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空調(diào)系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)-在線瀏覽

2025-03-06 03:31本頁(yè)面
  

【正文】 。根據(jù)近年國(guó)內(nèi)外研究與工程實(shí)踐了解到,空調(diào)工程的能耗在建筑能耗中占有十分重要的地位,不僅關(guān)系到本專業(yè)工藝和設(shè)備的合理利用能源的問(wèn)題,同時(shí)與建筑物的形狀、朝向、保溫隔熱性能等許多因素有關(guān),它們直接影響著空調(diào)工程的能耗,因此,空調(diào)工程的節(jié)能是一項(xiàng)綜合性的工作??梢灶A(yù)見(jiàn)在不久的將來(lái),南京城市總能耗中,有1/41/3左右為建筑空調(diào)耗能。河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)前 言隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,空氣調(diào)節(jié)逐漸成為現(xiàn)代建筑不可缺不少的設(shè)施之一。南京將要向國(guó)際化大都市方向發(fā)展,空調(diào)建筑與建筑空調(diào)還將快速發(fā)展,空調(diào)能耗量及其在城市總能耗量中所占的份額還將進(jìn)一步快速增加。對(duì)于現(xiàn)代工程設(shè)計(jì)而言,高效節(jié)能已經(jīng)成為評(píng)價(jià)其好與壞的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。當(dāng)今具有可行性的節(jié)能方法,大體可以從這幾個(gè)方面入手:建筑節(jié)能、空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)、空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行節(jié)能、熱回收等。不同類型的冷水機(jī)組都有較完善的自動(dòng)控制調(diào)節(jié)裝置, 能隨負(fù)荷變化自動(dòng)調(diào)節(jié)運(yùn)行狀況, 保持高效率運(yùn)行。新風(fēng)免費(fèi)供冷。根據(jù)其新風(fēng)引入方式, 還可以通過(guò)在過(guò)渡季節(jié)和冬季直接引入室外的溫濕度相對(duì)較低的新風(fēng)來(lái)帶走房間內(nèi)所產(chǎn)生的各項(xiàng)熱濕負(fù)荷, 無(wú)需使用集中制冷系統(tǒng), 達(dá)到“免費(fèi)”供冷的節(jié)能效果??諝庠礋岜靡允彝饪諝鉃橐粋€(gè)熱源??諝庠礋岜孟到y(tǒng)簡(jiǎn)單,初投資較低。在整個(gè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,應(yīng)在嚴(yán)格遵守有關(guān)規(guī)范的基礎(chǔ)上,結(jié)合南京市本地的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、環(huán)境等條件,開(kāi)拓思路,適當(dāng)借鑒新能源、新設(shè)備、新方法以期完成一個(gè)較為優(yōu)秀的空調(diào)工程設(shè)計(jì)。 地點(diǎn)南京(N32176。)。 氣象資料167。 冬季參數(shù)表12 冬季室外空氣參數(shù)大氣壓力(kPa)室外計(jì)算干球溫度(℃)6室外計(jì)算相對(duì)濕度(%)73室外平均風(fēng)速(m/s)2.6167。 土建資料167?!?ww/(m2min—圍護(hù)結(jié)構(gòu)的最小傳熱阻,(m2℃/w)外墻最小傳熱阻的校核表15 外墻校核相關(guān)參數(shù)[4]αtntwΔtyαn11856則外墻最小傳熱阻為:Ro℃/w)即:Ro= Ro167。℃/ww/(m2 樓板[4]表17 樓板結(jié)構(gòu)參數(shù)樓板結(jié)構(gòu)Kow/(m2 屋面[4]一、屋面的選擇表18 屋面結(jié)構(gòu)參數(shù)結(jié)構(gòu)示意圖墻體結(jié)構(gòu)δRoKoΣDtw類型mmm2℃)圖14屋面結(jié)構(gòu)示意圖防水層加小豆石水泥沙漿找平層保溫層隔氣層承重層120空心板φ60孔1701.184.39Ⅱ二、屋面最小傳熱阻的校核利用公式11得:那么,此屋面可以使用。 門窗結(jié)構(gòu)(來(lái)自于建筑資料)表18 門窗結(jié)構(gòu)參數(shù)編號(hào)寬高(m)材料形式窗內(nèi)遮陽(yáng)M1木門單層無(wú)MC16mm厚普通玻璃單層鋼框無(wú)MC26mm厚普通玻璃單層鋼框無(wú)C1標(biāo)準(zhǔn)玻璃單層鋁合金窗活動(dòng)百葉簾C2標(biāo)準(zhǔn)玻璃單層鋁合金窗活動(dòng)百葉簾C3標(biāo)準(zhǔn)玻璃單層鋁合金窗活動(dòng)百葉簾C4標(biāo)準(zhǔn)玻璃單層鋁合金窗活動(dòng)百葉簾167。夏季自來(lái)水℃,水壓及水量夠用。第二章 負(fù)荷計(jì)算為了保持建筑物的熱濕環(huán)境,在某一時(shí)刻需向房間供應(yīng)的冷量稱為冷負(fù)荷;相反,為了補(bǔ)償房間失熱需向房間供應(yīng)的熱量稱為熱負(fù)荷;為了維持房間相對(duì)濕度恒定需從房間除去的濕量稱為濕負(fù)荷。 夏季冷負(fù)荷計(jì)算[9]夏季冷負(fù)荷計(jì)算建議采用冷負(fù)荷系數(shù)及冷負(fù)荷溫度法,并進(jìn)行逐時(shí)計(jì)算。本設(shè)計(jì)采用冷負(fù)荷系數(shù)逐時(shí)計(jì)算法。外墻和屋面瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷(1)計(jì)算方法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)荷可按下式計(jì)算: 公式21式中—通過(guò)外墻和屋面的得熱量所形成的冷負(fù)荷,WK —外墻和屋面的傳熱系數(shù),W/(m2由表216可以看出,該房間最大冷負(fù)荷值出現(xiàn)在16:00時(shí),其值為2122W。由附錄一可知,總冷負(fù)荷最大值出現(xiàn)在16:00,其值為300124W。 冬季熱負(fù)荷計(jì)算對(duì)于民用建筑,冬季熱負(fù)荷包括兩項(xiàng):圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量和加熱由門窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣耗熱量。由于室內(nèi)溫度梯度的影響,往往使房間上部的傳熱量加大,因此規(guī)定:當(dāng)房間凈高超過(guò)4m時(shí),每增加1m,附加率為2%,但最大附加率不超過(guò)15%?!鎃東外門245655%533595696東外窗245655%536東外墻243735%354北外墻2414470%1447其余各房間冬季熱負(fù)荷見(jiàn)附錄二。二、門窗縫隙滲入冷空氣引起的耗熱量本設(shè)計(jì)由于空調(diào)房間保持正壓,無(wú)門窗縫隙滲入冷空氣,故不予考慮。 濕負(fù)荷計(jì)算濕負(fù)荷是指空調(diào)房間的濕源(人體散濕、敞開(kāi)水池表面散濕、地面積水等)向室內(nèi)的散濕量,也就是為維持室內(nèi)含濕量恒定需要從房間除去的濕量。一、人體散濕量人體散濕量計(jì)算方法 公式210式中—人體散濕量,kg/sg—成年男子的小時(shí)散濕量,g/hn, —同公式27以房間101為例表218 101房間夏季人體散濕量房間ng101個(gè)g/hkg/s3109其余各房間散濕量見(jiàn)附錄三。 確定空調(diào)方案,劃分空調(diào)系統(tǒng)一、空調(diào)系統(tǒng)的分類[1]空調(diào)系統(tǒng)一般均由空氣處理設(shè)備和空氣分配設(shè)備組成,根據(jù)需要,它可組成許多不同形式的系統(tǒng),在工程上,應(yīng)考慮建筑物的用途和性質(zhì)、熱濕負(fù)荷特點(diǎn)、溫濕度調(diào)節(jié)和控制的要求、空調(diào)機(jī)房的面積和位置、初投資和運(yùn)行費(fèi)等多方面的因素,選定合理的空調(diào)系統(tǒng)。全空氣系統(tǒng)是指空調(diào)房間的室內(nèi)負(fù)荷全部由經(jīng)過(guò)處理的空氣來(lái)負(fù)擔(dān)的空調(diào)系統(tǒng)。全水系統(tǒng)是指空調(diào)房間的熱濕負(fù)荷全靠水作為冷熱介質(zhì)來(lái)負(fù)擔(dān)。但是,僅靠水來(lái)消除余熱余濕,并不能解決房間的通風(fēng)換氣問(wèn)題??諝馑到y(tǒng) 隨著空調(diào)裝置的日益廣泛使用,大型建筑物設(shè)置空調(diào)的場(chǎng)合愈來(lái)愈多,全靠空氣來(lái)負(fù)擔(dān)熱濕負(fù)荷,將占用較多的建筑空間,因此可以同時(shí)使用空氣和水來(lái)負(fù)擔(dān)空調(diào)的室內(nèi)負(fù)荷。根據(jù)空氣處理設(shè)備的集中程度,空調(diào)系統(tǒng)分為:集中式空調(diào)系統(tǒng)、半集中式空調(diào)系統(tǒng)和分散式空調(diào)系統(tǒng)。半集中式空調(diào)系統(tǒng)除了集中空調(diào)機(jī)房主要處理室外新風(fēng)外,還包括分散在空調(diào)房間內(nèi)的二次設(shè)備,其中多半設(shè)有冷熱交換裝置,如風(fēng)機(jī)盤管等。集中式和半集中式空調(diào)系統(tǒng)也通稱為中央空調(diào),而全分散式系統(tǒng)也稱為局部空調(diào)。封閉式系統(tǒng) 它所處理的空氣全部來(lái)自空調(diào)房間本身,沒(méi)有室外空氣補(bǔ)充,全部為再循環(huán)空氣。封閉式系統(tǒng)用于密閉空間且無(wú)法(或不需)采用室外空氣的場(chǎng)合。當(dāng)室內(nèi)有人長(zhǎng)期停留時(shí),必須考慮空氣的再生。直流式系統(tǒng) 它所處理的空氣全部來(lái)自室外,室外空氣經(jīng)處理后送入室內(nèi),然后全部排出室外,因此與封閉系統(tǒng)相比,具有完全不同的特點(diǎn)。為了回收排出空氣的熱量或冷量用來(lái)加熱或冷卻新風(fēng),可以在這種系統(tǒng)中設(shè)置熱回收設(shè)備。這種系統(tǒng)既能滿足衛(wèi)生要求,又經(jīng)濟(jì)合理,故應(yīng)用最廣。中央空調(diào)和局部空調(diào)相比,具有以下優(yōu)點(diǎn):表32 中央空調(diào)與局部空調(diào)系統(tǒng)對(duì)比的優(yōu)點(diǎn)①空調(diào)效果好②可送新風(fēng),保證室內(nèi)空氣新鮮度③投資低④運(yùn)行管理方便,運(yùn)行費(fèi)用低⑤故障少,便于維修⑥設(shè)備壽命長(zhǎng)⑦噪聲小⑧宜于裝飾配合,達(dá)到現(xiàn)代建筑要求的高檔、舒適和美觀的目的在辦公建筑所采用的中央空調(diào)方式中,又以采用半集中式空調(diào)為數(shù)較多,這是因?yàn)檗k公建筑中數(shù)量最多的是分隔開(kāi)的辦公室,而辦公室的空調(diào)方式幾乎公認(rèn)應(yīng)首選風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng),風(fēng)機(jī)盤管的空調(diào)方式是空氣—水系統(tǒng)中的一種主要形式,主要是由風(fēng)機(jī)與冷熱交換盤管組成,它的功能主要是在空氣進(jìn)入被調(diào)房間之前對(duì)從集中處理設(shè)備來(lái)的空氣再進(jìn)行一次處理,或者新風(fēng)由新風(fēng)機(jī)組集中處理,而房間內(nèi)回風(fēng)由風(fēng)機(jī)盤管處理,組成風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)的半集中式空調(diào)系統(tǒng)。圖31 風(fēng)機(jī)盤管加獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)空氣處理過(guò)程(2)房間新風(fēng)的送風(fēng)方式[9]房間中新風(fēng)供應(yīng)有以下三種方式:直接送到風(fēng)機(jī)盤管吸入端,與房間的回風(fēng)混合后,再被風(fēng)機(jī)盤管冷卻(或加熱)后送入室內(nèi)。新風(fēng)送到風(fēng)機(jī)盤管的送風(fēng)管,混合送出。這種系統(tǒng)從安裝方面稍微復(fù)雜一些,但避免了上述缺點(diǎn),衛(wèi)生條件好,應(yīng)優(yōu)先采用這種方式。(3)對(duì)于第九層中的開(kāi)敞式會(huì)議室,其中人員密集,冷負(fù)荷密度大,室內(nèi)熱濕比較小。為節(jié)約能源和投資,只進(jìn)行單參數(shù)的露點(diǎn)送風(fēng)。因本層沒(méi)有空調(diào)機(jī)房,所以該樓層空調(diào)設(shè)備分別吊裝在吊頂內(nèi),同時(shí)也可節(jié)省建筑有效使用面積??諝馓幚磉^(guò)程如下:圖32 一次回風(fēng)定風(fēng)量單風(fēng)道全空氣系統(tǒng)處理流程圖空調(diào)系統(tǒng)的劃分(1)空調(diào)系統(tǒng)的劃分原則[9]根據(jù)相關(guān)規(guī)范與工程實(shí)例所知,空調(diào)系統(tǒng)的劃分原則如下:①室內(nèi)要求的參數(shù),即在設(shè)計(jì)條件下和運(yùn)行條件下均能保證達(dá)到室內(nèi)溫度、相對(duì)濕度、凈化等要求;②資和運(yùn)行費(fèi)用綜合起來(lái)較為經(jīng)濟(jì);③減少一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的各房間相互不利的影響;④減少風(fēng)管長(zhǎng)度和風(fēng)管重疊,便于施工、管理和測(cè)試;⑤應(yīng)與建筑物分區(qū)一致;⑥間或區(qū)的設(shè)計(jì)參數(shù)值和熱濕比相接近污染物相同,可以劃分成一個(gè)全空氣系統(tǒng)。(2)本設(shè)計(jì)中空調(diào)系統(tǒng)的劃分①對(duì)于空氣水風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)的劃分主要是新風(fēng)系統(tǒng)的劃分,主要依據(jù)是:按房間功能和使用時(shí)間劃分;有條件時(shí),分樓層設(shè)置新風(fēng)系統(tǒng);高層建筑中,可若干樓層合用一個(gè)新風(fēng)系統(tǒng),但切忌系統(tǒng)太大,否則各個(gè)房間的風(fēng)量分配很困難。②一般而言,對(duì)于定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng),系統(tǒng)劃分主要是考慮室內(nèi)房間的溫濕度波動(dòng)范圍及溫濕度基數(shù),各房間的熱濕擾量以及使用班次和運(yùn)行時(shí)間等。對(duì)于本建筑第9層的一次回風(fēng)定風(fēng)量單風(fēng)道全空氣系統(tǒng),由于該系統(tǒng)本身只負(fù)責(zé)一開(kāi)敞式會(huì)議室與相鄰休息室,系統(tǒng)較小,且合為同一系統(tǒng),方便管理、維護(hù),故該全空氣系統(tǒng)不劃分。 確定新風(fēng)量,計(jì)算新風(fēng)負(fù)荷一個(gè)完善的空調(diào)系統(tǒng),除了滿足對(duì)環(huán)境的溫、濕度控制之外,還必須給環(huán)境提供足夠的室外新鮮空氣。這時(shí)風(fēng)機(jī)盤管只承擔(dān)室內(nèi)部分顯熱冷負(fù)荷,在干工況下運(yùn)行。方案二:新風(fēng)處理到室內(nèi)空氣的焓值,而風(fēng)機(jī)盤管承擔(dān)室內(nèi)人員、設(shè)備冷負(fù)荷和建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷。對(duì)于旅館客房、人員密度小的辦公室,第二種處理方案可以達(dá)到室內(nèi)的設(shè)計(jì)要求,一般常用此種方式。最小新風(fēng)量的確定原則從改善室內(nèi)空氣品質(zhì)角度,新風(fēng)量多些為好;但是送入室內(nèi)的新風(fēng)都得通過(guò)熱、濕處理,將消耗能量,因此新風(fēng)量宜少些好。在全空氣系統(tǒng)中,通常取上述要求計(jì)算出新風(fēng)量的最大值作為系統(tǒng)的最小新風(fēng)量。新風(fēng)量的計(jì)算方法(1)保證人員衛(wèi)生要求 公式31式中—保證人員衛(wèi)生要求的風(fēng)量,m3/h—最小新風(fēng)量,m3/(h有外窗的房間,正壓新風(fēng)量可取1~2次/h換氣次數(shù)(根據(jù)窗的多寡取值);~。人)m3/hm3/h32575172換氣次數(shù)房間體積正壓新風(fēng)量次/hm3m3/h1.11557172各房間新風(fēng)量見(jiàn)附錄四。新風(fēng)熱負(fù)荷(1)新風(fēng)熱負(fù)荷計(jì)算方法 公式34式中—新風(fēng)熱負(fù)荷,Kw—新風(fēng)量(見(jiàn)附錄四),kg/s—空氣的定壓比熱,(kg整樓各房間新風(fēng)負(fù)荷(新風(fēng)冷負(fù)荷、新風(fēng)熱負(fù)荷)見(jiàn)附錄五。 空調(diào)冷凍水系統(tǒng)空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否合理將會(huì)影響到空調(diào)的效果、能耗、運(yùn)行費(fèi)用、初投資等。除了在全年中有很多時(shí)間需要同時(shí)供冷和供熱的空調(diào)建筑外,在大部分空調(diào)建筑中通常冷凍水系統(tǒng)和熱水系統(tǒng)用同一管路系統(tǒng),只需將冷水機(jī)組及水泵和熱源(鍋爐或熱水換熱器)及其水泵并聯(lián)即可。①僅要求冬季加熱和夏季降溫的系統(tǒng);以及全年運(yùn)行的空調(diào)系統(tǒng),整個(gè)水系統(tǒng)內(nèi)不要求有的房間加熱,有的房間冷卻,可以按季節(jié)進(jìn)行冷卻和加熱的轉(zhuǎn)換時(shí),應(yīng)采用兩管制閉式系統(tǒng)。③三管制由于冷熱損失大,控制較復(fù)雜,一般不采用。依前所述,本設(shè)計(jì)空調(diào)系統(tǒng)只負(fù)責(zé)夏季供冷和冬季供熱,并且不交替使用,符合條件①,可以采用兩管制。當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)采用風(fēng)機(jī)盤管、誘導(dǎo)器和水冷式表冷器做冷卻時(shí),冷水系統(tǒng)宜采用閉式系統(tǒng)。閉式循環(huán)的優(yōu)點(diǎn):①管道與設(shè)備不易腐蝕②不需要為提升高度的靜水壓力,循環(huán)水泵壓力低,從而水泵功率?、塾捎跊](méi)有貯水箱、不需重力回水、回水不需另設(shè)水泵等,因而投資省、系統(tǒng)簡(jiǎn)單閉式循環(huán)的缺點(diǎn):①蓄冷能力小,低負(fù)荷時(shí),冷凍機(jī)也需經(jīng)常開(kāi)動(dòng)②膨脹水箱的補(bǔ)水有時(shí)需另加加壓水泵(2)開(kāi)式循環(huán)系統(tǒng)管路之間有貯水箱(或水池)通大氣,自流回水時(shí),管路通大氣的系統(tǒng)??照{(diào)系統(tǒng)采用冷水表冷器,冷水溫度要求波動(dòng)小或冷凍機(jī)的能量調(diào)節(jié)不能滿足空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷變化時(shí),也可采用開(kāi)式系統(tǒng)。開(kāi)式系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是冷水箱有一定的蓄冷能力,可以減少開(kāi)啟冷凍機(jī)的時(shí)間,增加能量調(diào)節(jié)能力,且冷水溫度波動(dòng)可以小一些。定水量和變水量(1)定水量系統(tǒng)即系統(tǒng)中循環(huán)水量為定值,或夏季和冬季分別采用兩個(gè)不同的水量,負(fù)荷變化時(shí),減少制冷量和熱量,改變供﹑回水溫度的系統(tǒng)。其缺點(diǎn)是水量均按最大負(fù)荷確定的,而最大負(fù)荷出現(xiàn)時(shí)間很短,及時(shí)在最大負(fù)荷時(shí),各朝向的峰值也不會(huì)在同一時(shí)間出現(xiàn),絕大多數(shù)時(shí)間供水量都大于所需要的水量,因此水泵無(wú)效能耗很大。定水量系統(tǒng),一般適用于間歇性運(yùn)行降溫的系統(tǒng)(如影院、劇場(chǎng)、大會(huì)議廳等)和空調(diào)面積小,只有一臺(tái)冷凍機(jī)和一臺(tái)水泵的系統(tǒng)。變水量系統(tǒng)的水泵能耗隨負(fù)荷減少而降低,系統(tǒng)的最大水量亦可按綜合最大負(fù)荷計(jì)算,因而水泵運(yùn)行能量可大為降低,管路和水泵的初投資亦可降低,但需采用供、回水壓差進(jìn)行臺(tái)數(shù)和流量控制,自控系統(tǒng)較復(fù)雜。依前所述,由于該工程中空調(diào)面積不大,且考
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