【導(dǎo)讀】設(shè)計中首先進(jìn)行冷負(fù)荷計算，然后確定空調(diào)系統(tǒng)形式，進(jìn)行平。面布置，水力計算后選擇水管和風(fēng)管。技術(shù)比較后確定所用機(jī)組設(shè)備方案。對站房進(jìn)行平面布置，選擇附屬設(shè)備，作系統(tǒng)原。防排煙系統(tǒng)設(shè)計，根據(jù)建筑物實際，嚴(yán)格按照防火防排煙規(guī)范，確定防煙排煙。向于健康化、衛(wèi)生化的需求。因此采用更先進(jìn)的空氣調(diào)節(jié)方法提高空氣品質(zhì)。滿足人們的要求成了當(dāng)前制冷行業(yè)發(fā)展的熱點和重點之一。還有一個問題也是我們比較關(guān)心的問題，那就是“可持續(xù)發(fā)展”的觀點，物質(zhì)，發(fā)展中國家2021年完全停止使用這些物質(zhì)。全面淘汰的方案和行動計劃，并且開展了替代品及替代技術(shù)的研究與開發(fā)。熱泵技術(shù)的使用既有效利用了自然能。源，節(jié)省了能量，同時又保護(hù)了環(huán)境。首先使用地源熱泵充分利用了地?zé)豳Y源，節(jié)約能源；其次也從根本。上消除了由于使用空調(diào)而產(chǎn)生的室內(nèi)環(huán)境循環(huán)被污染的現(xiàn)象。在國內(nèi)尚處于發(fā)展階段，設(shè)計不足之處在所難免，還望各位批評指正。

　　

【正文】 水機(jī)組 (夏 )或熱水機(jī)組 (冬 )組成一個供冷或供熱系統(tǒng)。風(fēng)機(jī)盤管是分散安裝在每一個需要空調(diào)的房間內(nèi)(如賓館的客房、醫(yī)院的病房、寫字樓的各寫字間等 )。 風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組中風(fēng)機(jī)不斷循環(huán)所在房間內(nèi)的空氣和新風(fēng)，使空氣通過供冷水或供熱水的換熱器被冷卻或加熱，以保持房間內(nèi)溫度。在風(fēng)機(jī)吸風(fēng)口外設(shè)有空氣過濾器，用以過濾被吸入空氣中的塵埃，一方面改善房間的衛(wèi)生條件，另一方面也保護(hù)了換熱器不被塵埃所堵塞。換熱器在夏季可以除去房間的 濕氣，維持房間的一定相對濕度。換熱器表面的凝結(jié)水滴入接水盤內(nèi)，然后不斷地被排入下水道。由于本系統(tǒng)采用風(fēng)機(jī)盤管 +新風(fēng)系統(tǒng)，有獨立的新風(fēng)系統(tǒng)供給室內(nèi)新風(fēng)，即把新風(fēng)處理到室內(nèi)參數(shù)，不承擔(dān)房間負(fù)荷。這種方案既提高了該系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和運轉(zhuǎn)的靈活性，且進(jìn)入風(fēng)機(jī)盤管的供水溫度可適當(dāng)提高，水管結(jié)露現(xiàn)象可以得到改善。 機(jī)組由風(fēng)機(jī)、電動機(jī)、盤管、空氣過濾器、室溫調(diào)節(jié)裝置及箱體等組成。 4. 空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計 、選擇 空調(diào)水系統(tǒng)包括冷凍水系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)兩個部分，它們有不同類型可供選擇。 表 空調(diào)水系統(tǒng)比較表 [1] 類型 特征 優(yōu)點 缺點 閉式 管路系統(tǒng)不與大氣相接觸，僅在系統(tǒng)最高點設(shè)置膨脹水箱 與設(shè)備的腐蝕機(jī)會少 。不需克服靜水壓力，水泵壓力、功率均低。系統(tǒng)簡單 與蓄熱水池連接比較復(fù)雜 開式 管路系統(tǒng)與大氣相通 與蓄熱水池連接比較簡單 易腐蝕，輸送能耗大 同程式 供回水干管中的水流方向相同；經(jīng)過每一管路的 長度相等 水量分配，調(diào)度方便 ， 便于水力平衡 需設(shè)回程管，管道長度增加 ， 初投資稍高 華北水利水電學(xué)院 26 異程式 供回水干管中的水流方向相反；經(jīng)過每一管路的長度不相等 不需設(shè)回程管，管道長度較短，管路簡單 ， 初投資稍低 水量分配，調(diào)度較難，水力平衡較麻煩 兩管制 供熱、供冷合用同一管路系統(tǒng) 管路系統(tǒng)簡單 ， 初投資省 無法同時滿足供熱、供冷的要求 三管制 分別設(shè)置供冷、供熱管路與換熱器，但冷熱回水的管路共用 能同時滿足供冷、供熱的要求 ， 管路系統(tǒng)較四管制簡單 有冷熱混合損失，投資高于兩管制，管路系統(tǒng)布置較簡單 四管制 供冷、供熱的 供、回 水 管 均分 開 設(shè)置，具有冷、熱兩套獨立的系統(tǒng) 能靈活實現(xiàn)同時供冷或供熱， 沒有冷、熱混合損失 管路系統(tǒng)復(fù)雜，初投資高，占用建筑空間較多 單式泵 冷、熱源側(cè)與負(fù)荷側(cè)合用一組循環(huán)水泵 系統(tǒng)簡單，初投資省 不能調(diào)節(jié)水泵流量，難以節(jié)省輸送能耗，不能適應(yīng)供水分區(qū)壓降較懸殊的情況 復(fù)式泵 冷、熱源側(cè)與負(fù)荷側(cè)分別配備循環(huán)水泵 可以實現(xiàn)水泵變流量，能節(jié)省輸送能耗，能適應(yīng)供水分區(qū)不同壓降，系統(tǒng)總壓力低。 系統(tǒng)較復(fù)雜 ， 初投資較高 根據(jù)以上各系統(tǒng)的特征及優(yōu)缺點，結(jié)合本酒店情況，本設(shè)計空調(diào)水系統(tǒng)選擇 閉式、 異 程、雙管制 系統(tǒng) ，這樣布置的優(yōu)點是過渡季節(jié)只供給新風(fēng)，不使用 風(fēng)機(jī)盤管的時候便于系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，節(jié)約能源。 空調(diào)水系統(tǒng)的布置 本系統(tǒng)設(shè)計可以采用雙管制供應(yīng)冷凍水，且具有結(jié)構(gòu)簡單，初期投資小等特點。同時考慮到節(jié)能與管道內(nèi)清潔等問題，可以采用閉式系統(tǒng)，不與大氣相接觸，僅在華北水利水電學(xué)院 27 系統(tǒng)最高點設(shè)置膨脹水箱，管路不易產(chǎn)生污垢和腐蝕，不需要克服系統(tǒng)靜水壓頭，水泵耗電較小。 由于設(shè)計屬于多層建筑，而且長度不是很長，因此可以采用異程式水系統(tǒng)，此系統(tǒng)安裝方便，節(jié)省管材，初投資少，水利平衡也較好。 本設(shè)計 夏季制冷 采用風(fēng)冷熱泵機(jī)組機(jī)組， 冬季供熱采用 板式換熱器。 機(jī) 組布置在 樓頂。新風(fēng)機(jī)組和風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)共用供、回水立管。定壓補水系統(tǒng)采用膨脹水箱。 風(fēng)機(jī)盤管水系統(tǒng)水力計算 基本公式 沿程阻力 △ Pe=ξe v 2 ρ/2 g mH2O （ ） 沿程阻力系數(shù) ξe= L/d （ ） 局部阻力 水流動時遇彎頭、三通及其他配件時，因摩擦及渦流耗能而產(chǎn)生的局 部阻力為： △ Pm=ξ ρ v 2/2 g mH2O （ ） 水管總阻力 △ P= △ Pe+ △ Pj mH2O （ ） 確定管徑 jn jVd v? mm （ ） 式中： Vj—— 冷凍水流量 ,m 3/s ； vj—— 流速 ,m/s 。 在水力計算時，初選管內(nèi)流速和確定最后的流速時必須滿足以下要求： 表 管內(nèi)水的最大允許水流速表 [1] 公稱直徑： DN V（ m/s） 公稱直徑： DN V（ m/s） 15 65 20 80 華北水利水電學(xué)院 28 25 100 32 125 40 ≥ 150 50 空調(diào)系統(tǒng)的水系統(tǒng)的管材有鍍鋅鋼管和無縫鋼管。當(dāng)管徑 DN≤ 100mm時可以采用鍍鋅鋼管，其規(guī)格用公稱直徑 DN表示；當(dāng)管徑 DN100mm時采用無縫鋼管，其規(guī)格用外徑壁厚表示，一般須作二次鍍鋅。 水力計算說明書 ： 水管水力計算（最不利環(huán)路） 編號 負(fù)荷kW 流量m^3/h 管徑 管長 m v(m/s) R(Pa/m) Py(Pa) ζ Pj(Pa) Py+Pj(Pa) 1 32 10 134 1340 6 901 2241 2 32 1 323 323 4 814 1137 3 40 1 337 337 1 169 506 4 20 10 223 2230 6 181 2411 5 40 4 253 1012 1 728 1740 6 20 3 223 669 6 781 1450 7 40 4 337 1348 1 489 1837 8 20 3 223 669 6 781 1450 9 40 4 183 732 1 121 853 10 20 3 223 669 6 781 1450 11 40 8 259 2072 1 174 2246 12 32 8 234 1872 4 662 2534 13 25 2 223 446 6 235 681 14 40 7 177 1239 1 169 1408 15 70 50 2 198 396 11 236 632 16 115 50 285 6 326 17 160 65 292 1314 4 212 1526 18 210 65 380 1368 4 753 2121 19 250 80 166 6 455 293 20 290 80 161 6 825 986 21 350 100 233 4 502 735 22 410 100 175 630 4 758 933 23 470 100 183 4 366 549 24 530 125 246 6 965 1211 華北水利水電學(xué)院 29 5. 新風(fēng) 系統(tǒng) 設(shè)計 新風(fēng)進(jìn)口位置： 本系統(tǒng)采用獨立的新風(fēng)系統(tǒng)，因此只須考慮風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組配置合理；布置時應(yīng)盡量使排風(fēng)口與進(jìn)風(fēng)口遠(yuǎn)離，進(jìn)風(fēng)口應(yīng)盡量放在排風(fēng)口的上風(fēng)側(cè)；為避免吸入室外地面灰塵，進(jìn)風(fēng)口底部應(yīng)距地面不宜低于 2m。 ： 進(jìn)風(fēng)口應(yīng)設(shè)防雨百葉窗，以防雨水進(jìn)入，百葉窗應(yīng)采用固定的百葉窗，在多雨地區(qū)，宜采用防水的百葉窗。 風(fēng)道的布置和制作要求 ① 風(fēng)管應(yīng)注意布置整齊，美觀和便于維修、測試，應(yīng)與其他管道統(tǒng)一考慮，要防止冷熱源管道之間的不利影響，設(shè)計時應(yīng)考慮各管道的裝拆方便。 ② 風(fēng) 管布置應(yīng)盡量減少局部阻力，彎管中心曲率半徑要不小于其風(fēng)管直徑或邊長。一般采用 。 ③ 風(fēng)管法蘭間應(yīng)放置具有彈性的墊片，如海綿橡膠、橡皮等，以防止漏風(fēng)，風(fēng)管與風(fēng)管之間不應(yīng)有看得見的孔洞。 ④ 風(fēng)管涂漆。本系統(tǒng)設(shè)計時選用鍍鋅薄板鋼板，可以不涂漆，但咬口損壞處要涂漆，施工時已發(fā)現(xiàn)銹蝕時要涂漆。 百葉送風(fēng)口的選擇步驟 ① 繪制系統(tǒng)軸測圖，標(biāo)注各段長度和風(fēng)量。當(dāng)氣流組織及風(fēng)口位置確定后，接下來就是布置風(fēng)管，通過風(fēng)管將各個風(fēng)口連接起來，為風(fēng)口提供一個輸送空氣的渠道。 ② 選定最不利環(huán)路（一般是指最長 或局部構(gòu)件最多的分支管路）。 ③ 根據(jù)房間空調(diào)風(fēng)機(jī)盤管送風(fēng)量和使用場合要求的風(fēng)口頸部最大風(fēng)速來確定送風(fēng)速度和百葉風(fēng)口的尺寸。 ④ 將選到的其他參數(shù)的要求，例如允許噪聲，進(jìn)行校核。若噪聲超出，則重新選擇風(fēng)口。按所選的風(fēng)口的參數(shù)，對其進(jìn)行射程的校核計算。 風(fēng)口的選擇 氣流組織設(shè)計計算 華北水利水電學(xué)院 30 由于房間的使用功能，氣流組織采用側(cè)送風(fēng)的形式， 二層的準(zhǔn)備間，三、四層的豪華包廂 外采用頂送的氣流組織形式。圖例： 選定送風(fēng)口形式 擬采用雙層百葉送風(fēng)口，其紊流系數(shù)為 ɑ=，射程為 3 m（ m為射流末端寬度）。 選取送風(fēng)溫差 Δ t 根據(jù)民航大樓風(fēng)機(jī)盤管選型計算中送風(fēng)溫差的確定方法，得出 Δt=7℃。 圖5. 層辦公室氣流組織圖 定送風(fēng)口的出流速度 v0 00 / dF n? m/s () 式中 ： Fn—— 垂直于單股射流的空間斷面面積， m2,見（ ） d0—— 送風(fēng)口直徑或當(dāng)量直徑， m。 L vBHdF n 00 ??? （ ） 式中： H—— 房間高度， m； B—— 房間寬度， m； L—— 房間的總送風(fēng)量， m3/h； 先假定 v0=3 m/s，由公式（ ）算出射流自由度 /nFd0為 ，代 入公式（ ） /nFd= =。所取 v0=3 m/s，且在 2～ 5m/s范圍華北水利水電學(xué)院 31 之間，則滿足要求。 確定送風(fēng)口數(shù)目 N 2???????? ????xxaBHN （ ） 式中： a—— 送風(fēng)口紊流系數(shù)； x—— 送風(fēng)射流的 射程， m； x —— 受限射流無因次距離，見式（ ） nFxax ??? 式中其他符號含義同上。 取 Δtx=1℃ ,由 （ Δ tx/Δt0）（ /nFd） =（ 1/10） =， 查得受限射流距離 x =； 由公式 （ ） N = [ 3/]2=,因此風(fēng)口數(shù)目 N為 1個。 確定送風(fēng)口尺寸 由下式算得每個風(fēng)口面積 f NvLf ?? 03600 m2 () 式中： f —— 送風(fēng)口面積； 校核射流的貼附長度 阿基米德數(shù) Ar按下式計算： ? ?nnTv TTdgAr ? ??? 2000 （ ） 式中： 0T —— 射流出口溫度， K； nT —— 房間空氣溫度， K； 華北水利水電學(xué)院 32 0d —— 風(fēng)口面積當(dāng)量直徑， m； g —— 重力加速度， m/s2； 式中其他符號含義同上。 由 Ar數(shù)的絕對值查得 x/d0值，就可以得到射流貼附長度 x。 校核房間高度 公式 H=h+w+ x+ m ， 房 間 高 度 =H 為 滿 足 要 求 ； （ ）