空气调节课程设计报告说明书

..优选空气调节课程设计目录1.设计题目——————————12.空调房间冷负荷计算——————————12.2外窗负荷计算——————————22.4人体负荷——————————22.5灯具、设备负荷计算公式——————————32.7代房间负荷计算——————————42.8各房间负荷汇总——————————73.空气—水系统设计——————————74.全空气系统设计——————————115.房间气流计算——————————136.水力计算6.1水管水力计算公式——————————156.2风管水力计算公式——————————166.3.1新风管道水力计算——————————176.3.2全空气系统水力计算——————————197.设计——————————208.参考文献——————————211.1设计课题该工程是多功能建筑，包括商店、办公室、教室等。总建筑面积6400m2。外墙构造同附录2-9中序号48，屋顶构造同序号9。窗户：单层玻璃钢窗，K=4.54W/m2K.，挂浅色窗帘，窗高1.8m，无外遮阳，面积按比例量取，邻室和楼上、下房间均为空调房，温度根本一样，忽略传热。采用自然通风根本满足要求，不设计机械加压送风和防排烟系统。夏季冷源提供冷水供回水位7℃/12℃各房间夏季空调设计要求房间名称干球温度〔℃〕相对湿度〔％〕风速〔m/s〕办公室26±150±5≤0.25教室26±250±5≤0.25室负荷计算数据：时间〔办公室等8:00—20:00〕1.2室外设计参数地点：市室外夏季空调计算干球温度：30.9℃室外夏季空调计算湿球温度：26.4℃查书表2-8得房间类型：房间类型为中型。空调房间冷负荷计算2.1外墙〔或屋面〕传热冷负荷的计算〔1〕外墙〔或屋面〕的传热冷负荷(W)，可按下式计算：式中K—传热系数〔W/㎡·℃〕；F—计算面积，〔㎡〕；—计算时刻，〔h〕；—温度波的作用时刻—作用时刻下的冷负荷计算温度—负荷温度的地点修正值—室计算温度，℃。〔2〕当外墙或屋面的衰减系数＜0.2时，可近似使用日平均冷负荷(W)代替各计算时刻的冷负荷：式中—负荷温度的日平均值—负荷温度的地点修正值—室计算温度，℃。2.2外窗的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按下式计算：式中—计算时刻下的冷负荷温度—地点修正系数K—玻璃窗的传热系数F-窗户面积2.3外窗的太阳辐射冷负荷由下式计算：其中—窗的有效面积系数；单层钢窗0.85，双层钢窗0.75；—地点修正系数；—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;—窗玻璃遮挡系数；—窗遮阳设施的遮阳系数2.4人体冷负荷2.4.1人体显热冷负荷:式中—群体系数；n—计算时刻空调区的总人数—名成年男子小时显热散热量;—人员进入空调区的时刻，h；—从人员进入空调区的时刻算起到计算时刻的持续时间 —人体显热散热冷负荷系数。—人体显热冷负荷系数2.4.2人体散湿和潜热冷负荷(1)人体散湿量按下式计算：式中—群集系数；n—计算时刻空调区的总人数q一名成年男子的小时散湿量;(2)人体散湿形成的潜热冷负荷，按下式计算：式中—群集系数；n—计算时刻空调区的总人数—一名成年男子小时潜热散热量2.5灯具冷负荷本宾馆用的是镇流器在空调区的荧光灯，灯具散热形成的冷负荷可按下式计算：—灯具的安装功率，W；—计算时刻，h；—开灯时刻，h—从开灯时刻算起到计算时刻的持续时间；—时间灯具散热的冷负荷系数，2.6设备显热冷负荷设备显热散热形成的计算时刻冷负荷，可按下式计算：式中—热源的显热散热量，W； —计算时刻，h；—热源投入使用的时刻，h；—从热源投入使用的时刻起到计算时刻的持续时间，h；—时间设备、器具散热的冷负荷系数，见表20.9-5。2.7计算过程以210房间为例：2.7.1外墙构造参数：K=1.26W/〔m2·k〕，ε=8.4h，β=0.36，ν=2.2。北墙F=20.16m2时刻89101112131415161718192033333333445667676767676767676101.6101.6127152.4152.4东墙F=34.27m2时刻8910111213141516171819205455677899101010216128216216259302302345388.6388.6414414414南墙F=14.94m2时刻891011121314151617181920433333345667875.356.556.556.556.556.556.575.394113113132150.6窗户：单层玻璃钢窗，K=4.54W/m2K.，挂浅色窗帘，窗高1.8m，1〕瞬变传热形成冷负荷：K=4.54w/(m2·k),F=30.7m2时刻8910111213141516171819200.2122.83.64.24.755.14.91.83.93.228139279390502585.4655697710.8683251543.64462〕日照得热形成冷负荷：=0.85，=0.99，=1，=0.5东窗F=11.34m2时刻891011121314151617181920299315280212157145132119101815942352436256622811727127911811075969823660481342285南窗F=11.34m2时刻89101112131415161718192045669812714414513010685674832252153154686066876926205064063202291531192.7.3设备:连续工作时间20-8=12h,设备散热500W〔200W电脑1台+300W投影仪〕,室面积F=85m2.时刻8910111213141516171819200.050.60.750.80.830.860.880.90.910.920.930.940.95253003754004154304404504554604654704752.7.4照明设备冷负荷:办公室按24支40W(包括镇流器)荧光灯计算,连续开灯时间20-8=12h,计算出照明设备冷负荷.时刻8910111213141516171819200.060.460.660.720.770.810.840.870.890.90.920.930.94584426346917397788069318548648838929022.7.5人体湿负荷：50×68×0.96÷1000=0.000906Kg/s2.7.6人体散热冷负荷:教室按有50人计算,查表2-18得成年男子散热散湿量:显热63W/人,潜热45W/人,散湿量68g/(h·人).查附表2-16,连续工作时间12h.显热冷负荷如下表：时刻8910111213141516171819200.050.550.730.780.820.850.880.90.910.920.940.940.95128173323001457258326782772283528672898296129612993人体散热总负荷：时刻8910111213141516171819202378398345504707483349285022508551175148521152115243210室总冷负荷时刻8910111213141516171819205506800589348870884690289053913589498738819183278205可知，15时为210室冷负荷到达最大，值为9.135Kw.2.8各房间负荷汇总：房间编号冷负荷KW湿负荷Kg/s空调指数2015.8910.0007284.72W/m22023.6970.0003642033.1740.0003642043.1740.0003642053.2120.0003642063.2420.0003642073.2420.0003642083.1430.0003642097.3050.0009062109.1350.0009062111.4360空气—水系统处理过程设计3.1风量的要求在空气调节中，需要新风保证人体安康，大多数场合要利用相当一局部回风，以节约能耗。所以，在夏、冬季节混入的回风量越多，使用的新风量越少，就越显得经济，但新风量过少会导致室卫生条件差。因此，实际上考虑卫生条件的要求，系统中的新风量占送风量的百分比即新风比不小于10%；为了防止外界空气渗入空调房间，干扰空调房间温湿度或破坏室干净度，需要在空调系统中用一定量的新风量来保持房间的正压。一般情况下室正压在5-10pa既可以满足要求，过大的正压不但没有必要，而且还降低了系统运行的经济性。总风量；新风量(n—人数；—每个人所需新风量)；风机盘管风量1〕夏季空调新风冷负荷，可按下式计算：式中—夏季新风冷负荷，；—新风量，；—室外空气焓值；—室外空气处理后焓值；2〕风机盘管负荷：式中—风机盘管风量，；—室空气焓值；—室空气处理后焓值；3.2计算举例：以办公室202—208为例〔热湿比线相近〕：房间的室状态点N为：=26℃,,KJ/Kg，负荷Q=22.884kW，湿负荷为W=2.548kg/s。采用露点送风，所以热湿比，h0=35KJ/Kg。〔1〕总送风量G=Q/〔hN-ho〕=22.884/〔53-35〕=1.27kg/s=3810m3/h。〔2〕按卫生要求：客房共56人，新风量每人每小时30m³，所以每小时向办公室房间供给的新风量为=30×56m³/h=1680m³/h=0.56kg/s。〔3〕风机盘管风量：=0.71kg/s=2130m³/h〔4〕=0.71×〔53-20.8〕=22.9Kw〔5〕=0.56×〔80-53〕=15.1Kw按照各个房间负荷与总负荷比分配风量和新风负荷：房间总风量Gm3/h新风量m3/h新风冷负荷Kw2026162713.72035282333.22045282333.22055352363.22065402383.22075402383.22085232313.1同理求得房间总风量Gm3/h新风量m3/h新风冷负荷Kw20111783605.38211372600.54选用贝莱特中央空调系列，各房间汇总如下：房间风机盘管型号风量m3/h冷负荷Kw201FP-13.811306.48202FP-8.57064.05203FP-6.85643.24204FP-6.85643.24205FP-6.85643.24206FP-6.85643.24207FP-6.85643.24208FP-6.85643.24211FP-51Q3902.218类型型号风量m3/h冷负荷Kw水阻Kpa尺寸〔mm3〕吊顶式新风机组DZX2.5〔4排新风〕250020.720940×770×540全空气系统处理过程设计4.1风量的要求总风量；新风量(n—人数；—每个人所需新风量)；1〕再热量，可按下式计算：式中—混合空气再热量，；—风量，；—送风状态焓值；—混合空气达机器露点焓值；2〕冷负荷：式中—风量，；—室空气焓值；—新回风混合后焓值；4.2计算举例：以办公室210为例：房间的室状态点N为：=26℃,,KJ/Kg，负荷Q=9.135kW，湿负荷为W=0.906kg/s。热湿比，h0=42KJ/Kg，hL=39KJ/K,hC=69.2KJ/Kg。〔1〕总送风量G=Q/〔hN-ho〕=9.135/〔53-42〕=0.83kg/s=2491m3/h。〔2〕按卫生要求：客房共50人，新风量每人每小时30m³，所以每小时向办公室房间供给的新风量为=30×50m³/h=1500m³/h〔4〕=0.83×〔69.2-53〕=13.3Kw〔5〕=0.83×〔42-39〕=2.49Kw房间风量和负荷汇总：房间总风量Gm3/h新风量m3/h新风冷负荷Kw再热量Kw2092491150013.32.442101826150013.52.49选用贝莱特中央空调系列，各房间汇总如下：类型型号风量m3/h冷负荷Kw水阻KpaAHUDZX5〔6排回风〕500034.354.1房间气流组织计算5.1空调房间的送风方式及送风口的选型应符合以下要求：气流分布计算的任务:选择气流分布的形式，确定送风口的形式、数目和尺寸，使工作区的风速和温差满足设计要求。工作区的流速：舒适性空气调节室冬季风速不应大于0.2m/s，夏季不应大于0.3m/s，工艺性空气调节工作区风速宜采用0.2~0.5m/s。送风口的出流速度u0值应考虑高速气流通过风口所产生的噪声，因此在要求较高的房间应取较低的送风速度，一般的取值围为2~5m/s。排〔回〕风口的风速一般限制在4m/s以下，在离人较近时应不大于3m/s。考虑到噪声因素，在居住建筑一般取2m/s，而在工业建筑可大于4m/s。一般可以采用散流风口或条缝型风口等侧送风，有条件时，侧送气流宜贴附；工艺性空气调节房间，当室温允许波动围≤0.5℃时，侧送气流宜贴附。有吊顶可以利用时，应该根据房间高度及使用场所对气流的要求，分别采用圆形、方行和条缝型和孔板送风当单位面积送风量较大，并工作区要求风速较小或区域温度要求严格时，应该采用孔板送风。较大的公共建筑和室温允许波动围≧±1℃的高大厂房，可以采用喷口或旋流送风口送风。。5.2客房气流组织计算如下〔以210房间为例〕：〔1〕选用可调的方形散流风口，其中m1=3.4，n1=2.4；按一个散流器布置，那么散流器所对应的Fn=3.6×7.3=26.3㎡，水平射程分别为2m及3.15m,平均取=2.6m,=3.6-2.6=1m.〔2〕总送风量为L=3000m³/h换气次数N=3000÷〔6.0×6.6×3.6〕=21/h散流器的送风量为=750m³/h〔3〕散流器的出风速度选定为3.0m/s，这样=750÷〔3.0×3600〕=0.0694㎡〔4〕检查：根据式式中=1.7；——根据0.1/=0.1=0.987，按=2.6/1=2.6查得=0.55；、——均取1.代入各值得：=0.204m/s。〔5〕、检查：=0.10℃计算结果说明及均满足要求。〔6〕、检查射流贴附长度：=0.95所以=2.54m因此，贴附射流长度根本满足要求。因为，=0.0694㎡，所以，选择颈部尺寸为300×300㎜的方形散流器.5.3房间散流器规格汇总〔mm×mm〕房间号209210规格240×240300×300水力计算6.1水管的水力计算原理6.1.1计算流量式中  G---管段流量  /kgh Q---风机盘管冷量  kw t---水温差取5℃d---计算管段的管径，m 6.1.2计算管径式中v---管段中的流速，m/s；G——流量6.1.3计算给水管网的阻力损失〔1〕水在管道流动的沿程阻力可按下式计算：单位管长沿程阻力可按下式计算：—摩擦阻力系数，无因次量；—管道径，m；—直管断长度，m；—水的密度，1000；(2)局部阻力水流动时遇到弯头、三通及其它异形配件时，因摩擦及涡流耗能而产生的局部阻力为—局部阻力系数；—管道径，mm；6.2风管的水力计算风管水利计算的原理及依据如下：〔1〕风管沿程压力损失可按下式计算：—单位管长沿程阻力，；—风管长度，m；其中单位管长沿程阻力可按下式计算：—摩擦阻力系数；—空气密度，；—风管当量直径m；〔2〕风管局部压力损失—局部阻力系数；—风管局部压力损失发生处得空气流速，m/s；—空气密度，6.3.1风机盘管加新风系统的新风管道水力计算〔1〕新风管道布置图最不利管路水力计算管段编号1-22-33-44-55-66-77-88-99-10风量〔m3/h〕2558232720891851179115551322504271管长〔m〕2.051.23.93.02.52.32.63.07.35初选流速〔m/s〕766555443风管截面积〔m2〕 0.1020.110.100.100.100.090.090.040.03a×b〔mm×mm〕350×320350×320320×320320×320320×320320×300320×300250×160250×160实际流速〔m/s〕6.45.85.75.04.94.53.83.52.0当量直径〔mm〕 3.33.33.23.23.23.13.12.02.0单位长度磨擦阻力Rm〔Pa/m〕 1.21.21.20.80.80.70.50.60.3磨擦阻力Δpm〔Pa〕2.51.44.72.421.61.31.82.2总局部阻力系数0.51.50.50.51.50.51.50.50.4局部阻力Z〔Pa〕11.32892.36.95.6123.40.9总阻力Δp=Δpm+Z〔Pa〕13.829.213.74.78.97.213.35.23.1〔2〕供回水管管道布置图以管段9-10为例：202室： 风机盘管承担冷量Q=3.697kW，温差△t=5℃=0.86×3.697/5=0.64m3/h初选流速v=0.6m/s，=19.4mm规格化管径选D=20mm,实际流速V=0.57m/s=Rf×l=430×0.95=408.5Pa;=2.65×0.57²×1000/2=430Pa最不利管路水力计算管段编号1-22-33-44-55-66-77-88-99-10流量〔m3/h〕4.964.423.863.303.052.51.951.180.64管长〔m〕4.13.23.71.852.252.72.93.40.95初选流速〔m/s〕1.01.01.00.90.90.80.70.70.6实际流速〔m/s〕0.70.980.850.730.670.550.430.410.57管径〔mm〕 504040404040403220单位长度磨擦阻力Rf〔Pa/m〕 179509371260245159113102430磨擦阻力Hf〔Pa〕73416291373481551429328347408.5总局部ζ阻力系数2.752.62.62.62.62.62.62.72.65局部阻力〔Pa〕6741249939693584393240227430总阻力Δp=hf+〔Pa〕140817582312106411358225685748396.3.2全空气系统管道水力计算全空气布置图最不利管路水力计算管段编号1-22-33-44-5风量〔m3/h〕500030001500750管长〔m〕6.711.455.153.2初选流速〔m/s〕7643风管截面积〔m2〕 0.20.140.1050.07a×b〔mm×mm〕630×320500×320400×320320×250实际流速〔m/s〕6.95.23.32.7当量直径〔mm〕 4.23.93.62.9单位长度磨擦阻力Rm〔Pa/m〕 1.21.00.60.3磨擦阻力Δpm〔Pa〕811.53.11总局部阻力系数1.51.51.51.5局部阻力Z〔Pa〕39.322911.3总阻力Δp=Δpm+Z〔Pa〕47.333.512.112.3设计总结通过本次课程设计，我学到了很多知识，很多在课堂上容易被我们无视的知识，我设计的是市某多层办公楼的空调设计，在设计过程中，我经过了气象资料查询，冷热负荷计算，风口的计算，风机盘管等设备的选择，还有系统的选择，风管和水管的水力计算，。在这次设计中，我深刻的了解到了对一栋楼的空调系统并没有我们刚开场想象的这么简单，通过这些天的努力，终于完成了这次办公楼空调系统的设计，虽然还存在很多问题，很多不合理的地方，但我相信通过明年的毕业设计，一定能很好的设计出一套空调系统，在这次设计中，我遇到了很多困难，但是通过和同学之间的相互探讨，使我很好的解决了很多问题，也使我明白了，很多东西都要通过自己的实践才能得到的。感负责这次设计的教师，感您耐心为我们解答疑问。第十三章参考文献[1]GB50019-2003，采暖通风与空气调节设计规[S].[2]陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].：中国建筑工业，1993.[3]荣义等.空气调节[M].第四版，：中国建筑工业，2021.[4]工业通风.第三版，一坚，中国建筑工业，1994