水源热泵冷热源机房及空调系统设计.docx
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水源热泵冷热源机房及空调系统设计
毕业设计（论文）
题目名称：
林州市电业局小区水源热泵冷热源机房
及空调系统设计
学院名称：
能源与环境学院
班级：
热能092
学号：
学生姓名：
********
年月
林州市电业局小区水源热泵冷热源机房及空调系统设计
Thedesignofheatpumpcoldandhotroomofweterandair-conditioningsystemofpowerresidentialinLinzhou
学院名称：
能源与环境学院
班级：
热能092
学号：
************
学生姓名：
********
年月
摘要
本设计为林州市电业局小区地源热泵机房及空调系统设计,现为之设计合理的中央空调系统,为小区人员提供舒适的生活环境。
建筑共十二层，其中地下一层为机房，地上十一层。
总建筑面积约为为3922m²，一层净高3.5m，其他十一层净高同样为3.5m。
要求采用空调夏季制冷、冬季制热。
设计的空调系统采用风机盘管—独立新风系统,选用冷水机组制冷冻水供冷。
设计的内容包括：
选定合适空调系统的类型并确定设计方案，计算部分也十分重要，例如：
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；风系统的设计与计算；室内送风方式与气流组织形式的选定；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等内容。
除此之外，还需要进行空调末端处理设备及机房辅助设备及的选型。
需要结合所选择的空调系统的特点及综合楼的建筑结构选择合适的新风机组及末端设备，合理的布置吊顶内风管与水管的位置。
并根据所选择的空调机组选配合适的辅助设备：
冷冻水循环水泵，冷却水循环水泵，闭式膨胀水箱，软化水设备，及相应的水管风管阀门等。
关键词：
居民楼，中央空调，冷水机组，风机盘管—独立新风系统
Abstract
Thedesignofheatpumproomandcentralair-conditioningsystemforthepowerresidentialusebuildinginLinzhouisaimedtogetacomfortablelivingconditionindoors.Thetotalareaofthebuildingisabout3922m².Theheightofthefirstflooris3.5meters,andtheotherelevenfloor’heightsareall3.5meters.Theair-conditionsystemisdesignedtosupplycoolairinsummer,andafancoilunits（FCUs）--freshairsystemisselectedandcentralscreWWaterchillersareusedtoprovidethechillingWaterneeded.
SomeofthemainpointsinthisdesignaregivenasfolloWs:
Todesignanappropriateair-conditioningsystemforthebuilding,theoverallanalysisisimportant.Thisincludesthecalculation,suchascoolingloadcalculation,theestimationofsystemzoning;thedesignofairductsystemandcalculation;theestimationofairdistributionmethodandtheselectionofrelevantequipments;thedesignofWatersystemandtheanalysisofitsresistancelosses;theplanoftheinsulationofairductandchilledWaterpipes;etc..MeanWhile,equipmentselectionisalsoanessentialpartofthedesign.Accordingtotherequirement,afancoilunits（FCUs）--freshairsystemisappropriate.Thus，themainprocessequipment,i.e.thechiller,thefancoilunits,thecirculatingWaterpumps,theclosedexpansiontank,theEDI,thecoolingtoWer,arealsodeterminedinthedesignconsideringtheircharacteristicsandWorkingconditions.
KEYWORDS:
officialbuilding,centralairconditioning,coolingWaterchiller
fancoilunits（FCUs）--freshairsystem
符号单位说明
不同水温下的扩散系数
蒸发表面积，㎡
标准大气压，101325Pa
当地大气压（Pa）
K传热系数，W/（㎡·℃）
C水的比热，kJ/（kg·℃）
窗的有效面积系数
窗内遮阳设施的遮阳系数
窗玻璃的遮挡系数
矩形风管的当量直径,mm
室内空气的含湿量，g/kg
室外空气的含湿量，g/kg
面积，m2
一名成年男子的小时散湿量，g/h
空气量，kg/h
水系统总的沿程阻力和局部阻力损失，mH20
设备阻力损失，mH20
水泵扬程，mH2O
计算时刻下太阳总辐射负荷强度,W/㎡
管道的绝对粗糙度，m
室内空气的焓，kJ/kg
室外空气的焓，kJ/kg
管道长度，m
散湿量，kg/h
设备的安装功率，kW
一名成年男子小时显热散热量，W
一名成年男子小时潜热散热量，W
一名成年男子小时显热散热量，W
热源的实际散热量，W
单位摩擦阻力，Pa/m
夏季空气调节室内计算温度，℃
夏季空调室外干球温度，℃
夏季空气调节室外计算日平均温度，℃
风速，m/s
冷冻水流量,m3/s
传热衰减系数
电动机的效率
摩擦阻力系数
ζ局部阻力系数
时间迟延，h
空气密度，kg/m3
计算时刻，h
摩擦阻力,Pa
邻室温升，℃
负荷温差,℃
1引言
本篇文章是对林州市电业局小区地源热泵机房及空调系统的设计计算说明。
从建筑结构及其要求制定空调方案，要求能够满足使用的要求，即能够满足办公舒适性。
此外还要从空调设计的科学合理性和经济性，以及建筑整体的美观度考虑。
并能对以后的使用和费用支出做一定的预估。
中央空调在现代建筑中越来越多的应用，技术也越来越成熟先进。
能够有效的管理，一次性投资，后期使用方便，并且不占用建筑的有效空间。
本文就是对中央空调的设计到选型，到校核计算的一个说明。
从冷负荷计算，到室内方案的选择和设备的选型。
机组的布置连接和选型都有说明。
方案选择是整体考虑以及设计的总体思想。
计算部分是整个设计的基础，绘图部分是与设计施工相联系的实际的走管和安装。
三个部分相依相承，都与整个工程密不可分。
各个部分都要保证科学合理，正确无误，经济适用。
本设计是热泵系统的典例。
其中，有理论的分析计算，有中央空调方案的选择论证，有实际的绘图安装。
是一个完整的工程设计实例。
设计计算主要有冷负荷的计算，送风量的计算，管路的计算等。
冷负荷的计算确定了房间的空气状况和调节条件，以及整个工程的负荷量，是确定室内空调调节方案的主要数据。
也是选择冷水机组最主要的参考数据。
送风量和管路的计算是面向实际设备和管路的数据资料，都是整个设计的基础。
空调系统方案的选择，基本上确定了空调的形式和内容。
本设计选用的是独立新风加风机盘管系统。
空调方案的选择决定了后期设计的方向和内容，是设计中关键的环节。
也是综合各个方面的因素制定出来的。
整个设计的理论部分主要集中在前两个部分，实际的安装和设备运行等实际性的工程问题都集中在绘图这个阶段。
绘图是把方案完好的实现的一个基础，是工程赖以完成的技术性支持的资料。
绘图中要尽量的与工程中实际问题的解决相联系。
尽量使方案以一种直观详尽的方式体现出来。
这个过程就是方案在成熟完善并且检验的过程。
是整个设计中最重要和最有难度的部分。
本设计内容包括：
负荷计算；风系统设计；水系统设计；机房布置；设备选型及文献翻译几部分。
在上面主要阶段完成以后还要对一些具体细节的问题加以论证思考并列出解决方案。
比如管路的腐蚀问题，保温问题，材料的选择问题等。
整个设计中尽力完善解决工程中常见的实际问题。
2工程概况及参数选定
2.1工程概况
林州市电业局小区主要是一所以居住为主的大楼，位于河南省林州市。
该工程共计十二层，地下一层，地上十一层，总建筑面积约4000㎡，其中，地下室不设空调。
总空调面积为3922㎡。
一层高度4m，二到十二层为标准层高度3.5m，总建筑高度38.5m。
制冷机房设在地下室。
2.2参数选定
查《实用供热空调设计手册》[1]可知郑州市室外空调设计参数及室内设计参数：
表2—1室外设计参数
大气压
室外计算干球温度tw
室外计算湿球温度ts
室外计算相对湿度
室外平均风速
夏季
997.1hPa
35.2℃
26℃
57%
2.60m/s
冬季
1012.80hPa
-5.00℃
-7.00℃
64%
3.40m/s
表2—2室内设计参数
卧室
卫生间
厨房
电梯厅
客厅和饭厅
夏季
温度
℃
25
25
25
25
25
相对湿度
%
60
60
60
60
60
冬季
温度
℃
20
20
20
18
20
相对湿度
%
50
50
50
50
50
最小新风量
m3/h·P
30
30
30
20
30
噪声值
db（A）
45
45
45
50
50
照明功率密度
W/㎡
20
20
20
10
20
设备功率密度
W/㎡
20
20
20
5
20
人数
个
1、2
1
1
1
3、4
人体散湿量
g/h
102
102
102
102
102
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