中央空调系统设计方案设计案例.docx
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中央空调系统设计方案设计案例
1.空调负荷估算
a）空调冷负荷估算〔1〕冷负荷估算面军
A．空调冷负荷法估算冷指标。
空调冷负荷法估算冷指标〔W/m2空调面积〕见下表
序号
建筑类型与
房间名称
空调建筑面积
平方米/人
建筑
负荷
人体
负荷
照明
负荷
新风量W/m2
新风
负荷
总负荷
1
客房
10
60
7
20
50
27
114
2
宴会厅
30
134
30
25
190
360
3
小会议室
3
60
43
40
25
92
235
4
大会议室
40
88
40
25
190
358
5
健身房保龄球
5
35
87
20
60
130
272
6
舞厅
3
20
97
20
33
119
256
7
科研办公楼
5
40
28
40
20
43
151
商场
8
底层
35
160
40
12
130
365
9
二层
35
128
40
12
104
307
10
三层与三层以上
2
40
80
40
12
65
225
图书馆
11
阅览室
10
50
14
30
25
27
121
展览厅
12
陈列室
4
58
31
20
25
68
177
会堂
13
报告厅
2
35
58
40
25
136
269
14
公寓住宅
10
70
14
20
50
54
158
硬剧院
15
观众厅
30
228
15
8
174
447
16
休息厅
2
70
64
20
40
216
370
17
化妆室
4
40
35
50
20
55
180
体育馆
18
比赛馆
35
65
40
15
65
205
19
休息厅
5
70
20
40
86
203
20
贵宾厅
8
58
17
30
50
68
173
医院
21
高级病房
110
22
一般手术室
150
23
洁净手术室
300
24
25
X光CTB超
150
25
餐馆
300
B：
按建筑面积冷指标进展估算
建筑面积冷指标
建筑名称
冷负荷指标
W/m2²建筑面积
建筑名称
冷负荷指标
W/m2建筑面积
旅馆
80-90
体育馆
100-135
200-350〔按人员座位数〕
办公楼
85-100
图书馆
35-40
计算机房
190-380
医院
80-90
数据处理
320-400
商店
105-125
营业厅设空调时，200-250按营业厅面积
剧院
126-160
200-300〔按观众厅面积〕
会堂
180-225
注：
l、上述指标为总建筑面积的冷负荷指标：
建筑面积的总建筑面积小于5000平米时，取上限；大于l0000平米，取下限值。
2、按上述指标确定的冷负荷，即是制冷机的容量，不必再加系数。
3、由于地区差异较大，上述指标以地区为准。
南方地区可按上限采取。
热负荷估算
〔l〕按建筑面积热指标进展估算
注：
总建筑面积、大外围结构热工性能好、窗户面积小，采用较小的指标；反之采用较大的指标。
（2〕窗墙比公式法：
q=（7a+1.7）W/F（tn-tw）W/m2;
说明：
q—建筑物的供热指标，W/m2²。
a—外窗面积与外墙面积〔包括窗之比〕；
W一外墙总面积〔包括窗〕，m2²
F一总建筑面积，m2
tn一室内供暖设计温度，℃
tw一室外供暖设计温度，℃
〔3〕冷热负荷说明
A．以上估算的冷热负荷指标，是按2000年10月1日以前执行的《民用建筑节能设计标准》进展估算的。
B．新的《民用建筑节能设计标准》，自2000年10月1实施执行，其冷热负荷指标，应参照有关的标准。
2.机组选型
机组选型步骤：
A．估算或计算冷负荷
通过3.2.2节的估算法进展估算总冷负荷，或通过有关的负荷计算法进展计算。
B．估算或计算热负荷
节的估算法进展估算总热负荷，或通过有关的负荷计算法进展计算。
C．初定机组型号
根据总冷负荷，初次选定机组型号与台数
D、确定机组型号
根据总热负荷，校核初定的机组型号与台数。
并确定机组型号。
3.机组选型案例
例：
建筑情况：
市某办公楼建筑面积为11000m2²，空调面积为10000m2其中大会议室面积500m2，小会议室面积为1500m2，办公楼建筑面积为8000m2含有新风。
A．计算冷负荷。
a．按空调冷负荷法估算：
大会议室500x358=179000W=179Kw
办公区：
7000X151＝1057000＝1057kw
选主机时负荷：
1588.5X0．70＝1112kw
b．按建筑面积法估算：
11000X98=1212000W＝1078kW
c．由1〕、2）计算结果，冷负荷按1112KW计算。
B．计算热负荷
按空调热负荷法计算：
11000X60=660000W=660KW
C．初选定机组型号与台数：
1、假如方案采用水源热泵
1确定机组型号：
总冷负荷为1112kw，两台GSHP580型水源热泵机组机组在水温为16～18℃，供回水温度7～17℃时制冷量为1152kw。
略大于冷负荷，符合要求。
总热负荷为660kw，一台GSHP580型水源热泵机组在水温为16～18℃，供回水温度55～45℃时制热量为665kw。
略大于热负荷，符合要求。
2最后确定为两台GSHP580型水源机组，其中，夏季制冷时，采用两台机组，冬季制热时，采用一台机组即可〔在室外温度较低时采用两台机组进展制热〕。
2、.假如方案采用风冷热泵中央空调组机
1确定机组型号：
根据以上计算，总冷负荷为1112kw，两台LSBLGRF560M模块热泵系列风冷〔热〕泵机组供回水温度7～17℃时制冷量为1120kw．略大于冷负荷，符合要求。
总热负荷为660kw，一台LSBLGRF560M型机组，供回水温度55～45℃时制热量为588kw．略小于热负荷，符合要求。
2最后确定为两台LSBLGRF560M型模块热泵系列风冷〔热〕泵机组，其中，夏季制冷时，采用两台机组，冬季制热时，采用一台机组即可〔在是外温度较低时采用两台机组进展制热〕。
3、假如采用水冷中央空调组机
1根据以上计算，总冷负荷为1112kw，两台LSBLG640Z型水冷中央空调机组供回水温度7～17℃时制冷量为1278kw．略大于冷负荷，符合要求。
2最后确定为两台LSBLG640Z型水冷中央空调机组，其中，夏季制冷时，采用两台机组。
4.辅助设备
1）水泵的选型:
G=〔Q×A×1.3〕÷〔1.163×T〕
A:
使用系数
G:
水流量
T:
空调水系统供回水温差
G=〔1112×0.7×1.3〕÷〔1.163×10〕=87m3/h
即：
泵的流量为87m3/h。
2）阻力计算
管径长约300，比摩阻选200Pa/m
如此H1=300×200Pa=6mH2O
局部阻力取0.5如此H2=0.5×6=3mH2O
制动控制阀H3=5mH2O
机组压降H4=50Kpa=5mH2O
换热器压降H5=4mH2O
总扬程h=1.2H=（6+3+5+5+4）=28.8mH2O
应当选择循环泵G=87m3/hH=32mH2ON=17.5Kwn=1450rpm
3）定压泵的选择：
定压点为最高点加5mH2O
H=32+5=37mH2O
建筑物水容量取1.3L/建筑平米
Vc=11000×1.3=14300L=14.3m3
小时流量取Vc之10%
m3/h
故定压泵取2m3/hH=37mn=1450rpm
5.热泵中央空调系统水量计算
（1）夏季中央空调系统水量的计算：
根据热力学定律，可以从以下公式中获得水源水量和冷冻水量。
Gr＝0．86〔QL＋N〕／△Ty
G2＝0．86QL/△TL
说明：
Gr水源水量，m3/h；
GL：
冷冻水量，m3/h：
QL：
中央空调系统主机制冷量，kw：
N：
中央空调主机电功率，kw；
△Ty：
水进出中央空调主机温差，℃；
△TL：
冷冻水进出中央空调主机温度℃。
（2）冬季热泵中央空调系统水量的计算：
根据热力学定律，亦可得冬季时的水量和热水量，从以下公式中便可获得。
Gy＝0．86〔Qr-N〕／△Ty
Gr＝0．86Qr/△Tr
说明：
Gy水源水量，m3/h；
Gr：
热水水量，m3/h：
Qr：
水源中央空调系统主机制热量，kw：
N：
水源中央空调主机电功率，kw；
△Ty：
水源水进出中央空调主机温差，℃；
△TL：
冷冻水进出中央空调主机温度，℃。
（3）热水量计算
热水量计算有下述两种计算方法。
1根据热水用水定额和用水计算单位
Qh=K*n*m*Qr/T
说明：
Qh最大小时热水用量L/H
Qr热水用水定额L/H，
M用水计算单位数，人数或床数。
T一天内热水供给的时间，H；
Kh热水小时变化系数，全日供给热水。
a）住宅的热水小时变化系数Kh
居住人数
50
100
150
200
250
300
500
1000
3000
6000
变化系数Kh
b）旅馆的热水小时变化系数Kh
居住人数
60
150
300
450
600
900
变化系数K
c）医院的热水小时变化系数Kh
居住人数
35
50
75
100
200
300
500
1000
变化系数Kh
2根据供给热水的卫生器具与小时用水量同时使用的百分数计算。
Qh=∑qhn0b/100
说明：
Qh：
最大小时热水用水量
qh：
卫生器具小时用水定额
no：
同类型卫生器具数；
b：
卫生器具同时使用系数，公共浴室和学校、剧院与体育馆等浴室内的淋浴器和洗脸盆均按100%计；旅馆客房卫生间内浴盆那60-70%计，其他洁具不计，医院、疗养院的病房内卫生间的浴盆按25-50%计，其他洁具不计；对于全日供给热水的住宅，每户没有浴盆时，仅计算浴盆的热水用量，其他用具的热水用水量不计，浴盆同时使用百分数。
住宅浴盆同时使用百分数
居住人数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
15
同时使用百分数
100
85
75
70
65
60
57
55
52
49
45
居住人数
20
25
30
40
50
100
150
200
300
400
≥1000
同时使用百分数
42
39
37
35
34
31
29
27
26
25
24
3由于用水计算单位数、卫生洁具和热水用水定额、卫生洁具同时使用百分数等参数并无严格的数学关系，上述两种方法的计算结果可能不一致，计算时可进展分析比照，选用适宜的数据。
4混水热水量
有时供水温度高，使用时，需与冷水混合使用，加热设备供水量计算式如下：
Qr+Ql=Qh
QrTrCB+QlTlCB=QhThCB
Qr=Qh（Th+Tl）/（Tr+Tl）
Qr加热设备出热水量L/h
Ql冷水量L/h
Qh混合后热水量L/h
Tr加热设备供热水温度
Tl冷水温度
Th混合后水温
CB水比热，可取4.2KJ/h。
5热水耗热量计算
A、根据热水用量标准计算
对于居住建筑、医院、疗养院、修养所、旅馆等建筑，可根据热水用水量标准计算。
Q=Kn*mQr*（Tr-Tl）
Q设计小时耗热量KJ/H
Qh最大小时用水量L/h
Cb水的比热，热水系统可取4.2Kj/Kg.℃；
Tr．：
热水温度，℃：
T1．冷水温度，℃；
qr：
热水用水定额，L／h，据表5－2选用；
m：
用水计算单位数，人数或床数：
T：
一天内热水供给时间，h；
Kn：
热水小时变化系数。
B、据卫生洁具热水用水量计算
对于工业企业生活问、剧院、体育馆、学校、公共浴室、专用浴室和每户平均人口为4，人的住宅等建筑、耗热量可根据卫生器具小时热水用最少量计算。
Q：
设计小时耗热量，kJ／h：
qh：
卫生器具小时热水定额，L/H，；
n0：
同类型卫生器具数；
b：
卫生器具同时使用系数；
CB：
水的比热，可取4.2kJ／〔kg·℃〕；
tr：
热水温度，℃；
tl：
冷水温度，℃。
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