郑州誉杰商务综合楼空调末端系统及冷冻热力站的设计毕业设计论文.docx
- 文档编号:9478600
- 上传时间:2023-02-04
- 格式:DOCX
- 页数:65
- 大小:275.67KB
郑州誉杰商务综合楼空调末端系统及冷冻热力站的设计毕业设计论文.docx
《郑州誉杰商务综合楼空调末端系统及冷冻热力站的设计毕业设计论文.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《郑州誉杰商务综合楼空调末端系统及冷冻热力站的设计毕业设计论文.docx(65页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
郑州誉杰商务综合楼空调末端系统及冷冻热力站的设计毕业设计论文
摘要
该设计对象位于郑州市黄河路与未来路交叉口,它是一个商务中心的空调末端系统及冷冻热力站的设计。
主要内容包括:
负荷计算、空气处理过程和风量的设计与计算、设备选型、风系统与水系统阻力计算以及系统控制方案的确定等。
在设计中应结合建筑的具体特点制定合理的空调运行方案,在符合实际情况的前提下尽量使系统具备更强的功能性和可操作性。
本设计中,空调系统分为两类:
一类为全空气一次回风系统;另一类为风机盘管加独立新风系统,新风处理到室内焓值,不承担室内负荷。
冷冻热力站内,夏季制冷采用螺杆式冷水机组作为冷源,冬季供暖采用城市管网作为热源,并通过板式换热器换热。
制冷机房布置于地下室,冷却塔设置在建筑物裙房屋顶,水系统选择闭式同程两管制变流量系统。
关键词:
空调系统,空气处理过程,风机盘管加独立新风,板式换热器
Air-conditioningSystemDesignforZhengzhouYujieBusinessBuilding
Abstract
Theobjectofthisdesignisanair-conditioningterminalsystemwiththerefrigerationandthermalstationofastandardbusinesscenterwhichislocatedinZhengzhoucity.Themaincontentincludes:
theloadcomputation,thedesignandcalculationoftheairtreatmentprocessandtheairflow,theselectionoftheequipments,thefrictioncalculationofthewindandaqueoussystemandthedeterminationofthesystematiccontrolstrategies,etc.Combinedwiththespecificcharacteristicsofthearchitectureintheprocessofthedesign,therationaloperationschemeshouldbeformulatedtomakethesystempossessbetterfunctionalityandoperabilityinaccordancewithpracticalsituation.Theair-conditioningsystemisdividedintotwokinds:
oneisthesystemofprimaryairreturn,andtheotheristhesystemofthefan-coilunitwithindependentfreshairthattheoutdoorwindistreatedtoreachtheindoorenthalpy,butnottobeartheindoorload.Intherefrigerationandthermalstation,Iadoptthescrewwaterchillertorefrigerateinsummeraswellastheurbanpipelinetotransferheatinwinterthroughtheplateheatexchanger.Thegeneratorroomisfixedupinthebasement,whilethechillingtowerisinstalledonthetopofthepodiumofthebuilding.Asfortheaqueoussystem,theclosed,synchro,two-pipeandvariantflowoneischosen.
Keywords:
Air-conditioningsystemAirtreatmentprocessThefan-coilunitwithindependentfreshairPlateheatexchanger
引言
目前我国中央空调行业正处于高速发展的成长期,但由于受价格、质量、服务及住房等诸多因素的影响,成长周期相对较长。
在中央空调有较大利润空间的驱动之下,更多企业加入到家用中央空调行业的行列中,这样虽然导致价格会有较大幅度下降,却也推进了中央空调行业的不断发展。
由于处于市场导入期,市场规模底数较低,2008—2009年增速迅猛,但随着市场规模底数不断提高和价格持续走低,销售额方面增速却进一步趋缓,预计以后几年平均增长率会保持在25-30%左右。
由此可见,随着我国国民经济不断增长,人民生活水平不断提高,住宅建筑不断发展,中央空调将作为一种新潮流很快会成为空调行业发展的新热点。
中央空调设施庞大而复杂,向来是高级宾馆、豪华酒店、大型写字楼的专用品。
我国中央空调行业近年来的巨大发展,很大程度上得益于房地产业的飞速发展。
我国固定资产投资呈现稳定增长趋势,在所有增长中房地产投资的同比增长幅度最大。
其中,办公用房和商业用房规模的上升,必将导致中央空调产品需求总量的高速增长。
此外,在新投资建设的许多民用建筑特别是高层建筑也开始布置中央空调系统,比如,在近些年建成的商厦、宾馆、商品批发市场、体育文化娱乐中心和多功能办公楼等建筑中大多开始采用中央空调系统。
在本次毕业设计当中,我始终保持着严谨的求学态度,对各种问题都尽量从各类参考书籍或者同学﹑老师那里得到清楚、满意的答案。
这次毕业设计不同于前几次的课程设计,它不仅是专业技术深化与升华的重要过程,也是我们把理论与社会实践全面、系统结合的过程。
然而这毕竟是我们第一次身体力行,故而难免在具体操作过程中存在着诸多问题和不足之处,望各位老师给予批评、指正,从而让我进一步提高和完善。
谨此,让我对指导我毕业设计的吴建波老师及其他给予过我帮助的老师和同学表示由衷的感谢和敬意。
1.工程概况及原始资料
本章介绍了郑州誉杰商务综合楼空调末端系统设计与冷冻热力站设计的工程概况以及郑州市的气象资料。
1.1工程概况
该毕业设计包括郑州誉杰商务综合楼的空调末端系统设计和冷冻热力站设计两部分,具体内容包括了冷冻热力站及空调风系统和水系统的全面设计。
郑州誉杰商务综合楼的建筑概况:
共有十五层,其中地下一层,地上十四层;地下一层包括车库、配电室和冷冻站等;一至四层为产品展览厅﹑会议室以及办公室等;五到十三层主要为办公场所;十四层为健美训练厅﹑更衣室以及棋牌室等;总建筑面积12330㎡,空调房间面积7388.33㎡,一层层高3.9米,二至十四层层高3.2米,总高度45.5米,地下室高5.0米。
1.2气象参数
根据《采暖通风与空气调节设计规范》,郑州地区室外计算参数确定如下:
1.2.1室外计算参数
温度、相对湿度:
a夏季空调室外计算干球温度,采用历年平均不保证50h的干球温度
b夏季空调室外计算湿球温度,采用历年平均不保证50h的湿球温度
c夏季空调室外计算日平均温度,采用历年平均不保证5天的平均温度
d夏季空调室外计算逐时温度,可按下式确定:
tsh=twp+βΔtr(1-1)
其中,tsh---夏季空调室外计算逐时温度(℃)
twp---夏季空调室外计算日平均温度(℃)
β-----室外计算温度逐时变化系数
Δtr---夏季室外计算平均日较差(℃)
e冬季空调室外计算温度,采用历年平均不保证1天的平均温度
f冬季空调室外相对湿度,采用累年最冷月平均相对湿度
g夏季通风室外计算温度,应采用历年最热月14时的月平均温度的平均值
h夏季通风室外计算相对湿度,应采用历年最热月14时的月平均相对湿度的平均值
大气压力:
冬季采用最冷三个月各月平均大气压力平均值
夏季采用最热三个月各月平均大气压力平均值
地点:
郑州
北纬:
35°
东经:
113.65°
海拔:
110.4m
(1)夏季:
大气压:
991.7bPa
室外计算日平均温度30.8℃
室外干球温度:
35.6℃
室外湿球温度:
27.4℃
室外平均风速:
2.6m/s
密度:
1.136kg/m^3
夏季室外计算相对湿度最热月平均值:
70%
(2)冬季:
大气压:
1012.8bPa
空调室外干球温度:
-7℃
室外平均风速:
3.4m/s
密度:
1.326Kg/m3
夏季室外计算相对湿度最冷月平均值:
60%
1.2.2室内设计参数
表1-1室内计算参数
房间名称
夏季
冬季
℃
℅
℃
℅
展览厅
25-27
55-65
18-20
40
办公室
25-27
55-65
18-20
40
会议室
25-27
55-65
18-20
40
1.3建筑材料简介
在利用软件天正暖通8.2计算空调负荷之前,需要预先知道空调房间各围护结构的热工特性,根据甲方所提供的数据,下面简要介绍一下本建筑物的热工参数。
●屋顶:
材料为沥青膨胀珍珠岩,厚度为160mm,传热系数为K=0.49(w/㎡.℃),传热衰减为β=0.37,传热延迟为9.3h;
●外窗:
玻璃钢窗,12mm辐射率≤0.25Low-E中空玻璃(在线),间隔层充空气,K=1.9(w/㎡.℃),内挂浅色布窗帘,布料为涤棉平纹布,无外遮阳,F=29.26㎡;
●外墙:
材料为加气混凝土,厚度为240mm,传热系数为K=0.51(W/(㎡*℃)),传热衰减为β=0.21,传热延迟为8h,F=14.9㎡,窗墙比为0.66;
●内墙:
内墙为120mm砖墙,内外粉刷;
●房间类型属于中型;
●室内压力稍高于室外大气压力。
2.负荷计算
2.1室内冷负荷计算
依据《全国民用建筑工程技术设计措施·暖通空调·动力》介绍冷负荷系数法进行计算。
2.1.1墙体和屋面传热得热引起的冷负荷
Q=F·K·[(t0+td)·k1·k2-tR](2-1)
式中Q——墙体或屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷,w;
K——围护结构传热系数,w/(㎡·k);
F——围护结构计算面积,㎡;
t0——围护结构冷负荷室外计算温度逐时值,℃;
td——围护结构冷负荷室外计算温度逐时值的地点修正,℃;
k1——外表面放热系数修正值;
k2——外表面吸收系数修正值;
tR——室内计算温度,℃.
2.1.2玻璃窗传热得热引起的冷负荷
Q=cl·K·F·(t0+td-tR)(2-2)
式中Q——外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷,w;
cl——窗框对传热系数K的修正;
Κ——传热系数,w/(㎡·k);
F——窗口面积,m2;
t0——维护结构冷负荷室外计算温度逐时值,℃;
td——维护结构冷负荷室外计算温度逐时值的地点修正,℃;
tR——室内计算温度,℃.
2.1.3玻璃窗日射得热引起的冷负荷
Q=CLQ·Djmax·Ci·Cs·F·Ca(2-3)
式中Q—透过玻璃窗进入室内的日射得热形成的逐时冷负荷,w;
CLQ—窗玻璃冷负荷系数;
Djmax—日射得热因数;
Ci—窗内遮阳设施的遮阳系数;
Cs—窗玻璃的遮阳系数;
F—窗口面积,㎡;
Ca—有效面积系数.
2.1.4内维护结构形成的冷负荷
当邻室为通风良好的非空调房间时,通过内墙和楼板的温差传热而产生的冷负荷可按下式计算:
Q=K·F·(to+Δta-tR)(2-4)
式中Q—通过内维护结构温差传热引起的冷负荷,w;
K—内维护结构的传热系数,w/(㎡·k);
F—内维护结构的面积,㎡;
to—夏季空调室外计算日平均温度,℃;
Δta—附加温升,℃;
tR—室内计算温度,℃.
表2-1附加温升
邻室散热量(w/㎡)
很少(如办公室、走廊)
<23
23~116
>116
Δta(℃)
0~2
3
5
7
2.1.5照明散热引起的冷负荷
明装在吊顶玻璃罩内的荧光灯:
Q=n1·n2·n·F·Clq(2-5)
式中Q—灯具散热形成的冷负荷,w;
n—照明设备的照明功率密度值,w/㎡;
n1—镇流器消耗功率系数;
n2—灯罩隔热系数;
F—房间面积,㎡;
Clq—照明散热冷负荷系数.
2.1.6人体散热引起的冷负荷
人体散热形成的冷负荷分为人体显热散热引起的冷负荷及人体潜热散热引起的冷负荷:
1.人体显热散热形成的冷负荷Q,可按下式计算:
Q=ψ·n·qs·Clq(2-6)
式中ψ—群集系数;
n—空调房间内的总人数;
qs—不同室温和劳动性质成年男子显热散热量,w;
Clq—人体显热散热冷负荷系数.
2.人体潜热散热形成的冷负荷Q,可按下式计算:
Q=ql·n·ψ(2-7)
式中ql—不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量,w;
n、ψ—同式(2-8).
2.1.7设备散热引起的冷负荷
工艺设备散热形成的冷负荷Q,可按下式计算:
(2-8)
式中N—电机设备的安装功率,w;
η—电动机效率;
n1—利用系数,一般取0.7-0.9;
n2—同时使用系数,一般取0.5-0.8;
n3—负荷系数,一般取0.5左右.
无保温密闭罩形成的冷负荷Q,可按下式计算:
(2-9)
式中n4—考虑排风带走热量的系数
2.1.8室外新风引起的冷负荷
为保证室内良好的空气品质,空调室内引入了新风,由此必然引起冷负荷增加。
夏季,空调新风冷负荷按下式计算:
Q=Mo·(ho-hR)(2-10)
式中Mo—新风量,kg/s;
ho—室外空气的焓值;
hR—室内空气的焓值.
表2-2建筑不同类型房间设计新风量
房间类型
展览厅
办公室
会议室
文印室
阅览室
其它房间
新风量m3/(h·p)
30
30
30
30
30
25
根据《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005),郑州市属于寒冷地区,该商务中心的体型系数小于0.3。
如下表所示:
根据上述表格提供的数据可知,墙体、玻璃和窗户等围护结构的选择均符合公共建筑节能标准。
计算冷负荷采用软件天正暖通8.2,室内设计温度26℃,相对湿度60%,整栋楼(共14层)总冷负荷汇总如下:
表2-3冷负荷计算书_简略表
楼层
房间
工程负荷最大值时刻(13点)的各项负荷值
总冷负荷
新风冷负荷
总湿负荷
新风湿负荷
总冷指标
新风冷指标
总湿指标
W
W
kg/h
kg/h
W/m2
W/m2
kg/hm2
1层
1001[多媒体音像室]
20419.4
6959.3
15.24
6.6
154.1
52.5
0.12
1002[科技资料室]
12879.8
6040.1
9.76
5.7
139.1
65.2
0.11
1003[展览厅一]
52344
26261.4
41.87
24.8
170.3
85.4
0.14
1004[展览厅二]
56149.8
31513.7
49.36
29.7
177.7
99.8
0.16
1005[文印室]
9646
5252.3
6.22
5
101.9
55.5
0.07
1层小计
151439
76026.7
122.44
71.7
160.6
80.6
0.13
2层
2001[办公室]
3565.9
1050.5
1.67
1
94.3
27.8
0.04
2002[办公室]*6
2931.6
1050.5
1.67
1
116.3
41.7
0.07
2003[会议室]
19285
8228.6
15.8
7.8
140.2
59.8
0.11
2004[大会议室]
50489.6
23635.2
45.38
22.3
149.9
70.2
0.13
2005[办公室]
11928.4
4201.8
6.7
4
113.9
40.1
0.06
2层小计
102858.3
43418.8
79.61
40.9
133.9
56.5
0.1
3层
3001[办公室]
3565.9
1050.5
1.67
1
94.3
27.8
0.04
3002[办公室]*6
2931.6
1050.5
1.67
1
116.3
41.7
0.07
3003[办公室]
3559.3
1050.5
1.67
1
70.6
20.8
0.03
3004[中会议室]
10735.4
4727
9.08
4.5
158.9
70
0.13
3005[办公室]
17058.3
6302.7
10.05
5.9
111.7
41.3
0.07
3006[财务室]
7218.3
2100.9
3.35
2
93.1
27.1
0.04
3007[财务室]
4157.7
1050.5
1.67
1
84
21.2
0.03
3层小计
63884.4
22584.8
37.55
21.3
108.9
38.5
0.06
4层
4001[办公室]
5416.6
1575.7
2.51
1.5
106.7
31
0.05
4002[办公室]
8409.7
2888.8
4.61
2.7
109
37.5
0.06
4003[办公室]*2
2931.6
1050.5
1.67
1
116.3
41.7
0.07
4004[办公室]
1449
525.2
0.84
0.5
48.2
17.5
0.03
4005[办公室]*5
5272.8
2100.9
3.35
2
136.3
54.3
0.09
4006[党委会议室]
8614.1
3501.5
6.72
3.3
174
70.7
0.14
4层小计
56116.4
21096.6
34.78
19.9
124.4
46.8
0.08
5-9层(5层)
5001[办公室]
6467
2626.1
3.5
2.5
127.4
51.7
0.07
5002[办公室]
8409.7
2888.8
4.61
2.7
109
37.5
0.06
5003[办公室]*2
2931.6
1050.5
1.67
1
116.3
41.7
0.07
5004[办公室]
1449
525.2
0.84
0.5
48.2
17.5
0.03
5005[办公室]*5
5272.8
2100.9
3.35
2
136.3
54.3
0.09
5006[会议室]
8614.1
3501.5
6.72
3.3
174
70.7
0.14
5-9层小计
57166.8
22147.1
35.77
20.9
126.7
49.1
0.08
10-13层(4层)
10001[会议室]
6485.5
2626.1
5.04
2.5
171.5
69.4
0.13
10002[大开间办公室]
17659.2
6302.7
10.05
5.9
114.2
40.8
0.06
10003[大开间办公室]
32688.7
12080.2
19.26
11.4
115.1
42.5
0.07
10-13层小计
56833.5
21009.1
34.35
19.8
119.3
44.1
0.07
14层
14001[会议室]
6609.9
2626.1
5.04
2.5
174.8
69.4
0.13
14002[大开间办公室]
18167.7
6302.7
10.05
5.9
117.5
40.8
0.06
14003[大开间办公室]
33622.9
12080.2
19.26
11.4
118.3
42.5
0.07
14层小计
58400.5
21009.1
34.35
19.8
122.5
44.1
0.07
工程总计
945866.5
378907.9
624.96
357.2
128
51.3
0.08
2.2室内热负荷计算
2.2.1通过围护结构的温差传热量形成的热负荷
=F·K·(tR-tw)·a(2-11)
式中
—通过供暖房某一面围护结构的基本耗热量,w;
K—该面围护物的传热系数,w/(㎡·k);
F—该面围护物的表面积,m2;
tR—室内空气计算温度,℃;
—室外空气计算温度,℃;
—温差修正系数,对于外维护结构取a=1;邻室为不采暖房间时,若有门窗与室外相通取a=0.7,若无与室外相通的门窗则取a=0.4.
2.2.2附加耗热量形成的热负荷
附加耗热量按基本耗热量的百分率计算。
考虑了各项附加以后,某面围护物的耗热量Q(w)为:
(2-12)
式中
—附加率(或修正率);
—朝向修正系数;
—风力修正5%-10%;
—两面外墙修正5%;
—窗墙面积比过大修正10%;
—房高附加≤15%;
—间歇附加仅白天用20%不经常使用30%.
2.2.3外门开启侵入冷风耗热量形成的热负荷
Q=Qj·βkq(2-13)
式中Q—通过外门冷风侵入耗热量;
Qj—某围护的基本耗热量;
βkq—外门开启外门开启冲入冷风耗热量附加率.
2.2.4新风热负荷
冬季空调新风热负荷可按下式计算:
Q=M·cp·(to-tR)(2-14)
式中Q—空调新风热负荷,KW;
M—新风量,kg/s;
cp—空气的定压比热,取1.005kJ/(kg·℃);
to—冬季空调室外空气的计算温度,℃;
tR—冬季空调室内空气的计算温度,℃.
整栋楼(共14层)总热负荷汇总如下:
表2-4热负荷计算书_简略表
楼层
房间
各项负荷值
热负荷
新风热负荷
总热负荷
总湿负荷
热指标
湿指标
W
W
W
kg/h
W/m2
kg/hm2
1层
1001[多媒体音像室]
1263.9
10234.6
11498.5
-4.02
86.8
-0.03
1002[科技资料室]
1472.2
8882.9
10355.1
-3.49
111.8
-0.04
1003[展览厅一]
3125.6
38621.2
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 郑州誉杰商务综合楼空调末端系统及冷冻热力站的设计 毕业设计论文 郑州 商务 综合楼 空调 末端 系统 冷冻 热力 设计 毕业设计 论文