新风系统布置有困难或旧有建筑改造机组背面墙洞引入新风1)新风口可调节，冬、夏季最小新风量；过渡季大新风量2)随新风负荷变化，室内直接受影响3)初投资与运行费节省4)须作好防尘、防噪声、防雨、防冻措施5)机组长时间在湿工况下工作同上房高为6m以下的建筑物单设新风系统，独立供给1)单设新风机组，可随室外气象变化进行调节，保证室内湿度与新风量要求47 XX大学本科生毕业设计（论文）室内2)投资大3)占有空间多4)新风口尽量紧靠风机盘管，为佳要求卫生条件严格和舒适的房间，目前最常采用此方式单设新风系统供给风机盘管1)单设新风机组，可随室外气象变化进行调节，保证室内湿度与新风量要求2)投资大3)新风按至风机盘管，与回风混合后进入室内，加大了风机风量，增加噪声要求卫生条件严格的房间，目前较少采用此种方式3.3系统方案的确定本建筑由于各层的功能不同，不宜采用单一的全空气或风机盘管加新风空调系统。由于建筑物二层人员流量较大，预计湿负荷较大，如采用风机盘管加新风系统，则风机盘管的除湿量很大，卫生条件不利，而且各房间的用途基本一致，预计各房间的热湿比相近，故决定采用一次回风的全空气系统，设一个空调机房，负责本层的空气处理；其余各层为宾馆客房和办公室，人员密度较小，湿负荷不大，且需要各房间独立控制，经过以上的比较和分析决定采用风机盘管加新风系统。3.4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。机组由风机、电动机、盘管、空气过滤器、室温调节装置及箱体等组成，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)、热交换器(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。换热器表面的凝结水滴入凝水盘内，然后通过凝水管就近排如卫生间的排水管道或地漏道中。47 XX大学本科生毕业设计（论文）由于本系统采用风机盘管+新风系统，有独立的新风系统供给室内新风，即把新风处理到与室内空气等焓的状态，不承担房间的负荷。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。47 XX大学本科生毕业设计（论文）第4章空调负荷的计算4.1夏季空调负荷的构成和计算原理4.1.1外墙和屋面传热冷负荷计算公式外墙或屋面传热形成的计算时刻冷负荷Qτ(W)，按下式计算：       Qτ=KFΔtτ-ξ       (4-1)式中   F—计算面积，㎡；       τ—计算时刻，点钟；       τ-ξ—温度波的作用时刻，即温度波作用于外墙或屋面外侧的时刻，点钟；       Δtτ-ξ—作用时刻下，通过外墙或屋面的冷负荷计算温差，简称负荷温差，℃。   注：例如对于延迟时间为5小时的外墙,在确定16点房间的传热冷负荷时,应取计算时刻τ=16,时间延迟为ξ=5,作用时刻为τξ=16-5=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小时之前作用于外墙外表面温度波动产生的结果。   当外墙或屋顶的衰减系数β<0.2时，可用日平均冷负荷Qpj代替各计算时刻的冷负荷Qτ：       Qpj=KFΔtpj      (4-2)式中   Δtpj—负荷温差的日平均值，℃。4.1.2外窗温差传热冷负荷通过外窗温差传热形成的计算时刻冷负荷Qτ按下式计算：       Qτ=KFΔtτ(4-3)式中   Δtτ—计算时刻下的负荷温差，℃；       K—传热系数。4.1.3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Qτ，应根据不同情况分别按下列各式计算：   1.当外窗无任何遮阳设施时47 XX大学本科生毕业设计（论文）     Qτ=FCsCaJwτ(4-4)式中 Jwτ—计算时刻下太阳总辐射负荷强度,W/㎡；   2.当外窗只有内遮阳设施时     Qτ=FCsCaCnJwτ(4-5)式中 Jwτ—计算时刻下太阳总辐射负荷强度,W/㎡；   3.当外窗只有外遮阳板时     Qτ=[F1Jnτ+FJnnτ]CsCa(4-6)   注：对于北纬27度以南地区的南窗，可不考虑外遮阳板的作用，直接按式(4-4)计算。   4.当窗口既有内遮阳设施又有外遮阳板时     Qτ=[F1Jnτ+FJnnτ]CsCnCa(4-7)式中 Jnτ—计算时刻下，标准玻璃窗的直射辐射照度，W/㎡；     Jnnτ—计算时刻下，标准玻璃窗的散热辐射照度，W/㎡；     F1—窗上收太阳直射照射的面积；     F—外窗面积（包括窗框、即窗的墙洞面积）㎡     Ccl、CclN—冷负荷系数（CclN为北向冷负荷系数），无因次，按纬度取值；     Ca—窗的有效面积系数；本建筑采用的是双层透明中空玻璃窗，Ca=0.85     Cs—窗玻璃的遮挡系数；     Cn—窗内遮阳设施的遮阳系数；  注：对于北纬27度以南地区的南窗，可不考虑外遮阳板的作用，直接按式(4-5)计算。4.1.4内围护结构的传热冷负荷1.当邻室为通风良好的非空调房间时，通过内窗的温差传热负荷，可按式(4-3)计算。   2.当邻室为通风良好的非空调房间时，通过内墙和楼板的温差传热负荷，可按式(4-1)计算，或按式(4-2)估算。此时负荷温差Δtτ、ξ及其平均值Δtpj，应按"零"朝向的数据采用。   3.当邻室有一定发热量时，通过空调房间内窗、隔墙、楼板或内门等内围护结构的温差传热负荷，按下式计算：     Q=KF(twp+Δtls-tn)(4-847 XX大学本科生毕业设计（论文）)式中 Q—稳态冷负荷，下同，W；     twp—夏季空气调节室外计算日平均温度，℃；     tn—夏季空气调节室内计算温度，℃；     Δtls—邻室温升，可根据邻室散热强度采用，℃。4.1.5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：     Qτ=nq1CclrCr(4-9)式中 Cr—群体系数；     n—计算时刻空调房间内的总人数；     q1—一名成年男子小时显热散热量，W；     Cclr—人体显热散热冷负荷系数。4.1.6灯光冷负荷照明设备散热形成的计算时刻冷负荷Qτ，应根据灯具的种类和安装情况分别按下列各式计算：   1.白只灯和镇流器在空调房间外的荧光灯     Q=1000n1NXτ-T(4-10)   2.镇流器装在空调房间内的荧光灯     Q=1200n1NXτ-T(4-11)   3.暗装在吊顶玻璃罩内的荧光灯     Q=1000n0NXτ-T(4-12)式中 N—照明设备的安装功率，kW；     n0—考虑玻璃反射，顶棚内通风情况的系数，当荧光灯罩有小孔，利用自然通风散热于顶棚内时，取为0.5-0.6，荧光灯罩无通风孔时，视顶棚内通风情况取为0.6-0.8；     n1—同时使用系数，一般为0.5-0.8；     T—开灯时刻，点钟；     τ-T—从开灯时刻算起到计算时刻的时间，h；     Xτ-T—τ-T时间照明散热的冷负荷系数。4.1.7设备冷负荷热设备及热表面散热形成的计算时刻冷负荷Qτ，按下式计算：     Qτ=qsXτ-T(4-13)式中 T—热源投入使用的时刻，点钟；47 XX大学本科生毕业设计（论文）     τ-T—从热源投入使用的时刻算起到计算时刻的时间，ｈ；     Xτ-T—τ-T时间设备、器具散热的冷负荷系数；     qs—热源的实际散热量，W。   电热、电动设备散热量的计算方法如下：   （1）电热设备散热量     qs=1000n1n2n3n4N(4-14)   （2）电动机和工艺设备均在空调房间内的散发量     qs=1000n1aN(4-15)   （3）只有电动机在空调房间内的散热量     qs=1000n1a(1-η)N(4-16)   （4）只有工艺设备在空调房间内的散热量     qs=1000n1aηN(4-17)式中 N—设备的总安装功率，kW；     η—电动机的效率；     n1—同时使用系数，一般可取0.5-1.0；     n2—利用系数，一般可取0.7-0.9；     n3—小时平均实耗功率与设计最大功率之比，一般可取0.5左右；     n4—通风保温系数；     a—输入功率系数。4.1.8渗透空气显热冷负荷1.渗入空气量的计算   （1）通过外门开启渗入室内空气量G1(kg/h)，按下式估算：     G1=n1V1pw     (4-18)式中 n1—小时人流量；     V1—外门开启一次的渗入空气量，m^3/h；     pw—夏季空调室外干球温度下的空气密度，kg/m^3。   （2）通过房间门、窗渗入空气量G2(kg/h)，按下式估算：    G2=n2V2pw47 XX大学本科生毕业设计（论文）(4-19)式中n2—每小时换气次数；    V2—房间容积，m^3。   2.渗透空气的显冷负荷Q(W)，按下式计算：     Q=0.28G(tw-tn)    (4-20)式中 G—单位时间渗入室内的总空气量，kg/h；    tw—夏季空调室外干球温度，℃；    tn—室内计算温度，℃。4.1.9食物的显热散热冷负荷进行餐厅冷负荷计算时，需要考虑食物的散热量。食物的显热散热形成的冷负荷，可按每位就餐客人8.7W考虑。4.1.10伴随散湿过程的潜热冷负荷1.人体散湿和潜热冷负荷   （1）人体散湿量按下式计算     D=0.001φng(4-21)式中 D—散湿量，kg/h；     g—一名成年男子的小时散湿量，g/h。   （2）人体散湿形成的潜热冷负荷Q(W)，按下式计算：     Q=φnq2(4-22)式中 q2—一名成年男子小时潜热散热量，W；     φ—群体系数。    2.渗入空气散湿量及潜热冷负荷   （1）渗透空气带入室内的湿量(kg/h)，按下式计算：    D=0.001G(dw-dn)(4-23)   （2）渗入空气形成的潜热冷负荷(W)，按下式计算：    Q=0.28G(iw-in)(4-24)式中dw—室外空气的含湿量，g/kg；    dn—室内空气的含湿量，g/kg；    iw—室外空气的焓，kJ/kg；47 XX大学本科生毕业设计（论文）    in—室内空气的焓，KJ/KG。   3.食物散湿量及潜热冷负荷   （1）餐厅的食物散湿量(kg/h)，按下式计算：    D=0.0115n(4-25)式中n—就餐总人数。   （2）食物散湿量形成的潜热冷负荷(W)，按下式计算：    Q=8.7n(4-26)   4.水面蒸发散湿量及潜热冷负荷   敞开水面的蒸发散湿量(kg/h)，按下式计算：    D=(a+0.00013v)(Pqb-Pq)AB/B1(4-27)式中A—蒸发表面积，㎡；    a—不同水温下的扩散系数；    v—蒸发表面的空气流速；    Pqb—相应于水表面温度下的饱和空气的水蒸气分压力；    Pq—室内空气的水蒸气分压力；    B—标准大气压，101325Pa；    B1—当地大气压（Pa）。4.2冬季空调负荷的构成和计算方法4.2.1通过围护物的温差传热作用下的基本耗热量:Qj=KFa(tn-tw)(4-28)Qj--通过供暖房间某一面围护物的温差传热量(或称为基本耗热量),W;K--该面围护物的传热系数,W/（㎡.℃);F--该面围护物的散热面积,㎡;tn--室内空气计算温度,℃;tw--室外供暖计算温度,℃;a--温差修正系数.注:对于内门、内墙、内窗,如果提供了邻室温差,47 XX大学本科生毕业设计（论文）则基本耗热量计算公式如下:Qj=KF×邻室温差(4-29)其符号意义同上.该围护结构的附加耗热量等于其基本耗热量.4.2.2附加耗热量:Ql=Qj(1+βch+βf)(1+βf.g)+Qjβx(4-30)Ql--附加耗热量βch--朝向附加率(或称朝向修正系数)βf--风力附加率(或称风力修正系数)βf.g--高度附加βx--外门附加4.2.3通过门窗缝隙的冷风渗透耗热量Qs(W):Qs=0.28CpVρw(tn-tw)(4-31)Cp--干空气的定压质量比热容,Cp=1.0Kj/(Kg*℃)V--渗透空气的体积流量,m3/hρw--室外温度下的空气密度Kg/m3tn--室内空气计算温度,℃;tw--室外供暖计算温度,℃;4.2.3.1V的确定:V=l1×L0×pow(m,b)(4-32)l1--外门窗缝隙长度,mL0--每米门窗缝隙的基准渗风量,m3/h.mm--门窗缝隙的渗风量综合修正系数,b--门窗缝隙渗风指数,b=0.56~0.78当无实测数据的时候可以取b=0.674.2.3.2L的确定:L=a1×pow((v10×v10×ρw/2),b)(4-33)a1--门窗缝隙渗系数,m^3/(m*h*Pab),注:Pab代表:Pa(帕)的b次方v10--基准高度冬季室外最多风向的平均风速,m/s4.2.3.3m的确定:m=Cr×Cf×(pow(n,1/b)+C)×Ch(4-34)Cr--热压系数,47 XX大学本科生毕业设计（论文）Cf--风压差系数,m/s,当无实测数据的时候,可取0.7C--作用于门窗分析两侧的有效热压差和有效风压差之比;Ch--高度修正系数,可按下式计算Ch=0.3×pow(h,0.4)(4-35)h--计算门窗的中心线的标高.4.2.3.4C的确定C=70×{(hz-h)/[Cf×v10×v10×pow(h,0.4)]}×[(tn"-tw)/(273+tn")](4-36)hz--热压单独作用下,建筑物中和界的标高,mtn"--建筑物内形成热压作用的竖井计算温度.建筑物内各房间的冷、热、湿负荷结果见附录表4-1、4-2。47 XX大学本科生毕业设计（论文）第5章空调过程和风量的确定5.1各房间新风量和新风负荷的确定5.1.1新风量的确定新风量的确定于室内空气品质和能量消耗有关。一般原则为：（1）满足卫生要求；（2）补充局部排风量；（3）保证空调房间的正压要求，房间维持正压，此项可不计。在实际工程设计中，如果计算新风量不足总风量的10%，则应该取系统风量的10%,新风量的确定可按下图5-1选定[2]。局部排风量Gp1最小新风量ⅠGw1=Gp1+Go最小新风量ⅡGw2=n×gw最小新风量ⅢGw3=0.10G维持正压所需的渗透风量Go最小新风量Gw=Max{Gw1,Gw2,Gw3}满足卫生要求gwm3/人·h·人数系统总风量G图5-1新风量的确定方法本次空调设计中定人均新风量为30m³/h.p，人员密度如表2-5所示。按照上述方法可以求出各个房间的新风量。5.1.2新风冷负荷的确定各个房间的新风量确定以后就可以利用公式CLW＝1.2LW·(hW-hN)W（5-1）CLW——空调房间的新风冷负荷；LW——空调房间的新风量；hW——空调房间室外状态点的焓值；hN——空调房间室内状态点的焓值；47 XX大学本科生毕业设计（论文）确定各个房间的新风冷负荷。5.1.3新风湿负荷的确定新风湿负荷Ww，可按下式计算[6]：Ww=3.6Gw(dw-dn)kg/h（5-2）式中：Gw——新风量kg/s,见表4-20；dw——夏季空调室外计算参数时含湿量g/kg；dn——室内空气含湿量g/kg。各个房间新风量的计算结果见附表1。5.2空气处理过程的确定5.2.1全空气系统夏季空气处理过程本建筑二层采用一次回风的全空气系统。在全空气系统中由于需要用同一送风状态满足不同房间的需要，所以确定送风状态的时候按照系统中新风量最大的房间进行空气处理过程的设计。由于本空调系统为舒适性空调理论上没有送风温差的要求，从节能角度考虑，均争取采用“露点”送风。查取工程所在地的气象参数，确定室内与室外的空气状态，确定空气处理过程。根据空气处理过程，确定全空气系统送风状态点以后可以根据公式L=Q/（in-io）（5-3）确定各个房间的送风量。二全空气系统各个房间的送风量计算结果见附表1。5.2.2风机-盘管加新风系统夏季空气处理过程本建筑除二层外其余各层采用风机盘管加新风空调系统。风机盘管的新风供给方式用单设新风系统，独立供给室内。风机盘管加新风系统的空气处理方式有:1）新风处理到室内状态的等焓线，不承担室内冷负荷；2）新风处理到室内状态的等含湿量线，新风机组承担部分室内冷负荷；3）新风处理到焓值小于室内状态点焓值,新风机组不仅承担新风冷负荷，还承担部分室内显热冷负荷和全部潜热冷负荷，风机盘管仅承担一部分室内显热冷负荷，可实现等湿冷却，可改善室内卫生和防止水患；4）新风处理到室内状态的等温线风机盘管承担的负荷很大，特别是湿负荷很大，造成卫生问题和水患；547 XX大学本科生毕业设计（论文））新风处理到室内状态的等焓线，并与室内状态点直接混合进入风机盘管处理。风机盘管处理的风量比其它方式大，不易选型。本设计选择新风处理到室内状态的等焓线，不承担室内冷负荷的空气处理方案。空气处理过程确定以后就可以根据公式（5-1）确定各个房间的新风冷负荷。计算结果见附表1。5.2.3全空气空调系统冬季空气处理过程本建筑冬季采用空调供暖，不作单独的采暖系统。空调供暖工况下采用与夏季相同的风量。由上图的空气处理过程可以求得新风一次加热以后的空气状态点的焓值。利用公式Q＝1.2LW·(hW-hN)W（5-4）Q——空调房间的新风冷负荷；LW——空调房间的新风量；hW——新风经过一次加热后状态点的焓值；hN——空调房间室内状态点的焓值；则可以求得全空气空调系统冬季的新风热负荷。这一部分负荷由空气处理机组内的热水承担。5.2.4风机盘管加新风系统冬季空气处理过程如上所述，冬季的新风量和夏季相同。室外新风经过新风处理机组加热到与室内空气等温的状态，再经过加湿以后与经过风机盘管处理的室内空气混合后送入空调房间承担室内的热负荷。新风热负荷由新风处理机组中的热循环水承担，室内负荷由风机盘管中的循环热水承担。两者的热水由热交换器通过与市政热水管网换热得到，并由二次网的热水循环水泵送到各个空气处理机组和风机盘管中。根据公式（5-4）可以求得冬季空调房间的新风热负荷，室内的空调热负荷由风机盘管承担。47 燕山大学本科生毕业设计（论文）第6章空调设备的选型计算6.1全空气空调系统空气处理机组的选择计算得到全空气空调系统的总负荷，统计结果见附表1根据统计结果，按照以下原则选择空气处理机组：选择的空气处理机组的性能参数见表6-2表6-2空气处理机组的性能参数公司名称鹤山市华雅净化空调制冷设备有限公司设备型号HZK-70额定风量(m3/h)70000.00机组余压(Pa)≥800.00夏季空调工况额定冷量(kw)380.9冬季空调工况额定热量(kw)647.6电加热功率(kw)100功率(kw)30.00机组噪音(dB)≤74截面尺寸(mm)2630×38306.2风机盘管加新风空调系统新风处理机组的选择计算求得一层和三到六层的总负荷，其统计结果见附表1。风机盘管加新风空调系统新风处理机组的选择。其主要的技术参数如下：表6-2空气处理机组的性能参数层数首层三到四层五到六层公司名称江苏舒源空调制造有限公司设备型号SYXF-6DSYXF-5DSYXF-1.5D额定风量(m3/h)6000.005000.001500.00机组余压(Pa)22012080额定冷量(kw)886418额定冷量(kw)1299829冷煤水量(t/h)14.512.63.4冷煤水阻(kPa)35382247 燕山大学本科生毕业设计（论文）机组噪音(dB)605754机组重量（kg)360290150外形尺寸（mm)1200×1650×8401200×1450×8401000×720×7006.3风机盘管的选型计算由前述可得本系统中新风处理到与室内空气等焓状态，不承担室内的负荷，所以夏季室内的冷负荷全部由风机盘管承担。风机盘管的冷量即为室内冷负荷。室内所需的总风量可以由公式LZ=Q/（hn-ho）LZ—空调房间内的所需的总风量，Q—空调房间的冷负荷，hn—空调房间内空气状态的焓值，ho—空调房间送风状态点的焓值，求得总送风量后根据公式LF=LZ—LXLF—风机盘管的送风量，LZ—空调房间所需的总风量，LX—空调房间的新风量，可以求得风机盘管的处理风量。根据所需风量、冷量及中等风速选型原则，选择各个空调房间的风机盘管。47 XX大学本科生毕业设计（论文）第7章空调系统风系统设计7.1全空气空调系统风系统设计7.1.1概述经过处理的定量空气要通过空气管道输送到被调节的房间，并通过一定型式的送风口将送入空间的空气合理地分配，以达到空间内工作区的温、湿度或其他控制参数满足使用要求。因此空气输送和分配是空调系统设计的重要组成部分。空调房间的送风量、回风量及排风量能否达到设计要求，完全取决于风道系统的设计质量及风机的配置是否合理。同时，为克服空气输送及分配过程中的流动阻力，空气动力设备—风机需要消耗大量的能量。总之，风道系统的设计直接影响空调系统的实际使用效果和技术经济性能。7.1.2风口的选择和布置全空气空调系统中各个空调房间采用上送式送风形式，其中吊顶上设回风口，采用顶棚回风，不再设置回风管，靠顶棚内负压使空气进入顶棚内，空气处理机组回风口直接吸入空气。根据房间的形状特点、气流组织和房间的美观要求，全空气空调系统中各个房间的送风口选用方形散流器作为送风口。由于房间有噪音要求如下表7-2所示。所以对散流器的颈部风速有要求，要求风口的颈部风速小于6m/s，据此可以选择风口的尺寸，然后对风口进行气流组织校核，检查风口是否能够满足房间的气流组织要求。经过计算选定全空气空调系统中各个房间的方形散流器规格见表7-1所示，经校核后满足房间的气流组织要求。表7—1方型散流器规格表公司名称上海威士文通风工程设备有限公司规格A4SD型方型散流器房间号规格颈部风速(m/s)全压损失(pa)风量(m3/h)扩散半径(m)再生噪音(NC)个数20145×453.02121973.825120260×606.07678568.848120560×605.05565457.343247 XX大学本科生毕业设计（论文）20630×304.03512874.330120960×604.03552365.836721260×605.05565457.343421330×303.0219663.22417.1.3风道的布置和制作要求（1）风管应注意布置整齐，美观和便于维修、测试，应与其他管道统一考虑，要防止冷热源管道之间的不利影响，设计时应考虑各管道的装拆方便。（2）风管布置应尽量减少局部阻力，弯管中心曲率半径要不小于其风管直径或边长。一般采用1.25倍直径或边长。（3）风管法兰间应放置具有弹性的垫片，如海绵橡胶、橡皮等，以防止漏风，风管与风管之间不应有看得见的孔洞。（4）风管涂漆。本系统设计时选用镀锌薄板钢板，可以不涂漆，但咬口损坏处要涂漆，施工时已发现锈蚀时要涂漆。风道的种类很多，结合多种因素综合考虑，选择镀锌薄钢板矩形低速风道。7.1.4风道的选择原则（1）按风道的形状矩形风道：矩形风道具有占用的有效空间少，易于布置，及管件制作相对简单等优点。广泛地用于民用建筑空调系统。为避免矩形风道阻力过大，其宽高比小于6，最大不应超过10，在建筑空间允许的条件下，愈接近于1愈好。（2）按风道材料金属风道：这类风道材料，主要包括普通薄钢板（黑铁皮），镀锌薄钢板（白铁皮）及不锈钢板。钢板厚度一般在0.5—1.5mm。金属风道的优点是易于加工制作，安装方便，具有一定的机械强度和良好的防火性能，气流阻力较小，因而，广泛用于通风空调系统。（3）按风道内的空气流速低速风道：风道内的空气流速V8m/s。由于风道较低，与风机产生的主噪声源相比，风道系统产生的气流噪声可以忽略不计，广泛用于民用建筑通风空调系统。7.1.5风道的设计和水力计算47 XX大学本科生毕业设计（论文）全空气空调系统风道选用不锈钢制矩形风道，均按照低速风道标准进行设计。风管的水力计算是在系统和设备布置、风管材料、各送排风点的位置和风量均已知确定的基础上进行的。其主要目的是，确定各管段的管径和阻力，保证系统内达到要求的风量分配。最后确定风机型号和动力消耗。风管水力计算方法有假定流速法、压损平均法和静压复得法等几种，这里采用假定流速法，假定流速法的特点是先按技术经济要求选定风管的流速，再根据风管的风量确定风管的断面尺寸和阻力。假定流速法的计算步骤和方法如下[10]：（1）绘制空调系统轴测图，并对管段风道进行编号，标准长度和风量（管道长度一般按两个管件的中心线长度计算，不扣除管件本身的长度）。（2）确定风道内的合理流速，在输送空气量一定的情况，增大流速可是风管断面积减小，制作风管所消耗的材料，建筑费用等较低，但同时也会增加空气流经风管的流动阻力和气流噪声，增大空调系统的运行费用；减小风速则可降低输送空气的动力损耗，节省空调系统的运行费用，降低气流噪声，但却增加风管制作消耗的材料及建设费用。因此必须根据风管系统的建设费用、运行费用和气流噪声等因素进行技术经济比较。考虑不同噪声要求下，风管推荐风速详见表7—2：表7—2风管推荐风速[1]室内允许噪声（dB）主管风速（m/s）支管风速（m/s）新风入口风速（m/s）25~353~4≤2≤335~504~62~33.550~656~83~54~4.565~858~105~85（3）根据各风道的风量和选择的流速确定各管段的断面尺寸，计算沿程阻力和局部阻力。注意阻力计算应该选择最不利环路（即阻力最大的环路）进行。阻力计算可按以下步骤计算：①风管沿程压力损失，可按下式计算：通过圆形风管的风量L（m3/h），（7-1）47 XX大学本科生毕业设计（论文）式中d—风管内径，m；v—风速，m/s。通过矩形风管的风量按下式计算：（7-2）式中a、b—风管断面净宽和净高，m。沿程压力损失（7-3）式中，l—风管的长度，m；ΔPm—单位长度风管沿程压力损失,Pa/m，可按下式计算：（7-4）式中λ—摩擦阻力系数；ρ—空气密度，kg/m3；de—风管当量直径，m。对于圆风管：de=d对于矩形风管：（7-6）（7-7）摩擦阻力系数λ：-（7-5）式中K—风管内壁的当量绝对粗糙度，m；Re—雷诺数：ν--运动粘度，m2/s。②局部压力损失式中ζ—局部阻力系数，v—风管内该压力损失发生处的空气流速，m/s。ρ—空气的密度，kg/m3。47 XX大学本科生毕业设计（论文）（4）与最不利环路并联的管路的阻力平衡计算。为保证各送、排风点达到预期的风量，必须进行阻力平衡计算。一般的空调系统要求并联管路之间的不平衡率应不超过15%。若超出上述规定，采用阀门调节，这种方法具有设计过程简单，调整范围大的优点，但实际运行调试工作量较大。（5）计算系统总阻力。系统总阻力为最不利环路阻力加上空气处理设备阻力。（6）选择风机及其配用电机。根据风量和系统的总阻力损失选择风机，风量、阻力损失附加系数均为1.1。但由于本系统不是自行选择风机，而是选用空气处理机组，需要做的是用系统总阻力和总风量校核空气处理机组的风量和余压能否满足系统的需求。7.2风机盘管加新风空调系统风系统的设计7.2.1空调房间的气流组织本设计室内温湿度参数冬季供暖18℃，φ=50%；夏季空调26℃，φ=65%，房间送风高度不大于2.8米，设计的空调系统为舒适性空调，根据《实用供热空调设计手册》[2]表11.9-1中所示气流组织的基本要求，本设计客房气流组织选择上侧送上回送风方式，办公室气流组织选择上部两侧送上回送风方式。7.2.2风口的布置和选择计算风机盘管加新风系统的送风口根据送风管尺寸和风机盘管风量选择合适的双层百叶送风口(45度角)，同时也要考虑送风距离、送风速度的影响。新风送风口选择双层百叶风口。房间送风的气流组织进行计算如下。本计算方法理论依据张萍编著的《中央空调实训教程》。（1）选定送风口形式，确定过程拟采用双层百叶送风口，其紊流系数为ɑ=0.16。（2）选取送风温差Δt根据空调房间风机盘管选型计算中送风温差的确定方法，得出Δt。（3）定送风口的出流速度v0m/s(7-8)Fn——垂直于单股射流的空间断面面积，m2,47 XX大学本科生毕业设计（论文）d0——送风口直径或当量直径，m。(7-9)H——房间高度，m；B——房间宽度，m；L——房间的总送风量，m3/h；若v0在2～5m/s范围之间，则满足要求。否则重新计算。（4）确定送风口数目N(7-10)a—送风口紊流系数；x—送风射流的射程，m；—受限射流无因次距离，(7-11)式中其他符号含义同上。（5）确定送风口尺寸由下式算得每个风口面积m2(7-12)—送风口面积；式中其他符号含义同上。（6）校核射流的贴附长度阿基米德数Ar按下式计算：(7-13)—射流出口温度，K；47 XX大学本科生毕业设计（论文）—房间空气温度，K；—风口面积当量直径，m；—重力加速度，m/s2；式中其他符号含义同上。由Ar数的绝对值查得x/d0值，就可以得到射流贴附长度x。校核是否满足要求。（7）校核房间高度房间高度>=H为满足要求；公式H=h+w+0.07·x+0.3m(7-14)h——空调区高度，一般取2m；w——送风口底边至顶棚距离，m；0.07·x——射流向下扩展的距离，m；0.3——安全系数，m。经计算，所有风口均满足要求。7.2.3新风入口注意事项（1）新风进口位置：本系统采用独立的新风系统，因此只须考虑风机盘管机组配置合理；布置时应尽量使排风口与进风口远离，进风口应尽量放在排风口的上风侧；为避免吸入室外地面灰尘，进风口底部应距地面不宜低于2m。（2）新风口其他要求：进风口应设百叶窗，以防雨水进入，百叶窗应采用固定的百叶窗，在多雨地区，宜采用防水的百叶窗。7.2.4新风风管的设计计算风机盘管加新风空调系统中新风风道采用不锈钢制风道，作为低速风道进行设计计算。按照前述全空气空调系统风系统的设计计算方法和步骤进行，不再重复叙述。新风系统的管道设计及水力计算结果见附录表2。7.3卫生间排风卫生间排风换气次数为10次/小时，每个卫生间选用松下FV—24CHL1C型照明换气扇一台，其风量为207m3/h,排风管直径为100mm。卫生间排风由各换气扇的排风管集中到排风竖井,通过排风竖井将排气扇排出的气体排至室外。47 燕山大学本科生毕业设计（论文）第8章空调系统的水系统设计8.1空调水系统的选择空调水系统包括冷水系统和冷却水系统两个部分，它们有不同类型可供选择。表8-1空调水系统比较表[2]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机会少;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较复杂开式管路系统与大气相通与蓄热水池连接比较简单易腐蚀，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47 燕山大学本科生毕业设计（论文）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，占用建筑空间较多单式泵冷、热源侧与负荷侧合用一组循环水泵系统简单，初投资省不能调节水泵流量，难以节省输送能耗，不能适应供水分区压降较悬殊的情况复式泵冷、热源侧与负荷侧分别配备循环水泵可以实现水泵变流量，能节省输送能耗，能适应供水分区不同压降，系统总压力低。系统较复杂，初投资较高根据以上各系统的特征及优缺点，结合本建筑情况，本设计空调水系统选择闭式、同程、双管制、单式泵系统，这样布置的优点是过渡季节只供给新风，不使用风机盘管的时候便于系统的调节，节约能源。8.2空调水系统的布置本系统设计可以采用双管制供应冷冻水，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，采用闭式系统，不与大气相接触，机房内设置定压罐，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，因此可以采用同程式水系统，此系统除了供回水管路外，还有一根同程管，由于各并联环路的管路总长度基本相同，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，且此系统属于垂直同程系统。本设计采用的是螺杆式冷水机组，机组布置在一层的机房。供水、立管均采用同程式，空气处理机组和新风机组合用一组供、回水立管，风机盘管单独用一组供、回水立管，各层水管也采用同程式。8.3风机盘管水系统水力计算8.3.1基本公式本计算方法为当量长度法，依据为张萍编著的《中央空调实训教程》47 燕山大学本科生毕业设计（论文）[2]。（1）沿程阻力△Pe=ξe·v2·ρ/2gmH2O（8-1）沿程阻力系数ξe=0.025·L/d（8-2）（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（8-3）（3）水管总阻力△P=△Pe+△PjmH2O（8-4）（4）确定管径mm（8-5）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8-2管内水的最大允许水流速表[2]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≤100mm时可以采用镀锌钢管，其规格用公称直径DN表示；当管径DN>100mm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。8.3.2冷冻水管路水力计算47 燕山大学本科生毕业设计（论文）水管的水力计算采用假定流速法。对水系统进行水力计算是为使系统中各管段的水流量符合设计要求，以保证流进各空调机组和各个风机盘管的水流量满足要求。主要任务是按已知各管段的流量，根据假定流速，确定各管段的管径。风机盘管加新风空调系统的水管水力计算结果见附录2。8.4风机盘管凝水管的设计各种空调设备在运行过程中产生的冷凝水，必须即时排走。排放冷凝结水的管路系统设计，应注意以下各要点：（1）风机盘管凝结水盘的泄水支管坡度，不宜小于0.01。其它水平支干管，均抬头走，即沿水流方向的反方向，应保持不小于0.002的坡度，且不允许有积水部位。如受条件限制，无坡度辐射时，管内流速不得小于0.25m/s。（2）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或镀锌钢管，不宜采用焊接钢管。（4）为了防止冷凝水管道表面结露，必须进行防结露验算。（5）冷凝水立管的顶部应设计通向大气的透气管。（6）冷凝水管的公称直径DN（mm）,应根据冷凝水的流量计算确定，也可根据机组的冷负荷Q(kW)，按相关数据近似选定冷凝水管的公称直径。（7）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。（8）闭式系统的冷水和热水管路的每一个最高点，应设排气装置。为了拆装检修，在排气装置前应加装一个阀门。为避免排气装置漏水，排气管最好接至水池或室外。（9）系统最低点和需要单独放水的设备的下部应设带阀门的放水管，并接入地漏。47 XX大学本科生毕业设计（论文）第9章空调机房的设计设备布置注意事项（1）主要通道、操作走道宽度应大于等于1.5m；（2）非主要通道、操作走道宽度大于等于0.8m；（3）冷水机组与墙之间间距大于等于1.2m，设备最高点到梁下不小于1.5m（4）在设备及管道最低处设放水阀门，在可能泄水的设备周围设置排水明沟和地漏；（5）管路布置不应妨碍设备操作和通道的自由通行，也不应影响门窗的启闭。9.1空调用冷热源的选择表9-1空调用冷水机组的性能参数表机组型号LSSLGS460S额定制冷量458.6kw电源380V3N~/50Hz压缩机形式半封闭双螺杆式压缩机启动类型Y-△输入功率100kw额定电流235A蒸发器形式干式壳管式水量79m3/h配管管径2×DN125水阻力58kpa冷凝器形式壳管式水量96m3/h配管管径2×DN125水阻力64kpa机组质量2350kg运行质量2703kg47 XX大学本科生毕业设计（论文）9.1.1空调用冷水机组的选择空调用冷水机组是夏季工况的冷源，要求其承担整个建筑的全部负荷，包括建筑内各个房间的夏季冷负荷、新风冷负荷等。由前述计算可以求得整个建筑物的全部冷负荷为826.55kw，考虑到负荷的变化和10%的冷量余量，选取两台LSSLGS460S螺杆式空调用冷水机组（单压缩机系列）。机组性能参数如上表9-1所示。冷水机组的水量校核。空调系统的总冷负荷为826.55kw，空调的供回水温度为7/12℃，则可求得系统的总水量为L=Q/（c△t）=826.55×1000×3600/(4.2×5)=142.2m3/h机组的水量能够满足建筑空调系统的需要。9.1.2空调冬季工况热交换器的选择（1）设计时应先确定换热器的运行工况，即热媒进出口的温度，冷媒进出口的温度及流量热负荷等，从而计算出所需换热器的换热面积。基本计算公式：式中：F——换热器换热面积，㎡；Q——热负荷，w；k——传热系数，Δt——传热温差，℃；ε——污垢修正系数，一般取0.7-0.9；本设计计算得换热器的换热面积为：F=14.06㎡。（2）根据换热器的承压状况选用合适的工作压力。（3）根据工程实际选择合适的换热器数量，以保证连续稳定的供水。（4）选择的换热器的换热面积应大于计算的面积，并考虑一定的富余量。经计算选用南京贝特暖通空调设备有限公司生产的YFD型容积式浮动盘管换热器。具体参数见表9-2：表9-3换热器性能参数表47 XX大学本科生毕业设计（论文）型号公称容积m3换热面积㎡传热量kw产热水量kg/h热媒耗量kg/hYFDL4-15R4.015.070112057241149.2冷冻水泵的选型和计算9.1.1冷冻水泵的选型和计算根据选型原则，选择三台冷冻水泵（两用一备）。水泵所承担的供回水管网最不利环路为六层608房间的供回水环路。（1）水泵流量的确定单台冷水机组的额定水流量为79m3/h。根据水泵工作时，取流量储备系数=1.1。则单台水泵设计流量V=1.1×79=86.9m3/h。（2）水泵扬程H的确定水泵扬程H按下式计算：H=·Hmax（9-8）H——水泵扬程，m;Hmax——水泵所承担的最不利环路的水压降，mH2O;——扬程储备系数取=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)mH2O（9-9）△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，mH2O；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=58KPa=5.8mH2O。最不利环路中并联空调末端装置中水压损失最大者△P2是六层608房间的风机盘管，它的水压降△P2=30KPa=3mH2O。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109m。47 XX大学本科生毕业设计（论文）最不利环路总阻力约为：Hmax=5.8+3+0.05×109×(1+0.6)=17.52mH2O。水泵设计扬程为H=1.1×17.52=19.27mH2O。选用广西博士通有限公司的三台VGDW120-32型水泵，其具体参数见表9-3：表9-3冷冻水泵性能参数表型号流量m3/h扬程m转速r/min效率%气蚀余量m泵轴功率kw电机功率kwVGDW120-3290341450661.814.118.59.1.1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）水泵基础高出地面的高度应小于0.1m，地面应设排水沟。9.3冷却水泵及热水泵的选型和计算冷却水泵与热水泵的选型计算与冷却水泵的选型计算方法相同，不再重复叙述。冷却水泵选用广西博士通有限公司的三台VGDW100-25型水泵，热水泵选用广西博士通有限公司的二台VGDW120-32型水泵，与冷冻水泵相同，见表9-3。冷却水泵选型的结果见表9-4：表9-4冷却水泵性能参数表型号流量m3/h扬程m转速r/min效率%气蚀余量m泵轴功率kw电机功率kw120241450721.89.01147 XX大学本科生毕业设计（论文）VGDW100-259.4补水系统的确定9.4.1水箱的选择闭式系统冷冻水的补水量为循环水量的3%—5%，这里取4%。所以补水量为158×4%=6.32m3/h又补水箱的大小应满足补水泵能连续运行0.5小时，这里取0.5小时。所以补水箱的容积为0.5×6.32=3.16m3表9-5方形补水箱[7]型号公称容积m3规格mmA型支座LBHn24.0020001000200039.4.2补水泵的选择补水泵的流量即为空调系统的补水量，由于本空调系统为闭式系统，所以空调系统的补水量为空调系统总循环水量的4%，已知系统的总循环水量为158m3/h，则补水泵的流量为6.32m3/h。补水泵的扬程是根据空调水系统的压力最低点的压力确定的。选用广西博士通有限公司的三台VGDW120-32型水泵，选型的结果见表9-6：表9-6补水泵性能参数表型号流量m3/h扬程m转速r/min效率%气蚀余量m泵轴功率kw电机功率kwVGW7.2-307.2302900442.01.342.29.4.3软化水设备型号的选择根据补水流量选用南京贝特暖通空调设备有限公司生产的YTN系列全自动钠离子交换器。具体参数见表9-7：冷却水系统需设置电子水处理仪，根据冷却水流量选用南京贝特暖通空调设备有限公司生产的YTD-Z系列自动排污型电子水处理仪。具体参数见表9-8：47 XX大学本科生毕业设计（论文）表9-7YTN系列全自动钠离子交换器参数表型号产水量（t/h）进出口管径（mm）交换罐尺寸d×h（mm）盐桶尺寸d×h（mm）YTN-6.05.6-6.532550×1610460×1020表9-8YTD-Z系列自动排污型电子水处理仪参数表型号公称直径（mm）B（mm）C（mm）L（mm）S（mm）YTD-200Z2004154581230280X（mm）排污管（mm）流量（t/h）重量（kg）功率（kw）58050320115809.4.4定压装置根据集水器的压力选用南京贝特暖通空调设备有限公司生产的NZG型隔膜式气压自动给水设备。具体参数见表9-8：表9—5隔膜式气压水罐(定压罐)型号规格最高工作压力(Mpa)罐体公称直径(mm)罐体容积(m3)进口管径(mm)出口管径(mm)NZG8001.08000.12-0.28450509.5冷却塔及分水器、集水器的选择（1）冷却塔选用开放式且为逆流式冷却塔，特点是安装面积小，高度大，适用于高度不受限制的场合，冷却水的进水温度为37℃，出水温度为32℃，冷却塔的补给水量为冷却塔的循环水量的1%—3%冷却塔的冷却水量和风量的数学计算表达式G=3600Qc/（C△tw）(9-10)△tw=tw1-tw2=33-28=5℃Qc=1.3Q（压缩式制冷机组）Qc—冷却塔冷却热量Q—制冷机负荷47 XX大学本科生毕业设计（论文）每台制冷机配一台冷却塔。则Qc=1.3×413.3=537.3KW每台冷却塔的水量计算：G=3600Qc/（C△tw）=3600×537.3÷(4.2×5)=92.4m3/h风量计算：Q=/ts1—夏季空气调节室外计算湿球温度,查得28.2℃。ts2=ts1+5℃=33.2℃查焓湿图得Is1=90.62kJ/kgIs2=117.57kJ/kg所以Q=3600×537.3÷4.2÷(117.57-90.62)=17088kg/h=13247m3/h(空气密度为1.29kg/m3)选用两台型号一样的冷却塔，分别对应于两个制冷机组。查厂家产品说明书，选用河北科力空调工程有限公司DBNL3系列低噪音型逆流玻璃钢冷却塔，型号为DBNL3-100，主要参数如下：表9—6冷却塔的性能参数型号冷却水量总高度风量风机直径进水压力额定功率DBNL3-100100m3/h3294mm56000m3/h1800mm28.6kPa3kw（2）分水器起到向各分路分配水流量的作用，集水器起到由各分路、环路汇集水流量的作用。分水器和集水器是为了便于连接各个环路的并联管道而设置的，起到均压的作用，以使流量分配均匀。分水器和集水器的筒径,可根据筒内流量,通过流速来确定,流速范围为v=0.5—0.8m/s,由已知可知冷冻水流量为142m3/h，取流速为0.8m/s，由此可根据下式计算直径：，带入已知数据可得：，圆整后可得DN=300，此时流速为:v=47 XX大学本科生毕业设计（论文）。分水器和集水器的管径，可根据并联管道的流量，通过该管径的流速来确定，流速范围为v=1.0—1.5m/s,流量特别大可增加流速，但不宜超过3.5m/s。由已知可知冷冻水流量为142m3/h，取流速为1m/s，由此可根据下式计算直径：，带入已知数据可得：，圆整后可得DN=200，此时流速为:v=.则可知以下尺寸：管壁厚度8mm，封头厚度18mm，支架（角钢）L60×60×50，支架（圆钢）Φ16。由设计需要可知，此空调水系统分2个部分，每个部分采用单独的冷冻水循环，因此分水器有2个分支管和1个总管，由水力计算可知，总管直径为d1=200mm，其它分支管直径为d2=150，d3=100，则可计算L1=d1+60=260，L2=d1+d2+120=470，L3=d2+d3+120=370，L4=d3+60=160，并且泄水管的直径为DN40。另集水器上需接入补给水管，故集水器有3个分支管和1个总管，由水力计算可知，总管直径为d1=200mm，其它分支管直径为d2=150，d3=100，d4=40，则可计算L1=d1+60=260，L2=d1+d2+120=470，L3=d2+d3+120=370，L4=d3+d4+60=200，L5=d4+60=160，并且泄水管的直径为DN40。47 XX大学本科生毕业设计（论文）第10章消声减振方面的设计考虑10.1概述空调系统的消声和减振是空调设计中的重要一环，它对于减小噪声和振动，提高人们大额舒适感和工作效率，延长建筑物的使用年限有着极其重要的意义。对于设有空调等建筑设备的现代建筑，都可能室外及室内两个方面受到噪声和振动源的影响。一般而言室外噪声源是经过维护结构穿透进入的，而建筑物内部的噪声、振动源主要是由于设置空调、给排水、电气设备后产生的，其中以空调制冷设备产生的噪声影响最大。包括其中的冷却塔、空调制冷机组、通风机、风管、风阀等产生的噪声。其中主要的噪声源是通风机。风机噪声是由于叶片驱动空气产生的紊流引起的宽频带气流噪声以及相应的旋转噪声所组成，后者由转数和叶片数确定其噪声频率。10.2消声设备选型风机盘管：空调方式为风机盘管加新风，根据所选的风机盘管的技术参数可以知道，风机盘管的噪声基本满足设计要求，不需要设置消声器，只需在风口与风机连接处设置软连接即可。新风机组：新风是由各层的单独的新风机组供给，由新风机组的噪声参数知道，需要设置消声器,消声器根据所在管段选取。10.3空调装置的防振空调系统的噪声除了通过空气传播到室内外，还能通过建筑物的结构和基础传播，例如：转动的风机，和压缩机所产生的振动可以直接传给基础，并以弹簧性波的形式从机器基础沿房屋结构传到其它房间,又以噪声的形式出现，因此，对空调系统振动机构削弱将能有效的降低噪声。削弱由机器传给基础的振动是用消除它们之间的刚性连接来实现的，即在振源的和它的基础之间安设避振构件（如弹簧减振器或橡皮软木等）,可以使从振源传到的振动得到一定程度的头减弱。本设计中设备的防震消声做法是，在空气处理机组进出口处用帆布软风管连接，水泵、制冷机组的进出口用橡胶软接头连接，达到隔离震源，消声减震的目的。47 XX大学本科生毕业设计（论文）第11章管道保温设计的设计考虑11.1保温材料的选用保温材料的热工性能主要取决于其导热系数，导热系数越大，说明性能越差，保温效果也越差，因此选择导热系数低的保温材料是首要原则。同时综合考虑保温材料的吸水率、使用温度范围、使用寿命、抗老化性、机械强度、防火性能、造价及经济性，可以在本设计中对供回水管及风管的保温材料均采用带有网格线铝箔帖面的防潮离心玻璃棉。11.2保温管道防结露下表为各管径下要求的防结露厚度。表11-1保温材料(玻璃棉)的防结露厚度表[5]管径DN15DN20DN25DN32DN40DN50DN70DN80DN100厚度mm111212.51313.51414.514.51511.3保温度材料的经济厚度从上面可以选出冷介质管道防结露所需的最小保温厚度。应该明确的是,除空气凝结水管外,其余计算的保温防结露厚度通常都不是最经济的厚度而只是满足了最低使用要求的厚度。关于经济厚度,要考虑以下一些因素：（1）保温材料的类型及造价(包括各种施工、管理等费用)；（2）冷（热）损失对系统的影响；（3）空调系统及冷源形式；（4）保温层所占的空间对整个建筑投资的影响；（5）保温材料的使用寿命。通过对现有大量工程的实际调研，结合实际情况，本设计以下表11-2作为经济厚度的参考，因此供回水管及风管的保温材料可以选用25mm厚的采用带有网格线铝箔帖面的防潮离心玻璃棉。表11-2保温材料的选用厚度表47 XX大学本科生毕业设计（论文）材料空调水管ＤＮ＜１００１００≤ＤＮ＜２５０ＤＮ≥２５０玻璃棉２５３０３５－４０11.4施工说明（1）风管和风机盘管的出风短管都采用镀锌钢板，风管支架间距为2-2.5m。（2）冷水管道都采用镀锌钢管，直径DN32以下为丝扣连接；直径DN32以上采用焊接，焊口涂防锈漆。（3）供回水管及风管的保温材料都采用25mm厚带有网格线铝箔帖面的防潮离心玻璃棉作为保温层。（4）所有管道（除凝水管为低头敷设，并保持0.003~0.005的坡度）均为抬头走，最高处设自动排气阀，并保持0.003的坡度。管道支架的间距按有关规范[5]处理。其他未详尽处见《通风与空调工程施工及验收规范(GB50243-2002)》。47 XX大学本科生毕业设计（论文）结论经过这半个学期的设计工作，这份毕业设计终于完成了。比较以往做过的课程设计，这次设计任务的工作量和难度都比较大，虽然在此过程中我查阅了很多资料，请教了很多老师和同学，但我知道我的设计方案中难免存在很多的不足之处。希望在以后的工作中能够积累经验，弥补这方面的缺陷。本设计的任务是上海市某商业综合楼空调系统设计。本次设计依据舒适、方便、实用、经济的原则，充分考虑节能的要求。设计之初是搜集资料，对该工程有个初步的认识，对工程的做了全局的计划和概算，防止后边的计算中出现严重失误，这为以后的设计奠定了一个良好的基础。然后对各系统进行了热湿负荷、气流组织、风道等方面的设计、计算以及设备的选型。最后设计了制冷系统和空调水系统。通过一步步的设计，使我对基础知识和专业知识有了更进一步的了解和掌握，不仅加强了独立作业的能力（包括查阅资料，各种软件的熟练程度等等），而且基本掌握了中央空调系统的设计步骤、设计要点。在这个设计过程中也暴露了一些问题，记得在毕业设计开始时，我的负荷计算过程总是事倍功半，在利用鸿业冷热负荷计算软件计算时，有些冗余的数据在计算时没有做恰当的处理导致计算量过大，影响计算的准确性，因此我放弃了鸿业计算软件，采用了原始的手算方法；由于第一次全面接触空调系统的设计，对于很多流程不是很清楚，到之初期设计流程紊乱，做了很多无用功！从中可以看出在工程设计中经验是非常重要的。而经验的缺乏正是我们的弱点之一，幸好在我的设计过程中得到了张永贵老师、孙喜山老师、李岩老师、张淑彦老师等各位老师的悉心指导，使我少走了很多弯路，同时也学到很多有用的知识。相信以后我会做很多与中央空调有关的设计，所以此次的设计只是我的一个开始，虽然这次设计不够成熟，但从中我深刻体会到做工程设计是颇费体力、脑力、时间的，但更需要经验，耐心和细心，以及对工作的热情，不过当一项工程完成后的喜悦与满足感使我已开始悉心于我将来可能会致力于的工作。47 XX大学本科生毕业设计（论文）参考文献1陆耀庆.实用供热空调设计手册.北京:中国建筑工业出版社，1993年6月2张萍.中央空调设计实训教程.北京:中国商业出版社，2002年8月3郭庆堂.简明空调用制冷设计手册.北京:中国建筑工业出版社，1997年4月4周邦宁.中央空调选型设备手册.北京:中国建筑工业出版社，1999年11月5电子工业部第十设计研究院.空气调节设计手册.北京:中国建筑工业出版社，2003年10月6岳孝方、陈汝东.制冷技术与应用.上海:同济大学出版社，2001年7月7《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）8卜增文.空调末端设备安装图集.北京:中国建筑工业出版社，2003年10月9杨昌智、刘光大、李念平.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年7月10赵荣义、范存养等.空气调节.北京:中国建筑工业出版社，1994年11月11方修睦等.高层建筑供暖通风与空调设计.黑龙江:黑龙江科学技术出版社，2003年3月12黄利萍.通风与空调识图教材.上海:上海科学技术出版社，2004年3月13长沙泛华中央空调研究院.中央空调工程精选中央空调.北京:中国电力出版社，2004年1月14向阳.建筑类专业英语.北京:中国建筑工业出版社，2006年1月15余跃进.中央空调系统设计.南京:东南大学出版社，2007年7月16Vincent,D.;Annesi,I.;Festy,B.;Lambrozo,J.VentilationSystem,IndoorAirQuality,andHealthOutcomesinParisianModernOfficeWorkers.47 XX大学本科生毕业设计（论文）致谢本人在毕业设计过程中，遇到了许多困难和难题，得到许多老师、同学、朋友的大力帮助和鼓励。各位老师特别是指导老师张老师对我此次的设计给予了很多的宝贵的指导意见。在此，本人对本专业老师：郝老师、张老师、孙老师、李老师、张老师、谈老师以及学院机房的各位老师表示深深的谢意。最后再对本组同学在设计中给予我的帮助表示的谢意。47 XX大学本科生毕业设计（论文）附录1计算数据结果附表1房间号最大冷负荷新风负荷热湿比室内焓值室外焓值新风处理焓值wwkj/kgkj/kgkj/kgkj/kg1011756.31298982261.1490.6261.141023693.12921918061.1490.6261.141032421.912981354561.1490.6261.141041940.52596542661.1490.6261.141051379.71298771761.1490.6261.141073368.92596942161.1490.6261.141081798.712981006061.1490.6261.141091679.01298939161.1490.6261.141101570.91298878661.1490.6261.141111936.22596541461.1490.6261.1411229968.132175514961.1490.6261.141131684.41298942161.1490.6261.14大堂14683.14290603561.1490.6261.14大堂25416.74290698061.1490.6261.14门厅4339.94290559361.1490.6261.142016548.97007641761.1490.6261.1420222495.412870966361.1490.6261.1420537674.021450971061.1490.6261.142062911.812981628561.1490.6261.142082126.719471189561.1490.6261.1420964779.470785505961.1490.6261.1421279250.7429001021361.1490.6261.142132324.619471300161.1490.6261.143011935.71947721761.1490.6261.143023815.63894711361.1490.6261.143031936.91287722261.1490.6261.143043676.33894685461.1490.6261.1447 XX大学本科生毕业设计（论文）3053676.33894685461.1490.6261.143063676.33894685461.1490.6261.143071914.01947713661.1490.6261.143082293.93894427761.1490.6261.143094184.13894780061.1490.6261.143101912.71947713261.1490.6261.143113674.73894685161.1490.6261.143123674.73894685161.1490.6261.143133674.73894685161.1490.6261.143141935.71947721761.1490.6261.14走廊7183.802873561.1490.6261.145012742.412981533861.1490.6261.145021291.06491444061.1490.6261.145031291.06491444061.1490.6261.145042763.912981545861.1490.6261.145051236.76491383461.1490.6261.145061236.76491383461.1490.6261.145071236.76491383461.1490.6261.145081236.76491383461.1490.6261.145091236.76491383461.1490.6261.145101236.76491383461.1490.6261.145112894.112981618661.1490.6261.145121631.26491824661.1490.6261.145131631.26491824661.1490.6261.145142932.412981640061.1490.6261.145151232.66491378761.1490.6261.145161232.66491378761.1490.6261.145171232.66491378761.1490.6261.145181232.66491378761.1490.6261.145191232.66491378761.1490.6261.145201232.66491378761.1490.6261.14走廊6209.302483761.1490.6261.146013688.412982062961.1490.6261.146021755.46491963561.1490.6261.1447 XX大学本科生毕业设计（论文）6031755.46491963561.1490.6261.146043713.112982076661.1490.6261.146051702.16491904061.1490.6261.146061702.16491904061.1490.6261.146071702.16491904061.1490.6261.146081702.16491904061.1490.6261.146091702.16491904061.1490.6261.146101702.16491904061.1490.6261.146113718.112982079561.1490.6261.146121966.06492199161.1490.6261.146131966.06492199161.1490.6261.146143693.812982065961.1490.6261.146151696.66491897861.1490.6261.146161696.66491897861.1490.6261.146171696.66491897861.1490.6261.146181696.66491897861.1490.6261.146191696.66491897861.1490.6261.146201696.66491897861.1490.6261.14走廊11085.1　4434161.1490.6261.14续房间号风盘处理焓值送风焓值新风量回风量总送风量kj/kgkj/kgm3/hm3/hm3/h10142.7146.2912049761710242.5446.292701066133610346.2848.3312075187110430.7841.3724044868810537.5743.7112034146110742.6046.29240965120547 XX大学本科生毕业设计（论文）10842.7746.2912050662610942.5946.2912048260211042.4246.2912046058011130.7741.3724044868811232.1441.3730006429942911342.6046.29120483603大堂133.1441.374009621362大堂234.0041.3740010731473门厅32.6741.37400909130920134.3341.375401517205720243.3046.2912005946714620543.3146.29200099471194720647.5649.11120930105020846.4848.3312083495420932.0341.376600139702057021244.4347.014000219262592621346.5848.33120880100030132.6741.3718040958930232.5841.37360810117030329.8641.3718030948930432.3441.37360789114930532.3441.37360789114930632.3441.37360789114930732.6041.3718040658630834.8143.71360705106530933.6041.59360880124031032.6041.3718040658631132.3441.37360788114831232.3441.37360788114831332.3441.37360788114831432.6741.37180409589走廊49.9149.91　1919191950147.2748.9412087499450246.9248.746040946947 XX大学本科生毕业设计（论文）50346.9248.746040946950447.2848.9412087999950546.6448.576039045050646.6448.576039045050746.6448.576039045050846.6448.576039045050946.6448.576039045051046.6448.576039045051147.5549.11120926104651248.1649.496052758751348.1649.496052758751447.5749.11120935105551546.6348.576038944951646.6348.576038944951746.6348.576038944951846.6348.576038944951946.6348.576038944952046.6348.5760389449走廊　49.86　1652165260148.5049.661201184130460248.2449.496055961960348.2449.496055961960448.5149.661201190131060548.2049.496054560560648.2049.496054560560748.2049.496054560560848.2049.496054560560948.2049.496054560561048.2049.496054560561148.5149.661201191131161248.6849.776063069061348.6849.776063069061448.5049.661201185130561548.2049.496054460447 XX大学本科生毕业设计（论文）61648.2049.496054460461748.2049.496054460461848.2049.496054460461948.2049.496054460462048.2049.4960544604走廊50.5450.54　31393139附表2首层水管水力计算表序号负荷(W)管径管长(m)△Py(Pa)ξ△Pj(Pa)△Py+△Pj(Pa)167638DN709.1641541.979.33682.1465224.113266258DN704.259688.9421379.9411068.883364317DN705.779883.2121358.0121241.224461896DN702.05291.1751331.558622.733559554DN704.995659.1891306.946966.135657212DN703.455422.4341283.283705.717755366DN700.54963.0651265.292328.357853519DN705.304571.271247.891819.161951763DN705.846591.0231231.888822.9111049055DN705.001456.6571208.258664.9151146346DN507.3222138.531503.7352642.2621244410DN509.6422594.861462.5253057.3851342839DN501.969494.5811430.382924.9631435347DN508.71514.221293.0091807.2271527855DN505.866650.1421181.962832.1041625685DN501.934183.9791154.716338.6951718193DN405.8651070.531216.7461287.2781816023DN401.934277.791168.126445.916198531.1DN323.631320.7123247.346568.058206846.6DN2545.98111130.171142.53712272.612215167.6DN251.446206.953192.982299.935223368.9DN206.7441461.251102.9951564.245231379.7DN204.645877.6591.585.869963.528241379.7DN209.1041720.172114.4921834.665253320.2DN205.4791155.491100.0421255.53547 XX大学本科生毕业设计（论文）265742.1DN251.751304.9231114.806419.729278450.5DN324.955430.015180.897510.9122811159DN323.354488.8141141.062629.8762913005DN320.24948.4011191.611240.0123014852DN325.5031374.91249.8861624.7883116608DN405.647867.7981180.6291048.4273218950DN405985.8271235.1531220.983321291DN407.5221850.091296.8582146.9433423228DN409.6422799.071353.3053152.3783524799DN501.969175.3381144.22319.5583632291DN508.71275.21244.5251519.7253739783DN505.6671235.61371.1581606.7613841953DN502.133514.7581412.753927.5113949445DN705.667525.2851211.582736.8674051615DN702.133214.4731230.561445.0344159107DN703.631472.3491302.352774.7014260791DN7045.886296.6972238.8128535.5054362470DN701.146165.6681337.742503.414464269DN702.434371.4551357.471728.926453368.9DN204.7351025.931.5154.4891180.4184667638DN708.8531489.6483167.4354657.071附表33-4层水管水力计算表序号负荷(W)管径管长(m)△Py(Pa)ξ△Pj(Pa)△Py+△Pj(Pa)141981DN507.1551728.999.33843.8855572.878238305DN502.489504.8721344.102848.974334629DN507.2481213.191281.2211494.414432692DN5010.4351565.773751.9262317.699528876DN502.395284.1171.5293.325577.442626941DN502.33242.4881170.212412.7725005DN507.247655.4741146.631802.105821330DN402.488614.071297.945912.01547 XX大学本科生毕业设计（论文）917656DN407.81345.291204.1311549.421013981DN327.3891646.531221.4371867.9641112068DN324.605777.5233494.981272.503127884.3DN258.1052559.251.5324.6642883.916135590.3DN252.21366.1051108.816474.921143676.3DN2013.3453402.13367.9493770.049153676.3DN205.9551518.141.5183.9741702.109163676.3DN208.8432254.393367.9492622.334177352.6DN257.2482006.281188.2382194.513189289.5DN329.8361017.733293.2781311.0121913105DN322.395472.2941.5291.839764.1332015041DN322.03519.4771256.278775.7552116976DN407.2471160.691188.7271349.4142220651DN402.688623.8541279.272903.1262324326DN507.8669.9251138.773808.6982428000DN507.389827.0241183.8661010.892529913DN504.205533.2313629.5311162.7622634097DN507.8061268.731.5408.9791677.7122736391DN501.911351.5521310.573662.1252838305DN507.3914991344.1021843.098293676.3DN206.1551569.121.5183.9741753.0963041981DN503.744904.73183306.5684211.299附表45-6层水管水力计算表序号负荷(W)管径管长(m)△Py(Pa)ξ△Pj(Pa)△Py+△Pj(Pa)153734DN502.078806.589.36297.3137103.893248191DN501.993627.4011544.6451172.046346489DN501.112326.7071506.85833.557440947DN502.633606.6111393.199999.81539245DN504.054861.2321361.1881222.42637542DN503.746731.2571330.5361061.793735686DN501.266224.3811298.654523.03547 XX大学本科生毕业设计（论文）833829DN503.377540.7151.5402.581943.296932074DN503.746542.1091241.257783.3661030319DN503.377439.2851215.572654.8571128474DN501.267146.3771190.145336.5221226630DN403.7451411.821464.3991876.2231324934DN404.0541347.421407.111754.5311423237DN403.7461088.31353.591441.891521540DN404.0551019.651303.8411323.4911619844DN403.745805.7961257.8611063.6571718147DN404.055736.6221215.652952.2741816450DN323.7451136.091306.5671442.6521914603DN321.267306.5951241.594548.1892012757DN323.378633.1331.5276.524909.6572110791DN323.744512.3951131.905644.3228824.5DN253.3781320.181271.1471591.323236965.5DN251.266316.521168.937485.457245106.4DN253.746524.407190.794615.201253404.3DN204.054895.6241105.171000.794261702.1DN207.6442125.45435.6282561.03275542.6DN253.219524.8053.5374.38899.185285542.6DN255.011816.9614427.8631244.824297244.7DN251.311352.9251182.753535.6783012787DN322.635496.1161185.238681.3543114489DN323.855919.1011237.8351156.9363216192DN323.9451161.211296.9961458.2023318048DN400.967173.8561213.307387.1633419905DN403.078666.1451.5389.1711055.3163521660DN403.9441002.251307.2271309.4763623415DN403.078907.3741359.0411266.4153725260DN400.967329.4821417.825747.3073827104DN403.9451538.311481.0632019.3723928800DN503.855455.0481194.523649.5714030497DN503.945518.9021218.117737.0194132194DN503.885566.2091243.061809.2747 XX大学本科生毕业设计（论文）4233890DN503.945633.8251269.356903.1814335587DN503.855679.6461297976.6464437284DN503.945760.0171325.9941086.0114539131DN500.967204.2911359.092563.3834640977DN503.078710.151.5590.6831300.8334742943DN503.944995.2941432.4821427.7764844909DN503.078846.3021472.9881319.294946769DN500.967287.391512.958800.3485048628DN503.9451263.581554.5481818.1275150330DN503.8551319.181594.051913.2315252032DN503.9451439.211634.9112074.1185353734DN502.9851158.6485417.0466575.681541702.1DN203.9981111.643.5304.941416.57847 XX大学本科生毕业设计（论文）附录2外文翻译中文空调工作过程和节能技术的研究摘要：一台空调基本上是没有被隔离的箱子的一个冰箱。它象氟里昂一样利用冷媒的蒸发提供冷却。在一台空调里氟里昂蒸发循环的过程和冰箱里的相同。关键词：水塔、改变气候、压缩机、节能当外面的温度开始上升时，很多人寻找室内的空调的极好的安慰。象水塔和电源线一样，空调是我们每天看见但是很少注意的那些东西之一。它将不是很高兴的知道这些不可缺少的机器怎样运转他们的魔术吗？在这篇文章里，我们将检查空调–从微观到宏观–以使你对你所看见的知道得更多！低温的各个方面。空调的定型是各种尺寸，冷却能力和价格。我们经常看见的一种类型是窗式空气调节器。窗式空气调节器是冷却一个小的区域的一种容易和节约的方法。居住在郊区的地区的大多数人通常在他们的后院有这些中之一：如果你住在一座公寓大厦里，这或许是一个熟悉的情景：大多数商业和办公楼在他们的屋顶上有冷凝装置，并且当你飞到上空时，仓库和商业区可能让人把10或者20套冷凝装置隐藏在他们的屋顶上：当你徘徊在很多医院，大学和办公室联合企业的周围时，你会找到连接空气调节系统的大的冷却塔：即使这些机器中的每个都有一个相当清楚的外表，他们全部以相同的原理工作。让我们近距离地看一下。基本的想法，一台空调基本上是没有被隔离的箱子的一个冰箱。它象氟里昂一样利用冷媒的蒸发提供冷却。在一台空调里氟里昂蒸发循环的过程和冰箱里的相同。根据在线梅里厄姆织工字典，氟里昂一般“用于任何各种各样的调节器”。根据在线梅里厄姆织工字典，氟里昂一般"47 XX大学本科生毕业设计（论文）用于作为致冷剂和作为气溶胶推进者使用的任何各种各样的不易燃的碳氟化合物。”这就是在一台空调里的蒸发循环是怎么样工作(看出冰箱怎样为关于这个系列的完整的细节工作)：1.压缩机压缩低温的氟里昂气体，产生高温，高压氟里昂气体。2.这种高温气体通过一套线圈，因此它能使它的热消散，并且它凝结成一种液体。3.氟里昂液体充满一个膨胀阀，并且在这个过程里蒸发变得低温，低压氟里昂气体。4.这种低温的气体通过一套线圈，允许气体吸收热并且使大楼里面空气冷却。在与氟里昂里混合是少量一种轻便的油。这种油润滑压缩机。窗式机组：一个窗式空气调节器机组在小的空间内可以实现一台完全的空调。机组被弄成小得足以适应一个标准窗子框架。你关掉窗子，把机组接通电源和把它打开得到凉爽的空气。拔下窗子单元，你脱掉盖子，你将发现它包含：一台压缩机、一个膨胀阀、一种热线圈(在外面上)、一种变冷的线圈(在里面)、一个控制单位。风扇越过线圈通过吹出空气以改进他们的能力使高温(对外界空气来说)和低温(对于房间来说，被冷却)消散。BTU和EER大多数空调是以英国热量单位(BTU)来评价他们的容量。一般说来，BTU是提高一磅(0.45千克)水1华氏度数(0.56摄氏度)的温度需要的额度。明确的说，1BTU等于1，055焦耳。在加热和冷却的条件过程中，1"吨"等于12，000BTU。一台典型的窗式空气调节器可以用10，000BTU来评价。对于比较来说，一个典型2，000平方英尺(185.8m2)房子可能有5吨的(60，000－BTU)空气调节系统，暗示你每平方英尺可能需要30BTU。(记住这些是粗略的估计。适合你的一台空调具体需要的是尺寸，用来与一个HVAC订约人联系.)一台空调的能量效率评价(EER)是超过它的瓦特数的BTU等级。例如，如果一台10，000－BTU空调消耗1，200瓦特，它的EER是8.3(10，000BTU/47 XX大学本科生毕业设计（论文）1，200瓦特)。显而易见，你希望EER尽可能高，但是通常更高的EER伴随着一个更高的价格。更高的EER是值得的吗？假如你有在两个10，000－BTU单位之间的选择。一个有8.3的EER并且消耗1，200瓦特，并且另一个有10的EER并且消耗1，000瓦特。我们也说差价是100美元。为了理解还本时期更昂贵的单位上是什么，你需要知道：1.大约每年你将操作空调多少小时2.你所在的地区消耗一千瓦时(kWh)的所需要费用假如你计划在夏天(一年中4个月)使用空调，并且它将大约每天6个小时操作。让我们也想象在你的地区的费用是0.10美元/kWh。在两者之间的能源消耗的差别是200瓦特，表明与更昂贵的单位相比较，每5个小时比较便宜的单位将多消耗1kWh(因此更多的0.10美元)。如果在一个月内有30天，你发现在夏天你正操作空调：从多出的100美元更昂贵的单位成本起，那意味着将花费大约7年时间以更昂贵单位收支相抵。看这一个季节性的精力效率评价(预言者)的解释的页。分体式空调分体式空调把高温区域从系统的低温区域那里分开。冷端，由膨胀阀和冷的线圈组成，一般被投入一个炉膛或者一些其他空气处理机。空气处理机通过这种线圈吹出空气。热端被称为冷凝装置，装在大楼外边。机组由一种长的圆筒形状的螺旋形的线圈组成。在这种线圈里面是一个风扇，风扇通过这种线圈吹出空气，跟一台调节气候的压缩机和一些控制逻辑一起。因为它是低成本，以及因为它在房子里面通常产生较低的噪音(以增加房子外边的噪音作为代价)这种方法已经多年逐步形成，。除了热端和冷端分开以及制冷能力差别(线圈和压缩机体积大)的事实以外，在一个分体式空调和一台窗式空气调节器之间没有差别。在仓库，生意，商业区，大的百货商店方面等等，冷凝装置通常存放在屋顶上并且可能十分巨大。或者，在屋顶上可能有很多更小的单位，每一个里面附带一台小的空气处理机的机组都会冷却大楼一个具体的区域。47 XX大学本科生毕业设计（论文）现在让我们看一台变冷水的空调。变冷水的系统在大的建筑，特别是在多层的大楼，变冷水的系统分析法开始遇到问题。在冷凝器和空气处理机之间两者中任何一个运转，都会超过(距离太长以致不能使压缩机内得到润滑)距离限制，或者导管的数量起作用，导管的长度变得难以控制。在这点上，就该考虑一个变冷水的系统了。在一个变冷水的系统里，或者存放在屋顶上或大楼后面的整个空调。它把水冷却到在40和45F(4.4和7.2C)之间。然后这种变冷的水在整个大楼以管子输送并且连接到需要给处理机通风的机组。如果它隔离得好，没有对变冷水系统的管的长度的实际的限制。无论何时你走在一座大楼后面并且找到有大量水充满的一个塑料网眼，你就该意识到你已经找到了一座冷却塔！在很多联合企业办公室和大学校园，冷却塔和空调被集中，并且冷水通过地下数英里的管被输送到所有大楼。基于动态负荷跟踪的中央空调系统全闭环节能技术的研究1．引言节能可以说是楼字自动控制系统的出发点和归宿。众所周知，在智能建筑中，HVAC(采暖、通风和空调)系统所耗费的能量要占到大楼消耗的总能量的极大部分比例，大致在50％~60％左右。特别是冷：东机组、冷却塔、循环水泵和空调机组、新风机组，都是耗能大户。所以实有必要发展一种有效的空调系统节能方法，尤其用是在改善现有大楼空调系统自动化上方面。DDC(Directdigitalcontr01)直接数字化控制，是一项构造简单操作容易的控制设备，它可借由接口转接设备随负荷变化作系统控制，如空调冷水循环系统、空调箱变频自动风量调整及冷却水塔散热风扇的变频操控等，可以让空调系统更有效率的运转，这样，不仅为物业管理带来很大的经济效益，而且还可使系统在较佳的工况下运行，从而延长设备的使用寿命以及达到提供舒适的空调环境和节能之目的。一般大楼常用的空调系统有CAV、VAV、VWV等，各有不同操控方式，都可以用DDC控制。1定风量系统(ConstantAirVolume，简称CAV)。47 XX大学本科生毕业设计（论文）定风量系统为空调机吹出的风量一定，以提供空调区域所需要的冷(暖)气。当空调区域负荷变动时，则以改变送风温度应付室内负荷，并达到维持室内温度于舒适区的要求。常用的中央空调系统为AHU(空调机)与冷水管系统(FCU系统)。这两者一般均以定风量(CAV)来供应空调区，为了应付室内部分负荷的变动，在AHU定风量系统以空调机的变温送风来处理，在一般FCU系统则以冷水阀ON／OFF控制来调节送风温度。2变风量系统(VAV)变风量系统(VarlableAirVolume，简称VAV)即是空调机(AHU或FCU)可以调变风量。常用的中央空调系统为AHU(空调机)与冷水管系统FCU系统。这两者一般均以定风量(CAV)来供应空调区，为了应付室内部分负荷的变动，在AHU定风量系统以空调机的变温送风来处理，在一般FCU系统则以冷水阀ON／OFF控制来调节送风温度。然而这两者在送风系统上浪费了大量能源。因为在长期低负荷时送风机亦均执行全风量运转而耗电，这不但不易维持稳定的室内温湿条件，也浪费大量的送风运转能源。变风量系统就是针对送风系统耗电缺点的节能对策。变风量系统可分为两种：一种为AHU风管系统中的空调机变风量系统(AHU—VAV系统)；一种为FCU系统中的室内风机变风量系统(FCU-VAV系统)。AHU-VAV系统是在全风管系统中将送风温度固定，而以调节送风机送风量的方式来应付室内空调负荷的变动。FCU-VAV系统则是将冷水供应量固定，而在室内FCU加装无段变功率控制器改变送风量，亦即改变FCU的热交换率来调节室内负荷变动。这两种方式透过风量的调整来减少送风机的耗电量，同时也可增加热源机器的运转效率而节约热源耗电，因此可在送风及热源两方面同时获得节能效果。3变流量系统(VWV)所谓变流量系统(VariableWaterVolume，简称VWV)，是以一定的水温供应空调机以提高热源机器的效率，而以特殊的水泵来改变送水量，顺便达成节约水泵用电的功效。变水量系统对水泵系统的节能效率依水泵的控制方式和VWV使用比例而异，一般VWV的控制方式有无段变速(SP)与双向阀控制方式。以上三种空调系统是目前大楼空调最常被设计的系统。中央空调控制也就是把管路、管件、阀体或阀门集中设定控制流体提供冷气。所以有效组合中央空调控制即能有效控制耗能，设计合乎节能的空调系统。47 XX大学本科生毕业设计（论文）近年来，我国大部分地区，尤其是东南沿海地区夏季空调能耗正在急剧上升，空调用电激增的趋势已引起电网供电紧张。据统计，近年来我国每年炎热季节空调耗电已占全社会用电的三分之一，大量电能被工业和民用建筑空调所吞噬，尤其是大型建筑中央空调系统，如各类商业建筑（写字楼、商场、医院、饭店等）的中央空调由于其空间大、人流量多、运作时间长、管理复杂的特点，使得运行能耗相当高，商业建筑空调能耗几乎占其总能耗的50％。中央空调的设计容量是按最大负荷计算的，而大部份建筑物一年中只有几十天时间中央空调处于最大负荷状态。中央空调冷负荷始终处于动态变化之中，如每天早晚、每季交替、每年轮回、环境及人文状况，实时影响着中央空调的冷负荷。一般，冷负荷在5～60%范围内波动，大多数建筑物每年至少70%是处于这种情况。而大多数中央空调实际开机容量远小于装机容量，若以最大冷负荷为最大功率驱动，造成实际需要冷负荷与最大功率输出之间的矛盾，实际造成巨大能源浪费，给国民经济和社会发展带来很大的影响。这给中央空调的节能控制带来了严峻的课题，也给广大的节能控制领域的工作者带来了极大的施展才华的空间。电力负荷缺口增大，电力供应紧张局面近几年难以得到缓和。因此，节能尤其是节电，不仅具有重大的社会意义而且具有迫切的现实意义。积极研究开发推广绿色环保新型空调技术和设备，抑制空调能耗增加，已成为建筑暖通空调领域一个迫切而热门的研究课题。依靠技术创新、体制创新，节能降耗，提高能源利用效率，保证在"能源消耗最少，环境污染最小"的基础上，实现"节能优先，结构多元，环境友好"的能源发展战略。在我们电信生产中，空调的节能管理工作较为薄弱，能源浪费现象较为严重，所以加强空调的维护管理和技术改造，可以达到节能的目的。从空调的压焓图来看，只有运行在在最佳的工况和条件，才能发挥空调的最大制冷量，达到空调节能的目的。空调的节能，我们维护部门应该从运行成本、维护保养方面的角度进行考虑。2．空调节能系统的研究概况47 XX大学本科生毕业设计（论文）1）通过负荷控制,达到节能目的。①炎热季节新风负荷占到整个冷负荷的25-40%，减少新风负荷，降低新风能耗，选择最小必要新风量，也能达到目的。但是新风量的最小供应一方面国家已有标准，另外新风量不足将影响空气质量，危及人体健康。②优化建筑外围护结构的节能设计，采用保温隔热材料技术，降低空调负荷，实现建筑节能，但同时也导致建筑成本上升，推广受到一定的限制。2）蓄能空调。通过冰蓄冷，避开白天的用电高峰，夜间将空调冷冻水制冷储存起来，白天不开动空调主机仅使用水系统循环。这种方法本身并不节能省电，而是优化了电网供电，对已经实行分时电价的地区，起到"省钱不节能"的作用，具地区性推广意义。3）水源热泵。相对于空气和土壤而言，水是最为理想的空调用冷热源，水源热泵也因此具有环保、高效、节能等众多优点，但我国水源热泵技术研究还不是很成熟，与一些发达国家相比还存在一定的差距。同时，水源热泵尽管具有很多优点，但所受的地质、环境、政策等的限制也比较大，这就使得水源热泵在我国更广泛的应用受到了限制。4）中央空调系统中单个耗能设备节能改造。①风机和水泵通用变频器调速节能，这是目前采用较多的技术。这种方法简便实用，节电效果明显，但水泵、风机等产品属系统辅机部分，占整个系统能耗约为40%，所以挖掘空间有限。②制冷主机，制冷机组的耗电量在空调系统中占有很大份额，节约这部分的耗能是整个空调系统经济运行的关键。目前一般都采用降低室内温度标准、提高冷水初温等措施实现制冷主机的节能。上面几种方法的不足之处是仅考虑了局部的节能，而没有从整个系统的全局去考虑。5）动态负荷跟踪的节能控制系统以整个中央空调系统为一体，根据空调区负荷不断变化的状况，通过改变主机及循环系统内各参数运行变化情况，同步跟踪负荷的变化，以实现在满足负荷需求的前提下及时定量供给冷量，即做到“按需供应”，基本达到“不滞后、不多给、不少给”的目的。这种方法不但与恒流量的水泵和风机相比实现了辅机最大幅度的节能，而且优化了主机运行工况，可达到整个系统节能15-35%。　　3．动态负荷跟踪的节能控制方案传统的中央空调系统的调节方案是：采用恒流量模式或冷源侧恒流量但负荷侧变流量模式，系统所需负荷是按最大负荷、最恶劣的气象条件及最差的使用工作环境来设计，而实际运行时50％以上的时间，系统所需负荷都在50％以下，存在有极大的能量浪费。且当负荷Q在变化时，传统的系统运行参数根本不能做到同步调节，滞后的调节手段除通过主机被动地加载卸载外，几乎没有什么其他的控制手段。47 XX大学本科生毕业设计（论文）本研究课题将摒弃以往的控制方案，以模型辨识、随动控制系统理论、智能控制系统理论为基础，与中央空调主机制冷技术与冷媒循环系统控制相结合，以变频技术为辅助手段，实现中央空调全系统的整体协调运行和综合性能优化。本研究是空调节能的新理念，代表了节能技术的新的发展趋势。动态负荷跟踪节能控制系统原理图见图1。1)循环系统节能：以系统的角度，通过对末端负荷参数、中央空调主机、辅机的运行工况变化，采集温度、压力等多种变化参数，然后通过负荷随动计算，改变系统冷冻水流量，冷却水流量和冷却塔风机风量来适应空调负荷的变化，同时使主机运行工况始终处于优化的最佳工作点上。对冷冻水系统采用最佳输出能量控制。当环境温度、空调末端负荷发生变化时，各路冷冻水供回水温度、温差、压差和流量亦随之变化，流量计、压差传感器和温度传感器将检测到的这些参数送至智能控制器，控制器依据所采集的实时数据及系统的历史运行数据，实时计算出末端空调负荷所需的制冷量，以及各路冷冻水供回水温度、温差、压差和流量的最佳值，并以此调节各变频器输出频率，控制冷冻水泵的转速，改变其流量使冷冻水系统的供回水温度、温差、压差和流量运行在控制器给出的最优值。由于冷冻水系统采用了输出能量的动态控制，实现空调主机冷媒流量跟随末端负荷的需求供应，使空调系统在各种负荷情况下，都能既保证末端用户的舒适性，又最大限度地节省了系统的能量消耗。冷却水系统采用最佳热转换效率控制。冷却水及冷却塔风机系统采用最佳转换效率控制。当环境温度、空调末端负荷发生变化时，中央空调主机的负荷率将随之变化，主机冷凝器的最佳热转换温度也随之变化。智能控制器依据所采集的实时数据及系统的历史运行数据，计算出主机冷凝器的最佳热转换温度（拐点温度）及冷却水最佳出、入口温度，并以此调节冷却水泵和冷却塔风机变频器的输出频率，控制冷却水泵和冷却塔风机转速，动态调节冷却水的流量和冷却塔风机的风量，使冷却水的进、出口温度逼近智能控制器给出的最优值，从而保证中央空调主机随时处于最佳转换效率状态下运行。由于冷却水系统采用最佳转换效率控制，保证了中央空调主机在满负荷和部份负荷的情况下，均处于最佳工作状态，始终保持最佳的能源利用率（即COP值），从而降低了空调主机的能量消耗，同时因冷却水泵和冷却塔风机经常在低于额定负荷下运行，也最大限度地节约了冷却水泵和冷却塔风机的能量消耗。47 XX大学本科生毕业设计（论文）2)辅机节能：各种泵类（冷冻泵、冷水泵、风机等）的运行节能。采用带有空间矢量控制的变频调速方式，将定量泵改为变量泵。辅机节能不少于40％。3)优化辅机运行模式:一般在满负荷时泵机需全速运行,没有节能空间,但采用冗余技术与变频技术相结合，定量泵与变量泵相配合，优化运行模式，可使辅机机组综合节能。4)多参量非线性控制：本系统为多参量、时变、非线性系统，以计算机为控制手段，设计一套具有自寻优自适应的智能控制、功能完善的稳定安全的控制系统。本中央空调动态负荷跟踪节能控制系统，与中央空调系统配套使用，可实现中央空调系统的高效节能，效果显著。经理论计算，与恒流量中央空调系统相比，全年平均节电率可达20%-30%。该项目技术含量高，是集暖通空调技术、制冷技术、智能控制理论和计算机控制技术为一体的中央空调高效节能系统。4．系统特色1）全闭环：将中央空调的主机、辅机、循环系统等作为整体构成节能控制系统，寻求一种最佳的控制规律，使中央空调主机、冷媒流量系统都随负荷Q的变化而变化，旨在满足空调区舒适性所需负荷Q前提下，实现整个系统最大程度的节能。2）运行更稳定、安全：优化了主机运行模式，可解决主机的启停问题，减少冲击电流，降低电网需求容量；采用软启停和低频运行水泵、风机，避免启停冲击电网和减轻设备机械磨损，延长设备使用寿命。3）远程控制：通过远程通讯接口与计算机连接，实现远程控制，运行状态可视化。4）系统适应性强：本节电系统可与新装中央空调系统或与旧装中央空调系统配套使用，不改变原系统的安装，系统接口简单，节电系统的加载与卸载切换方便，无冲击。本系统占地面积小，整个系统运行无需看护、低噪声、无异味；节能高、环保好；不产生有害物质，对环境没有不良影响。5．展望47 XX大学本科生毕业设计（论文）设备系统投入市场后，若每年有超过200套产品全部安装在建筑面积大于5万m2的商业建筑中央空调机房内，其节省电量相当于每年新建一座5万kW的发电厂，对夏天电网削峰用电也将起到一定的缓解作用，真正实现社会可持续协调发展。47 XX大学本科生毕业设计（论文）英文HowAirConditionersWorkandenergyconservationtechnologyresearchAbstract：Anairconditionerisbasicallyarefrigeratorwithouttheinsulatedbox.Itusestheevaporationofarefrigerant,likeFreon,toprovidecooling.ThemechanicsoftheFreonevaporationcyclearethesameinarefrigeratorasinanairconditioner.Keywords：watertowers、weather-resistant、compressor、energyconservationWhenthetemperatureoutsidebeginstoclimb,manypeopleseekthecoolcomfortofindoorairconditioning.Likewatertowersandpowerlines,airconditionersareoneofthosethingsthatweseeeverydaybutseldompaymuchattentionto.Wouldn"titbenicetoknowhowtheseindispensablemachinesworktheirmagic?Inthisarticle,wewillexamineairconditioners--fromsmalltohuge--soyouknowmoreaboutwhatyou"reseeing!TheManyFacesofCoolAirconditionerscomeinvarioussizes,coolingcapacitiesandprices.Onetypethatweseeallthetimeisthewindowairconditioner.Windowairconditionersareaneasyandeconomicalwaytocoolasmallarea.Mostpeoplewholiveinsuburbanareasusuallyhaveoneoftheseintheirbackyard:Ifyouliveinanapartmentcomplex,thisisprobablyafamiliarsight:Mostbusinessesandofficebuildingshavecondensingunitsontheirroofs,andasyouflyintoanyairportyounoticethatwarehousesandmallsmayhave10or2047 XX大学本科生毕业设计（论文）condensingunitshiddenontheirroofs:Andthenifyougoaroundbackatmanyhospitals,universitiesandofficecomplexes,youfindlargecoolingtowersthatareconnectedtotheairconditioningsystem:Eventhougheachofthesemachineshasaprettydistinctlook,theyallworkonthesameprinciples.Let"stakeacloserlook.TheBasicIdeaAnairconditionerisbasicallyarefrigeratorwithouttheinsulatedbox.Itusestheevaporationofarefrigerant,likeFreon,toprovidecooling.ThemechanicsoftheFreonevaporationcyclearethesameinarefrigeratorasinanairconditioner.AccordingtotheMerriam-WebsterDictionaryOnline,thetermFreonisgenerically"usedforanyofvariousconditioner.AccordingtotheMerriam-WebsterDictionaryOnline,thetermFreonisgenerically"usedforanyofvariousnonflammablefluorocarbonsusedasrefrigerantsandaspropellantsforaerosols."Thisishowtheevaporationcycleinanairconditionerworks(SeeHowRefrigeratorsWorkforcompletedetailsonthiscycle):1.ThecompressorcompressescoolFreongas,causingittobecomehot,high-pressureFreongas(redinthediagramabove).2.Thishotgasrunsthroughasetofcoilssoitcandissipateitsheat,anditcondensesintoaliquid.3.TheFreonliquidrunsthroughanexpansionvalve,andintheprocessitevaporatestobecomecold,low-pressureFreongas(lightblueinthediagramabove).4.Thiscoldgasrunsthroughasetofcoilsthatallowthegastoabsorbheat47 XX大学本科生毕业设计（论文）andcooldowntheairinsidethebuilding.MixedinwiththeFreonisasmallamountofalightweightoil.Thisoillubricatesthecompressor.WindowUnitsAwindowairconditionerunitimplementsacompleteairconditionerinasmallspace.Theunitsaremadesmallenoughtofitintoastandardwindowframe.Youclosethewindowdownontheunit,plugtheunitinandturnitontogetcoolair.Ifyoutakethecoveroffofanunpluggedwindowunit,youwillfindthatitcontains:AcompressorAnexpansionvalveAhotcoil(ontheoutside)Achilledcoil(ontheinside)AcontrolunitThefansblowairoverthecoilstoimprovetheirabilitytodissipateheat(totheoutsideair)andcold(totheroombeingcooled).BTUandEERMostairconditionershavetheircapacityratedinBritishthermalunits(BTU).Generallyspeaking,aBTUistheamountofheatrequiredtoraisethetemperatureofonepound(0.45kg)ofwater1degreeFahrenheit(0.56degreesCelsius).Specifically,1BTUequals1,055joules.Inheatingandcoolingterms,1"ton"equals12,000BTU.Atypicalwindowairconditionermightberatedat10,000BTU.Forcomparison,atypical2,000-square-foot(185.8m2)housemighthavea5-ton(60,000-BTU)airconditioningsystem,implyingthatyoumightneedperhaps3047 XX大学本科生毕业设计（论文）BTUpersquarefoot.(Keepinmindthattheseareroughestimates.Tosizeanairconditionerforyourspecificneeds,contactanHVACcontractor.)Theenergyefficiencyrating(EER)ofanairconditionerisitsBTUratingoveritswattage.Forexample,ifa10,000-BTUairconditionerconsumes1,200watts,itsEERis8.3(10,000BTU/1,200watts).Obviously,youwouldliketheEERtobeashighaspossible,butnormallyahigherEERisaccompaniedbyahigherprice.IsthehigherEERisworthit?Let"ssaythatyouhaveachoicebetweentwo10,000-BTUunits.OnehasanEERof8.3andconsumes1,200watts,andtheotherhasanEERof10andconsumes1,000watts.Let"salsosaythatthepricedifferenceis$100.Tounderstandwhatthepaybackperiodisonthemoreexpensiveunit,youneedtoknow:1.Approximatelyhowmanyhoursperyearyouwillbeoperatingtheunit2.Howmuchakilowatt-hour(kWh)costsinyourareaLet"ssaythatyouplantousetheairconditionerinthesummer(fourmonthsayear)anditwillbeoperatingaboutsixhoursaday.Let"salsoimaginethatthecostinyourareais$0.10/kWh.Thedifferenceinenergyconsumptionbetweenthetwounitsis200watts,whichmeansthateveryfivehoursthelessexpensiveunitwillconsume1additionalkWh(andtherefore$0.10more)thanthemoreexpensiveunit.Assumingthatthereare30daysinamonth,youfindthatduringthesummeryouareoperatingtheairconditioner:Sincethemoreexpensiveunitcosts$100morethatmeansthatitwilltakeaboutsevenyearsforthemoreexpensiveunittobreakeven.47 XX大学本科生毕业设计（论文）Seethispageforagreatexplanationofseasonalenergyefficiencyrating(SEER).Split-systemUnitsAsplit-systemairconditionersplitsthehotsidefromthecoldsideofthesystem。Thecoldside,consistingoftheexpansionvalveandthecoldcoil,isgenerallyplacedintoafurnaceorsomeotherairhandler.Theairhandlerblowsairthroughducts.Thehotsideknownasthecondensingunit,livesoutsidethebuilding.Theunitconsistsofalong,spiralcoilshapedlikeacylinder.Insidethecoilisafan,toblowairthroughthecoil,alongwithaweather-resistantcompressorandsomecontrollogic.Thisapproachhasevolvedovertheyearsbecauseitislow-cost,andalsobecauseitnormallyresultsinreducednoiseinsidethehouse(attheexpenseofincreasednoiseoutsidethehouse).Besidesthefactthatthehotandcoldsidesaresplitapartandthecapacityishigher(makingthecoilsandcompressorlarger),thereisnodifferencebetweenasplit-systemandawindowairconditioner.Inwarehouses,businesses,malls,largedepartmentstores,etc.,thecondensingunitnormallylivesontheroofandcanbequitemassive.Alternatively,theremaybemanysmallerunitsontheroof,eachattachedinsidetoasmallairhandlerthatcoolsaspecificzoneinthebuilding.Let"stakealooknowatachilled-waterairconditioner.Chilled-waterSystemInlargerbuildingsandparticularlyinmulti-storybuildings,thesplit-systemapproachbeginstorunintoproblems.Eitherrunningthepipebetweenthecondenserandtheairhandlerexceedsdistancelimitations(runsthat47 XX大学本科生毕业设计（论文）aretoolongstarttocauselubricationdifficultiesinthecompressor),ortheamountofduct-workandthelengthofductsbecomeunmanageable.Atthispoint,itistimetothinkaboutachilled-watersystem.Inachilled-watersystem,theentireairconditionerlivesontherooforbehindthebuilding.Itcoolswatertobetween40and45F(4.4and7.2C).Thischilledwateristhenpipedthroughoutthebuildingandconnectedtoairhandlersasneeded.Thereisnopracticallimittothelengthofachilled-waterpipeifthesystemcanbegotwell-insulated.Wheneveryouwalkbehindabuildingandfindaunitthathaslargequantitiesofwaterrunningthroughaplasticmesh,youwillknowyouhavefoundacoolingtower!Inmanyofficecomplexesandcollegecampuses,coolingtowersandairconditioningequipmentarecentralized,andchilledwaterisroutedtoallofthebuildingsthroughmilesofundergroundpipes.Basedondynamicloadtrackcentralair-conditioningsystementireclosedloopenergyconservationtechnologyresearch.1.introductionsTheenergyconservationmaysayisthebuildingcharacterautomaticcontrolsystemstartingpointandthehometoreturnto.Itiswellknown,intheintelligentconstruction,HVAC(heating,ventilatesandairconditioning)thesystemconsumestohavetooccupythebuildingconsumptiontotalenergyenormouspartialproportions,approximatelyabout50%~60%.Speciallycold:Easttheunit,thecoolingtower,thecirculatingwaterpumpandtheairconditioningunit,thenewatmosphereunit,allareconsumesenergythebighousehold.Thereforereallyhasessentialdevelopsoneeffectiveair-conditioning47 XX大学本科生毕业设计（论文）systemenergyconservationmethod,especiallyusesisinimprovesintheexistingbuildingair-conditioningsystemautomationtheaspect.DDC(Directdigitalcontr01)thedirectofnumericalcontrol,isastructuresimpleoperationeasycontroldevice,itmayborrowbytheconnectionswitchesovertheequipmenttomakethesystemscontrolalongwiththeloadchange,liketheairconditioningcoldwatercirculatorysystem,theairconditioningboxfrequencyconversionautomaticamountofwindadjustmentandthecoolingtowerradiationventilatorfrequencyconversionholdscontrolsandsoon,mayletanair-conditioningsystemmoreeffectiverevolution,likethis,notonlybringstheverybigeconomicefficiencyfortheestatemanagement,moreoveralsomaycausethesystemtomoveunderabetteroperatingmode,thuslengthenstheequipmenttheservicelifeaswellasachievedprovidesgoalofthecomfortableairconditioningenvironmentandtheenergyconservation.Thegeneralbuildingcommonlyusedair-conditioningsystemhasCAV,VAV,VWVandsoon,respectivelyhasdifferentlyholdscontrolstheway,allmayuseDDCtocontrol.1decidestheamountofwindsystem(ConstantAirVolume,iscalledCAV).Decidescertainlytheamountofwindsystemtheamountofwindwhichblowsoutfortheairconditionercertainly,providescoldly(iswarm)thegaswhichtheairconditioningregionneeds.Whenairconditioningregionloadvariation,thenchangestheblasttemperaturetodealwithintheroomtoshoulder,andachievesthemaintenanceindoortemperaturetothecomfortablearearequest.Thecommonlyusedcentralair-conditioningsystemisAHU(airconditioner)andthecoolingwaterpipesystem(theFCUsystem).Thesetwogenerallydecidestheamountofwind(CAV)tosupplytheairconditioningarea,47 XX大学本科生毕业设计（论文）inordertodealwithintheroomthepartialloadschange,decidestheamountofwindsysteminAHUtochangewarmbytheairconditionerblowsofprocesses,controlsinthegeneralFCUsystembycoldwatervalveON/OFFadjuststheblasttemperature.2changestheamountofwindsystem(VAV)Changestheamountofwindsystem(VarlableAirVolume,iscalledVAV)istheairconditioner(AHUorFCU)maymovechangestheamountofwind.Thecommonlyusedcentralair-conditioningsystemisAHU(airconditioner)andthecoolingwaterpipesystemFCUsystem.Thesetwogenerallydecidestheamountofwind(CAV)tosupplytheairconditioningarea,inordertodealwithintheroomthepartialloadschange,decidestheamountofwindsysteminAHUtochangewarmbytheairconditionerblowsofprocesses,controlsinthegeneralFCUsystembycoldwatervalveON/OFFadjuststheblasttemperature.Howeverthesetwohaswastedthemassiveenergysontheblastsystem.Becauseinlong-termlowloadtimetheairfeederalsocarriesouttheentireamountofwindrevolutiontoconsumetheelectricity,thisnotonlyisnoteasytomaintaininthestableroomhumiditythecondition,alsowastesthemassiveblastsrevolutionenergy.Changestheamountofwindsystemisaimsattheblastsystemtoconsumetheelectricityshortcomingtheenergyconservationcountermeasure.Changestheamountofwindsystemtobepossibletodivideintotwokinds:OnekindisintheAHUwindtubesystemairconditioningadaptableamountofwindsystem(AHU□theVAVsystem);OnekindisintheFCUsystemroomwindadaptableamountofwindsystem(theFCU-VAVsystem).TheAHU-VAVsystemwillbeblowsofintheentirewindtubesystemthetemperaturetobefixed,butadjuststheairfeedertodelivertheamountof47 XX大学本科生毕业设计（论文）windthewaytodealwithintheroomtheairconditioningloadchange.TheFCU-VAVsystemisfixedcoldwatersupplyment,butFCUinstallsintheroomdoesnothavethesectiontochangethepowercontrollertochangedeliverstheamountofwind,thatischangesFCUtheheatchangeratetoadjustintheroomtheloadvariation.Thesetwowayspenetrationamountofwindadjustmentreducestheairfeederthepowerconsumption,simultaneouslyalsomayincreasetheheatsourcemachinetheoperatingefficiencytosavetheheatsourcetoconsumetheelectricity,thereforemaysimultaneouslyobtainstheenergyconservationeffectintheblastandtheheatsourcetwoaspects.3changesthecurrentcapacitysystem(VWV)So-calledchangesthecurrentcapacitysystem(VariableWaterVolume,iscalledVWV),isenhancestheheatsourcemachinebythecertainwatertemperaturesupplyairconditionertheefficiency,butchangesbythespecialwaterpumpdeliversthewatervolume,whileconvenientachievessavestheeffectwhichthewaterpumpuseselectricity.ChangesthewatervolumesystemtodependonthewaterpumptothewaterpumpsystemenergyconservationefficiencythecontrolmodeandtheVWVuseproportionbutdifferent,whetherthereisthegeneralVWVcontrolmodesectionspeedchange(SP)andthebidirectionalvalvecontrolmode.Abovethreekindofair-conditioningsystemisthepresentbuildingairconditioningmostoftenthesystemwhichdesigns.Thecentralairconditioningcontrolalsoisthepipeline,thefitting,thevalvebodyorthevalvecentralismhypothesiscontrolfluidprovidestheairconditioning.Thereforeeffectivelycombinesthecentralairconditioningcontrolnamelytobeabletheactivecontroltoconsumeenergy,thedesignconformswiththeenergyconservationtheair-conditioningsystem.47 XX大学本科生毕业设计（论文）Inrecentyears,theourcountrymajorityofareas,inparticularsoutheastthecoastalareasummertheairconditioningenergyconsumptionsuddenlywasrising,theairconditioninguseselectricitythetendencywhichincreasessharplytocausetheelectricalnetworkpowersupplytobeintense.Statisticshaveindicated,ourcountryeveryyeartheburninghotseasonairconditioningconsumedtheelectricitytooccupy1/3inrecentyearswhichtheentiresocietyuseselectricity,themassiveelectricalenergiesswallowbytheindustryandthecivilconstructionairconditioning,inparticularlarge-scaleconstructioncentralair-conditioningsystem,likeeachkindofcommercialconstruction(office,market,hospital,hotelandsoon)centralairconditioningbecauseitsspacebig,personcurrentcapacitymany,operationtimelong,managementcomplexcharacteristic,causesthemovementenergyconsumptiontobequitehigh,thecommercialconstructionairconditioningenergyconsumptionnearlyoccupiesitstotalenergyconsumption50%.Thecentralairconditioningdesigncapacityisaccordingtothebiggestloadcomputation,butinamajorpartbuildingyearonlyhasseveraldozensdaystimecentralairconditioningtobeatthebiggestloadcondition.Thecentralairconditioningcoldloadthroughoutisinduringthedynamicchange,likeeverydaysoonerorlater,eachseasoninturn,everyyearsamsara,theenvironmentandthehumanitiescondition,real-timewillbeaffectingthecentralairconditioningcoldload.General,thecoldloadundulatesin5~60%scope,themajoritybuildingeveryyearatleast70%isinthiskindofsituation.Butthemajoritycentralairconditioningactuallyopeningmachinecapacityfarissmallerthantheinstalledcapacity,iftakethemostgreatlycoldloadasthemaximumworkrateactuation,createsbetweentheactualneedcoldloadandthemaximumworkrateoutputcontradiction,actuallycreatesthehuge47 XX大学本科生毕业设计（论文）energywaste,thenationaleconomyandthesocietydevelopsforbringstheverytremendousinfluence.Thishasbroughtthesterntopicforthecentralairconditioningenergyconservationcontrol,alsogivesthegeneralenergyconservationcontroldomaintheworkerbroughtenormouslyhasdisplayedthetalentthespace.Thepowerloadgapincreases,theelectricpowersupplytenseaspectwithdifficultyobtainsinrecentyearsrelaxes.Therefore,energyconservationinparticularelectricitysaving,notonlyhasthesignificantsocialsignificancemoreovertohavetheurgentpracticalsignificance.Positivelystudiesthedevelopmentpromotiongreenenvironmentalprotectionnewairconditioningtechnologyandtheequipment,thesuppressionairconditioningenergyconsumptionincreases,hasbecomethebuildingwarmlytopassairconditioningdomainurgentandthepopularresearchtopic.Thedependencetechnologyinnovation,thesysteminnovation,theenergyconservationfallsconsumes,enhancestheenergyuseefficiency,guaranteedareleastinthe"energyconsumption,intheenvironmentalpollutionsmallest"foundation,realizesthe"energyconservationfirst,structuremanyYuan,environmentfriendly"energydevelopmentalstrategy.Inourtelecommunicationproduction,airconditioningenergyconservationsupervisoryworkweaker,theenergywastephenomenonisserious,thereforestrengthensairconditioningthemaintenancemanagementandthetechnologicaltransformations,mayachievetheenergyconservationthegoal.Lookedfromtheairconditioningpressureenthalpychartthat,onlyhasthemovementinthebestoperatingmodeandthecondition,candisplayairconditioningthebiggestrefrigerationquantity,achievestheairconditioning47 XX大学本科生毕业设计（论文）energyconservationthegoal.Iftheinflationvalveoilstopsupseriously,carriesonthecleanusingtheabsoluteethylalcohol,againseverelynewlyinstalls;Losestheadjustmentfunctiontheexpansionvalvetobesupposedtoreplace.Theairconditioningenergyconservation,ourmaintenancedepartmentshouldfromthemovementcost,themaintenancemaintenanceaspectanglecarryontheconsideration.2.airconditioningenergyconservationsystemresearchsurvey1)throughtheloadcontrol,achievestheenergyconservationgoal.(a)Theburninghotseasonnewatmosphereloadoccupiestheentirecoldload25-40%,reducesthenewatmosphereload,reducesthenewatmosphereenergyconsumption,thechoicesmallestessentialnewamountofwind,alsocanachievethegoal.Butthenewamountofwindsmallestsupplyontheonehandthecountryhadthestandard,moreoverthenewamountofwindinsufficientwillaffecttheairquality,willendangerthehumanbodyhealth.(b)Outsidetheoptimizedconstructionthesurroundingprotectionstructureenergyconservationdesign,usestheheatpreservationthermalinsulationmaterialtechnology,reducestheairconditioningload,therealizationconstructionenergyconservation,butsimultaneouslyalsocausesthebuildingcostrise,thepromotiontoreceivethecertainlimit.2)gatherscantheairconditioning.Gatherscoldlythroughtheice,avoidsthedaytimetouseelectricitythepeak,atnightstoresuptheairconditioningfreezingwaterrefrigeration,daytimedoesnotstarttheairconditioningmainengineonlytousetheaqueoussystemtocirculate.Thismethoditselfcertainlydoesnotconserveenergytheprovinceelectricity,butoptimizedtheelectricalnetworkpowersupply,toalreadyimplementedthetimesharingelectrovalence47 XX大学本科生毕业设计（论文）thearea,played"toeconomizedoesnotconserveenergy"therole,hadtheareapromotionsignificance.3)watersourceheatpump.Isoppositesaystotheairandthesoil,thewateristhemostidealspatialtransfercoldheatsource,thewatersourceheatpumpalsothereforehastheenvironmentalprotection,ishighlyeffective,theenergyconservationandsoonthemultitudinousmerit,butourcountrywatersourceheatpumpengineeringresearchisnotverymature,compareswithsomedevelopedcountriesalsohasthecertaindisparity.Atthesametime,thewatersourceheatpumpalthoughhasverymanymerits,butreceivesthegeology,theenvironment,thepolicyandsoonthelimitquiteisalsobig,thiscausedthewatersourceheatpumptoberestrictedinanourcountrymorewidespreadapplication.4)inthecentralair-conditioningsystemindividuallyconsumesenergytheequipmentenergyconservationtransformation.(a)Airblowerandwaterpumpgeneralfrequencychangervelocitymodulationenergyconservation,thisisatpresentusesmoretechnologies.Thismethodsimplepractical,electricitysavingeffectobvious,butproductandsoonwaterpump,airbloweristhesystemauxiliaryenginepartially,occupiestheoverallsystemenergyconsumptionapproximatelyis40%,thereforetheexcavationspaceislimited.(b)Therefrigerationmainengine,therefrigerationunit"spowerconsumptionholdstheverybigshareintheair-conditioningsystem,savesthispartofconsumingenergyistheentireair-conditioningsystemeconomymovementkey.Atpresentgenerallyallusesreducestheindoortemperaturestandard,enhancesthecoldwatertemperatureandsoonthemeasurerealizationrefrigerationmainengineenergyconservation.47 XX大学本科生毕业设计（论文）Aboveseveralmethodsdeficiencyhasonlyconsideredthepartialenergyconservation,buthadnotconsideredfromtheoverallsystemoverallsituation.5)thedynamicloadtrackenergyconservationcontrolsystemtaketheentirecentralair-conditioningsystemasabody,unceasinglychangestheconditionaccordingtotheairconditioningareaload,throughchangesinthemainengineandthecirculatorysystemvariousparametersmovementchangesituation,thelockfollowingloadchange,realizesinmeetstheloadneedunderthepremisethepromptquotasuppliescoldquantity,namelyachieves"accordingtomustsupply",basicallyachieved"doesnotlag,arenotmanyfor,manygives"thegoal.Thismethodnotonlycomparedwiththepermanentcurrentcapacitywaterpumpgentlebreezemachinehasrealizedtheauxiliaryenginelargestscaleenergyconservation,moreoveroptimizedthemainenginemovementoperatingmode,mightachievetheoverallsystemconservedenergy15-35%.Thisisthistopicresearchkeypoint.3.dynamicloadstracksenergyconservationcontrolplanThetraditionalcentralair-conditioningsystemadjustmentplanis:Usesthepermanentcurrentcapacitypatternortheheatsinksidepermanentcurrentcapacitybuttheloadsidechangesthecurrentcapacitypattern,thesystemmustshoulderisaccordingtothebiggestload,theworstmeteorologicalconditionandtheworstuseworkingconditionsdesigns,whenactualmoves50%abovetime,thesystemmustshoulderallbelow50%,theexistencehastheenormousenergydissipation.AlsowhenshouldersQwhenthechange,thetraditionalsystemmovementparametersimplycannotachievethesynchronizedadjustment,thelagadjustmentmethodbesidespassivelyincreasetheunloadingthroughthemainengine,nearlynoothercontrolsmethod.47 XX大学本科生毕业设计（论文）Thisresearchtopicwillabandontheformercontrolplan,willrecognize,theservo-controlsystemtheory,theintelligencecontrolsystemtheorytakethemodelasthefoundation,willunifywiththecentralairconditioningmainenginerefrigerationtechnologyandthecoldintermediarycirculatorysystemcontrol,takethefrequencyconversiontechnologyastheassistancemethod,therealizationcentralairconditioningentiresystemwholecoordinationmovementandtheoverallperformanceoptimization.Thisresearchistheairconditioningenergyconservationnewidea,hasrepresentedtheenergyconservationtechnologyrecentdevelopmenttendency.1)circulatorysystemenergyconservation:Bythesystemangle,throughtotheterminalloadparameter,thecentralairconditioningmainengine,theauxiliaryenginemovementoperatingmodechange,thegatheringtemperature,thepressureandsoonthemanykindsofcoefficientofvariation,thenthroughtheloadmovecomputation,thechangesystemfreezingwatercurrentcapacity,thecoolingwatercurrentcapacityandthecoolingtowerairbloweramountofwindadaptstheairconditioningloadchange,simultaneouslycausesthemainenginemovementoperatingmodethroughouttobeinoptimizedinthebestoperatingpoint.Generallywhenfullloadpumpingmachineneedsthefullspeedmovement,hasnotconservedenergythespace,butusestheredundanttechnologyandthefrequencyconversiontechnologyunifies,theproportioningpumpandthevariabledisplacementpumpcoordinate,itisthetruths.Tofreezestheaqueoussystemtousethebestoutputenergycontrol.Whentheambienttemperature,theairconditioningterminalloadchanges,Optimizedthemainenginemovementpatterneachgroupfreezingwaterforthebackwatertemperature,thetemperaturedifference,thedifferentialpressureandthecurrent47 XX大学本科生毕业设计（论文）capacityalsoalongwithitchange,theseparameterswhichtheflowmeter,thedifferential-pressurepickupandthetemperaturesensorexaminesdeliverstotheintelligentcontroller,thereal-timedataandthesystemhistoryperformancedatawhichthecontrollerbasisgathers,thereal-timeideafiguresouttherefrigerationquantitywhichtheterminalairconditioningloadneeds,aswellaseachgroupfreezingwaterforthebackwatertemperature,thetemperaturedifference,thedifferentialpressureandthecurrentcapacitybestvalue,andtothisadjustsvariousfrequencychangersoutputfrequency,thecontrolfreezesthewaterpumptherotationalspeed,Changesitscurrentcapacitytocausethefreezingaqueoussystemforthebackwatertemperature,thetemperaturedifference,thedifferentialpressureandthecurrentcapacitymovementtheoptimumvaluewhichproducesinthecontroller.Becausethefreezingaqueoussystemhasusedtheoutputenergydynamiccontrol,therealizationairconditioninghostfrozenintermediarycurrentcapacityfollowstheterminalloadthedemandsupply,causestheair-conditioningsystemineachkindofloadsituation,allcanbothguaranteeterminaluser"scomfortableness,andmaximumlimithassavedthesystemenergyconsumption.Thecoolingwatersystemusesthebesthottransferefficiencycontrol.Thecoolingwaterandthecoolingtowerairblowersystemusesthebesttransferefficiencycontrol.Whentheambienttemperature,theairconditioningterminalloadchanges,centralairconditioningmainengineloadfactoralongwithitchange,mainenginecondenserbesthottransformationtemperaturealsoalongwithitchange.Theintelligentcontrollerbasisgathersthereal-timedataandthesystemhistoryperformancedata,calculatesthemainenginecondenserthebesthottransformationtemperature(inflectionpointtemperature)andthecoolingwaterisbest,theinlettemperature,andbythis47 XX大学本科生毕业设计（论文）adjustmentcoolingwaterpumpandthecoolingtowerairblowerfrequencychangeroutputfrequency,thecontrolcoolingwaterpumpandthecoolingtowerairblowerrotationalspeed,thedynamicadjustmentcoolingwatercurrentcapacityandthecoolingtowerairbloweramountofwind,causesthecoolingwatertoenter,theoutlettemperatureapproachestheoptimumvaluewhichtheintelligentcontrollerproduces,thusguaranteedthecentralairconditioningmainengineisatunderthebesttransferefficiencyconditiontomoveasnecessary.Becausethecoolingwatersystemusesthebesttransferefficiencycontrol,hadguaranteedthecentralairconditioningmainengineinthefullloadandinthepartialloadsituation,isatthebestactivestatus,throughoutmaintainsthebestenergyusefactor(namelytheCOPvalue),thusreducedtheairconditioningmainengineenergyconsumption,simultaneouslybecausethecoolingwaterpumpandthecoolingtowerairblowerfrequentlyinarelowerthanunderthefixedloadtomove,alsomaximumlimitsavedthecoolingwaterpumpandthecoolingtowerairblowerenergyconsumption.2)auxiliaryengineenergyconservation:Eachkindpumpsthekind(freezingtopump,coldwaterpump,airblowerandsoon)themovementenergyconservation.Useshasthespacevectorcontrolthefrequencyconversionvelocitymodulationway,changestheproportioningpumpthevariabledisplacementpump.Auxiliaryengineenergyconservationmanyto40%3)optimizestheauxiliaryenginemovementpattern:Generallywhenfullloadpumpingmachineneedsthefullspeedmovement,hasnotconservedenergythespace,butusestheredundanttechnologyandthefrequencyconversiontechnologyunifies,theproportioningpumpandthevariabledisplacementpumpcoordinate,theoptimizedmovementpattern,maycausethe47 XX大学本科生毕业设计（论文）auxiliaryengineunittosynthesizetheenergyconservation.4)multi-parametersnon-linearitycontrol:Thissystemformulti-parameters,whenchanges,thenonlinearsystem,takethecomputerasthecontrolmethod,designsasettohavefromseeksthestablesecuritycontrolsystemwhichthesuperiorauto-adaptedintelligentcontrol,thefunctionconsummatesThiscentralairconditioningdynamicloadtrackenergyconservationcontrolsystem,withthecentralair-conditioningsystemnecessaryuse,mayrealizethecentralair-conditioningsystemhighlyeffectiveenergyconservation,theeffectisremarkable.Afterthetheoreticalcalculation,compareswiththepermanentcurrentcapacitycentralair-conditioningsystem,wholeyeartheaverageelectricitysavingratemayreach20%-30%.Thisprojecttechnologycontentishigh,isthecollectionwarmlypassestheairconditioningtechnology,therefrigerationtechnology,theintelligentcontroltheoryandthecomputercontroltechnologyisabodycentralairconditioninghighlyeffectiveenergyconservationsystem.4.systemscharacteristics1)entireclosedloop:Thecentralairconditioningmainengine,theauxiliaryengine,thecirculatorysystemandsoontookthewholeconstitutionenergyconservationcontrolsystem,seeksonekindofbestcontrolrule,causesthecentralairconditioningmainengine,thecoldintermediarycurrentcapacitysystemallalongwithtoshoulderQthechangetochange,isforthepurposeofsatisfyingtheairconditioningareacomfortablenesstohavetoshoulderundertheQpremise,realizationoverallsystemgreatestdegreeenergyconservation.2)movesstably,safe:Optimizedthemainenginemovementpattern,may47 XX大学本科生毕业设计（论文）solvethemainenginetoopenstopsthequestion,reducesthesurgecurrent,reducestheelectricalnetworkdemandcapacity;Usessoftlyopensstopswiththelowfrequencymovementwaterpump,theairblower,avoidsopeningstopsattackstheelectricalnetworkandreducestheequipmentmachinerytowear,lengthenstheusefullifeofequipment.3)long-distancecontrol:Throughlong-distancecommunicationconnectionandcomputerconnection,realizationlong-distancecontrol,runningstatusvisible.4)systemadaptabilitystrong:Thiselectricitysavingsystemmaywiththenewclothingcentralair-conditioningsystemorwiththeoldattirecentralair-conditioningsystemnecessaryuse,doesnotchangetheoriginalsystemtheinstallment,thesystemconnectionissimple,theelectricitysavingsystemincreaseandtheunloadingcutsconveniently,doesnothavetheimpact.Thissystemareaissmall,theoverallsystemmovementdoesnotneedtonurse,thelownoise,nottohavetheunusualsmell;Conservesenergy,theenvironmentalprotectionhighisgood;Doesnotproducethedeleterioussubstance,notgoodhasnotaffectedtotheenvironment.5）forecastsequipmentsysteminveststhemarket,ifeveryyearhaswillsurpass200setsofproductscompletelytoinstallisbiggerthan50,000m2inthefloorspaceinthecommercialconstructioncentralairconditioningengineroom,itsavestheelectricquantitytobeequaltoeveryyearnewlybuilt50,000kWpowerplant,descreasethepeakwilluseelectricitytothesummerelectricalnetworkalsoplayscertainlyalleviatestherole,trulywillrealizethesocietysustainablecoordinateddevelopment.47 XX大学本科生毕业设计（论文）附录3开题报告XX大学本科毕业设计（论文）开题报告课题名称：上海某商贸中心空调系统设计课题性质：工程设计课题来源：虚拟学院（系）：建工学院专业：建筑环境与设备工程年　　级：04级学生姓名：XXX指导教师：XXX2008年4月1日47 XX大学本科生毕业设计（论文）一、综述本课题国内外研究动态，选题的依据和意义1.国内中央空调研究现状空调技术是伴随着现代文明社会的进步而发展起来的。空调技术过去仅为精密仪器、电子技术、纺织车间等工业生产需要服务，民用建筑中，除少数重要纪念堂及公共活动场所装有空调外，其他场所甚为鲜见。自从改革开放以来，我国国民经济发展迅速，人民生活水平不断提高，空调技术的应用越来越广泛，在旅馆建筑、商业建筑、办公室、影剧院、体育馆、综合性高层建筑、医院、计算机房等民用和公共建筑中都竟相使用。空调的迅速普及，为空调工程设计者提供了众多的设计机遇；为空调设备的设计制造者提供了广阔的市场。中央空调在中国已有20多年的应用时间，然而真正引起国内企业关注还是近几年。目前国内市场中央空调领域竞争已经进入白热化阶段，随着价格战连绵不断，在家用空调领域几乎已经无利可图的企业纷纷开始在中央空调领域寻找新的发展空间和利润增长点。与家用空调行业相比，中央空调仍保持较高利润空调，这使得由原来约克、大金、开利等国外品牌所占领的国内中央空调市场开始发生变化，国内一些品牌也纷纷进入这个领域。在中央空调发展趋势中，健康、环保、节能也将是永远的主题。中国中央空调市场虽然还处于发展初期，但是不少企业已经在上述方面做了诸多尝试，以下是在市场上应用的几种不同类型中央空调。（1）燃气空调从1992年由远大开发出中国第一台“溴化锂吸收式冷温水机”到现在，燃气空调在我国已得到一定范围应用，在广东、福建的各工程项目和“西气东输”等大型供气项目完成之后，我国燃气空调将可能迎来爆炸式增长。这是因为燃气空调相对于电空调有4大优点：一是环保、舒适、经济、稳定耐用，可有效平衡城市能源结构，缓解城市夏季供电紧张、燃气使用量过低的矛盾。目前全国中央空调年销售额大约50多亿元，其中生产燃气空调的内外资企业有30多家，去年销售额约10亿元，其中三四家大型企业占85%左右的市场份额。随着天然气普及和和环保意识提高，燃气空调有望成为中国最主要的制冷产品。未来我国能源结构调整，将为燃气空调的发展带来更好的发展空间。47 XX大学本科生毕业设计（论文）（2）冰蓄冷中央空调冰蓄冷中央空调是由冰提供冷源的中央空调系统，相对于常规中央空调增加一个蓄冰装置。冰蓄冷中央空调可以减缓用电高峰紧张，而且比常规空调系统每年节约运行费用10％－30％。目前世界发达国家都已经或正在使用冰蓄冷空调，我国目前实施推广的省、市有北京、湖北、河南、湖南、江苏、浙江、广东等，尤其是在以广东为中心的华南地区，每年使用中央空调的时间长达9－10个月，使用冰蓄冷空调无论在经济效益上，还是社会效益上，意义更为重大。2.国外中央空调研究现状（1）美国中央空调发展现状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，这些都促进了该国中央空调的普及使用。美国的中央空调的型式以风管式系统为主，其具体形式多种多样。风管式单元空调系统和风管式空调箱系统在美国的应用都很广泛，此外，集成了燃气炉的家用小型中央空调系统在美国的应用也非常普遍。（2）日本中央空调发展现状与美国以风管式系统为主的特点不同，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系统为主。此外，在日本，对于比较高档的别墅住宅，也有采用风管式系统的，风管式单元空调系统和风管式空调箱系统都有应用。3.选题依据在人民生活水平不断提高的同时，人们购买能力也与日俱增，随之而来的是各种大型商贸中心在中华大地上的拔地而起。商业建筑是一个人员众多的公共场所，温度、湿度、清洁度和新鲜空气量等，对顾客和商场职工等影响很大。售货员长时间在卫生标推不高的环境中工作，会影响健康和工作效率，顾客虽然在商场中只是短暂地停留，但污浊含尘的空气容易传播某些疾病。近年来，在同一城市相同地段的一些商贸中心，凡设置有良好通风空调系统的，其年经营额要比不设通风空调系统的同类规模商贸中心大得多。而且商贸中心职工的工作环境得到了较好的改善，工作效率得到了提高、病休人员减少、出勤率增高。由此选择商贸中心作为毕业设计的课题。4.选题意义47 XX大学本科生毕业设计（论文）商业建筑的空气环境越来越被商业部门重视，安装有空气调节系统的商场深受广大群众的欢迎。人们对空调技术的广泛应用也提出了挑战，不仅要在能源利用、能量的节约和回收、能量转换和传递设备性能的改进、系统的技术经济分析和优化及计算机控制等方面继续研究和开发，而且要进一步研究如何防止空调本身产生的污染，创造有利于健康的适合人类工作和生活的内部空间环境。因此，让商贸中心拥有一个节能、舒适、健康的空调系统就显得格外重要。二、研究的基本内容，拟解决的主要问题1.根据给定建筑，完成如下内容：①确定空调方案；②计算冷、热、湿负荷，设计冬、夏空调过程；③制冷、空气处理设备选择计算；④确定送风形式，进行气流组织计算；⑤制冷机房、空调机房设计，完成风、水系统水力计算；⑥绘图包括设计说明、材料表、系统图（风、水系统）、平面图（首层平面、顶层平面、标准层平面、制冷机房平面图）及大样图；2.拟解决如下问题：①针对给定建筑能够确定合理的空调方案；②掌握空调系统冷、热、湿负荷的计算方法；③利用空调课程所学知识能够设计冬、夏空调过程；④能够正确选择制冷及空气处理设备；⑤能够科学合理地进行制冷机房、空调机房设计；⑥通过绘图，达到提高绘图能力的目的。三、研究步骤、方法及措施首先要收集资料，针对给定建筑确定空调方案，了解类似工程运行情况，并熟悉规范、图纸。计算冷、热、湿负荷，设计冬、夏空调过程并选择制冷、空气处理设备。确定送风形式，进行气流组织计算。其次，设计制冷机房和空调机房，并完成风、水系统水力计算。最后，整理资料编制设计说明书。①：各层各房间的冷负荷计算。②47 XX大学本科生毕业设计（论文）：整体空调方案:采用风机盘管加新风系统，可减少机房面积，降低建筑空间。易于选择安装，便于各个房间空调的调节控制。但与全空气系统相比有以下不足：有噪音、系统部件较多不便于维修，冷冻水的泄漏易损坏设备和商品等。春、秋过渡季节不开空调时可用全新风来调节室内空气的流通。③：制冷机组及换热器的选择。④：泵与风机的选型以及水系统、风系统布置方案确定。⑤：各层风管、水管的布置图、总系统图、施工图等图纸的绘制。⑥：对整体空调系统设计的审查、修整，确定所用方案的科学性。四、研究工作进度（1）1～4周　总体方案设计；（2）5～8周　计算冷热及湿负荷；（3）9-12周　绘图；（4）13～16周　结合设计计算及绘图内容，审核修改，最终定稿；（5）17～18周　打印说明书，图纸，准备毕业答辩，答辩。五、主要参考文献1．《实用供热空调设计手册》陆耀庆主编中国建筑工业出版社1993年2．《空气调节》赵荣义等编，中国建筑工业出版社，1994年3．《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）4．《中央空调》何耀东何青主编，冶金工业出版社，1998年5．《空气调节设计手册》（第二版）电子部十院主编中国建筑工业出版社6．《通风与空调工程施工质量验收规范》（GB50243-2002）8．《高层民用建筑空调设计》潘云钢编著，中国建筑工业出版社1999年9．《暖通空调制图标准》47 XX大学本科生毕业设计（论文）附录4文献综述XX大学本科毕业设计（论文）文献综述课题名称：上海某商贸中心空调系统设计课题性质：工程设计课题来源：虚拟学院（系）：建工学院专业：建筑环境与设备工程年　　级：04级学生姓名：XXX指导教师：XXX2008年4月1日47 XX大学本科生毕业设计（论文）一、课题国内外现状我国空调业从第一台窗式空调器诞生以后，发展缓慢。到80年代初，大量地引进技术和生产线以后，才开始了较快速度的发展，同时在一些高等院校和有实力的生产厂家陆续成立了相应的研究机构。其研究方向主要集中在空调制冷系统及部件的优化设计、制冷系统特性与仿真、工质替代和人工环境特性等应用基础研究方面，取得了诸多的科研成果。但对于实现环境的舒适性调节和空调系统的智能控制方面的研究才刚刚起步，有待于进一步深入和发展。1单元空调系统的研究现状　　变频技术、微电脑和电子膨胀阀在空调器上的应用为空调器的智能控制创造了最基本的条件。我国从1991年开始研究制冷空调设备的变频能量调节技术，对电子膨胀阀的调节特性及其应用领域进行了系统研究。大部分研究工作都集中在单相压缩机变频调速技术和室内环境的舒适度控制方面。1995年以后，日本向中国开放了变频压缩机市场，国内部分企业开始引进日本技术和设备，生产变频空调器。之后，对变频空调器的实验和仿真成为了国内的研究热点，各科研机构和空调器生产企业进行了相应的理论和实验研究工作。海信和清华大学合作，于1998年成功地开发出变频空调器，现已投入批量生产，所开发出的变频空调器，压缩机和室内机风扇电机分别采用了交流和直流变频技术，采用了不间断制热的热气旁通除霜方式，空调器的各项性能指标达到或超过国际同类产品水平。目前国内很多公司都推出了变频空调产品。　　自20世纪60年代开始的计算机仿真模型在房间空调器系统中得到应用以来，有关房间空调器系统及部件的仿真模拟得到了越来越深入的研究。房间空调器模拟的目的之一是对现有的房间空调器系统的性能进行校核，其次是通过改变系统或部件的结构实现系统的最优化设计，同时为控制系统提供被控软件。仿真模拟的最终目的是期望最大限度地代替实验。清华、上海交通、西安交通等单位先后推出了窗式空调、分体空调以及变频空调的仿真与优化设计软件，对变频空调系统进行研究，并通过仿真的方法研究对采用电子膨胀阀与毛细管作为节流装置的系统进行了研究与优化设计，取得了很好的效果。247 XX大学本科生毕业设计（论文）MVRV空调系统的研究现状　　国内对MVRV空调系统的研究才刚刚起步，主要是在进行家用一拖二和一拖三空调器的研制工作，对于更大型的系统还处于探索阶段。　　国内的海尔和美的两家公司也通过引进日本的VRV技术分别推出了MRV和MDV多元变容量空调系统。　　国内清华、同济、上海交大等一些科研机构和企业的科研团体，也都对多元变容量空调系统开展了一系列的研究工作，主要集中在系统性能与控制策略上，如清华提出了自治协调控制法、叠加循环控制法和独立解耦控制法等控制策略和算法，并在其自行搭建的一拖六实验台上得到了良好的验证。二、研究主要成果1在单室内机的房间空调器方面  变频技术、微电脑和电子膨胀阀在空调器上的应用为空调器的智能控制创造了最基本的条件。我国自90年代初开始研究空调器的智能控制，现已研制出多种形式的变频空调器或智能空调器，对推进我国空调业的进步作出了贡献。西安交大朱瑞琪于1991年开始研究制冷空调设备的变频能量调节技术。李家朋针对我国房间空调器普遍采用单相压缩机的现状，探索开发出两相变频器，并应用电子膨胀阀进行变流量控制，利用16位微机并引进模糊概念提高空调器的控制功能，为变频空调器国产化作出了大胆的探索。李家朋在空调器舒适性和节能运行的控制中，提出了用表征房间热负荷大小的“热容C”和表征房间漏热程度的“热阻R”进行模糊辩识的方法。研究表明，用此方法研制的模糊控制空调器会按季节、气温、漏热情况等条件，自动地选择合适的工作模式，保证了空调环境的舒适度和制冷系统的节能要求。  上海交大陈康等于1993年也开发出了两相变频器，并研制了变频空调器。针对空调器与被控对象无法用确切的数学模型描述的现实，采用了二维模糊控制模型，确定了人机系统中的模糊变量隶属函数，实现了室温的舒适性控制。   47 XX大学本科生毕业设计（论文）清华大学张良杰等在1993年初组织了专门的开发小组，开展对模糊变频空调控制器的研制。他们研制出了活动量传感器和着衣量预测器；采用了人工神经网络信息处理技术来预测表征人体舒适度的平均预测表决PMV值，并利用模糊控制技术将PMV有效地控制在人体满意值范围内；采用了特定的适用于电容运转式异步电机的变频技术；研制出带液晶显示器的多用途空调控制器。在国内首次将人工神经网络技术和模糊控制技术结合起来，在我国空调器的智能控制技术上迈出了实质性的一步。  上述研究工作都集中在单相压缩机变频技术和室内环境的舒适度控制方面。西安交大赵原等人开辟了另一条道路，针对我国消费水平低的现实，采用普通空调压缩机，研究开发出由电磁阀控制的多路毛细管节流装置代替价格昂贵的电子膨胀阀进行工质流量调节的窗式空调器。他们对多路毛细管组合节流空调器建立了模糊控制模型，对多路毛细管的通断给出了模糊控制规则，研制出二维室温模糊控制器。研究表明，多路毛细管组合节流的模糊控制空调器在室温控制和快速制冷方面大大优于ON-OFF控制的空调器，提高了房间的舒适性。2在多室内机的房间空调器（一机多挂系统）方面  由于多室内机空调器的节能和舒适性控制，涉及到必须对系统中的工质循环量和进入各室内机的工质流量加以严格精确地控制问题，它不仅与系统的控制有关，同时也与系统的设计有着密切的关系。在这方面，目前国内主要是在研制一拖二和一拖三空调器，根据其结构形式和运转特点可分为如下四种方式。  [1]一台定速压缩机对应一台室内机的多制冷系统。这种机型在控制上难度最小，但结构复杂、体积大、成本高，不能体现一机多挂系统的价格优势和节能优势。  [2]单台定速压缩机多台室内机间歇供冷（热）系统。由于制冷工质按时间交替分配给各室内机，所以根本不能满足室内环境的舒适性要求。  [3]单台定速压缩机多台室内机同时供冷（热）系统。这种系统采用定速压缩机，降低了空调器成本，并能减少压缩机的启停次数，较好地实现房间的舒适性控制。但并不能从本质上解决压缩机的起停损失和对电网的冲击，不能提高空调器的能效比和季节性能比。  [4]单台变频压缩机多台室内机同时供冷（热）系统。通过采用电子膨胀阀调节进入各室内机的工质流量，使之满足各室内的冷（热）负荷要求，改变压缩机的运转频率调节制冷系统所需要的工质循环量，并采用软硬件相结合的方式调节室内外风扇转速、四通阀、室内机的风向调节板等可控部件，实现室内环境的高舒适性和系统的节能控制。  对上述前两种系统，从价格、舒适性、节能性上考虑，没有必要推广和实施，所以国内都集中在后两种系统的研制开发上。 47 XX大学本科生毕业设计（论文）国内还有一些科研机构和企业的科研团体，也都开展了智能空调器的研制工作，其核心内容都集中在对单相压缩机变屏调速控制器和智能型室温控制器的研究，其研究成果还未见公开发表。智能型空调器是一个综合技术的聚合体，开发难度较大，现在的样机或产品在控制模式上、控制系统的稳定性和鲁棒性方面相比国际先进技术还存在很大的差距，有待于进一步的研究和提高。三、发展趋势现代化多功能商品楼的空调设计除传统的空调方式外，近年来又出现了一些新的空调方式，有新有老，新老结合是多功能楼空调设计的最大特点。（1）风机盘管加新风是最常用的空调方式。这种方式目前国内设计中最为常用，在70—80代，国内有70%—80%的办公楼就是这种方式。（2）空调机组的低风速全空气空调方式重新得到重用。国外有40%左右的多功能楼采用了全空气方式，这是因为多功能楼周边负荷比较稳定，而大量OA机器的采用又需要严格防止凝水和渗漏水，水配管最好不通过业务空间。所以大量采用。（3）热泵空调大展风采。由于城市环境的要求，不允许设置锅炉房，在没有区域集中供热供冷（DHC）的条件下，尤其是带有商场、旅馆及办公室的多功能楼建筑，采用热泵机组收集余热就是最佳的空调方式。（4）末端可调变风量空调方式。近年来国外提出了末端可调变风量系统的概念（TRAV），用先进的电脑软件，根据末端装置实际风量变化直接控制送风机，并保持风道的压力平衡，适合办公楼内部区负荷变化，以及各人自主调节风量的使用条件。（5）香味空调和森林浴空调方式。香味空调有三种方式：1）是在全空气系统的送风道内用香味发生机间歇脉冲式地喷入香水；2）是在室内单独设置香味发生机，用壁挂式等几中方式；3）是通过自然蒸发向室内散发香味。四、存在问题随着我国人民生活水平的不断提高，购买力增强。近年来修建了不少商业建筑，并且向多元化方向发展，建筑规模越来越大。装饰豪华、营销全面、多维服务，集商贸、娱乐、居住、办公为一体的高级商城也层出不穷。47 XX大学本科生毕业设计（论文）商业建筑的一个流动人口众多的公共场所，室内空气的温湿度、洁净度和新鲜空气量等，多顾客和商场职工的身体健康影响很大。因此，商业建筑的空气环境越来越被商业部门所重视。我国卫生防疫部门对商业建筑提出了卫生要求，对较大的重点商场还进行过监测，对一些已建的大中商场要求进行改造，增设通风设施或加建空气调节装置。新建的大中商业建筑纷纷安装了空调系统，以提高商场的档次，吸引更多的顾客。各大城市中频频展开的“商战”更加速了空调系统在商业建筑中的普及。商业建筑不断的增多，以及人们对室内空气的温湿度、洁净度和空气品质问题越来越重视。由于能源的紧缺，节能问题越来越引起人们的重视。因此迫切需要为商业建筑物安装配置节能、健康、舒适的中央空调系统来满足人们对高生活水平的追求。五、主要参考文献1．《实用供热空调设计手册》陆耀庆主编中国建筑工业出版社1993年2．《空气调节》赵荣义等编，中国建筑工业出版社，1994年3．《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）4．《中央空调》何耀东何青主编，冶金工业出版社，1998年5．《空气调节设计手册》（第二版）电子部十院主编中国建筑工业出版社6．《通风与空调工程施工质量验收规范》（GB50243-2002）8．《高层民用建筑空调设计》潘云钢编著，中国建筑工业出版社1999年9．《暖通空调制图标准47 XX大学本科生毕业设计（论文）47'