空气调节课程设计大学论文.docx

1、空气调节课程设计大学论文 摘 要本设计对象是一九层假日酒店，位于武汉市。涉及的主要内容有：负荷计算、新风量的确定、空气处理过程的设计、气流组织设计与计算、设备选型、水系统及风系统水力计算、系统控制的方案确定等。结合建筑特点与实际，制定空调设计方案。在符合实际的基础上尽量使系统有更强的功能性和操作性，所以本设计采用风机盘管加新风系统，人员少或者停留时间不长且不易送新风的小房间则靠自然通风来达到换气的目的。从第一层至第九层均采用吊顶式空调机组，风机盘管采用下送风的方式。而新风则在客房采用侧送风，其他房间采用下送风第一层新风机组置于厨房部分的室外，可最大化的减少机组噪音对大厅人员的影响，而从第二层至

2、第九层的新风机组则置于相应的机房里，制冷机房设于地面一层最西面，选用一台螺杆式冷水机组，夏季供冷冻水，冷冻水泵选择的是两用一备，冷却水泵选择也是两用一备，冷却塔置于屋顶。 关键字：风机盘管加新风系统；送风方式；制冷机房；水泵 AbstractThe object of this design is a lholidayinn construction which is located in Wuhan. The main content includes:the load computation, the amount determination of new wind, the air tr

3、eating processes design, the suppose counts with the computation of air current organization, the equipment shaping, the water power computation of aqueous system and the wind system, the systems control plan,and so on.Combine the practice and the characteristic of architecture,establish the plan of

4、 the air condition design. On the basis of truthfulness,making the systerm more functionality and more operationality.So we design the Fan coil and fresh air system ,The small room with little people or short residence time and the small room that is not easy to send a fresh air will rely on the nat

5、ural ventilation to achieve the purpose of the air exchange.From the first level to the ninth level are use of ceiling air conditioning units, fan coil are used the way of downward air supply.Guest Rooms are use the way of Side air supply, the other room to send the wind use the way of downward air

6、supply. The fresh air unit of first layer is placed in the kitchen of outdoor ，it can maximum reduce the effect of noise, and from the second layer to the ninth floor of fresh air unit is placed in the appropriate room ,Refrigeration room is located in the ground floor of the west, the choice of a s

7、crew chillers in summer for chilled water, chilled water pump selection is a dual-use equipment, cooling water pump of choice is a dual-use equipment, cooling tower are placed on the roof.Key words：blower fan coil with new wind; Air supply mode; Refrigeration room；Water pump 第一章 设计条件1.1 工程概况本工程为武汉市某

8、九层假日酒店空调系统设计，总建筑面积2108m2 ，客房共9层，建筑高度为33.2m。第一层层高为4.2m，分为大厅，制冷机房，厨房，和客房几大部分，第二层层高也是4.2m，分为餐厅，办公空间，客房几大部分第三层为办公空间和客房，四层之后只有客房；除第一层以外每层设有新风机组室。1.2设计采用的气象数据 表1-1 室外气象参数（一）序号地名 台站位置 室外计算干球温度夏季室外平均每年不保证50小时的湿球温度 北纬 东经 海拔夏季通风夏季空气调 节夏季空气调节日平均 1 2 3 4 5 6 7 8 9 17 武汉30o38114o04 23.3 3 35.2 32 28.2 根据（1）空调夏季室

9、外计算干球温度：35.2 （2）夏季空调室外日平均温度： 28.2 （4）夏季大气压力：0.100530MPa （5）夏季室外相对湿度为79% 1.3空调房间的设计条件 表1-2 旅馆客房空调设计计算参数房间类型 夏季 冬季新风量空气含尘量空气温度相对湿度风速空气温度相对湿度风速 t RH V t RH V L G oC % m/s oC % m/s m3/h*人mg/m3客房一级 24550.25 24500.15500.15二级 25600.25 23400.1540三级 26650.25 22300.1530四级 27 - - 21 - - - 根据可得以下数据 表1-3 本旅馆客房空调

10、设计计算参数夏季温度 260C空调运行时间24h湿度 60%新风量30m3/人风速 0.25m/s备注室内压力稍高于室外压力 1.4 围护结构的热工性能 （1） 外墙 ：250mm厚的钢筋混凝土剪力墙。 传热系数： 2.67w/(m2.k) 类型： 重型 延迟时间为： 8.1h 衰减系数： 0.31 查 （2）屋顶 ：120mm厚混凝土板加50mm厚加膨胀树脂珍珠岩保温层，1.2mm的三元乙醇防水卷材 传热系数：0.74w/(m2.k) 延迟时间为：7.3h 衰减系数为：0.46 吸收系数为：0.45 查 （3）玻璃窗和外门 结构：采用断热铝合金型材，6+9+6低辐射中空玻璃。 窗的宽度1.8

11、m及高度为1.6m，门的高度为4.5m，宽为4.5m 传热系数： 4.54w/(m2.k) 內遮阳设施：淡色窗帘 Cn=1.00 外遮阳设施：Cs=1.00 窗的有效面积系数Xg=0.85 地点修正系数Xd=1 查 (4)内墙 结构：内墙为200mm厚剪力墙。 传热系数：2.59w/(m2.k) 类型：重型 查 （5）普通房间外门断热铝合金型材，1.5室内照明 表1-4 照明功率密度指标建筑类别房间类别照明功率密度 W/m2建筑类别房间类别照明功率密度 W/m2办公建筑普通办公室 11宾馆建筑客房 15餐厅 13高档办公室 18会议室 18会议室 11走廊 5门厅 15走廊 5商场建筑一般商店

12、 12其他 11高档商店 19 查实用供热空调设计手册综上可得，各部分照明密度如下：（1）厨房为13W/m2；（2）客房为11 W/m2；（3）餐厅为13W/m2；（4）门厅为15W/m2；（5）一二楼办公室为18W/m2；（6）厕所为15 W/m2，；各部分结构开灯时间：（1）客房连续开灯时间：6小时- 从18：00到24：00连续运行；（2）门厅连续开灯时间：12小时-从18：00到6：00连续运行；（3）厕所连续开灯时间：12小时-从18：00到6：00连续运行；（4）餐厅连续开灯时间：3小时- 从06：00到09：00连续运行； 从11：00到14：00连续运行； 从17：00到20：

13、00连续运行；（5）办公室连续开灯时间：10小时- 从08：00到18：00连续运行；（6）厨房连续开灯时间：3小时- 从06：00到09：00连续运行； 从11：00到14：00连续运行； 从17：00到20：00连续运行；1.6室内设备 表1-5 电器设备的功率密度建筑类别房间类别功率密度W/m2建筑类别房间类别 功率密度 W/m2办公建筑普通办公室 20宾馆建筑普通客房 20高档客房 13高档办公室 13会议室 5会议室 5走廊 0其他 5走廊 0商场建筑一般商店 13其他 5高档商店 13 查实用供热空调设计手册综上可得，各部分设备功率密度如下：（1）厨房设备安装功率：5w/m2；（2

14、）客房设备安装功率：20w/m2；（3）厕所设备安装功率：5w/m2；（4）楼办公室设备安装功率：13w/m2；（5）二楼餐厅安装功率：5w/m2； 1.7 室内人员散热 表1-6 不同类型房间人均占有的使用面积指标建筑类别房间类别功率密度W/m2建筑类别房间类别 功率密度 W/m2办公建筑普通办公室 4宾馆建筑普通客房 15高档客房 30高档办公室 8会议室 2.5会议室 2.5走廊 50其他 20走廊 50商场建筑一般商店 3其他 20高档商店 4 查实用供热空调设计手册综上可得，各部分结构人均占有面积指标如下：（1）餐厅人均面积指标为2.5m2/人，（2）厨房人均面积指标为20m2/人,

15、 （3）厕所人均面积指标为20m2/人,（4）客房人均面积指标为15m2/人,（5）大厅人均面积指标为15m2/人，（6）办公室全设为高档办公室，人均面积指标为8m2/人， 人员显热为61w，潜热为73w。 第二章 系统方案初步确定2.1 系统方案 （1）全空气空调系统 全空气空调系统的优点是:设备集中、系统简单,维修和管理都比较方便，施工方便，初投资小，可以实现全年多工况节能运行调节，经济性好，使用寿命长，在过度季节能全新风运行。其缺点是：风道断面大，风管系统复杂，布置困难，一个系统供给多个房间，当各房间负荷变化不一致时，无法进行精确调节，并且当一部分房间不再需要空调或负荷变化时而整个系统还

16、在继续运行，造成能源的浪费；空调房间之间有风管连通，使房间互相污染；设备与风管的安装工作量大，周期长。适用于建筑空间大、易于布置风道、室内温度、湿度、洁净度等控制要求严格，全年多工况节能以及负荷大或潜热负荷大的场合。 （2）：新风加风机盘管系统 新风加风机盘管系统克服了全空气系统由于有风道截面积大、占用建筑面积和空间较多以及系统灵活性差等缺点，在这个系统既有水，又有空气，因此新风加风机盘管系统适用于其房间的用途和使用者的要求不同，并且要求灵活性高的建筑，如旅馆、办公楼等。 2.2 初选系统方案根据上面的分析比较：本工程武汉市某九层假日酒店空调系统设计，新风加风机盘管系统适用于其房间的用途和使用

17、者的要求不同，满足灵活性高的要求，所以选择新风加风机盘管系统。 第三章 负荷计算3.1 冷负荷计算 （1）空调房间的冷负荷包括：由于室内外温差和太阳辐射作用，通过建筑围护结构传入室内的热量形成的冷负荷；人体散热、散湿形成的冷负荷；灯光照明形成的冷负荷；其他设备散热形成的冷负荷。空调房间的冷负荷是确定送风系统风量和空调设备的依据。由于室内外温差和太阳辐射热的作用,通过围护结构传入室内的热量形成的冷负荷与室外气象参数(太阳辐射热、室内外温度)、围护结构和房间的热工性能有关，传入室内的热量并不一定立即成为室内冷负荷。其中对流形成的得热量立即变成室内冷负荷，辐射部分的得热量经过室内围护结构的吸热放热后

18、，有时间的衰减和数量上的延迟。因此，必须采用相应的冷负荷系数。本设计中采用的就是冷负荷系数法。（2）制冷系统负荷制冷系统负荷等于室内负荷、新风负荷和其他热量形成的冷负荷之和；也就是说空调制冷系统的供冷能力除了要补偿室内的冷负荷外，还要补偿空调系统新风量负荷和抵消冷量的再加热等其他热量形成的冷负荷。制冷系统负荷是确定空调制冷设备容量的依据。3.1.1外维护结构冷负荷计算 （1）外墙，屋顶的冷负荷计算 通过墙体、天棚的得热量形成的冷负荷，可按下式计算： CLQ=KFt- W 式中 K围护结构传热系数，W/m2K； F墙体的面积，m2； 衰减系数； 围护结构外侧综合温度的波幅与内表面温度波幅的比值为

19、该墙体的传热衰减度； 计算时间，h； 围护结构表面受到周期为24小时谐性温度波作用，温度波传到内表面的时间延迟，h； -温度波的作用时间，即温度波作用于围护结构内表面的时间，h； t-作用时刻下，围护结构的冷负荷计算温差，简称负荷温差。（2）窗户的冷负荷计算通过窗户进入室内的得热量有瞬变传热得热和日射得热量两部分，日射得热量又分成两部分：直接透射到室内的太阳辐射热qt和被玻璃吸收的太阳辐射热传向室内的热量q。 （a）窗户瞬变传热得形成的冷负荷本次工程窗户为3.0mm厚玻璃，主要计算参数K=3.5 W/m2K。工程中用下式计算： CLQ=KFt W 式中 K窗户传热系数，W/m2K； F窗户的面

20、积，m2； t计算时刻的负荷温差，。 （b）窗户日射得热形成的冷负荷日射得热取决于很多因素，从太阳辐射方面来说，辐射强度、入射角均依纬度、月份、日期、时间的不同而不同。从窗户本身来说，它随玻璃的光学性能，是否有遮阳装置以及窗户结构（钢、木窗，单、双层玻璃）而异。此外，还与内外放热系数有关。工程中用下式计算： CLQj= xg xd Cs Cn Jj W 式中 xg窗户的有效面积系数； xd地点修正系数； Jj计算时刻时，透过单位窗口面积的太阳总辐射热形成的冷负荷，简称负荷，W/m2； Cs窗玻璃的遮挡系数； Cn窗内遮阳设施的遮阳系数。3.1.2 内围护结构冷负荷会议室左右邻室（即东西墙）和楼

21、下为空调房间，室温均相同，通过围护结构的温差小于3，由内围护结构温差传热引起的冷负荷可忽略不计。 南内墙邻室为通风良好的走廊，走廊不空调，通过内墙温差传热引起的冷负荷 其中：传热系数K=1.76 附加温升取ta=2 夏季空调室外计算日平均温度to,m=30.7 A为传热的内墙面积 （a）电子设备的冷负荷电子设备发热量按下式计算： Q=1000n1n2n3N W 式中 Q电子设备散热量，W； N电子设备的安装功率，kW； n1安装系数。电子设备设计轴功率与安装功率之比，一般可取0.70.9； n2负荷功率。电子设备小时的平均实耗功率与设计轴功率之比，根据设备运转的实际情况而定。 n3同时使用系数

22、。房间内电子设备同时使用的安装功率与总功率之比。根据工艺过程的设备使用情况而定。对于电子计算机，国外产品一般都给出设备发热，可按其给出的数字计算。本次设计每台计算机Qs=150W。 （b）照明设备 照明设备散热量属于稳定得热，一般得热量是不随时间变化的。根据照明灯具的类型和安装方式的不同，其得热量为： 白炽灯 Q=1000N W 荧光灯 Q=1000 n1n2N W 式中 N照明灯具所需功率，kW； n1镇流器消耗功率系数，当明装荧光灯的镇流器装在空调房间内时，取 n1=1.2；当暗装荧光灯镇流器设在顶棚内时，可取n1=1.0； n2灯罩隔热系数，当荧光灯罩上部有小孔（下部为玻璃板），可利用自

23、然通风散热与荧光灯顶棚内时，取n2=0.50.6；而荧光灯罩无通风孔者，则视顶棚内通风情况，n2=0.60.8。 （c）人体散热 人体散热与性别、年龄、衣着、劳动强度及周围环境条件等多种因素有关。人体散发的潜热量和对流热直接形成瞬时冷负荷，而辐射散发的热量将会形成滞后的冷负荷。实际计算中，人体散热可以以成年男子为基础，成以考虑了各类人员组成比例的系数，称群集系数。对于不同功能的建筑物中的各类人员（成年男子、女子、儿童等）不同的组成进行修正，下表给出了一些建筑物中的群集系数，作为参考。于是人体散热量为： Q=qnn W 式中 q不同室温和劳动性质时成年男子散热量，W； n室内全部人数； n群集系

24、数。*（采光天井按一直向阳计算，即把时间按中午正对太阳算）3.2湿负荷计算 该工程为酒店，工程图有宿舍，大厅和餐厅以及厨房等构件，所以除去水面散湿，只有食品散湿以及人体散湿量是存在的。 （a）人体散湿量 人体散湿量应同人体散热量一样考虑，计算过程如下： 查资料得，成年男子散热散湿量为：显热61W/人，潜热73W/人，109g/h人；房间人数为n人。 Q=qnn=109n0.93=101.37n （b）食品的散湿量 餐厅的食品的散湿量可按就餐总人数每人10g/h考虑。 以二楼餐厅为例，计算过程如下： 已确定餐厅人数为120人。则Q=10120=1200g/h=0.00033kg/s3.3新风量及

25、新风负荷计算 Q = M 0（ h 0 - hR ） 式中 M 0新风量 kg /s h 0室外空气焓值 kj /kg hR 室内空气焓值 kj /kg 根据已知条件，每人的新风量按30m3/h计算，且需要满足总送风量的10%计算，如果每人30m3/h不满足10%的条件，则按10%计算送风量。如果空气密度为1.2kg/m3，由湿空气焓湿图查得：室内空气焓值为 58.849kJ/kg(tR=26, =60%)；室外空气焓值为110.554kJ/kg (tO=35.2,tO,S=31.8)例如以一楼大厅为例可得： Q =（14471.2/3600)(110.554-58.849)=25kW 第四章

26、 风机盘管加新风的总送风量的确定要求室内空气维持的状态参数为：tn=260.50C，n=605%，当地大气压力为101325pa，如一楼大堂 （a）求热湿比 =Q/W=31913/0.79 =40396.20 （b）在id图上确定室内空气状态点N，通过该点画出=40396.20的过程线，取送风温差为60C，则送风温度t0=26-6=200C。从而得出： h0= 52.232kJ/kg hn=58.849 kJ/kg d0= 12.622 g/kg dn=12.786g/kg （c）计算送风量 按消除余热： 4.82/1.2*3600=14469m3/h 按消除余湿：14469m3/h按消除余热

27、和余湿所求通风量基本相同，说明计算无误，取G=938.98m3/h 将按此方法计算出各层各房间的送风量填于表中，具体见附表。 第五章 室内气流组织的计算5.1 气流组织的形式 室内气流速度、温湿度是人体热舒适的要素，因此必须对房间进行合理的空气处理方式和合理的气流组织方式。气流分布设计的目的是风口布置，选择风口规格，校核室内气流速度、温度等等。因此，一个合理的空气处理方式和合理的气流组织对于室内的空气质量有着直接和主要的影响，送风口以安装的位置分， 有侧送风口、顶送风口、地面风口；按照送出气流的流动状况有扩散型风口、轴向型风口和孔板送风。扩散型风口具有较大的诱导室内空气的作用，送风温度衰减快，

28、但射程较短；轴向型风口诱导室内气流的作用小，空气温度、速度的衰减慢，射程远；孔板送风口是在平板上满布小孔的送风口，速度分布均匀，衰减快。 本设计送风选择四面吹方形散流器，根据空气调节设计手册，用散流器上送上回方式的空调房间，为了确保射流有必需的射程， 并不产生较大的噪声，风口风速控制在34m/s 之间，最大风速不得超过6m/s， 回风风口吸风风速取45m/s。 5.2 散流器送风 以一楼大厅为例：一楼大厅面积为417m2, 层高为H=4.2m，总送风量14469m3/h，回风量为13022m3/h，送风温差6。采用散流器下送，进行气流组织校核计算。（1） 送风口 新风采用散流器下送，因为风机盘管是卧式暗装的，所以风机盘管送风则采用散流器向下送，风机盘管布置两个送风口，新风也同样布置两个送风口 风机盘管散流器送风口 风机盘管的出风量为13022m3/h的四分之一，即3256m3/h因为要和风机盘管相匹配，所以选择方形的散流器，送风方式为下送风。 选择两个480x480的为风机盘管的送风口 风机盘管风口尺寸为480x480的方矩形器散流， 查实用供热空调设计手册 则颈部风速为： 散流器实际出口面积约为颈部面积的90%，即 散流器出口实际风速为： 表5-1 散流器颈部最大送风速度（m/s） 建筑物类别