南京市宿舍楼空调系统设计说明书 课程设计Word文件下载.docx
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本空调采用的热源是燃气锅炉。
空调冷水供回水温度参考值为7/12℃,采用水冷冷水机组提供冷冻水。
第二章设计依据
2.1室外设计参数
冬季空调室外计算干球温度:
-4.1℃;
冬季通风室外计算温度:
2.4℃;
夏季通风室外干球计算温度:
31.2℃;
夏季空调室外计算干球温度:
34.8℃;
夏季空调室外计算湿球温度:
28.1℃;
夏季空调室外计算日平均温度:
冬季空调室外计算相对湿度:
76%;
冬季室外平均风速:
2.4m/s;
夏季室外平均风速:
2.6m/s;
冬季室外大气压力:
102550.00pa;
夏季室外大气压力:
100430.00pa。
2.2室内设计参数:
房间类型
夏季
冬季
新风量(m3/h·
人)
温度(℃)
相对湿度(%)
气流平均速度(m/s)
宿舍
26
60
≤0.3
20
50
≤0.2
30
2.3建筑材料及构造做法
墙体:
外墙为240砖墙,内外粉刷,内墙采用120砖墙;
传热系数:
K=0.77延时时间:
ε=11
衰减系数:
β=0.15热惰性:
D=3.95
楼板:
面层20+钢筋混凝土楼板80+粉刷25;
K=0.99延时时间:
ε=6
β=0.36热惰性:
D=1.56
屋面:
保温屋面,二毡三油绿豆砂+水泥砂浆+水泥膨胀珍珠岩70mm+石油沥青隔气层+钢筋混凝土板+白灰
K=0.48延时时间:
ε=12
β=0.16热惰性:
D=4.1
外窗:
单层玻璃钢窗,玻璃采用5mm普通玻璃,窗高见图纸,内遮阳材料为灰白色活动铝百叶帘,无外遮阳。
β=0.15热惰性:
第三章空调系统设计
由于室内压力稍高于室外大气压,故不需考虑由于外气渗透所引起的冷负荷。
查表得,内墙的放热衰减度vf=1.4,楼板的放热衰减度vf=2.2,查表得该建筑类型属于中型。
3.1冷、湿、热负荷概念
为了保持建筑物的热湿环境,在某一时刻需向房间供应的冷量称为冷负荷;
为了维持房间相对湿度恒定需从房间除去的湿量称为湿负荷。
房间冷、湿负荷也是确定空调系统送风量及各种设备容量的依据。
主要冷负荷由以下几种:
1.外墙及屋面瞬变传热引起的冷负荷;
2.内围护结构冷负荷;
3.外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷;
4.透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷;
5.设备散热引成的冷负荷;
6.人体散热引起的冷负荷;
7.照明散热引起的冷负荷;
8.人体潜热产生的冷负荷;
在冷负荷的计算方法上,本设计采用法计算空调冷负荷。
主要热负荷包括围护结构的耗热量和加热由门窗缝隙渗入室内的冷空气耗热量;
其中围护结构的耗热量包括基本耗热量和附加耗热量(朝向修正、风力附加、外门开启附加、高度附加等),由于在空调房间内的空气为正压,故由门窗缝隙渗入室内的冷空气耗热量不予考虑。
主要湿负荷有人体散湿量和敞开水表面散湿量,根据本建筑的特点,只计算人体散湿量。
3.2主要计算公式
3.2.1冷负荷计算公式
1.外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷
(4-1)
τ——计算时间,h;
ε——温度波传到内表面的时间延迟,h;
τ-ε—温度波作用于围护结构内表面的时间,h;
K——围护结构传热系数,/(m2·
℃);
F——围护结构计算面积,m;
2
——围护结构的冷负荷计算温差,简称负荷温差;
2.外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷
(4-2)
——外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷,;
——外玻璃窗传热系数,W/(m2·
——窗口面积,m2;
——计算时刻的负荷温差,℃,《空气调节》附录2-12;
3.透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷
(4-3)
——窗的有效面积系数;
单层刚窗0.67;
——地点修正系数,取=1,见《空气调节》附录2-13;
——窗内遮阳设施的遮阳系数;
——窗玻璃的遮阳系数,见《简明空调设计手册》附录2-7;
——计算时刻时,透过有内遮阳外窗的负荷强度,W/m2;
F——窗口面积,m2;
4.设备散热引起的冷负荷;
(4-4)
——设备的实际散热量,;
——设备投入使用的时间,h;
——从设备投入使用的时刻到计算时刻的时间,h;
——时间设备散热的冷负荷系数,见《简明空调设计手册》;
5.人体散热形成的冷负荷;
(1)人体显热散热形成的冷负荷
(4-5)
——不同室温和劳动性质成年男子显热散热量,W;
——室内全部人数;
——群集系数,由《简明空调设计手册》表2-14查得;
——人员进入空调房间的时刻,h;
——人员进入房间时到计算时刻的时间,h;
——时间人体显热散热量的冷负荷系数;
(2)人体潜热散热形成的冷负荷
——不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量,W;
——室内全部人数;
——群集系数,由《简明空调设计手册》表2-14查得;
6.照明散热形成的冷负荷
白炽灯
荧光灯
——照明灯具所需功率,;
——镇流器消耗功率系数,当明装的镇流器装在空调房间内时,取=1.2,当暗装荧光灯镇流器装设在顶棚内时,可取=1.0;
——灯罩隔热系数,灯罩有通风孔时,=0.5~0.6;
无通风孔时,=0.6~0.8;
——开灯时刻,h;
——从开灯时刻到计算时刻的时间,h;
——时间照明散热的冷负荷系数,见《简明空调设计手册》;
3.2.2湿负荷的计算公式
本工程仅存在人体散湿量,可按下式计算:
——人体散湿量,kg/h;
——成年男子的小时散湿量,g/h;
由《简明空调设计手册》表2-15
——群集系数,由《简明空调设计手册》表2-14查得.
3.2.3热负荷的计算公式
1.围护结构传热耗热量1
——围护结构的总耗热量(w);
a——围护结构温差修正系数;
K——围护结构传热系数(w/m2·
k);
F——围护结构传热面积(m2);
——供暖室内计算温度(℃);
——供暖室外计算温度(℃);
——朝向修正系数;
——高度修正系数;
β——两面修正;
2.外门冷风侵入耗热量2
2=N1·
j·
m
N——考虑冷风侵入的外门附加率;
1·
m——外门的基本耗热量,W;
3.3计算列举
如上图所示,以房间309为列,计算房间的负荷,
房间的各维护结构的冷负荷系数如下表所示
房间309的冷负荷如下表所示,其它房间冷负荷见附表
房间309的热负荷计算如下表所示,其它房间热负荷见附表
各个房间的湿负荷如下表所示
第四章送风状态与送风量的确定
4.1新风量的确定
最小新风量的确定原则:
一个完善的空调系统,除了满足对环境的温、湿度控制以外,还必须给环境提供足够的室外新鲜空气。
从改善室内空气品质角度,新风量多些好;
但是送入室内的新风都得通过热、湿处理,将消耗能量,因此新风量宜少些为好。
在系统设计时,一般必须确定最小新风量,此新风量通常应满足以下三个要求:
1)稀释人群本身和活动所产生的污染物,保证人群对空气品质的要求;
2)补充室内燃烧所耗和局部排风量,保证房间的正压;
3)新风量不小于上列两项之最大值,且计算所得的新风量的不应小于系统送风的10%。
各个房间的新风量和新风冷负荷如下表所示
4.2送风状态与送风量确定
新风处理到室内空气的焓值,不承担室内负荷,只承担新风负荷。
此时,风机盘管全部承担室内显热冷负荷与房间所有湿负荷是有新风负担。
空气的处理过程如下图所示。
以房间202为例
(1)根据设计条件,确定室外状态点W(干球温度:
34.8℃,湿球温度:
28.1℃)和室内状态点N(干球温度:
26℃,相对湿度:
60%)。
(2)确定室内新风状态点L,通过N点做等焓线,交90%的等相对湿度线即为L点,考虑到1℃的风机和管道升温,L点往上交85%的相对湿度即为K点。
(3)确定送风状态点O。
先求热湿比:
取风机盘管的露点为85%,通过N点做热湿比线交85%的相对湿度线即为O点。
(4)确定总的送风量,G=Q/(hn-ho)
(5)确定M点,连接KO并延长,取MO:
MK=新风比,即可以确定M点。
(6)确定新风机组负担的冷量和盘管负担的冷量。
新风机组负担的冷量为:
Q1=GW(hW-hL)=0.037×
(91.64-59.15)=1.21kW
盘管负担的冷量为:
Q2=Gh(Hn-hL)=2.213KW
4.3.风机盘管的选型
每个房间选用美的FP-102WA-Z3-G30,额定风量为825m3/h,额定制冷量为5246W,额定制热量为8740W。
各个房间的处理状态如下表所示。
第五章风系统管网设计
5.1气流组织与送风形式
以房间202为例进行设计计算,房间202的新风量为:
房间的尺寸为:
长×
宽×
高=4.9×
3.9×
3.2m,取房间的送风温差为6℃。
(1)取,所以,相对射程x/ds=17.5。
(2)风口离墙为0.5m,则射流的实际射程为,由最小相对射程求得送风口最大直径,选用双层百叶风口,规格为200x450,计算风口当量直径为ds=0.34m。
(3)取,φ=0.8,计算每个送风口的风量为:
(4)计算送风口的数量,,实际送风速度为vs=2.8m/s。
(5)校核送风速度
射流服务区断面
射流自由度
若以工作区风速不大于0.2m/s为标准,则,,可以达到回流平均区速度<
0.2m/s的要求。
(6)校核射流贴附长度
,由Ar=0.009查得x/d=23,x=23ds=23x0.34=7.8m,由于7.8>
4.4,故满足要求。
5.2风道布置原则
1.合理利用空间,并同建筑结构配合,尽量考虑到美观;
2.不能影响工艺及操作;
3.管路应尽量短,且转弯少,便于施工与制作;
4.考虑到运行调节的灵活性。
5.3风系统水力计算
空调风管系统水力计算
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