毕业设计-中央空调系统

1湖南铁道职业技术学院毕业设计题目系别机电工程系专业供热通风与空调工程技术学生姓名班级指导教师职称(务)完成日期年月日湖南铁道职业技术学院2目录第一节、前言部分………………………………………2第二节、设计参数………………………………………3第三节、负荷计算…………………………………………5第四节、冷水机组选型……………………………………11第五节、送风状态点及送风量确定………………………13第六节、风机盘管选型……………………………………14第七节、水力计算及水泵选型……………………………15第八节、系统平面布置图、施工图………………………16第九节、系统说明及施工要求……………………………17第十节、设备清单和工程预算……………………………23第十一节、设计总结………………………………………273第一节、前言部分设计说明该设计为株洲某住宅的家用中央空调设计一、概况1、地点：株洲市2、面积及层数该建筑总共为三层，此设计为整栋的第二层有空气调节要求的房间。此建筑是以提供舒适的家庭环境为主的别墅型大楼。采用层高为4.2m，该楼层总建筑面积约550㎡，其中第二层装了家用中央空调系统，建筑面积约为168㎡，而空调建设面积约为136㎡该建筑物相关资料如下：⑴外墙和内墙：外墙为240mm砖墙，外抹20mm水泥砂浆加靓丽瓷砖，内为白色粉刷；内墙为240mm砖墙，两面都为20mm水泥砂浆加白色粉刷；⑵外窗和门双层玻璃钢窗高为2.2m，不同房间窗宽不同，具体宽度依建筑图，6+6mm双层玻璃窗，内有紫红色布窗帘遮阳；门统一高为2.1m，宽为1.1m的棕红色实木板门；⑶人数人员数的确定是根据各房间的使用功能及使用者提出的要求确定，不过甲方的家庭基本人员数为6，而应甲方要求按8人计算；⑷照明、设备由建筑电气专业提供，照明设备为暗装荧光灯，镇流器设备在顶棚内，荧光灯罩无通风孔，功率为15w/㎡，设备负荷平均为30w/㎡，但客厅和主卧室设备负荷就按60w/㎡算；⑸空调使用时间和一些要求按照别墅主人使用习惯和要求设定空调每天使用时间为10小时左右。由于这是一座豪华的民用别墅，对空调的温度、湿度、风速、噪音、新风量等均有很高的要求，也就是要求空调的舒适性要好，同时满足卫生健康要求。所以在我们设计小组成员的共同探讨和深入研究下，我们一致决定采用比较经济合理的半集中式冷热水风机盘管加串接式的独立新风系统，主机为家用中央空调专用的数码智能调节、控制一体化风冷冷热水（热泵）机组；（新风分配）：除厨房和浴室（厕所）为全新风外，其余都按所需风量的15%计算；而换气次数大于1次/每小时。同时厨房和浴室（厕所）的排风量按新风量的85%设计，以保持室内正压。（6）系统的主机以及末端设备的选用就我们设计团队思想和甲方的高品质要求，我们一至决定选用开利品牌的主4机及末端设备，至于整个系统的安装、调试我们将派出最专业的技术人员严格地去操作执行。对于整个工程的造价，我们将依照湖南省最新的预算定额去算，并严格执行国家在这方面的相关标准。最后我们的团队将以精湛的技术、一流的服务、最合理的价格来完成我们以顾客的满意为向导的空调工程。第二节、设计参数1、室外设计参数（1）夏季空调室外设计计算干球温度，应采用历年平均不保证50h的干球温度。（2）夏季空调室外设计计算湿球温度，应采用历年平均不保证50h的湿球温度。（3）夏季空调室外设计计算日平均温度，应采用历年平均不保证5d的日平均温度。夏季空调室外设计计算逐时温度，按下式计算确定T(sh)=t(wp)+β∆t(r)式中T(sh)——室外计算逐时温度（℃）；t(wp)——夏季空调室外计算日平均温度（℃）；β——室外温度逐时温度变化系数；△t(r)——夏季室外计算平均日较差，按下式计算△t(r)=t(wg)-t(wp)/β式中t(wg)——夏季空调室外计算干球温度（℃）。其中β——室外温度逐时温度变化系数，见下表1-1-2。室外温度逐时温度变化系数时刻123456789101112β值-0.35-0.38-0.42-0.45-0.47-0.41-028-0.120.030.160.290.40时刻131415161718192021222324β值0.480.520.510.430.390.280.140.00-0.10-0.17-0.23-0.29此地为株洲某家用别墅的小型中央空调设计，所以根据我国主要城市室外空气气象参数（株洲）参考。地名台站位置大气压（Pa）（mmHg）室外计算干球温度(℃)夏季室外计算湿球冬季室外计算相对室外平均风速（m/s）平均干球温度(℃)平均日较差5温度(℃)湿度(%)(℃)北纬东经海拔（m）冬季夏季冬季夏季夏季冬季夏季夏季株洲27°86′113°16′44.9101570（762）99550（746）-236.127.6812.62.8327.3——资料来源《设计、安装与维修实例大全》人民邮电出版社由以上资料信息计算得：夏季室外温度逐时值；单位（℃），株洲时间891011121314151617181920温度31.1232.2133.1634.1134.935.535.835.735.134.83433.932（4）冬季空调室外计算温度和湿度的确定空调系统冬季的加热、加湿所耗的费用远小于夏季的冷却去湿所耗费用。为方便计算冬季可按稳定传热方法计算传热量，而不考虑室外气温的波动。因而只给定一个冬季室外计算温度作为计算新风负荷和计算维护结构传热之用。冬季的室外计算温度应采用历年平均不保证1天的日平均温度。若冬季不采用空调设备送热风，仅采用采暖装置补偿房间失热时，计算维护结构传热采暖室外计算温度。由于冬季室外含湿量低于夏季，且变化量小，不必给出湿球温度，只给出冬季的室外相对湿度值即可。冬季空调室外计算相对湿度应采用历年1月份月平均相对湿度的平均值。2、室内设计参数此为家用别墅，因属于舒适性空调，除了要考虑室内参数综合作用下的舒适条件，还应根据室外空气参数、冷暖情况。经济条件和节能要求综合考虑室内设计参数的确定。依据《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ19-87）中确定，舒适性空调室内计算参数如下：设计参数温度相对湿度风速夏季应采用24℃—28℃，取值为26℃应采用40%—65%，取值为55%不应大于0.3（m/s），取值为0.2（m/s）冬季应采用18℃-22℃，取值为20℃应采用40%-60%，取值为50%不应大于0.2（m/s），取值0.2（m/s）63、围护结构取值特别说明：从我们研究设计课题的草图可以看出，围护结构由外墙和铝合金窗组成，根据草图，我们可以看出整层建筑结构为上为0.9m、下高为1.1m的外墙和中间高为2.2m的铝合金窗（实际中间部分有少部分墙支撑结构，但为方便计算可看为中间全为玻璃结构，忽略不计）外墙结构:为240mm砖墙，内表面抹20mm厚水泥砂浆加白色粉末，外表面为20mm水泥砂浆加装饰瓷砖，导热热阻为0.34/（㎡·K/W）、传热系数1.97/[W/(㎡·K)]、热容量４３６/[ｋＪ/（㎡·K）]，属于Ⅲ类型……《空气调节技术》附录Ｊ表序号2围护结构外表面颜色为浅蓝色，太阳辐射吸收系数为０.５６⒉铝合金窗结构：（1）尺寸：高为2.2m（2）玻璃类型：为6+6mm绿色浮法玻璃+透明浮法玻璃由《空气调节技术》附录2-8表2和表4知窗玻璃遮阳系数：Cs=0.55窗的有效面积系数：Ca=0.75（3）室内遮阳设施的遮阳系数：（室内采用紫红色窗帘）Cn=0.65（4）所采用的内、外表面传热系数为an=8.7w／(㎡﹒k)和aw=18.6w／(㎡﹒k)；第三节、负荷计算一、各围护结构冷负荷计算及依据：1、外墙冷负荷计算温度TL（℃）属Ⅲ型，因为附录2-7表3中给出的围护结构的冷负荷都是以北京地区的气象参数为依据计算出来的，而对株洲应按实际情况修正：外墙和屋面的冷负荷计算温度为：tl′=（tl+td）Ka·kp相应的冷负荷计算LQ(q)=F·K·(tl′-tn)式中——LQ(q)—外墙和屋面瞬变传热形成的逐时冷负荷（W）;F—外墙和屋面的面积（㎡）；Ｋ—外墙和屋面的传热系数1.97/[W/(㎡·K)]；tn—室内设计温度２６（℃）（夏季）；tl′—外墙和屋面的逐时冷负荷计算温度（℃）—（修正后的）；tl′=（tl+td）Ka·kp式中td—地点修正值（℃），见下表5-4；Ka—外表传热修正系数值，见下表５－５；Kp—外表面吸收系数修正值，考虑到城市大气污染和中浅颜色的耐久性差，建议吸收系数均采用Kp＝０.９０。但确有把握经久保持建筑围护结构表面的中、浅色时，可采用表５－６的修正值。td—地点修正值表5-4编号城市SSWWNWNNEESE水平23长沙0.51.32.43.23.13.02.41.32.2单位（℃）7表5-5表5-6类别颜色外墙屋面浅色0.940.88中色0.970.942、外墙玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷LQn（c）=F·K(tl-tn)（５－８）式中LQn（c）------------玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷（W）；F-----------窗口面积（㎡）；K-------------玻璃窗的传热系数为3.01[w/（㎡·K）]，查附录Ｍ－１和M-2；tn------------室内设计温度，（℃）；tl-----------玻璃窗的冷负荷温度的逐时值，（℃）；见下表5-7因计算地点不在北京，应按附录N对tl值加上地点修正值td，长沙为（3℃）。还有外表面传热系数不是aw=18.6w/（㎡·K），则要应用Ka修正tl。因有内遮阳设施，双层玻璃窗Ｋ值应减少１５％,即K=3.01X85%=2.56[w/（㎡·K）]。因此，式（５－８）变为LQn（c）=Ck·F·K[(tl+td)·Ka-tn]表5-7时间01234567891011tl/℃27.226.726.225.825.525.325.426.026.927.92929.9时间121314151617181920212223tl/℃30.831.531.932.232.23231.630.829.929.128.427.8玻璃窗传热系数修正值Ck窗框类型单层窗双层窗窗框类型单层窗双层窗全部玻璃1.001.00木框窗60%玻璃0.800.85木框窗80%玻璃0.900.95金属窗框80%玻璃1.001.22、玻璃窗日射得热引起冷负荷无外遮阳时，玻璃窗日射得热引起的冷负荷，按下式算：LQ（cs）=F·Cｓ·Cn·Dj.max·CLQWLQ（cs）--------玻璃窗日射得热引起的冷负荷（Ｗ）；F--------------窗玻璃的净面积㎡；Cｓ-------------窗玻璃的遮挡系数为０.５５（６＋６ｍｍ的绿色浮法玻璃＋透明浮法玻璃）;Cn-------------窗内遮阳设施的遮阳系数为０.６５（紫红色布窗帘）；Dj.max--------日射得热因数的最大值，（w/㎡），见下表（５－９）；aw/[ｗ/(㎡·K)]1416.318.620.923.325.627.930.2Ka1.061.0310.980.970.950.940.938CLQ-----------冷负荷系数，以北纬２７°３０′为界，划分南北区，见附录Ｏ。而本设计中的参数如下：北区（北纬２７°３０′以北）有内遮阳窗玻璃冷负荷系数CLQ时间朝向89101112131415161718E0.820.790.590.380.310.300.290.280.270.230.21W0.140.170.180.190.200.280.400.500.540.610.50S0.260.400.580.720.590.700.700.520.520.440.35N0.540.650.750.810.660.680.680.680.690.690.60水平0.420.570.690.770.560.680.670.530.460.380.30表（５－９）夏季各纬度的日射得热最大值Dj.max（w/㎡）二、人体散热引起的冷负荷1、人体显热散热引起的冷负荷为：LQx=qx·n