【導(dǎo)讀】辦公樓地源熱泵空調(diào)設(shè)計(jì)

　　

【正文】 空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)得新風(fēng)量，應(yīng)符合下列規(guī)定： ，以及補(bǔ)償排風(fēng)和保持室內(nèi)正壓所需風(fēng)量兩項(xiàng)中較大值 ； ，并根據(jù)人員的活動和工作性質(zhì)以及在室內(nèi)的停留時間等因素確定。 以每人每小時 30 m3 計(jì)算得新風(fēng) 量及 負(fù)荷 詳見附錄 3： 匯總得各層新風(fēng)量為：一層 1925 m3 /h，二層 2906m3 /h，三層 3000 m3 /h，四層 2417 m3 /h。 五層 1250 m3 /h， 總新風(fēng)量為 11499 m3 /h。 夏季空調(diào)新風(fēng)冷負(fù)荷的計(jì)算： Qw=qm,w*(hWxhNx) （ 41） 式中 Qw—— 夏季新風(fēng)冷負(fù)荷 (KW)； qm,w—— 新風(fēng)量 (kg/s)； hWx—— 室外空氣的焓值 (kJ/kg)； hNx—— 室內(nèi)空氣的焓值 (kJ/kg)； 根據(jù)夏季空調(diào)室外計(jì)算干球溫度 ℃ ,濕球溫度 ℃ ,由濕空氣焓濕圖查得室外空氣焓值 hWx =，當(dāng) tNx=26℃ ,φ= 55℅時 ,室內(nèi)空氣焓值 hR=，Δ h== kJ/kg； 根據(jù)上述公式，計(jì)算得各層 夏季空調(diào)新風(fēng)冷負(fù)荷詳見附錄 3. 匯總各層新風(fēng)冷負(fù)荷 為：一層 ，二層 kw，三層 ，四層 kw，五層 kw，總計(jì) kw。 15 第五章 空氣處理設(shè)備的選擇 空氣處理設(shè)備是將室外空氣處理到室內(nèi)要求狀態(tài) 的設(shè)備，在本設(shè)計(jì)中使用的空氣處理設(shè)備有風(fēng)機(jī)盤管 (FP)和新風(fēng)機(jī)組。 風(fēng)機(jī)盤管的選擇： 風(fēng)機(jī)盤管加獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)的處理過程以及送風(fēng)參數(shù)計(jì)算： 其夏季處理過程焓濕圖如下： Wx－室外空氣參數(shù)， Nx－室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)， Mx－風(fēng)機(jī)盤管處理室內(nèi)的空氣點(diǎn) Ox－送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)，ε x－室內(nèi)熱濕比 。 新風(fēng)處理到室內(nèi)等焓點(diǎn)與機(jī)器露點(diǎn)的交點(diǎn)，其不承擔(dān)室內(nèi)冷負(fù)荷，承擔(dān)一部分濕負(fù)荷。 16 其中 空調(diào)室內(nèi) 熱濕比： ε x＝ Q/ Dτ （ 51） 式中： Q—— 空調(diào) 室內(nèi)冷負(fù)荷（ W）； Dτ —— 空調(diào)室內(nèi)濕負(fù)荷（ kg/h） , Dτ=*ψ*n*g 式中 ψ —— 群集系數(shù)； n—— 計(jì)算時刻空調(diào)區(qū)內(nèi)的總?cè)藬?shù)； g—— 1名成年男子每小時散濕量（ g/h） ,取 109 g/h。 送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn) Ox的確定：從 Nx作ε x 線，改線與 ψ =90%的線相交于送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn) Ox， Ox確定之后，即可計(jì)算出空調(diào)房間送風(fēng)量（ kg/s） : 總送風(fēng)量： qm =Q/(hNxhOx) （ 52） 風(fēng)機(jī)盤管的風(fēng)量： qm,f = qm qm,w （ 53） 式中 qm—— 總送風(fēng)量（ kg/s）； Q —— 空調(diào)室內(nèi)冷負(fù)荷（ W）； hNx—— 空調(diào)室內(nèi)焓值（ KJ/Kg）； hOx—— 送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)焓值（ KJ/Kg）； qm,f—— 風(fēng)機(jī)盤管的風(fēng)量（ m179。/h）； qm —— 總送風(fēng)量（ m179。/h）； qm,w —— 新風(fēng)量（ m179。/h）； 對于 Mx點(diǎn)焓值的確定： Mx點(diǎn) 為經(jīng)風(fēng)機(jī)盤管處理后的空氣狀態(tài)，由混合原理： qm,w/ qm,f = (hOx hMx)/ (hNx hOx )= hMx= hOx qm,w/ qm,f*(hNx hOx ) 注：以上處理過程是在不考慮管道、設(shè)備溫升或其保溫性能很好時的得到的近似設(shè)計(jì)計(jì)算過程。根據(jù)以上計(jì)算過程，可初步選取空氣處理設(shè)備 。 風(fēng)機(jī)盤管的選取 根據(jù)已經(jīng)得出的房間冷負(fù)荷初選風(fēng)機(jī)盤管的型號。 房間選取風(fēng)機(jī) 盤管的型號及數(shù)量 詳見附錄 3： 17 注： 風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組的選擇都選用了中速制冷量、中速風(fēng)速，所選的盤管實(shí)際制冷量要比所需要的大很多，但可以通過調(diào)節(jié)盤管水流量，提高回水溫度來調(diào)節(jié)。 風(fēng)機(jī)盤管的布置 風(fēng)機(jī)盤管的布置與空調(diào)房間的使用性質(zhì)和建筑形式有關(guān)，對于辦公室、會議室、 休息室 等一般布置在進(jìn)門的過道頂棚內(nèi)，采用吊頂臥式暗裝的形式，采用側(cè)送或下送上回。 風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)供給方式采用由獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)供給室內(nèi)新風(fēng)，經(jīng)過處理過的新風(fēng)從進(jìn)風(fēng)總風(fēng)管通過支管送入各個房間。單獨(dú)設(shè)置的新風(fēng)機(jī)組，可隨室外空氣 18 狀態(tài)參數(shù) 的變化進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證了室內(nèi)空氣參數(shù)的穩(wěn)定，房間新風(fēng)全年都可以得到保證。 風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組的供水系統(tǒng)采用雙水管系統(tǒng)，過渡季節(jié)盡量利用室外新風(fēng)，關(guān)閉空調(diào)機(jī)組關(guān)閉供水。 新風(fēng)機(jī)組的選擇： 新風(fēng)機(jī)組的計(jì)算： 新風(fēng)機(jī)組計(jì)算方法與風(fēng)機(jī)盤管計(jì)算方法基本相同。 新風(fēng)機(jī)組的型號及布置： 此建筑地上共有六層樓， 其中六層為設(shè)備層，一到五層每層按一臺新風(fēng)機(jī)組， 均為吊裝。根據(jù)所負(fù)擔(dān)房間的新風(fēng)量與新風(fēng)負(fù)荷確定新風(fēng)機(jī)組的型號。 第一層新風(fēng)機(jī)組負(fù)擔(dān)的新風(fēng)量為 1925 m3 /h，新風(fēng)冷負(fù)荷為 kw。新風(fēng)機(jī)組的型號為 D*2*4（ 4排）。 第二層新風(fēng)機(jī)組負(fù)擔(dān)的新風(fēng)量為 2906 m3 /h，新風(fēng)冷負(fù)荷為 kw。新風(fēng)機(jī)組的型號為 D*3*4（ 4 排）。第三層新風(fēng)機(jī)組負(fù)擔(dān)的新風(fēng)量為 3000 m3 /h，新風(fēng)冷負(fù)荷為 kw。新風(fēng)機(jī)組的型號為 D*3*4（ 4 排）。第四層新風(fēng)機(jī)組負(fù)擔(dān)的新風(fēng)量為 2417 m3 /h，新風(fēng)冷負(fù)荷為 kw。新 風(fēng)機(jī)組的型號為 D**4（ 4 排）。第五層新風(fēng)機(jī)組負(fù)擔(dān)的新風(fēng)量為 1250 m3 /h，新風(fēng)冷負(fù)荷為 kw。新風(fēng)機(jī)組的型號為D**4（ 4排）。 詳見附錄 3。 19 第六章 氣流組織 氣流組織又稱空氣分布，大多數(shù)空調(diào)與通風(fēng)系統(tǒng)都需要向房間或被控制區(qū)送入和排出空氣，不同形狀的房間、不同的送風(fēng)口和回風(fēng)口形式和布置、不同大小的送風(fēng)量都影響室內(nèi)空氣的流速分布、溫濕度分布和污染物濃度分布。室內(nèi)氣流速度、溫濕度都是人體熱舒適的要素，而污染物濃度是室內(nèi)空氣 品質(zhì)的重要指標(biāo)。因此，要想使房間內(nèi)人群的活動區(qū)域成為一個溫濕度適宜，空氣品質(zhì)優(yōu)良的環(huán)境，不僅要有合理的系統(tǒng)形式及對空氣的處理方案，而且要有合適的空氣分布。 氣流組織分布 本次設(shè)計(jì)中大多采用 上 送下回的氣流組織形式，送出的氣流為貼附于頂棚的射流。射流下側(cè)吸卷室內(nèi)空氣，射流工作區(qū)為回流區(qū)，該模式的通風(fēng)效率較高，換氣效率約為。合理地組織氣流流線的問題，主要是考慮送風(fēng)口的位置，回風(fēng)口的影響較小。 設(shè)計(jì)側(cè)頂送風(fēng)口的調(diào)節(jié)應(yīng)達(dá)到以下的要求： 1）各風(fēng)管之間風(fēng)量調(diào)節(jié) ； 2）射流軸線水平方向的調(diào)節(jié)，使 送風(fēng)速度均勻，射流軸線不偏斜； 3）水平面擴(kuò)散角的調(diào)節(jié)。 4）豎向仰角的調(diào)節(jié)，一般以向上 10～ 20度的仰角，加強(qiáng)貼附，增加射程； 風(fēng)機(jī)盤管加獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)使風(fēng)機(jī)盤管暗裝于天花板，采用上側(cè)送風(fēng)，同側(cè)下部回風(fēng)的形式。送風(fēng)氣流貼附于頂棚，工作區(qū)處于回流區(qū)中。送風(fēng)與室內(nèi)空氣混合充分，工作區(qū)的風(fēng)速較低，溫度濕度比較均勻，適用于小空間的辦公室及其他要求舒適性較高的場所。 各管段建議流速和最大流速列于下表： 編號 管段 建議流速 最大流速 1 新風(fēng)入口 2 風(fēng)機(jī)入口 3 風(fēng)機(jī)出口 4 主風(fēng)道 20 5 水平支風(fēng)道 46 6 垂直支風(fēng)道 45 7 送風(fēng)口 24 風(fēng)口布置 風(fēng)口對氣流組織有著關(guān)鍵影響，根據(jù)送回風(fēng)量選擇合適的風(fēng)口，均勻分配，同時避免柱和梁的阻擋， 最大可能 的 減少風(fēng)量擾動對氣流產(chǎn)生的負(fù)面效應(yīng) ，才能產(chǎn)生良好的氣流組織效果， 在 本次 設(shè)計(jì)中 遵循 了 以下原則： （ 1）、 新風(fēng)在風(fēng)道中先與風(fēng)機(jī)盤管的回風(fēng)混合，然后再通往室內(nèi)，目的是 讓新風(fēng)與室內(nèi)回風(fēng)混合均勻。 （ 2）、 送風(fēng)口尺寸放大。變風(fēng)量末端 在調(diào)節(jié)時產(chǎn)生的風(fēng)速變化會使人感到不舒適，這在大風(fēng)量送風(fēng)口尤為明顯。解決這個問題的最簡單方法是加大吊頂風(fēng)口的尺寸，盡可能減少出風(fēng)速度，使這種風(fēng)速的變化帶來的影響微乎其微。一般可將送風(fēng)口的額定流量加大一檔。 （ 3）、 增強(qiáng)吊頂貼附效應(yīng)。使吊頂平面保持平整，盡量使吊頂面的凸凹遠(yuǎn)離送風(fēng)口。這其中主要包括燈具、水噴淋頭和火災(zāi)報警探頭，兩者間須隔開一定的距離。 風(fēng)口選擇計(jì)算 送風(fēng)氣流分布設(shè)計(jì)步驟為首先布置 方 型散流器 風(fēng)口，送風(fēng)口布置的原則是： 1) 布置時充分考慮建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，送風(fēng)口下送方向不得有障礙物（如柱）； 2) 一般 按對稱布置或梅花形布置； 3) 每個送風(fēng)口所服務(wù)的區(qū)域最好為正方形或接近正方形；如果送風(fēng)口服務(wù)區(qū)的長度比大于 時，宜選用矩形送風(fēng)口 。如果采用頂棚回風(fēng)，則回風(fēng)口應(yīng)布置在距送風(fēng)口最遠(yuǎn)處。 4) 送風(fēng)氣流分布計(jì)算，主要選用合適的送風(fēng)口，使房間內(nèi)風(fēng)速滿足設(shè)計(jì)要求。 送風(fēng)選用 方形散流器 風(fēng)口 上 送方式，保證工作區(qū)穩(wěn)定而均勻的溫度和風(fēng)速。為保證貼附射流有足夠的射程，并不產(chǎn)生較大噪聲，所以選送風(fēng)口風(fēng)速 V=25m/s,最大風(fēng)速不得超過 6 m/s,送熱風(fēng)時取較大值。 夏季取 。 散流器尺寸詳見附錄 4。 21 q=abv （ 61） 式中 q—— 為總風(fēng)量， （ m179。/s） a、 b—— 分別為風(fēng)口斷面長和寬，（ m）。 22 第七章 風(fēng)系統(tǒng)水力計(jì)算 風(fēng)管水力計(jì)算方法 風(fēng)管尺寸的計(jì)算在系統(tǒng)和設(shè)備布置、風(fēng)管材料、各送排風(fēng)點(diǎn)的位置和風(fēng)量均已確定的基礎(chǔ)上進(jìn)行，采用假定流速法 ,其計(jì)算方法如下： (1) 確定空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)道形式 ,合理布置風(fēng)道 ,并繪制風(fēng)道系統(tǒng)軸側(cè)圖 ,作為水 力 計(jì)算草圖。 (2) 在計(jì)算草圖上進(jìn)行管段編號 ,并標(biāo)注管段的長度和風(fēng)量 ,管段長度一 般按兩管件中心線長度計(jì)算 ,不扣除管件 (如三通 ,彎頭 )本身的長度。 (3) 選定系統(tǒng)最不利環(huán)路，一般指最遠(yuǎn)或局部阻力最大的環(huán)路。 (4) 選擇合適的空氣流速，同前頁各管段建議流速和最大流速表中所列。 (5) 根據(jù)給定風(fēng)量和選定流速，逐段計(jì)算管道端面尺寸，并使其符合矩形風(fēng)道統(tǒng)一規(guī)格。然后根據(jù)選定了的段面尺寸和風(fēng)量，計(jì)算出風(fēng)道內(nèi)的實(shí)際流速。 通過矩形風(fēng)道的風(fēng)量 G可按下式計(jì)算： G=3600abv（ 3/mh） （ 71） 式中 a、 b—— 分別為風(fēng)道斷面凈寬和凈高， m。 (6) 計(jì)算風(fēng)道的沿程阻力。 (7) 計(jì)算各管段的局部阻力。 (8) 計(jì)算系統(tǒng)的總阻力。 (9) 檢查并聯(lián)管路的阻力平衡情況。 (10) 根據(jù)系統(tǒng)的總風(fēng)量，總阻力選擇風(fēng)機(jī)。 說明：本設(shè)計(jì)的主風(fēng)道設(shè)計(jì)最大風(fēng)速為 8m/s；支風(fēng)道最大風(fēng)速為 ，根據(jù)式子G=3600abv 并結(jié)合《空氣調(diào)節(jié)工程》中表 的矩形風(fēng)道規(guī)格確定風(fēng)道斷面規(guī)格，具體規(guī)格尺寸詳見 附錄 5：風(fēng)管水 力 計(jì)算 。 風(fēng)管水力計(jì)算過程 以一層的新風(fēng)系統(tǒng)為例：布置一層的送風(fēng)系統(tǒng)并繪制出草圖選擇出最不利環(huán)路1468101214 23 一層新風(fēng)最不利環(huán)路示意圖如下： 根據(jù)所布置風(fēng)系統(tǒng)圖，計(jì)算各管段的局部阻力系數(shù)： 1 段 矩形風(fēng)管分流四通矩形支管接至矩形主管 _直通管四通167。 =，∑167。 =； 4 矩形風(fēng)管 T形分流三通 _45176。矩形支管接至矩形主管 _直通管167。 =，∑167。 =； 6 矩形風(fēng)管 T形分流三通 _45176。矩形支管接至矩形主管 _直通管167。 =，∑167。 =； 8 矩形風(fēng)管 T形分流三通 _45176。矩形支管接至矩形主管 _直通管167。 =，∑167。 =； 10 矩形風(fēng)管 T 形分流三通 _45176。矩形支管接至矩形主 管 _直通管167。 =，∑167。 =； 12 矩形風(fēng)管 T 形分流三通 _45176。矩形支管接至矩形主管 _旁通管167。 =，∑167。 =； 13 矩形風(fēng)管 T 形分流三通 _45176。矩形支管接至矩形主管 _旁通管167。 =，∑167。 =； 14 矩形風(fēng)管 T 形分流三通 _45176。矩形支管接至矩形主管 _旁通管167。 =，∑167。 =； 一層風(fēng)管水力計(jì)算表 序號 風(fēng)量(kg/h) 截面類型 寬 /直徑(mm) 高(mm) 管長(m) v(m/s) R(Pa/m) ΔPy(Pa) ζ 動壓(Pa) ΔPj(Pa) 總阻力(Pa) 1 矩形 320 320 19 2 矩形 160 120 3 矩形 160 120 4 矩形 320 200 5 5 矩形