桂林某三层办公楼水源热泵系统的设计.docx

1、桂林某三层办公楼水源热泵系统的设计本次毕业设计的题目：桂林某三层办公楼水源热泵系统的设计。建筑物的相关资料此办公楼分三层,每层层高3.6m。1 屋面：构造类型，保温材料为沥青膨胀珍珠岩，其厚度为L=100，类。 表1-1壁厚mm保温层厚度mm导热热阻k/w传热系数w/k类型701001.630.552墙：外墙：水泥砂浆 砖墙 白灰粉。 内墙：双面抹灰24砖，与邻室室内设计温度相同，走廊温度低于室外温度2。表1-2壁厚mm导热热阻k/w传热系数w/k类型3700.501.503外窗：单层窗6mm厚普通玻璃，金属窗框，80玻璃。挂浅色内窗帘。4人数：根据实际情况每层楼办公室为4人，会议室为30人。

2、5照明设备：荧光灯暗装，办公室照明时间为10小时，功率和为180w，会议室照明时间4小时，功率和450w。6电子设备：每间办公室每人配有一台电脑，开机时间为:8:0012:00 2桂林的气象参数室外气象参数和室内设计的标准： 查空气调节确定桂林地区的纬度和海拔。 桂林处于北纬2520其海拔为161.8m。 桂林地区室外空气计算参数 夏季室外大气压力为98.61kpa 夏季空调计算平均干球温度tp=30.5 夏季空调计算干球温度tw=33.9 夏季空调计算湿球温度tg=27夏季平均日较差tr=6.5夏季室外平均风速为1.5m/s 冬季室外大气压为100.29kpa 冬季空调计算平均温度tw=-2

3、.9 冬季空调计算干球温度tg=0 冬季室外平均风速为3.2m/s室内空气设计标准 根据“采暖通风”和“空气调节规范”确定办公室室内空气设计标准: 夏季室内空气温度tN=26 夏季室内空气相对湿度N=50% 夏季室内风速小于0.3 m/s 室内空气稍高于室外大气压 夏季计算维护结构传入室内的热量时,应按不稳定传热过程计算,因此必须得出设计日的室外平均温度和逐时温度。已知设计日的室外平均温度和逐时温度。 夏季空调室外计算逐时温度,可按以下确定: tsh=twp+tr 公式(2-1) tsh： 室外计算日的逐时温度, twp： 夏季空气调节室外计算日平均温度(可由空气调节查得)tr：夏季室外计算平

4、均日温差,(可由空气调节查得) ： 室外温度逐时变化系数,见下表3表2-1 时刻78910111213-0.28-0.120.030.160.290.40.48时刻1415161718190.520.510.430.390.280.14 由公式(1)对照表3计算出7 19时刻之间的室外温度统计在下表4表2-2时刻7891011121328.6829.7230.731.5432.3933.133.62时刻14151617181933.8833.3732.8532.5931.8730.963. 空调负荷的计算: 建筑物空调冷负荷形成的过程(空气调节P33)冷负荷系数法计算空调负荷(从第三层开始计算

5、) 320办公室冷负荷计算围护结构的冷负荷 办公室320屋顶的负荷:(公式3-1) (公式3-2) 其中: K： 屋顶结构的传热系数0.55w/(m2.k) F： 屋顶的计算面积，根据已知F5.69*4.2624.26。 tn ： 夏季室内空气的温度， tn26 tln：屋顶的冷负荷计算温度的逐时值表3-1时间78910111213tln34.6633.5532.5331.6931.2331.2331.60tln-tn8.667.556.535.705.235.235.60Q117.6571.24100.7377.4371.0571.0576.08时间141516171819tln32.533

6、3.8335.4037.0738.7440.32tln-tn6.537.839.4011.0712.7414.32Q88.71106.38127.7149.58173.08194.54办公室320南墙冷负荷:(公式3-3)(公式3-4)F:南墙面积:3.6*4.262.4*1.811.02m2 传热系数K=1.5 w/m2.k 修正系数Ka=0.986 修正系数Kp=0.94修正系数查空气调节得td=-1.9不同地区不同朝向不同P319表3-2时间78910111213tln30.6830.3129.9429.6629.2929.0128.73tln-tn4.684.313.943.663.2

7、93.012.73Q77.3671.2435.1360.5054.3849.7645.13时间141516171819tln28.6428.7328.9229.1929.6630.12tln-tn2.642.732.923.193.664.12Q43.6345.1349.0952.7360.5068.10办公室320东墙冷负荷:(公式3-5) (公式3-6)F:东墙面积:3.6*5.695=20.5 m2传热系数K=1.5 w/m2.k 修正系数Ka=0.986 修正系数Kp=0.94修正系数查空气调节得td=0.0 表3-3时间78910111213tln33.7433.3732.9632.

8、6232.4432.4432.62Q238226.63214.02203.57198.03198.03203.57时间141516171819tln32.9933.4633.9234.3834.7635.13Q214.94229.40243.54257.69269.37280.75办公室320靠走廊内墙冷负荷:(公式3-7) (公式3-8)F:内墙面积:3.9*3.6-2*1=12.04 m2传热系数K=1.75 w/m2.k 修正系数Ka=0.986 修正系数Kp=0.94修正系数查空气调节得td=1.3 表3-4时间78910111213tln-tn3.613.142.962.682.49

9、2.312.21Q74.7665.0359.4355.551.5647.8445.77时间141516171819tln-tn2.122.122.212.312.492.68Q43.943.945.7747.8451.5655.52.外窗门瞬变传热引起的负荷门办公室320门的负荷:(公式3-9)F：门的面积2*12K:单层木框门传热系数，K2.33 w/m2.k 表3-5时间78910111213tln-tn3.613.142.962.682.492.312.21Q16.8214.6313.7912.4911.610.7610.30时间141516171819tln-tn2.122.122.2

10、12.312.492.68Q9.889.8810.3010.7611.6012.49外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷：.(3-10)(公式3-11)由空气调节表9查得单层玻璃窗得传热系数K值，当aN=8.7 w/m2.k,aW=17.4 w/m2.k*0.986=17.6 w/m2.k,查得K=5.61 w/m2.ktd：玻璃窗得地点修正系数，td=1表3-6时间78910111213tln-tn11.92.944.95.86.5Q24.2446.0570.2896.94111.39134.76160.32时间141516171819tln-tn6.97.27.276.65.8Q167.32167

11、.29167.29162.65153.35134.76南外窗进入日射得热引起得冷负荷： (3-12)查得单层钢窗的效面积系数为0.85，故窗的有效面积F=4.32*0.85=3.672 m2.查得遮挡系数为Cs=0.93，遮阳系数为Cn=0.50.综合遮阳系数Cz=0.93*0.50=0.465。维度为2520时南向日射，得热因数Dj=145W/ m2.因桂林地处北纬2730以南属南区，查空气调节有遮阳设施得窗，冷负荷系数逐时值。表3-7时间78910111213CLQ0.310.470.600.690.770.870.84Q76.75116.36148.55170.83196.64215.4

12、0207.97时间141516171819CLQ0.740.660.540.380.200.13Q183.21163.14133.7094.0849.5232.19办公室内部热源散热引起的冷负荷人体散热引起的冷负荷：人体显热散热形成的冷负荷 W (3-13) n：室内总人数；n=4人：群集系数；（见中央空调表P66页2-15）q1：不同室温和劳动性质时成年男子散热量，W；（见中央空调表P67页2-16）q1=63T：人员进入空调房间的时刻，点钟；-T：人员进入房间时到计算时刻的时间，h；：-T时刻人体显热散热量的冷负荷系数人体散湿形成的潜热冷负荷： W（3-14）Ql：名成年男子小时潜热散热量

13、，见中央空调表P67页2-16Ql=45n：室内总人数；n=4人 表3-8时间78910111213CLQ0.020.010.490.590.660.710.27LQx4.842.42118.54261.72159.67344.5665.32LQ177.64175.22291.34315.53332.47344.56238.12时间141516171819CLQ0.210.650.730.770.810.35LQx50.8157.25176.6186.28195.9684.67LQ223.6330.05349.4359.08368.76257.47照明散热引起的冷负荷：荧光灯的冷负荷LQ=n1

14、n2NCLQ (公式3-14)N:照明灯具功率n1:镇流器消耗功率系数,安装荧光灯镇流器装在顶棚内n1=1.0n2:灯罩隔热系数,荧光灯罩上部穿小空,下部为玻璃板 n2=0.5CLQ：照明散热冷负荷系数。表3-9时间78910111213CLQ0.860.890.900.910.92Q077.480.18181.982.8时间141516171819CLQ0.690.860.890.900.910.92Q62.177.480.18186.982.8办公室320各项冷负荷总汇表3-10时间78910111213Q1117.65102.57100.7377.4371.0571.0576.08Q27

15、7.3671.2465.1360.5054.3849.7645.13Q3238226.63214.02203.571983.03198.03203.57Q474.7665.0359.4355.551.5647.8445.77Q516.8214.6313.7914.4911.6010.7610.30Q624.2446.0570.2896.94113.85134.76151.03Q776.75116.36148.55170.83196.64215.40207.97Q8177.64175.22291.34315.53332.47344.56238.12Q9600600600600600600600Q

16、100077.480.18181.90总计1403.21417.731640.671675.791710.581754.061670.67时间141516171819Q188.71106.38127.7149.58173.08194.54Q243.6345.1349.0952.7360.5068.10Q3214.94229.40243.54257.69269.37280.75Q443.9043.945.7747.8451.5655.50Q59.889.8810.3010.7611.612.49Q6160.32167.29167.29162.65153.35134.76Q7183.21163.4

17、1133.794.0849.5232.19Q8223.6330.05349.4359.08368.76257.47Q9600600600600600600Q1062.177.480.18181.982.8总计1630.291826.841806.891815.411819.641718.86302办公室冷负荷的计算：围护结构及门窗冷负荷的计算：屋面冷负荷Q1，南墙冷负荷Q2，靠走廊内墙Q3，外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷Q5，南外窗日射得热引起的冷负荷Q6，门的冷负荷Q7计算如320办公室。计算值见320办公室各项对应冷的值。302办公室西外墙冷负荷： 公式(3-3 ) 公式 (3-4)F：西外

18、墙面积F=3.6*5.69=20.5。K：传热系数：K=1.5W/k。 表3-11时间78910111213tl+td38.237.837.336.836.335.935.5tln35.435.0334.5734.1133.6433.2732.9Q289.05277.67263.53249.38234.9207.20196.65时间141516171819tl+td35.234.934.834.834.935.3tln32.6232.3532.2532.2532.3532.72Q188.67195.26192.19192.19195.26203.57内部冷负荷的计算：人员散热Q8，照明散热Q9

19、，电子设备人散热形成的冷负Q10荷计算值如320办公室各项冷负荷值。办公室302各项冷负荷总汇表3-12 78910111213Q1117.65102.57100.7377.4371.0571.0576.08Q277.3671.2465.1360.5054.3849.7645.13Q374.7665.0359.4355.551.5647.8445.77Q4289.05277.67263.53249.38234.9207.20196.65Q524.2446.0570.2896.94113.85134.76151.03Q676.75116.36148.55170.83196.64215.4207.

20、97Q716.8214.6313.7912.4911.610.7610.30Q8176.6475.22291.34315.53332.47344.56238.12Q9600600600600600600600Q10077.480.18181.90总计1614.891624.191839.071864.671891.11927.851837.72时间141516171819Q188.7106.38127.7149.58173.08194.54Q243.6345.1349.0952.7360.5068.10Q343.943.945.7749.8451.5655.5Q4203.57195.26192

21、.19192.19195.26203.57Q5160.32167.29167.29162.65153.35134.76Q6183.21163.41133.794.0819.5232.19Q79.889.8810.3010.7611.612.49Q8223.6330.05349.4359.08368.76257.47Q9600600600600600600Q1062.177.480.18186.982.8总计1790.231976.971949.871954.871954.41854.43304办公室冷负荷的计算:外围护结构及门窗冷负荷计算屋面,南墙,靠走廊内墙,外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷,南

22、外窗日射得热引起的冷负荷,门的冷负荷,同于办公室320各项冷负荷的计算值。内部热源引起的冷负荷计算人员散热，照明设备散热，电子设备散热引起的冷负荷同于320办公室各项冷负荷计算值。办公室304各项冷负荷总汇表3-13时间78910111213Q1117.65102.57100.7377.4371.0571.0576.08Q277.3671.2465.1360.5054.3849.7645.13Q374.7665.0359.4355.5051.5647.8445.77Q424.2446.0570.2896.94113.85134.76151.03Q576.75116.36148.55170.83

23、196.64215.40207.97Q616.8214.6313.7914.4911.610.7610.3Q7177.64175.22291.34315.53332.47344.56238.12Q8600600600600600600600Q90077.480.18181.90总计1325.841346.491575.541615.291656.21704.31625.54时间141516171819Q188.71106.08127.7149.58173.08194.54Q243.6345.1319.0952.7360.5068.10Q343.943.95.7747.8451.5655.5Q4160.32167.29167.29162.65153.35134.76Q5183.21163.41133.7094.0849.5232.19Q69.889.8810.3010.7611.612.49Q7223.6330