空气调节课程设计.docx
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空气调节课程设计.docx
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空气调节课程设计
课程设计
课程名称:
学院:
专业:
姓名:
学号:
年级:
任课教师:
年月日
课程设计
课程名称:
南昌市某垂钓中心空调系统设计
学院:
矿业学院专业:
建筑环境与设备工程
姓名夏兰兰学号:
080801110214
年级:
设备081任课教师:
毛瑞勇
2011年11月25日
一、空调设计任务书---------------------------------------------
二、设计概要及工程概况---------------------------------------------------
三、进行冷热负荷计算----------------------------------------------------------
四、进行冬夏季的工况分析-----------------------------------------------------
五、空调方式的选择--------------------------------------
六、空气处理设备的选择------------------------------------
七、风道水力计算和室内气流组织的计算------------------------------
八、冷热源、水泵和膨胀水箱的选择---------------------------------------------
九、空调系统的消声、保温、防腐、减振与防火排烟----------------------
十、设计小结-------------------------------------------------------------------
十一、图纸-------------------------------------------------------------------------
十二、参考文献----------------------------------------------------------------
一、空气调节课程设计任务书
(一)课程设计目的
1、通过空气调节课程设计,加强学生对《空气调节》课程内容的理解,并将所学的理论知识与工程设计实践有机的结合起来,达到学以致用的目的。
2、通过空调课程设计,使学生了解工程设计的各个环节,了解和掌握空调工程的具体设计方法、步骤,并初步掌握空调设计图纸的绘制方法。
二、设计的原始资料
1.气象资料
查《实用供热空气调节设计手册第二版》(上册)得到南昌市的气象参数
室内设计温度tn=26℃,相对湿度ѱ=50%,夏季空调室外计算温度tw=35.6℃,夏季空调室外计算湿球温度tw=28.3℃,冬季空调室外计算温度tw′=-1.3℃,相对湿度冬季空调ѱ=80%,夏季室外平均风速v=3.4m/s,冬季室外平均风速v=2.3m/s,夏季计算空调日平均温度trp=32.2℃,大气压冬季P=101.8kPa,夏季P=99.87kPa
查《实用供热空调设计手册第二版,(下册)》得下列已知条件
屋顶:
结构同手册序号1,K=0.6w/㎡,衰减系数β=0.6,延迟时间,ε=12h.吸收系数ρ=0.65
外墙:
结构同手册序号14,K=0.71w/㎡,衰减系数β=0.19,延迟时间,ε=8h.
窗子:
单层玻璃钢窗,为标准窗,厚3mm,K=5.8w/㎡挂浅色内窗帘,无外遮阳,窗有效面积系数хg=0.8,窗内遮阳设施的遮阳系数хz=0.5
内墙:
为240mm砖墙,内外粉刷,结构同序号1,K=1.66w/㎡,衰减系数β=0.27放热衰减度νf=2.0,延迟时间,ε=9h.
楼板:
为80mm钢筋混凝土,上为面层,下面粉刷。
K=3.13w/㎡,衰减系数β=0.64衰减度ν=4.35,延迟时间,ε=4.1h.
三
(一)冷负荷计算
《实用供热空调设计手册第二版,(下册)》
(1)外墙、屋面的传热形成的计算时刻冷负荷Qr(W)按下式计算:
Qr=KF(tτ-ε+Δ-tn)
K:
传热系数,w/(㎡.℃)。
F:
计算面积,㎡
τ:
计算时刻,h
τ-ε:
温度波的作用时刻,即温度波作用于维护结构外侧的时刻,h
tτ-ε:
作用时刻下冷负荷计算温度,简称冷负荷温度,外墙可查表20.3-1,屋面查表20.3-2,℃
Δ:
符合温度的地点修正值,见表20.3-1,表20.3-2的表注,℃
tn:
室内计算温度,℃
(2)外窗的温差传热Qτ=aKF(tτ+δ-tn)
tτ计算时刻下的冷负荷温度,见表20.4-1,℃
Δ:
地点修正系数,见表20.4-1的最后一列数据,℃
K:
玻璃窗的传热系数,见表20.4-2,w/(㎡.℃)。
a:
窗框修正系数,见表20.4-2
(3)外窗太阳辐射辐射形成冷负荷,只有内遮阳Qτ=FхgхdхzJj.Τ
Хz:
内遮阳系数,见表20.5-4
Jj.Τ:
计算时刻下,透过内遮阳设施窗玻璃太阳辐射的冷负荷强度,见表20.5-3,w/(㎡.℃)。
(4)人体显热冷负荷Qτ=Фnq1Xτ-T
n-计算时刻空调区内的总人数
Ф-群集系数
q1-一名成年男子小时散热量,w
τ-计算时刻,h
T-人员进入空调区的时刻,h
τ-T-从人员进入空调区算起到计算时刻的持续时间,h
Xτ-T-τ-T时刻人体显热散热冷负荷系数。
人体潜热冷负荷Qτ=Фnq2
n-计算时刻空调区内的总人数
q2-一名成年男子小时潜热散热量,w
散湿量Qτ=0,001Фnτg
g-一名成年男子小时散湿量g/h。
(5)设备显热冷负荷,灯具冷负荷
白炽灯Qτ=n1NXτ-T
n1-同时使用系数,缺少数据时去0.6-0.8
N-灯具的安装功率,w
τ-计算时刻,h
T-开灯时刻,h
τ-T-开灯时刻到计算时刻延续时间,h
Xτ-T-τ-T时刻灯具散热冷负荷
101房间室内设计温度tn=26℃,内墙的放热衰减度νf=2.0,可知该房间类型属于重型。
维护结构各部分冷负荷分项计算如下:
1、东外墙冷负荷K=0.71w/㎡,衰减系数β=0.19,延迟时间,ε=8h.从附录2-10查得扰量作用时刻τ-ε时的南昌东向外墙负荷温差逐时值tτ-ε,按Qr=KF(tτ-ε+Δ-tn)算出东外墙的逐时冷负荷,计算结果如下表Δ=1℃
计算时刻τ
7:
00
8:
00
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
18:
00
19:
00
tτ-ε
35
34
35
35
35
36
36
37
37
38
38
38
38
K
0.71
F
9×3.6=32.4
Qr(w)
230
207
230
230
230
253
253
276
276
299
299
299
299
北外墙冷负荷
计算结果如下表
计算时刻τ
7:
00
8:
00
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
18:
00
19:
00
tτ-ε
33
33
33
32
32
33
33
33
33
33
34
34
34
K(w/㎡)
0.71
F(㎡)
14.4×3.6-2.4×1.9×4=33.6
Qr(w)
191
191
191
167
167
191
191
191
191
191
215
215
215
北外窗冷负荷:
单层玻璃钢窗,为标准窗,厚3mm,K=5.8w/㎡挂浅色内窗帘,无外遮阳,窗有效面积系数хg=0.8,窗内遮阳设施的遮阳系数хz=0.5,窗框系数a=1.07
(1)温差传热冷负荷Qτ=aKF(tτ+δ-tn),δ=0
计算时刻τ
7:
00
8:
00
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
18:
00
19:
00
tτ
30
31
32
32
33
34
34
34
35
34
34
34
34
K(w/㎡)
5.8
F(㎡)
2.4×1.9×4=18.24
Qτ(w)
453
566
679
679
793
906
906
906
1019
906
906
906
906
(2)日射得热形成冷负荷Qτ=FхgхdхzJj.Τ
хz=0.5,хg=0.8
计算时刻τ
7:
00
8:
00
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
18:
00
19:
00
Jj.τ
49
48
56
66
73
78
79
77
71
64
67
69
29
F(㎡)
18.24
хd
0.95
Qτ(w)
492
520
631
728
797
839
859
853
811
742
735
665
326
(三)各项冷负荷汇总
计算时刻τ
7:
00
8:
00
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
18:
00
19:
00
东外墙负荷
230
207
230
230
230
253
253
276
276
299
299
299
299
北外墙冷负荷
191
191
191
167
167
191
191
191
191
191
215
215
215
窗传热负荷
453
566
679
679
793
906
906
906
1019
906
906
906
906
窗日射负荷
492
520
631
728
797
839
859
853
811
742
735
665
326
总计
1366
1484
1731
1804
1987
2189
2209
2226
2297
2138
2155
2085
1746
取n=30人查《实用供热空调设计手册第二版下册》,得Ф=0.93,q1=61w。
q2=73w散湿量g=109g/h
人体显热冷负荷表
计算时刻τ
7:
00
8:
00
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
18:
00
19:
00
Ф
0.93
q1(w)
61
n
30
Xτ-T
0
0.52
0.69
0.74
0.78
0.81
0.84
0.86
0.88
0.90
0.92
0.93
0.94
人体显热量Qτ(w)
0
885
0
0
0
1379
1430
1464
1498
1532
1566
1583
1600
q2(w)
73
潜热量Qτ(w)
2037
人体总散热量Qτ(w)
2037
2922
0
0
0
3416
3467
3501
3535
3569
3603
3620
3637
食物显热(w)
270
总散热量Qτ(w)
2307
3192
0
0
0
3686
3737
3771
3805
3839
3873
3890
3907
g(g/h)
109
人人体湿负荷(g/h)
3.041
3.041
3.041
3.041
0
0
3.041
3.041
3.041
3.041
3.041
3.041
3.041
101餐厅,照明密度为13w/㎡。
灯具冷负荷表
计算时刻τ
7:
00
8:
00
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
18:
00
19:
00
N(w)
13×129.6=1684.8
n1
1
Xτ-T
0
0.42
0.61
0.67
0.71
0.75
0.79
0.82
0.85
0.87
0.89
0.89
0.9
Qτ(w)
0
708
1028
1129
1196
1264
1331
1382
1432
1466
1499
1499
1516
食物散热,Q=30×9=270W
负荷总汇表
计算时刻τ
7:
00
8:
00
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
18:
00
19:
00
传热负荷(w)
874
964
1100
1076
1190
1350
1350
1373
1486
1396
1420
1420
1420
辐射负荷(w)
492
520
631
728
797
839
859
853
811
742
735
665
326
室内发热负荷(w)
270
1593
1174
2388
1259
1447
2761
2846
2930
2998
3065
3082
3116
人体潜热负荷(w)
2037
2037
0
0
0
0
2037
2037
2037
2037
2037
2037
2037
房间全热负荷(w)
3673
5114
2905
4192
3246
6869
7007
7109
7264
7173
7257
7204
6899
房间湿负荷(g/h)
3.041
3.041
0
0
0
3.041
3.041
3.041
3.041
3.041
3.041
3.041
3.041
由表可知:
最大冷负荷出现在15:
00,为7264w
104房间,活动室,取n=20人,得Ф=0.93,q1=61w,q2=73w散湿量g=109g/h,照明密度为18w/㎡。
N=855.36n1=0.8
计算时刻τ
7:
00
8:
00
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
18:
00
19:
00
传热负荷(w)
278
335
392
392
439
505
505
505
567
511
511
518
518
辐射负荷(w)
151
217
286
378
469
522
532
492
429
368
305
230
141
室内发热负荷(w)
0
877
1200
1298
1371
1432
1494
1537
1580
1616
1653
1664
1683
人体潜热负荷(w)
1358
1358
1358
1358
1358
1358
1358
1358
1358
1358
1358
1358
1358
房间全热负荷(w)
1787
2787
3236
3426
3637
3817
3889
3892
3934
3853
3827
3770
3700
房间湿负荷(g/h)
2.027
2.027
2.027
2.027
2.027
2.027
2.027
2.027
2.027
2.027
2.027
2.027
2.027
由表可知:
最大冷负荷出现在15:
00,为3934w
105,办公室和前台,取n=2人,得Ф=0.93,q1=61w,q2=73w,g=109g/h。
照明密度为18w/㎡,N=463.32n1=0.8
计算时刻τ
7:
00
8:
00
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
18:
00
19:
00
传热负荷(w)
100
90
100
100
100
110
110
120
120
130
130
130
130
辐射负荷(w)
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
室内发热负荷(w)
0
346
495
542
574
605
636
659
682
697
713
715
723
人体潜热负荷(w)
136
136
136
136
136
136
136
136
136
136
136
136
136
房间全热负荷(w)
236
572
731
778
810
851
882
915
938
963
979
981
989
房间湿负荷(g/h)
0.203
0.203
0.203
0.203
0.203
0.203
0.203
0.203
0.203
0.203
0.203
0.203
0.203
由表可知:
最大冷负荷出现在19:
00,为989w
107-112客房,217-212客房,取n=2人,Ф=0.93,q1=61w。
q2=73w,g=109g/h。
照明密度为15w/㎡,N=356.4n1=0.8
计算时刻τ
19:
00
20:
00
21:
00
22:
00
23:
00
0:
00
1:
00
2:
00
3:
00
4:
00
5:
00
6:
00
7:
00
传热负荷(w)
235
212
190
190
190
168
168
168
145
145
145
145
140
辐射负荷(w)
56
45
38
31
26
21
18
16
13
12
9
31
60
室内发热负荷(w)
0
179
252
275
290
306
320
332
342
350
358
360
362
人体潜热负荷(w)
136
136
136
136
136
136
136
136
136
136
136
136
136
房间全热负荷(w)
427
572
616
632
642
631
642
652
636
643
648
672
698
房间湿负(g/h)
0.203
0.203
0.203
0.203
0.203
0.203
0.203
0.203
0.203
0.203
0.203
0.203
0.203
由表可知:
最大冷负荷出现在19:
00,为698w
113客房,213客房取n=2人,Ф=0.93,q1=61w。
q2=73w,g=109g/h。
照明密度为15w/㎡,N=356.4n1=0.8
计算时刻τ
19:
00
20:
00
21:
00
22:
00
23:
00
0:
00
1:
00
2:
00
3:
00
4:
00
5:
00
6:
00
7:
00
南外墙外窗总负荷(w)
291
257
228
221
216
189
186
184
158
157
154
176
200
西外墙负荷(w)
1679
1185
930
675
495
345
225
120
45
-15
-75
150
450
维护结构总计(w)
1970
1442
1158
896
711
534
411
304
203
142
79
326
650
室内发热负荷(w)
0
179
252
275
290
306
320
332
342
350
358
360
362
人体潜热负荷(w)
136
136
136
136
136
136
136
136
136
136
136
136
136
房间全热负荷(w)
4076
3199
2704
2203
1848
1510
1278
1076
884
770
652
1148
1798
房间湿负荷(g/h)
0.203
0.203
0.203
0.203
0.203
0.203
0.203
0.203
0.203
0.203
0.203
0.203
0.203
由表可知:
最大冷负荷出现在19:
00,为4076w
115客房,215客房取n=2人,Ф=0.93,q1=61w。
q2=73w,g=109g/h,
计算时刻τ
19:
00
20:
00
21:
00
22:
00
23:
00
0:
00
1:
00
2:
00
3:
00
4:
00
5:
00
6:
00
7:
00
传热负荷(w)
526
286
152
18
152
-138
-211
-256
-300
-323
-397
609
526
辐射负荷(w)
64
49
41
33
41
23
19
16
14
12
8
70
97
室内发热负荷(w)
0
179
252
275
290
306
320
332
342
350
358
360
362
人体潜热负荷(w)
136
136
136
136
136
136
136
136
136
136
136
136
136
房间全热负荷(w)
726
650
581
462
619
327
264
228
192
175
105
1175
1121
房间湿负荷(g/h)
0.203
0.203
0.203
0.203
0.203
0.203
0.203
0.203
0.203
0.203
0.203
0.203
0.203
由表可知:
最大冷负荷出现在6:
00,为1175w
116-119客房,216-219客房取n=2人,Ф=0.93,q1=61w。
q2=73w,g=109g/h。
照明密度为
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