【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 文 第一章 文獻(xiàn)綜述 4 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的逐步增長(zhǎng)，居住條件日益改善，人們對(duì)生活環(huán)境的舒適性的要求越來越高，對(duì)中央空調(diào)的需求越來越大，家用空調(diào)從奢侈品變成了舒適家居的不可缺少的 重要部分 [10]。 中國(guó)的國(guó)情與美國(guó)和日本都有很大的不同，因此，在發(fā)展家用小型中央空調(diào)的道路上，應(yīng)當(dāng)結(jié)合中國(guó)自身的特點(diǎn)，在仔細(xì)分析中國(guó)具體國(guó)情的基礎(chǔ)上，推進(jìn)我國(guó)在中央空調(diào)領(lǐng)域中的研究和應(yīng)用。 第一， 我國(guó)是一個(gè)幅員遼闊的國(guó)家，地理、氣候條件極為復(fù)雜，擁有多種多樣的氣候類型。這就必然要求我們的中央空調(diào)具有多樣性的特點(diǎn)。如何根據(jù)不同的氣候特征選擇合適的空調(diào)型式，如何在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中充分考慮不同氣候的影響，這是我們?cè)诎l(fā)展中央空調(diào)時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮的問題。 第二，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平地區(qū)差異性大，在不同的地區(qū)人們對(duì)空調(diào)的需求不一樣。即使在同一地區(qū)，由于人們的收入水平不一樣，住宅形式也千差萬別，而且生活習(xí)慣也不盡相同，因此對(duì)家用空調(diào)的需求也是多層次的。如何針對(duì)不同層次的用戶設(shè)計(jì)不同型式的家用空調(diào)，這也是值得研究的一個(gè)問題。 第三，從能源的角度來看，我國(guó)雖然能源總量很大，但由于人口眾多，人均能源擁有量不高，能源供應(yīng)相對(duì)較為緊張。而住宅空調(diào)在當(dāng)前的能源消耗結(jié)構(gòu)中所占的比重是非常大的。這就要求我國(guó)的家用小型中央空調(diào)的發(fā)展必需注重節(jié)能性，一方面要注重提高機(jī)組本身的能效比，另外一方面應(yīng)當(dāng)注重能源的綜合利用。這樣也就對(duì)變流量技術(shù)、蓄能技術(shù)、能源綜合 利用技術(shù)等提出了更高的要求。 通過以上分析可以看出，我國(guó)對(duì)中央空調(diào)的需求是多樣化、多層次的，因此我們對(duì)中央空調(diào)的研究也應(yīng)當(dāng)遵循相應(yīng)原則，對(duì)各種型式的中央空調(diào)進(jìn)行研究和開發(fā)，不應(yīng)當(dāng)只強(qiáng)調(diào)某一種型式的系統(tǒng)而忽視其它類型。在研究和設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)充分考慮到中國(guó)在地理氣候條件、居住住宅形式、人們生活習(xí)慣等諸方面的因素，針對(duì)中國(guó)的用戶開發(fā)出適合中國(guó)國(guó)情的中央空調(diào)系統(tǒng) [6]。 沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第二章 工程概況及設(shè)計(jì)參數(shù) 5 第二章 工程概況及設(shè)計(jì)參數(shù) 建筑資料 本建筑是沈陽(yáng)一幢五層高的賓館，本賓館第一層為餐館，其余四層為客房，一層層高為 米，其他各層 層高為 米，建筑物總高度約為 米，總建筑面積約為 2200 平方米。 本系統(tǒng)管線不復(fù)雜，施工方便，夏季空調(diào)和冬季供暖同用一套系統(tǒng)。所有房間采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)；廁所設(shè)置排風(fēng)扇，保持廁所的相對(duì)負(fù)壓，通過其他房間滲透補(bǔ)充廁所風(fēng)量，再通過廁所風(fēng)機(jī)排出，使廁所異味不能擴(kuò)散至其他房間。正壓控制的問題，為防止外部空氣流如空調(diào)房間，設(shè)定保持室內(nèi) 5~10Pa 正壓，送風(fēng)量大于排風(fēng)量時(shí)，室內(nèi)將保持正壓。 該設(shè)計(jì)中采用的計(jì)算方法和數(shù)據(jù)依據(jù)主要來源于薛殿華主編的《空氣調(diào)節(jié)》，《中央空調(diào)常用數(shù)據(jù)速查手冊(cè)》，《空調(diào)制冷 專業(yè)課程設(shè)計(jì)指南》還有其他的一些相關(guān)資料。 相關(guān)建筑圖見附錄。 該建筑物相關(guān)資料如下： 1） 屋面 保溫材料為瀝青膨脹珍珠巖，厚度為 75mm. 2）外墻 外墻為厚度是 370mm 的紅磚墻，內(nèi)粉刷白灰。 3）外窗 雙層鋼窗，玻璃為 6mm 厚的吸熱玻璃，內(nèi)有活動(dòng)百葉窗作為內(nèi)遮陽(yáng)。 4）人數(shù) 人員數(shù)的確定是根據(jù)各房間的使用功能及使用單位提出的要求確定的，本綜合樓人員密度按黃翔、連之偉、哈文主編的《空調(diào)工程應(yīng)用》中的數(shù)值估算。 5）照明、設(shè)備 沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第二章 工程概況及設(shè)計(jì)參數(shù) 6 由建筑電氣專業(yè)提供，照明設(shè)備為 暗裝熒光燈，鎮(zhèn)流器設(shè)置在頂棚內(nèi)，熒光燈罩無通風(fēng)孔，功率為 30W/m2 。設(shè)備負(fù)荷為 40W/m2 。 6）空調(diào)使用時(shí)間 辦公樓空調(diào)每天平均使用約 13 小時(shí)，即 8： 00~21： 00。 7）動(dòng)力與能源資料 水源：該建筑的東、南兩側(cè)均有市政給水管線，水源較充足，水質(zhì)較硬。 電源：有 380V 和 220V 電源，用電容量能夠滿足要求。 熱源：該樓無熱源需選用鍋爐滿足冬季供熱及全年熱水供應(yīng)。 氣源：該建筑的東、南兩側(cè)均敷設(shè)有天然氣管道，天然氣熱 值為 19000KJ/Nm3 ,且供應(yīng)量充足。 氣象資料 表 21 室外氣象參數(shù)表 表 22 室外計(jì)算（干球）溫度（ 。 C） 冬季 夏季 夏季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算濕球溫度 采暖 空氣調(diào)節(jié) 最 低 日平均 通風(fēng) 通風(fēng) 空氣調(diào)節(jié) 空氣調(diào)節(jié) 日平均 計(jì) 算 日較差 19 22 12 28 其他： 新風(fēng)量取 30m3 /hp。 噪聲聲級(jí)不高于 40Db。 空氣中含塵量不大于 。 室內(nèi)空氣壓力稍高于室外大氣 。地理位置 大氣壓力 kPa 北緯 東經(jīng) 海拔（米） 冬季 夏季 41。 46， 123。 26， 沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué) 位論文 第三章 負(fù)荷計(jì)算 7 第三章 負(fù)荷計(jì)算 負(fù)荷計(jì)算原理與方法 空調(diào)冷 負(fù)荷 的構(gòu)成 包括： 1）外墻和屋面瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷 ； 2）外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷 ； 3）透過玻璃窗的日射得熱引起的冷負(fù)荷 ； 4）設(shè)備散熱引起的冷負(fù)荷，包括電動(dòng)設(shè)備、電熱設(shè)備、電子設(shè)備、照明設(shè)備等 ； 5）人體散熱形成的冷負(fù)荷 。 圍護(hù)結(jié)構(gòu)瞬變傳熱形成冷負(fù)荷的計(jì)算方法 1）外墻和屋面瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷 在日射和室外氣溫綜合作用下，外墻和屋面瞬變傳熱引起的逐時(shí)冷負(fù)荷可按 式(31)計(jì)算： LQ1=FK(tln tn ) (31) 式中 LQ1 —— 外墻和屋面瞬變傳熱引起的逐時(shí)冷負(fù)荷 ， W； F—— 外墻和屋面的傳熱面積 ， m2 ； K—— 外墻和屋面的傳熱系數(shù) ， W/（ m2 ℃ ） ， 可根據(jù)外墻和屋 面的不同構(gòu)造 ，查取 。 tn —— 室內(nèi)計(jì)算溫度 ， ℃ ； tln —— 外 墻和屋面冷負(fù)荷計(jì)算溫度的逐時(shí)值 ， ℃ ， 根據(jù)外墻和屋面的不同類型分別查取。 必須指出 ： 上 式中的各圍護(hù)結(jié)構(gòu)的冷負(fù)荷溫度值都是 以北京地區(qū)的氣象參數(shù)為依沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué) 位論文 第三章 負(fù)荷計(jì)算 8 據(jù)計(jì)算的，因此對(duì)不同地區(qū)和不同情況應(yīng)按 式 (32)進(jìn)行修正： t′ln =(tln +td )k a k p (32) 式中 td —— 地區(qū)修正系數(shù) ， ℃ ； ka —— 不同外表面換熱系數(shù)修正系數(shù) ； kp —— 不同外表面的顏色系數(shù)修正系數(shù) 。 2） 外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷 在室內(nèi)外溫差的作用下，玻璃窗瞬變傳熱形成的冷負(fù)荷可按下式計(jì)算： LQ3=FK（ tl tn ） (33) 式中 F—— 外玻璃窗面積 ， m2 ； K—— 玻璃的傳熱系數(shù) ， W/（ m2 k ） 。 本設(shè)計(jì)單層玻璃窗 K= W/（ m2 k ） ； tl—— 玻璃窗的冷負(fù)荷逐時(shí)值 ，℃； tn —— 室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度 ，℃。 不同地點(diǎn)對(duì) t,1按下式修正 ： t,1′=t1 +td 式中 td —— 地區(qū)修正系數(shù) ，℃。 透過玻璃窗的日射得熱引起的冷負(fù)荷 透過玻 璃窗進(jìn)入室內(nèi)的日射得熱形成的逐時(shí)冷負(fù)荷按下式計(jì)算： LQ4 =FCz D m a x . j C LQ (34) 式中 F—— 玻璃窗的凈面積，是窗口面積乘以有效面積系數(shù) Ca， 本設(shè)計(jì) 雙 層鋼窗 Ca=； Cz —— 玻璃窗的綜合遮擋系數(shù) Cz =Cs C n 。 其中， Cs —— 玻璃窗的遮擋系數(shù) ； Cn —— 窗內(nèi)遮陽(yáng)設(shè)施的遮陽(yáng)系數(shù) ； D —— 日射得熱因數(shù)的最大值 ， W/ m2 ； 沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué) 位論文 第三章 負(fù)荷計(jì)算 9 CLQ —— 冷負(fù) 荷系數(shù) 。 設(shè)備散熱引起的冷負(fù)荷 設(shè)備和用具顯熱形成的冷負(fù)荷按下式計(jì)算： LQ=QCLQ (35) 式中 Q—— 設(shè)備和用具的實(shí)際顯熱散熱量 ， W； CLQ —— 設(shè)備和用具顯熱散熱冷負(fù)荷系數(shù)。根據(jù)這些設(shè)備和用具開始使用后的小時(shí)數(shù)及從開始使用時(shí)間算起到計(jì)算冷負(fù)荷的小時(shí)數(shù)、以及有罩和無罩情況不同而定。 設(shè)備和用具的實(shí)際顯熱散熱熱量按下式計(jì)算 1） 電動(dòng)設(shè)備 當(dāng)工 藝設(shè)備及其電動(dòng)機(jī)都放在室內(nèi)時(shí)： Q=1000n1 n2 n3 N/? (36) 當(dāng)只有工藝設(shè)備在室內(nèi)，而電動(dòng)機(jī)不在室內(nèi)時(shí) ： Q=1000n1 n2 n3 N (37) 當(dāng)工藝設(shè)備不在室內(nèi)，而只有電動(dòng)機(jī)在室內(nèi)時(shí) ： Q=1000n1 n2 n3 N???1 (38) 式中 N—— 電動(dòng)設(shè)備的安裝功率 ， kW； ? —— 電動(dòng)機(jī)效率，可由產(chǎn)品樣本查得 ； n1 —— 利用系數(shù)，是電動(dòng)機(jī)最大實(shí)效功率與安裝功率之比，一般可取 ～ 可用以反映安裝功率程度 ； n2 —— 電動(dòng)機(jī)負(fù)荷系數(shù)，定義為電動(dòng)機(jī)每小時(shí)平均實(shí)耗功率與機(jī)器設(shè)計(jì)時(shí)最大實(shí)耗功率之比； n3 —— 同時(shí)使用系數(shù)，定義為室內(nèi)電動(dòng)機(jī)同時(shí)使用的安裝功率與總安裝功率之比，一般取 ～ 。 2） 電熱設(shè)備散熱量 對(duì)于無保溫密閉罩的電熱設(shè)備，按式 (39)計(jì)算 ： Q=1000n1 n2 n3 n4 N (39) 沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué) 位論文 第三章 負(fù)荷計(jì)算 10 式中 n4 —— 考慮排風(fēng)帶走熱量的系數(shù)，一般取 ； 其他符號(hào)意義同前 。 3） 電子設(shè)備散熱量 計(jì)算公式為 Q=1000n1 n2 n3 N， 其中系數(shù) n2 的值根據(jù)使用情況而定，對(duì)已給出實(shí)測(cè)的實(shí)好功率值的電子計(jì)算機(jī)可取 。一般儀表取 ～ 。 照明散熱形成冷負(fù)荷 根據(jù)照明燈具的類型和安裝方式的不同，其冷負(fù)荷計(jì)算式 [6]分別為： 白熾燈 ： LQ5 =1000NC LQ (310) 熒光燈： LQ5 =1000n 1 n 2 NC LQ (311) 式中 LQ5 — 燈具散熱形成的冷負(fù)荷 ， W； N—— 照明燈具所需功率 ， kW； n1 —— 鎮(zhèn)流器消耗功率系數(shù)，當(dāng)明裝熒光燈的鎮(zhèn)流器裝在空調(diào)房間內(nèi)時(shí)，取 n1 =；當(dāng)暗裝熒光燈鎮(zhèn)流器裝設(shè)在頂棚內(nèi)時(shí)，可取 n1 =； 本設(shè)計(jì)取 n1 =； n2 —— 燈罩隔熱系數(shù)，當(dāng)熒光燈上部穿有小孔（下部為玻璃板），可利用自然通風(fēng)散熱與頂棚內(nèi)時(shí)，取 n2 =～ ； 而熒光燈罩無通風(fēng)孔時(shí)，取 n2 =～ ； CLQ —— 照明散熱冷負(fù)荷系數(shù) 。 本設(shè)計(jì)照明設(shè)備為暗裝 白熾 燈，鎮(zhèn)流器設(shè)置在頂棚內(nèi)，熒光燈罩無通風(fēng)孔，功率為11W/ m2 。 人體散熱形成的冷負(fù)荷 人體散熱引起的冷負(fù)荷計(jì)算式為 (312)： LQ6 =qs nn′CLQ (312) 式中 qs —— 不同室溫和勞動(dòng)性質(zhì)成年男子顯熱散熱量 ， W； n—— 室內(nèi)全部人數(shù) ； n′—— 群集系數(shù) ； CLQ —— 人體顯熱散熱冷負(fù)荷系數(shù) 。 沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué) 位論文 第三章 負(fù)荷計(jì)算 11 計(jì)算實(shí)例 下面以 二層客房 2 的冷負(fù)荷計(jì)算為例： 已知條件： 1） 北墻： 紅磚墻， K=（ m2